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文檔簡介

1、本科畢業(yè)設(shè)計說明書(本科畢業(yè)論文)題 目:某集團綜合辦公樓(方案八)院 (部): 土木學(xué)院專 業(yè): 土木工程班 級: 土木0832姓 名: 學(xué) 號: 指導(dǎo)教師: 目 錄摘 要5abstract6前 言11 建 筑 設(shè) 計1.1建筑概況21.2采光、通風(fēng)、防火設(shè)計21.3建筑細部設(shè)計21.4方 案 構(gòu) 思21.5設(shè) 計 過 程21.6建筑做法32 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計2.1 設(shè)計資料42.2結(jié)構(gòu)選型布置及計算簡圖42.3梁、板、柱尺寸確定52.4框架結(jié)構(gòu)計算62.4.1.恒荷載計算62.4.2活荷載計算102.4.3風(fēng)荷載計算112.5內(nèi)力計算2.5.1.恒荷載作用下的內(nèi)力分析122.5.2活荷載作用

2、下的內(nèi)力分析302.5.3風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算及側(cè)移驗算412.6.梁柱內(nèi)力組合462.7.截面設(shè)計2.7.1梁的正截面設(shè)計512.7.2梁的斜截面設(shè)計542.7.3撓度及裂縫驗算 552.7.4.柱的截面設(shè)計602.8.板的設(shè)計2.8.1雙向板設(shè)計682.8.2單向板設(shè)計712.9基礎(chǔ)設(shè)計733 網(wǎng) 架 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計3.1結(jié)構(gòu)選型3.1.1網(wǎng)架形式選擇863.1.2確定網(wǎng)格尺寸863.1.3確定網(wǎng)架高度863.2.簡化計算模型863.3.內(nèi)力計算及初選截面863.3.1永久荷載863.3.2可變荷載 863.3.3各桿內(nèi)力系數(shù)873.3.4荷載組合883.3.5各桿內(nèi)力值883.3.6初

3、選截面 893.4桿件驗算903.5球面選擇 903.6.節(jié)點連接計算3.6.1支座節(jié)點 903.6.2.上弦節(jié)點 913.6.3.下弦節(jié)點 923.7.檁條設(shè)計3.7.1.設(shè)計資料923.7.2.內(nèi)力計算923.7.3.截面選擇及截面特性934 施 工 設(shè) 計4.1 工程概況954.1.1總體概況954.1.2建筑設(shè)計954.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計954.2 施工部署964.2.1總體部署964.2.2工程的管理組織604.3 施工準(zhǔn)備974.4 施工順序984.4.1施工原則984.4.2基礎(chǔ)工程施工順序994.4.3主體工程施工順序984.4.4屋面工程施工順序984.5分項工程施工技術(shù)及參數(shù)9

4、94.5.1土方與基礎(chǔ)工程施工方案994.5.2主體結(jié)構(gòu)施工方案1064.5.3主要裝飾工程施工方案1214.6 施工進度計劃1264.7 主要機具表1264.8 施工平面圖布置1274.8.1施工平面圖布置原則1274.8.2平面布置1274.9 施工措施1284.9.1安全技術(shù)措施1294.9.2文明施工措施1314.9.3雨季施工措施132謝 辭137參考文獻138摘 要本文為某集團綜合辦公樓設(shè)計計算書。該樓建筑面積4600平方米左右,根據(jù)建筑設(shè)計、抗震方面等的要求,確定合理的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置方案,確定框架、基礎(chǔ)的形式。根據(jù)要求采用了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計中選取e軸框架進行梁柱配筋計算

5、以及樓面及屋面板進行截面設(shè)計及配筋計算。首先根據(jù)框架布局確定各構(gòu)件尺寸,進行恒載、活載及風(fēng)荷載的統(tǒng)計。然后采用分層法進行豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算,水平荷載采用d值法進行計算。之后進行內(nèi)力組合分析,找出最不利的一組內(nèi)力,進行構(gòu)件計算。樓板采用彈性理論設(shè)計,并進行柱下獨立基礎(chǔ)的配筋設(shè)計。除此之外,還進行了樓梯的設(shè)計計算。最后,根據(jù)計算結(jié)果,按照相應(yīng)的構(gòu)造要求,繪制了結(jié)構(gòu)施工圖,并寫出了相應(yīng)的設(shè)計說明。本設(shè)計的特點之一,運用了大學(xué)幾年所學(xué)過的很多理論,計算中多種計算方法得到體現(xiàn),如d值法,彎矩分配法,分層法等,使自己掌握了多方面的知識。關(guān)鍵詞:框架結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計;內(nèi)力計算;彈性理論;荷載;鋼筋混

