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文档简介
大学办公楼设计毕业设计目录TOC\o"1-5"\h\z摘要 IABSTRACT II前言 2\o"CurrentDocument"1设计资料 4\o"CurrentDocument"2结构布置及结构计算简图的确定 5\o"CurrentDocument"3板的设计 8\o"CurrentDocument"设计资料 8\o"CurrentDocument"楼面板的设计 82.1荷载设计值 8内力计算 9弯矩计算 9\o"CurrentDocument"3.3屋面板的结构平面布置 10\o"CurrentDocument"4荷载计算 12\o"CurrentDocument"4.1恒载计算 12\o"CurrentDocument"4.2屋、楼面可变荷载计算 14\o"CurrentDocument"3风荷载计算 15\o"CurrentDocument"地震作用计算 16\o"CurrentDocument"屋面雪荷载(分布同屋面可变荷载) 19\o"CurrentDocument"5内力计算 21\o"CurrentDocument"1恒载作用下的内力计算采用分层法 21\o"CurrentDocument"5.2楼面活载作用下的内力计算 32\o"CurrentDocument"5.3地震力作用下的内力计算 42\o"CurrentDocument"5.4风荷载作用下的内力计算 52\o"CurrentDocument"6内力组合 61\o"CurrentDocument"7截面设计 62\o"CurrentDocument"1框架梁配筋 62.1.1梁正截面受弯承载力计算 62.1.2梁的斜截面承载力计算 74\o"CurrentDocument"7.2柱的截面设计 812.1柱的轴压比验算 812.2柱的剪跨比人的验算 822.3柱的正截面承载力及配筋计算 822.4柱的斜截面受剪承载力计算 88\o"CurrentDocument"8板式楼梯设计 99\o"CurrentDocument"1梯板小意图 99\o"CurrentDocument"2基本资料 100\o"CurrentDocument"3计算过程 100\o"CurrentDocument"每米宽板带的配筋结果 101\o"CurrentDocument"上下平台楼梯梁设计 102参考文献 103致谢 104、,—»—
刖百毕业设计是我们大学生活的作为重要的部分之一,是对我们四年所学知识的检验,对我们以后工作有很重要的影响。毕业设计题目为《本钢大学办公楼设计》。设计前期,我们对《结构力学》、《混凝土结构设计》、《混凝土结构设计原理》、《建筑结构抗震设计》等课程进行了温习,老师组织进行了讲座回顾知识。设计中,我们去图书馆借阅各种规范,中间运用了PKPM软件,CAD软件,并运用专业知识和基本技能手算一根框架,最后和PKPM结果进行比对。保证结果正确后开始电子打印整理。毕业设计中,在指导老师的指导下,在绘图时熟练掌握了AutoCAD、天正及PKPM等。对设计流程也有了很深的了解。为以后的工作打下良好的基础。在设计过程中有很多困难,老师同学对我的帮助特别大,希望老师能继续给我指正错误,我会继续努力。1设计资料(1)设计标高:室内设计标高±0.000,室内外高差450mm.(2)墙身做法:采用加气混凝土块,用M5混合砂浆砌筑,内粉刷为混合砂浆底,纸筋灰面,厚20mm,“803”内涂料两度。外粉刷为1:3水泥砂浆底厚20mm,陶瓷锦砖贴面。(3)楼面作法:楼板顶面为水磨石地面,8〜13厚铺地砖,楼板底面为20mm厚1:2水泥砂浆天花抹面,外加100厚钢筋混凝土楼板。(4)屋面作法:现浇楼板上依次铺膨胀珍珠岩保温层(檐口处厚100mm,2%两侧檐口向中间找坡),两毡三油防水层,撒绿豆砂保护,20mm厚1:2水泥砂浆找平。(5)门窗做法:门厅处为铝合金、玻璃门窗,其他地方为木门、钢窗。(6)地质材料:属于H类建筑场地,无地下水及不良地质现象。(7)基本风压:(o°=0.45KN/m2(地面粗糙度属C类)。(8)基本雪压:S0=0.55KN/m2o(9)抗震设防烈度:六度(0.2g)第一组,框架抗震等级为三级。(10)地质条件:由上至下:人工添土:厚度为1m粉质粘土:厚度为7m,地基承载力特征值为500KPa中风化基岩:岩石饱和单轴抗压强度标准值为3.6MPa可变荷载:上人屋面可变荷载Z.OKN/n?,办公室楼面可变荷载2.0KN/m2,走廊楼面可变荷载2.5KN/n?,档案室楼面可变荷载2.5KN/m2。2结构布置及结构计算简图的确定结构平面布置如图1所示。各梁柱截面尺寸确定如下:主梁:取h=l/91=l/9x6300=700mm,取h=700mm,取b=350mm,柱子:取柱截面均为bxh=400x400mm,现浇板厚为100mm。取③轴线为计算单元,结构计算简图如图2所示,根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为500mm,由此求得底层层高为4.8m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2中,其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,取I=2I0(Io为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。梁柱均采用C30混凝土。由于后面梁的组合弯矩过大,相对受压区高度超过了界限受压区高度,所以改用C40混凝±,因为梁柱刚度成比例增加,不会引起后面分配系数的改变。地震作用下的弹性侧移将更小,一定符合要求。5100^S00260o|5100|5100|一。|51,00J5100 5100|5100|,图2.1结构平面布置图6300 240。6300图2.2框架计算简图框架刚度计算:.边跨框架梁的线刚度计算值:ib=2EcxIo/I-2x3.0x104x350x7003/(12x6300)=9.54xlOloN-mm.中间跨框架梁的线刚度计算值:ib=2EcxIo/I=2x3.0x104x350x7003/(12x2400)=25.OlxlOloNmm.二〜六层框架柱线刚度计算值:ic=EcxIo/I=3.Ox104x400x4003/(12x3600)=1.78xlO,oNmm.首层框架柱的线刚度计算值:ic=Ec><Io/I=3.Ox104x400x4003/(12x4800)=1.33xl0loNmm在计算内力时,柱的线刚度取框架实际柱线刚度的0.9倍。即:首层框架柱的线刚度计算值:ic=0.9x1.33xl0i°=1.20xl0loNmm二〜六层框架柱线刚度的计算值:ic=0.9xl.78xl()i°=1.6OxlOloNmm3板的设计3.1设计资料(1)楼面做法:楼板顶面为水磨石地面,8〜13厚铺地砖,楼板底面为20mm厚1:2水泥砂浆天花抹面,外加100厚钢筋混凝土楼板。(2)楼面荷载:办公室及卫生间均布可变荷载标准值2.0kN/m;走廊及楼梯间均布可变荷载标准值2.5kN/m2.(3)材料:混凝土强度等级C30;板内受力纵筋及其它钢筋采用HPB300钢筋。(4)屋面做法(上人屋面):现浇楼板上依次铺膨胀珍珠岩保温层(檐口处厚100mm,2%两侧檐口向中间找坡),两毡三油防水层,撒绿豆砂保护,20mm厚1:2水泥砂浆找平。楼板的结构平面布置图如图3.1。按高跨比条件,要求板厚hN4500/50=90mm,对于办公楼建筑的楼板,要求hN80mm,取板厚h=100mm。图3.1楼板的结构平面布置图区格板B1,B2,B3,B4为双向板.3.2楼面板的设计3.2.1荷载设计值永久荷载的分项系数取1.2.可变荷载的分项系数取1.4.2.2内力计算.