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文档简介
1、千佛山禅寺2*级毕业设计(页面设置:论文版心大小为155mm×245mm,页边距:上2.6cm,下2.6cm,左2.5cm,右2cm,行间距20磅,装订线位置左,装订线1cm,)(以下各项居中列,黑体小四号)年 级: 学 号: 姓 名: 专 业: 指导老师: (填写时间要用中文)摘 要正文略关键词:关键词; 关键词; 关键词; 关键词(关键词之间分号隔开,并加一个空格)Abstract正文略Keywords: keyword; keyword; keyword; keyword目 录摘 要iAbstractii目 录iii第1章 绪 论11.1 工程概况11.2 结构设计框图21.3
2、 执行的国家标准、部颁标准及地方标准21.4结构计算基本原则31.4.1 计算原则3内力符号规定3第2章 设计基本参数和结构布置42.1 设计基本参数42.1.1 建筑设计分类42.1.2 各主要部位设计使用荷载42.2 岩土工程地质条件5场地工程地质条件52.2.2 地基承载力特征值52.2.3 建筑地基评价62.3 结构布置和计算单元选取62.4 材料选择1第3章 框架侧移刚度23.1梁柱截面尺寸确定2柱截面尺确定2梁截面尺确定33.2 轴框架抗侧移刚度43.2.1 轴框架计算简图43.2.2 轴框架梁、柱线刚度43.2.3 轴框架柱的抗侧移刚度53.3 轴抗侧移刚度63.4 轴抗侧移刚度
3、63.5 各层总抗推刚度73.6 侧向刚度不规则验算7第4章 横向水平荷载计算84.1 重力荷载计算84.1.1 各层重力荷载代表值Gi84.1.2 结构基本自振周期T1的计算104.2 横向水平地震作用计算11相应于T1的水平地震影响系数11结构总水平地震作用标准值12各层横向水平地震作用标准值124.3 剪重比验算134.4 轴横向风荷载计算144.4.1 垂直作用在建筑物表面的风荷载144.4.2 轴各楼层标高处的集中风荷载144.4.2 轴楼层水平风荷载产生的剪力15第5章 水平荷载作用效应分析165.1 横向水平地震作用下轴平面框架内力计算16各楼层横向地震作用剪力在轴各柱的分配16
4、5.1.2 轴柱的反弯点高度175.1.3 横向地震作用下轴框架梁、柱端弯矩175.2 水平地震作用下框架水平位移验算15.3 风荷载作用下的内力(方法同水平地震作用)15.3.1 轴楼层水平风荷载产生的剪力在轴各柱的分配15.3.2 风荷载作用下轴梁、柱端弯矩25.4 风荷载作用下框架水平位移验算1第6章 竖向荷载作用下框架内力的计算26.1 作用在轴平面框架的荷载26.1.1 A-B轴间框架梁26.1.2 B-C轴间框架梁56.1.3 C-D轴间框架梁56.1.4 A轴柱集中荷载计算56.1.5 B轴柱集中荷载计算56.1.6 C轴柱集中荷载计算56.1.7 D轴柱集中荷载计算56.2 竖
5、向荷载作用下轴平面框架计算简图56.3 轴平面框架内力计算6恒荷载标准值作用下的框架内力66.3.2 活载标准值作用下框架内力9第7章 框架内力组合127.1 横向框架内力组合要求12内力组合12梁控制截面及最不利内力类型14柱控制截面及最不利内力类型197.2 横向框架内力组合结果217.2.1 竖向荷载作用下梁的弯矩调幅计算217.2.2 用于承载力计算的横向框架梁荷载效应和内力组合(有地震作用)237.2.3 用于承载力计算的横向框架梁荷载效应和内力组合(无地震作用)247.2.4 用于承载力计算的横向框架柱荷载效应和内力组合(无地震作用)267.2.4 用于承载力计算的横向框架柱荷载效
6、应和内力组合(有地震作用)327.2.5 用于正常使用极限状态验算的横向框架梁荷载效应准永久组合37第8章 框架梁、柱截面设计和构造388.1 框架梁截面设计38框架梁正截面承载力设计388.1.2 框架梁斜截面承载力设计408.1.3 框架梁承载能力极限状态计算418.1.4 梁正常使用极限状态验算:裂缝控制验算488.2 框架柱截面设计528.2.1 柱的轴压比验算52框架柱正截面承载力设计52框架柱斜截面承载力设计56第9章 楼梯设计639.1 楼梯结构639.2 TB1梯段板计算639.3 休息平台板计算649.4 梯段梁TL1计算65第10章 现浇楼面板设计6610.1 计算简图66
