第三章框架结构设计集荷载计算

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日框架结构设计与荷载计算之欧侯瑞魂创作创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日结构安插柱网与层高民用建筑的柱网和层高依据建筑的使用功能确立。柱网安插应当规整，由内廊式和跨度组合式，这里采纳跨度组合式（如图）。层高宜取同一个尺寸，这里采纳层高3.6m，关于基层因为市内外处面高差加急出埋深影响为4.7m。框架结构总高度在8度抗震布防时，高度不应大于45m，而此建筑总高度也才22.7m。图3.1柱网安插图框架的承重方案依据楼盖的平面安插和竖向荷载的传达门路，框架的承重方案创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日能够分为向承重方案。横向，纵向及纵横向承重三种方案。此工程采纳纵横向承重方案，现浇楼面为双向板（纵向承重时因横向刚度较小一般极少采纳）。变形缝设置的考虑变形缝有温度伸缩缝，沉降缝，和防震缝三种。伸缩缝是为了防备温度更改和混凝土的缩短发生的盈余是结构发生裂痕，在结构必定长度范围内设置伸缩缝。在伸缩缝处，基础顶面以上的结构及建筑结构完整断开，伸缩缝最大间距见下表3.1。表3.1伸缩缝的最大间距(m)结构种类施工方法室内露天排架结构装置10070框架结构装置7550现浇5535剪力墙结构装置6540现浇4530挡土墙装置4030地下室墙现浇3020因为此建筑最大长度85.8米，如设置伸缩缝可能不太经济，综合考虑，采用不设置伸缩缝方案，而是采纳结构和施工措施，如在顶层，基层和山墙等温度更改大的部位提升配筋率。沉降缝是为了防备地基不平均沉降使结构发生裂痕，在结构易发生不平均沉降的部位设缝，将结构完整分开。此建筑中间部分是6层，两边为4层，房子高度有必定更改，但考虑到更改不大，能够不设沉降缝。创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日防震缝，是为了防备在地震作用下，特别不规则结构的单薄部位简单造成震害而可用防震缝将结构分为若干独立抗震单元，使各结构规则，但当前设计更偏向于不设，而采用增强结构整体性的举措。资料选择柱采纳C35,梁采纳C30混凝土。梁纵筋用HRB335,柱纵筋用HRB400,箍筋均用HPB235。截面尺寸初步选择梁截面：梁高h=(1/12-1/8）L(单跨用较大值，多跨用较小值或负荷较大时用上限值）且净跨与h比不宜小于4；AB跨h=1/12*7200=600mm梁宽b=(1/3-1/2)h,抗震结构b≥200mm,h/b≤4;b=300mm其余尺寸见后梁截面表。柱截面：N=β*F*gE*nAc≥N/[μN]fc柱截面的宽与高一般取1/20-1/15层高，需知足h≥1/25净高，b≥1/30净高。且柱子b*h≥250*250,抗震结构b不宜小于300mm,柱的净高于界面高度之比宜大于4，按轴压比限值估量：创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日估量时，楼层荷载按11∽14kN/m2计算，本工程边柱按13kN/m2计，中柱12kN/m2计。二级抗震时轴压比限值[μN]取0.8，考虑地震作用组合后柱的轴压力增大系数。边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2。边柱11.3*7.5*3.3*13*1000*61878482ZAc≥0.8*16.7mm边柱Z2Ac≥1.25*7.5*4.8*12*1000*6242515mm20.8*16.7边柱31.3*7.5*1.5*13*1000*6853852ZAc≥0..8*16.7mm若取柱截面为正方形，得截面高度为：h1=433mmh2=492mmh3=292mm最后初步确立尺寸：层中柱截面取为550mm*550mm，，边柱截面取为450mm*450mm，2层中柱500*500，其余中柱取为450*450，短跨边柱取为400*400。详尽尺寸见后柱截面表。基本假设平面结构假设：该工程为正交安插，能够以为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构担当，垂直于该方向的抗侧力结构不创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日担当。楼板在自己平面内的刚性假设：各个平面抗侧力结构之间，经过楼板联系而成为整体。楼板假设在自己平面内刚度无穷大，在平面外刚度很小能够不予考虑。建筑结构在水平荷载下侧移时，楼板只有刚性位移，即平动和转动，不考虑其变形。不计扭转假设：结构体型规整，并简化计算，不考虑结构的扭转效应。计算简图计算简图用两梁柱的轴线示意，分别取各自的形心线；对钢筋混凝土楼盖整体浇筑的框架梁，一般能够取楼板底面作为梁轴线。对基层柱的下端一般取至基础顶面；当各层柱的截面尺寸分歧且形心线不重合时，一般去顶层柱的形心线作为柱子的轴线。创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日CDECD图3.2计算简图框架梁柱的线刚度计算结构计算见图如图3-1所示。在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，关于第一榀和最后一榀及变形风双侧的框架，取I=1.5Ir;中框架取I=2Ir（Ir为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。梁的线刚度ib=EcIb/l。