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1、XX学院2012毕业设计PAGE 第95页 共95页第一章 建筑设计1.1 初步设计资料一. 工程名称:福华宾馆结构设计二. 工程程概况:建筑面面积30991.22,建建筑总高高为23.4 ,主主体大楼楼为六层层,室内内外高差差为0.330m。三. 温度度:最热热月平均均28,最冷冷月平均均-5;极端最高温温度38,极端端最低温温度为11.5。四. 相对对湿度:年平均均34。五. 相对对风向:北风,基基本风压压0.335kNN/。六. 雨雪雪条件:最大积积雪深度度0.225cmm,雪荷载0.440kNN/。七. 年降降雨量:8700mm。八. 水文文资料:经勘探探未发现现地下水水。九. 地质质
2、条件:地震烈度:本工程程地震设设防烈度度为7度,场地类型: 类。十. 材料料使用:1. 混凝凝土:梁梁板柱均均使用C30混凝土土。2. 钢筋筋:纵向向受力钢钢筋采用用热轧钢钢筋HRBB3355,其余采采用热轧轧钢筋HPBB2355。3. 墙体体:a. 外纵纵墙采用用180厚加气气混凝土土砌块(5.55kN/m3),外侧墙墙体贴瓷瓷砖(0.555kNN/m22),内侧为10厚水泥泥砂浆抹抹灰(17kkN/mm2)。b. 内隔隔墙采用用120厚加气气混凝土土砌块(5.55kN/m3),两侧均均为10厚水泥泥砂浆抹抹灰。c.女儿墙墙采用180厚加气气混凝土土砌块(5.55kN/m3),外外侧墙体体贴
3、瓷砖砖,水泥泥粉刷内内侧(0.336kNN/m22)。4. 窗:均为塑塑钢玻璃璃窗(0.335kNN/m22)。5. 门:除大门门为玻璃璃门,房房间均为为木门。1.2 工工程做法法1.2.11房间使使用面积积确定本设计根据据建筑使使用性质质、建设设规模与与标准的的不同,确确定各类类用房。根根据使用用要求,结结合基地地面积、结结构选型型等情况况按建筑筑模数确确定开间间和进深深。1.2.22交通联联系部分分的平面面设计一幢建筑物物除了有有满足各各种使用用功能的的房间以以外,还还需要有有把各个个使用房房间及内内外有机机联系起起来的交交通联系系部分,以以保证使使用便利利和安全全疏散。在在多层建建筑中,
4、楼楼梯是必必不可少少的一部部分,是是楼层人人流疏散散的必经经之路,楼楼梯的数数量、位位置及形形式应满满足使用用方便和和安全疏疏散的要要求,注注重建筑筑环境空空间的艺艺术效果果。设计楼梯时时,还应应使其符符合建建筑设计计防火规规范、民民用建筑筑设计通通则和和其他有有关单项项建筑设设计规范范的规定定。本设计主入入口选取取现浇板板板式双双跑楼梯梯,作为为主要交交通用的的楼梯梯梯段净宽宽应根据据楼梯使使用过程程中人流流股数确确定,一一般按每每股人流流宽度0.555m+00.115m计算,并并不应少少于两股股人流楼楼梯坡度度的选择择要从攀攀登效率率,、节节省空间间、便于于人流疏疏散等方方面考虑虑。因而而
5、本建筑筑楼梯踏踏步高度度选用1500mm,踏面选选用2700mm。1.3.33建筑立立面剖面面设计立面设计是是在满足足房间的的使用要要求和技技术经济济条件下下,运用用建筑造造型和立立面构图的一些些规律,结结合平面面的内部部空间组组合进行行的。进进行立面面设计设设计时要要考虑房房屋的内内部空间间关系,相相邻立面面的协调调,各立立面墙面面的处理理和门窗窗安排,满满足立面面形式美美观要求求,同时时还应考考虑细部部构件的的处理。建筑剖面考考虑的是是建筑物物各部分分高度,建建筑层数数和空间间结构体体系。确确定房间间净高时时,主要要考虑房房间的使使用性质质,室内内采光通通风及设设备设置置和结构构类型。综综
6、合考虑虑这些因因素,取取房间层层高为首首层3.66m,标准准层3.33m。1.2.44抗震设设计 建建筑抗震震设计规规范规规定,抗抗震设防防烈度为为6度及以以上地区区的建筑筑,必须须进行抗抗震设计计。建筑根据其其使用功功能的重重要性分分为甲类类、乙类类、丙类类、丁四四个抗震震设防类类别。甲甲类建筑筑应属于于重大建建筑工程程和地震震时可能能发生严严重次生生灾害的的建筑;乙类建建筑应属属于地震震时使用用功能不不能中断断或需要要尽快恢恢复的建建筑;丙丙类建筑筑应属于于除甲、乙乙、丁类类以外的的一般建建筑,丁丁类建筑筑应属于于抗震次次要建筑筑。本工工程的抗抗震设防防类别为为丙类。丙丙类建筑筑,地震震作
