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文档简介

1、 Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.本科毕业设设计(论论文)题目:荭叶叶建筑设设计院办办公楼结结构设计计 绪 论毕业设计大大学四年年最后的的实践性性演练,对对我们的的综合素素质和毕毕业后实实际工作作能力、适适应社会会能力的的提高有有着不可可忽视的的作用。在在毕业设设计过程程中,能能系统化化的运用用头脑里里的知识识框架,充充分调动动工作积积极性,以以及操作作制图能能力等。本次设计为为钢筋混混凝土框框架结构构,其中中主要包包括建筑筑设计和和结构设设计。遵遵循由建建筑到结结构,再再到基础础的设计计

2、过程。建筑设计根根据地形形及周边边环境,合合理布置置建筑总总平面,综综合考虑虑各个部部分的具具体使用用要求,统统筹相互互间的关关系和位位置,使使建筑各各部分人人流组织织通畅,建建筑流线线简捷、明明确,以以取得良良好的使使用效果果、景观观效果和和经济效效果。然然后进行行立面造造型、剖剖面设计计。结构设计包包括确定定结构体体系与结结构布置置、根据据经验对对构件初初估、确确定计算算单元计计算模型型及计算算简图、荷荷载计算算、内力力计算、基基础设计计等内容容。框架架结构设设计的计计算工作作量很大大,在计计算过程程中以手手算为主主,辅以以一些计计算软件件如PKKPM的的校正。设设计时尽尽量做到到安全、经

3、经济、适适用的要要求。通过本次毕毕业设计计,涉猎猎了大量量的知识识,查阅阅资料的的能力大大大提高高,手工工绘图,上上机制图图的能力力也逐渐渐巩固,由由于时间间相对紧紧张,让让自己能能够更加加充分合合理的利利用时间间,使自自己能更更加有信信心面对对将来的的工作和和学习,做做好迎接接未来挑挑战的准准备。第一章 建筑设设计说明明1.1 建筑方方案论述述1.1.11 设计计依据依据土木工工程专业业20116届毕毕业设计计任务书书。遵照国家规规定的现现行相关关设计规规范。1.1.22 设计计内容、建建筑面积积、标高高(1)本次次设计的的题目为为“荭叶建筑筑设计院院办公楼楼设计”。该工工程位于于山东烟烟台

4、市,为为框架结结构,建建筑设计计使用年年限500年,防防火等级级二级。(2)本建建筑结构构为五层层,首层层层高为为4.55m,标标准层均均为3.3m 。建筑筑面积:52338 mm2,占占地面积积:8773m22。 (3)室内内外高差差0.4450mm,室外外地面标标高为-0.4450mm。1.1.33 房间间构成和和布置(1)房间间构成本工程为一一栋办公公楼,根根据办公公楼的功功能要求求,此次次设计设设置门厅厅,门厅厅起到引引导、疏疏散作用用,内设设有值班班室;设设置一般般办公室室、人事事处、财财务处、领领导办公公室、大大小会议议室、档档案室、组组织部等等,以及及每层的的男女卫卫生间(2)房

5、间间布局充分考虑办办公楼各各种房间间在功能能和面积积等方面面的不同同,尽量量做到功功能分区区清晰,各各功能分分区之间间联系紧紧密,以以及结构构布置合合理等,在在设计中中主要注注意了以以下几点点:办公室布置置在办公公楼的阳阳面。会议室布置置在办公公楼相对对较为偏偏僻的地地方。考虑结构的的合理性性,像人人事处,财财务处,领领导办公公室,都都布置在在了一起起,使房房间功能能最大化化,结构构更加规规整。卫生间布置置在办公公的阴面面,卫生生间都带带有前室室,且通通风良好好以减少少异味,各各层卫生生间都上上下对齐齐布置,方方便穿管管。1.1.44 采光光和通风风本建筑主体体结构采采用内廊廊式,内内廊式建建

6、筑的采采光和通通风是一一个比较较棘手的的问题,如如何做好好内廊的的采光和和通风,满满足建筑筑规范的的要求就就显得很很重要。由由于本建建筑主体体五层长长度达到到了588.2mm,为了了满足民民用建筑筑设计通通则中中所规定定的:“内廊式式走道长长度超过过20mm时应两两端设采采光口,超超过400m时应应增加中中间采光光口”的要求求。在本本设计中中特在建建筑中部部设置了了大厅并并曾设窗窗,来满满足内廊廊对采光光和通风风上的要要求,同同时也可可以作为为一个共共享空间间作为员员工休息息的场所所。建筑中的房房间,尤尤其是办办公室,设设置了高高窗,足足以满足足建筑对对采光和和通风的的要求,为为员工的的工作提

7、提供了一一个很好好的环境境。由于于是本建建筑地处处烟台,需需要考虑虑建筑的的保温和和节能,因因此采用用高标准准的双层层中空玻玻璃塑钢钢窗,在在一定程程度上保保证了建建筑的保保温和节节能。1.1.55 主要要立面和和出入口口的考虑虑考虑到本建建筑为办办公楼,采采用近似似对称的的立面造造型能够够体现出出设计建建筑较为为严谨的的风格。另另外,建建筑位于于主要交交通要道道南侧,办办公楼坐坐北朝南南,因此此把办公公楼主出出入口设设在建筑筑南面方方便进出出,此外外充分考考虑到疏疏散的要要求,在在建筑北北面设置置了次要要入口。由由于主出出入口雨雨篷较大大,因此此采用斜斜拉钢结结构雨篷篷,在立立面造型型上更体

