四層框架結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū).doc

湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 1 頁(yè) 共 99 頁(yè) 第一章第一章 建筑設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì) 1 1 設(shè)計(jì)條件 建筑名稱 長(zhǎng)沙大學(xué)辦公樓 工程地點(diǎn) 湖南省長(zhǎng)沙市洪山路 98 號(hào) 設(shè)計(jì)的目的 為滿足學(xué)校辦公的需求新建設(shè)的辦公樓 建筑面積 3548 8 占地面積 924 6 建筑層數(shù) 地上部分為四層 抗震設(shè)防烈度 6 度 1 2 結(jié)構(gòu)形式與平面設(shè)計(jì) 本工程現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)形式采用的是柱下獨(dú)立基礎(chǔ) 本建 筑在平面設(shè)計(jì)過(guò)程中 首先考慮到建筑單位的辦公要求 使用部分分為 3 個(gè)類別 一 是大會(huì)議室與圖書(shū)館 要求的使用空間大 且大會(huì)議室要求視野和光線好 二是普通 辦公室 布置要求合理 盡量形成分區(qū)辦公的格局 三是大空間辦公室 對(duì)光線和辦 公環(huán)境要求更高 綜合考慮各項(xiàng)因素 最終確定將采用內(nèi)廊式小柱網(wǎng) 主要柱網(wǎng)以 5m 9 6m 以滿足大空間會(huì)議室的要求 另外為了滿足小辦公室的面積的要求 可將柱 網(wǎng)合理分格 符合建筑使用的要求 1 2 1 房間設(shè)計(jì) 該建筑地上為 4 層 無(wú)地下室 所有的樓地面均采用大理石地面做法 其中走廊 采用水磨石地面做法 樓梯 衛(wèi)生間為帶放滑瓷磚地磚 該建筑的房間設(shè)計(jì) 嚴(yán)格按 照 建筑設(shè)計(jì)資料集 現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)規(guī)范大全 房間的層高 1 層層高取為 4 5m 其余各層層高取為 3 6m 房間的平面布置有良好的朝向 通風(fēng) 日照 1 2 2 衛(wèi)生間設(shè)計(jì) 每層均設(shè)有男女衛(wèi)生間各 1 間 每間內(nèi)設(shè)有 1 0 1 4 蹲位 5 個(gè) 男 40 人 個(gè) 女 20 人 個(gè) 0 6 0 9 洗手盆 5 個(gè) 100 人每個(gè) 另男衛(wèi)生間加設(shè)掛式小便器 6 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 頁(yè) 共 99 頁(yè) 個(gè) 40 人每個(gè) 衛(wèi)生間地面比同層樓層標(biāo)高低 0 3m 規(guī)范要求廁所距離最遠(yuǎn)的工作 點(diǎn)不應(yīng)大于 50m 設(shè)計(jì)廁所位于建筑布局右上以滿足要求 1 2 3 內(nèi)廊 樓梯 出口設(shè)計(jì) 內(nèi)廊的寬度符合人流和建筑防火的要求 單股人流通行寬度為 550mm 600mm 本 設(shè)計(jì) 4 層 采用內(nèi)廊且雙面布房 走道長(zhǎng)度 54m 大于 40m 按照規(guī)范要求內(nèi)廊凈寬度不 應(yīng)小于 1 8m 本設(shè)計(jì)采用 2 4m 的內(nèi)廊 可 4 人并行通過(guò) 滿足要求 樓梯設(shè)計(jì)主要依據(jù)使用要求和人流通過(guò)的情況確定梯段和休息平臺(tái)的寬度 本建筑為 多層建筑 二級(jí)防火 每層為一個(gè)防火分區(qū) 按照二級(jí)防火的要求 房間到最近的疏 散口的最大距離不小于 35m 建筑每層兩側(cè)設(shè)開(kāi)間為 3000mm 的雙跑樓梯 采用封閉樓梯 間的設(shè)計(jì) 符合防火要求 出入口的寬度 本建筑人數(shù)最多一層按 300 人考慮 百人指 標(biāo)為 1m 人 需 3m 寬度 本設(shè)計(jì)的樓梯寬度 3 2 6m 符合要求 室內(nèi)外高差為 900 臺(tái)階踏步寬度為 300mm 150mm 1 3 體型 立面設(shè)計(jì) 該建筑在立面設(shè)計(jì)時(shí)滿足建筑內(nèi)部使用功能要求 同時(shí)也注意建筑的外形美觀要 求 高校辦公樓應(yīng)追求平穩(wěn)的對(duì)稱體型和均衡 層次 統(tǒng)一的立面 以此把適用 經(jīng) 濟(jì) 美觀的中國(guó)建筑要求結(jié)合起來(lái) 所有的窗 包括落地窗 均采用鋁合金窗 以營(yíng) 造立面的整潔 1 4 剖面設(shè)計(jì) 建筑的剖面圖是表示建筑物再垂直方向上各部分之間的組合關(guān)系 剖面設(shè)計(jì)將考 慮到建筑的層高 門窗洞口的高度 梁的高度 各個(gè)構(gòu)件的組合 構(gòu)造關(guān)系 1 4 1 窗高的確定 所有的窗臺(tái)高均為 900mm 窗高多為 2 4m 落地窗窗高為 2 7m 詳細(xì)信息見(jiàn)門窗表 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 3 頁(yè) 共 99 頁(yè) 1 4 2 洞口尺寸的確定 房間的采光系數(shù)是窗洞口面積和房間凈面積之比 1 6 為辦公室采光系數(shù)的最低值 門洞口尺寸的確定 一般規(guī)定 公共建筑安全出入口的數(shù)目不小于兩個(gè) 但是面積 60m2以下 人數(shù)不超過(guò) 50 人的房間 可以只設(shè)置一個(gè)出入口 對(duì)于二級(jí)防火的本辦公 樓百人指標(biāo)為 1 00 經(jīng)計(jì)算所有的門洞的設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 4 頁(yè) 共 99 頁(yè) 第二章第二章 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 2 1 設(shè)計(jì)的資料 2 1 1 工程地點(diǎn) 長(zhǎng)沙某高校 2 1 2 建筑類型 四層框架填充墻結(jié)構(gòu) 2 1 3 建筑介紹 建筑面積 3000 平方米 樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié) 構(gòu) 樓板厚度取 120mm 填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 2 1 4 門窗使用 大門采用玻璃門 其它為木門 窗為鋁合金窗 2 1 5 地質(zhì)條件 自然地表以下 0 6m 內(nèi)為雜填土和腐殖土 0 6 至 4 5 