7、用和和抗震措措施均应应符合本本地区抗抗震设防防的要求求。丙类类建筑的的抗震等等级应按按规范确确定,本本设计属属于框架架结构,7度设防防,高度度小于30m,所以以为三级级框架。1.3 细细部构造造总说明明1.3.11勒脚勒脚是墙身身接近室室外地面面的部分分,一般般情况下下,其高高度为室室内地坪坪与室外外地面的的高差部部分。它它起着保保护墙身身和增加加建筑物物立面美美观的作作用。由由于它容容易受到到外界的的碰撞和和雨、雪雪的侵蚀蚀,遭到到破坏,同同时地表表水和地地下水的的毛细作作用所形形成的地地潮也会会造成对对勒脚部部位的侵侵蚀。所所以,在在构造上上必须采采取相应应的防护护措施。勒脚防潮层层:分为
8、为水平防防潮层和和垂直防防潮层。当当室内地地坪出现现高差或或室内地地坪低于于室外地地面时,要要同时设设置水平平防潮层层和垂直直防潮层层。本工程只设设水平防防潮层。水水平防潮潮层根据据材料的的不同,一一般有油油毡防潮潮层、防防水砂浆浆防潮层层、配筋筋细石混混凝土防防潮层。油毡防潮层层具有一一定的韧韧性、延延伸性和和良好的的防潮性性。由于于油毡层层降低了了上下砌砌体之间间的粘结结力,且且降低了了砌体的的整体性性,对抗抗震不利利,目前前已少用用。砂浆防潮层层是在需需要设置置防潮层层的位置置铺设防防水砂浆浆。防水水砂浆能能克服油油毡防潮潮层的缺缺点,但但由于砂砂浆系脆脆性材料料,易开开裂。故故不适于于
9、地基会会产生微微小变形形的建筑筑中。为了提高防防潮层的的抗裂性性能,常常采用60mmm厚的配配筋细石石混凝土土防潮层层。工程程中常在在标高-0.006m处处设防潮潮层。1.3.22散水为保护墙基基不受雨雨水的侵侵蚀,常常在外墙墙四周将将地面做做成向外外倾斜的的坡面,以以使将屋屋面水排排至远处处,这一一坡面称称散水。散散水坡度度约3%-5%,宽一一般为6000mm-10000mmm,纵向向每隔10米做一一道伸缩缩缝,散散水与外外墙设20宽缝,其其缝内均均填沥青青砂浆。当当屋面排排水方式式为自由由落水时时,要求求其宽度度较出檐檐多2000mm,一一般雨水水较多地地区多做做成明沟沟,干燥地地区多做做
10、成散水水。1.3.33门窗工工程(1)在生生产加工工门、窗窗之前,应应对门窗窗洞口进进行实测测。(2)门窗窗安装前前预埋在在墙或柱柱内的木木、铁构构件应做做防腐、防防锈处理理。1.3.44油漆构构件防腐腐、防锈锈工程(1)所有有埋入混混凝土及及砌块中中的木质质构件均均须做好好防腐处处理,满满涂焦油油一道。屋屋面架空空硬木版版须经防防虫、防防腐处理理后方可可使用,面面刷酚酞酞清漆。(2)所有有埋入混混凝土中中的金属属构件须须先除锈锈,刷防防锈漆饿饿二道;所有露露明金属属构件(不不锈钢构构件除外外),均均须先除除锈刷防防锈漆一一道,再再刷油漆漆二道。(3)所有有室内木木质门窗窗均需打打腻子,磨磨退
11、后刷刷底漆一一道,再再刷调和和漆二道道。1.3.55基础工工程根据现行建建筑地基基基础设设计规范范和地地基损坏坏造成建建筑物破破坏后果果(危及及人的生生命、造造成经济济损失和和社会影影响及修修复的可可能性)的的严重性性,将基基础分为为三个安安全等级级:一级级、二级级、三级级。本设设计基础础的安全全等级为为二级,对对应于破破坏后产产生严重重的后果果,建筑筑类型为为一般工工业与民民用建筑筑。 基础按按刚度分分可分为为:刚性性基础和和柔性基基础;按按构造分分类可分分为:独独立基础础、条形形基础、筏筏板基础础、箱形形基础和和壳体基基础。其其中,独独立基础础是柱基基础中最最常用和和最经济济的型式式。本工
12、工程采用用独立基基础。本本设计初初选基础础顶面到到室外地地面的距距离为10000mmm,室内内外高差差为3000mm,则底层层柱高=36600+9000+3000=448000mm1.4 建建筑细部部具体构构造做法法1.4.11屋面做做法选用刚性防防水屋面面(1)保护护层 440厚的细细石混凝凝土保护护层(2)防水水层 三三毡四油油防水层层 (3)找平平层 220mmm水泥砂砂浆找平平层 (4)保温温层 1100mmm厚水水泥蛭石石保温层层 (5)结构构层 1100mmm厚钢钢筋混凝凝土板 (6)板底底抹灰 10mmm混合砂砂浆抹灰灰1.4.22楼面做做法 (1)瓷砖砖地面(包包括水泥泥粗沙打
