土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)(一榀框架計(jì)算書(shū)范例)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第1頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第7頁(yè)共83頁(yè)1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明1.1工程概況*1.2 設(shè)計(jì)主要依據(jù)和資料1.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)a)國(guó)家及浙江省現(xiàn)行的有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定。C）本工程的活載取值嚴(yán)格按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001 執(zhí)行!設(shè)計(jì)資料1房屋建筑學(xué)武漢工業(yè)大學(xué)出版社2混凝土結(jié)構(gòu)（上、下）武漢理工大學(xué)出版社3基礎(chǔ)工程同濟(jì)大學(xué)出版社4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)東南大學(xué)出版社5結(jié)構(gòu)力學(xué)人民教育出版社6地基與基礎(chǔ)武漢工業(yè)大學(xué)出版社7工程結(jié)構(gòu)抗震中國(guó)建筑工業(yè)出版社8簡(jiǎn)明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中國(guó)建筑工業(yè)出版社9 土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)科學(xué)出版社10實(shí)用鋼筋混凝土構(gòu)造手冊(cè)中國(guó)建筑工業(yè)出版社11

2、房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（BG50001-2001中國(guó)建筑工業(yè)出版社12建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（BG50105-2001中國(guó)建筑工業(yè)出版社13建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GBJ16-87）中國(guó)建筑工業(yè)出版社14民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJI0I8-7 ）中國(guó)建筑工業(yè)出版社15綜合醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJ49-88）中國(guó)建筑工業(yè)出版社16建筑樓梯模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)（GBJI0I-87 ）中國(guó)建筑工業(yè)出版社17建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009-2001中國(guó)建筑工業(yè)出版社18建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50068-2001）中國(guó)建筑工業(yè)出版社19混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）中國(guó)建筑工業(yè)出版社20地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

3、規(guī)范（GB5007-2002中國(guó)建筑工業(yè)出版社21建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB5001 2001）中國(guó)建筑工業(yè)出版社22砌體結(jié)構(gòu)中國(guó)建筑工業(yè)出版社23簡(jiǎn)明砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工資料集成中國(guó)電力出版社本工程各項(xiàng)批文及甲方單位要求。b)01.2.224 土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南中國(guó)水利水電出版社25 土建工程圖與AutoCAD科學(xué)出版社26簡(jiǎn)明砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社27砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中國(guó)建筑工業(yè)出版社28砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50012002)中國(guó)建筑工業(yè)出版社本工程采用框架結(jié)構(gòu)體系，抗震等級(jí)為四級(jí)。本工程耐火等級(jí)為二級(jí)，其建筑構(gòu)件的耐火極限及燃燒性能均按民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJI0I8-7 )執(zhí)行

4、.全部圖紙尺寸除標(biāo)高以米為單位外均以毫米為單位。本工程結(jié)構(gòu)圖中所注標(biāo)高均為結(jié)構(gòu)標(biāo)高。1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案及布置鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由梁，柱通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接組成的承受豎向荷載和水平荷載 的結(jié)構(gòu)體系。墻體只給圍護(hù)和隔斷作用。框架結(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活，室內(nèi)空 間大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子、輕工、食品、化工等多層廠房和住宅、辦公、商業(yè)、 旅館等民用建筑。因此這次設(shè)計(jì)的成集中學(xué)教學(xué)樓采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)布置不同，框架結(jié)構(gòu)可以分為橫向承重，縱向承重和縱橫向承重三種布本次設(shè)計(jì)的教學(xué)樓采用橫向承重方案，豎向荷載主要由橫向框架承擔(dān)，樓板為 預(yù)制板時(shí)應(yīng)沿橫向布置，樓板為現(xiàn)澆板時(shí)，一般需設(shè)置次梁將荷載傳至橫向

