前进中学教学楼A楼结构设计本科设计.doc_第1页
前进中学教学楼A楼结构设计本科设计.doc_第2页
前进中学教学楼A楼结构设计本科设计.doc_第3页
前进中学教学楼A楼结构设计本科设计.doc_第4页
前进中学教学楼A楼结构设计本科设计.doc_第5页
已阅读5页,还剩107页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

浙江科技学院建工学院2014届本科毕业设计浙 江 科 技 学 院本 科 毕 业 设 计(2014届)题 目 前进中学教学楼a楼结构设计3 学 院 建工学院 专 业 土木工程 班 级 土木102 学 号 110051041 学生姓名 汪智杰 指导教师 杨澄秋 完成日期 2014年5月18日 浙江科技学院建工学院2014届本科毕业设计(论文)浙江科技学院毕业设计(论文)、学位论文版权使用授权书本人 学号 声明所呈交的毕业设计(论文)、学位论文 ,是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本毕业设计(论文)、学位论文作者愿意遵守浙江科技学院 关于保留、使用学位论文的管理办法及规定,允许毕业设计(论文)、学位论文被查阅。本人授权 浙江科技学院 可以将毕业设计(论文)、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库在校园网内传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计(论文)、学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)论文作者签名: 导师签名:签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日前进中学教学楼a楼结构设计3学生姓名:汪智杰 指导教师:杨澄秋(浙江科技学院建工学院)摘 要本工程为前进中学教学楼,采用框架结构,建造地点:杭州城北,建筑层数:主楼五层,局部四层。基本风压0.45kn/m,楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范,认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。 本设计在确定框架布局之后,先进行了结构平面布置及计算简图的确定,接着求出在竖向荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。再计算水平荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力。最后找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算,本设计采用独立基础,对基础进行了受力和配筋计算。 整个结构在设计过程中,严格遵循相关的专业规范的要求,参考相关资料和有关最新的国家标准规范,对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。关键词: 框架结构,荷载计算,内力计算,计算配筋qianjin secondary structural design of school buildings students name: wang zhijie teachers: yang chengqiu(school of civil engineering zhejiang university of science and technology)abstract this works for secondary school teaching building qianjin, a framework structure for a five-storey main. the basic pressure 0.45 kn / m, floor roof were using cast-in-place reinforced concrete structure.the design and implement