常德市第九人民医院住院楼设计_第1页
常德市第九人民医院住院楼设计_第2页
常德市第九人民医院住院楼设计_第3页
常德市第九人民医院住院楼设计_第4页
常德市第九人民医院住院楼设计_第5页
已阅读5页,还剩130页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

常德市第九人民医院住院楼设计PAGEPAGE134前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本毕业设计题目为《常德市第九人民医院住院楼设计》,在毕业设计前期,我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土结构设计》、《基础工程》等知识。在毕业设计中,我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计,在毕业设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。毕业设计的几个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了AutoCAD,天正建筑,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。在设计和计算中要结合各种规范,数据的处理繁多,由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。2011目录内容摘要 4第一章建筑设计说明 5§1.1.总平面设计 5§1.2.平面设计 5第二章结构选型 7§2.1、主体结构设计方案 7§2.2、其他结构选型 8第三章框架计算(KJ-eq\o\ac(○,2)) 9§3.1、计算框架的选取 9§3.2、荷载计算 11§3.3、竖向荷载作用下框架受荷总图 15§3.4、风荷载计算 19§3.6、水平地震作用计算 22§3.7、水平地震作用下框架横向侧移验算 23§3.8、内力计算 26§3.9、内力组合 49§3.10、框架截面设计 55第四章 楼板计算 67§4.1楼板荷载计算 67§4.2塑性理论内力计算 67§4.3配筋计算 70第五章 楼梯计算(标准楼梯) 71§5.1建筑设计 71§5.2结构设计 72第六章柱下钢筋混凝土独立基础计算 79§6.1A轴柱下独立基础设计 79§6.2BC轴柱下联合基础设计 82第七章施工组织设计 857.1.工程概况 857.2施工布置 867.3施工准备 877.4主要分部分项工程施工方 887.5土方工程 907.6钢筋工程: 927.7装饰工程 937.8屋面工程及防水层施工 977.9地板砖楼地面施工 997.10门窗工程 1007.11安装工程主要施工方法 1027.12保证工期的技术组织措施 1067.13保证安全及文明施工措施 1087.14施工计划 1167.15施工现场平面布置图 1167.16平面布置 1177.17劳动力计划安排 1177.18机械设备配备计划 117REINFORCEDCONCRETEFRAMECONSTRUCTION. 124钢筋混凝土框架结构 129参考文献 132致谢 133内容摘要本设计主要进行了结构方案中横向框架A,B,C,D轴框架的设计。在确定框架布局之后,先计算了恒载,活载,风载等效荷载以及各杆端的内力,然后用分层法和弯矩二次配法进行内力分配,然后各层叠加,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。接着内力组合找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。进行了基础设计,此外还进行了结构方案中的楼梯的设计。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。关键词:框架结构设计内力组合 AbstractThepurposeofthedesignistodotheanti-seismicdesigninthelongitudinalframesofaxisA,B,C,D.Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlytheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayofthebottom-shearforcemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforceinthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.Afterthedeterminationoftheinternalforceunderthedeadandliveloads,thecombinationofinternalforcecanbemadebyusingtheExcelsoftware,whosepurposeistofindoneorseveralsetsofthemostadverseinternalforceofthewalllimbsandthecoterminousgirders,whichwillbethebasisofprotractingthereinforcingdrawingsofthecomponents.Thedesignofthestairsisalsobeapproachedbycalculatingtheinternalforceandreinforcingsuchcomponentsaslandingslab,stepboardandlandinggirderwhoseshopdrawingsarecompletedintheend.Keywords:frames,structuraldesign,Combineinsidethe第一章建筑设计说明§1.1.总平面设计本设计为一幢6层住院楼,考虑通风和采光要求,采用了南北朝向。设计室内外高差为0.45,设置了3级台阶作为室内外的连接。