5、框架。 橫向框架還要承受橫向的水平風(fēng)載和地震荷載。在房屋的縱向則設(shè)置連系梁與橫向 框架連接，這些聯(lián)系梁與柱實(shí)際上形成了縱向框架，承受平行于房屋縱向的水平風(fēng) 荷載和地震荷載。1.4變形縫的設(shè)置在結(jié)構(gòu)總體布置中，為了降低地基沉降、溫度變化和體型復(fù)雜對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影 響，可以設(shè)置沉降縫、伸縮縫和防震縫將結(jié)構(gòu)分成若干獨(dú)立的單元。當(dāng)房屋既需要設(shè)沉降縫，又需要設(shè)伸縮縫，沉降縫可以兼做伸縮縫，兩縫合并 設(shè)置。對(duì)有抗震設(shè)防要求的的房屋，其沉降縫和伸縮縫均應(yīng)該符合防震縫的要求， 并進(jìn)可能做到三縫合一。1.5構(gòu)件初估1.5.1柱截面尺寸的確疋柱截面高度可以取h = 1/15_1/2H ，H為層高；柱截面寬度可以取b

6、 =1-2 / 3 h。選疋柱截面尺寸為 500 mmx 500mm1.5.2梁尺寸確定框架梁截面高度取梁跨度的1/81/12。該工程框架為縱橫向承重，根據(jù)梁跨度可初步確定框架梁 300mm< 600mm 250mm< 500mm1.5.3樓板厚度樓板為現(xiàn)澆雙向板，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)板厚取 130mm1.6基本假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖1.6.1基本假定第一：平面結(jié)構(gòu)假定：該工程平面為正交布置，可認(rèn)為每一方向的水平力只由 該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力。第二：由于結(jié)構(gòu)體型規(guī)整，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不計(jì)扭轉(zhuǎn)影響。1.6.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖在橫向水平力作用下，連梁梁對(duì)墻產(chǎn)生約束彎矩，因此將

7、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為剛結(jié)計(jì)算 體系，計(jì)算簡(jiǎn)圖如后面所述。1.7荷載計(jì)算作用在框架結(jié)構(gòu)上的荷載通常為恒載和活載。恒載包括結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)表面的 粉灰重、土壓力、預(yù)加應(yīng)力等?；詈奢d包括樓面和屋面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、 安裝荷載等。高層建筑水平力是起控制作用的荷載，包括地震作用和風(fēng)力。地震作用計(jì)算方 法按建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行，對(duì)高度不超過(guò)40m以剪切為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法。豎向荷載主要是結(jié)構(gòu)自重（恒載）和使用荷載（活載）。結(jié)構(gòu)自重可由構(gòu)件截面 尺寸直接計(jì)算，建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。使用荷載（活荷載）按荷 載規(guī)范取值，樓面活荷載折減系數(shù)按荷載規(guī)范取用。1.8側(cè)

8、移計(jì)算及控制框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移由梁柱桿件彎曲變形和柱的軸向變形產(chǎn)生的。在層數(shù)不多的框架 中，柱軸向變形引起的側(cè)移很小，可以忽略不計(jì)。在近似計(jì)算中，一般只需計(jì)算由桿 件彎曲引起的變形。當(dāng)一般裝修標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，框架結(jié)構(gòu)在地震作用下層間位移和層高之比、頂點(diǎn)位移與總 高之比分別為1： 650, 1： 700?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在正常使用條件下的變形驗(yàn)算要求各層的層間側(cè)移值與該層的層高 之比不宜超過(guò)1/550的限值。1.9 內(nèi)力計(jì)算及組合1.9.1 豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算豎向荷載下內(nèi)力計(jì)算首先根據(jù)樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，將豎向荷載傳遞給每榀框 架?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法計(jì)算各敞口單元的內(nèi)力，然后在 將各敞口單元

9、的內(nèi)力進(jìn)行疊加；連梁考慮塑性?xún)?nèi)力重分布而進(jìn)行調(diào)幅，按兩端固定 進(jìn)行計(jì)算。1.9.2 水平荷載下的計(jì)算利用D值法計(jì)算出框架在水平荷載作用下的層間水平力，然后將作用在每一層上的水平力按照該榀框架各柱的剛度比進(jìn)行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的彎 矩，利用節(jié)點(diǎn)平衡求出梁端彎矩。1.9.3 內(nèi)力組合第一：荷載組合。荷載組合簡(jiǎn)化如下：（1）恒荷載+活荷載、（2）恒荷載+風(fēng)荷載、（3）恒荷載+活荷載+風(fēng)荷載 第二：控制截面及不利內(nèi)力?？蚣芰褐鶓?yīng)進(jìn)行組合的層一般為頂上二層，底層， 混凝土強(qiáng)度、截面尺寸有改變層及體系反彎點(diǎn)所在層。框架梁控制截面及不利內(nèi)力為：支座截面， Mnax，Vmax，跨中截面，Mnax