7、10.2 现浇板内力计算6710.3 现浇板配筋计算6710.4 现浇板裂缝控制验算6810.5 现浇板挠度验算68第11章 基础设计6911.1 荷载计算6911.2 确定基础底面积6911.3 地基变形验算6911.4 基础结构设计69第12章 电算相关数据70谢辞71参考文献72第1章 绪 论1.1 工程概况1.2 结构设计框图图1.1 论文的结构设计框图1.3 执行的国家标准、部颁标准及地方标准建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)建筑结构荷载规范GB500092001(2006年版)混凝土结构设计规范(GB500102010)建筑地基基础设计规范(GB500072002)建筑
8、结构制图标准(GBT501052001)建筑结构可靠度设计统一标准(GB 500682001)建筑工程抗震设防分类标准(GB 50223-2008)1.4结构计算基本原则结构在竖向重力荷载、风荷载以及多遇地震作用(50年超越概率63.2%)下的内力和位移均按弹性方法计算。框架梁可考虑局部塑性变形引起的内力重分布。楼板在其自身平面内为无限刚性。计算分手算和电算两种。手算仅取一品框架进行。不考虑双向地震效应。电算程序采用SATWE进行对比分析验算,并用SATWE程序进行时程分析。电算在抗震计算时,考虑平扭耦连计算结构的扭转效应。振型数取?个,振型参与质量不小于总质量的90%。柱的内力及梁的剪力仍按
9、照结构力学的规定以顺时针弯矩为正,逆时针为负,梁、柱的轴力以受压为正,受拉为负,梁、柱剪力以邻近截面顺时针为正,逆时针为负。对于梁的弯矩方向有所不同,以下部受拉为正,上部受拉为负。第2章 设计基本参数和结构布置2.1 设计基本参数表2.1 建筑设计分类类 别规范规定规范条文建筑安全等级结构重要性系数结构设计使用年限设计基准期建筑抗震设防类别耐火等级GB50045-95(2005年版地基基础设计等级(1)屋面及楼面均布活荷载标准值表2.2屋面及楼面均布活荷载标准值序号荷载类别标准值(kN/m2)序号荷载类别标准值(kN/m2)18卫生间2.029设备间 电梯机房7.03104115厨房12上人屋
10、面2.06楼梯 走道 电梯厅13不上人屋面0.5714消防车道20.0(2)风荷载根据建筑结构荷载规范(GB 50009-2001(2006年版):基本风压,本工程位于城市当中,地面粗糙度属于C类。:(3)雪荷载按50年一遇,雪荷载采用0.40 kN/m2。3.5 地震作用抗震设计所用的地震作用系数如下所示。表2.3抗震设计所用的地震作用系数地震设防烈度设防烈度地震(基本地震)特征周期值场地类别设计地震分组阻尼比2.2 岩土工程地质条件建筑物地层分布详见表2.4。表2.4 建筑物地层分布分层编号地层岩性地质时代地层分布特征层厚层底埋深层底高程(m)粉质粘土Qal2.104.703.605.10
11、31.5032.69-1粘土Qal0.301.502.303.1033.3934.01-2粉土Qal0.801.604.404.6031.8932.15粉质粘土Q4al+pl5.307.0010.8012.0024.2025.95-1粉土Q4al+pl1.201.506.807.1029.0029.69粉土Q4al+pl1.905.3013.7017.3019.1922.59粉质粘土Q4al+l0.406.9019.4025.0011.7116.70-1粘土Q4al+pl0.603.1017.7019.4016.8918.40粉土Q4al+pl揭露厚度1.705.7021.6030.00控制底
12、高程6.7514.50-1粉质粘土Q4al+pl揭露厚度2.003.4025.0030.00控制底高程6.4911.29根据室内土工试验资料及野外原位测试,结合附近建筑工程经验,场地内地基土的承载力特征值fak(kPa)建议如表2.5。表2.5 地基土承载力特征值 层号岩土名称地基土承载力特征值(kPa)压缩模量(MPa)粉质粘土1104.42-1粘土1003.73-2粉土1007.35粉质粘土1304.67-1粉土1005.37粉土1308.08粉质粘土1705.09-1粘土2005.30粉土1607.23-1粉质粘土1805.00素填土:回填碎石土,力学性能差。第层粉质粘土:可塑,具中压缩