8、体现了一一份现代代的气息息。1.1.66 防火火及安全全防火和安全全是一个个需要重重点考虑虑的因素素。在本本设计中中走道,楼楼梯宽度度,房间间门宽度度,走道道长度,采采光等均均严格按按照国家家建筑防防火规范范进行设设计,满满足防火火疏散要要求。1.1.77 各部部分工程程构造屋面:为不不上人屋屋面改性沥青防防水层 20mm厚厚13水泥泥砂浆找找平100mmm厚再生生聚苯乙乙烯板保保温膨胀珍珠岩岩1000mm100mmm厚钢筋筋混凝土土板板底抹灰110mmm楼面:水磨磨石地面面 100mmm厚钢筋筋混凝土土板 15mm厚厚板下混混合砂浆浆抹灰 厕所:瓷砖砖地面20mm厚厚水泥砂砂浆保护护层 防水

9、剂(22道)15mm厚厚水泥砂砂浆找平平100mmm厚钢筋筋混凝土土板室外台阶:花岗石石条石30厚1:3干硬硬性水泥泥砂浆结结合层100厚CC15现现浇混凝凝土300厚中中粗砂垫垫层墙体外墙20厚1:3水泥泥砂浆抹抹灰300厚空空心砖墙墙体60厚苯板板保温层层20厚水泥泥砂浆抹抹面内墙20厚1:3水泥泥砂浆抹抹灰200厚空空心砖20厚水泥泥砂浆抹抹面门窗构件:窗均采采用铝合合金窗,除除正门采采用玻璃璃门外,其其他门均均采用实实木门。1.1.88 本建建筑设计计的主要要特点本建筑主要要特点为为采用内内廊式符符合北方方地区保保温节能能的要求求。各功功能区分分区清晰晰,结构构形式较较为简单单,建筑筑

10、外墙面面采用灰灰色涂料料装饰能能够给人人一种员员工严谨谨的感觉觉。主体体结构采采用中间间五层,两两侧六层层的形式式,高低低错落有有致,房房间布置置合理,经经济实用用。第二章 结构布布置和计计算简图图结构平面布布置如图图2.11所示。各各梁柱截截面尺寸寸如下图 2.11 结构构平面布布置边跨梁:,取取,。中跨梁:,取取,。纵向框架梁梁:,取取,。柱:=,取。板厚:,取取。结构计算简简图如图图2.2所示示。底层层层高为为4.115m,各各梁柱构构件的线线刚度经经计算后后列于图图2.2。其其中在求求梁截面面惯性矩矩时考虑虑到现浇浇楼板的的作用,取取(为不考考虑楼板板翼缘作作用的梁梁截面惯惯性矩)。A

11、B、CDD跨梁:BC跨梁:上部各层柱柱:底层柱:注:图中数数字为线线刚度,单单位:图 2.22 结构构计算简简图第三章 荷载计计算3.1 恒载计计算3.1.11 屋面面框架梁梁线荷载载标准值值4厚高聚物物改性沥沥青防水水卷材防防水层 0.004410=0.00420厚1:3水泥泥砂浆保保护层 200.002=00.4水泥珍珠岩岩(最薄薄40mmm)22%找坡坡 0.11244=00.4996100厚憎憎水膨胀胀珍珠岩岩 0.114=00.4100厚现现浇楼板板 2250.11=2.520厚1:3水泥泥砂浆找找平层 200.002=00.415mm厚厚纸筋石石灰抹灰灰 00.011516=0.2

12、24屋面恒载 4.4476边跨框架梁梁自重 0.250.6625=3.775梁侧粉刷 2(0.6-00.1)0.0217=0.34边跨框架梁梁总重 4.009边跨框架梁梁自重 00.2550.4425=2.55梁侧粉刷 2(0.4-00.1)0.0217=0.204中跨框架梁梁总重 22.7004因此作用在在顶层框框架梁的的线荷载载为: 3.1.22 楼面面框架梁梁线荷载载标准值值水磨石地面面 0.65100厚钢钢筋混凝凝土楼板板 0.1125=2.5515mm厚厚纸筋石石灰抹底底 0.001517=0.2255楼面恒载 3.4405边跨框架梁梁及梁侧侧粉刷 4.009边跨填充墙墙自重 0.2

13、25.55(3.6-00.6)=3.33填充墙粉刷刷自重 (33.6-0.66)0.002217=2.004中跨框架梁梁及梁侧侧粉刷 22.7004因此作用在在中间层层框架梁梁的线荷荷载为: 3.1.33 屋面框框架节点点集中荷荷载标准准值边柱纵向框框架梁自自重 0.250.444.2225=10.5边柱纵向框框架梁粉粉刷 (00.4-0.11)20.0024.2217=0.8856881000高高女儿墙墙自重 110.2244.225.55=5.54441000高高女儿墙墙粉刷 4.220.002172=22.8556框架梁传来来屋面自自重 4760.55=199.733