§1.2.平面设计本住院楼设置了内科病房、外科病房、骨科病房、皮肤科病房、中西医结合科病房、神经科科病房、五官科病房、肿瘤科病房、肛肠科病房及手术室。(1)使用部分设计1.病房:病房是本设计的主体,占据了本设计绝大部分的建筑面积。考虑到保证有足够的采光和较好的通风要求,故将住院楼南北朝向。对于使用功能不同的病房,采取了不同的平面设计方案,采取多种面积,使得平面设计活泼不显呆板,又能满足多种使用需求,使得住院楼更具适用性。2.手术室:考虑到其特殊性,设在顶楼,设计中注意通风消毒,通道为无菌通道。3.其它房间:医生办、护士办、库房等根据情况灵活布局4.门厅:门厅是建筑物主要出入口的内外过渡,人流分散的交通枢纽,门厅要给人一种开阔的感觉,缓解交通压力,因此,门厅设计的好坏关系到整幢建筑的形象。(2)交通联系部分设计走廊连接各个教室和门厅各部分,以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流畅通和建筑防火的要求,本设计中走廊宽度为2.0。楼梯是建筑中各层间的垂直联系部分,是楼层人流疏散必经通道。本方案中设有两部双跑楼梯,另设两台电梯以满足需求。(3)平面组合设计该住院楼采用内廊式,由于本建筑的特殊功能,走廊和大门都要考虑病人和病床的顺利通行。§1.3.立面设计本方案立面设计充分考虑了住院楼的对采光的要求,走廊两侧布置了玻璃幕墙,既增加了采光面积,又减轻了结构自重。在装饰方面采用水刷石的外墙,窗框为银白色铝合金,色彩搭配和谐,给人一种亲切和谐放松自由的感觉,让病人有一个好的视觉效果和良好的康复环境。§1.4.剖面设计根据采光和通风要求,各房间均采用自然光,并满足窗地比的要求,窗台高900。屋面排水采用有组织外排水,排水坡度为3%,结构找坡。§1.5.建筑设计的体会本建筑设计从方案构思到设计定稿得到老师的悉心指导,在设计的过程中注意到总平面布置的合理性、交通联系的方便,达到人流疏散和防火的要求,对房间的布置及使用面积的确定,达到舒适、方便。立面的造型及周围的环境做到相互协调;整个建筑满足各方面的需求。使人,建筑和环境进行完美的结合。本次建筑设计我们把实习所学到的知识运用到其中,并通过翻阅大量的资料及在老师的指导下,设计中所遇到的问题得到一一解决。这次设计让我受益匪浅,既巩固了我们的专业知识,又积累了很多的经验。第二章结构选型§2.1、主体结构设计方案1工程概况该公寓为六层框架结构体系,位于常德市市区,建筑平面为矩形,受场地限制,宽度为20.0m,长度为35.0m。建筑方案确定,房间开间为5.0m,进深为8.0m,走廊宽度2.0m。底层、标准层和顶层层高分别为4.2m、3.6m、图1框架平面柱网布置2设计资料⑴地质水文资料:根据工程地质勘测报告,拟建场地地势平坦,自然地表0.6米为杂填土,天然重度16.6kN/m3;填土下层为1.2米厚的粉质粘土,其承载力特征值为125kN/㎡,重度为17.3kN/m3;再下为细砂,其承载力特征值为310kN/㎡,重度为19.2kN/m3地下水在地表以下2.5米⑵气象资料:主导风向:冬季为西北风,夏季为东南风常年降雨量为:1450mm;暴雨强度115mm/h基本风压:0.3kN/㎡基本雪压:0.5kN/㎡气温:最高气温40oC,最低气温10oC⑶抗震设防要求:七度二级设防§2.2、其他结构选型屋面结构:采用现浇钢筋混凝土坡屋顶,刚柔性相结合的屋面,设通风隔热层,屋面板厚120mm。楼层结构:均采用钢筋混凝土现浇板作承重结构,均为120mm厚。楼梯结构:由于楼梯梯段的水平投影长度(3.3m)大于3m天沟:采用现浇的内天沟。基础梁:因持力层较深,采用现浇钢筋混凝土基础梁。基础:因荷载小,地基承载力较大,采用阶梯形钢筋混凝土柱下独立基础。第三章框架计算(KJ-eq\o\ac(○,2))§3.1、计算框架的选取梁柱截面尺寸初选柱子:在多层房屋中,框架柱截面的高度与宽度不宜小于300mm。1~6层柱截面尺寸相同,均采用截面:b×h=600mm×梁:框架梁的梁高H=(1/8~1/12)L,其中L为梁的跨度。梁宽B=(1/2~1/3)H.在抗震结构中,梁截面宽度不宜小于200mm,梁截面的高宽比不宜大于4,梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁编号见图2。图中括号内为底层梁编号,括号外为其他层梁编号。若只有一个编号,表示底层与其他层梁相同。图2结构布置图柱高度底层柱高度h=4.2m+0.45m+0.55m=5.3m为室内外高差,0.55m为基础顶面至室外地坪的高度。其他层柱高等于层高,即标准层为3.6m框架梁、柱线刚度计算根据规范,考虑现浇楼板的作用,对于中跨梁,取I=2框架梁:边跨梁:中跨梁:底层柱:标准层柱:顶层柱:令则其余各杆件的相对线刚度为:框架梁、柱的相对线刚度如下图3所示作为计算各节点杆端弯矩分配系数依据。图3框架计算简图§3.2、荷载计算3.2.1、恒载标准值计算屋面均布恒载:防水层(刚性)30厚C20细石砼防水防水层(柔性)三毡四油铺小石子找平层:15厚水泥砂浆找平层:15厚水泥砂浆找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平均数保温层:80厚矿渣水泥结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆合计:=2\*GB2⑵各层走廊楼面:水磨石地面结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆合计:楼面(3)标准层楼面大理石地面结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆合计:(4)框架梁自重:KL-1梁自重:10厚混合砂浆抹灰层:合计:4.995kN/mKL-2梁自重:抹灰层:10厚混合砂浆合计:(5)柱自重=600mm60柱自重柱10厚混合砂浆抹灰合计:(6).