原版层框架结构住宅楼毕业设计计算书及设计图纸

1、第一章 建筑设计1建筑概况 52 设计资料 5第二章 结构设计1 结构方案选取 11 第三章 楼盖设计1楼面梁格布置图 152 标准层楼板计算 163屋面板计算 20第四章 框架计算1确定框架计算简图 24 2梁柱线刚度计算 24 3荷载计算 25 6竖向荷载计算 27第五章 水平荷载计算1集中风荷载标准值 322 横向 26层 D 值的计算 323横向底层 D 值的计算 33 4风荷载作用下框架侧移计算 33第六章 内力计算1恒载作用下框架内力计算 33 2风荷载标准值作用下的内力计算 41 3活荷载作用于 A-B 轴间时内力计算 44 4活荷载作用于 C-D 轴间时内力计算 51 第七章

2、内力组合1横向框架梁内力组合 582用于承载力计算的框架柱的基本内力组合 593用于正常使用极限状态验算的框架梁基本组合 59第八章 截面设计与配筋计算1框架柱截面设计 602框架梁截面设计 63 3裂缝宽度验算 65第九章 楼梯设计1梯段板的设计 672平台板计算 69 3平台梁计算 70第十章 基础 设计1 A 轴柱下基础设计 702 B轴柱下基础设计 73第一章 建筑设计说明1.1 建筑设计说明本方案采用框架结构,六层,根据地形,单元入口朝北。在满足功能要求的基础上, 该建筑要体现现代化特色, 适应现代化的住宅需 求。满足消防、抗震等安全要求。框架结构是多层、高层建筑的一种主要结构形式。

3、这种结构体系的优点是 建筑平面布置灵活, 能获得较大的使用空间, 建筑立面容易处理, 可以适应不同 的房屋造型。同时,在结构性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期较长, 地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式,横梁和柱,通过节点 连为一体, 形成承重结构, 将荷载传至基础, 整个房屋全部采用这种结构形式的 称为框架结构或纯(全框架结构,框架可以是等跨或不等跨的,也可以是层高 相同或不完全相同的,有时因工艺和使用要求,也可能在某层抽柱或某跨抽梁, 形成缺梁、缺柱的框架。1.2 平面设计建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关

4、系。 由于建筑平面通 常较为集中反映建筑功能方面的问题, 一些剖面关系比较简单的民用建筑, 它们 的平面布置基本上能够反映空间组合的主要内容, 因此, 首先从建筑平面设计入 手。 但是在平面设计中, 我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑, 紧密联系建 筑剖面和立面,分析剖面、立面的可能性和合理性,不断调整修改平面,反复深 入。也就是说,虽然我从平面设计入手,但是着手于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑,从组成平面各部分面积的使用性质来分析,主要可以归 纳为使用部分和交通联系部分两类。建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系, 它包括使用部分设计和交通联系部分设计。1.3 使用

5、部分平面设计建筑平面中各个使用房间和辅助房间, 是建筑平面组合的基本单元。 本设计 在使用平面设计中充分考虑了以下几点:注意了房间的面积、 形状和尺寸满足室 内使用活动和设备合理布置的要求;门窗的大小和位置考虑了房间的出入方便, 疏散安全,采风通风良好;房间的构成注意使结构布置合理,施工方便,也要有 利于房间之间的组合,所用材料应符合相应的建筑标准;室内空间,以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部,应考虑人们的使用和审美要求。对于辅助房间的平面设计,通常根据建筑物的使用特点和使用人数的多少, 先确定所需设备的个数, 根据计算所得的设备数量, 考虑在整幢建筑中辅助房间 的分布情况, 最后在建筑平面组

6、合中, 根据整幢房屋的使用要求适当调整并确定 这些辅助房间的面积、平面形式和尺寸。1.4 交通联系部分设计交通联系部分是把各个房间以及室内交通合理协调起来,同时又要考虑到 使用房间和辅助房间的用途, 减少交通干扰。 楼梯是垂直交通联系部分, 是各个 楼层疏散的必经之路, 同时又要考虑到建筑防火要求, 本建筑每单元采用一个梁 式双跑楼梯和一个电梯。本设计中交通联系部分设计能满足下列要求:交通线路简捷明确,联系通 行方便;人流通畅,紧急疏散时迅速安全;满足一定的通风采光要求;力求节省 交通面积,同时考虑空间组合等设计问题。1.5 平面组合设计建筑平面的组合设计,一方面,是在熟悉平面各组成部分的基础