13、打底) (2)1000mmm厚钢筋筋混凝土土板(3)100mm厚混合合砂浆抹抹灰1.4.33内墙做做法(1)白涂涂料饰面面(2)100mm厚水水泥砂浆浆抹灰1.4.44外墙做做法(1)面砖砖饰面(2)100mm厚水水泥砂浆浆抹灰1.5 结构选选型(1). 结构体体系选型型:采用用钢筋混混凝土现现浇框架架结构体体系。(2). 屋面结结构: 采用现现浇混凝凝土屋盖盖,刚柔柔性结合合的屋面面,屋面面板厚1000mm。(3). 楼面结结构:采采用现浇浇混凝土土楼盖,板板厚1000mm。(4). 楼梯结结构:采采用钢筋筋混凝土土梁式楼楼梯。第2章 结结构布置置及计算算简图2.1结构构布置从结构角度度出发
14、,受受力明确确,传力力路径短短,刚度度大而均均匀,整整体性和和延性好好,轻质质高强的的结构设设计方案案比较理理想。根据房屋的的使用功功能及建建筑设计计的要求求,进行行了建筑筑平面,立立面及剖剖面设计计,其标标准建筑筑平面结结构见图图21。图2-1 梁柱结结构平面面布置图图/mmm2.2梁柱柱尺寸估估算及选选取 主体结结构共六六层,首首层层高高为3.66m,其余余层层高高为3.33m,内外外墙均为为180厚加气气混凝土土砌块,楼楼层屋盖盖均为现现浇钢筋筋混凝土土结构,板板厚取1000mm。2.2.11梁截面面尺寸的的估算:框架结构的的主梁截截面高度度及宽度度可由下下式确定定: hbb=(11/1
15、001/118)LLbbb=(11/21/33) hhb且bb 2000,其中横横梁跨度度,AB、CD跨L=770000mm ,BC跨L=221000mm,由此估估算梁的的截面尺尺寸如下下:横向主框架架梁取3000mm6600mmm。纵向主框架架梁取3000mm6600mmm。2.2.22柱截面面尺寸的的估算框架柱截面面尺寸根根据柱的的轴压比比限制,按按下式计计算:柱组合的轴轴压比设设计值按按照公式式21计算:式中:为考虑虑地震作作用组合合后柱轴轴力压力力增大系系数,边边柱取1.3,等跨跨内柱取取1.22,不等跨跨取1.225;F:为按照照简支状状态计算算柱的负负荷面积积;g:为折算算后在单单
16、位面积积上的重重力荷载载代表值值,近似似取12kkN/mm2;n:为验算算截面以以上楼层层层数;框架柱验算算柱的轴压比比应小于于轴压比比限值的的要求: C30混混凝土:fc=144.3NN/mmm2 ft=1.43NN/mmm2基础选用柱柱下独立立基础,柱柱在室内内地坪以以下为1.22m,柱高高即h3.66+1.24.88m,应满足足N/(bcchcfc)=NN/(AAcfc)0.88求得中柱Ac1.212210344.5556/(00.8114.33)=11374455mmm2截面取正方方形,则则柱的估估算长边边为3711mm,各层层中柱尺尺寸均取取为6000mm6600mmm。边柱受受荷小
17、于于中柱,故故也可取取尺寸为为6000mm6600mmm。横向框架的的计算简简图如下下所示图2-2 框架计计算简图图/mmm第三章 重力荷荷载计算算3.1不变变荷载(恒恒载)标标准值3.1.11荷载标标准值(1)屋面面不变荷荷载(恒恒载)标标准值保护层:440mmm厚细石石混凝土土保护层层 22kkN/mm30.004m=0.888kNN/m22防水层:三三毡四油油防水层层 00.4kkN/mm2找平层:220mmm水泥砂砂浆找平平层 220kNN/m330.002m=0.44kN/m2保温层:1100mmm厚水泥泥蛭石保保温层 5kkN/mm30.110m=0.550 kkN/mm210厚板
18、底底混合砂砂浆抹灰灰 0.01117kNN/m33=0.17 kN/m2结构层:1100mmm厚钢筋筋混凝土土板 25kkN/mm30.110m2.55kN/m2 合计: 4.885 kkN/mm2(2)16层餐厅厅及房间间楼面不不变荷载载(恒载载)标准准值瓷砖地面(包包括水泥泥粗沙打打底) 0.55kkN/mm2100mmm厚现浇浇混凝土土板 2.5kNN/m2210mm厚厚混合砂砂浆抹灰灰 117kNN/m330.110m =0.17kkN/mm2合计: 3.222kNN/m22(3)走廊廊楼面不不变荷载载(恒载载)标准准值水磨石地面面(10mmm面层、20mmm水泥砂砂浆打底底 0.65