计算跨度内跨:lo=k(轴线间距)边跨:lo=ln+2OO+120/2(板支承长度a=120mm)2.3弯矩计算跨中最大弯矩为g+q/2作用下(内支座固定)的跨中弯矩值,与q/2作用下(内支座较支)的跨中弯矩值之和。混凝土的波松比取0.2;支座最大负弯矩为g+q作用下(内支座固定)的支座弯矩。根据设计平面图,把整个楼面分成:B1,B2,B3,B4四个区格.现将各区格板的计算跨度及跨中,支座的弯矩列于表3.2。表3.2按弹性理论计算的各区隔板的弯矩值板区格Bib2b3b4Loi(m)4.462.664.62.80L<)2(m)6.7864.606.864.60L(n/L020.740.670.770.70mi(kNrn)(0.0478+0.2x0.01466)x5.48x4,362+(0.0864+0.2x0.02752)x1.4x4.362=7.47(0.03924+0.2x0.00588)x5.83x2.562+(0.09632+0.2x0.05228)x1.75x2.562=2.68(0.05716+0.2x0.00726)x5.48x4.52+(0.05232+0.2x0.028l)xl.4x4.52=6.59(0.0467+0.2x0.0076)x5.83x2.72+(0.0920+0.2x0.0242)x1.75x2.72=2.43m2(kNm)(0.01566+0.2x0.0468)x5.48x4.362+(0.02752+0.2x0.0864)x1.4x4.362=3.61(0.00588+0.2x0.03824)x5.83x2.562+(0.02238+0.2x0.08532)x1.85x2.562=0.84(0.00826+0.2x0.03916)x5.48x4.52+(0.0281+0,2x0.07232)x1.4x4.52=2.74(0.0086+0.2x0.0867)x5.83x2.72+(0.0242+0.2x0.0720)x1.75x2.72=1.25m;(kNm)0-0.08218x7.58x2.56?7280-0.0793x7.58x272=-4.28nij-0.1065x6.88x4.362=13.70-4.08-0.07004x6.88x4.52=-11.05-4.58m2(kNm)-0.0788x6.88x4.362=-10.18-0.05804x7.58x2.562=-2.83-0.0672x6.88x4.52=-7.97-0.0671x7.58x2.72=-3.16
m2(kNm)-10.170-7.99-3.15受拉钢筋的截面面积As=m/(%xhox(),其中内力臂系数X进似取0.95,即As=m/(0.95xh0x0)。f^=300N/mm2.短跨loi方向:hoi=h-20(mm)长跨I02方向:ho2=h-30(mm)(h为线浇板厚,取100mm)3.3按弹性理论设计的楼面板被面配筋截[fii区格方向ho(mm)M(kNM)As(mm2)配筋实配As(mm2)跨中BiLoi807.36471.15(p8@100503L02703.61259.50(p8@190265b2Loi802.58163.65(p8@200251L02700.9468.31(p8@200251b3Loi806.49407.640)10@180436L02702.48187.59(p8@200251b4Loi802.73x0.8=2.184139.84(p8@200251L02701.15x0.8=0.9267.88(p8@200251中支座B1-B3100-10.18519.28(pl0@150523B3-B3100-13.80698.73q)10@110714B3-B4100-11.15558.90(pl0@140561B2-B2100-4.08203.51(pl0@200393B2-B4100-2.83140.85(pl0@200393B4-B4100438x0.8=3.504177.64(pl0@2003933.3屋面板的结构平面布置楼板的结构平面布置图如图3.2。按高跨比条件,要求板厚h>4500/50=84mm,对于办公楼建筑的楼板,要求hN80mm,取板厚h=100mm。区格板B1,B2,B3,B4为双向板.4荷载计算1.恒载计算0.4KN/m20.015x20=0.3KN/m20.4KN/m20.015x20=0.3KN/m20.04x14=0.56KN/m22.5KN/m20.08xl4.5=1.16KN/m2
0.01x17=0.17KN/m2三毡四油上铺小石子15mm厚水泥砂浆40mm厚水泥水泥石灰焦渣找平100mm厚现浇钢筋混凝土板80mm厚砂渣水泥10mm厚泥合砂浆屋面恒载为 5.09KN/m2框架梁自重 0.35x0.70x25=6.13KN/m梁侧粉刷2x(0.70-0.1)x0.02xl7=0.41KN/m因此,作用在顶层框架梁上的线荷载为:g6ABi=g6CDi=6.13+0.41=6.54KN/m g6Bci=6.54KN/mg6AB2=g6CD2=5.09x5.1=25.96KN/m g6BC2=5.09x2.4=12.22KN/m(2)楼面框架梁线荷载的标准值为:100mm现浇钢筋混凝土楼板20mm1:2水泥砂浆压实抹光20mm干硬水泥砂浆结合层钢板网抹灰吊顶2.5KN/m20.4KN/m20.4KN/m20.45KN/m2楼面的恒载边跨框架梁及梁侧粉刷边跨填充墙自重: 0.24x(3.6-0.70)xi9=13.22KN/m墙面粉刷: (3.6-0.70)x0.02x2xl7=1.97KN/m作用在中间层框架梁上的线荷载为:3.75KN/m26.54KN/m2gABi=gcDi=6.54+13.22+1.97=21.73KN/m gBci=6.54KN/mgAB2=gcD2=3.75x5.1=19.13KN/mgBC2=3.75x2.4=9KN/m(3)屋面框架节点的集中荷载标准值为:边柱连系梁的自重: 0.35x0.70x5.1x25=31.24KN
粉刷: 2x0.02x(0.70-0.10)x5/x17=2.08KN1.0m高女儿墙自重: 1x5.1x0.24x19=23.26KN连系梁传来屋面自重: 0.5x5.1x0.5x5.1x5.09=33.10KN顶层边节点集中荷载: G6A=G6D=95.3KN中柱连系梁自重: 0.35x0.70x51x25=31.24KN粉刷: 2x0.02x(0.70-0.10)x5.”17=2.08KN连系梁传来屋面自重:0.5x(5.1+5.1-2.4)xi.2x5.09=23.82KN0.5x5.1x2.65x5.09=33.10KN顶层中间节点集中荷载: G6b=G6c=95.86KN边柱连系梁自重:粉刷:钢窗自重:窗下墙体自重:粉刷:边柱连系梁自重:粉刷:钢窗自重:窗下墙体自重:粉刷:窗边墙体自重:粉刷:框架柱自重:粉刷:31.24KN2.08KN4.1x1.2x03=1.48KN0.24x0.9x4.7x19=19.29KN2x0.02x0.9x4.7x17=2.88KN0.6x4.1x0.24x19=11.22KN2x0.02x0.6x4.1x17=1.67KN0.30x0.60x3.6x25=16.2KN0.72x0.02x3.6x17=0.88KN连系梁传来楼面自重:05x5.1x0,5x5.1x3.75=24.38KN中间层边节点的集中荷载: Ga=Gd=116.94KN中柱连系梁自重:粉刷:中柱连系梁自重:粉刷:内纵墙自重:粉刷:扣除门洞重加上门重:框架柱自重:粉刷:连系梁传来楼面自重:2.08KN4.7x(3.6-0.40)x0.24xl9=68.58KN4.7x(3.6-0.40)x2x0.02x17=10.23KN-2.lxi.5x(5.24-0.2)=-15.88KN16.2KN0.88KN0.5x(5.1+5.1-2.4)x].2x3.75=17.55KN, 0.5x5.1xO.5x5.1x3.75=24.88KN中间层中节点的集中荷载: Gb=Gc=160.98KN(5)恒载作用下的结构计算简图如图3所示,其中:G6A=G6d=95.3KNGgb=G6c=95.86KNGa=Gd=116.94KNGb=Gc=l60.98KNg6ABi=g6BCl=g6CDi=6.54KN/mg6AB2=g6CD2=25.96KN/mg6BC2=12.22KN/mgABi=gcD!