13、性,力学性能一般。第-1层粘土:可塑,具高压缩性,力学性能一般。第-2层粉土:松散, 第层粉质粘土:可塑-硬塑,具中压缩性,力学性能一般。第-1层粉土:松散,力学性能一般。第层粉土:全区分布,稍密,力学性能较好。第层粉质粘土:全区分布,可塑-硬塑,具中压缩性,力学性能较好。第-1层粘土:全区分布,可塑-硬塑,局部坚硬,具中压缩性,力学性能较好。第层粉土:全区分布,稍密,力学性能较好。第-1层粉质粘土:全区分布,可塑-硬塑,具中压缩性,力学性能较好。2.3 结构布置和计算单元选取结构标准层平面布置图见图2.1,剖面图2.2建筑结构设计统一标准)建筑设计规范表)图2.2 I-I面图图2.1 标准层
14、结构平面图(标出轴线)2.4 材料选择(1)混凝土:楼板、梁、柱、基础均采用C30混凝土。(2)钢筋:楼板、梁、柱、基础均采用采用HRB400钢筋。(3)填充墙第3章 框架侧移刚度3.1梁柱截面尺寸确定柱的截面尺寸,宜符合下列各项要求(抗规):(1)截面的宽度和高度,层数不超过2层或四级时,均不宜小于300mm;一、二、三级且层数超过2层时不宜小于400mm;圆柱的直径,层数不超过2层或四级时不宜小于350mm,一、二、三级且层数超过2层时不宜小于450mm。(2)剪跨比宜大于2。(3)截面长边与短边的边长比不宜大于3。(4)柱轴压比不宜超过表3.1的规定柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和
15、混凝土抗压强度设计值乘积之比,即 (3.1)式中:N组合轴压力设计值;、柱截面的宽度和截面的高度;fc混凝土抗压强度设计值。抗震设计时,钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表3.1的规定(抗规)。表3.1 柱轴压比限值结 构 类 型抗 震 等 级一二三四框 架 结 构0.650.750.850.90注:表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱;剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施;沿柱全高采用井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm、间距不大于100mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于100m
16、m、箍筋肢距不大于200 mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于80mm、箍筋肢距不大于200 mm、直径不小于10mm,轴压比限值均可增加0.10;上述三种箍筋的体积配箍率均应按增大的轴压比相应加大;柱轴压比不应大于1.05。本结构为抗震结构,抗震设防烈度为XX度。依据下列公式进行截面的初步估计: (3.2) (3.3)式中:B=1.3(边柱),1.2(等跨中柱),1.25(不等跨中柱);Ge=1215kN/m2 , a为轴压比,fc为砼抗压强度设计值,F为每层从属面积,n为层数。框架柱上下截面高度不同时,每次缩小100150为宜。为方便尺寸标注修改,边柱
17、一般以墙中心线为轴线收缩,中柱两边收缩。柱截面与标号的变化宜错开。柱截面尺寸见表3.2。梁的截面尺寸,宜符合下列各项要求(抗规):(1)截面宽度不宜小于200mm;(2)截面高宽比不宜大于4;(3)净跨与截面高度之比不宜小于4。梁高为跨度的1/81/14,梁宽通常为1/21/3梁高。对于宽扁梁首先应注意满足挠度要求,否则存在梁板协调变形的复杂内力分析问题。梁净跨与截面高度之比不宜小于4。框架梁宽不宜小于1/2柱宽,且不小于250mm。框架梁的截面中心线宜与柱中心线重合,当必须偏置时,同一平面内的梁柱中心线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向的1/4。柱截面尺寸见表3.2。表3.2 梁柱截面尺寸3.