practical, security, economic, aesthetic, the design principles. with the architectural design, design seriously consider the influence of the various factors. according to the structural and architectural detail and the overall relationship. in determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load, then calculated the level of load under the internal forces (bending moment, shear and axial force). then calculate vertical load (constant load and live load) under the internal forces. identify the most disadvantaged group or an internal force several combinations. select the best safety results of the reinforcement and mapping. in addition, the structure of the program indoor staircase design. completion of the platform boards, boards of the ladder, platform beam component and the reinforcement of internal forces calculation and construction mapping. on the floor reinforcement calculation, the use of pile foundation design, foundation and pile caps for the force and reinforcement calculation. the whole structure of the design process, in strict compliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards and specifications, and design of the various components of a comprehensive scientific considerations. keywords: frame structure,load calculation, internal force calculation, calculation reinforcement 目录中文摘要英文摘要目录1 绪论11.1 工程概况11.2 屋面做法:11.3楼面做法:11.4 墙面做法:11.4.1 外墙面:21.4.2 内墙面:21.5 设计资料32 框架结构布置及计算简图32.1 结构承重方案选择32.2 主要构件选型及尺寸初步估算42.2.1 主要构件选型42.2.2 梁柱截面尺寸估算42.2.3 各柱轴力估算52.2.4 按轴压比估算柱截面52.3 确定结构计算简图62.3.1 三个假设62.3.2 计算简图62.3.3 各梁柱构件的线刚度计算:73 荷载的选择和计算.8 3.1 板荷载的恒载部分83.2.1 楼面荷载计算83.2.2 屋面荷载计算93.2 板荷载的活载部分94 钢筋混凝土现浇楼板设计.104.1 楼盖结构平面布置图104.2 板的内力计算134.3 双向板计算134.4 截面设计154.5 单向板计算16 5 恒荷载内力计算175.1 恒荷载计算(以5轴为计算单元,各梁截面详见结施图)175.1.1 楼面恒载计算175.1.2 屋面恒载计算175.1.3 屋面架子层计算185.1.4 五层屋面梁计算205.1.5 