=21.73KN/mgBCi=6.54KN/mgAB2=gcD2=19.13KN/mgBC2=9KN/m2.屋'楼面可变荷载计算屋、楼面可变荷载作用下的结构计算简图如图4.1所示。图中各荷载值计算如下P6AB=P6CD=l-5x5.1=7.65KN/mP6Bc=2.4xl.5=3.60KN/mP6a=P6d=0.5x5.1x0.5x5,1x1,5=9.75KNP6B=P6c=0.5x(5.1+5.1-2.4)x1.2x1.5+0.25x5.1x5.1X1.5=16.77KNPab=Pcd=2.0x5.1=10.2KN/m走廊:PBC=2.5x2.4=6.00KN/mPa=Pd=0.25x5.1x6.3x2.0=16.07KNPb=Pc=16.07+0.25x5.”2.4x2.5=23.72KN
3.风荷载计算风压标准值计算公式为:(O=pzgs|lz(00因结构的高度H=22.800m<30m,可取Pz=LO;对于矩形平面生=1.3;出可查荷载规范得到,当查得得由<1.0时,取出=1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如表4.3所示。表中A为一根框架各层节点的受风面积。风荷载计算 表4.3层次PzMsZ(m)Hzco。(KN/m2)A(m2)PW(KN)六层1.01.322.80.880.4514.287.35五层1.01.319.20.780.4518.368.38四层1.01.315.60.740.4518.367.95三层1.01.3120.740.4518.367.95二层1.01.38.40.740.4518.367.95一层1.01.34.80.740.4519.518.454.地震作用计算(1)计算框架梁柱的线刚度:框架梁线刚度:边跨:ibi=9.54xl()4KN-M中跨:ib2=25.01xl04KNM框架柱线刚度:首层:ici=1.33xlO4KNM其他层:ic2=1.78xlO4KNM在计算内力时,柱的线刚度取框架实际柱线刚度的0.9倍。即:首层框架柱的线刚度计算值:ic=0.9xl.33xl(T=1.2xl0loN-mm二〜六层框架柱线刚度:ic=0.9xl.78xl()i°=1.6OxlOloN-mm(2)本设计仅考虑水平地震作用即可,并采用基底剪力法计算水平地震作用力。为求基底剪力,先要计算结构各层的总重力荷载代表值:顶层:G6=g6AB,15+(3.6+6.3)X(g6AB2+g6CD2)x0.5+g6BC2x2.4xO.5+G6a+G6b+G6c+G6d+5xG72+0.3x6.3x15x0.5=6.54x15+9.9x25.96x2x0.5+12.22x2.4x0.5+95.3+95.86+95.3+95.86+5x16.2x0.5+0.3x6.3xl5x0.5=806.763KNG5=G4=G3=G2=gABix12.6+gBcix2.4+0.5xgAB2x(3.6+6.3)x2+0.5x2.4xgBC2+GA+GB+Gc+Gd+5'G柱x0.5+[(3.6+6.3)x(pab+Pcd)x0.5+pbcx2.4xO.5+Pa+Pb+Pc+Pd]x0.5=21.73x12.6+6.54x2.4+0.5x19.13x9.9x2+0.5x2.4x9+(116.98+160.98)x2+5xl6.2x0.5+[9.9x0.5x20.4+6x2.4x0.5+(16.07+23.72)x2]x0.5=1179.90KNGl=G2x(2.35-1.8)xG#t/3.6=l179.90+5x0.65x16.2/3.6=1273.275KN(3)用“D值法”计算柱的侧向刚度,框架各构件线刚度如图7:其中:i6=is=i4=is=i2=1.78xIO10N*mmi|=1.33xIO10N*mmi6i=i5i=i4i=i3i=i2i=in=9.54x10l()N*mm161=152=142=132=122=112~25.01x1010N*mm除底层外,其余柱的D值:边柱由K=(i6i+i5i)/(2i6)=5.36a=K/(2+K)=0.72则D6ii=12aic/hj2=0.72x12x1.78x1()4/362=11867KN/m中柱由K=(i&i+162+i5i+152)/(2is)=19.4a=K/(2+K)=0.754则D5产axl2ijhj2=14998KN/m底层柱的D值:边柱由K=iu/ii=7.17a=(0.5+K)/(2+K)=0.84故D,边=axl2ic/hj2=5818.8KN/m中柱由K=(in+i12)/ii=25.98得a=(0.5+K)/(2+K)=0.950故Di中=ax12ic/hj2=6581KN/m从而得各层的侧向刚度如下:Ki=2(Di边+Di中)=2x(5818.8+6581)=24799.4KN/mK2=K3=K4=K5=K6=2(Dii+D中)=2x(14998+11867)=53730KN/m
图4.5(4)用顶点位移法求结构基本周期「:将各层的重力荷载代表值当作水平力,产生的楼层剪力为:V6=G6=806.76KNV5=G6+G5=1179.90+806.76=1986.66KNV4=G4+G5=1986.66+1179.90=3166.56KNV3=V4+G3=3166.56+1179.90=4346.46KNV2=V3+G2=5526.36KNVi=V2+Gi=6799.635KN求顶点位移,则:Ui=V1/Ki=0.27mU2=U|+V2/K2=0.3730mU3=U2+V3/K3=0.454mU4=V4/K4+U3=O.513m5=V5/K5+U4=0.55mU6=V6/K6+U5=0.565=UT故「=1.8”7=1.35s由于要考虑填充墙对基本周期的折减,故取折减系数为0.6,则Ti=0.6xl.35=0.81s查抗震设计规范得:amax=0.28,Tg=O.35sa=0.13FEK=aiGeq=0.85aiGE=0.85x0.13x(806.76+1179.90x3+1273.275)=751.36KNFi=-5G|//|-Fek=6111.72/89636.328x751.36=51.23KNEd%同理:F2=83.08KNF3=118.68KN F4=154.29KN F5=l89.89KNF6=143.60KN(5)地震作用下的水平位移的弹性验算:=7.972x103+4.586x10-3+3.799x103+2.983x10-3+1.416xlO-3=21.53x10%层间位移验算:底层:l/566<—L满足要求;450二层:1/478=<」一满足要求;450顶点位移验算:°*=1/865<」一满足要求。H550由于风荷载远小于水平地震作用,故不必验算风荷载作用下框架的弹性水平位移,肯定能够满足。5.屋面雪荷载(分布同屋面可变荷载)PlfAB=P5CD=0.3x3.15=0.945KN/mP*bc=0.3x2.4=0.72KN/mP雪a=P雪d=(L575x1.575+3.15x3.15)xO.3=3.72KNP2;B=pcsc=口.2x1.2+4.35x1.2+1.575x1.575+3.15x3.15]x0.3=5.72kN5内力计算1.恒载作用下的内力计算采用分层法梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成,可根据固端弯矩相等的原则先将梯形分布荷载及三角形分布荷载化为等效均布荷载。