米為褐色粘土 地基承載力設(shè)計(jì)值取 220KPa 4 5m 至 10m 為卵石土層 10m 以下 為穩(wěn)定的巖石 2 1 6 柱網(wǎng)與層高 本綜合樓采用柱距為 5m 的內(nèi)廊式小柱網(wǎng) 邊跨有 7 2m 與 9 6m 中間跨為 2 4m 首層層高取 4 5m 其他層為 3 6m 柱網(wǎng)布置圖如下圖所示 圖 2 1 柱網(wǎng)布置圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 5 頁(yè) 共 99 頁(yè) 2 2 框架結(jié)構(gòu)承重方案 本次設(shè)計(jì)的辦公樓樓采用橫向承重方案 豎向荷載主要由橫向框架承擔(dān) 橫向框 架還要承受橫向的水平風(fēng)載 豎向荷載的傳力途徑 樓板的均布活載和恒載經(jīng)次梁間 接或 直接傳至主梁 再由主梁傳至框架柱 最后傳至地基 2 2 12 2 1 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖 2 2 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 2 2 22 2 2 梁 柱截面尺寸的初步確定 1 梁截面高度一般取梁跨度的 1 12 1 8 本方案取 700mm 截面寬度 取 700 1 2 1 3 300mm 可得梁的截面初步定為 b h 300 700 2 框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值 按下列公式計(jì)算 1 柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值 N FgEn 注 考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù) F 按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)載面積 gE 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值 可近似的取 14KN m2 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 6 頁(yè) 共 99 頁(yè) n 為驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù) 2 Ac N uNfc 注 uN 為框架柱軸壓比限值 fc 為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 取混凝土 C30 查得 14 3N mm2 3 計(jì)算 對(duì)于邊柱 N FgEn 8 161248 45142 1 KN Ac N uNfc 2 1612 8 112783 2 14 3 mm 取 600mm 600mm 360000 mm2 對(duì)于內(nèi)柱 N FgEn 1 2 14 54 8 1 241935 4 KN Ac N uNfc 2 1935 4 135339 8 14 3 mm 取 600mm 600mm 360000 mm2 梁截面尺寸 mm 橫梁 b h 混凝土等級(jí) AC 跨 DF 跨CD 跨 縱梁 b h C30300 700250 500300 600 柱截面尺寸 mm 層次混凝土等級(jí) b h 1C30600 600 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 7 頁(yè) 共 99 頁(yè) 2 3 荷載計(jì)算 2 3 1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 查 荷載規(guī)范 可取 1 屋面 防水層 剛性 30 厚 C20 細(xì)石混凝土防水 1 0 KN 防水層 柔性 三氈四油鋪小石子 0 4 KN 找平層 15 厚水泥砂漿 0 015 20 0 30 KN 找平層 15 厚水泥砂漿 0 015 20 0 30 KN 找坡層 40 厚水泥石灰焦渣砂漿 0 3 找平 0 04 14 0 56 KN 保溫層 80 厚礦渣水泥 0 08 14 5 1 16 KN 結(jié)構(gòu)層 120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0 12 25 3 KN 抹灰層 10 厚混合砂漿 0 01 17 0 17 KN 合計(jì) 6 89 KN 2 各層走廊樓面 水磨石地面 0 65 KN 結(jié)構(gòu)層 120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0 12 25 3 KN 抹灰層 10 厚混合砂漿 0 01 17 0 17 KN 合計(jì) 3 82 KN 3 各層樓面 大理石面層 水泥砂漿擦縫 30 厚 1 3 干硬性水泥砂漿 面上撒 2 厚的素水泥 水泥漿結(jié)合層一道 1 16 KN 結(jié)構(gòu)層 120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0 12 25 3 KN 抹灰層 10 厚混合砂漿 0 01 17 0 17 KN 合計(jì) 4 33 KN 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 8 頁(yè) 共 99 頁(yè) 4 梁自重 B h 300mm 700mm 梁自重 25 0 3 0 7 0 12 4 35 KN m 抹灰層 10 厚混合砂漿 0 01 0 7 0 12 0 3 2 17 0 3 KN m 合計(jì) 4 65 KN m b h 250mm 500mm 梁自重 25 0 25 0 5 0 12 2 38KN m 抹灰層 10 厚混合砂漿 0 01 0 5 0 12 0 25 2 17 0 21KN m 合計(jì) 2 59 KN m b h 300mm 600mm 梁自重 25 0 3 0 6 0 12 3 6KN m 抹灰層 10 厚混合砂漿 0 01 0 6 0 12 0 3 2 7 0 26KN m 合計(jì) 3 86 KN m 基礎(chǔ)梁 b h 250mm 400mm 梁自重 25 0 25 0 4 2 5 KN m 合計(jì) 2 5KN m 5 柱自重 B h 600mm 600mm 柱自重 25 0 6 0 6 9 KN m 抹灰層 10 厚混合砂漿 0 01 0 6 4 17 0 41 KN m 合計(jì) 9 41KN m 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 9 頁(yè) 共 99 頁(yè) 6 外縱墻自重 標(biāo)準(zhǔn)層 縱墻 0 9 0 24 18 3 89 KN m 鋁合金窗 0 35 2 1 0 7 KN m 水刷石外墻 4 2 2 1 0 5 1 05 m 水泥粉刷內(nèi)墻面 4 2 2 1 