10、o 框架柱控制截面為每層上、下截面，每截面組合：Mma及相應(yīng)的N V, NU及相應(yīng)M V, Nnin及相應(yīng)M V。1.10 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在荷載作用下，建筑物的地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)3部分彼此聯(lián)系、相互制約 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料，綜合考慮地基一一基礎(chǔ)一一上部結(jié)構(gòu)的相互作用與施工條 件，通過(guò)經(jīng)濟(jì)條件比較，選取安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)和施工簡(jiǎn)便的地基基 礎(chǔ)方案。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)、施工等因素，優(yōu)先選用受力情況較好的樁基礎(chǔ)。1.11 施工材料第一：本工程中所采用的鋼筋箍筋為I級(jí)鋼，fy=210N/mtf ,主筋為U級(jí)鋼，fy=300N/m 川。第二：柱梁鋼筋混凝土保護(hù)層為35mm板為15mm第三：鋼

11、筋的錨固和搭接按國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。第四：本工程所有混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30第五：墻體外墻及疏散樓梯間采用240厚蒸壓灰砂磚。第六：當(dāng)門(mén)窗洞寬w 1000mr時(shí),應(yīng)采用鋼筋磚過(guò)梁，兩端伸入支座370并彎直鉤； 門(mén)窗洞寬1000mr時(shí),設(shè)置鋼筋混凝土過(guò)梁。1.12 施工要求及其他設(shè)計(jì)說(shuō)明第一：本工程上部樓板設(shè)計(jì)時(shí)未考慮較大施工堆載(均布)，當(dāng)外荷載達(dá)到3.0K n/m時(shí)，應(yīng)采取可靠措施予以保護(hù)。第二：本工程女兒墻壓頂圈梁為240mrhC 120mm內(nèi)配4 © 8© 6250構(gòu)造柱為240mrK 240mm 內(nèi)配 4© 10， © 6250 間隔不大于 200

12、0mm第三；施工縫接縫應(yīng)認(rèn)真處理，在混凝土澆筑前必須清除雜物，洗凈濕潤(rùn)，在刷2度純水泥漿后，用高一級(jí)的水泥沙漿接頭，再澆筑混凝土。第四：未詳盡說(shuō)明處，按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。2設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)2.1 設(shè)計(jì)原始資料(1) .常年地下水位低于-1.0m，水質(zhì)對(duì)混凝土沒(méi)有侵蝕作用。(2) .最大積雪厚度0.32m,基本雪壓So=0.45KN/mF,基本風(fēng)壓W=0.45 KN/M2,(3) .抗震設(shè)防烈度6度，設(shè)計(jì)地震分組第三組.2.2 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的需求，進(jìn)行了建筑平面、立面、及剖面設(shè)計(jì)其各層建筑平面剖面示意圖如建筑設(shè)計(jì)圖，主體結(jié)構(gòu)4層，標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.6m。填充墻面采用240

13、 mm厚的灰砂磚砌筑，門(mén)為木門(mén)，窗為鋁合金窗，門(mén)窗洞口尺 寸見(jiàn)門(mén)窗表。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取130mm梁載面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此估算的梁載面尺寸見(jiàn)表1,表中還給出柱板的砱強(qiáng)度等級(jí)。C30( fc=14.3N/mm，f t=1.43N/mnn)表1梁截面尺寸層次砼強(qiáng)度橫梁(bxh)縱梁(b漢h)AD跨DE跨EF跨1-4C30300 疋 600250 汽 500250漢500250漢 500柱載面尺寸可根據(jù)式N邛Fgn Ac > N/U Nfc估算表2查得該框架結(jié)構(gòu)在30m以下，撫震得級(jí)為三級(jí)，其軸壓比值Un=0.9表2抗震等級(jí)分類(lèi)結(jié)構(gòu)類(lèi)型烈度678