14、9顶层边节点点集中荷荷载 中柱纵向框框架梁自自重 0.250.444.2225=10.5中柱纵向框框架梁粉粉刷 0.85668纵向框架梁梁传来屋屋面自重重 0.554.224.22/24.4476=19.7399 0.55(4.2+44.2-2.66)1.334.4476=16.8755顶层中节点点集中荷荷载: 3.1.44 楼面框框架节点点集中荷荷载标准准值 边边柱纵向向框架梁梁自重 100.5边柱纵向框框架梁粉粉刷 0.85668铝合金窗自自重 22.42.330.55=2.76窗下墙体自自重 00.93.880.2245.55=4.51444窗下墙体粉粉刷 0.990.0022173.8

15、8=2.32556窗边墙体自自重 11.42.330.2245.55=4.25004窗边墙体粉粉刷 1.440.00222.3317=2.118966框架柱自重重 0.440.443.6625=14.4框架柱粉刷刷 00.9220.0023.6617=1.112611纵向框架梁梁传来楼楼面自重重 0.554.224.22/23.4405=15.0166中间层边节节点集中中荷载 中中柱纵向向框架梁梁自重 100.5 中中柱纵向向框架梁梁粉刷 00.85568内纵墙自重重 (33.6-0.44)5= 114.7784墙粉刷 (33.6-0.44)0.0022174.22=9.

16、13992扣除门洞重重加上门门重 -22.11(1.78-0.22)=-3.3318框架柱自重重 14.4框架柱粉刷刷 0.021173.66=1.2244纵向框架梁梁传来楼楼面自重重 2/23.4405=15.0166 0.55(4.2+44.2-2.66)1.333.4405=12.8377中间间层中中节点集集中荷载载 恒载载作用下下的计算算简图如如图3.1所示示。3.2 活荷载载计算3.2.11 屋面活活荷载 3.2.22 楼面活活荷载 活荷载作用用下的结结构计算算简图如如图3.2所示示。图 3.11 恒恒载作用用下的计计算简图图图 3.22 活载作作用下的的计算简简

17、图3.3 风荷载载计算风压标准值值计算公公式为(33-1)因结构高度度H=114.885m30mm,可取取=1.0;=1.33;=00.455。将风风荷载换换算成作作用于框框架每层层节点上上的集中中荷载,计计算过程程如表33.1所示示。其中中z为框框架节点点至室外外地面的的高度,AA为一榀榀框架各各层节点点的受风风面积,计计算结果果如图33.3所示示。表3.1 风荷荷载计算算层次Z(m)(kN/mm2)A(m2)(kN)41.01.314.8550.4511.7660.745.0931.01.311.2550.4515.1220.746.5521.01.37.650.4515.1220.746

18、.5511.01.34.050.4516.06650.746.95图 3.33 风荷载载作用下下的结构构计算简简图3.4 地震作作用计算算3.4.11 重力荷荷载代表表值计算算作用于屋面面梁及各各层楼面面梁处的的重力荷荷载代表表值为:屋面梁处:=结构构和构件件自重+50%雪荷载载楼面梁处:=结构构和构件件自重+50%活荷载载其中结构和和构件自自重取楼楼面上下下1/22层高范范围内(屋屋面梁处处取顶层层一半)的的结构和和构件自自重,各各质点的的重力荷荷载代表表值及质质点高度度如图33-4所所示。图 3.44 质点重重力荷载载代表值值及质点点高度各层荷载为为:=屋面恒载载+0.5屋面面雪荷载载+屋

19、盖盖纵横梁梁自重+屋面下下半层的的柱及墙墙体自重重+女儿儿墙自重重=4.477642.2417.04=32221.669=0.2441(166.8+42)25.55+0.02(0.24+2)(166.8+42)217=2444.800=0.217.0442.24=1433.955=0.40.4425(1.8-00.1)42=2855.6=0.25525(0.6-00.1)(7.02-0.44)21+0.0022(0.6-00.1)(7.02-0.44)2117+0.22525(0.6-00.1)(7.2-00.1-0.112)+0.0022(0.6-00.1)(7.2-00.1-0.112)1

20、7+0.22525(0.4-00.1)(2.4-00.2)11+0.0022(0.4-00.1)(2.4-00.2)1117+0.22525(0.4-00.1)(4.2-00.4)28+0.0022(0.4-00.1)(4.2-00.4)1728+0.22525(0.4-00.1)(4.2-00.2-0.228)8+00.0222(0.4-00.1)(4.2-00.2-0.228)817+0.22525(0.7-00.1)(8.4-00.4)2+00.0222(0.7-00.1)(8.4-00.4)217=434.43775+447.226688+211.81125+2.337322+455.