0 36 0 76N m 合計(jì) 6 4KN m 底層 縱墻 4 5 2 1 0 6 0 4 0 24 18 6 05KN m 鋁合金窗 0 35 2 1 0 74 KN m 水刷石外墻 4 5 2 1 0 5 1 2 KN m 水泥粉刷內(nèi)墻面 4 5 2 1 0 36 0 86 KN m 合計(jì) 8 85 KN m 7 內(nèi)縱墻自重 標(biāo)準(zhǔn)層 縱墻 3 6 0 6 0 24 18 12 96KN m 水泥粉刷內(nèi)墻面 3 6 0 6 0 36 2 2 16 KN m 合計(jì) 15 12 KN m 底層 縱墻 4 2 0 6 0 4 0 24 18 13 82KN m 水泥粉刷內(nèi)墻面 4 2 0 6 0 4 0 36 2 2 3 KN m 合計(jì) 16 12 KN m 8 內(nèi)隔墻自重 290 290 140 水泥空心磚 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 10 頁(yè) 共 99 頁(yè) 標(biāo)準(zhǔn)層 內(nèi)隔墻 3 6 0 9 0 4 0 29 9 8 6 53 KN m 水泥粉刷內(nèi)墻面 3 6 0 6 0 9 0 36 2 1 5 KN m 合計(jì) 8 03 KN m 底層 內(nèi)隔墻 4 5 0 4 0 9 0 4 0 29 9 8 7 95 KN m 水泥粉刷內(nèi)墻面 4 5 0 4 0 9 0 4 0 36 2 2 01 KN m 合計(jì) 9 96 KN m B 軸三層與四層的隔墻 內(nèi)隔墻 0 6 0 29 9 8 1 71 KN m 鋁合金落地窗 0 35 2 4 0 84 KN m 水泥粉刷內(nèi)墻面 0 6 2 0 36 0 43 KN m 合計(jì) 2 98 KN m 2 3 2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 屋面及樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 根據(jù) 荷載規(guī)范 查得 上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2 0 KN 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2 0 KN 走廊活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2 5 KN 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 SK 1 0 0 35 0 35 KN 屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮 兩者中取最大值 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 11 頁(yè) 共 99 頁(yè) 2 4 豎向荷載下框架受荷圖 圖 2 3 二層樓板傳荷載示意圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 12 頁(yè) 共 99 頁(yè) 圖 2 4 三層與四層樓板板傳荷載示意圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) 共 99 頁(yè) 圖 2 5 屋面板板傳荷載示意圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 14 頁(yè) 共 99 頁(yè) 2 5 梁豎向受荷載計(jì)算 板傳至梁上三角形或梯形的荷載將等效為均布荷載 1 A C 軸間框架梁 屋面板 屋面板傳荷載 恒載 6 89 2 5 1 2 0 262 0 263 2 30 4 KN m 活載 2 0 2 5 1 2 0 262 0 263 2 10 12 KN m 二層樓板傳荷載 恒載 4 33 2 5 1 2 0 262 0 263 2 21 91KN m 活載 2 0 2 5 1 2 0 262 0 263 2 10 12 KN m 2 A B 軸間框架梁 樓板傳荷載 恒載 4 33 1 2 5 8 2 10 34 KN m 活載 2 0 1 2 5 8 2 3 0 KN m 3 B C 軸間框架梁 恒載 4 33 2 5 1 2 0 352 0 353 2 17 27 KN m 活載 2 0 2 5 1 2 0 352 0 353 2 7 98 KN m 梁自重 4 65KN m A C 軸間框架梁均布荷載為 屋面 恒載 梁自重 板傳荷載 4 65 KN m 30 4 KN m 35 05 KN m 活載 板傳荷載 10 12 KN m 二層 恒載 梁自重 板傳荷載 4 65 KN m 21 91 KN m 26 56 KN m 活載 板傳荷載 10 12 KN m 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 15 頁(yè) 共 99 頁(yè) A B 軸間框架梁均布荷載為 三層與四層樓面梁 恒載 梁自重 板傳荷載 4 65 KN m 10 34 KN m 14 99 KN m 活載 板傳荷載 3 0 KN m B C 軸間框架梁均布荷載為 三層與四層樓面梁 恒載 梁自重 板傳荷載 4 65 KN m 17 27KN m 21 92KN m 活載 板傳荷載 7 89 KN m 4 C D 軸間框架梁 屋面板傳荷載 恒載 6 89 1 2 5 8 2 10 34 KN m 活載 2 5 1 2 5 8 2 3 75 KN m 樓面板傳荷載 恒載 4 33 1 2 5 8 2 6 5 KN m 活載 2 5 1 2 5 8 2 3 75 KN m 梁自重 2 59 KN m C D 軸框架梁均布荷載為 屋面梁 恒載 梁自重 板傳荷載 2 59 KN m 10 34KN m 12 93 KN m 活載 板傳荷載 3 75 KN m 樓面梁 恒載 梁自重 板傳荷載 2 53 KN m 6 5KN m 9 03KN m 活載 板傳荷載 3 75 KN m 5 D F 軸間框架梁 屋面板傳荷載 恒載 6 89 2 5 1 2 0 352 0 353 2 27 49 KN m 活載 2 0 2 5 1 2 0 352 0 353 2 8 78 KN m 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 16 頁(yè) 共 99 頁(yè) 樓面板傳荷載 恒載 4 33 2 5 1 2 0 352 0 353 4 33 1 25 1 2 0 252 0 253 13 61 KN m 活載 2 0 2 5 1 2 0 352 0 353 2 0 1 25 1 2 0 252 0 253 6 2 5 KN m D F 軸間框架梁均布荷載為 屋面梁 恒載 梁自重 板傳荷載 4 65 KN m 27 49KN m 32 14KN m 活載 板傳荷載 8 78 KN m 樓面梁 恒載 梁自重 