外纵墙标准层:纵墙:(3.6m-0.75m)×0.24m×18kN/m水刷石外墙面:0.75kN/m水泥粉刷内墙面(20mm厚水泥粗砂):0.54kN/m合计:13.6kN/m底层:纵墙:(5.88m-0.4m-0.75m)×0.24水刷石外墙面:0.75kN/m水泥粉刷内墙面:0.54kN/m合计:21.59kN/m顶层:纵墙:(4.8m-0.75m)×0.24m×18kN/m3水刷石外墙面:0.75kN/m水泥粉刷内墙面:0.54kN/m合计:18.79kN/m(7)内纵墙自重标准层:纵墙:(3.6-0.75)m×0.24m×18kN/m3水泥粉刷内墙面:2.59kN/m合计:14.90kN/m底层:纵墙:(5.85-0.4-0.75)m×0.24m×18kN/m3=20.304kN/m水泥粉刷内墙面:2.59kN/m合计:22.89kN/m顶层:纵墙:(4.8-0.75)m×0.24m×18kN/m3=17.50kN/m水泥粉刷内墙面:2.59kN/m合计:20.09kN/m(8).内隔墙自重标准层:内隔墙:3.6m0.24m9.8N/m3=8.47KN/水泥粉刷墙面:0.65KN/m合计:4.16KN/m底层:内隔墙自重:4.2m×0.24m×9.8N/m=9.89水泥粉刷墙面:0.65KN/m合计:10.54KN/m顶层:内隔墙自重:4.8m×0.24m×9.8N/m=11.29kN/m水泥粉刷墙面:0.65KN/m合计:11.94KN/m3.2.2、活载标准值计算=1\*GB2⑴、屋面和楼面活荷载标准值:根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)查得:不上人屋面:楼面:病房2.0QUOTEKNM2kN/㎡走廊2.0QUOTEKNM2kN/㎡(2)雪荷载:S=1.0×0.5kN/㎡=0.5kN/㎡屋面活荷载与雪荷载不同时考虑两者中取大值,即取0.5kN/㎡。§3.3、竖向荷载作用下框架受荷总图板传至框架梁上得梯形荷载和三角形荷载等效为均为荷载楼面荷载分配按双向板进行荷载等效分配短向分配:5aq/8长向分配:(参见右图)3.3.1楼面板传荷载:恒载:活载:屋面板传荷载:恒载:活载:梁自重:3.87kN/mA~B轴间框架梁均布荷载标准值为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN/m+26.8kN/m=30.67kN/m活载=板传荷载=1.94kN/m楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN/m+7.78kN/m=11.65kN/m活载=板传荷载=7.78kN/mC-D轴间框架梁计算同A-B轴间框架梁。3.3.2B-C轴间框架梁:屋面板传荷载:恒载:6.89kN/㎡×2.5m×5/8QUOTE58=4.13KN/M活载:0.5kN/㎡×2.5m×5/8×2=1.56kN/m楼面板传荷载:恒载:3.82kN/㎡×2.5m×5/8QUOTE58=4.13KN/M×活载:2.0kN/㎡×2.5m×5/8×2=6.24kN/m梁自重(含抹灰):3.87kN/mB~C轴间框架梁均布荷载标准值为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN/m+21.53kN/m=25.4kN/m活载=板传荷载=1.56kN/m楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN/m+11.92kN/m=15.79kN/m;活载=板传荷载=6.24kN/m.4顶层柱荷载:女儿墙自重:(做法:墙高1100,100的混凝土压顶)0.241.1×18+25×0.1×0.24=5.352女儿墙处檐口自重2.13kN/m合计:7.482kN/m顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+梁自重+板传荷载=7.482kN/m×5m+3.87kN/m×(5-0.6)m+5/8×6.89kN/㎡×2.5m×5m=108.27kN顶层柱活载=板传活载=5/8×0.5kN/㎡×2.5m×5m=3.91kN标准层柱恒载=墙体自重+梁自重+板传荷载=18.79kN/m×(5-0.6)m+3.87kN/m×(5-0.6)m+4.33kN/m×2.5m×5/8×=64.48kN标准层柱活载=板传活载=2.0kN/㎡QUOTE12×2.5kN/m×5m×5/8=14.64kN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重=21.59kN/m×4.4m+2.5kN/m×4.4m=106.0kN3.3.5B、C轴柱纵向集中荷载计算:顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN/m×4.4m+6.89×13.2+7.8×6.89=161.72kN顶层柱活载=板传活载=13.2×0.5+7.8×0.5=10.5kN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载=20.09×4.4+3.87×4.4+13.2×3.82+7.8×4.33=189.62kN标准层柱活载=板传活载=13.2×2+7.8×2=10.5kN基础顶面恒载=基础梁自重+内纵墙自重=2.5kN/m×(5.0-0.6)m+22.89kN/m×4.4m=111.72kN竖向受荷总图§3.4、风荷载计算作用在屋面梁处和楼面梁处的集中风荷载标准值:式中βz风振系数。μs风荷载体型系数,本例结构平面为矩形,可根据建筑物体型查得μs可取为1.3μz风压高度变化系数,可根据各楼层标高处的高度Hi,查表锝标准高度的值,再用线性插值法求得所求各层高度的值.w0基本风压,由设计资料知可取0.3kN/㎡hi下层柱高hj上层柱高B迎风面的宽度,取5m计算过程见表2—1:表2-1集中风荷载标准值离地高度Z/mW23.851.421.32.413.0619.051.251.24.813.1015.410.7111.89.368.251.01.071.37.514.651.01.053.68.20§3.5风荷载作用下的位移计算㈠侧移刚度D见表2—2,2—3表2—2横向2—5层D值的计算构件名称A,D轴柱0.450.18415327B,C轴柱1.350.40333570∑D=2×15327+2×33570=97794QUOTEKNMkN/m注:其中h为每层柱子的高度,为梁的线刚度,为柱的线刚度。