某钢筋混凝土框架结构厂房结构 设计计算33

11某钢筋混凝土框架结构厂房结构设计计算该设计工程位于**市经济开发区的厂房，生产中无大量烟火、余热及其它有害气体产生，无特殊工业要求。该厂房为标准通用厂房，采用现浇钢筋混凝土框架结构，建筑面积3800㎡，厂房高四层，层高为4.5m，室内外高差工程结构类型为全现浇钢筋混凝土框架结构，设防烈度为六度，抗震等级为二级，防火等级为二级，其中楼地面装修为现制水磨石楼地面，内墙为混合砂浆抹灰，外墙为清水瓷砖沟缝。平面布置对称规则，能够满足功能使用建筑物场地条件为：根据现场勘探，该场地地形平坦，平均地面标高在2 1.工程概况 52.主要材料 63.工程做法 6第二章结构分析计算 7 4．横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 5．竖向荷载作用下横向框架内力计算………6．横向框架内力组合…………7.截面设计……………………33生，无特殊工业要求。该厂房为标准通用厂房，火等级为二级，其中楼地面装修为现制水磨石楼建筑物场地条件为：根据现场勘探，该场地地形平44厚度为15mm，基础的混凝土保护层厚度为5次梁按跨度的估算660.4kN/㎡0.35kN/㎡0.4kN/㎡1.68kN/㎡2.5kN/㎡0.24kN/㎡5.57kN/㎡0.65kN/㎡2.5kN/㎡0.24kN/㎡773.39kN/㎡2.26kN/㎡0.24kN/㎡5kN/㎡1.16kN/㎡4.84kN/㎡总计6kN/㎡不上人屋面均布活荷载标准值：0.50kN/㎡楼面活荷载标准值：2.0kN/㎡走道活荷载标准值：2.5kN/㎡楼板重量：g板S=1296×5.57=7218.72kN⑵主梁体积：V纵=（8-0.5）×0.2V横=（9-0.5）×0.25×0.7×16=23.8m3次梁重量：g次4=22.4×25×1.05=588kN8外墙：S12222合计2064.18kNg板29⑷柱的重量：g柱2=g柱3=g柱4=693kN⑸墙的重量：g外墙2=g外墙3=g外墙4=1431kN=g内2=g内3=g内4=274.7kN4=59.1+2.4×3×2-3×3.3×2=53.7㎡g卫1=g卫2=g卫3=g卫4=18.83kN合计2460.71kN1222k-175·NN/i/mm/N.1~4注：中框架梁Ib=2.0I0，边框架梁Ib=1.5I014499KKcK=i1+i2+i3+i4αCαCαCK==2将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度ΣDi4ΣDi1ΣDi134i//kN4321i//kN4321ΣΣDi/(N/mm)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up0(T),1)地震反应以第一振型反应为主，故可用底部剪力法计Geq为结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点应取总重力荷载代表根据本拟建筑物所在的场地类别为Ⅱ类，设计1Fnnj=1j=1k=iHi/miHi/kN.mGHFi/kN4321图4.1水平地震作用分布(kN)图4.2层间剪力分布(kN)水平地震作用下框架的层间位移ui和顶点位移ui分别按(u)i=计算j=1ΣDi/(N/mm)Hi/mm4321矩Mu和Mb分别按下列各式计算ijijj=1MbijMu=Vij.(1y)hij0123y222222ii1i2ΣDi/(N/mm)中yyMui143hi/mMui2kkMbMb柱柱21MLbiL=biL+iri+1ij式中：iL,iL分别表示节点左，右梁的线刚度；MLMr分别表示节点左，右梁的弯矩；Ni为MbMEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up2(1),b)M2bEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up3(r),b)LMu4321MLbMrbL9999Vb1223333885773366001656533000-66.720-66.720图4.5左震作用下框架梁端剪力及柱轴力图（kN）KZ4wμZW0μSβZ42剪力在各柱间的分配y0=0.41y0=0.45y0=0.41y0=0.41y0=0.47y0=0.41y0=0.41y0=0.5y0=0.41y0=0.41y0=0.55y0=0.41AB3132937455风荷载作用下弯矩图风荷载作用下剪力图12q12p3p1'p2分别由边纵梁，中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重，楼板重和女儿墙等的重12q12p3q2/(kN)p1/kNp2/kN432143214FBqBqAlL2杆端弯矩：MABLFab21-11-L+2+LLLLLLLLLL22222222IDNICHHMHCMH222222222222DIIOIDOICHHMHCMHM=M=M=MDIINIDNI222CHHMHCMHDIIOIDOICHHMHCMH梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩1——2→1←—2—1——2→11——2→11——2→11——2→11——2→1278.17197.49278.17278.17197.49278.17278.1792.792.737.3223.6168.637.3将各层分层法求得的弯矩图叠加，由于节点弯矩不平衡，为1——2→11——2→1——2→11——2→11——2→11——2→16.46.437.9227.46168.637.9将各层分层法求得的弯矩图叠加，由于节点弯矩不平衡，为290.84290.84290.84290.84290.84290.84242.4242.4242.4242.474.8574.8574.85231.3231.3231.3231.3203.06203.06203.06228.56228.56228.5690.690.690.6206.18206.18206.1811.33132.9232.9232.9232.9232.9232.92236.38236.38236.38232.31232.31232.3192.3592.3592.3511.331DEDEVVEED42424321DEDEVDVE层次4层次3截面AAB左AB左A恒荷载MGVG恒荷载MGVG活荷载MQ-8.40VQ活荷载MQVQ风荷载MwVW风荷载MwVW框架横梁内力组合可变荷载控制永久荷载控制QQ框架横梁内力组合可变荷载控制永久荷载控制QQMEVEMEVEEE层次2层次1AAB左截面AB左AB左恒荷载MGVG恒荷载MGVG活荷载MQVQ活荷载MQVQ风荷载MwVW风荷载MwVW框架横梁内力组合可变荷载控制永久荷载控制QQ框架横梁内力组合可变荷载控制永久荷载控制QQMEVEMEVEEEEE3.弯矩单位为KNm,轴力单位为KN.恒载M=-228.56×0.8=-182.8kN.mV=123.82kN活载M=-232.61×0.8=-186.1kN.mV=127.8kN地震M=±130.56kN.mV=25.2kN恒载M=-290.84×0.8=-232.7kN.mV=185.98kN活载M=-32.92×0.8=-26.3kN.mV=14.5kN地震M=±32.7kN.mV=22.1kN计算理论:因为地震作用下产生的跨间弯矩较小，故取M=1.2M'M'，M-----永久荷载标准值作用下梁跨间最大弯矩值。+1.4M进行截面配1234恒载M=-290.84×0.8=-232.7kN.mV=185.98kN活载M=-32.92×0.8=-26.3kN.mV=14.5kN地震M=±32.7kN.mV=22.1kN考虑到钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布的性质，数，二级抗震取1.2。Y为承载力调整系数，具体取值见表6.3YAA轴柱内力组合永久荷载控制1.4×(MQ+Mw)可变荷载控制MNMNMNMNMNMNMNMN活荷载MQNQ恒荷载MG风荷载MwNWME4Y(ΣMc=ηΣM)21Y(ΣMc=ηΣM)所以1，2，3层柱顶柱底因加以调整Y(ΣM=ηΣM)注：1.ΣM为节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合c矩设计值可按弹性分析分配。2.ΣM为节点左右梁端顺时针或逆时针方向组合的弯矩设bc表6.6横向框架B柱弯矩和轴力组合4321柱M柱M柱M柱M柱M柱M柱M柱M恒荷载MGMQNQ风荷载MwNW可变荷载控制1.4×(MQ+Mw)永久荷载控制ME4723Y=(ΣM=ηΣY4321B轴柱剪力组合层次恒荷载VG活荷载VQ风荷载VWQ地震荷载VE4321-9.40EM'=-479.9/0.75=-640kN.mAABB跨中弯矩：M=474.92kN.m1'fL9'=0ffff1cff0221cf00（抗震等级二级的纵向受拉钢筋最小配筋率%，支座：0.3和65f/f，跨间：0.25和55f/f，两者中的最大值满足要求。为满足施工要求，梁下部钢筋净距应大于或等于25mm250-25-25-4×22）/3=37.3mm>25mm满足要求。0s5i1根据《混凝土结构设计规范》，当梁的腹板高度wata钢筋的锚固长度，f-普通钢筋的抗拉强度设计值f-混凝土轴心抗拉强度设计值L=1.15L=1.15×0.992=1.141mM'=-339.92/0.75=-453.2kN.mAABB跨中弯矩：M=207.3kN.m1'''0ffff=f'b21cf0022（抗震等级二级的纵向受拉钢筋最小配筋率%，支座：0.3和65f/f，跨间：0.25和55f/f，两者中的最大值满足要求。为满足施工要求，梁下部钢筋净距应大于或等于25mm250-25-25-4×22）/3=37.3mm>25mm满足要求。62s0As等于30mm250-25-25-2×25-22）/3=42.7>30mm，满足要求。i1根据《混凝土结构设计规范》，当梁的腹板高度wwata钢筋的锚固长度，f-普通钢筋的抗拉强度设计值f-混凝土轴心抗拉强度设计值L=1.15L=1.15×0.992=1.141m110f0f/N/mm2cM/kN.mcVC/kNMMC0fbhC0f/N/mm2cM/kN.mcVC/kNM443112C0NfCbhE左