6、凝土designation for a supermarket building (scheme four)abstracta building of supermarket was designed in this paper.the building area is about 5400.according to the supermarket design and the earthquake resistance,the reasonable structural scheme and structural foundation plan was determined.one late

7、ral frame and slab was selected and calculated.first,depth and width of sections were determined,and dead load ,live load,wind load were determined.then the internal forces of the structure under vertical load were calculated.the d-method was used for caculating the wind load.after the combination o

8、f internal forces,the most unfavorable combination of internal forces was identified.then the necessary reinforcement in beams and columns was determined.the elastic theory was used for calculating slab.in addition,the single-foundation and combined foundation were designed.the stairway and canopy w

9、ere also designed.finally according to the calculated results and detail, blueprints of the structure had been completed.the advantage in this design was that many theories studied in university in four years was used.the many kinds of computational methods was manifested in the computation,like d-m

10、ethod,the moment assignment-method,delamination and so on,so which caused myself to grasp the various knowledge.key words: frame;structural design;internal force; elastic theory;lateral loads;reinforced concrete 前 言畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)的重要階段,是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程,是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的全面總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計,可以

11、將以前學(xué)過的知識重溫回顧,對疑難知識再學(xué)習(xí),對提高個人的綜合知識結(jié)構(gòu)有著重要的作用。通過畢業(yè)設(shè)計,使我們在資料查找、設(shè)計安排、分析計算、施工圖繪制、口頭表達等各個方面得到綜合訓(xùn)練,具備從事相關(guān)工作的基本技術(shù)素質(zhì)和技能。目前,我國建筑中仍以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主,鋼筋混凝土造價較低,材料來源豐富,且可以澆筑成各種復(fù)雜斷面形狀,節(jié)省鋼材,承載力也不低,經(jīng)過合理設(shè)計可以獲得較好的抗震性能。今后幾十年,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仍將活躍在我國的建筑業(yè)上??蚣芙Y(jié)構(gòu)體系的主要特點是平面布置比較靈活,能提供較大的室內(nèi)空間,對于自選商場類樓房是最常用的結(jié)構(gòu)體系。多層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計,除了要根據(jù)建筑高度、抗震設(shè)防等級等合理選擇結(jié)

12、構(gòu)材料、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系外,要特別重視建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置。建筑體形是指建筑的平面和立面;結(jié)構(gòu)總體布置指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置和豎向布置。 建筑體形和結(jié)構(gòu)總體布置對結(jié)構(gòu)的抗震性能有決定性的作用。畢業(yè)設(shè)計的三個月里,在指導(dǎo)老師的幫助下,經(jīng)過查閱資料、設(shè)計計算、論文撰寫以及圖紙繪制,加深了對規(guī)范等相關(guān)內(nèi)容的理解,鞏固了專業(yè)知識,提高了綜合分析、解決問題的能力。并熟練掌握了autocad和結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件pkpmcad,基本上達到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算工作量很大,在計算過程中以手算為主,后面采用建筑結(jié)構(gòu)軟件pkpmcad進行電算,并將電算結(jié)果與手算結(jié)果進行了誤差分析對比。由于自己水平有限

13、,難免有不妥和疏忽之處,敬請各位老師批評指正。1建 筑 設(shè) 計1.1建筑概況該某集團綜合辦公樓位于濟南市某工業(yè)園內(nèi),夏季主導(dǎo)風(fēng)向為南、西南風(fēng),冬季為東北風(fēng),抗震設(shè)防烈度為6度(0.05g),第二組;建筑為四層,主體為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系,采光中廳為網(wǎng)架結(jié)構(gòu),建筑面積約4600m2。標(biāo)準(zhǔn)層高3.9m,室內(nèi)外高差0.45m。建筑等級:耐火等級為級抗震等級為四級設(shè)計使用年限50年1.2采光、通風(fēng)、防火設(shè)計1.采光、通風(fēng)設(shè)計在設(shè)計中選擇合適的門窗位置,取得良好的效果以便于通風(fēng)。2.防火設(shè)計本工程耐火等級為二級,建筑的內(nèi)部裝修、陳設(shè)均應(yīng)做到難燃化,以減少火災(zāi)的發(fā)生及降低蔓延速度,公共安全出口設(shè)有兩個,