板傳荷載 4 65 KN m 13 61KN m 18 26KN m 活載 板傳荷載 6 25 KN m 6 A 軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱 女兒墻自重 做法 墻高 1100mm 100mm 的混凝土壓頂 0 24 1 1 18 25 0 1 0 24 1 2 2 0 24 0 5 6 67 KN m 頂層柱恒載 女兒墻 梁自重 板傳荷載 6 67 5 3 86 5 0 5 6 89 2 5 5 8 5 104 55KN 頂層柱活載 板傳活載 2 0 2 5 5 8 5 15 63KN 三層框架柱恒載 梁自重 板傳荷載 3 86 5 0 5 4 33 1 2 1 2 0 242 0 243 5 40 72KN 三層框架柱活載 板傳活載 2 0 1 2 1 2 0 242 0 243 5 10 78KN 二層框架柱恒載 梁自重 板傳荷載 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 17 頁(yè) 共 99 頁(yè) 3 86 5 0 5 4 33 1 2 1 2 0 242 0 243 5 40 72KN 二層框架柱活載 板傳活載 2 0 1 2 0 242 0 243 5 10 78KN 一層框架柱恒載 墻自重 梁自重 板傳荷載 6 4 5 3 86 5 0 5 4 33 2 4 5 8 5 81 84KN 一層框架柱活載 板傳活載 2 0 2 4 5 8 5 15KN 基礎(chǔ)頂面恒載 基礎(chǔ)梁自重 底層外縱墻自重 2 59 5 0 5 8 85 5 0 5 51 48KN 7 C 軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱 頂層柱恒載 梁自重 板傳荷載 3 86 5 0 5 6 89 2 5 5 8 5 6 89 1 2 1 2 0 242 0 243 5 108 35KN 頂層柱活載 板傳活載 2 0 2 5 5 8 5 2 5 1 2 1 2 0 242 0 243 5 29 1KN 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載 墻自重 梁自重 板傳荷載 16 12 5 0 5 3 86 5 0 5 4 33 2 5 5 8 5 4 33 1 2 1 2 0 242 0 243 5 147KN 標(biāo)準(zhǔn)層柱活載 板傳活載 2 0 2 5 5 8 5 2 5 1 2 1 2 0 242 0 243 5 18 32KN 基礎(chǔ)頂面恒載 底層內(nèi)縱墻自重 基礎(chǔ)梁自重 16 12 5 0 5 2 5 5 0 5 83 79KN 8 D 軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱恒載 梁自重 板傳荷載 3 86 5 0 5 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 18 頁(yè) 共 99 頁(yè) 6 89 2 5 5 8 5 6 89 1 2 1 2 0 242 0 243 5 108 35KN 頂層柱活載 板傳活載 2 0 2 5 5 8 5 2 0 1 2 1 2 0 242 0 243 5 17 78KN 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載 墻自重 梁自重 板傳荷載 次梁自重 16 12 5 0 5 3 86 5 0 5 4 33 2 5 5 8 2 4 33 1 25 5 8 2 5 4 33 1 2 1 2 0 242 0 243 5 4 33 1 25 1 2 0 172 0 173 7 2 2 1 93 7 2 4 128 35KN 標(biāo)準(zhǔn)層柱活載 板傳活載 2 0 2 5 5 8 2 2 0 1 25 5 8 2 5 2 5 1 2 1 2 0 242 0 243 5 18 95KN 基礎(chǔ)頂面恒載 底層內(nèi)縱墻自重 基礎(chǔ)梁自重 16 12 5 0 5 2 5 5 0 5 83 79KN 9 F 軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱恒載 女兒墻 梁自重 板傳荷載 6 67 5 3 86 5 0 5 6 89 2 5 5 8 5 2 6 89 1 25 5 8 2 5 6 89 1 2 5 1 2 0 172 0 173 7 2 2 1 93 7 2 4 123 93KN 頂層柱活載 板傳活載 2 0 2 5 5 8 5 2 2 0 1 25 5 8 2 5 11 72KN 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載 墻自重 梁自重 板傳荷載 次梁自重 8 85 5 0 5 3 86 5 0 5 4 33 2 5 5 8 5 2 4 33 1 25 5 8 2 5 4 33 1 25 1 2 0 172 0 173 7 2 2 1 93 7 2 4 104 5KN 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 19 頁(yè) 共 99 頁(yè) 標(biāo)準(zhǔn)層活載 板傳活載 2 0 2 5 5 8 5 2 2 0 1 25 5 8 2 5 2 0 1 2 5 1 2 0 172 0 173 7 2 2 20 24KN 基礎(chǔ)頂面恒載 底層內(nèi)縱墻自重 基礎(chǔ)梁自重 8 85 5 0 5 2 5 5 0 5 51 08KN 10 A C 軸 3 層與 4 層樓面梁次梁產(chǎn)生豎向集中荷載計(jì)算 次梁恒載 墻自重 梁自重 板傳荷載 2 9 5 2 59 5 4 33 1 2 1 2 0 242 0 243 5 4 33 2 5 5 8 5 85 02KN IJ AB 3層與4層樓面梁荷載 85 02 85 02 14 99 3 0 21 92 7 98 21 92 7 98 14 99 3 0 圖 2 6 3 層與 4 層樓面梁荷載 集中荷載對(duì)梁端產(chǎn)生的彎矩 MFE 38 26KN m 2 2 l bqa 2 2 6 9 2 74 202 85 MEF 114 77KN m 2 2 l aqb 2 2 6 9 4 22 702 85 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 20 頁(yè) 共 99 頁(yè) 均布荷載對(duì)梁端產(chǎn)生的彎矩 MFE 168 35KN m 12 2 ql 12 6 992 21 2 MEF 168 35KN m 12 2 ql 12 6 992 21 2 MFE 38 26 168 35 206 61 KN m MEF 114 77 168 35 283 12 KN m 104 55 15 63 40 72 10 78 40 72 10 78 108 35 29 1 81 84 15 51 48 147 18 32 147 18 32 147 