表2—3横向底层D值的计算构件名称A,D轴柱0.660.43611380B,C轴柱1.990.62416286∑D=2×11380+2×16286=55332kN/m注:其中h为每层柱子的高度,为梁的线刚度,为柱的线刚度。表2—4横向顶层D值的计算构件名称A,D轴柱0.60.2318131B,C轴柱1.80.47416685∑D=2×8131+2×16685=49632kN/m注:其中h为每层柱子的高度,为梁的线刚度,为柱的线刚度。风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架间侧移可按下式计算:式中:——第j层的总剪力。——第j层所有柱的抗侧刚度之和。——第j层的层间侧移。第一层的层间侧移值求出以后,就可以计算各楼板标高处的侧移值和顶点侧移值。各楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移值是所有各层层间侧移之和。第j层侧移:顶点侧移:框架在风荷载作用下的侧移计算见下表:表2—4框架在风荷载作用下侧移的计算表层次W/kNV/kN/m/h613.0613.06496320.00031/16000513.1026.16977940.00031/12000410.7136.87977940.00041/900039.3646.23977940.00051/720027.5153.74977940.00051/720018.2061.94553320.00111/4818 QUOTEu=∑=0.0011m=0.0031侧移验算:层间侧移最大值1/4818<1/550(满足)§3.6、水平地震作用计算作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为:屋面梁处:=结构和构件自重+50%雪荷载楼面梁处:=结构和构件自重+50%活荷载其中结构和构件自重取楼面上下1/2层高范围内(屋面梁处取顶层的一半)的结构及物件自重(包括纵、横梁自重,楼板结构层及构造层、纵、横墙体及柱自重)。计算结果为:计算计算计算计算§3.7、水平地震作用下框架横向侧移验算横向框架的侧移刚度D计算见风荷载作用下的侧移计算横向框架的自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期为:(式中取0.7)采用顶点的假想侧移法计算,如下表2-5所示:其中=;=;表2-5横向框架顶点的假想侧移计算层次/kN层间相对位移层位移61488.441488.44496320.0300.03051946.393434.83977940.0350.06541768.15202.93977940.0530.11831768.16971.03977940.0710.18922039.89010.83977940.0920.28111544.5510555.38553320.1910.472T1=1.70.7×QUOTE0.223=0.82s3.7.3多遇水平地震作用标准值及位移计算建筑物所在地区为湖南常德,在Ⅱ类建筑场地,抗震设防烈度为7度。设计基本地震加速度值0.15g,设计地震分组为第一组。结构的特征周期和地震影响系数为:根据《建筑抗震设计规范》(GB5011——2001)结构地震影响系数为:QUOTE∝1=TgT由于T1=0.82s>1.4=1.4×0.35=0.49s,需考虑顶点附加地震作用,δn=0.08T1+0.07=0.080.82+0.07=0.1356按底部剪力法,结构横向总水平地震作用标准值为:Fek=α1Geq=0.0560.851055.38=502.44KN顶部附加的集中水平地震作用为:ΔFn=δn·Fek=0.1356502.44kN=68.13KN式中:——结构总水平地震作用标准值。——结构等效总重力荷载。——集中于质点i的重力荷载代表值。——质点i的计算高度。——顶部附加地震水平系数。——顶部附加水平地震作用。——结构基本自振周期。按抗震规范算得的作用于各质点上横向地震剪力计算如表2-6所示:表2-6各层横向地震剪力计算层次(kN)(kN.m)(kN)(kN)64.824.51488.4436366.78151618.660.240104.23104.2353.619.71946.3938343.880.253109.88214.1143.616.11768.128466.410.18881.65295.6733.612.51768.122101.250.14663.41359.0823.68.92039.818154.220.12052.12451544.558186.120.05423.45434.653.7.4、横向框架抗震变形验算多遇地震作用下,层间弹性位移验算见下表:横向变形验算层次层间剪力层间刚度层间位移层间相对弹性转角6104.23496320.00211/22865214.11977940.00221/16364295.67977940.00301/12003359.08977940.00371/9722411.2977940.00421/8571434.65553320.00791/671经计算:层间弹性位移转角均满足《建筑抗震设计规范》(GB50011——2001)中5.5.1条的要求,即QUOTEθi=9/8250<θ§3.8、内力计算为简化计算,考虑如下几种单独受荷情况:(1)恒荷载作用;(2)A-B跨活荷载作用;(3)B-C跨活荷载作用;(4)风荷载作用(从左向右或从右向左);(5)地震作用(从左向右或从右向左);对于⑴采用分层法计算;对于(2)⑶,采用弯矩二次分配法计算;对于(4)(5)框架在水平荷载作用下,采用D值法计算;恒载作用下的内力计算在内力分析之前,应计算各节点、各杆的弯矩分配系数以及在竖向荷载作用下各杆端的固端弯矩,由前面计算的刚度比,可根据下式求得节点各杆端得弯矩分配系数。弯矩分配系数计算:均布恒载和集中荷载偏心引起得固端弯矩构成节点不平衡弯矩:屋面梁的固端弯矩按下式计算:

将固端弯矩节点不平衡弯矩填入下图中,即可进行计算,直至杆端趋于平衡。按下式计算每一杆的近端转角弯矩。进行计算:式中:——柱竖向集中恒载偏心引起的固端弯矩。——汇交于节点各杆的远端转角弯矩之和,最初可假定为0。最后按下式求各杆端弯矩:式中:——杆端最后弯矩。——各杆端固端弯矩。——分配所得的杆端近端转角弯矩。——传递所得的杆端远端转角弯矩。以上计算中,当已知框架M图求V图以及已知V图求M图时,可采用结构力学取脱离体的方法。如已知杆件(梁或柱)两端的弯矩;其剪力;;简支梁支座左端和右端的剪力标准值,当梁上无荷载作用时,==0,剪力以使所取隔离体产生顺时针转动为正;梁端弯矩标准值,以绕杆端顺时针为正,反之为负。已知某节点上柱传来的轴力Nu和左右传来的剪力Vl,Vr时,其下柱的轴力式中Vl,Vr以压力为正,拉力为负。恒载作用下内力计算采用分层法,分层法假定在竖向荷载作用下框架无侧移,且每层梁上的荷载只在该层梁及与该层梁相连的柱上分配和传递。计算时分别取每层计算,然后叠加,最后再分配一次。由于输入量大,计算过程全都表示在图上,不再用文字表述。线刚度和传递系数修正,修正后的结果见下图修正后的线刚度修正后的传递系数分层计算,每层分配两次,传递两次,由于结构对称,取半边结构计算。分层计算时,第二、三、四层均相同。eq\o\ac(○,1)弯矩计算根据上面的结果可绘出弯矩图如下图:梁弯矩的调幅(由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质,因此在重力荷载作用下对梁端弯矩进行调幅,调幅系数为0.8;对跨中弯矩进行调幅,调幅系数1.2.)恒载作用下的弯距调幅楼层AB跨BC跨左端中间右端左端中间MM’MM’MM’MM’MM’6-100.6-80.04114.5137.4161.12128.90-102.73-82.18-51.93-62.325-36.41-29.1343.8552.6262.2949.83-28.46-22.773.123.744-21.67-17.3456.2467.4952.2641.81-15.31-12.2516.2719.523-22.51-18.0155.7866.9452.3341.86-14.54-10.0317.0420.452-24.1-19.28556652.341.84-14.62-11.7016.9630.351-22.36-17.8954.7065.6454.4143.53-31.37-5(单位:KNm)注:1)M’为调幅后的弯距。2)弯矩符号逆时针为正eq\o\ac(○,2)梁端剪力计算梁端剪力在均布荷载下计算公式为:V’=V—q×b/2恒载作用下梁端剪力楼层q(kn/m)L(m)ql/2ΣM/LV左V右V左’V右’BC跨梁端剪力630.678122.687.57115.11130.25105.91121.05511.65846.63.2443.3649.8434.1640.64411.65846.63.8242.7850.4233.5841.22311.65846.63.7342.8750.3333.6741.13211.65846.63.5343.0750.1333.8740.93111.65846.64.0142.5950.6133.3941.41CD跨梁端剪力625.40450.80.0050.8050.8043.1843.18515.79431.580.0031.5831.5823.9623.96415.79431.580.0031.5831.5823.9623.96315.79431.580.0031.5831.5823.9623.96215.79431.580.0031.5831.5823.9623.96115.79431.580.0031.5831.5823.9623.96注:M就采用调幅前的值,剪力在表中均以向上为正eq\o\ac(○,3)柱轴力和剪力计算边柱柱力和剪力计算表格层次截面横梁剪力(kN)纵向荷载(kN)柱重(kN)(kN)边柱轴力(kN)边柱剪力(kN)6柱顶115.11108.2745.17223.38223.3829.19柱底268.55268.555柱顶43.36133.5333.88176.89445.441.38柱底210.77479.324柱顶42.7892.4933.88135.27614.597.17柱底169.15648.473柱顶42.8792.4933.88135.36783.836.64柱底169.24817.712柱顶43.0792.4933.88135.56953.277.56柱底169.44987.151柱顶42.5992.4949.87135.081122.230.72柱底184.951172.10单位:KN说明:①假定外纵墙受力荷载完全由纵梁承受。②为本层荷载产生的轴力。③柱重:首层:9.41×5.3×=49.87kN顶层:9.41×4.8=45.17kN其他层:9.41×3.6=33.88kN中柱轴力和剪力计算表格层次截面横梁剪力横梁剪力纵向荷载柱重(kN)中柱轴力中柱剪力(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)6柱顶130.2543.18161.7245.17335.15335.153.85柱底380.42380.425柱顶49.8423.96033.8873.8454.229.66柱底107.68488.14柱顶50.4223.96033.8874.38562.489.02柱底108.26596.363柱顶50.3323.96033.8874.29670.659.02柱底108.17704.532柱顶50.1323.96033.8874.09778.629.92柱底107.97812.501柱顶50.6123.96049.8774.57887.072.58柱底124.44936.943.8.2A弯矩计算采用弯矩二次分配法,计算过程与结果见下图弯矩图如下活载作用于A-B跨弯矩调幅楼层AB跨BC跨左端中间右端左端中间右端MM’MM’MM’MM’MM’MM’6-9.3-7.445.556.6610.648.51-3.07-2.46-0.43-0.51-2.22-1.785-35.79-29.8623.5428.2540.0832.06-10.86-8.69-2.42-2.90-6.02-4.824-37.32-29.8623.2227.8640.7232.58-8.87-7.10-1.65-1.97-5.58-4.463-37.32-29.8623.2227.8640.7232.58-8.87-7.10-1.65-1.97-5.58-4.462-37.32-29.8623.1927.8240.7932.63-8.66-6.93-1.54-1.85-5.58-4.46135.24-28.1924.7329.6739.7931.83-11.96-9.57-2.9-3.48-6.16-4.93(单位:KNm)注:1)M’为调幅后的弯距。