14、可以方便人員疏散。在疏散門處應(yīng)設(shè)有明顯的標(biāo)志。各層均應(yīng)設(shè)有手動、自動報警器及高壓滅火水槍。1.3建筑細部設(shè)計1、建筑熱工設(shè)計應(yīng)做到因地制宜,保證室內(nèi)基本的熱環(huán)境要求,發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益。2、建筑體型設(shè)計應(yīng)有利于減少空調(diào)與采暖的冷熱負荷,做好建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫和隔熱,以利節(jié)能。3、采暖地區(qū)的保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行的民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4、室內(nèi)應(yīng)盡量利用天然采光。5、為滿足防火和安全疏散要求,在中廳內(nèi)設(shè)有一樓梯。6、辦公樓內(nèi)的布置與裝修以清新自然為主,衛(wèi)生間的地面鋪有防滑地板磚,墻面貼瓷磚。1.4方案構(gòu)思設(shè)計采用目前國內(nèi)通用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),部分為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。本設(shè)計充分考慮到總體規(guī)劃提出的要

15、求、建筑高度、抗震設(shè)防烈度和周圍環(huán)境的關(guān)系,確定本結(jié)構(gòu)的建筑平面布置簡單、規(guī)則、對稱、長寬比不大,對抗震有利,結(jié)構(gòu)具有較好的整體性;同時考慮到結(jié)構(gòu)不同使用功能的需求,建筑平面布置較為靈活,可以自由分割空間,選用框架結(jié)構(gòu);立面注意對比與呼應(yīng)、節(jié)奏與韻律,體現(xiàn)建筑物質(zhì)功能與精神功能的雙重特性。1.5設(shè)計過程建筑設(shè)計根據(jù)建筑用地條件和建筑使用功能、周邊城市環(huán)境特點,首先設(shè)計建筑平面,包括建筑平面選擇、平面柱網(wǎng)布置、平面交通組織及平面功能設(shè)計;其次進行立面造型、剖面設(shè)計;最后設(shè)計樓梯和衛(wèi)生間。本設(shè)計滿足建筑單位的使用要求,技術(shù)措施合理,同時,通風(fēng)、采光、消防等技術(shù)指標(biāo)均滿足相應(yīng)的規(guī)范和規(guī)定。1.6建筑

16、做法屋面做法:120厚現(xiàn)澆混凝土屋面板40至60厚防水細石混凝土(內(nèi)慘混與防水劑凝土膨脹劑) 6 200雙向配筋,細石混凝土與混凝土屋面板間隙用防水密封材料封牢;素水泥漿一道20厚1:3水泥砂漿找平層1.5厚合成高分子卷材防水層(三元乙丙,pvc)2厚聚氨酯防水涂膜防水層(刷四遍)撒砂一層粘牢 30厚1:3水泥砂漿找平層填300厚種植介質(zhì),上覆200厚種植土 樓面做法:20厚磨光大理石板(稀水泥填縫,刷草酸、打蠟)5厚m907石材膠結(jié)劑20厚1:3水泥砂漿找平層10厚刷素水泥砂漿一遍120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板墻體做法:內(nèi)外墻均采用加氣混凝土砌塊內(nèi)墻:噴內(nèi)墻涂料或刷油漆6厚1:2.5水泥砂漿抹面7

17、厚1:3水泥砂漿找平掃光7厚1:3水泥砂漿打底掃光刷素水泥漿一道內(nèi)墻 7厚1:2.5水泥砂漿抹面7厚1:3水泥砂漿找平掃光7厚1:3水泥砂漿打底掃光刷素水泥漿一道2結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 設(shè)計資料2.1.1 房屋使用要求:層高為3.9m,室內(nèi)外高差為0.45m。2.1.2 工程地質(zhì)、水文、氣象資料:場區(qū)地勢平坦,第一層土為人工填土,不宜作為天然地基,第二層為粉質(zhì)粘土可作為持力層fk=250 kpa,最大凍土深度為0.5m,基本雪壓0.35 kn/m2 ,基本風(fēng)壓0.4 kn/m2,主導(dǎo)風(fēng)向,夏季為西南風(fēng);冬季為東北風(fēng),抗震烈度6度,設(shè)計地震分組第二組,設(shè)計基本地震加速度值為0.05g。2.1.3 屋面