二四楼面梁计算235.2 恒载下固端弯矩计算285.2.1 计算简图285.2.2 荷载等效及固端弯矩计算295.3 框架恒载下弯矩计算305.3.1 分配系数计算:305.3.2 弯矩分配及计算:325.4 框架恒载下剪力、轴力计算356 活(雪)荷载内力计算376.1 活荷载计算(以5轴为计算单元,各梁截面详见结施图)376.1.1 屋面架子计算:386.1.2 五层屋面梁计算:396.1.3 二四楼面梁计算426.2 活载下固端弯矩计算466.2.1 计算简图466.2.2 荷载等效及固端弯矩计算47 6.3 框架活载下弯矩计算476.3.1 弯矩修正476.3.2 弯矩分配及计算486.4 框架活载剪力、轴力计算517 风荷载内力计算547.1 风荷载计算547.2 风荷载内力计算567.3 各柱反弯点高度(yh)计算577.4 左风荷载作用下的框架弯矩、剪力、轴力计算588 内力组合619 截面设计629.1 梁截面设计629.1.1 正截面受弯承载力计算629.1.2 梁斜截面受剪承载力计算669.2 柱截面设计669.2.1 已知条件669.2.2 构造要求679.2.3 剪跨比和轴压比验算679.2.4 柱正截面承载力计算679.2.5 柱斜截面受剪承载力计算7310 基础设计7510.1 承载力特征值计算7510.2 柱1基础设计7610.2.1 确定桩数及承台尺寸7610.2.2 群桩基础中单桩承载力验算7710.2.3 抗弯计算和配筋设计7810.2.4 承台抗冲切验算79 10.2.5 承台斜截面受剪承载力计算8010.3 柱2基础设计8110.3.1 确定桩数及承台尺寸8110.3.2 群桩基础中单桩承载力验算8210.3.3 抗弯计算和配筋设计8210.3.4 承台抗冲切验算8310.3.5 承台斜截面受剪承载力计算8411 楼梯设计8511.1 梯段板设计8511.1.1 梯段板tb1设计8511.1.2 梯段板tb2设计8611.2 平台板设计87 11.2.1 平台板ptb1设计8711.2.2 平台板ptb2设计8711.3 平台梁设计8811.3.1 平台梁tl1设计8811.3.2 平台梁tl2设计9012 连续梁设计9112.1 计算简图9112.2 荷载计算92 12.2.1 恒荷载计算9212.2.2 活荷载计算9412.3 内力计算9512.3.1 恒荷载作用下弯矩计算95 12.3.2 活荷载作用下弯矩计算9712.4 内力组合9812.5 截面组合100致 谢102参考文献103附录104iii1 绪论 1.1 工程概况 本工程为前进中学教学楼,工程位于杭州城北,工程为现浇钢筋混凝土框架结构,占地面积:4712 m2,建筑面积:21795m2,层高:底层层高4.2m,主楼其余各层为3.9m。工程所在地抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组,抗震等级为四级,场地类别为类,建筑物类型:乙类。基本风压0.45kn/m2,地面粗糙度类别:b类,基本雪压:0.45kn/m2。1.2 屋面做法:(1) 刚性屋面(平屋面):40 厚c30细石混凝土面层(内配 4150钢筋网),按开间设分仓缝, 缝内嵌防水油膏,3 厚纸筋灰隔离层,4厚sbs改性沥青防水卷材一层,20 厚1:3水泥砂浆找平层,fsg防水保温板找坡(最薄处60厚),配套胶粘贴,20 厚1:3水泥砂浆找平层,现浇钢筋混凝土板。(2) 上人屋面(兼作活动场地): eps屋面隔热砖300x300x35,15厚1:3水泥砂浆粘贴。(3)水泥砂浆屋面: js复合防水涂料 二度(0.8厚),20 厚1:2水泥砂浆(加5%防水剂)抹光,现浇钢筋混凝土板,用于雨蓬。1.3 楼面做法:(1) 楼面彩色水磨石楼面:15厚1:2.5水泥白石子面层磨光,25厚1:3水泥砂浆结合层,现浇钢筋混凝土板。防滑地砖楼面:防滑地砖面层(素水泥浆擦缝),15厚1:2水泥砂浆结合层,1:3水泥砂浆找平层,钢筋混凝土板。3.细石混凝土楼面:30厚c20 细石混凝土面层.随捣随抹,刷素水泥砂浆一道,钢筋混凝土板。4.花岗岩楼面:20 厚 花岗岩面层,10厚1:2干硬性水泥砂浆找平层,刮素水泥砂浆一道,钢筋混凝土板。