MabP=MabQe=(l-2a2+a3)TOC\o"1-5"\h\z57 一,g6a-g6ABi+——g6AB2=6.54+—x25.96=29.66KN/m64 64g6中=g6Bci+-g6BC2=6.54+-x12.22=14.18KN/m8 8图示结构内力可用弯矩分配法计算,并可利用结构对称性取二分之一结构计算,各杆的固端弯矩为:1,17M6AB=M6Ba=—gbii-la=—x29.66x6.32=98.10KNM12 12M6BE=1g6+-l+2=-x14.18xl.22=6.81KNMM6EB=-g6+-U2=-xl4.18xl.22=3.40KNM6 6弯矩分配法计算过程如图5.1.所示:A5ABBAB5BCCB-98.1098.10-6.81-3.4014.1383.97—>41.99-17.60-35.19-5.86-92.23►92.232.5315.07—>7.54-1.00-1.99-0.33-5.22—>5.220.140.86—>0.43-0.11-0.02-0.30—>94.3516.8-16.8110.77-6.21-104.5694.35表5.1二至四层荷载作用:0.264 0.044 0.6920.144 0.856利用结构对称性取二分之一结构计算。同理,先将梯形分布荷载及三角形分布荷载化为等效均布荷载。TOC\o"1-5"\h\z57 57g边=gABi+—gAB2=21.73+—x19.13=38.77KN/m64 64gB=gBCi+—gBC2=6,54+—x9=12.17KN/m8 8各杆的固端弯矩为:1,17Mab=MBA=j^g边边=—x38.77x6.32=106.36KNMMBc=-g.|.-l+2=-xl2.17xl.22=5.84KN-M3 3MCB=-g中中2=L12.17xl.22=2.92KNM6 6弯矩分配法计算过程如图52所示:0.126 0.126 0.748 0.253 0.0420.0420.663 表5.2A上A下ABBAB上B下BCCB-128.23128.23-5.84-2.9216.1616.1695.91—►47.96-21.554--43.10-7.15-7.15-112.95—>112.952.722.7216.12—►8.06-1.02<―-2.04-0.34-0.34-5.34—>5.340.130.130.7619.0119.01-38.01139.11-7.49-7.49-124.13115.37底层除柱子的线刚度不同外,其它同二至五层,故其弯矩分配过程如图53所示:0.1300.097 0.773 0.255 0.0430.032 0.67 表5.3A上A下ABBAB上B下BCCB-128.23128.23-5.84-2.9216.6712.4499.12—>49.56-21.93<—-43.85-7.39-5.50-115.21—>115.212.852.1316.95—>8.48-1.08<―-2.16-0.36-0.27-5.68—>5.680.140.100.8319.6614.67-34.34140.26-7.75-5.77-126.73117.97
将各层分层法求得的弯矩图叠加,柱子按1传递,并将叠加后的各个不平衡的节
3点重新分配,从而得到竖向荷载作用下的整个结构的弯矩图。顶层:左端:顶层:左端:16.8+6.34—0.91=22.23-16.8-5.43=-22.23五层:左端:19.01+5.6-1.51=23.1-38.01-8.94=-46.9519.01+6.34-1.51=23.84四层:左端:19.01+6.34-1.6=23.7519.01+6.34-1.6=23.75-38.01-9.49=47.5右端:110.77+1.38—2.72=109.-6.21-2.5+0.23=-8.48-104.56+3.61=-100.95右端:-7.49-2.07-0.059=9.62139.11-0.36=144.73-124.13-0.93=-125.06-7.49-2.5-0.059=-10.05右端:-7.49-2.5-0.057=-10.047-7.49-2.5-0.057=-10.047138.768+6.35=145.118-124.13-0.895=-125.025三层:左端:三层:左端:19.01+6.34-1.6=23.7519.01+6.34-1.6=23.75-38.01-9.49=47.5二层:左端:-1.63+19.01+6.34=23.72-1.63+19.01+6.55=23.93-9.65-38.01=-47.66右端:-7.49-2.5-0.057=-10.047-7.49-2.5-0.057=-10.047138.768+6.35=145.118-124.13-0.895=-125.025右端:-7.49-2.5-0.0575=-10.05138.763+6.45=145.213-7.49-2.58-0.0575=-10.128-124.13-0.908=-125.038一层:左端:一层:左端:19.66+6.3D.82=25.18-34.3449=39.2414.67-0.61=14.06右端:141.52-2.45=139.07-126.73+3.31=-123.42-7.75-2.5+0.21=-10.041-5.77+0.16=-5.61一层传至柱底的弯矩为:
柱A.D:14.06-7.03柱B.C:-5.61->-2.805(1)跨中弯矩计算:将固端弯矩简化为简支端计算,同时将荷载叠加,如图5.7.所示:图24.跨中弯矩计菖简图对于:图5.4M中=Lql2=1x6.54x6.32=32.45KNM (五层边跨)8 8=-x6.54x2.4 4M+=25.96x2x3+-x25.96x2x-= 4M+=25.96x2x3+-x25.96x2x-=190.37KNM(顶层边跨)=-x21.73x6.32=107.81KNM(其它层边跨)8对于:2596(19.13)图5.5i 4=19.13x2x3+yx19.13x2x-=140.29KNM(其它层边跨)对于:1222⑼24图5.61 2M中=万x1.2x12.22x1.2x一=5.87KN-M(顶层中跨)1 2=-X1,2x9x1.2x-=4.32KNM(其它层中跨)跨中弯矩组合:顶层:Ms32.45+190.37=222.82KNMM+=4.71+5.87=10.58KN-M标准层:M边=107.81+140.29=248.1KN-MM.t.=4.71+4.32=9.03KNM故梁的跨中弯矩即等于梁端弯矩的平均值减去跨中弯矩组合值。(2)弯矩调幅:将梁各固端弯矩值乘以0.85的折减系数如图19.所示,括号内为调幅后的弯矩,跨中弯矩为调幅后的端弯矩的平均值减去跨中弯矩组合值。图5.7(s(2m6)E7s巨(L8S8)S6OPL§P560L(sf{曼ZSLXHo=90g_B899=(Le\07)9gLLioML一105999L(s(2m6)E7s巨(L8S8)S6OPL§P560L(sf{曼ZSLXHo=90g_B899=(Le\07)9gLLioML一105999LbN99LT99-Ln和B56rn_二Rs;7Z99=S5.7秋髓作用下豌图(3)剪力计算:按简支跨计算:对顶层边跨:图5.8VJ6.3—6.54x6.3x3.15—25.96x3.6x3.5」x25.96x1.575x6.3—18.9+93.02=02