18、做法120厚現(xiàn)澆混凝土屋面板40至60厚防水細石混凝土(內(nèi)慘混與防水劑凝土膨脹劑) 6 200雙向配筋,細石混凝土與混凝土屋面板間隙用防水密封材料封牢;素水泥漿一道20厚1:3水泥砂漿找平層1.5厚合成高分子卷材防水層(三元乙丙,pvc)2厚聚氨酯防水涂膜防水層(刷四遍)撒砂一層粘牢 30厚1:3水泥砂漿找平層填300厚種植介質(zhì),上覆200厚種植土 2.1.4 樓面做法20厚磨光大理石板(稀水泥填縫,刷草酸、打蠟)5厚m907石材膠結(jié)劑20厚1:3水泥砂漿找平層10厚刷素水泥砂漿一遍120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板2.1.5 墻體做法:內(nèi)外墻均采用加氣混凝土砌塊內(nèi)墻:噴內(nèi)墻涂料或刷油漆6厚1:2.5水

19、泥砂漿抹面7厚1:3水泥砂漿找平掃光7厚1:3水泥砂漿打底掃光刷素水泥漿一道內(nèi)墻 7厚1:2.5水泥砂漿抹面7厚1:3水泥砂漿找平掃光7厚1:3水泥砂漿打底掃光刷素水泥漿一道2.1.6活荷載:樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:辦公室、廁所為2.0 kn/m2;走廊、樓梯間為2.5 kn/m2;上人鋼筋混凝土屋面為2.0 kn/m22.2 結(jié)構(gòu)選型布置及計算簡圖2.2.1結(jié)構(gòu)選型本工程選用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。2.2.2柱網(wǎng)布置(見圖2.1)圖2.1 柱網(wǎng)平面布置圖(單位:mm)2.3 梁、板、柱尺寸初定2.3.2橫向框架梁:梁高h =(1/101/15)l =(1/101/15)×7200=(4807

20、20)mm, 取h =700mm;梁寬b =(1/31/2)h =(1/31/2)×700=(233350)mm,取b =300mm2.3.2縱向框架梁: 梁高h =(1/101/15)l =(1/101/15)×7200=(480720)mm, 取h =650mm;梁寬b =(1/31/2)h =(1/31/2)×650=(217325)mm,取b =300mm2.3.3次梁:梁高h =(1/121/18)l =(1/121/18)×7200=(400600)mm, 取h =600mm;梁寬b =(1/31/2)h =(1/31/2)×600

21、=(200300)mm,取b =300mm2.3.4板厚:h/l01>1:50,取h=120mm>80mm2.3.5框架柱:因本層建筑層數(shù)為四層,故可根據(jù)層高/15>柱截面來確定柱截面,即3900/15=260>柱截面,可取柱截面500mm×500mm。2.3.6計算簡圖:結(jié)構(gòu)計算簡圖如下圖所示,室內(nèi)外高差為450mm,考慮到待建地的地質(zhì)條件及氣候因素,設(shè)定其基礎(chǔ)頂面距室外地坪550mm,故:底層柱高為: h=3900+450+550=4900mm;各梁柱構(gòu)件的線剛度比經(jīng)過計算后列于圖中其中在求梁截面慣性矩時考慮到現(xiàn)澆樓板的作用,取i=2io(io為不考慮樓板

22、翼緣作用的梁截面慣性矩)。邊跨梁:ib=2 ec×(1/12) ×0.3×0.73 /7.2=23.82×中間梁:ib=2 ec×(1/12) ×0.25×0.43 /3=8.89×上部各層柱ic=ec×(1/12) ×0.5×0.53 /3.9=13.35×底層柱ic=ec×(1/12) ×0.5×0.53 /4.9=10.63×選擇e軸所在的一榀框架作為計算單元,各層梁柱線剛度如下圖: 圖2.2結(jié)構(gòu)計算簡圖及線剛度2.4框架結(jié)構(gòu)計算