(楼梯踏步加铜质、防滑条)(2)地面防滑地砖地面:防滑地砖面层(素水泥浆擦缝),15厚1:2水泥砂浆结合层,70厚c15混凝土垫层,80厚碎石夯实,素土夯实,用于卫生间,有积水的房间。2 花岗岩地面:20厚花岗石铺面用水泥浆擦缝,撒素水泥面(洒适当清水),30厚1:4干硬性水泥砂浆找平层,刷素水泥浆一道,80厚c15混凝土垫层,80厚碎石夯实,素土夯实,用于室外为毛面。1.4 墙面做法1.4.1 外墙面(1)涂料墙面:12厚1:3水泥砂浆打底,8厚1:0.2:2水泥石灰砂浆抹平(加杜拉纤维),喷外墙涂料一底二度。(2)仿真石墙面:12 厚 1:3 水泥砂浆打底,8厚1:2 水泥砂浆(加杜拉纤维8%),喷仿真石涂料一底二度。(3)花岗岩墙面:10厚1:3水泥砂浆抹平,8厚特殊胶粘贴层局部加不锈钢扣件,20厚花岗石面层(素水泥擦缝)。(4)粉刷分隔线:12厚素水泥浆,宽10。1.4.2 内墙面瓷砖墙面:12厚1:3水泥砂浆打底,58厚1:2水泥结合层,贴白色瓷砖面层(白水泥擦缝),高度至吊顶,用于卫生间。(2)涂料墙面:18厚1:1:4混合砂浆抹平,2厚腻子刮平,面刷白色乳胶漆二遍。(3)纸筋灰墙面:12 厚 1:1:6 水泥石灰砂浆打底,8厚 1:0.3:3 水泥石灰砂浆粉面,3厚纸筋灰罩面,刷白色内墙涂料二度。1.5 设计资料 门窗做法:门窗均采用铝合金门窗,自重0.4 kn/m2。风荷载:基本风压值0.45kn/m2,地面粗糙度为b类。雪荷载标准值0.45kn/m2。 活荷载:上人屋面均布活荷载标准值2.0kn/m2,楼面活荷载标准值2.0kn/m2,楼梯间均布活荷载标准值3.5kn/m2,阳台均布活荷载标准值2.5kn/m2。 本设计计算书包括楼盖、屋盖、框架主体结构、基础、楼梯等部分的计算和设计。2 框架结构布置及计算简图2.1 结构承重方案选择根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图,本工程确定采用框架承重方案,框架梁、柱布置参见下图。图2-1结构平面布置图2.2 主要构件选型及尺寸初步估算2.2.1 主要构件选型()梁板柱结构形式:现浇钢筋混凝土框架结构()墙体采用:加气混凝土砌块()墙体厚度:240mm厚和120mm厚两种()基础采用:桩基础2.2.2 梁柱截面尺寸估算(1)横向框架:横向框架梁的跨度大部分是从3000mm至9000mm不等,可取跨度较大者进行计算。取,,取。 ,取,满足。故横向框架梁初选截面尺寸为:,局部按照具体跨度和荷载情况进行调整。(2)纵向框架:纵向框架梁的跨度大部分是从3000mm至7200mm不等,可取跨度较大者进行计算。取,取;,取,满足。故横向框架梁初选截面尺寸为:,。局部按照具体跨度和荷载情况进行调整。(3)其他梁截面尺寸:次梁的跨度为1800mm,3900mm,4500mm,7200mm,9000mm;次梁初选截面尺寸分别为:,。 (4)框架柱:(以5轴上的框架柱为例,其他各柱截面尺寸详见结构施工图)框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算:2.2.3 各柱轴力估算 和 对于跨架结构各层的重力代表值一般为,此处取柱1: 柱2: 柱3: 柱4: 2.2.4 按轴压比估算柱截面此建筑抗震等级为四级,框架结构,则柱轴压比限值,选c25型混凝土,混凝土轴心抗压强度设计值为柱1截面:柱截面取:柱2截面:柱截面取:柱3截面:柱截面取:柱4截面:柱截面取:2.3 确定结构计算简图2.3.1 三个假设(1)平面结构假定:认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担,垂直于该方向的抗侧力结构不受力;(2)楼板在自身平面内在水平荷载作用下,框架之间不产生相对位移;(3)不考虑水平荷载作用下的扭转作用。2.3.2 计算简图根据结构平面布置图,选定第(5)轴线作为计算单元,如下图所示(详见结施图): 图2-2 平面布置图 假定承台顶部至室外地坪距离为,那么底层柱长为。由于柱相对于轴线的偏心较小,对于框架的内力计算影响也不大,因此,此处梁的计算跨度近似取轴线间的距离。