14、9框架結(jié)構(gòu)高度/m< 30> 30< 30> 30< 30> 30< 25框架四-二二-二二-一-一-劇場(chǎng)、體育等三-二二-一-一-表3軸壓比限值結(jié)構(gòu)類(lèi)型抗震等級(jí)-一-二二三框架結(jié)構(gòu)0.70.80.9柱截面尺寸：柱截面高度可取h= (1/15-1/20 ) H, H為層高；柱截面高度可取b= (1-2/3 ) h，并按下述方法進(jìn)行初步估算。a) 框架柱承受豎向荷載為主時(shí)，可先按負(fù)荷面積估算出柱軸力，再按軸心受壓柱驗(yàn)算。考慮到彎矩影響，適當(dāng)將柱軸力乘以1.2-1.4的放大系數(shù)。b) 對(duì)于有抗震設(shè)防要求的框架結(jié)構(gòu)，為保證柱有足夠的延性，需要限制柱的軸 壓比

15、,柱截面面積應(yīng)滿足下列要求。c）框架柱截面高度不宜小于400mm寬度不宜小于350mm為避免發(fā)生剪切破壞， 柱凈高與截面長(zhǎng)邊之比不宜大于 4。根據(jù)上述規(guī)定并綜合考慮其他因素，設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值500 500mm基礎(chǔ)米用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)+ 距離室外地平0.5，室內(nèi)外咼差為0.6,框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn) 圖如圖所示，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線， 梁軸線取至板底，2-4層柱高度 即為層高3.6m，底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即 hi=3.9+0.45+0.6=5.0m。 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。yI*1!CO<2?h、!_r77"7772顧圖1框架計(jì)算簡(jiǎn)圖畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第9頁(yè)共83頁(yè)2.

16、3 荷載計(jì)算2.3.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算屋面:剛性防水屋面（有保溫層）：40厚C20細(xì)石砼內(nèi)配直徑4間距150雙向鋼筋0.8 kN/m20厚1:3水泥砂漿找平0.02x20=0.4kN/m70厚水泥防水珍珠巖塊或?yàn)r青珍珠巖保溫層0.07x10=0.7 kN/m20厚1:3水泥砂漿找平層0.02x20=0.4 kN/m130厚結(jié)構(gòu)層20.13x25=3.25 kN/m12厚板底抹灰20.012x20=0.24 kN/m25.79kN/m樓面:水磨石地面（10mm面層,20mm水泥砂漿打底，素水泥打底）0.65kN/m2130厚鋼筋砼板25x 0.13=3.25 kN/m 212厚水泥沙漿0.012

17、x 20=0.25 kN/m224.14 kN/m梁自重:邊跨梁 bXh=300 x 600mm梁自重25x 0.3 x (0.6-0.13)=3.75kN/m抹灰層：12厚水泥砂漿V 0.012 x (0.6-0.13) x 2+0.012 x 0.3 >x 20= 0.312kN/m合計(jì)4.062kN/m中間跨梁 bXh=250 x 500mm梁自重25抹灰層：12厚水泥砂漿x 0.25 x (0.5-0.13)=3.00kN/mV 0.012 x (0.5-0.13) x 2+0.012 x 0.25 >x 20= 0.26kN/m合計(jì)3.26kN/m2畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第11頁(yè)

18、共83頁(yè)柱自重：bXh=500X 500mm柱自重25X 0.50 X 0.50=6.25kN/m抹灰層：12 厚水泥砂漿0.012 X 0.50 X 4X 20= 0.48kN/m合計(jì)外縱墻自重：6.73kN/m標(biāo)準(zhǔn)層：縱墻（240灰砂磚）18X (3.6-0.5-1.8) X 0.24=5.62kN/m鋁合金門(mén)窗0.35 X 1.8 =0.63kN/m水泥粉刷外墻面0.36 X (3.30-1.80)=0.54kN/m水泥粉刷內(nèi)墻面0.36X (3.30-1.80)=0.54kN/m合計(jì)7.33kN/m2底層：縱墻（240灰砂磚）18X (5.0-1.80-0.60-0.40)X 0.24

19、=9.504kN/m鋁合金門(mén)窗0.35 X 1.8=0.63kN/m釉面磚外墻面0.5 X (4.5-1.80-0.50)=1.1kN/m水泥粉刷內(nèi)墻面0.54kN/m合計(jì)11.77kN/m內(nèi)縱墻自重：標(biāo)準(zhǔn)層：縱墻（240灰砂磚）18 X (3.60-0.50) X 0.24=13.392kN/m水泥粉刷墻面0.36 X (3.60-0.5) X 2.00=2.232kN/m合計(jì)15.624kN/m底層:縱墻（240灰砂磚）18 X (5.0-0.60-0.40) X 0.24=17.28kN/m水泥粉刷墻面0.36X 3.90 x 2=2.808kN/m合計(jì)20.09kN/m2.3.2活荷載