18、2 轴框架抗侧移刚度框架的计算简图假定假定底层柱下端固定于基础(若嵌固于地下室顶板需满足的几个条件?)。轴框架计算简图如图3.1所示。图3.1 轴平面框架计算简图(标出轴线编号、层高、梁跨度)在计算梁、柱线刚度时,应考虑楼盖对框架梁的影响,在现浇楼盖中,中框架梁的抗弯惯性矩取;边框架梁取。其中为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。轴框架梁、柱的线刚度见表3.3、表3.4和图3.1。表3.3 轴柱线刚度 柱位层号截面尺寸EckN/mm2I0mm4Imm4HmmkN·mmB(mm)H(mm)A轴15250700308400B轴15C轴15D轴15表3.4 轴梁线刚度 梁位层号截面尺寸Eck
19、N/mm2I0mm4Imm4L(H)mmkN·mmB(mm)H(mm)AB轴12507003084002345BC轴12345第i层k柱抗侧移刚度 (3.4)式中:柱侧移刚度修正系数;ic柱的线刚度;框架结构i层层高。每层框架柱总的抗侧移刚度见表3.5所示。根据设计要求,本设计仅选取一榀框架进行计算。表3.5 轴框架柱横向侧移刚度层号柱位(一般层)(底层)(一般层) (底层)(kN/m)5A轴B轴C轴D轴34A轴B轴C轴D轴注:为梁的线刚度,为柱的线刚度。3.3 轴抗侧移刚度表3.6 轴框架柱横向侧移刚度3.4 轴抗侧移刚度表3.7 轴框架柱横向侧移刚度3.5 各层总抗推刚度 (3.
20、5)式中:m第i层框架柱数量。各层总抗推刚度汇总见表3.8。表3.8 各层总抗推刚度汇总3.6 侧向刚度不规则验算侧向刚度不规则:抗规规定,该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层或出屋面小建筑外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25,为竖向不规则类型。侧向刚度不规则验算结果见表3.9。表3.9侧向刚度不规则验算第4章 横向水平荷载计算4.1 重力荷载计算40m以下采用底部剪力法等计算水平地震作用。采用底部剪力法计算地震作用时,各楼层可仅取一个自由度,各楼层的重力荷载集中到各层楼盖的标高上。计算地震作用时,建筑的重力荷载代表值应取结构和构配
21、件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数,应按表4.1采用(抗规)。表4.1 组合值系数可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面积灰荷载0.5屋面活荷载不计入按实际情况计算的楼面活荷载1.0按等效均布荷载计算的楼面活荷载藏书库、档案库0.8其它民用建筑0.5各层重力荷载代表值Gi为第i层楼盖自重标准值+可变荷载组合值+上下各半层墙柱等重量本设计按等效均布荷载计算的楼面活荷载组合值系数为0.5,因此: (4.1)式中:重力荷载代表值。屋面重力荷载=恒载+0.53雪荷载楼面重力荷载=恒载+0.53按等效均布荷载计算的楼面活荷载1).屋面重力荷载代表值G5(1)恒载标准值 屋面恒载标
22、准值35厚架空隔热板: 0.035×25=0.875kN/防水层: 0.4kN/20厚1:3水泥砂浆找平层: 0.02×20=0.4kN/120厚钢混凝土现浇板: 0.12×25=3kN/ 12厚纸筋石灰粉平顶: 0.012×16=0.192kN/屋面恒载标准值: 4.87kN/ 屋面纵、横梁自重注意扣除梁板重叠部分的板重 柱自重(顶层上半柱) 门窗自重(顶层一半 墙自重(顶层一半)注意扣除墙板重叠部分的板重(2)屋面雪荷载标准值(注意屋面活荷载不计入重力荷载代表值)(3)G5=?2)XX层重力荷载代表值GXX(1)恒载标准值 楼面恒载标准值 楼面纵、横
23、梁自重 柱自重(上下层各一半) 门窗自重(上下层各一半 墙自重(上下层各一半)(2)楼面活载标准值3)结构等效总重力荷载结构等效总重力荷载Geq: (4.2)式中:Geq结构等效总重力荷载,单质点应取总重力荷载代表值,多质点可取总重力荷载代表值的85。Gi集中于质点i的重力荷载代表值。表4.2 Gi、GE、Geq层号Gi (103kN)塔楼5342Geq=0.85GE基本自振周期为:1.70 (s) (4.3)式中为考虑非承重墙体刚度对结构周期的调整系数,本设计中采用0.6。为结构顶点的假想位移值,是以各质点的重力荷载代表值作为水平荷载求得的结构顶点水平位移。 (4.4)层间相对位移: (4.