=>Vi=76.01KN同理:=>Vi=76.01KN同理:V2=99.54KN对顶层中间跨:12.22KN/M85.81KN图5.9Vp246.54x2.4x1.2」xI2.22x2.4x1.2=02nVi=V2=15.18KN对五层边跨:V,6.3-21.73x6.3x3.15-19.13x3.6x3.15-gxi9.13x1.575x6.3-39.91+123.02=0=>Vi=104.76KN同理:V2=131.14KN对五层中间跨:Vx2.4-6.54x2.4xl.2--x9x2.4x1.2=02=>V1=V2=13.25KN对四层边跨:V1x6.3-21.73x6.3x3.15-19.13x3.6x3.15-|xi9.13x1.575x6.3-40.38+123.35==>V)=104.78KN同理:V2=131.12KN对四层中间跨:V-2.4-6.54x2.4x1.2--x9x2.4x1.2=02nV!=V2=13.25KN对三层边跨:V'6.3—21.73x6.3x3.15—19.13x3.6x3.15」xi9.13x1.575x6.3—40.38+123.35=20=>V[=104.78KN同理:V2=131.12KN对三层中间跨:V-2.4-6.54x2.4x1.2--x9x2.4x1.2=02=>V1=V2=13.25KN对二层边跨:V1x6.3-21.73x6.3x3.15-19.13x3.6x3.15--xl9.13x1.575x6.3-40.51+123.43=20=>Vi=104.79KN同理:V2=131.11KN对二层中间跨:V-2.4-6.3x2.4xl.2--x9x2.4xl.2=02=>V,=V2=13.25KN对首层边跨:V,6.3—21.73x6.3x3.15—19.13x3.6x3.15」xl9.13x1.575x6.3—68.31+118.21=20=V[=110.03KN同理:V2=125.87KN对首层中间跨:V-2.4-6.54x2.4xl.2--x9x2.4x1.2=02=>V1=V2=13.25KN(4)柱子轴力计算:六层边柱N6d=G6d+Gfi+Vi=95.3+16.2+76.01=187.51KN五层中柱:N6c=G6c+Gh:+V1+V2=95.86+16.2+15.18+99.54=226.78KN四层边柱N4D=GD+N5D+Gh+V1=116.94+425.41+16.2+104.78=663.33KN四层中柱N4c=Gc+N5c+Gtt+Vi+V2=160.98+548.15+16.2+131.12+13.25=856.45KN三层边柱N3d=Gd+N4d+Gh:+Vi=116.94+663.33+16.2+104.79=901.26KN三层中柱N3c=Gc+N4c+G«:+Vi+V2=160.98+856.45+16.2+131.11+13.25=1177.99KN二层边柱N2d=Gd+N3d+G+V!=116.94+901.26+16.2+104.79=1139.19KN二层中柱N2c=Gc+N3c+Ge+Vi+V2=160.98+l177.99+16.2+131.11+13.25=1499.53KN底层边柱Nid=Gd+N2d+Gtt+Vi=116.94+l139.19+16.2+110.03=1382.36KN底层中柱
Nic=Gc+N2c+G柱+V|+V2=160.98+1499.53+13.25+125.87+15.2=1815.83KN(5)恒载作用下的内力简图为:剪力图(图5.10.)、轴力图(图5.11.)。O图O图5.10永久荷载作用下剪力图图5.11永久荷载作用下轴力图2.楼面活载作用下的内力计算:(1)活载分布按满布荷载法,活载作用下的内力计算也采用分层法。由于顶层活载大小和标准层不一样,所以分开算。对顶层,其荷载分布情况如图5.12.所示:图示(a)结构内力较复杂,可将梯形荷载等效为均布荷载计算,同样利用弯矩分配法计算,并利用结构对称性,取二分之一结构,如图(b)所示。765KN/M 36KN/M7.65KN/MB- 匚图5.12顶层可变荷载分布及计算筒图57 57P6ii=—p6AB=——x7.65=6.81KN/m64 64P6,产jP6Bc=-x3.6=2.25KN/m各杆的固端弯矩为:,1,Mab=Mba=——x6.81x6.32=22.52KNM12 12Mbc=;P5中.I中2=;x2.25x1”=1.08KN•M
1917Mcb=-P5中•1中=一x2.25X122=0.54KN•M6 6故其弯矩分配过程如图5.13.所示:0.144 0.856 0.264 0.044 0.692 表5.17A5ABBAB5BCCB-22.5222.52-1.08-0.543.2419.289.64-4.11-8.21-1.37-21.5121.510.593.521.76-0.23-0.46-0.08-1.221.220.030.203.86-3.8625.25-1.45-23.8122.19对二〜五层,其荷载分布情况如图5.14.所示:图5.14标准层可变荷载分布及计算简图Psa=—P5ab=—x10.2=9.08KN/mTOC\o"1-5"\h\z64 64P5巾=-P5Bc=-x6.0=3.75KN/m8 8各杆的固端弯矩为:1,1,MAb=Mba=—P5边」边=—x9.08x6.32=30.03KNM12 12Mbc=-P5+-1+2=-x3.75x1.22=1.80KNM3 3Mcb=-P5+-1m-2=-x3.75x1.22=0.90KNM6 6故其弯矩分配过程如图5.15所示:0.126 0.126 0.748 0.253 0.0420.0420.663 表5.15A上A下ABBAB上B卜BCCB-30.0330.033.783.7822.46―►11.23-4.99.―-9.98-1.66-1.66-26.16―>26.160.630.633.73—►1.87-0.24<―-0.47-0.08-0.08-1.24—>1.240.030.030.184.444.44-8.8932.68-1.74-1.74-29.226.5对于底层,荷载分布与二〜五层相同,只是分配时分配系数不同,其弯矩分配过程如图5.16所示:0.1300.097 0.773 0.255 0.0430.032 0.67 表5.16A上A下ABBAB±B下BCCB-30.0330.033.902.9123.21—>11.61-4.99<―-10.16-1.71-1.27-26.69—>26.690.660.493.93―►1.97-0.25<―-0.50-0.08-0.06-1.32—>1.320.030.020.194.593.42-8.0332.95-1.79-1.33-29.8127.11TOC\o"1-5"\h\z将各层分层法求得的弯矩叠加,柱子按1传递,底层按,传递,并将各节点重新3 2分配求得活载作用下的弯矩图。对顶层:左端:3.86-0.21+1.48=5.13 右端:25.25+0.491-1.27=24.471-3.86-1.27=-5.13 -1.45+0.082=-!.368-0.58-23.81+1.287=-23.103