20、標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算第一：面和樓屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)荷載規(guī)范查得：上人屋面2.0kN m2樓面：教室2.0kN . m2走道2.5kN . m 2第一：雪荷載0.45 kN m 2屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，兩者中取大值。2.3.3 豎向荷載下框架受荷總圖本次設(shè)計(jì)的教學(xué)樓縱向柱距為 4.50m,橫梁跨度為8.40m,單區(qū)格板為4.50mX8.40m。L1/L2=1.86<2所以按雙向板傳遞荷載，板上荷載分配如圖2所示。畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)=5.4 kN / m畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第15頁(yè)共83頁(yè)圖3計(jì)算單元的選取恒載活載樓面板荷載:恒載活載第一：A-D軸間框架屋面板荷載：板傳至梁上的三角形和梯

21、形荷載等效為均布荷載1 55.7 98.42 =30.4 0kN / m2 81 52.08.42 =1 0.5 kN / m2 81 54.1 48.42 = 21.7 3kN / m2 81 52.08.42 = 1 0.5 kN /m2 8A-D軸間框架梁均布荷載：屋面梁恒載-梁自重+板傳荷載=4.0 63 0.4=34.4 6kN / m活載=板傳荷載=10.05 kN / m樓面梁恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重= 4.0621.7 3 1 0.2 8=36.0 7kN / m活載=板傳荷載=10.5 kN / m第二：D-E軸間框架梁均布荷載:屋面板傳荷載：恒載15.7 92.72

22、=1 5.6 3kN / m2活載12.02.72 = 5.4 kN / m2樓面板荷載:恒載14.1 42.72 =1 1.1 8kN / m2活載12.52.72 =6.7 5kN / m2梁自重3.26 kN / mD-E軸間框架梁均布荷載：屋面梁恒載-梁自重+板傳荷載=3.2 6 - 1 5.6 3= 18.8 9 kN / m活載=板傳荷載=5.4 kN / m畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第17頁(yè)共83頁(yè)樓面梁 恒載二梁自重+板傳荷載+墻自重=3.2 66.7 5 - 1 0.2 8=2 0.2 9kN / m活載=板傳荷載=6.75 kN / m第三：E-F軸間框架梁均布板荷載計(jì)算方法同A-D軸

23、第四：A柱縱向集中荷載計(jì)算頂層柱：女兒墻自重(做法：墻高900mm,100mm砼壓頂)3= 0.240.91 8KN/m 250.10.2 4(1.2 m 20.2 4m)0.5=5.8 08kN / m頂層柱恒載二墻自重+梁自重+板傳荷載30.4= 5.808(4.2 0.5)3.26(4.2 -0.5)4.22= 21.49- 12.06- 45.63= 97.39 kN1 5頂層 柱活載 =2.08.4，：: (4.2 - 0.5 0) =19.4 3kN2 8標(biāo)準(zhǔn)層柱：標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載1= 7.33(4.2 -0.50)3.26(4.2 -0.50)21.734.

24、22= 27.12- 12.06- 45.63= 84.81 kN標(biāo)準(zhǔn)柱活載工板傳活載(4.2 -0.5 /= 10.52 =1 9.4 3kN基礎(chǔ)頂面恒載=底層外縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重=1 1. 77(4.2 -0.5)2.5(4.2 -0.5)= 52.8 kN第五：D柱縱向集中何載計(jì)算頂層柱：頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載1 5= 3.2 6(4.2 _0.5 0)5.7 98.4(4.2 - 0.5 0)2 81 2 35.7 92.7( 1 -20.1 5 0.1 5 )( 4.2-0.50)2= 1 2. 06 + 56. 23 + 27. 72= 96.0 1kN頂層柱活載=板傳活載