18 32 83 79 108 35 17 78 128 35 18 95 128 35 18 95 128 35 18 95 83 79 51 08 123 93 11 72 104 5 20 24 104 5 20 24 104 5 20 24 G 42 345 G 33 88 35 05 10 12 25 56 10 12 14 99 3 0 21 92 7 98 21 92 7 98 14 99 3 0 12 93 3 75 9 03 3 75 9 03 3 75 9 03 3 75 32 14 8 78 18 26 6 25 18 26 6 25 18 26 6 25 85 02 85 02 G 33 88 G 33 88 G 33 88 G 33 88 G 33 88 G 42 345 G 33 88 G 33 88 G 33 88 G 42 345 G 33 88 G 33 88 G 33 88 G 42 345 圖 2 7 豎向受荷總圖 2 6 風(fēng)荷載計(jì)算 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 21 頁(yè) 共 99 頁(yè) 2 6 1 側(cè)移剛度見(jiàn)表 2 6 2 風(fēng)荷載作用下的框架側(cè)移計(jì)算 水平荷載作用下的框架的層間的側(cè)移可以用下列公式計(jì)算 j j IJ V u D 表 2 1 橫向 2 至 4 層的 D 值計(jì)算 構(gòu)件名稱 2 b c i i i 2 c i a i 2 12 c c Da iKN m h A 軸柱 4 4 2 5 35 10 0 66 2 8 1 10 KN m KN m 0 24 18000 C 軸柱 44 4 2 5 35 10 2 6 5 10 1 4 2 8 1 10 KN mKN m KN m 0 41 30750 D 軸柱 44 4 2 7 1 10 2 6 5 10 1 67 2 8 1 10 KN mKN m KN m 0 45 33750 F 軸柱 4 4 2 7 1 10 0 88 2 8 1 10 KN m KN m 0 31 23250 105750 DKN m 表 2 2 橫向底層的 D 值計(jì)算 構(gòu)件名稱 2 b c i i i 0 5 2 c i a i 2 12 c c Da iKN m h A 軸柱 4 4 2 5 35 10 0 74 2 7 2 10 KN m KN m 0 45 13841 C 軸柱 44 4 5 35 10 6 5 10 1 65 2 7 2 10 KN mKN m KN m 0 59 18147 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 22 頁(yè) 共 99 頁(yè) D 軸柱 44 4 7 1 10 6 5 10 1 88 2 7 2 10 KN mKN m KN m 0 61 18762 F 軸柱 4 4 2 7 1 10 0 99 2 7 2 10 KN m KN m 0 5 15376 66126 DKN m 表 2 3 風(fēng)荷載作用下的框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算 層 i FKN i VKN DKN m i umm i umm ii uh 444 63244 6321057500 0510 2651 70588 352 97152 9711057500 0610 2141 59016 260 64160 6411057500 0690 1531 52174 166 88966 889661260 0840 0841 54167 由表 5 8 所示 風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為 1 54167 遠(yuǎn)小于 1 550 滿 足規(guī)范要求 2 7 豎向荷載與水平荷載對(duì)框架的作用 2 7 1 內(nèi)力計(jì)算 為了簡(jiǎn)化計(jì)算 考慮如下幾種單獨(dú)受荷情況 1 恒載作用 2 活荷載作用于 A C 軸間跨 3 活荷載作用于 C D 軸間跨 4 活荷載作用于 D F 軸間跨 5 風(fēng)荷載作用 從左向右 或者從右向左 對(duì)于 1 2 3 4 等 4 種情況 框架在豎向荷載作用下 采用分層法計(jì)算 對(duì)于第 5 種情況 框架在水平荷載作用下 采用門架法計(jì)算 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 23 頁(yè) 共 99 頁(yè) 2 7 2 計(jì)算梁柱線剛度 框架梁的線剛度計(jì)算 對(duì)于中框架梁取 0 II2 左邊跨梁 i左邊跨梁 EI l 3 0 107 2 0 3 0 73 9 6 5 35 104KN m 12 1 中跨梁 i中跨梁 EI l 3 0 107 2 0 25 0 53 2 4 6 5 104KN m 12 1 右邊跨梁 i右邊跨梁 EI l 3 0 107 2 0 3 0 73 7 2 7 1 104KN m 12 1 底層柱 A F 軸 I底層柱 EI l 3 0 107 0 64 5 3 7 2 104KN m 12 1 其余各層柱 A F 軸 I余柱 EI l 0 9 3 0 107 0 64 3 6 12 1 8 1 104KN m 令 I余柱 1 0 則其余各桿件的相對(duì)線剛度 i左邊跨梁 0 66 i中跨梁 0 80 4 4 5 35 10 KN m 8 1 10 KN m 4 4 6 5 10 KN m 8 1 10 KN m i右邊跨梁 0 89 i底層柱 0 89 4 4 7 1 10 KN m 8 1 10 KN m 4 4 7 2 10 KN m 8 1 10 KN m 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 24 頁(yè) 共 99 頁(yè) 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 89 0 89 0 89 0 89 0 66 0 80 89 0 890 8 0 66 0 890 8 0 66 0 890 8 0 66 圖 2 8 相對(duì)線剛度圖 2 7 3 用彎矩分配法彎矩分配法計(jì)算恒載 1 頂層 中層 底層的計(jì)算如下 列表計(jì)算如表 彎矩圖如圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 25 頁(yè) 共 99 頁(yè) 1 0 1 0 1 0 1 0 A BC D EF GH 頂層計(jì)算簡(jiǎn)圖 0 66 0 80 89 圖 2 9 頂層計(jì)算簡(jiǎn)圖 D CB A M KJ I 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 中層計(jì)算簡(jiǎn)圖 E FG H 0 66 0 80 89 圖 2 10 中層計(jì)算簡(jiǎn)圖 