则以(5)轴框架计算简图如下图所示:2.3.3 各梁柱构件的线刚度计算:(1) 梁截面线刚度计算求梁截面线刚度时考虑到现浇楼板的作用,取 ,(为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩),其中弹性模量为:。梁1:梁2:二四层柱:一层柱:将梁柱的相对线刚度标于计算简图中。图2-3结构计算简图3 荷载的选择和计算3.1板荷载的恒载部分 3.1.1楼面恒载计算 15厚1:2.5水泥白石子面层磨光 200.015=0.3 25厚1:3水泥砂浆结合层 200.025=0.5 120厚现浇钢筋混凝土板 250.12=3.0顶棚 0.45 合计4.25 取4.3 3.1.2屋面恒载计算 上人屋面: 40 厚c30细石混凝土面层(内配a4150钢筋网)按开间设分仓缝, 缝内嵌防水 油膏 240.04=0.96 3 厚纸筋灰隔离层 0.35 4厚sbs改性沥青防水卷材一层 0.005 20 厚1:3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 fsg防水保温板找坡(最薄处60厚),配套胶粘贴 0.20.08=0.016 20厚1:3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 120厚现浇钢筋混凝土板 250.12=3 顶棚 0.45 合计 5.581 取5.63.2板荷载的活载部分 楼面部分: 根据荷载规范:教室、会议室的楼面活载取2.5走廊和门厅的楼面活载取3.5 屋面部分: 根据荷载规范:民用建筑不上人屋面活载取0.5。上人屋面活载值取2.0。 卫生间部分: 根据荷载规范:教学楼的卫生间活载取2.5。 阳台部分: 根据荷载规范:教学楼的有密集人群时的阳台活载3.5; 一般情况阳台活载取2.5。楼梯部分: 根据荷载规范:教学楼的楼梯活载取3.5。 4 钢筋混凝土现浇楼板设计4.1楼盖结构平面布置图 根据建筑图。考虑到建筑的使用功能和结构的力学性能,采用如下的主次梁布置 二四层梁板布置图从中选出三块双向板和一块单向板进行计算:双向板:1.2.3. 单向板:4.4.2 板的内力计算 永久荷载=4.3 可变荷载=3.5(1)由可变荷载效应控制 荷载总设计值 g+q=1.24.3+1.43.5=10.1 (2)由永久荷载效应控制 荷载总设计值 g+q=1.354.3+1.40.73.5=9.3 因此近似取10。4.3 双向板计算:(1)荷载设计值(可变荷载控制组合)g=1.24.3=5.2 q=1.43.5 =4.9g+q/2=7.7 q/2=2.5 g+q=10.1(2)计算跨度内跨:边跨:与两者中取小值 (3)弯矩计算 跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值,与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩之和。此次计算时混泥土的泊松比取0.2; 支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。由于楼板和梁是整体浇筑的,周边梁和板的连接看成是固支。 b1: = 3950mm = 4400mm 0.89,查表得周边固支时查表得短跨和长跨方向的跨中弯矩系数,支座负弯矩系数分别为 周边简支时查表得短跨和长跨方向的跨中弯矩系数分别为 0.0226(g+q/2)+0.0466q/2=4.530.0149(g+q/2)+0.0356q/2=3.18 b2: = 2750mm = 4250mm 0.65,查表得周边固支时查表得短跨和长跨方向的跨中弯矩系数,支座负弯矩系数分别为 周边简支时查表得短跨和长跨方向的跨中弯矩系数分别为 0.0345(g+q/2)+0.0750q/2=3.43 0.0095(g+q/2)+0.0271q/2=1.07 b3: = 3650mm = 5150mm 0.71,查表得周边固支时查表得短跨和长跨方向的跨中弯矩系数,支座负弯矩系数分别为 周边简支时查表得短跨和长跨方向的跨中弯矩系数分别为 0.0321(g+q/2)+0.0683q/2=5.57 0.0113(g+q/2)+0.0296q/2=2.15 4.4截面设计截面有效高度:假定选用直径10mm的钢筋,则方向跨中截面=100mm,方向跨中截面的=90mm,支座截面的=100mm。