21、3775+44.93368+1999.5+21.70556+555.88+6.0711+600+6.5288=905.80=0.2(1.8-00.6)(7.02-0.44)115.55+0.022(1.8-00.6)(7.02-0.44)1715+0.224(1.8-00.6)(7.02-0.44)45.55+0.2(1.8-00.6)(7.2-00.1-0.112)5.55+0.022(1.8-00.6)(7.2-00.1-0.112)17+0.224(1.8-00.4)(4.2-00.4-2.44)145.55+0.24(1.8-00.4)(4.2-00.2-2.44-0.28)45.55

22、+0.24(1.8-00.4)(2.4-00.2-1.55)5.552+00.0222(1.8-00.4)(2.4-00.2-1.55)172+00.2(1.8-00.4)(4.2-00.4)135.55+0.2(1.8-00.4)(4.2-00.2-0.228)35.55+0.022(1.8-00.4)(4.2-00.4-2.44)1417+0.002(1.8-00.4)(4.2-00.2-0.228)2174+00.0222(1.8-00.4)(4.2-00.4)1713+0.0022(1.8-00.4)(4.2-00.2-0.228)173+00.2(1.8-00.7)(8.4-00.4

23、)5.55+0.022(1.8-00.7)(8.4-00.4)17+0.224(1.8-00.7)(8.4-00.4-4.88)5.55+0.022(1.8-00.7)(8.4-00.4-4.88)17=96.1122+81.0299+411.9444+99.2114+55.6996+336.2221+9.7757+76.0766+177.1886+118.6659+14.1666+477.0229+110.6624+9.668+55.9884+44.6446+22.3994+22.5887+11.3333=490.35=+0.5+=32211.699+2444.880+00.51433.95

24、5+9005.88+2885.66+4990.335=552200.222同理得:=59884.888=61322.6883.4.22 框架刚刚度计算算考虑到现浇浇楼板的的作用,中中框架梁梁,边框框架梁(为不考考虑楼板板翼缘作作用的梁梁截面惯惯性矩)。计计算过程程表3.2、33.3、33.4所示示。表 3.22 梁梁的刚度度类别砼强度等级截面跨度边框架中框架(m)L(m)(10-33m4 )(kNm)(10-33m4 )(kNm)边跨梁C250.250.667.026.752.699.03.59中跨梁C250.2509552.152.662.86注:表 3.33 柱的刚刚度层号砼强度等级级截面

25、高度惯性矩线刚度K(kN/mm)(m)H(m)(kNmm)边框架边柱柱()2-4C250.4031.661.620.44886.8941.870.61226.14边框架中柱柱()2-4C250.4031.662.920.59339.143.360.727.23中框架边柱柱()2-4C250.4031.662.160.51997.9842.490.66666.68中框架中柱柱()2-4C250.4031.663.890.6610.15544.480.76997.12表 3.44 框架总总刚度层号(kN/mm)(kN/mm)2-427.56636.488135.666172.55537.22251

26、24.56628.922123.556131.22430.82283.4.33 结构基基本周期期的计算算本楼的主体体总高度度为144.855m,且且楼房的的质量和和刚度可可采用底底部剪力力法计算算水平地地震作用用,为此此必须先先确定其其基本周周期。现现用能量量法计算算,并考考虑非承承重填充充墙刚度度的影响响,取折折减系数数。其计计算过程程列于表表3-55。表 3.55 能量法法计算基基本周期期层号(kN/mm)=(m)45220.2237.22250.014400.16660866.3333143.777435984.8837.22250.030010.15119909.3305138.115

27、425984.8837.22250.046620.12118729.115488.833516132.6830.82280.075570.07557463.996335.1001233222.7-0.16660-2968.7555405.8864得,=20.66=0.4444s3.4.44 多遇水水平地震震作用标标准值计计算7度第二组组地震和和类场地地,s。 =0.4444ss1.4s所以不考虑虑顶部附附加水平平地震作作用,结结构的总总重力荷荷载为2233222.77,所以以底部剪剪力为各楼层水平平地震作作用标准准值按下下式计算算(3-2)楼层的地震震作用标标准值 和地震震剪力标标准值 的计算

28、算如表33-6。(3-2)表 3.66 地震震作用标标准值和和地震剪剪力标准准值层次45220.2214.955780422.299517.776517.77635984.8811.355679288.399450.666968.44225984.887.75463822.822307.7721276.1416132.684.15254500.622168.8851445233222.7-2178004.111445-3.4.55 横向向框架弹弹性变形形验算多遇地震作作用下,横横向框架架层间的的弹性验验算结果果列于表表3.7,其其中楼层层间的地地震剪力力应取标标准值。表 3.77 层间弹弹性位

29、移移计算层号层间剪力层间刚度层高4517.77637.22251.39113.61/258881/55003968.44237.22252.60223.61/1388421276.1437.22253.42883.61/105501144530.82284.68774.151/8855从表中验算算知,故故多遇水水平地震震作用的的变形验验算满足足要求。第四章 内力计计算4.1 恒荷载载作用下下的内力力计算以一榀中框框架为例例,恒载载作用下下的内力力计算采采用分层层法,这这里以顶顶层为例例说明分分层法的的计算过过程,其其他层(中中间层、底底层)计计算过程程与顶层层相同。中中柱的线线刚度采采用框架架