底層計(jì)算簡(jiǎn)圖 I JK M A BC D 1 0 1 0 1 0 1 0 H GF E0 890 8 0 66 0 89 0 890 89 0 89 圖 2 11 底層計(jì)算簡(jiǎn)圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 26 頁(yè) 共 99 頁(yè) 表 2 4 頂層桿端彎矩的計(jì)算 結(jié)點(diǎn) ABCDEFGH 桿端 AEBFCGDHEAEFFEFBFGGFGCGHHGHD 分配系數(shù) 0 60 40 270 410 320 30 370 330 470 53 固端彎矩 KN m 269 2269 18 6 216 21 138 8138 84 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 35 94 35 5 71 107 8 84 15 42 08 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配傳遞 60 94182 81121 8760 94 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 8 33 8 22 16 45 25 19 5 9 75 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 22 8927 6855 3568 6760 8930 45 節(jié)點(diǎn) H 彎矩分配傳遞 30 39 78 79 57 89 72 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 4 9611 9314 7213 126 56 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 4 6 4 6 9 1 13 81 10 78 5 39 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配傳遞 2 567 695 132 57 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 0 35 0 35 0 69 1 05 0 82 0 41 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 0 720 871 742 151 910 96 節(jié)點(diǎn) H 彎矩分配傳遞 1 33 1 77 3 53 3 99 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 0 220 260 530 660 580 29 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 0 15 0 15 0 31 0 46 0 36 0 18 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配傳遞 0 10 30 20 1 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配 0 01 0 01 0 02 0 04 0 03 0 01 最后的彎矩 KN m 63 6 49 3828 73 31 33190 8 190 8235 22 148 2 87 0417 9486 2 103 994 93 71 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 27 頁(yè) 共 99 頁(yè) 表 2 5 中層桿端彎矩的計(jì)算 結(jié)點(diǎn) A I B J C K D M EFGH 桿端 AE IE BF JF CG KG DH MH EAEIEFFEFBFJFGGFGCGKGHHGHDHM 分配系數(shù) 0 3760 3760 2480 1910 2890 2890 2310 217 0 27 1 0 27 1 0 242 0 30 8 0 3460 346 固端彎矩 KN m 283 1 206 6 1 4 334 33 78 88 78 8 8 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配傳遞 35 48 106 4 5 106 4 5 70 2135 1 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 22 87 22 67 45 34 68 6 68 6 54 83 27 42 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 9 2111 0722 13 27 6 3 27 6 3 24 68 12 3 4 節(jié)點(diǎn) H 彎矩分配傳遞 10 52 14 05 28 1 31 56 31 56 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 1 271 533 053 813 813 41 7 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 1 31 1 21 2 41 3 64 3 64 2 91 1 5 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配傳遞 38 978 975 922 96 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 0 29 0 29 0 57 0 86 0 86 0 68 0 34 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 0 140 20 40 50 50 450 23 節(jié)點(diǎn) H 彎矩分配傳遞 0 22 0 3 0 59 0 67 0 67 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 0 030 030 060 080 080 070 04 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 28 頁(yè) 共 99 頁(yè) 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配 0 02 0 020 03 0 07 0 07 0 05 0 02 最后的彎矩 KN m 38 48 23 91 10 37 10 3 115 4 2 115 4 2 231 2 196 3 8 73 17 73 17 49 97 0 69 32 0 2 32 0 2 64 63 64 5 32 23 32 23 表 2 6 底層桿端彎矩的計(jì)算 結(jié)點(diǎn) ABCDIJKMEFGH 桿端 AEBFCGDHIEJFKGMHEAEIEFFEFBFJFGGFGCGKGHHGHDHM 