为了便于计算,近似取=0.95, 。最小配筋率:因为,故取,则按弹性理论设计的截面配筋(双向板)截面项目h0(mm)m(kn/m)as(mm2)配筋实有as(mm2)跨中b1l01方向1005.17201.56a8200251l02方向904.09177.17a8200251b2l01方向1003.64141.91a8200251l02方向901.7575.81a8200251b3l01方向1006233.92a8200251l02方向903.26141.22a8200251支座b1lx方向100-9.38365.69a10200393ly方向100-8.56333.72a8150335b2lx方向100-5.85228.07a8200251ly方向100-4.36169.98a8200251b3lx方向100-9.89385.58a10200393ly方向100-7.66298.64a81503354.5单向板计算 在计算跨中最大弯矩时,忽略连续梁对板的约束作用,偏于安全地按简支构件计算,即跨中最大弯矩为单向板在g+q作用下两个支座铰支时的跨中弯矩值(g+q)l2/8;在计算支座最小负弯矩时,偏于安全地按两边固结方式计算,即为支座最小负弯矩为单向板在g+q作用下两个支座固定时的支座弯矩-(g+q)l2/12。b4:g=1.355.0=6.75 q=1.42=2.8g+q=6.75+2.8=9.55跨中m=(g+q)l2/8=9.551.862/8=4.13支座m=(g+q)l2/12=9.551.862/12=2.75单向板配筋b4配筋实有跨中1003.25126a8200251支座1002.1784a8200251单向板的长跨方向按构造配筋,不够做适当增加。5 恒荷载内力计算5.1 恒荷载计算(以(5)轴为计算单元,各梁截面详见结施图)5.1.1楼面恒载计算 15厚1:2.5水泥白石子面层磨光 200.015=0.3 25厚1:3水泥砂浆结合层 200.025=0.5 120厚现浇钢筋混凝土板 250.12=3.0顶棚 0.45 合计4.25 取4.3 5.1.2屋面恒载计算 上人屋面: 40 厚c30细石混凝土面层(内配a4150钢筋网)按开间设分仓缝, 缝内嵌防水 油膏 240.04=0.96 3 厚纸筋灰隔离层 0.35 4厚sbs改性沥青防水卷材一层 0.005 20 厚1:3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 fsg防水保温板找坡(最薄处60厚),配套胶粘贴 0.20.08=0.016 20厚1:3水泥砂浆找平层 200.02=0.4 120厚现浇钢筋混凝土板 250.12=3 顶棚 0.45 合计 5.581 取5.65.1.3 屋面架子层计算梁自重:图5-1 架子结构平面布置板荷载:l1,l2,l3,l4,l5上板对梁的线荷载:(1)梁l1,l2传给柱z1,z4的集中荷载: (2)梁l3传给柱z4的集中荷载: (3)梁l4,l5传给柱z2的集中荷载,梁l3,l4传给柱z3的集中荷载: (4)梁l5传给柱z1的集中荷载: 则作用在柱上的集中荷载为: z1,z4上的集中荷载:24.8+19.8=44.6kn z2,z3上的集中荷载:28.1kn5.1.4 五层屋面梁计算梁自梁自梁自梁自女儿墙:1.2m高,则女儿墙对梁的线荷载作用: 图5-2 五层楼盖结构平面布置 三角形荷载作用时: 梯形荷载作用时: ( ,)(其中: -短跨计算长度 , -长跨计算长度)b1:设计参数:, 三角形荷载:梯形荷载:b2:设计参数:, 三角形荷载:梯形荷载:b3:设计参数:, 三角形荷载:(1)次梁cl1,cl2对次梁cl7的集中荷载相同,分别为: (2)次梁cl3,cl4对次梁cl5的集中荷载相同,分别为: (3)次梁cl7对梁l1,梁l2的集中荷载,cl5对梁l3,梁l4的集中荷载分别为: l1,l3: l2,l4: (4)次梁cl6对梁l2和梁l3的集中荷载相同,分别为: (5)次梁cl4对梁l5,次梁cl2对梁l7的集中荷载相同,分别为: (6)梁l1传给柱z1的集中荷载: (7)梁l2传给柱z2的集中荷载: (8)梁l8传给柱z2的集中荷载: (9)梁l3传给柱z3的集中荷载: (10)梁l9传给柱z3的集中荷载: (11)梁l4传给柱z4的集中荷载: 则架子层传给柱+屋面层(第五层)柱集中力:则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为:, , 5.1.5 二四楼面梁计算梁自梁自梁自梁自 图5-2 二四层楼盖结构平面布置 三角形荷载作用时: 梯形荷载作用时: ( ,)(其中: -短跨计算长度, -长跨计算长度)b1:设计参数:, 三角形荷载:梯形荷载:b2:设计参数:, 三角形荷载:梯形荷载:b3:设计参数:, 三角形荷载:墙体荷载:(有门窗系数0.7)(1)梁l1,l2,l3,l4上墙体线荷载: (2)梁l5,l7上墙体线荷载: (3)梁l6上墙体线荷载: 集中荷载(1)次梁cl1,cl2对次梁cl7的集中荷载相同,分别为: (2)次梁cl3,cl4对次梁cl5的集中荷载相同,分别为: (3)次梁cl7对梁l1,梁l2的集中荷载,cl5对梁l3,梁l4的集中荷载分别为: l1,l3: l2,l4: (4)次梁cl6对梁l2和梁l3的集中荷载相同,分别为: (5)次梁cl4对梁l5,次梁cl2对梁l7的集中荷载相同,分别为: (6)梁l1传给柱z1的集中荷载: (7)梁l2传给柱z2的集中荷载: (8)梁l8传给柱z2的集中荷载: (9)梁l3传给柱z3的集中荷载: (10)梁l9传给柱z3的集中荷载: (11)梁l4传给柱z4的集中荷载: 则柱的集中荷载:则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为:, , 5.2 恒载下固端弯矩计算5.2.1 计算简图图5-5载图(荷载已转换为均布荷载)5.2.2 荷载等效及固端弯矩计算(1)顶层固端弯矩计算(2)二四层固端弯矩计算5.3 框架恒载下弯矩计算框架弯矩采用分层法近似计算,为了减少计算误差作如下修正:1、除底层以外其他各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数(折减后的线刚度标于结构计算简图内)。2、杆端分配弯矩向远端传递时,底层柱和各层梁的传递系数仍按远端为固定支撑取为1/2。3、除底层以外的其他各层柱的弯矩传递系数取为1/3。5.3.1 分配系数计算:(1)顶层计算: a,d点: b,c点: (2)三、四层计算: a,d点: b,c点: (3)二层计算: a,d点: b,c点: 将计算所得的分配系数标于图5-6中:5.3.2 弯矩分配及计算:节点各杆端的弯矩分配系数按下式计算: 将各层分层法求得的弯矩图叠加,可得到整个框架结构在恒载作用下的弯矩图。但叠加后框架内各节点弯矩并不一定能达到平衡,这是由于分层法计算的误差所造成的。为提高精度,可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正,修正后竖向荷载作用下整个结构弯矩图如下图5-8 恒载弯矩图所示。在各梁梁端弯矩求得的情况下,求恒载弯矩图各梁的跨中弯矩需要根据求得的支座弯矩和各跨的实际荷载分布按平衡条件计算。考虑梁端弯矩调幅,将梁端节点弯矩及跨中弯矩换算至图中括号内,以备内力组合时用;对于现浇框架弯矩调幅系数可取,此处取。(单位:)按简支梁计算的跨中弯矩;连续梁的左、右支座截面的弯矩值;(1)顶层: ab: bc: cd:(2)四层: ab: bc: cd:(3)三层: ab: bc: cd:(4)二层: ab: bc: cd:图5-7 恒载梁弯矩图(knm)图5-8恒载梁弯矩调幅图(knm)图5-9恒载柱弯矩图(knm)5.4 框架恒载下剪力、轴力计算由恒载作用下梁端弯矩调幅后的弯矩值,及梁上荷载,对梁远端求矩,根据平衡条件求得梁端的剪力值;由恒载作用下柱端弯矩值,对柱远端求矩,根据平衡条件求得柱的剪力值(由于计算需要,只计算柱r、s轴剪力,其余同理,不做赘述);最终结果见图5-10 恒载剪力图。(单位: )详见附录:弯矩算剪力图5-10 恒载剪力图(kn)根据恒荷载作用下的梁端剪力,及柱上恒载作用下的集中荷载,求得各层柱的轴力大小,计算结果见恒载轴力图。