对五层:左端:4.44+1.29-0.348=5.3824.44+1.48-0.348=5.572064=-10.954对四层:左端:对五层:左端:4.44+1.29-0.348=5.3824.44+1.48-0.348=5.572064=-10.954对四层:左端:4.44+1.48-0.372=5.5484.44+1.48-0.372=5,548207=-11.097右端:32.68—1.032+0.529=32.177-29.2+1.387=-27.813-1.74-0,48+0.088=-2.132-1.74-0.58+0.088=-2.232右端:32.68—1.104+0.573=32.149-29.2+1.501=27.699-1.74-0.58+0.0951=2225-1.74-0.58+0.088=-2.225对三层:左端:4.44+1.48-0.372=5.5484.44+1.48-0.372=5.548207=-11.097对二层:左端:4.44+1.48-0.378=5.5424.44+1.53-0.378=5,592244=-11.134右端:32.68—1.104+0.573=32.149-29.2+1.501=-27.699-1.74-0.58+0.0951=-2.225-1.74-0.58+0.088=2225右端:32.68—1.122+0.582=32.14-29.2+1.526=27.674-1.74-0.58+0.097=-2.223-1.74-0.60+0.097=2243对底层:左端:3.42-0.142=3.2784.59+1.48—0.19=5.88-29.81+0.754=-29.056-8.03-1.129=-9.159-1.79-0.58+0.048=2.322-1.79-0.58+0.048=-2.322-1.33-0.036=1366底层传至柱底的弯矩:柱A.D3278—1.639柱B.C:-L366t-0.683(2)跨中弯矩计算:与端弯矩一样,可变荷载仍然按满跨布置,将固端简化为简支,求出简时的跨中
弯矩。顶层及其他层边跨:M.(.=6.81x3.6x1.575=38.61KNM顶层中跨:M中=2.25x1.2x0.6=1.62KNM一〜五层中跨:M边=9.08x3.6x1.575=51.48KNMM中=3.75x1.2x0.6=2.70KNM跨中弯矩为:顶层:Ma=38.61KNMM中=1.62KNM其他层:M边=51.48KNMM中=2.7KN-M(3)弯矩调幅并考虑可变荷载的不利布置,将跨中弯矩乘以系数1.1,调整后的弯矩图如图5.17所示:二二N555555555?3280680681.64图5.17可变荷载作用下弯矩图555二二N555555555?3280680681.64图5.17可变荷载作用下弯矩图555(3)剪力计算:同恒载作用下,按简支跨计算:顶层中跨:19.640K2.25KN/M19.640KN图5.18 顶层中跨V|=V2=2.25xl.2xO.5=1.35KN 五层中跨:V|=V2=3.75xl.2x0.5=2.25KN顶层边跨:图5.18顶层边跨x6.3-6.81x6.3x3.6-4.36+20.8=0Vi=21.91KN同理:V2=27.13KN五层边跨:x6.3-9.08x6.3x3.6-9.31+27.35=0Vi=29.82KN同理:V2=35.55KN四层边跨:x6.3-9.08x6.3x3.6-9.44+27.33=0Vi=29.85KN同理:V2=35.53KN三层边跨:Vix6.3-9.08x6.3x3.6-9.44+27.33=0Vi=29.85KN同理:V2=35.53KN二层边跨;¥1X6.3-9.08x6.3x3.6-9.44+27.33=0Vi=29.85KN同理:V2=35.53KN底层边跨:Vix6.3-9.08x6.3x3.6-7.79+27.77=0Vi=29.52KN同理:V2=35.86KN(4)轴力计算:顶层:边柱轴力:N6d=P6d+Vi=31.66KN中柱轴力:N6c=P6c+Vi+V2=45.25KN四层:四层边柱:N4D=Pd+N5D+Vi=123.47KN四层中柱:N4c=Pc+Vi+N5c+V2=I68.27KN三层:三层边柱:N3d=Pd+N4d+V1=169.39KN三层中柱:N3c=Pc+Vi+N4C+Vz=229.77KN二层:二层边柱N2d=Pd+N3D+V]=215.31KN二层中柱:N2c=Pc+Vi+N3c+V2=291.27KN底层:底层边柱:Nid=Pd+N2d+Vi=260.9KN底层中柱:Nic=Pc+Vi+N2C+V2=353.1KN(5)活载作用下的内力简图为:剪力(图5.19)、轴力(图5,20)图5.19可变荷载作用下剪力图5.3.地震力作用下的内力计算:地震力作用下的内力计算采用D值法,把各层层间剪力Vj分配给该层的各个柱子。V6=F6=I43.6OKNV5=F5+V5=333.49KNV4=F4+V5=487.78KNV3=F3+V4=606.46KNV2=F2+V3=689.54KNVi=Fi+V2=740.47KN各层柱子的D值为:D6中=D5+=D4中=Da,),=D2中=14998KN/MDga=D§边=D4边=D3边=D2边=11867KN/MDr,Dr,=6581KN/M所以:Di边=5818.8=KN/MV6sD6边/(2D6边+2D6中)xV6=31.72KNV5边=丫6中一口6中/(2D6边+2D6V5边=———XV5=73.66KN2。5中+2D5边丫5中=———XV5=93.06KN2£)5边+2D5中V4边=—————xV4=107.73KN2£>4中+2。4边V4中=—————xV4=136.16KN丫3边=2。4中+2丫3边= ——X丫3=133.94KN2。3中+2。3边丫3中=—————xVj=169.29KN2。3中+2。3边丫2边丫2边=。2边2Z)2中+2£h边xV2=152.29KN£)2||'V2中£)2||'V2中=——— x丫2=192.48KN2。2中+2£)2边Vi边= ——xVi=156.88KN201中+2£h边V]中=—————XVi=177.2KN201中+201边各层柱子的反弯点高度为:yh=(yo+yi+y2+y3)h对顶层边柱:k=5.36,查表得:yo=O.45,yi=y2=y3=0所以:yh=0.45h对顶层中柱:k=19.4,查表得:y0=0.45,y!=y2=y3=0yh=(y0+yi+y2+y3)h=0.450h五层边柱:k=5.36,查表得:yo=O.5,yi=y2=y3=0yh=(y0+y1+72+73)h=0.5h五层中柱:k=19.4,查表得:y#0.50,y(=y2=y3=oyh=(y0+y1+72+73)h=0.5h,四层边柱:k=5.36,查表得:yo=O.5,yi=y2=y3=0yh=(yo+yi+y2+y3)h=O.5h四层中柱:k=19.4,查表得:yo=O.5O,yi=y2=y3=0yh=(y()+yi+72+73)h=0.50h三层边柱:k=5.36,查表得:yo=O.5O,yi=y2=y3=0yh=(yo+yi+y2+y3)h=O.5h三层中柱:k=19.4,查表得:yo=O.5O,yi=y2=y3=0yh=(y0+yi+y2+y3)h=0.50h二层边柱:k=5.36»查表得:yo=O.5O,y]=y2=y3=0yh=(y0+y]+y2+y3)h=0.50h二层中柱:k=19.4,查表得:yo=O.5O,yi=y2=y3=0yh=(y0+yi+y2+y3)h=0.50h首层边柱:k=7.17,查表得:yo=0.55,y1=y2=73=0,yh=(yo+yi+y2+y3)h=O.55h首层中柱:k=25.98,查表得:yo=O.55,y]=y2=y3=0yh=(y0+yi+y2+y3)h=0.55h求出反弯点高度和各层柱子剪力后,即可求出各柱端弯矩。