24、5)表4.3 框架顶点假想水平位移计算表 层号层侧移(mm)543214.2 横向水平地震作用计算建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。地震影响系数曲线见图4.1。图4.1 地震影响系数曲线a地震影响系数;amax地震影响系数最大值;h1直线下降段的下降斜率调整系数;g衰减指数;Tg特征周期;h2阻尼调整系数;T结构自振周期。表4.4 水平地震影响系数最大值(m/s2)地震影响6度7度8度9度多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32设防地震0.120.22(0.32)0.42(0.60)0.80罕遇地震0.280.50(0
25、.72)0.90(1.20)1.40 注:括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g 和0.30g的地区。表4.5 特征周期值(s)设计地震分组场地类别01第一组0.200.250.350.450.65第二组0.250.300.400.550.75第三组0.300.350.450.650.90根据本工程设防烈度XX度,XX类场地土,设计地震分组为第XX组,根据表4.5,特征周期?(抗规),水平地震影响系数的最大值?(表4.4) (4.6)结构总水平地震作用标准值为(抗规): (4.7)式中:FEk结构总水平地震作用标准值。1相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值;结构的水平地震作用标
26、准值,应按下列公式确定(抗规) (i=1,2n) (4.8)T1>1.4Tg时考虑顶部附加地震作用: (4.9)式中:FEk结构总水平地震作用标准值;Fi质点i的水平地震作用标准值;Gi,Gj分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值,应按表4.2条确定;Hi,Hj分别为质点i、j的计算高度;顶部附加地震作用系数,多层钢筋混凝土房屋可按表4.6采用,其它房屋可采用0.0;顶部附加水平地震作用。表4.6 顶部附加地震作用系数Tg (s)T11.4T1T11.4TgTg 0.350.08T1+0.070.00.35< Tg 0.550.08T1+0.01Tg > 0.550.08T1
27、-0.02 注:T1为结构基本自振周期。各楼层的地震作用和地震剪力标准值由表4.7列出,并可见图4.2。表4.7 楼层地震作用和地震剪力标准值计算表 层号(kN·m)顶层:其它层:第i楼层剪力VEki(kN)剪重比54321注:剪重比,为剪力系数。图4.2 重力荷载代表值图及各层地震力作用标准值(标注实际计算值)4.3 剪重比验算剪重比主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性。抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求(抗规): (4.10)式中:VEki第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力;l剪力系数,不应小于表4.8规定的楼层最小地震剪力系数值,对竖向不规则结构
28、的薄弱层,尚应按本规范条的规定乘以1.15的增大系数;Gj第j层的重力荷载代表值。表4.8 楼层最小地震剪力系数值类 别6度7度8度9度扭转效应明显或基本周期小于3.5s的结构0.0080.016 (0.024)0.032 (0.048)0.064基本周期大于5.0s的结构0.0060.012 (0.018)0.024 (0.032)0.040注: 基本周期介于3.5s和5s之间的结构,可插入取值; 括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。4.4 轴横向风荷载计算风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积,垂直于建筑物表面的单位面积风荷载标准值应按下式计算: (4.