2)弯矩符号逆时针为正梁端剪力计算活载作用下梁端剪力层次q(kn/m)L(m)V左V右V左’V右’AB跨61.9487.097.936.517.3557.78829.7431.4727.4129.1347.78829.4231.5527.0929.2137.78829.4231.5527.0929.2127.78829.3931.5527.0529.2117.78828.8531.6926.5129.35BC跨6042.645-1.322.645-1.325048.44-4.228.44-4.224047.23-3.617.23-3.613047.23-3.617.23-3.612047.12-3.567.12-3.561049.06-4.539.06-4.53注:M就采用调幅前的值,剪力方向均以向上为正柱轴力和剪力计算AB跨活载作用下的柱轴力层次截面边柱中柱纵向荷载A轴柱轴力纵向荷载B轴柱轴力C轴柱轴力6柱顶7.093.91117.932.6421.0710.521.079.18柱底5柱顶29.7415.6346.3731.478.4450.4110.571.4815.46柱底4柱顶29.4215.6391.7431.557.2349.2810.5120.7622.35柱底3柱顶29.4215.63137.1131.557.2349.2810.5170.0429.24柱底2柱顶29.4215.63182.4831.557.1249.1710.5219.2136.18柱底1柱顶28.8515.63226.9631.699.0251.2110.5270.4242.15柱底单位:KNAB跨作用下柱剪力层数654321A轴柱9.3911.4610.3710.3712.313.19B轴柱3.859.669.029.029.922.58单位:kNB-C跨活载作用下内力计算弯矩计算活载作用于A-B跨弯矩调幅楼层AB跨BC跨左端中间右端左端中间右端MM’MM’MM’MM’MM’MM’60.140.11-0.71-0.850.230.18-1.62-1.300.460.551.621.3050.480.38-2.88-3.460.980.78-6.38-5.101.942.336.385.1040.460.37-2.89-3.471.110.89-6.08-4.862.242.696.084.8630.460.37-2.89-3.470.760.61-6.78-5.421.541.856.785.4220.460.37-2.89-3.470.760.61-6.78-5.421.541.856.785.4210.490.39-2.88-3.451.050.84-6.22-4.982.102.526.224.98(单位:KNm)注:1)M’为调幅后的弯距。2)弯矩符号逆时针为正(2)梁端剪力计算活载作用下梁端剪力层次q(kn/m)L(m)V左V右V左’V右’AB跨608-0.050.05-0.050.05508-0.180.18-0.180.18408-0.200.20-0.200.20308-0.150.15-0.150.15208-0.150.15-0.150.15108-0.190.19-0.190.19BC跨61.5652.6556.24412.4812.4810.6110.6146.24412.4812.4810.6110.6136.24412.4812.4810.6110.6126.24412.4812.4810.6110.6116.24412.4812.4810.6110.61注:M就采用调幅前的值,剪力方向均以向上为正(3)柱轴力和剪力计算AB跨活载作用下的柱轴力层次截面边柱中柱纵向荷载纵向荷载B轴柱轴力6柱顶-0.050-0.050.053.1213.6710.513.67柱底5柱顶-0.180-0.230.1812.4823.1610.526.83柱底4柱顶-0.200-0.430.2012.4823.1810.560.01柱底3柱顶-0.150-0.580.1512.4823.1310.583.14柱底2柱顶-0.150-0.730.1812.4823.1310.5106.27柱底1柱顶-0.190-0.920.1912.4823.1710.5129.44柱底单位:KNAB跨作用下柱剪力层数654321A轴柱0.030.140.06B轴柱0.71.911.861.641.850.47单位:kN风载作用下内力计算风荷载作用下的内力计算(从左向右或从右向左):风荷载作用下的内力计算采用D值法进行,其步骤如下:(1)求各柱反弯点处的剪力值;(2)求各柱反弯点的高度;(3)求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩;(4)求各柱的轴力及梁剪力。框架柱反弯点位置得计算如下表所示,修正高度y、y与y如表,由《混凝土结构设计规范》查出的y。