7、上,进一 步从建筑整体的使用功能、 技术经济和建筑艺术等方面, 来分析对平面组合的要 求;另一方面,还必须考虑总体规划、基地环境对建筑单体平面组合的要求。即 建筑平面组合设计须要综合分解建筑本身提出的、 经及总体环境对单体建筑提出 的内外两方面的要求。1.6 剖面设计建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系,剖面设计主 要表现为建筑物内部结构构造关系, 以及建筑高度、 层高、 建筑空间的组合与利 用。 它和房屋的使用、 造价和节约用地有着密切关系, 也反映了建筑标准的一个 方面。其中一些问题需要平、剖面结合在一起研究,才具体确定下来。本工程为九江市修水县住宅楼, 层高均为 3.0m

8、 。 垂直交通采用楼梯和电梯, 因为考虑到层数较多, 有八层。 门的高度根据人体尺寸来确定, 窗高要满足通风 采光要求。1.7 立面设计立面设计是为了满足使用功能和美化环境的需要而进行的。同时,还可起 到改善环境条件、保护结构和装饰美化建筑物的作用。并且要考虑它的耐久性、经济性;正确处理与施工技术的关系。建筑立面可以看成是由许多构部件所组成:它们有墙体、 梁柱、 墙墩等构成 房屋的结构构件,有门窗、阳台等和内部使用空间直接连通的部件,以及台基、 勒脚、 檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。 恰当地确定立面中这些组成部 分和构件的比例和尺度,运用节奏韵律、虚实对比等规律,设计出体型完整、形 式

9、与内容统一的建筑立面,是立面设计的主要任务。建筑立面设计的步骤,通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关 系,例如房屋的大小、高低、门窗位置,构部件的排列方式等,描绘出房屋各个 立面的基本轮廓, 作为进一步调整统一, 进行立面设计的基础。 设计时首先应该 推敲立面各部分总的比例关系, 考虑建筑整体的几个立面之间的统一, 相邻立面 间的连接和协调, 然后着重分析各个立面上墙面的处理, 门窗的调整安排, 最后 对入口门廊、建筑装饰等进一步作重点及细部处理。完整的立面设计,并不只是美观问题,它和平、剖面的设计一样,同样也 有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题,但是从房屋的平、立、剖面来 看

10、,立面设计中涉及的造型和构图问题,通常较为突出。本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡、和谐的感觉,与环境融于一 体,充分体现了建筑物的功能,通过巧妙组合,使建筑物创造了优美、和谐、统 一而又丰富的空间环境,给人以美的享受。以下是房屋各环节的构造和建筑设计措施:本次设计的住宅楼为坡屋面,流水速度比较快,因此坡屋顶的防水原则应 该时在导、堵结合的前提下,以导为主。1.8 楼板层和地面按施工方法,楼板有现浇式、装配式和装配整体式三种。本次住宅楼设计采用的时现浇肋梁楼盖 , 现浇肋梁楼板是最常见的楼板形式 之一, 当板为单向板时称为单向板肋梁楼板, 当板为双向板时称为双向板肋梁楼 板。单向板肋梁楼板

11、由板,次梁和主梁组成,其荷载传递的路线为板,次梁, 主梁,柱或墙。次梁的布置通常按开间方向排列,主梁可由柱或墙支撑,主梁的 经济跨度为 5-8米, 次梁为主梁跨度的 1/14-1/8, 梁宽为梁高的 1/3-1/2, 次梁 间距同板跨。由于板中混凝土用量为整个楼板的 50 -70,因而板宜取薄些通 常板跨在 3米以下, 其经济跨度为 1.7-2.5米, 板厚为 6-8公分。 单向板肋梁楼板主梁次梁的布置, 不仅由房间大小, 平面形式来决定, 而且还应从采光效果来 考虑。 当次梁与窗口光线垂直时, 光线照射在次梁上使梁在顶棚上产生较多的阴 影,影响亮度和采光度效果。次梁和光线平行时采光效果较好。