19、 kN/m2、素水水泥结合合层一道道) 100mmm厚现浇浇混凝土土板 255kN/m30.110m=2.55kN/m210mm厚厚混合砂砂浆抹灰灰 17kkN/mm30.110m =0.17kkN/mm2合计: 3.82kkN/mm23.1.22梁,柱柱,墙重重力荷载载计算(1)梁自自重主梁自重: 25kkN/mm30.330m(0.66-0.1)m=33.755 kNN/m梁侧粉刷: 00.011(0.66-0.1)217=0.117 kkN/mm 合计: 33.922kN/m(2)柱自自重柱自重 25/m30.660m00.600m=99kN/m抹灰层(110mmm厚混合合砂浆) 177
20、kN/m30.001m00.600m4=0.4408 kN/m合计: 99.4008kNN/m(3)墙自自重(加加气混凝凝土小砌砌块) a.首层外外墙自重重墙自重 5.55kN/m30.99m0.18mm=0.8911kN/m外墙面砖饰饰面 0.55kN/m2(3.66-1.8)m=00.9000kNN/m钢塑门窗 0.335kNN/m331.88m=00.633kN/m内墙面100mm厚抹灰灰层 177kN/m30.001m(3.66-1.8)m=00.3006kNN/m合计: 2.7727kkN/mmb.标准层层外墙自自重墙自重 5.55kN/m30.99m0.18mm=0.8911kN/
21、m钢塑门窗 0.335kNN/m331.88m=00.633kN/m外墙面砖饰饰面 00.5kkN/mm2(3.33-1.8)m=00.755kN/m内墙面100mm厚抹灰灰层 117kNN/m330.001m(3.33-1.8)=0.2555kN/m合计: 2.5266kN/mc.首层内内墙自重重墙自重 5.55kN/m33.66m0.12mm=2.3766 kNN/m内墙面100mm厚抹灰灰层(两两侧) 177kN/m30.001m33.3mm2=11.2224kNN/m合计: 3.6kNN/md.标准层层内墙自自重墙自重 5.55kN/m33.33m0.12mm=2.1788 kNN/m
22、内墙面100mm厚抹灰灰层(两两侧) 17kkN/mm30.001m33.322=0.8333kN/m合计: 3.33kN/me.女儿墙墙自重墙自重及压压顶重 5.55kN/m31.00m0.18mm+255kN/m30.118m00.1mm=1.44 kN/m外墙面砖饰饰面 0.5kNN/m221.11m=00.555 kNN/m水泥粉刷内内面墙面面 00.366kN/m21.11m=00.3996kNN/m合计: 22.399kN/m3.2可变变荷载(活活载)标标准值楼面及屋面面可变荷荷载(活活载)标标准值 上上人屋面面 2.00kN/m2 走走廊 2.5kNN/m22 楼楼面 2.0kN
23、N/m22 屋面雪荷载载为 SSk=rSo=10.40=0.440 kkN/mm2 因为荷载载规范要要求屋面面均布活活荷载不不应与雪雪荷载同同时组合合,所以以按照最最不利情情况进行行荷载组组合,屋屋面活荷荷载按照照屋面均均布活荷荷载取值值计算。3.3重力力标准值值计算3.3.11梁、柱柱、板自自重标准准值各层梁、柱柱、板、墙墙自重标标准值见见表3-1、表3-2、表3-3。 表3-1 柱重力力荷载标标准值层数柱编号截面宽/mmm截面高/mmm净高/mmgk/(kN/m)数量Gi/kNGk/kN1KZ160060035009.4088351152.481152.482-6KZ16006003200
24、9.4088351053.701053.70机房KZ160060032009.40886180.663180.663表3-2板板重力荷荷载标准准值层数板面积/ m2gk /(kN/m2)Gi /kkNGk /kN屋面459.224.852227.122227.12电梯机房564.85271.66271.661-5层房房间391.223.221259.661699.2044楼梯56.83.22182.990走廊67.23.82256.770表3-2梁梁重力荷荷载标准准值层数梁编号截面宽/mmm截面高/mmm净跨长/mmmgk/(kN/m)数量Gi/kNGk/kN1层KL130060034003.