对顶层:边柱:Mc6bu=31.73x0.55x3.6=62.83KN-MMe6bL3i.73x0.45x3.6=54.1OKNM中柱:Mc6zu=40.08x0.55x3.6=79.36KNMMc6z=40.08x0.45x3.6=64.93KN-M由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:Mi6b=62.83KN-M中间节点:Mb'=—^xMc571-9.54/(9.54+25.01)x79.36=21.91KNMibl+ibr[hi*Mbr= xMc5广=25.01/(9.54+25.01)x64.93=47.00KN-Mibl+ibr对五层:边柱:Mc5bu=73.66x0,5x3.6=132.59KN-MMe5bl=73.66x0.5x3.6=132.59KNM中柱:Me5zu=93.09x0.50x3.6=167.56KNMMc5z'=93.09x0.50x3.6=167.56KNM由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:M|5b=132.59KN-M中间节点:»Mj=--x(Mc5z'+Mc4zu)=9.54/(9.54+25.01)x167.56=46.27KNMibl+ibrMbr=121.29KNM对四层:边柱:Mc4bu=107.73x0.5x3.6=193.91KNMMc4b-107.73x0.5x3.6=193.91KNM中柱:Mc4zu=136.16x0.50x3.6=245.09KNMMc4zi=136.16x0.50x3.6=245.09KNM由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:Mi4b=51.40+193.91=245.31KNM中间节点:,JMb1=.-x(Mc5z'+Mc4zu)=9.54/(9.54+25.01)x(79.36+245.09尸89.67KNMibl+ibrMb-234.78KN-M对三层:边柱:Me3blM33.94x0.5x3.6=241.09KNMMc3b-133.94x0.5x3.6=241.09KNM中柱:Mc3zu=l69.29x0.5x3.6=304.72KNMMC3Z'=169.29x0.5x3.6=304.72KNM由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:Mi3b=193.91+241.09=435KNM中间节点:JMb'=——x(Mc4z'+Mc3zu)=9.54/(9.54+25.01)x(245.09+304.72)=151.81KN-Mibl+ibrMbr=398KNM对二层:边柱:Mc2bu=152.29x0.50x3.6=274.12KNMMe2bL152.29x0.50x3.6=274.12KN-M中柱:Mc2zu=192.48x0.5x3.6=346.46KN,MMc2z=192.48x0.5x3.6=346.46KNM由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:M]2b=241.09+274.12=515.21KN•M中间节点:»Mb'=,-x(M£3z'+Mc2zu)=9.54/(9.54+25.01)x(304.72+346.46)=179.8KN-Mibl+ibrMbr=471.38KNM对首层:边柱:McibU=156.68x0.45x4.8=382.75KNMMC|b'=156.68x0.55x4.8=467.81KNM中柱:Mcizu=177.2x0.45x4.8=382.75KNMMciz'=177.2x0.55x4.8=467.81KNM由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:Mub=274.12+338.43=612.55KN-M中间节点:Mb'=—(Mc2z'+Mc1zu)ibl+ihr=9.54/(9.54+25.01)x(346.46+382.75)=201.35KNMMb-527.86KNM故:水平地震力作用下的弯矩图如图5.21所示:61255 3384333843431图5.21地震作用下的弯矩图剪力计算:对六层:边柱(62.83+51.40)/3.6=3L73KN边跨:-(62.83+21.91)/6.3=-13.35KN中跨:-(47+47)/2.4=-39.17KN中柱:(64.93+79.36)/3.6=40.08KN对五层:边柱(132.59+132.59)/3.6=73.66KN边跨:-(132.59+46.27)/6.3=-28.39KN中跨:-(121.29+121.29)/2.4=-101.08KN中柱:(167.56+167.56)/3.6=93.09KN对四层:边柱边跨:-(245.31+89.67)/6.3=-53.17KN中跨:-(234.78+234.78)/2.4=-195.65KN中柱:(245.09+245.09)/3.6=136.16KN对三层:边柱(241.09+241.09)/3.6=133.94KN边跨:(435+151.81)/6.3=-93.14KN中跨:-(398+398)/2.4=-333.67KN中柱:(304.72+304.72)/3.6=169.29KN对二层:边柱(274.12+274.12)/3.6=152.29KN边跨:(515.21+179.80)/6.3=-110.32KN中跨:-(471.38+471.38)/2.4=-392.82KN中柱:(346.46+346.46)/3.6=192.48KN对首层:边柱:(338.43+413.64)/4.8=156.68KN边跨:(612.55+201.35)/6.3=-129.19KN中跨:-(527.86+527.86)/2.4=-439.88KN中柱:(382.75+467.81)/4.8=177.2KN轴力计算:五层边柱:N6a=-13.45KN五层中柱:N6中=13.45-39.17=-25.72KN同理:N5iS=-13.45-28.39=-41.84KNN4坨=-53.17-41.84=-95.01KNN4+=53.17-195.65-98.41--240.89KNN3fi[=-93.14-95.01=-!88.15KNN3+=93.14-331.67-240.89=-479.47KNN2边=-110.32-188.15=298.47KNN2中=110.32-392.82-479.47=-76L97KNNi『-129.19-298.47=477.66KNNi中=129.19-439.88-761.97=-1072.66KN对于右半结构对称,轴力大小相等,为受压。水平地震作用下的剪力图示于图5.22,轴力图示于图5.231345图5.23地震作用下的轴力图4.风荷载作用下的内力计算:同地震力作用下一样,风荷载作用下的内力计算仍然采用D值法,把各层层间剪力Vj分配给该层的各个柱子。V6=Pw6=6.62KNV5=PW5+V6=14.16KNV4=Pw4+V5=21.32KNV3=Pw3+V4=28.48KNV2=Pw2+V3=35.64KNVi=Pw2+V2=43.25KN各层柱子的D值为:D6中=D5中=D4中=Ds中=D2中=14998KN/MDfta=D§边=D4边=D3边=D2边=11867KN/MD|.tD|.t,=6581KN/MDi边=5818.8KN/M所以:丫6边=口6边/(2D6边+2D6中)xV6=1.46KN丫6中=口6中/(2D6边+2D6中)xV6=1.85KNV5ia=———xV5=3.13KNV5中=205中V5中=————XV5=3.95KN2。5边+2D5中V4ai=—————xV4=4.71KN204中+2£)4边丫4丫4中= XV4=5.95KN2。4中+2。4边丫3边=—————xV3=6.29KN2。3中+2。3边£)3中 八V3中= ——X丫3=7.95KN2£)3中+2。3边£)2边