12、双向板肋梁楼板常无主次梁之分, 由板和梁组成, 荷载传递路线为板, 梁, 墙或柱。由于双向板肋梁楼板梁较少,天棚平整美观,但当板跨度较大,板的厚 度大于 8公分时造价就明显增加,因而用在小柱网的住宅,旅馆,办公楼。 楼面构造与地面构造基本相同,因而以下叙述的地面做法也同样适合于楼 面。地面面层包括面层本身及踢脚线,踢脚线的作用是遮盖面层与墙面的接缝, 保护墙面以防擦洗地面时弄脏墙面, 它的材料大多与地面相同, 常见做法有与墙 面粉刷相平,突出,凹进三种,踢脚线高 120-150毫米。1.9 基础和地基基础和地基具有不可分割的关系, 但又是不同的概念, 基础是建筑物与土层 直接接触的部分, 它承

13、受建筑物的全部荷载, 并把他们传给地基, 基础是建筑物 的一个组成部分, 而地基是基础下面的土层, 承受由基础传来的整个建筑物的荷 载。地基不是建筑物的组成部分。地基分两种:一是天然土层具有足够的承载能力, 不需人工处理就能承受建 筑物全部荷载的叫天然地基。 一是当上部荷载叫大或土层承载能力较弱, 缺乏足 够的坚固性和稳定性,必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人工地 基。根据地基土质好坏, 荷载大小及冰冻深度, 常把基础埋在地表以下适当深度 处, 这个深度成为埋置深度 (简称埋深 。 一般基础的埋深应大于冰冻线的深度, 从经济和施工角度分析, 基础的埋深, 在满足要求的情况下越浅越好,

14、 但最小不 能小于 0.5米。天然地基上的基础,一般把埋深在 5米以内的叫浅基,超过 5米的叫深基。 本工程考虑到地下水位的高度, 冰冻线的深度, 以及地下软弱层的 深度和范围, 确定 2.5米深度作为基础埋深, 同时考虑到该工程为框架结构, 梁 柱中心线不重合, 将会产生叫大的竖向弯矩, 为了提高抗侧刚度, 满足纵横向弯 矩的平衡,提高抗剪切能力,该工程选用筏形基础,满足以上条件,同时又能起 抗震作用。1.10 交通联系部分的设计楼梯是建筑物中的重要组成部分, 它是主要的垂直交通设施之一, 楼梯的主 要功能是通行和疏散。梁式楼梯由踏步板、斜梁和平台板、平台梁组成。楼梯位置的布设建筑物室内地面

15、必须高于室外地面, 为了便于出入, 应根据室内外的高差设 置台阶。室外台阶的坡度比楼梯小,在 15o -20o 之间每级台阶高度约为 100-150毫米, 宽度在 300-400毫米之间。 在台阶和出入口之间一般设有 1000-1500毫米 宽的平台作为缓冲,平台的表面应作成向室外倾斜 1-4%的流水坡,以利排水。 台阶应采用耐久性,抗冻性好和耐磨的材料,如天然石,混凝土,缸砖等。 台阶的基础要牢固,较简单的做法只需挖去腐蚀土,做一垫层即可。门的设计与布置:对门的设计主要考虑了以下几点:(1 根据功能确定门的大小(2 根据使用具体要求确定门的数量(3 窗的设计和布置房间中窗子的大小、形式和位置

16、,对室内采光、通风、日照和使用等功能要 求, 对建筑物的装门面构图, 都有很大关系, 在设计时应根据各方面要求综合考 虑。(4 窗的大小窗户面积至少是地面面积的七分之一, 窗子的大小、 数量, 还应考虑经济条 件和当地的气候条件。(5 窗的位置在设计窗的位置时,考虑了下列问题:a 窗的位置应很好地考虑房间内部的使用情况。b 窗子大都兼有通风的作用,因此房间的窗子位置应与门的位置一起考虑, 最好把窗开在门对面的墙上或离门较远的地方,以使房间尽可能得到穿堂风。 c 窗子的位置还考虑了立面的要求,使立面构图整齐谐调,不致杂乱无章, 影响立面的效果。(6 窗的形式窗的形式不仅考虑了采光、 通风的要求,

17、 而且还考虑比例造型的美观, 因为 窗是建筑外形和室内艺术造型的重要内容。第二章 结构设计2.1 材料要求梁、柱混凝土强度等级相差不宜大于 5Mpa ,如超过时,梁、柱节点区施工 时应作专门处理,使节点区混凝土强度等级与柱相同。2.2 截面尺寸要求梁的截面尺寸为 h=(1/8 1/12L, b=(1/2 1/3h柱为 h=(1/6 1/15H, b=(1 2/3h2.3 结构布置要求(1 抗震框架结构的平面布置应力求简单、规则、均匀、对称,使刚度 中心与质量中心尽量减小偏差, 并尽量使框架结构的纵向、 横向具有相近的自 振特性。(2 框架结构应布置并设计为双向抗侧力体系, 主体结构的梁柱间不应