29、11)式中:风荷载标准值(kN/m2);基本风压(kN/m2);风压高度变化系数;风荷载体型系数;z高度处的风振系数。(1)风载体形系数(2)风振系数从室外地面算起。(3)风压高度变化系数楼层i标高处的集中风荷载按式(4.12)计算: (4.12)式中:B各楼层受风面宽度;h各楼层受风面高度,取上下层高各一半。各楼层标高处的集中风荷载列入表4.9,轴平面框架集中风荷载作用下的计算简图见图4.3。图4.3 轴集中风荷载作用下的计算简图第i层剪力标准值Vi为: (4.13)式中:n屋顶所在层编号。表4.9 风荷载计算 层号izi(m)(kN/m2)B(m)h(m)Fi(kN)Vi(kN)61051
30、01042032注:z取建筑物每层受风面中点的标高。第5章 水平荷载作用效应分析水平荷载作用采用D值法分别计算横向框架内力、位移。在计算荷载效应的时候,按照标准值进行计算,以便于后面荷载效应的组合。检查是否满足弹性位移限制,如不满足应返回修改梁柱截面尺寸强度等级。取轴平面框架计算(图5.1)。图5.1 轴平面框架5.1 横向水平地震作用下轴平面框架内力计算各楼层的地震作用和地震剪力标准值VFi由表4.7列出。总框架剪力应按各框架柱的D值成比例进行分配。任意第i层k柱框架柱的剪力为: (5.1)式中:m第i层框架柱数量。的计算结果见表5.1。表5.1 横向水平地震作用下轴第i层k柱计算表层号i(
31、103kN)(103kN)楼层剪力(kN)(kN)54321框架各层柱的反弯点高度: (5.2)式中: y 各层柱的反弯点高度比;标准反弯点高度比;上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值;上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。表5.2 -A柱的反弯点高度比(横向)层号ky表5.3 -B柱的反弯点高度比(横向)表5.4 -C柱的反弯点高度比(横向)求各柱反弯点高度yh,并由各柱计算柱上、下端弯矩和(图5.2)。 (5.3) (5.4)图5.2 柱端弯矩图由柱端弯矩、结点平衡,计算梁端弯矩(图5.3)。 (5.5) (5.6)图5.3 梁端弯矩图梁、柱端弯矩分别见表5.5表5.6。横向地震作用下
32、轴框架梁弯矩图见图5.4。图5.4 横向地震作用下轴框架梁弯矩图表5.5 横向地震作用下-A柱及右梁端弯矩计算表层号i层高hi(m)(kN)(kNm)y(kNm)(kNm)右梁端弯矩(kNm)注:取自表5.1;梁端弯矩= 分配系数3表5.6 横向地震作用下-B轴及其左右梁端弯矩计算表层号i层高hi(m)(kN)(kNm)y(kN.m)(kN.m)梁端弯矩计算线刚度(103kN.m)分配系数梁端弯矩左梁右梁左梁右梁左梁右梁注:梁线刚度取自表3.6;取自表5.1;梁端弯矩= 分配系数35.2 水平地震作用下框架水平位移验算多遇地震作用下的抗震变形验算,其楼层内最大的弹性层间位移应符合下式要求: (
33、5.7)式中:多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移; 弹性层间位移角限值,钢筋混凝土框架为1/550。弹性层间位移角为以弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比。h计算楼层层高。弹性层间位移采用D值法计算,其层间侧移为: (5.8)式中:VFj楼层剪力;第j层k柱抗侧移刚度。地震作用下框架水平位移验算过程见表5.7。表5.7地震作用下框架水平位移验算层号楼层剪力VFj(kN)层间位移(mm)54321 (满足)5.3 风荷载作用下的内力(方法同水平地震作用)表5.8 风荷载作用下轴第i层k柱计算表层号i(103kN)(103kN)轴楼层剪力(kN)(kN)54321图5.5 风荷载