30、梁柱实实际线刚刚度的00.9倍倍,按照照固端弯弯矩相等等的原则则,先将将梯形分分布荷载载及三角角形分布布荷载,化化为等效效为均布布荷载。顶层等效均均布荷载载为:用弯矩分配配法并利利用结构构的对称称性取二二分之一一结构计计算,各各杆的固固端弯矩矩为:kNmkNmkNm标准层等效效均布荷荷载为: 用弯矩分配配法并利利用结构构的对称称性取二二分之一一结构计计算,各各杆的固固端弯矩矩为:kNmkNmkNm表 4.11 分层法法分配系系数及恒恒载作用用下固端端弯矩计计算结果果(kNN/m)节点单元ABG分配 系数位置A下柱A上柱AB端BA端B下柱B上柱BG端GB端顶层0.2944-0.70660.551

31、10.2299-0.22-中间层0.22770.22770.54660.44880.18660.18660.18-底层0.22990.22110.550.45110.18880.18110.18-固端 弯矩顶层82.22682.2665.622-2.811中间层88.55488.5444.644-2.322底层88.55488.5444.644-2.322弯矩分配法法计算过过程如图图4.1,计计算所得得结构顶顶层弯矩矩图见图图4.2。将各层分层层法求得得的弯矩矩图叠加加,可得得整个框框架在恒恒载作用用下的弯弯矩图。叠叠加后框框架内各各节点弯弯矩不一一定达到到平衡,为为提高精精度,可可将节点点不

32、平衡衡弯矩再再分配一一次进行行修正,修修正后恒恒载作用用下的弯弯矩图如如图4.3所示示。并求求得框架架各梁柱柱的剪力力和轴力力如图44.4所所示。考虑弯矩调调幅,并并将梁端端节点弯弯矩换算算至梁端端柱边弯弯矩值,跨跨中弯矩矩乘以11.1的的系数,以以备内力力组合时时用。将各层分层层法求得得的弯矩矩图叠加加,可得得整个框框架在恒恒载作用用下的弯弯矩图。叠叠加后框框架内各各节点弯弯矩不一一定达到到平衡,为为提高精精度,可可将节点点不平衡衡弯矩再再分配一一次进行行修正,修修正后恒恒载作用用下的弯弯矩图如如图4.3所示示。并求求得框架架各梁柱柱的剪力力和轴力力如图44.4所示示。考虑弯矩调调幅,并并将

33、梁端端节点弯弯矩换算算至梁端端柱边弯弯矩值,跨跨中弯矩矩乘以11.1的的系数,以以备内力力组合时时用。图 4.11 弯矩分分配法计计算过程程图 4.22 弯矩图图图 4.33 弯矩图图(单位位:kNNm)图 4.44 梁剪力力、柱轴轴力图(单单位:kkN)4.2 活荷载载作用下下的内力力计算以B、C轴轴中框架架为例,用用分层法法计算。顶层等效均均布荷载载为:用弯矩分配配法并利利用结构构的对称称性取二二分之一一结构计计算,各各杆的固固端弯矩矩为:kNmkNmkNm标准层等效效均布荷荷载为:用弯矩分配配法并利利用结构构的对称称性取二二分之一一结构计计算,各各杆的固固端弯矩矩为:kNmkNmkNm将

34、各层分层层法求得得的弯矩矩图叠加加,可得得整个框框架在恒恒载作用用下的弯弯矩图。叠叠加后框框架内各各节点弯弯矩不一一定达到到平衡,为为提高精精度,可可将节点点不平衡衡弯矩再再分配一一次进行行修正,修修正后恒恒载作用用下的弯弯矩图如如图4.5所示示。并求求得框架架各梁柱柱的剪力力和轴力力如图44.6所示示。考虑弯矩调调幅,并并将梁端端节点弯弯矩换算算至梁端端柱边弯弯矩值,跨跨中弯矩矩乘以11.1的的系数,以以备内力力组合时时用。图 4.55 弯矩矩图(单单位:kkNm)图 4.66 梁剪力力、柱轴轴力图(单单位:kkN)4.3 风荷载载作用下下的内力力计算以一榀中框框架为例例,内力力计算采采用D

35、值值法,以以左风为为例计算算,右风风符号相相反。计计算过程程如表44.2、44.3、44.4所示示。表 4.22 风荷载载作用下下边柱的的弯矩和和剪力层号边柱剪力K45.060.452.21.8311.6460.45885.04.2218.1990.224.07.2125.1490.5510.913.3表 4.33 风荷载载作用下下中柱的的弯矩和和剪力层号中柱剪力K45.090.281.43.890.452.82.3311.6440.283.33.8218.1990.285.13.8125.1440.276.74.480.526613.314.7表 4.44 梁端端弯矩和和柱轴向向力标准准值层

36、次边跨梁中跨梁柱轴力边柱中柱42.20-1.822-0.5771.15-1.155-0.8990.570.3236.27-5.355-1.6663.54-3.544-2.7222.231.38211.100-9.511-2.9446.33-6.333-4.8775.163.32116.899-13.993-4.3998.79-8.799-6.7669.555.69注:弯矩单单位为(kkNm),力力的单位位为(kkN)最后绘制风风荷载作作用下框框架的弯弯矩图(图图4.7)及及风荷载载作用下下的框架架梁剪力力、柱轴轴力图(图图4.8)。图 4.77 风荷载载作用下下的框架架弯矩图图(kNNm)图