202中+2£h边xV2=7.87KN。2中V2中= ! x丫2=9.95KN2£h中+2£h边V|ia=—————xV!=10.15KN201中+2Oi边Oi中V|中=—————xVi=11.48KN2。1中+2。1边各层柱子的反弯点高度为:yh=(yo+yi+y2+y3)h对顶层边柱:k=5.36,查表得:yo=O.45,yi=y2=y3=0所以:yh=0.45h对顶层中柱:k=19.4,查表得:yo=O.45,yi=y2=y3=0yh=(yo+yi+y2+y3)h=O.45h五层边柱:k=5.36,查表得:yo=O.5O,yi=y2=y3=0yh=(yo+yi+y2+y3)h=0.45h五层中柱:k=19.4,查表得:yo=O.5O,yi=y2=y3=。yh=(yo+yi+y2+y3)h=0.50h四层边柱:k=5.36,查表得:yo=O.5O,yi=y2=y3=0yh=(yo+yi+yz+y3)h=0.5h四层中柱:k=19.4,查表得:yo=O.5O,yi=y2=y3=0yh=(yo+yi+yz+y3)h=0.50h三层边柱:k=5.36,查表得:yo=O.5,yi=y2=y3=0yh=(yo+yi+yz+y3)h=0.5h三层中柱:k=19.4,查表得:yo=O.50,yi=y2=y3=0yh=(yo+yi+y2+y3)h=O.5Oh二层边柱:k=5.36,查表得:yo=O.5O,yi=72=73-0yh=(yo+yi+y2+y3)h=0.50h二层中柱:k=19.4,查表得:yo=O.5O,yi=y2=y3=0yh=(y0+yi+yi+y3)h=0.50h首层边柱:k=7.17f查表得:yo=O.55,yi=y2=y3=0yh=(y0+yi+y2+y3)h=0.55h首层中柱:k=25.98,查表得:yo=O.55,yi=y2=y3=0yh=(yo+yi+y2+y3)h=O.55h求出反弯点高度和各层柱子剪力后,即可求出各柱端弯矩。对顶层:边柱:Mc6bu=1.46x0.55x3.6=2.89KN-MMe6bL1.46x0.45x3.6=2.37KNM中柱:Mc6zu=1.85x0.55x3.6=3.66KN-MM^1=1.85xO.45x3.6=3.00KN-M由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:M)6b=2.89KN-M中间节点:•1Mb'=——xMc6zu=9.54/(9.54+25,01)X3.66=LOIKN,Mibl+ibrMbr=lbrxMc6zu=25.01/(9.54+25.01)x3.00=2.17KN'Mibl+hr对五层:边柱:Me5bli=3.13x0.5x3.6=5.63KNMMe5bl=3.13x0.5x3.6=5.63KN,M中柱:Mc5zu=3.95x0.50x3.6=7.11KN-MMc5z'=3.95x0.50x3.6=7.11KN-M由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:M]5b=5.63KNM中间节点:•1Mb'=~x(Mc5z'+Mc4zu)=9.54/(9.54+25.01)x7.11=1.96KNMid+ibrMb-5.15KN-M对四层:边柱:Mc4bu=4.71x0.5x3,6=8.48KN-MMc4bl=4.71x0.5x3.6=8.48KNM中柱:Mc4zu=5.95x0.50x3.6=10.71KNMMc4z'=5.95x0.50x3.6=10.71KN-M由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:Ml4b=2.37+8.48=10.85KNM中间节点:*7Mb1=——x(Mc5z'+Mc4zu)=9.54/(9.54+25.01)x(3.00+10.71)=3.79KNMibl+ibrMb-9.92KN-M对三层:边柱:Mc3bu=6.29x0.5x3.6=11.32KNMMC3b-6.29xO.5X3.6=11.32KNM中柱:Mc3zU=7.95x0.5x3.6=14.31KN-MMc3J=7.95x0.5X3.6=14.31KN・M由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:Ml3b=8.48+11.32=19.8KNM中间节点:•»Mb'=^—X(MC4z'+Mc3zu)=9.54/(9.54+25.01)x(10.71+14.31)=6.91KNMibl+ibrMbr=18.11KNM对二层:边柱:Me2bli=7.87x0.5x3.6=14.17KNMMc2b-7.87x0.5x3.6=14.17KNM中柱:Mc2zu=9.95x0.5x3.6=17.91KN•MMc2z'=9.95xO.5x3.6=17.91KNM由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:Mi2b=H.32+14.17=25.49KN-M中间节点:Mb-. .x(Mc3z'+Mc2zu)=9.54/(9.54+25.01)x(14.31+17.91)=8.90KNMibl+ihrMbr=23.32KN-M对首层:边柱:Mcibu=10.15x0.45x4.8=21.92KN-MMcibl=10.15x0.55x4.8=26.80KNM中柱:Mcizu=11.48x0.45x4.8=24.80KNMMciz1=11.48x0.55x4.8=24.80KNM由节点平衡求得梁端弯矩:边节点:M|ib=14.17+21.92=36.09KNM中间节点:Mb'=—x(MC2;+MC1ZU)ihl+ibr=9.54/(9.54+25.01)x(17.91+24.80)=42.71KNMMbr=30.92KNM故:风荷载作用下的弯矩图如图5.24所示:图5.24风荷载作用下的弯矩图剪力计算:对六层:边跨:-(2.89+1.01)/6.3=-0.62KN中跨:-(2.17+2.17)/2.4=-1.81KN对五层:边跨:(5.63+1.96)/6.3=-L20KN中跨:-(5.12+5.12)/2.4=-4.29KN对四层:边跨:(10.85+3.79)/6.3=-2.32KN中跨:-(9.92+9.92)/2.4=-8.27KN对三层:边跨:(19.8+6.91)/6.3=-4.24KN中跨:-(18.11+18.1l)/2.4=-15.09KN对二层:边跨:(25.49+8.9)/6.3=-5.46KN中跨:-(23.32+23.32)/2.4=-19.43KN对首层:边跨:(36.09+11.79)/63=-7.6KN中跨:-(30.92+30.92)/2.4=-25.77KN轴力计算:五层边柱:N6边=-0.62KN六层中柱:N6中=0.62-1.81=-1.19KN同理:N5a=-0.62-1.2=-1.82KNN5*=1.2-4.29-1.19=-4.28KNN4边=-1.82-2.32=414KNN4中=2.32-8.27-4.28=10.23KNN3a=4.14-4.24=-8.38KNN3产4.24-15.09-10.23:21.08KNN2a=-8.38-5.46=-13.84KNN2+=5.46-19.43-21.08=-35.05KNNia=-13.84-7.6=-21.44KNN|+=7.6-25.77-35.05=-53.22KN对于右半结构对称,轴力大小相等,为受压。风荷载作用下的剪力图示于图5.25,轴力图示于图5.26图5.26风荷载作用下的轴力图6内力组合根据内力计算结果,即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合,其中梁的控制截面为梁端柱边及跨中。具体组合见梁、柱内力组合表。见后面附页。7截面设计根据内力组合结果,即可选择各截面的最不利内力进行截面配筋计算。具体配筋情况见梁、柱配筋表框架梁配筋梁正截面受弯承载力计算本设计为现浇框架结构,楼板与梁浇注在一起形成T形截面梁。当承受负弯矩时,翼缘(板)受拉,由于混凝土在极限承载力状态下时是带裂缝工作,其抗拉承载力极小,尽管翼缘面积较大,但仍按梁宽为b的矩形截面计算;当承受正弯矩时,翼缘受压,须按T形截面计算,翼缘计算宽度按《混凝土设计规范》规定,取下面三种情况的最小值。受弯构件正截面承载力b;抗震调整系数
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