34、作用下轴框架梁弯矩图(标出轴线)梁、柱端弯矩分别见表5.9表5.10。表5.9 风荷载作用下-A柱及右梁端弯矩计算表层号i层高hi(m)(kN)(kNm)y(kNm)(kNm)右梁端弯矩(kNm)注:取自表4.9;梁端弯矩= 分配系数3表5.10 风荷载作用下-B轴及其左右梁端弯矩计算表层号i层高hi(m)(kN)(kNm)y(kN.m)(kN.m)梁端弯矩计算线刚度(103kN.m)分配系数梁端弯矩左梁右梁左梁右梁左梁右梁注: 取自表4.9;梁线刚度取自表3.6;梁端弯矩= 分配系数35.4 风荷载作用下框架水平位移验算表5.11风荷载作用下框架水平位移验算层号楼层剪力VFj(kN)层间位移
35、(mm)54321第6章 竖向荷载作用下框架内力的计算取轴平面框架进行计算。无地震作用时,屋面活载计入雪荷载、施工和检修荷载。6.1 作用在轴平面框架的荷载(1)作用在A-B轴间框架梁的恒载作用在梁上的楼屋面恒载标准值板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载,荷载的传递示意图如6.1图6.1楼板传至框架梁荷载分布(画定位轴线,尺寸、双向板荷载传递方式)作用在梁上的填充墙荷载标准值在计算过程作如下简化:开窗门洞的填充墙按0.85无洞砖墙重计算。次梁传来的集中荷载标准值(2)作用在A-B轴间框架梁上的活载作用在梁上的楼面活载标准值屋面雪荷载标准值屋面活荷载标准值屋面施工和检修荷载标准值设计楼面梁
36、、幼、柱及基础时,楼面活荷载标准值按建筑结构荷载规范GB500092001(2006年版)规定的折减系数折减!在框架活荷载按均布来确定梁、柱截面的最不利内力。图6.2 轴框架竖向受荷图6.2 竖向荷载作用下轴平面框架计算简图图6.3 XX轴框架竖向恒载标准值图6.4 轴框架竖向活载标准值(用于非抗震组合)屋面活载计入雪荷载、施工和检修荷载6.3 轴平面框架内力计算在竖向荷载(恒载、活载)作用下就规则的框架的侧移很小,可以忽略不计。竖向荷载作用下框架内力采用无侧移的弯矩分配法简化计算。(1)弯矩分配系数。(2)固端弯矩a、横梁固端弯矩(顺时针方向为正)b、纵梁偏心引起柱端附加弯矩(3)各节点不平
37、衡弯矩横向框架的节点不平衡弯矩为通过该节点的各杆件(不包括纵向框架梁)在节点处的固端弯矩与通过该节点的纵梁引起柱端横向附加弯矩之和,根据平衡原则,节点弯矩的正方向与杆端弯矩相反,一律以逆时针方向为正。(4)内力计算轴平面框架恒载标准值作用下弯矩迭代计算见图6.5,最后弯矩见图6.6,弯矩图见图6.7。轴框架梁恒载标准值作用下弯矩列入表6.1。图6.5 轴平面框架恒载标准值作用下弯矩迭代计算(单位:kNm)图6.6 轴平面框架恒载标准值作用下最后弯矩(单位:kNm)图6.7 轴平面框架恒载标准值作用下弯矩图(单位:kNm)分别计算三种活荷载组合(1)屋面均布活荷载+屋面施工和检修荷载+楼面均布活
38、荷载(用于非抗震计算)(2)屋面雪荷载+屋面施工和检修荷载+楼面均布活荷载(用于非抗震计算)屋面活荷载与屋面雪荷载比较,取大者进行计算。(3)重力活荷载=屋面雪荷载+楼面均布活荷载(用于抗震计算)图6.8 轴平面框架活载标准值作用下弯矩迭代计算(单位:kNm)(用于非抗震组合)(屋面均布活荷载+屋面施工和检修荷载+楼面均布活荷载,或屋面雪荷载+屋面施工和检修荷载+楼面均布活荷载;取屋面活荷载与屋面雪荷载比较,取大者进行计算)图6.9 轴平面框架活载标准值作用下最后弯矩(单位:kNm)(用于非抗震组合)(屋面均布活荷载+屋面施工和检修荷载+楼面均布活荷载,或屋面雪荷载+屋面施工和检修荷载+楼面均