25、9224319.887974.777KL230060064003.9216401.441KL330060015003.92847.044KL430060074003.924116.003KL530060027003.92110.588L125050074002.67119.766L225050040002.67553.4L325050025002.6716.6825层KL130060034003.9224319.887921.337KL230060064003.9216401.441KL330060015003.92847.044KL430060074003.924116.003KL53006
26、0027003.92110.588L125050074002.67119.766L325050025002.6716.68屋面梁KL130060034003.9224319.887921.337KL230060064003.9216401.441KL330060015003.92847.044KL430060074003.924116.003KL530060027003.92110.588L125050074002.67119.766L325050025002.6716.68电梯机房KL230060064003.92250.188134.664KL430060064003.92258.022L
27、125050074002.67119.766L325050025002.6716.683.3.22各层墙墙(外墙墙)自重重标准值值(1)女儿儿墙重 总长长L=(16.1m+32mm)2=1966.2mm 总重重=2.39kkN/mm96.2m=2299.922kN(2)标准准层墙重重 总长长L=1158mm-0.65mm24=1422.4mm 总重重=7.8400kN/m1442.44m=111166.4116kNN(3)首层层墙重 总长长=966.2mm-0.60mm20=84.2m 总重重=2.53kkN/mm84.2m=2133.033kN3.3.33各层(质质点)自自重标准准值计算算(
28、1)首层层(墙+梁+板+柱)Gk=(2229.87+2133.033)kN /2+9744.777kN +16699.2kNN +(11552.448+110533.7)kN /2=39988.511kN(2)标准准层(墙墙+梁+板+柱)Gk=2113.003kNN +9921.37kkN +16999.2204kkN +10553.77kN=38877.300kN(3)顶层层(墙+梁+板+柱)Gk=2113.003kNN /22+2229.992kNN +9921.37kkN +22227.112kNN +110533.7kkN =45388.633Kn(4)顶层层(墙+梁+板+柱)电梯设备
29、自自重:2000kN水箱及设备备自重:4000kNGk=2000kNN +4400kkN +1344.644kN +1880.663kNN +2271.6kNN =11866.877kN3.3.44重力荷荷载代表表值重力荷载代代表值是是结构和和构件恒恒载标准准值和各各种活荷荷载组合合值之和和,楼面面均布活活载的组组合系数数为0.5;屋面面均布荷荷载的组组合系数数0.5。首层G1=39998.51kkN +0.55(3911.2mm2+566.8 m2)2.00kN/m2+677.2 m22.55kN/m2=45530.51kkN(2)标准准层 GG1=38887.30kkN +0.55(391
30、1.2mm2+566.8 m2)2.00kN/m2+677.2 m22.55kN/m2=44419.3kNN(3)顶层层G7=45538.63kkN +0.55(3911.2mm2+566.8 m2)2.00kN/m2=46641.67kkN(4)电梯梯机房G7=11186.87kkN +0.5556mm22.00kN/m2=11198.07kkN计算结果如如下图:图3-1 重力荷荷载代表表值3.3.55等效重重力重力力荷载代代表值计计算本设计抗震震烈度为为7度,设设计地震震分组为为第一组组,场地地类别为为II类场场地,依依此查得得: 特征周期TTg0.335s,水平平地震影影响系数数最大值值
31、=0.08,阻尼比比=0.05第四章 横向框框架侧移移刚度的的计算4.1梁柱柱侧移刚刚度4.1.11梁线刚刚度ib的计算算轴梁为中中框架,I=22Ib ,各层梁梁截面均均相同。AB、CDD跨梁ib=2EEI/LL=233.000107kN/m2(1/112)00.300m(0.660m)3/7.0m=0.4461005kN/mBC跨梁ib=2EEI/LL=233.000107kN/m2(1/112)00.300m(0.660m)3/2.1m=1.5541005kN/m4.1.22柱线刚度ic的计算算首层柱Ic =EEI/LL=3.001107kN/m2(1/112)(0.660m)4/3.6m
32、=0.9901005kN/m 二至六层柱柱Ic =EEI/LL=3.001107kN/m2(1/112)(0.660m)4/3.3m=0.9981005kN/m 4.1.33相对线刚刚度i的计算算令二至六层层柱线刚刚度i=1.00,则首层柱I=0.901105kN/m/00.988105kN/m=00.922AB、CDD跨梁I=0.461105kN/m /0.9981005kN/m=00.477BC跨梁I=1.541105kN/m /0.9981005kN/m=11.577同理可得边边框架梁梁的相对对线刚度度为I=0.47(1.55/2.0)=0.37I=1.57(1.55/2.0)=1.18