A,D框架柱反弯点位置层号h/myyyyyyh/m5000.00250.2751.3253.60.450.32500.0400.7752.7943.60.450.3750000.8252.9733.60.450.450000.93.2423.60.450.5000-0.050.93.2415.30.660.70-0.0200.683.60B,C框架柱反弯点位置层号h/myyyyyyh/m9000.0250.4151.9953.61.350.420000.421.5143.61.350.450000.451.6233.61.350.470000.471.6923.61.350.5000-0.05-0.451.6215.31.990.550-0.0300.522.76框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算:柱剪力:楼层剪力×柱弯矩:M=柱剪力×h(1-y);M=柱剪力×h×y边柱:中柱:;V=,只考虑左风荷载的影响框架在右风的作用下,其弯矩、剪力、轴力的方向与左风相反。风荷载作用下框架柱与梁端剪力的计算结果见下表:风荷载作用下A,D轴所对应的横向中框架各柱剪力及弯矩计算楼层楼层剪力/kN楼层值柱D值柱剪力/kNyhMkN/mMkN/mM总kN/m613.064963281310.1642.1395641.327.44568417.239224.68488526.1697794153270.1574.0999892.793.32099172.986476.30739436.8797794153270.1575.7785392.973.64048109.5039113.1444346.2397794153270.1577.2455083.242.608383149.7852152.3936253.7497794153270.1578.4225313.243.032111174.1176177.1497161.9455332113800.20712.739053.621.65639222.984244.6404风荷载作用下B,C轴所对应的横向中框架各柱剪力及弯矩计算楼层楼层剪力/kN楼层值柱D值柱剪力/kNyhMkN/mMkN/mkN/mkN/m613.0649632166850.3361744.3904361.9912.337128.7369674.1123758.224749526.1697794335700.3432738.9800111.5118.7682213.559829.16839718.33679436.8797794335700.34327312.656461.6225.0597920.5034712.873225.74641346.2397794335700.34327315.869491.6930.3107326.8194416.9380733.87613253.7497794335700.34327318.447471.6236.5259929.884921.1151442.23029161.9455332162860.29433218.230952.7646.3066150.3174225.3971750.79434风荷载作用下框架柱与梁端剪力的计算层梁端剪力/KN柱轴力/KNAB跨BC跨CD跨A轴B轴C轴D轴63.5996574.1123753.5996573.599657-0.51272-0.512720.512720.512723.599657510.684479.16839710.6844714.284131.5160771.003357-1.516077-1.00335714.28413415.752212.873215.752230.036332.8789953.882352-2.878995-3.88235230.03633321.1664616.9380721.1664651.202784.2283918.110743-4.228391-8.11074351.20278224.7831121.1151424.7831175.985893.66796311.77871-3.667963-11.7787175.98589133.7546925.3971733.75469109.74068.35752520.13623-8.357525-20.13623109.74063.8.5水平地震作用下内力计算地震荷载作用框架各柱剪力及弯矩计算柱号层次层高层间剪力层间刚度和层间刚度AD柱64.8104.234963281310.16417.093721.3222.5637159.4861553.6214.1197794153270.15733.615272.7993.786627.2283743.6295.6797794153270.15746.420192.97137.86829.2447233.6359.0897794153270.15756.375563.24182.656820.295223.6411.297794153270.15764.55843.24209.169223.2410215.3434.6555332113800.20789.972553.6323.9012152.9533BC柱64.8104.2349632166850.33635.021281.9969.6923598.409853.6214.1197794335700.34373.439731.51110.894153.48943.6295.6797794335700.343101.41481.62164.292200.801333.6359.0897794335700.343123.16441.69208.1479235.244123.6411.297794335700.343141.04161.62228.4874279.262415.3343.6555332162860.294101.03312.76278.8514256.6241注:表中,,,由前面风荷载计算得出,只考虑左侧风地震荷载作用风荷载的计算方法同框架柱轴力与梁端剪力的计算计算过程:根据节点平衡由柱端弯矩求得梁轴线处弯矩ΣMc=M右+M左=M上+M下;M右(左梁)=μ1McM左(右梁)=μ2Mc求得:边跨μ1=1μ2=1中跨μ1=0.50μ2=0.50地震荷载作用下框架梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次654321AB跨(CD跨对称)88888859.4949.79123.03158.16205.90362.1232.6874.39103.90133.18162.47161.70-6.90-15.52-28.37-36.42-46.05-65.48BC跨44444432.6874.39103.90133.18162.47161.7065.36148.79207.80266.36324.94323.41-32.68-74.39-103.90-133.18-162.47-161.70柱轴力6.9022.4350.7987.21133.26198.74-25.77-58.87-75.53-96.76-166.42-96.2325.7758.8775.5396.76166.4296.23-6.90-22.43-50.79-87.21-133.26-198.74§3.9、内力组合3.7内力组合各种荷载情况下的框架内力均已求得,根据最不利又是可能得原则进行内力组合。