18、采 用铰接,也不应采用横向为刚接,纵向也铰接的结构体系。2.4 计算过程一般情况下,框架结构是一个空间受力体系,为了方便起见,常常忽略结 构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的抗扭作用,将纵向框架和横向框 架分别按平面框架进行分析计算。由于横向框架的间距相同,作用于各横向框 架上的荷载相同,框架的抗侧刚度相同,因此,除端部外,各榀横向框架都将 产生相同的内力与变形, 结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行 分析即可;而作用于纵向框架上的荷载则各不相同,必要时应分别进行计算。 框架节点一般总是三向受力的, 但当按平面框架进行结构分析时, 则节 点也相应地简化。在现浇钢筋混凝土结构中,梁

19、和柱内的纵向受力钢筋都将 穿过节点或锚入区,这时应简化为刚节点。在结构计算简图中, 杆件用轴线来表示。 框架梁的跨度即取柱子轴线之间 的距离。框架的层高(框架柱的长度即为相应的建筑层高,而底层柱的长度 则应从基础顶面算起。对于不等跨框架,当个跨跨度相差不大于 10%时,在手算时可简化为等跨框架, 跨度取原框架各跨跨度的平均值, 以减少计算工作量。 但在电算时一般可按实际情况考虑。在计算框架梁截面惯性距 I 时应考虑到楼板的影响。 在框架梁两端节点附 近,梁受负弯矩,顶部的楼板受拉,楼板对梁的截面抗弯刚度影响较小;而在 框架梁的跨中,梁受正弯矩,楼板处于受压区形成 T 形截面梁,楼板对梁的截 面

20、抗弯刚度影响较大。在工程设计中,为简便起见,仍假定梁的截面惯性距 I沿轴线不变, 对现浇楼盖中框架取 I=2I 0 边框架取 I=1.5I; 对装配整体式楼盖,这里 I为矩形截面梁的截面惯性矩。在框架内力组合时 通过框架内力分析,获得了在不同荷载作用下产生的构 件内力标准值。 进行结构设计时, 应根据可能出现的最不利情况确定构件内力设 计值。本设计采用了二种类型的组合:(应为没考虑风荷载 竖向荷载效应,包括全部恒载和活载的组合;(2地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合。取上述而种荷载组合中最不利情况作为截面设计时用的内力设计值。受弯构件在设计是都要进行抗弯和抗剪设计 , 钢筋混凝土受弯构件的

21、破坏主 要有三种形式 . 即适筋截面的破坏 , 特点是受拉钢筋先屈服 , 然后受压区混凝土被 压碎 , 超筋破坏和少筋破坏是脆性破坏是工程中不允许出现的 , 我们在截面设计是 不能出现后面的两种情况。受弯构件在弯距和剪力共同作用的区段往往会产生斜裂缝 , 并可能延斜截面发生破坏 , 斜截面破坏带有脆性破坏的性质 , 所以在设计中要加以控制 , 在截面设 计时 , 不仅要对截面尺寸加以控制 , 同时还要对对斜截面进行计算 , 配置一定数量 的箍筋。5 结构选型1、结构体系选型:采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。2、屋面结构:采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖,屋面板厚 100mm 。3、楼面结构:全部采用

22、现浇钢筋混凝土肋形楼盖,板厚 100mm 。4、楼梯结构:采用钢筋混凝土板式楼梯。5、天沟:采用现浇天沟。6、梁柱截面尺寸的确定:主 梁 :429m m 750m m 6000m m 1/14 -(1/81/14 L -(1/8h 3=; 取h=500mm,满足要求; h/b取 2.0,算出 b=h/2=500mm/2=250mm;次 梁 :h=250mm 375mm 4500mm 1/18-(1/121/18L-(1/122=; 取h=400mm,满足要求; h/b取 2.0,算出 b=h/2=400mm/2=200mm;错 层 梁 :h=193mm 338mm 2700mm 1/14-(1

23、/81/14L-(1/83=; 取h=300mm,满足要求; h/b取 2.0,算出 b=h/2=300mm/2=150mm,取 b=200mm;柱 :据 95. 0=N cc N A f N , =nqs N N v 1. 11. 126.6412kN/m51.12 =1758.24kN , 得出, c A =0.95 (14300kN/m1758.24kN/2=0.129,取 c A =0.16,取框架柱为方形柱,得出 b=h=400mm。7、梁格及柱网布置见图 2.1所示8、选 12号轴线上的一榀框架进行结构计算。 图 2.1. 梁格及柱网布置图第三章 楼盖设计九江市修水县住宅楼的结构布