33、考虑到整体体现浇梁梁板结构构中,板板对梁的的有利作作用,对对中框架架取I=22I0,对边边框架取取I=11.5II0。I0为矩形形截面框框架梁惯惯性矩。根据以上结结果,可可得图4-11可以得出横横梁、柱柱的线刚刚度如表表4-1、表4-2、表4-33表4-1 梁截面面特征计计算表(中中框架梁梁)层数混凝土强度梁编号截面宽h/mm截面高h/mm梁跨L/mm混凝土弹性性模量E/PPa截面惯性矩I/mm4线刚度I/Nmmm相对线刚度度i1-6C30AB30060070003000005.410094.621101000.47C30BC30060021003000005.4100915.41101001
34、.57C30CD30060070003000005.410094.621101000.47表4-2 梁截面面特征计计算表(边边框架梁梁)层数混凝土强度度梁编号截面宽h/mm截面高h/mm梁跨L/mm混凝土弹性性模量E/PPa截面惯性矩矩I/mm4线刚度I/Nmmm相对线刚度度i1-6C30AB30060070003000005.410093.4655101000.37C30BC30060021003000005.4100911.577101001.18C30CD30060070003000005.410093.4655101000.37表4-3 柱截面面特征计计算表层数混凝土强度度柱编号截面宽
35、h/mm截面高h/mm梁跨L/mm混凝土弹性性模E/PPa截面惯性矩矩I/mmm4线刚度I/Nmmm相对线刚度度i1C30ABCD60060036003000001.081101000.901101110.922-6C30ABCD60060033003000001.081101000.981101111.00图4-1 框架梁梁柱相对对线刚度度4.2 DD值计算算4.2.11中框架架柱侧移移刚度计计算Di=cc(12iic/h2) (1)一般般层a.边柱k=(0.47+0.447)/(211.0)=0.47;c=0.47/(0.47+2.00)=00.1990b.中柱k=(0.47+0.447+
36、11.577+1.57)/(221.00)=22.044;c=2.04/(2.04+2.00)=00.5005(2)首层层a.边柱k=0.447/00.922=0.51;c=(0.55+0.51)/(00.511+2.0)=0.4402b.中柱k=(0.47+1.557)/0.992=22.222;c=(0.55+2.22)/(22.222+2.0)=0.66454.2.22.边框架架柱侧移移刚度计计算(1)一般般层a.边柱k=(0.37+0.337)/(211.0)=0.37;c=0.37/(0.37+2.00)=00.1556b.中柱k=(0.37+0.337+11.188+1.18)/(
37、221.00)=11.555;c=1.55/(1.55+2.00)=00.4337(2)首层层a.边柱k=0.337/00.922=0.40;c=(0.55+0.40)/(00.400+2.0)=0.3375b.中柱k=(0.37+1.118)/0.92=1.668;c=(0.55+1.68)/(11.688+2.0)=0.5592计算结果如如下表:表4-4 中框架架柱侧移移刚度D值边柱层次kcic/(1105kNm)h/mDi/(1105kNm)根数2-60.470.19000.983.30.205517991210.510.40220.903.60.3355000012中柱2-62.040
38、.50550.983.30.5455344435221512.220.64550.903.60.5377515Di/(105kNm)2-610.64422112.08825表4-5 边框架架柱侧移移刚度D值边柱层次kcic/(1105kNm)h/mDi/(1105kNm)根数2-60.370.15660.983.30.168846410.400.37550.903.60.3122504中柱2-61.550.59220.983.30.47119122411.680.59220.903.60.4933334Di/(105kN/m)2-62.56114513.223330表4-6 横向框框架层间间侧
39、移刚刚度层次12345Di/(kNm)1530558013203365132033651320336513203365层次6Di/(kNm)13203365第五章 横向水水平荷载载作用下下框架结结构的内内力和侧侧移计算算5.1横向向自振周周期计算算5.1.11结构顶顶点的假假想侧移移计算把G7折算算到主体体结构的的顶层Ge =GG7(1+33/233.3/20.1)=11998.007(1+33/233.3/20.1)=14993.112kNN先由式计算算楼层剪剪力,再再由式计计算层间间相对位位移,最最后由式式计算结结构的顶顶点位移移。见表表。=/Dii 表5-1 结构顶顶点的假假想侧移移计算
40、层次Gi/ kkNDi/(kN/m)/m/m66134.796134.79132033650.0044650.07552254419.3105544.099132033650.0077990.07005744419.3149733.399132033650.0111340.06225834419.3193922.699132033650.0144690.05112424419.3238111.999132033650.0188030.03665514530.51283422.5153055800.0188520.018852取T =0.77由上表表知道=0.0075mmT1=1.7T =00.