(单位::)() 顶层柱1: 柱2: 柱3:柱4:() 四层柱1:柱2: 柱3:柱4:() 三层柱1:柱2: 柱3:柱4:() 二层柱1:柱2: 柱3:柱4:图5-11 恒载轴力图(kn)6 活(雪)荷载内力计算6.1 活荷载计算(以5轴为计算单元,各梁截面详见结施图)屋面雪荷载标准值为0.45kn/m2,上人屋面均布活荷载标准值2.0kn/m2,不上人屋面均布活荷载标准值0.5kn/m2,屋面雪荷载小于屋面活荷载,故只要计算活荷载作用下框架内力即可。上人屋面活荷载标准值2.0kn/m2,楼梯间均布活荷载标准值3.5kn/m2,阳台均布活荷载标准值2.5kn/m2。6.1.1屋面架子计算(活荷载)图6-1 架子结构平面布置(1)梁l1,l2传给柱z1,z4的集中荷载相同,分别为: (2)梁l3传给柱z3,z4的集中荷载相同,分别为: (3)梁l5传给柱z1,z2的集中荷载相同,分别为: (4)梁l4传给柱z2,z3的集中荷载相同,分别为: 则作用在柱上的集中荷载为: z1,z4上的集中荷载:1.8+1.4=3.2kn z2,z3上的集中荷载:1.4+0.4=1.8kn6.1.2 五层屋面梁计算(活载) 图6-2 五层楼盖结构平面布置 三角形荷载作用时: 梯形荷载作用时: ( ,)(其中: -短跨计算长度, -长跨计算长度)b1:设计参数:, 三角形荷载:梯形荷载:b2:设计参数:, 三角形荷载:梯形荷载:b3:设计参数:, 三角形荷载:(1)次梁cl1,cl2对次梁cl7的集中荷载相同,分别为: (2)次梁cl3,cl4对次梁cl5的集中荷载相同,分别为: (3)次梁cl7对梁l1,梁l2的集中荷载,cl5对梁l3,梁l4的集中荷载分别为: l1,l3: l2,l4: (4)次梁cl6对梁l2和梁l3的集中荷载相同,分别为: (6)次梁cl4对梁l5,次梁cl2对梁l7的集中荷载相同,分别为: (7)梁l1传给柱z1的集中荷载: (8)梁l2传给柱z2的集中荷载: (9)梁l8传给柱z2的集中荷载: (10)梁l3传给柱z3的集中荷载: (11)梁l9传给柱z3的集中荷载: (12)梁l4传给柱z4的集中荷载: 架子层传给柱+屋面层(第五层)柱集中力:则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为:, , ,6.1.3 二四楼面梁计算 (教室楼面活载,走廊活载) 图6-3 二四层楼盖结构平面布置 三角形荷载作用时: 梯形荷载作用时: ( ,)(其中: -短跨计算长度, -长跨计算长度)b1:(活载)设计参数:, 三角形荷载:梯形荷载:b2:(活载)设计参数:, 三角形荷载:梯形荷载:b3:(活载)设计参数:, 三角形荷载:b4:(活载)设计参数:, 三角形荷载:梯形荷载:(1)次梁cl1,cl2对次梁cl7的集中荷载相同,分别为: (2)次梁cl3,cl4对次梁cl5的集中荷载相同,分别为: (3)次梁cl7对梁l1,梁l2的集中荷载,cl5对梁l3,梁l4的集中荷载分别为: l1,l3: l2,l4: (4)次梁cl6对梁l2和梁l3的集中荷载相同,分别为: (5)次梁cl4对梁l5,次梁cl2对梁l7的集中荷载相同,分别为: (6)梁l1传给柱z1的集中荷载: (7)梁l2传给柱z2的集中荷载: (8)梁l8传给柱z2的集中荷载: (9)梁l3传给柱z3的集中荷载: (10)梁l9传给柱z3的集中荷载: (11)梁l4传给柱z4的集中荷载: 则柱的集中荷载:则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为:, , 6.2 活载下固端弯矩计算6.2.1 计算简图图6-4(荷载已转换为均布荷载)6.2.2 荷载等效及固端弯矩计算(1)顶层固端弯矩计算(2)二四层固端弯矩计算6.3 框架活载下弯矩计算6.3.1弯矩修正 采用分层法近似计算,为了减少计算误差作如下修正:1、除底层以外其他各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数。2、杆端分配弯矩向远端传递时,底层柱和各层梁的传递系数仍按远端为固定支撑取为

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论