25、1 515= 2.08.4(4.2 - 0.50)- 2.02.7( 4.2 - 0.50 )2 828= 19.43- 6.24=25.67 kN標(biāo)準(zhǔn)層柱：標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載二內(nèi)縱墻自重+梁自重+板傳荷載1 5= 17.14(4.2 -0.50)- 3.62(4.2 -0.50)- 4.148.4(4.2 -0.5 0)2 81 54.14 ，：，：2.7 沖:(4. 2- 0. 50)2 8= 129.94 kN1 515頂層柱活載 = 2.08.4(4.2 -0.50)- 2.52.7(4.2 -0.50 )2 828=19.437.8= 27.23 kN基礎(chǔ)頂面恒載-底層內(nèi)總墻+基礎(chǔ)梁自重=

26、 20.0 9(4.2 -0.5 0)2.5(4.2 -0.5 0)= 74.3 39.2 5= 83.5 8kN結(jié)構(gòu)在進(jìn)行梁柱的布置時(shí)柱軸線與梁的軸線不重合，因此柱的豎向荷載對(duì)柱存在偏心?？蚣艿呢Q向荷載及偏心距如圖 4所示。畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第21頁(yè)共83頁(yè)圖4框架豎向荷載圖橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算橫梁線剛度ib計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表4,柱線剛度ic計(jì)算見(jiàn)表5表4橫梁線剛度ib計(jì)算表層次類(lèi)別Ec/(N/mm?)2bx h/mm4Io/mmL/mmEcIo/L(N.mm)1.5Eclo/L2EcIo/L14AD跨3.0 x 104300x 6005.4 x 10984001.93 x._10102.90 x.

27、_10103.86 x J010DE跨43.0 x 10250x 50092. 6x1027002.89 x104.34 x105.78 x/ J010EF跨3.0 x 104250x 5002. 6x 10948001.63 x._10102.45 x._10103.26 x._1010表5柱線剛度ic計(jì)算表層次hc/mmEc/(N/mm2)2bx h/mmIc/mm4EcIc/hc/(N.mm)150003.0 x 104500x 50095.2 1X103. 13x 10102-4360043.0 x 10500x 50095.2 1x10104. 34x 10取BC跨梁的相對(duì)線剛度為1

28、.0，貝U其他為：AD跨 DE 跨 EF 跨 1 層柱 2-4 層柱相對(duì)剛度 I 0.671.00.560.540.75框架梁柱的相對(duì)線剛度如圖4,作為計(jì)算各節(jié)點(diǎn)桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。0.G71.00.36oG gj0.670.7B1.00.750360J5o o9 m0 .b0.67叮51.09.£036C.7bo o9a0.75C.H0.7b1.00,0.560.75o o o q0.5厶0J&孔fff48400"7AlZ / U vi*圖5計(jì)算簡(jiǎn)圖畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第23頁(yè)共83頁(yè)2.4 豎向荷載作用框架內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下的內(nèi)力一般可采用近似法，有分層法，彎

29、矩二次分配法和迭代 法。當(dāng)框架為少層少跨時(shí)，采用彎矩二次分配法較為理想。這里豎向荷載作用下的 內(nèi)力計(jì)算采用分層法。豎向荷載作用下，框架的內(nèi)力分析除活荷載較大的工業(yè)與民用建筑可以不考慮活荷載的不利布置，這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎距較考慮活載不利布置法求得的 彎局偏低，但當(dāng)活載占總荷載的比例較小時(shí)，其影響很小 若活荷載占總荷載的比例較 大時(shí)，可在截面配筋時(shí),將跨中彎距乘以1.11.2的較大系數(shù)。框架橫梁均布恒荷載、活荷載可從前面荷載計(jì)算中查得。具體數(shù)值見(jiàn)圖10。其中框架柱的相對(duì)線剛度除底層柱之外其于各層乘以0.9。g=34.46k/n& =芳 kh/ng=27.57kN/n1-1'

30、;. 1 1' irl<1 /mi = o./bO.G/丄DML|=36.07kN/r”t-J/ng=28.86kK/ml|=1C .xJ'j-kN/ri= fj./ .jk*1l/rq«8.04k/r0,67L 0.5i二0兀(C.75)g=3fe.07kN/rN/fig=E日啟臺(tái)kN/r= C.75k'l/nq=0.2kN/ri0.671,00.56j = (J.f n A)k i O J. = 3G.C?k/r0N/hq=10.05kN/rjjD.67l.Ji 二 14r圖11橫向框架荷載作用圖由于柱縱向集中荷載的作用，對(duì)柱產(chǎn)生偏心。在恒荷載和活荷