考虑结构塑性内力重分布得有利影响,在内力组合之前对竖向荷载作用下内力进行调幅。分别考虑恒载和活载由可变荷载郊应,控制的组合和由永久荷载控制的组合,并比较两种组合的内力,取最不利者。由于构件控制截面的内力值应取自支座边缘处,为此进行组合前应先计算各控制截面处的内力值。梁支座边缘处的内力值::支座边缘截面的弯矩标准值:支座边缘截面的剪力标准值V:与M相应的梁柱中线交点处的剪力标准值q:梁单位长度的均布荷载标准值b:梁端支座宽度柱上端控制

截面在上层的梁底,柱下端控制截面在下层的梁顶按轴线计算得的柱端内力值宜换算到控制截面处的值。为简化起见,也可采用轴线处的内力值,这样算得的钢材用量比需要的略多一点。内力组合见附表:横向框架梁内力组合表见Excel表A柱弯距和轴力组合见Excel表B柱弯距和轴力组合见Excel表横向框架A柱剪力组合表见Excel表横向框架B柱剪力组合表见Excel表§3.10、框架截面设计混泥土强度C30钢筋强度HPB235HRB4003.10梁采用混凝土:,,纵向钢筋为HRB400级,箍筋为HPB235级。(1)、正截面受弯承载力计算梁AB300mm600mm底层跨中截面==<=<下部实配428()框架梁正截面配筋计算表见下页层截面位置M(KN•m)实配钢筋

As(mm2)6AB梁左-130.710.095408760.100454676.3487360420(1256)AB梁中184.8380.134918250.145504979.6635360420(1256)AB梁右177.9970.129924820.13968940.452360420(1256)BC梁左-138.270.100927010.10661717.7934360416(804)BC梁中-81.4370.059443070.061323412.8839360416(804)BC梁右-138.270.100927010.10661717.7934360416(804)3AB梁左-216.80.158248180.1732571166.523360422(1520)AB梁左217.4230.158702920.1738071170.228360422(1520)AB梁中-9.3840.006849640.00687346.27694360422(1520)AB梁中194.9250.142281020.1541641037.973360422(1520)AB梁右-91.9020.067081750.069497467.914360422(1520)AB梁右185.8490.13565620.146368985.4811360422(1520)BC梁左-271.170.197934310.2227411499.694360422(1520)BC梁左254.6660.185887590.2073941396.361360422(1520)BC梁中-2.010.001467150.0014689.885453360422(1520)BC梁中2.890.002109490.00211214.21799360422(1520)BC梁右-271.170.197934310.2227411499.694360422(1520)BC梁右254.6660.185887590.2073941396.361360422(1520)1AB梁左-368.990.269335770.3207882159.836360428(2463)AB梁左348.0230.254031390.2986182010.563360428(2463)AB梁中-63.70.046496350.047631320.6927360428(2463)AB梁中248.0490.181057660.2013231355.489360428(2463)AB梁右-118.10.086204380.09028607.8434360428(2463)AB梁右214.740.156744530.171441154.291360428(2463)BC梁左-340.160.248291970.2904821955.785360428(2463)BC梁左298.1170.217603650.2484731672.944360428(2463)BC梁中27.84560.020325260.020536138.2677360428(2463)BC梁右-340.160.248291970.2904821955.785360428(2463)BC梁右298.1170.217603650.2484731672.944360428(2463)3.10梁AB底层>满足要求。<0按构造要求配筋。加密区取φ8@200,非加密区取φ8@250框架梁斜截面承载力计算表层截面位置V(KN)0.25βCfcbh0(KN)Av1/s=(V-0.7ftbh0)/1.25fyvh0实配箍筋6梁AB164.57605.96-0.034392φ8@250梁BC71.92605.96-0.659092φ8@2503梁AB112.83605.96-0.383252φ8@250梁BC75.47605.96-0.635162φ8@2501梁AB129.2605.96-0.272872φ8@250梁BC

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论