41、3335s 5.2横向向水平地地震作用用下框架架结构内内力和侧侧移计算算5.2.11水平地地震作用用及楼层层地震剪剪力的计计算本结构重量量和刚度度分布均均匀,高高度不超超过40m,变形形以剪切切型为主主,故水水平地震作用采采用底部部剪力法法计算。根据设计条条件,设设防烈度度7,II类场地地,查表表可得Tg0.335s,=0.08,=0.05结构总水平平地震作作用标准准值FEk按下式式计算:因为 T1=0.33551.4Tgg=1.40.350.4495ss 相应于结构构基本自自振周期期的水平平地震影影响系数数为:1=00.088结构等效总总重力荷荷载为Geq=00.855 Gi=0.85223
42、8440.333kNN =2202664.228 kkN 式式5-775.2.22各楼层层水平地地震作用用标准值值不考虑顶部部附加地地震作用用FEk=1 Geqq=0.082202664.228 kkN=116211.144 kNNFi=16621.14结果见表55-2表5-2 各层横横向水平平地震作作用标准准值及楼楼层地震震剪力层次73.323.41198.07280344.8440.08129.669129.66963.320.14641.67932977.5770.2699436.009565.77853.316.84419.3742444.2440.2144346.992912.774
43、3.313.54419.3596600.5550.1722278.8841191.5433.310.24419.3450766.8660.1300210.7751402.2923.36.94419.3304933.1770.0888142.6661544.9513.63.64530.51163099.8440.047776.1991621.14324666.9883471117.0071.00001621.14各质点水平平地震作作用及楼楼层地震震剪力沿沿房屋高高度的分分布如图图图5-1 横向水水平地震震作用标标准值/kNN5.2.33多遇地地震作用用下的弹弹性位移移验算在多遇地震震作用时时,水
44、平平地震作作用下框框架结构构的侧移移按弹性性方法计计算,各各层间弹弹性位移移角均应应满足位位移角限限值=11/5550的要求求,计算算结果见见下表 水平地地震作用用下框架架结构的的层间位位移顶点点位移分分别为过程见表层间弹性位位移角满足1/28221=11/5550表5-3 位移验验算层次6565.778132033650.000042993.31/769925912.77132033650.000069113.31/4777641191.54132033650.000090223.31/3655931402.95132033650.001106223.31/3100721544.951320
45、33650.001117003.31/2822111621001105993.61/339995.2.44水平地地震作用用下框架架内力计计算对第轴线线横向框框架内力力进行计计算。框框架在水水平节点点荷载作作用下,采采用D值法分分析内力力。由求得框架架第i层层间间剪力后后,i层j柱分配配的剪力力及该柱柱上下端端的弯矩矩和分别如如下上式中其中、取自自表,取取自表,、由资料表中查得。各层梁线刚度不变,取,1层柱考虑修正值,2层柱考虑修正值。计算结果如如下表5-4 各层柱柱端剪力力及弯矩矩层次边柱/kNm/kNm63.3565.778132033652051888.790.4
46、70.257.4021.76653.3912.771320336520518814.1880.470.3516.38830.42243.31191.541320336520518818.6770.470.4024.64436.97733.31402.951320336520518821.7440.470.4532.28839.46623.31544.951320336520518823.9550.470.5039.52239.52213.61621.141530558033500035.4880.510.7595.80031.933层次中柱/kNm/kNm63.3565.77813203365
47、54534423.3772.040.430.85546.27753.3912.771320336554534437.6992.040.4555.97768.41143.31191.541320336554534449.2112.040.4573.08889.32233.31402.951320336554534457.9112.040.4586.0105.11123.31544.951320336554534463.8112.040.5105.229105.22913.61621.141530558033500035.4882.220.55112.77292.233梁端弯矩依依节点平平衡条件件
48、,按梁梁线刚度度大小分分配确定定,按下下列各式式计算式5-177式5-188式5-199计算梁端剪剪力式5-200根据节点平平衡条件件确定地地震作用用下柱轴轴力。表5-5 各层梁梁端剪力力及弯矩矩AB、CDD跨梁BC跨梁层次柱端待分配配弯矩 /(kN/m)/(kNmm)/(kNmm)/kN/(kNmm)/(kNmm)/kN646.27721.76610.6444.630.23000.7716.76616.76615.966599.26637.82222.8338.660.23000.7776.43376.43372.7994145.22953.35533.42212.40.23000.7711
49、1.887111.887106.5543178.11964.140.98815.0110.23000.77137.221137.221130.6682191.22971.844.00016.5440.23000.77147.229147.229140.2281197.55271.45545.43316.70.23000.77152.009152.009144.885表5-6 各层梁梁剪力、柱柱轴力层次AB、CDD跨梁端端剪力BC跨梁端端剪力边柱轴力中柱轴力64.6315.966-4.633-11.33358.6672.799-13.229-75.446412.4106.554-25.669-1
50、69.6315.011130.668-40.77-285.27216.544140.228-57.224-409.01116.7144.885-73.994-537.16图5-2 地震荷荷载作用用下框架架弯矩/(kkNm)图5-3 地震荷荷载作用用下框架架轴力、剪剪力图/(kkN)5.3横向向风荷载载作用下下框架结结构内力力和侧移移计算5.3.11风荷载载作用下下框架结结构内力力k=sszzo 因高度H=20.4m30.0m,可取z=1.0,对于于矩形截截面s=1.3,z可查荷荷载规范范,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,计计算过程程如下表表所示。表5-7 风荷载载作