37、4.88 风荷载载作用下下的框架架梁剪力力、柱轴轴力图(kkN)4.4 水平地地震作用用下的内内力分析析一般情况下下,只按按楼层地地震剪力力标准值值分析求求得梁的的柱内力力标准值值即可,但但也可采采用楼层层剪力标标准值直直接分析析求出内内力标准准值,供供以后内内力组合合之用,现现采用后后一方法法。以一榀中框框架为例例,将楼楼层地震震剪力标标准值按按各柱的的D值分分配求得得各柱的的剪力标标准值,近近似按各各楼层水水平地震震作用为为倒三角角形分布布情形确确定各柱柱的反弯弯点,计计算柱端端的弯矩矩标准值值。根据据节点平平衡条件件,将节节点处逐逐段弯矩矩之和按按节点两两侧梁的的线刚度度按比例例分配,求

38、求得梁端端标准值值。然后后计算梁梁端的地地震剪力力标准值值,并由由节点两两侧梁端端剪力标标准值之之差求得得柱的地地震轴向向力标准准值,计计算结果果分别列列于表44.5、44.6、44.7。以以左震为为例计算算,右震震符号相相反。表 4.55 水平地地震作用用下边柱柱的弯矩矩和剪力力层号边柱层间剪力K4517.7760.021522.018.03968.4430.02158840.534.221276.150.02149.249.2114450.022231.32.490.5558.571.5表 4.66 水平地地震作用用下中柱柱的弯矩矩和剪力力层号中柱层间剪力K4517.7760.027714

39、.13.890.4528.022.93968.4430.027726.43.890.547.547.521276.150.027734.83.890.562.662.6114450.025536.24.480.526671.279.0表 4.77 梁端地地震弯矩矩和柱地地震轴向向力的标标准值层号边跨梁中跨梁柱轴力边柱中柱421.988-18.007-5.70011.333-11.333-8.7225.73.01355.155-46.991-14.55430.933-30.993-23.77920.24412.266283.122-70.993-21.99446.999-46.999-36.11

40、442.19926.4661105.882-87.556-27.55555.433-55.443-42.66469.73341.566注:弯矩单单位为(kkNm),力力的单位位为(kkN)最后绘制地地震作用用下的框框架弯矩矩图(44.9)及及地震作作用下的的框架梁梁剪力、柱柱轴力图图(4.10)。图 4.99 地震作作用下的的框架弯弯矩图(kkNm)图 4.110 地震作作用下的的框架梁梁剪力、柱柱轴力图图(kNN)第五章 荷载组组合及最最不利内内力确定定5.1 基本组组合公式式5.1.11 框架架梁内力力组合公公式梁端负弯矩矩组合公公式不考虑地震震作用1.2恒+1.440.77活+11.4风

41、风1.2恒+1.44活+11.40.66风1.35恒恒+1.40.77活考虑地震作作用1.3水平平地震+1.22重力荷荷载梁端正弯矩矩组合公公式不考虑地震震作用1.4风-1.00恒考虑地震作作用1.3水平平地震-1.00重力荷荷载梁跨中正弯弯矩组合合公式不考虑地震震作用1.2恒+1.440.77活+11.4风风1.2恒+1.44活+11.40.66风1.35恒恒+1.40.77活考虑地震作作用1.3水平平地震+1.22重力荷荷载梁端剪力组组合公式式不考虑地震震作用1.2恒+1.440.77活+11.4风风1.2恒+1.44活+11.40.66风1.35恒恒+1.40.77活考虑地震作作用1.3

42、水平平地震+1.22重力荷荷载5.1.22 框框架柱内内力组合合公式最大弯矩对对应的轴轴力和剪剪力不考虑地震震作用1.2恒+1.440.77活+11.4风风1.2恒+1.44活+11.40.66风1.35恒恒+1.40.77活考虑地震作作用1.3水平平地震+1.22重力荷荷载(2)最大大轴力对对应的弯弯矩不考虑地震震作用1.2恒+1.440.77活+11.4风风1.2恒+1.44活+11.40.66风1.35恒恒+1.40.77活考虑地震作作用1.3水平平地震+1.22重力荷荷载最小轴力对对应的弯弯矩不考虑地震震作用1.4风-1.00恒考虑地震作作用1.3水平平地震-1.00重力荷荷载5.2

43、梁的内内力组合合5.2.11 梁梁端弯矩矩调幅考虑抗震需需要,梁梁端应该该先于柱柱端出现现塑性绞绞,故对对于竖向向荷载下下的梁端端负弯矩矩进行调调幅,调调幅系数数为0.8,并并相应地地增大跨跨中弯矩矩。弯矩矩调幅即即将框架架梁支座座处的负负弯矩乘乘以一个个小于11的系数数,称为调调幅系数数。框架架梁端负负弯矩调调幅实际际是在竖竖向荷载载作用下下考虑框框架梁的的塑性内内力重分分布混混凝土高高规对对调幅系系数作了了规定,并并规定竖竖向荷载载作用下下的弯矩矩应先调调幅,再再与其他他荷载效效应进行行组合。现现浇框架架支座负负弯矩调调幅系数数为0.800.9;此处取取0.88。 支支座负弯弯矩降低低后,