24、置图如图 3.1图所示,楼面活荷载标准值为 2.0kN/2m ,屋面活荷载标准值为 0.5kN/2m , C20, 2/6. 9mmNfc=,钢筋采用 HPB235, 2/210mmNfy=,支撑梁截面尺寸为 250mm 500mm 。 图 3.1结构平面布置图(1标准层楼面计算1.板结构类型的确定,对于 A 板,267. 127004500 =mmmml l oxoy ,为双向板;对于 C 2142004200<=mm mml l ox oy, 为双向板; 对于 B 板 ,3415006000>=mmmm l l ox oy , 为单向板。2.板 厚 计 算 , 对 于 A,C

25、板 , mm mml h A 5. 6740270040/=, mm mml h B 8450420050/=,取 mm h h B A 100=,满足要求;对于B 板, mm mml h A 5030150030/=,取 mm h B100=, 满足要求。3.荷载计算20mm 水泥砂浆面层 0.02m20 kN/m3 =0.40kN/ m2 120厚钢筋混凝土板 0.10m×25 kN/m3=2.5 kN/ m210厚混合砂浆抹灰层 0.015m×17 kN/m3=0.26 kN/m2 恒载标准值 3.16 kN/ m 2 恒 载设计值(按永久荷载效应控制, G 取 1.

26、2, Q 取 1.4g =3.16 kN/ m2 ×1.2=3.8 kN/ m2活载设计值 q=2.0 kN/ m2×1.4=2.8 kN/ m2 合计 p=g+q=3.8 kN/ m2+2.8kN/ m2=6.6 kN/ m24. 按弹性理论计算 A,C 两双向板, 双向板的计算的有效长度为两相邻梁中心线间的距离。在求区格跨内正弯矩时,按恒载均布及活载棋盘式布置计算,取荷载:2'/2. 528. 28. 32m kN q g g =+=+=2' /4. 1. 2m kN q = A-A 支座 :m m kN m y /66. 2'-= C-C 支座

27、:m m kN m y /79. 5' -=考虑 A , C 板四周与梁整体连接,应剩以折减系数 0.8 双 向 板 的 配 筋 计 算 见 表3.2, 取 截 面 有 效 高 度095. 0, 70, 80h f mA mm h mm h y S y ox =按 计算 5. 按考虑塑性内力重分布的方法计算单向板 B (1、线恒载设计值:m kN g /8. 3= 线活载设计值:m kN q /8. 2= 计算简图如图 3.2所示 (a (b图 3.2板的尺寸和计算简图 (a板的尺寸; (b计算简图(2内力计算计算跨度:m m m l 25. 125. 05. 10=-=板的弯矩计算见

28、表 3.3所示 (3截面承载力计算, b=1000mm, , 0. 1, 802010010=-=mm mm mm h 单向 板的配筋计算见表 3.4所示 (2屋面板计算1. 荷载计算:防水层(刚性 30厚 C20细石混凝土防水 1.02/m kN 防水层(柔性三毡四油铺小石子 0.4 找坡层:15厚水泥砂浆 23/30. 0/2015. 0m kN m kN m = 找坡层:15厚水泥砂浆 23/30. 0/2015. 0m kN m kN m = 保温找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆 3%找平 23/56. 0/1404. 0m kN m kN m = 保温层:80厚矿渣水泥 23/16.

29、1/5. 1408. 0m kN m kN m = 结构层:100厚现浇钢筋混凝土板 23/5. 2/251. 0m kN m kN m = 抹灰层:10厚混合砂浆 23/17. 0/1701. 0m kN m kN m = - 合计 =6.392/m kN 恒载设计值 g =6.39 kN/ m2×1.2=7.67 kN/ m2活载设计值 q=20.5 kN/ m2×1.4=0.7 kN/ m2合计 p=g+q=7.67kN/ m 2+0.7kN/ m 2=8.37 kN/ m 2 2. 按弹性理论计算 A,C 两双向板, 双向板的计算的有效长度为两相邻梁中心线间 的距离