39、布活荷载;取屋面活荷载与屋面雪荷载比较,取大者进行计算)图6.10 轴平面框架活载标准值作用下弯矩图(单位:kNm)(用于非抗震组合)(屋面均布活荷载+屋面施工和检修荷载+楼面均布活荷载,或屋面雪荷载+屋面施工和检修荷载+楼面均布活荷载;取屋面活荷载与屋面雪荷载比较,取大者进行计算)图6.11 轴平面框架活载标准值作用下弯矩迭代计算(单位:kNm)(用于抗震组合)(屋面雪荷载+楼面均布活荷载)图6.12 轴平面框架活载标准值作用下最后弯矩(单位:kNm)(用于抗震组合)(屋面雪荷载+楼面均布活荷载)图6.13 轴平面框架活载标准值作用下弯矩图(单位:kNm)(用于抗震组合)(屋面雪荷载+楼面均
40、布活荷载)表6.1 轴框架梁恒载标、活载准值作用下弯矩非抗震组合抗震组合(kNm)(kNm)(kN) (kNm)(kN) (kNm)表6.2 轴框架柱标、活载准值作用下弯矩非抗震组合抗震组合(kNm)(kNm)(kNm)(kNm)(kNm)(kNm)第7章 框架内力组合7.1 横向框架内力组合要求根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)、建筑结构荷载规范GB500092001(2006年版)的规定列出的荷载效应组合方法。1)承载能力极限状态荷载效应的基本组合(1)无地震作用组合(荷载效应基本组合):对一般框架结构,其荷载效应基本组合设计值取由可变荷载效应控制和由永久荷载效应控制的组合值
41、中的最不利值。 由可变荷载效应控制的组合;仅1个可变荷载: (7.1)多个可变荷载: (7.2) 由永久荷载效应控制的组合 (7.3)式中:永久荷载分项系数,按表7.1采用;永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值;第i个可变荷载的分项系数;按表7.1采用;按可变荷载标准值Qi计算的荷载效应值;可变荷载Qi的组合值系数,民用建筑楼面均布活荷载、屋面均布活荷载的组合值系数;n参与组合的可变荷载数。(2)结构构件的地震作用效应和其它荷载效应的基本组合,当仅考虑水平地震作用,应按下式计算: (7.4)式中:S结构构件内力组合的设计值,包括组合的弯矩、轴力和剪力设计值;重力荷载分项系数;水平地震作用分项系数
42、;风荷载分项系数;为重力荷载代表值的效应;水平地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数; 风荷载标准值的效应;风荷载组合值系数。本设计风荷载不参与地震作用效应组合。表7.1 荷载分项系数及荷载组合值系数类型编号组合情况竖向(重力)荷载水平地震作用风荷载无地震作用恒载及活载(活载控制)1.21.400恒载及活载(恒载控制)1.351.4恒载、活载及风载1.21.41.41.0有地震作用重力荷载及水平地震作用1.21.300注:屋面均布活荷载不应与雪荷载同时组合无地震作用时,作用在屋面上的活荷载分两种情况:a)屋面均布活荷载+屋面施工和检修荷载;b)雪荷载+屋面施工和检修荷载。屋面活荷载与屋面雪荷载比较,取大者进行组合。
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