44、跨跨中弯矩矩应加大大,应按按静力平平衡条件件计算调调幅后梁梁的跨中中弯矩值值。这样样,在支支座出现现塑性铰铰后,不不会导致致跨中截截面承载载力不足足。梁跨跨中弯矩应满足下下列要求求: 式中 、分别别为调幅幅后梁两两端负弯弯矩及跨跨中正弯弯矩; 按简简支梁计计算的跨跨中弯矩矩。将梁端柱轴轴线处的的弯矩调调整为控控制截面面处的弯弯矩无论采取何何种内力力分析方方法,所所得到的的框架梁梁端弯矩矩均为柱柱轴线处处弯矩,截截面配筋筋计算时时,应采采用构件件端部截截面(柱柱边缘截截面)的的弯矩,而而不是柱柱轴线处处的弯矩矩,因而而,在内内力组合合前应将将梁端柱柱轴线处处的弯矩矩调整为为梁控制制截面处处的弯矩

45、矩。梁控控制截面面处(柱柱边缘截截面)的的弯矩可可按下式式求得:式中 柱轴线线处的弯弯矩; 梁控控制截面面处的弯弯矩; 按简简支梁计计算的支支座处剪剪力; 支座座(柱)宽宽度。AB跨梁弯弯矩调幅幅表6.1 ABB跨梁弯弯矩调幅幅层数54321左端MGK-43.661-70.779-70.779-70.779-69.223MQK-3.633-15.775-15.775-15.775-15.44M-45.443-78.667-78.776-78.667-79.663MGE-36.334-62.994-62.994-62.994-62.994跨中MGK46.86656.21156.21156.211

46、57.011MQK3.1615.67715.67715.67715.766M48.44464.05564.05564.05564.855MGE49.61164.89964.89964.89965.677右端MGK57.63379.96679.96679.96679.800MQK4.8118.36618.36618.36618.333M60.04489.14489.14489.14488.977MGE48.03371.31171.31171.31171.1775.2.22 梁梁控制截截面的内内力组合合梁端最大负负弯矩和和剪力的的组合无地震作用用时的组组合永久性荷载载效应起起1.35+1.40.7

47、7 =1.355+1.40.77 可变荷载效效应起控控制作用用时,因因永久性性荷载产产生的弯弯矩与楼楼面活荷荷载产生生的弯矩矩及风荷荷载产生生的弯矩矩方向相相同,属属于永久久性荷载载效应对对结构不不利情况况,取,故 1.2+1.4(或或1.33)0.77+1.41.00 或 1.22+1.4(或或1.33)1.00+1.40.66 =1.2+1.4(或或1.33)0.77+1.41.00 或=1.22+1.4(或或1.33)1.00+1.40.66 式中 无地震震作用时时的梁端端最大负负弯矩组组合设计计值;永久性性荷载标标准值产产生的弯弯矩;楼面活活荷载标标准值产产生的弯弯矩;风荷载载标准值值

48、产生的的弯矩。无地震震作用时时的梁端端剪力组组合设计计值;永久性性荷载标标准值产产生的剪剪力;楼面活活荷载标标准值产产生的剪剪力;风荷载载标准值值产生的的剪力。有地震作用用效应时时的组合合因重力荷载载产生的的弯矩与与产生的的弯矩水水平地震震作用标标准值产产生的弯弯矩及风风荷载标标准值产产生的弯弯矩方向向相同,属于重重力荷载载效应对对结构不不利情况况,取,故 对于所有有多层及及一般高高层建筑筑=1.2+1.3 =1.22+1.3 为重力力荷载代代表值产产生的弯弯矩;水平地地震作用用标准值值产生的的弯矩,尚应乘乘以相应应的增大大系数或或调整系系数; 为重力力荷载代代表值产产生的剪剪力;水平地地震作

49、用用标准值值产生的的剪力,尚应乘乘以相应应的增大大系数或或调整系系数; 梁端最大正正弯矩的的组合无地震作用用时的组组合梁端最大正正弯矩由由可变荷荷载效应应起控制制作用,永永久性荷荷载产生生的弯矩矩与风荷荷载产生生的弯矩矩方向相相反,属属于永久久性荷载载效应对对结构有有利情况况,取,一般情情况下,楼楼面活荷荷载产生生的弯矩矩起有利利作用,不不考虑其其影响,故故 =1.44-1.0 有地震作用用效应时时的组合合因重力荷载载产生的的弯矩与与水平地地震作用用标准值值产生的的弯矩及及风荷载载标准值值产生的的弯矩方方向相反反,属于于重力荷荷载效应应对结构构有利情情况,取取,故对于所有多多层建筑筑及一般般高

50、层建建筑=1.3-1.00 跨中最大正正弯矩的的组合无地震作用用时的组组合永久性荷载载效应起起控制作作用时 =1.335+1.40.77 可变荷载效效应起控控制作用用时,因因永久性性荷载产产生的弯弯矩与楼楼面活荷荷载产生生的弯矩矩及风荷荷载产生生的弯矩矩方向相相同,属属于永久久性荷载载效应对对结构不不利情况况,取,故 =1.22+1.4(或或1.33)0.77+1.41.00 或 1.2+1.4(或或1.33)1.00+1.40.66 有地震作用用效应时时的组合合因重力荷载载产生的的弯矩与与产生的的弯矩水水平地震震作用标标准值产产生的弯弯矩及风风荷载标标准值产产生的弯弯矩方向向相同,属于重重力