30、。在求区格跨内正弯矩时,按恒载均布及活载棋盘式布置计算,取荷载:2'/02. 827. 067. 72m kN q g g =+=+=2' /35. 0. 0m kN q = A-A 支座 :m m kN my /46. 3'-= C-C 支座:m m kN m y /53. 7' -=3. 考虑 A , C 板四周与梁整体连接,应剩以折减系数 0.8 双 向 板 的 配 筋 计 算 见 表3.6, 取 截 面 有 效 高 度095. 0, 70, 80h f mA mm h mm h y S y ox =按 计算 4. 按考虑塑性内力重分布的方法计算单向板 B

31、 (2、线恒载设计值:m kN g /39. 6= 线活载设计值:m kN q /7. 0= 计算简图如图 3.3所示 (a (b图 3.3板的尺寸和计算简图 (b板的尺寸; (b计算简图(3内力计算计算跨度:m m m l 25. 125. 05. 10=-= 板的弯矩计算见表 3.7所示表 3.7. 单向板截面弯矩计算 5. 截面承载力计算, b=1000mm, , 0. 1, 802010010=-=mm mm mm h 单向板的 配筋计算见表 3.8所示 第四章 框架计算1. 确定框架计算简图(KL-3框架的计算单元如图 4.1所示,取轴上的一榀框架计算, 假定框架柱与基础顶面固结,

32、框架梁与柱刚接, 由于各层柱的截面尺寸不变, 故梁跨等于柱截面形心轴线的距离, 底层柱高从基础顶面到第二层楼面, 基 础顶面标高根据地质条件、室内外高差,定为 -1.025 m,二层楼面标高为 3.0m ,故底层柱高为 4.025m 。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面(即层 高 ,故均为 3.0 m。由此可绘出框架的计算简图如图 4.1所示。 2.框架柱的线刚度计算对于中框架梁取 I = 2I0(其中 E=3.0×107 kN/m2左边跨梁:左边梁 i EI/l =2×3.0×107 kN/m2×121×0.25m ×(0.5m3/4

33、.2m=m kN 4107. 3kN m 中跨梁中跨梁 i = EI/l =2×3.0×107 kN/m2×121×0.25m ×(0.5m3/1.5m=m kN 4104. 10右边梁右边梁 i = EI/l =2×3.0×107 kN/m2×121×0.25m ×(0.5m3/4.5m=m kN 4105. 3底柱底柱 i = EI/l =3.0×107 kN/m2×121×(0.40m4/4.025m=m kN 4106. 1余柱余柱 i = EI/l =3.

34、0×107 kN/m2×121× (0.4m4/3.0m=m kN 4101. 2令 余柱 i =1.0,则其余各杆件的相对线刚度为:中跨梁 i =5.00 左边梁 i =1.76 右边梁 i =1.67 底柱 i =0.76将梁柱相对线刚度标于计算简图中, 作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依 据 图 4.1,框架计算简图3. 荷载计算恒载标准值计算(1 、屋面:6.39kN/ m2(2 、楼面:3.16kN/ m2(3 、梁自重b×h=250mm×500mm梁自重 25 kN/m3×0.25m ×(0.5m-0.1m=2.

35、5 kN/ m抹灰层 :10厚混合砂浆 0.21kN/ m 合计 2.71 kN/ m(4柱自重b ×h=400mm×400mm柱自重 25 kN/m3×0.40m ×0.40m=4kN/ m抹灰层: 17 kN/m3×0.01m ×0.40m=0.27kN/ m合计 4.27 kN/ m(5内纵墙自重纵墙 2.5m×18.0 kN/ m2×0.24m=10.8kN/ m 水泥粉刷内墙面 2.59kN/ m 合计 13.39(6外纵墙自重标准层纵墙 0.9m×0.24m ×18.0 kN/ m

36、2=3.89 kN/ m 铝合金窗 0.35kN/ m2×1.6m=kN/ m水刷石外墙面 0.75kN/ m水泥粉刷内墙面 0.54kN/ m 合计 5.74 kN/ m底层纵墙 4.025m-1.6m-0.5m-0.4m×0.24m ×18.0 kN/ m 2=6.59 kN/ m 铝合金窗 0.56kN/ m水刷石外墙面 0.75kN/ m水泥粉刷内墙面 0.54kN/ m 合计 8.44 kN/ m (7次梁重b×h=200mm×400mm梁自重 25 kN/m3×0.2m ×(0.4m-0.1m=1.5 kN/ m