31、載的作用下的偏心矩如圖12, 13所示。圖12豎向恒載引起的偏心彎矩1/P7P町4二-2毛工777/圖13豎向活載引起的偏心彎矩2.4.1梁柱端的彎矩計(jì)算梁端柱端彎矩采用彎矩分配法計(jì)算。計(jì)算步驟為：（1）將原框架分為5個(gè)敞口單元，除底層柱外的其于各層柱的相對(duì)線剛度乘畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第25頁(yè)共83頁(yè)以 0.9。(2)用彎矩分配法計(jì)算每一個(gè)敞口單元的桿端彎矩，底層柱的傳遞系數(shù)為0.5，其余各層柱的傳遞系數(shù)為1/3。將分層法所得到的彎矩圖疊加,并將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行再分配。E W ,D W畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)E W ,D W畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)梁端固定彎矩計(jì)算:恒載:屋面:AW ,D

32、Wgl1 2 -34.4 68.412-2 02.6 2kN mDW,EWE W ,FWD W ,AW1gl1 2C W ,BW1 gl1 2D W ,C W= 202.62 kN m1 21 8.8 92.7-1 1.4 8 kN m12= 11.48 kN m127.5 74.8-5 2.9 3kN m= 52.9 3kN樓面:A b ,D b1gl1 213 6.0 78.4=-212.0 9kN mB b,AbD b ,E bE b ,F b12= 212.09 kN m1 2gl1 2D b ,Eb120.2 92.7-1 2.3 2kN m12= 12.3 2 kN-55.4 1k

33、N mD b ,Cb= 55.41 kNE W ,D W畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)E W ,D W畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)活載:屋面:1 ql 1211 0.0 58.42二-59.0 9kNDW ,A W= 59.0 9kND W ,EW12ql25.42.73.2 8kNE W ,D W畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)E W ,D W畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)= 3.2 8 kNE W ,D W畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)E W ,FW1 ql1 21 2 -8.0 44.8二 _1 5.4 4 kN mF W ,EW= 15.44 kN m樓面:A b ,

34、D b1 ql1 21-一 1 0.0 58.425 9.0 9kN mE b ,F bDb ,E bDb ,Ab1 ql 12qlEb ,D b12= 59.09 kN m-6.7 52.7 2=-4.1 0kN m=4.1 0kN m1 28.0 44.8- 1 5.4 4kN mD b ,C b= 15.44 kN m分層法計(jì)算見(jiàn)圖14、15、16畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第27頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)1 1 7.畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)圖14頂層彎矩分配及彎矩圖畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第29頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)28.

35、7 5. 57-2 0. 3328.02上柱卜柱右 梁左梁上柱卜柱右梁0. 3340. 3 340. 3 320. 2640. 2660. 2660. 204一-8. 48-212. 9212. 9-12. 92-12. 32-6. 16i73947 3. 9473. 5036. 75-2 9. 62#-5 9. 24-59. 69-5 9. 69-4 5. 78*4 5. 789.899. 899. 834. 9-0. 65f-1. 29-1. 30-1. 30-1.00、1. 000.220. 220. 22194. 02-60. 99-7 3. 91-5 9. 104 0. 6284.

36、057 5. 57-159. 6225.1 9-2 4. 64畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)圖15三-二層彎矩分配及彎矩圖畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)45. 4821. 9464. 44155. 490. 961 92. 4912. 3 265. 494 2. 34畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第31頁(yè)共83頁(yè)32. 753 2. 22圖16底層彎矩分配及彎矩圖豎向均布恒載作用下的框架彎矩圖如圖17101.59仃 7.79(185.17)(113.17)103.95121.05117.46( 131.61)109.46( 121

37、.61)(71.43)(43.03)145.48105.48(131.61)(91.61)119.31(113.73)194.02174.02159.62149.62(188.09)103.259.139.1(142.04)(80.64)48.27)93.98(81.39)94.24(79.80)(80.06)(80.06)17 4.02139.62(186.31)59.139.1(163.08)109.2489.24(29.60)(65.63)85.6365.63(97.44)(63.46)192.4975.85(38.27/87.31(76.73)95.85(83.46)194.02(20