51、荷载载效应对对结构不不利情况况,取,故:对于所有多多层及一一般高层层建筑:=1.2+1.3 表5.122 五层横横梁内力力组合五层横梁内内力组合合杆件名称AB跨BC跨截面位置A右跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM竖向恒载-34.88952.43346.866-46.110-56.449-20.889-10.331-19.22竖向活载-2.93.963.61-3.844-4.3-1.933-0.744-1.6左风荷载-4.7-1.25.3-4.233-2.6331.10.350右风荷载4.7032.631.10.350重力荷载代代表值-29.11454.41156.244-38.442-5

52、8.664-17.449-10.668-28.117左地震作用用38.466-11.991-0.1225-37.999-11.991-36.559-38.550右地震作用用-38.44611.9110.125537.99911.91136.59938.50内力组合1.2恒+1.440.77活+或+1.4风风-44.77166.80059.333-51.555-63.557-26.996-13.110-24.6611.2恒+1.44活+或+1.40.66风-45.99368.46660.666-49.993-61.777-27.777-13.441-25.2281.35恒恒+0.711.4活活-

53、49.99474.66666.366-58.446-72.449-30.009-14.664-27.4491.2重力力+或+1.3水平平地震-81.99780.78867.655-95.449-85.885-68.556-62.887-33.8801.4风-1.00恒-|或-|-34.889-52.443-46.886-46.110-56.449-20.889-10.33119.21.3水平平地震-|或-|-1.0重重力荷载载20.866-38.993-56.11110.977-43.11630.80039.37712.311表5.133 四层层横梁内内力组合合四层横梁内内力组合合杆件名称AB

54、跨BC跨截面位置A右跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM竖向恒载-56.66372.19956.211-62.222-74.007-9.3885.7-5.099竖向活载-12.6617.91115.677-16.779-19.774-2.7881.89-1.266左风荷载-12.882-12.665.66-29.003-12.6624.488-25.7770右风荷载12.82212.6-5.66629.03312.6-24.44825.7770重力荷载代代表值-50.33581.15583.155-57.115-84.119-17.220-9.833-27.003左地震作用用99.311-

55、27.994-10.339-79.001-27.994-79.113-83.330右地震作用用-99.33127.94410.399179.00127.94479.13383.30内力组合1.2恒+1.440.77活+或+1.4风风-80.330104.11882.8-62.112-108.0628.0113.09-25.8871.2恒+1.44活+或+1.40.66风-85.660111.77089.399-55.881101.990-30.448-14.553-27.8821.35恒恒+0.711.4活活-88.880115.00191.244-62.112119.228-30.880-2

56、2.448-28.5541.2重力力+或+1.3水平平地震189.552113.77113.229-171.17-137.35-123.51-120.89-32.4441.4风-1.00恒-|或-|-56.663-72.119-43.886-63.997-74.880-18.556-8.11117.7881.3水平平地震-|或-|-1.0重重力荷载载78.755-44.883-79.44245.666-47.88785.67798.46661.644表5.144 三层层横梁内内力组合合三层横梁内内力组合合杆件名称AB跨BC跨截面位置A右跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM竖向恒载-56.6

57、6372.19956.211-62.222-74.007-9.3885.7-5.099竖向活载-12.6617.91115.677-16.779-19.774-2.7881.89-1.266左风荷载-12.882-12.665.66-29.003-12.6624.488-25.7770右风荷载12.82212.6-5.66629.03312.6-24.44825.7770重力荷载代代表值-50.33581.15583.155-57.115-84.119-17.220-9.833-27.003左地震作用用99.311-27.994-10.339-79.001-27.994-79.113-83.3

58、30右地震作用用-99.33127.94410.399179.00127.94479.13383.30内力组合1.2恒+1.440.77活+或+1.4风风-80.330104.11882.8-62.112-108.0628.0113.09-25.8871.2恒+1.44活+或+1.40.66风-85.660111.77089.399-55.881101.990-30.448-14.553-27.8821.35恒恒+0.711.4活活-88.880115.00191.244-62.112119.228-30.880-22.448-28.5541.2重力力+或+1.3水平平地震189.552113

59、.77113.229-171.17-137.35-123.51-120.89-32.4441.4风-1.00恒-|或-|-56.663-72.119-43.886-63.997-74.880-18.556-8.11117.7881.3水平平地震-|或-|-1.0重重力荷载载78.755-44.883-79.44245.666-47.88785.67798.46661.644表5.155 二层层横梁内内力组合合二层横梁内内力组合合杆件名称ED跨DC跨截面位置A右跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM竖向恒载-56.66372.19956.211-63.997-74.880-18.556-8.1

60、1117.988竖向活载-12.6617.91115.677-14.994-18.667-5.866-3.4334.63左风荷载37.4-12.2283.68-31.337-12.22825.255-26.5580右风荷载-37.4412.288-3.68831.37712.288-25.22526.5880重力荷载代代表值-50.33581.15583.155-57.005-84.119-17.220-9.833-27.003左地震作用用115.77-32.447-12.661-91.229-32.447-88.775-93.440右地震作用用-115.732.47712.61191.299

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