51、用下下框架结结构内力力层次Z/mzszo/kN/m22A/ m22Fk/kN620.40.851.31.00.3510.64.10517.10.791.31.00.3513.24.74413.80.741.31.00.3513.24.44310.50.741.31.00.3513.24.4427.20.741.31.00.3513.24.4413.90.741.41.00.3514.44.85由上述结果果可知,风风荷载作作用下框框架的变变形满足足规范要要求。 图5-44 框架上上的风荷荷载/kNN5.3.22风荷载载作用下下的水平平位移验验算由表可知满满足1/11964429=11/5550表
52、5-8 风荷载载作用下下的水平平位移验验算层次123456Fk/4.854.444.444.444.74 4.1027.01122.16617.72213.2888.844.10(A、D)335000205188205188205188205188205188(B、C) 537500545344545344545344545344545344153055801320336513203365132033651320336513203365i/mmm0.017760.016680.013340.010010.006670.00331T/mmm0.017760.034440.047780.05779
53、0.064460.06777Hi/m3.93.33.33.33.33.3=1/221159111/196642991/246626991/326673331/492253771/106645116由上述结果果可知,风风荷载作作用下框框架的变变形满足足规范要要求。5.3.33风荷载载作用下下框架结结构内力力计算风荷载作用用下框架架结构内内力计算算方法与与水平地地震作用用相同,计计算结果果见下表表表5-9 各层柱柱端剪力力及弯矩矩层次边柱/kNm/kNm63.34.1132033652051880.06440.470.250.05330.158853.38.84132033652051880.13
54、770.470.350.15880.294443.313.288132033652051880.20660.470.400.27220.408833.317.722132033652051880.27550.470.450.40880.499923.322.166132033652051880.34330.470.50.56660.566613.917.011153055803350000.59110.510.751.72990.5766表5-100 各层层柱端剪剪力及弯弯矩层次中柱/kNm/kNm63.34.1132033655453440.16882.040.40.22220.333353
55、.38.84132033655453440.36222.040.450.53880.657743.313.288132033655453440.54442.040.450.80880.987733.317.722132033655453440.72772.040.451.08001.320023.322.166132033655453440.90992.040.51.51.513.917.011153055805375000.94992.220.552.03661.6655表5-111 各层层梁端剪剪力及弯弯矩BC、DEE跨梁CD跨梁层次柱端待分配配弯矩 /(kN/m)/(kNmm)/(kNm
56、m)/kN/(kNmm)/(kNmm)/kN60.33330.15880.08000.03440.230.770.25330.25330.241150.87990.34770.20220.07880.230.770.67770.67770.645541.52550.56660.35110.13110.230.771.17441.17441.118832.12880.77110.48990.180.230.771.63991.63991.561122.580.97440.59330.22440.230.771.98771.98771.892213.16551.14220.72880.26770.
57、230.772.43772.43772.3211表5-122 各层层柱轴力力层次AB、CDD跨梁端端剪力BC跨梁端端剪力边柱轴力中柱轴力60.03440.2411-0.0334-0.200750.07880.6455-0.1112-0.777440.13111.1188-0.2443-1.766130.18001.5611-0.4223-3.144220.22441.8922-0.6447-4.811010.26772.3211-0.9114-6.8664图5-5 风荷载载作用下下框架弯弯矩/(kkNm)图5-6 风荷载载作用下下轴力、剪剪力图/(kkN)第六章 竖向荷荷载作用用下框架架结构的
58、的内力计计算6.1计算算单元轴线横向向框架进进行计算算,计算算单元宽宽度为44.0mm,如图313所示。由由于房间间内布置置无次梁,故故直接传传给该框框架的楼楼面荷载载如图中中的水平平阴影线线所示,计计算单元元范围内内的其余余楼面荷荷载直接接通过框框架梁以以均部荷荷载的形形式传给给横向框框架,作作用于各各梁上。 图61 横向框框架计算算单元mmm6.2 荷荷载计算算(1)ABB、CD跨间框框架梁屋面板传给给梁的荷荷载恒载:244.8552.00(1-220.228622+0.28663)=166.666kN/m活载:2222.00(1-220.228622+0.28663)=6.88kkN/m
59、m楼面板传给给梁的荷荷载恒载:233.2222.00(1-220.228622+0.28663)=111.088kN/m活载:2222.00(1-220.228622+0.28663)=6.88kkN/mmAB、CCD轴间框框架梁均均布荷载载为屋面梁:恒恒载=梁自重+板传荷荷载=3.92 kN/m+116.666 kkN/mm=200.588 kNN/m 活载=板传荷荷载=6.88 kN/m楼面梁:恒恒载=梁自重+板传荷荷载=3.92 kN/m+111.008 kkN/mm=155.0 kN/m 活载=板传荷荷载=6.88 kN/m(2)BCC跨间框框架梁屋面板传给给梁的荷荷载恒载:4.851
60、1.0555/882=66.377 kNN/m活载:2.01.0555/822=2.63 kN/m楼面板传给给梁的荷荷载恒载:3.8211.0555/882=55.011 kNN/m活载:2.51.0555/822=3.28 kN/mBC轴间间框架梁梁均布荷荷载为屋面梁:恒恒载=梁自重+板传荷荷载=3.92 kN/m+66.377 kNN/m=10.29 kN/m 活载=板传荷荷载=2.63 kN/m楼面梁:恒恒载=梁自重+板传荷荷载=3.92 kN/m+55.011 kNN/m=8.993 kkN/mm 活载=板传荷荷载=3.28 kN/m(3)A、D轴柱纵纵向集中中荷载计计算顶层柱恒载载=
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