分配系數(shù) 0 34 9 0 39 2 0 25 9 0 18 6 0 25 1 0 28 1 0 22 5 0 22 3 0 24 9 0 27 9 0 24 8 0 320 32 0 27 9 固端彎矩 KN m 196 196 3 4 33 4 33 78 9 78 8 8 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配傳 遞 34 2 6 38 4 8 68 5 1 76 9 5 50 7 6 25 3 8 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳 遞 27 3 30 5 20 2 40 4 54 6 61 1 48 3 24 2 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳 遞 12 2 9 13 7 7 10 0 1 20 0 1 24 5 8 27 5 4 24 4 8 12 2 4 節(jié)點(diǎn) H 彎矩分配傳 遞 14 6 12 7 14 6 29 2 29 2 25 4 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳 遞 1 822 031 633 253 634 063 621 81 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳 遞 1 46 1 64 1 09 2 17 2 92 3 27 2 62 1 31 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 29 頁(yè) 共 99 頁(yè) 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配傳 遞 3 722 767 438 355 522 76 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳 遞 0 35 0 04 0 26 0 51 0 69 0 78 0 62 0 31 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳 遞 0 20 230 140 360 40 450 40 2 節(jié)點(diǎn) H 彎矩分配傳 遞 0 32 0 28 0 32 0 64 0 64 0 56 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳 遞 0 040 050 040 070 080 090 080 04 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳 遞 0 03 0 03 0 02 0 03 0 05 0 06 0 04 0 02 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配 0 050 050 10 10 070 03 最后的彎矩 KN m 38 0 3 29 1 14 3 5 14 9 41 2 9 32 2 16 0 8 13 76 0 4 85 4 162 181 3 58 2 65 2 44 1 2 23 28 6 9 32 1 4 65 2 63 3 7 29 8 26 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 30 頁(yè) 共 99 頁(yè) 頂層彎矩圖 D HG BC A EF 63 649 3828 73 31 33 190 81 190 8 235 22 148 18 87 04 17 94 86 2 103 8994 93 17 圖 2 12 頂層彎矩圖 H GF E 38 48 38 48 23 91 23 91 10 37 10 37 10 3 10 3 115 42 115 42 231 2 196 38 73 17 73 17 49 97 0 69 32 0232 02 64 63 64 5 32 2332 23 中層彎矩圖 D CB A M KJ I 圖 2 13 中層彎矩圖 I JK M A BC D 底層彎矩圖 H G F E 38 0329 1114 35 14 19 41 29 56 71 16 08 12 99 76 04 85 04 161 5 181 33 58 2165 21 44 08 2 23 28 69 32 14 65 2 63 37 29 8 25 98 圖 2 14 底層彎矩圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 31 頁(yè) 共 99 頁(yè) 4 柱端彎矩疊加 不平衡的彎矩再進(jìn)行一次分配 得出的框架彎矩總圖如下圖 頂層 A 軸頂桿端為例 二次分配計(jì)算 EF 桿 38 48 0 4 15 39 EA 桿 38 48 0 6 38 48 15 39 分配后節(jié)點(diǎn)的彎矩 EF 桿 190 8 15 39 206 19 EA 桿 190 81 15 39 206 19 頂層 B 軸頂層桿端 二次分配計(jì)算 FE 桿 23 91 0 27 6 45 FB 桿 23 91 0 41 23 91 14 1 FG 桿 23 91 0 32 7 65 分配后節(jié)點(diǎn)的彎矩 FE 桿 235 22 6 45 241 67 FB 桿 148 18 14 1 162 3 FG 桿 87 04 7 65 79 39 其余各節(jié)點(diǎn)依上法計(jì)算 5 跨中彎矩計(jì)算 根據(jù)公式 82 MMql M 左右 中 以 A C 軸頂層梁為例 求其跨中彎矩 179 85kN m 22 35 05 9 6206 19241 67 8282 MMql M 左右 中 37 85 kN m 22 12 93 2 479 39 14 83 8282 MMql M 左右 中 105 21 kN m 22 32 14 7 2107 398 8 8282 MMql M 左右 中 其余各梁跨中彎矩依此法計(jì)算 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 32 頁(yè) 共 99 頁(yè) 6 恒荷載作用下的剪力計(jì)算 根據(jù) 進(jìn)行計(jì)算 2 MMql V l 左右 左 2 MMql V l 左右 右 以 A F 軸頂層梁為例 求其梁端剪力 A C 軸梁 2 MMql V l 左右 右 206 19241 67 0 5 35 05 9 6171 9 9 6 2 MMql V l 左右 左 206 19241 67 0 5 35 05 9 6164 52 9 6 C D 軸梁 2 MMql V l 左右 右 79 39 14 83 0 5 12 93 2 411 38 2 4 2 MMql V l 左右 左 79 39 14 83 0 5 12 93 2 442 42 2 4 D F 軸梁 2 MMql V l 左右 右 107 