37、抹灰层 :10厚混合砂浆 0.21kN/ m 合计 1.71 kN/ m(8基础梁b×h=250mm×400mm梁自重 25 kN/m3×0.25m ×(0.4m-0.1m=2.5 kN/ m(9活变荷载标准值由荷载规范查得不上人屋面均布活荷载标准值 0.5kN/ m2楼面活荷载标准值:楼面 2.0 kN/ m2(10雪荷载: Sk =1.0×0.4=0.4 kN/ m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者取大值1.竖向荷载下框架受荷总图 图 4.2. 板传荷载示意图(1AB 轴间框架梁屋面板传荷载:荷载的传递示意图间图 4.2所示 恒载:m k

38、N m m kN /77. 162851. 2/39. 6= 活载:m kN m m kN /31. 12851. 2/5. 0= 楼面板传荷载:恒载:m kN m m kN /30. 82851. 2/16. 3= 活载:m kN m m kN /25. 52851. 2/0. 2= A B 轴间框架梁均布荷载为:屋面梁;恒载 =梁自重 +板传荷载 =m kN m kN m kN /48. 19/77. 16/71. 2=+活载 =板传荷载 =m kN /31. 1楼 面 梁 :恒 载 =梁 自 重 +板 传 荷 载 +墙 自 重 =m kN m kN m kN m kN /40. 24/3

39、9. 13/30. 8/71. 2=+活载 =板传荷载 =5.25m kN /(2BC 轴间框架梁BC 轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载 =梁自重 =2.71m kN /楼面梁:恒载 =梁自重 +墙自重 =2.71m kN /+13.39m kN /=16.10m kN /(3BC 轴间框架梁屋面板传荷载:恒载:m kN m m kN /79. 6 36. 036. 02. 1(35. 1/39. 632=+活载:m kN m m kN /53. 0 36. 036. 02. 1(35. 1/5. 032=+楼面板传荷载:恒载:m kN m m kN /83. 3 36. 036. 02.

40、1(35. 1/61. 332=+活载:m kN m m kN /13. 2 36. 036. 02. 1(35. 1/0. 232=+AB 轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载 =梁自重 +板传荷载 =2.71m kN /+6.79m kN /=9.50m kN /活载 +板传荷载 =0.53m kN /楼 面 梁 :恒 载 =梁 自 重 +板 传 荷 载 +墙 自 重=2.71m kN /+3.83+13.39m kN /=19.93m kN /活载 =板传荷载 =2.13m kN /(4 A 轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱挡水墙做法为墙高 300mm:自重为 0.24m 0.3m 18kN/

41、3m =1.3kN/m天 沟 自 重 :25 kN/m3×0.08m ×0.6m+(0.20m-0.08m+(0.6m+0.2m×(0.52/m kN +0.362/m kN =2.13 kN/ m合计 3.43kN/ m 顶层柱恒载 =挡水墙及天沟自重 +梁自重 +板传荷载=3.43m kN /×4.2m+2.71m kN /×(4.2m-0.4m +8.38m kN /×4.2m=59.9kN 顶层柱活载 =板传荷载 =0.66m kN /×4.2m=2.75kN标准层柱恒载 =墙自重 +梁自重 +板传荷载=5.74m

42、kN /×(4.2m-0.4m +2.71m kN /×(4.2m-0.4m +4.15m kN /× 4.2m=49.54kN标准层柱活载 =板传荷载 =2.625m kN /×4.2m=11.02kN基础顶面恒载 =底层外墙自重 +基础梁自重=8.44m kN /×(4.2m-0.4m +2.5m kN /×(4.2m-0.4m 5. 01(+=62.36kN(5 B 轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载 =梁自重 +板传荷载=2.71m kN /×(4.2m-0.4m +6.39m kN /×4.2m=37.14k

43、N顶层柱活载 =板传荷载 =0.5m kN /×4.2m=2.1kN标准层柱恒载 =墙自重 +梁自重 +板传荷载=13.39m kN /×(4.2m-0.4m +2.71m kN /×(4.2m-0.4m +3.16m kN /×4.2m=74.45kN标准层柱活载 =板传荷载 =2.0m kN /×4.2m=8.4kN基础顶面恒载 =底层外墙自重 +基础梁自重=2.5m kN /×(4.2m-0.4m +8.44m kN /×(4.2m-0.4m 211. 1/ 4. 85. 2( 5. 01(+m m kN =68.36