38、6.31)94.24.(49.60)78.8245.04(182.04)159.62(183.08)155.4(164.34)123.285.63)116.15(107.13)64.44(57.21)32.22( 208.09)(73.25)(185.69)12.3212.32(17.40)90.47(97.32)32.7573.98(61.39)(59.80)101.05(77.44)135.496.15192.49(185.69)(17.40)(87.13)(144.34)70.47(77.32)22.7522.2265.4945.49乞(70.96)( 50.96)83.9544.44(

39、37.21)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)圖17豎向均布恒載作用下的框架彎矩圖畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第33頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)豎向均布活荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算方法同上，結(jié)果見(jiàn)圖18、19、20、21左梁0.4950.505-1.94-59.0930.2130.82-6.073.003.07-0.28j.0.140.1431.41-31.4110.47左梁下柱0.36359.0915.41-24.921.54-0.56-2.56-24.92-0.5650.56-28.04-9.35-3.28-18.81-0.42-22.51-1.6418.810.4217.

40、59圖18頂層彎矩分配及彎矩圖畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)左梁'1 9F柱F柱53. 765. 657. 0819. 687. 7 36. 5616. 9610. 9617. 11第27頁(yè)共83頁(yè)圖19三-二層彎矩分配及彎矩圖-5.657.73-8.240.1810.13-16.47-16.60 -16.601.37-0.36-0.36-0.360.204-4.10-2.05-12.7312.73-0.280.2810.962 3.右梁0.3340.3340.3320.2640.2660.266-1.94-59.0920.262.740.0659.09-2.72-17.11上柱,左梁上柱20.382

41、0.382.752.750.060.0623.1921.25-44.097.0844. 0921. 2553.76-16.96-19.68-6.56畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第37頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)-6.108.32上柱卜柱石梁0.3580.2870.355-1.94-59.0921.8517.5221 67-8.873.182.553.15-0 22/-0.08-0.06-0.0824.9518.07-43.44左梁上柱卜柱左梁0.2810.2830.2260.21059.09-2.72-4.1010.84-17.73-17.86-14.26-13.251.58-0.44-0.45-

42、0.360.33-2.056.63-0.3353.34-18.31-17.348.679.048. 3 21 8. 0724. 959. 0 44 3. 4 4-17.024.256. 1053. 341 7. 0 21 7. 3 41 8. 3 14. 2 58. 6 7圖20底層彎矩分配及彎矩圖畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第39頁(yè)共83頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第#頁(yè)共83頁(yè)39.3231.47 (35.37)29.47 (33.37)50.648.622.5120.5139.237.2(35.37)(33.37)17.1117.1133.6631.6625.33(22.78)(20.78)24.3144.09(

43、52.56)30.2736.3223.5221.52(30.8)(24.8)53.3443.4432.03(45.8018.0715.07(16.16)(13.16)8.673.679.04(27.46)33.6931.69(50.28)28.9825.33,26.3144.0953.7653.7642.0953.7651.76(25.46(48.28)26.9841.09(21.75)17.1125.7815.1123.7827.27(49.56)53.34(18.75)41.44(29.65)7.0217.3417.0217.3429.03(26.65)(42.80)24.8724.874

44、.04圖21活荷載作用下的彎矩圖畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第41頁(yè)共83頁(yè)對(duì)節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行再次分配，以恒荷載作用下五層左上節(jié)點(diǎn)為例:14 5. 4 8圖22彎矩二次分配圖0.67 M 梁=117.46( 145.48 一117.46)131.61 kN / m0.67 +0.6750.486 M 柱=145.48_( 145.48 -117.46)131.61 kN / m0.67 +0.657其余各節(jié)點(diǎn)彎矩分配見(jiàn)圖中數(shù)據(jù)?；詈奢d作用下中間節(jié)點(diǎn)彎矩相差不大，不在分配。本設(shè)計(jì)中梁端彎矩的調(diào)幅系數(shù)取 0.8。調(diào)幅結(jié)果表14表14梁端彎矩的調(diào)幅AD跨DE跨EF跨調(diào)幅前調(diào)幅后調(diào)幅前調(diào)幅后恒載梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右四層131.61177.79105.29142.2371.4343.0357.1434.42略三層182.04208.09145.63166.4748.2738.2738.6230.62二層183.08206.31146.46165.0549.629.639.6823.68一層164.34185.69131.47148.5517.417.413.9213.92活載四層35.3750.628.340.4822.5120.5118.0016.41三層50.2853.7640.2243.0017.1117.111