此中，Ec为混凝土的弹性模量，4242为Ec=3.15*10N/mm；Ec=3.0*10N/mm；l为梁的计算跨度；Ib3530梁截面惯性矩，对装置式楼面，Ib按梁的实质截面计算，对现浇楼面及装置整体式楼面，Ib按下表采纳，此中Io为梁截面矩形创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日部分截面的惯性矩。表3.2梁截面惯性矩取值楼面做法中框架梁边框架梁现浇楼面Ib2.0IoIb1.5Io装置整体式楼面Ib1.5IoIb1.2Io柱的线刚度为ic=EcIc/h,此中Ic为截面的惯性矩，h为框架柱的计算高度。表3.3横梁线刚度ib计算表类Ecb*hIrLEcIr/lEcIr/l别/104mm2/mm*mm/109mm4/mm/N/mm2/N/mm2边横梁300*60066003.682*10104.909*1010走道梁200*40030001.901*10102.534*1010边横梁300*60072003.375*10104.500*1010表3.4柱的线刚度计算表条理hc/mmEc/(N/mm2)b*h/mm*mmIc/mm4EcIc/hc/N*mm147003.15*104500*5005.208*1093.49*1010147003.15*104450*4503.417*1092.29*10102-636003.15*104450*4503.417*1092.99*10102-636003.15*104400*4002.133*1091.87*1010荷载的聚集竖向荷载（1）屋面及楼面均布永远荷载尺度值屋面（上人）：222创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日2222楼面：22221-3层楼面恒载尺度值层楼（屋）面恒载尺度值层楼面恒载尺度值层屋面恒载尺度值（2）屋面与楼面活荷载尺度值22222屋面雪荷载尺度值sk=μr*s02（注：不论能否为上人屋面，其屋面上的可变荷载均取雪荷载。)创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日1-3层楼面活载尺度值层楼（屋）面活载尺度值楼面屋面层楼面活载尺度值层屋面活载尺度值2（3）梁柱自重荷载尺度值(此中γ=25kN/m）构件bhβgLnGiΣGiL1（横梁）3006007L2（走道梁）20045017L330060016L4（纵梁）30070012Z15505505Z250050071Z345045016Z445045076Z540040016表3.5梁柱重力荷载尺度值注：表中的β为考虑梁柱的粉刷层荷载而对其重力荷载的增大系数；g示意单位长度构件重力荷载；n为构件的数目；梁长度取净长；柱长度取创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日层高。（4）墙窗门重力荷载尺度值2），内墙面为20厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷2内墙双侧抹灰均为200厚，则内墙单位面积重力荷载为222（5）荷载分层总汇及重力荷载代表值集中于各楼层高处的重力荷载代表值Gi能够计算获得：重力荷载代表值是指结构和构配件自重尺度值和各可变荷载组合值之和，是示意地震发生是依据遇合概率确立的有效重力。Gi为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下参半层的墙、柱的重量。且不论能否为上人屋面，其屋面上的可变荷载均取雪荷载。各可变荷载的组合值系数按下表采纳表3.6可变荷载的组合值系数表可变荷载种类组合值系数雪荷载屋面积灰荷载屋面活荷载不计入按实质状况考虑的楼面活荷载按等效均布荷载藏书库档案库考虑楼面活荷载其余民用建筑吊车悬吊物重力硬钩吊车软钩吊车不计入创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日屋面层：屋面恒载，50%屋面雪荷载，纵横梁自重，半层的柱及纵横墙体自重其余层：楼面恒载，50%楼面均布活荷载，纵横梁自重，楼面上下参半层的柱及纵横墙体自重将前述分项荷载相加，得集中于各层楼面的重力荷载代表值以下：第1层：*26)=23533.68kN第2-3层：6093.31+4173.5*0.5+214.99+103.53+536.76+489.47+531.3+(1523.8+253.44)*0.5*2+640.4*(3.6+3.6)*0.5*3.415-0.4*(3*1.8*12+4.8*1.8*12+2.4*1.8*6+1.5*1.8*2)-0.2*(1.5*1.8*4+1.8*1.8*18+2.4*1.8*8+1.0*2.1*26)=22983.15kN第4层8101.55+(1889.71+410.178)*0.5+214.99+103.53+536.76+489.47+531.3+(1523.8+253.44)*0.5*2+226.6*(3.6+3.6)*0.5*3.415+413.8*3.6*0.5*3.415-0.4*2.4*1.8*6*0.5-0.2*(1.8*1.8*20+2.4*1.8*2+1.0*2.1*18)*0.5-0.4*(3*1.8*12+4.8*1.8*12+2.4*1.8*6+1.5*1.8*2)*0.5-0.2*(1.5*1.8*4+1.8*1.8*18+2.4*1.8*8+1.0*2.1*26)*0.5=创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日15344.88kN第5层：2758.98+1889.71*0.5+214.99+54.81+268.38+842.03+63.36+226.6*(3.6+3.6)*3.415*0.5-0.4*2.4*