398 8 0 5 32 14 7 2114 5 7 2 2 MMql V l 左右 左 107 398 8 0 5 32 14 7 2116 88 7 2 7 恒荷載作用下的軸壓力計(jì)算 柱下的 式中 NU NL以壓力為正 拉力為負(fù) lulr NNVV 以 A F 軸頂層柱頂為例計(jì)算 104 55 164 5276 45 A NKN 108 35 171 942 42276 45NcKN 108 35 116 88 11 38265 27 D NKN 123 93 114 5240 81 F NKN 其余各層軸力可依此過(guò)程計(jì)算 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 33 頁(yè) 共 99 頁(yè) 206 19 206 19 241 67 256 210 38 140 65 115 53 125 35 79 39 14 83 162 3 93 17 107 3 98 8 98 55 33 36 7 7960 52 5221 42 74 1477 32 59 46 17 83 126 72 250 96 123 91 207 01 80 87 89 06 37 33 5 06 49 65 35 22 71 08 16 24 71 67 34 47 62 61 38 03 108 8 176 6 185 73 82 4 38 7 52 7 26 1 0 09 39 63 67 78 26 5 66 67 33 47 29 11 14 35 14 9 179 85 121 28 125 43 113 29 105 21 45 59 46 9 51 2 37 8 14 07 14 07 12 9 圖 2 15 恒荷載作用下的彎矩圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 34 頁(yè) 共 99 頁(yè) 171 9 11 38 42 42 114 5 116 88 142 94 0 18 66 18 21 5 65 3 148 48 2 61 65 58 24 29 65 66 123 64 158 28 65 58 26 92 65 89 121 74 5 25 22 9 18 188 999 44 164 52 152 45 圖 2 16 恒荷載作用下的剪力圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 35 頁(yè) 共 99 頁(yè) 801 43 1022 28 1064 63 274 69 444 49 478 37 648 53 682 41 852 8 895 2 276 45 261 51265 27 240 81 310 33 493 99 527 87 717 07 750 95 956 43 998 78 295 39 595 02 628 9 931 57 965 45 1228 94 1271 29 299 15 515 18 549 06 767 55 圖 2 17 恒荷載作用下的軸力圖 2 7 4 用彎矩分配法計(jì)算活載 A C 軸跨 C D 軸跨 D F 軸跨 計(jì) 算方法與恒載相同 1 頂層 中層 底層的彎矩圖如下 2 列表計(jì)算如表 3 總彎矩圖如圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 36 頁(yè) 共 99 頁(yè) 表 2 7 頂層桿端彎矩計(jì)算 活載作用于 AC 軸跨 結(jié)點(diǎn)ABCDEFGH 桿端AEBFCGDHEAEFFEFBFGGFGCGHHGHD 分配系數(shù) 0 60 40 270 410 320 30 370 330 470 53 固端彎矩 KN m 77 777 72 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配傳遞15 54 46 6331 0915 54 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 12 7 12 6 25 2 38 2 29 8 14 9 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 1 84 2 244 485 524 922 46 節(jié)點(diǎn) H 彎矩分配傳遞 0 4 0 58 1 17 1 3 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 0 07 0 090 170 210 190 1 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 0 32 0 32 0 63 0 96 0 75 0 38 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配傳遞2 77 8 295 522 76 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 0 41 0 38 0 75 1 13 0 88 0 44 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 0 1 0 120 240 30 270 14 節(jié)點(diǎn) H 彎矩分配傳遞 0 04 0 06 0 11 0 13 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配 0 01 0 010 020 020 020 01 最后的彎矩 KN m 18 31 13 52 02 0 4454 92 54 469 46 40 3 29 10 86 054 761 43 1 43 湖南工程學(xué)院畢業(yè)論文 第 37 頁(yè) 共 99 頁(yè) 表 2 8 中層桿端彎矩計(jì)算 活載作用于 AC 軸跨 結(jié)點(diǎn)A I B J C K D M EFGH 桿端AE IE BF JF CG KG DH MH EAEIEFFEFBFJFGGFGCGKGHHGHDHM 分配系數(shù) 0 3760 3760 2480 1910 2890 2890 2310 2170 2710 2710 2420 3080 3460 346 固端彎矩 KN m 60 660 6 節(jié)點(diǎn) E 彎矩分配傳遞7 6 22 7922 7915 0335 1 節(jié)點(diǎn) F 彎矩分配傳遞 9 22 9 14 18 3 27 7 27 7 22 1 11 1 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配傳遞 1 1 22 4332 681 34 節(jié)點(diǎn) H 彎矩分配傳遞 0 15 0 2 0 4 0 45 0 45 節(jié)點(diǎn) G 彎矩分配 0 02 0 020 040 050 050 050 03 最后的彎矩 KN m 7 6 9 221 02 0 1522 79