44、kN (6 C 轴柱纵向集中荷载计算 顶 层 柱 恒 载 =梁 自 重 +板 传 荷 载 =2.71m kN /×(4.2m-0.4m +-m m kN m m m kN mm 65. 1/39. 65. 4 36. 036. 021(35. 1/39. 60. 63. 32322 +-+-m m kN m m m kN m 35. 1/39. 64. 05. 4(/71. 25. 4 54. 054. 021(232+-+-m m kN m m m kN m 35. 1/39. 64. 05. 4(/71. 25. 4 54. 054. 021(232 kN m m kN m m

45、m kN m 44. 1270. 6/44. 67. 28565. 1/39. 63. 38522=+顶层柱活载 =板传荷载 =+-m m kN m m m kN 65. 1/5. 05. 4 36. 036. 021(35. 1/5. 055. 02322+-+-m m kN m m m kN m 35. 1/5. 04. 05. 4(/71. 25. 4 54. 054. 021(232kN m m kN m m m kN m 27. 80. 6/5. 07. 28565. 1/5. 03. 38522=+ 标准层柱恒载 =墙自重 +梁自重 +板传荷载 =2.71m kN /×(

46、4.2m-0.4m +-m m kN m m m kN mm 65. 1/39. 65. 4 36. 036. 021(35. 1/39. 60. 63. 32322 +-+-m m kN m m m kN m 35. 1/39. 64. 05. 4(/71. 25. 4 54. 054. 021(232kN m m kN m m kN m m m kN m 85. 2040. 6/16. 51. 4/39. 137. 28565. 1/39. 63. 38522=+标 准 层 柱 活 载 =板 传 荷 载 =2.71m kN /×(4.2m-0.4m +-m m kN m m m

47、kN mm 65. 1/0. 25. 4 36. 036. 021(35. 1/0. 20. 63. 32322 +-+-m m kN m m m kN m 35. 1/0. 24. 05. 4(/71. 25. 4 54. 054. 021(232kN m m kN m m m kN m 09. 330. 6/0. 27. 28565. 1/0. 23. 38522=+ 基础顶面恒载 =基础梁自重 +墙自重=2.5mkN /×(6.0m-0.4m+8.44kN/m×(6.0m-0.4m +214. 05. 4(/ 44. 85. 2(6-+m m kN kN =89.69

48、kN(7D轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载 =挡水墙及天沟自重 +梁自重 +板传荷载=3.43m kN /×6m+2.71m kN /×(6m-0.4m +8.38m kN /×6m=109.38kN 顶层柱活载 =板传荷载 =2.49kN+2.87kN=5.27kN标 准 层 柱 恒 载 =墙 自 重 +梁 自 重 +板 传 荷 载 =15.18kN+68.10kN+90.16kN=173.89kN标准层柱活载 =板传荷载 =21.09kN 基础顶面恒载 =底层外墙自重 +基础梁自重 =2.5m kN /×(6m-0.4m +8.44m kN /

49、5;(6m-0.4m +m m kN 4. 05. 4(/ 44. 85. 2(21-+=83.69kN框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图 4.3所示 图 4.3. 竖向受荷总图 注:1. 图中各值得单位为 kN 2.图的各值均为标准值第五章 水平荷载计算1.作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值:0( /2k z s z i j W h h B =+式中 基本风压 0=0.45 2kN m ;z 区,地面粗糙度为 C 类;s 1.3;z 风振系数 , 由于 0. 1, 30z =<所以 总 m hi h 下层柱高;j h 上层柱高,对顶层为女儿墙高度的两倍;B B=4.2m。计算

50、过程见表 5.1所示 2.风荷载作用下的位移验算3. 侧移刚度 D ,计算结果见表: 3. 风荷载作用下框架的侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移按下式计算:jj ijV u D =式中j V j 层的总剪力;ijDj 层所有柱的抗侧刚度之和;j u j 层的层间侧移。 4. 侧移验算:层间侧移最大值: 1/3659<1/550 (满足 第六章 内力计算为了简化计算,考虑以下几种单独受荷情况: (1恒载作用:(2活载作用于 A-B 轴间; (3活载作用于 C-D 轴间;(4风荷载作用,从左向右,或从右到左; (1恒载作用1. 框架的各节点的分配系数的确定由前述的刚度比可根据下式求得节点各杆端的弯矩分配系数(=(' i ikikiki i ; 63. 0; 22. 0; 64. 0; 23. 0; 64. 011111=A B B A ZA ZY YZ ; 20. 0; 48. 0=JI NM RQ VU IJ MN QR UV ; 58. 0; 58. 0