23、2.4.1恒荷載計算2.4.1.1 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值300厚種植介質(zhì):18×0.3=5.4n/m2200厚種植土:0.2×16=3.2 kn/m240至60厚防水細石混凝土:24×(0.04+0.06)/2=1.2kn/m21.5厚合成高分子卷材防水層: 0.0015×10.5=0.016 kn/m22厚聚氨酯防水涂膜防水層:0.002×10.5=0.021 kn/m230厚1:3水泥砂漿找平層:0.03×20=0.6 kn/m220厚1:3水泥砂漿找平層:0.02×20=0.4 kn/m2120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板

24、 0.12×25 = 3 kn/m2屋面恒荷載 13.84kn/m2邊跨框架梁自重 : (0.7-0.12)×0.3×25=4.35kn/m梁側(cè)粉刷: 2×(0.7-0.12) ×0.02×17=0.39 kn/m中跨框架梁自重: 0.25 ×0.4×25=2.5kn/m 梁側(cè)粉刷: 2×(0.4-0.12) ×0.02×17=0.19 kn/m因此作用在屋頂框架梁上的線荷載為:=4.74kn/m=2.69kn/m屋面板傳給框架梁的均布荷載:=49.82kn/m=49.82kn/m2.

25、4.1.2樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值20厚磨光大理石板 0.02×28 = 0.56 kn/m25厚m907石材膠結(jié)劑 0.005×10 = 0.05 kn/m220厚1:3水泥砂漿找平層 0.02×20 = 0.4 kn/m210厚刷素水泥砂漿一遍 0.01×20 =0.2 kn/m2120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12×25 = 3.0 kn/m2樓面恒荷載合計: 4.21 kn/m2邊跨框架梁自重: 0.3×(0.7-0.12)×25=4.35 kn/m梁粉刷: 0.02×(0.7-0.12)×2

26、5;17=0.39 kn/m中跨框架梁自重: 0.25×0.4×25=2.5 kn/m梁粉刷: 0.02×(0.4-0.12)×2×17=0.19 kn/m作用在中間層框架梁上的線荷載為:邊跨梁(跨12、89)、自重產(chǎn)生的線荷載:g邊 = 4.35+0.39 = 4.74kn/m中跨梁(跨23、78)、自重產(chǎn)生的線荷載:g中 = 2.5+0.19= 2.69 kn/m樓面板傳給框架梁的均布線荷載:=4.21×3.6 = 15.16 kn/m2=2.69×3.6= 9.69kn/m2 2.4.1.3屋面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值a

27、、1軸、9軸框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值女兒墻自重標(biāo)準(zhǔn)值:1400mm高,240mm厚:1.4×7.2×0.24×19 = 45.96 kn粉刷:1.4×0.02×2×7.2×17 = 6.85 kn邊柱橫向框架梁自重: 0.3×0.65×7.2×25 = 35.10 kn粉刷: 0.02×(0.650.12)×2×7.2×17 = 2.59 kn次梁自重: (0.6-0.12)×0.3×7.2/2×25 = 12.96 kn粉刷:

28、0.02×(0.6-0.12)×2×17×7.2/2 = 1.18 kn屋面橫載傳來自重: 1/4×7.2×7.2×13.84 = 179.37kn 頂層邊節(jié)點1、9集中荷載 284.01 kn由建筑圖知,=100mm得=284.01×0.1=28.40kn.mb. 2軸框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:橫向框架梁自重: 0.3×0.65×7.2×25=35.10 kn 粉刷:0.02×(0.65-0.12)×2×7.2×17=2.59kn次梁自重標(biāo)準(zhǔn)值:

29、(0.6-0.12)×0.3×25×7.2/2=12.96kn粉刷:0.02×(0.6-0.12)×2×7.2/2×17=1.18kn屋面恒荷載傳來:1/4×7.2×7.2×13.84+7.2×3/2×13.84=328.84 kn頂層2軸、8軸節(jié)點集中荷載=380.68 kn=380.68×0.1=38.07kn.mc.3軸、7軸框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:橫向框架梁自重: 0.3×0.65×7.2×25=35.10 kn 粉刷:0.02

30、×(0.65-0.12)+0.02×0.65×2×7.2×17=2.89kn屋面恒荷載傳來:3/2×7.2×13.84=149.47kn 網(wǎng)架傳來恒荷載:47.03kn頂層3軸、7軸節(jié)點集中荷載=234.50 kn=234.01×0.1=23.45kn.m2.4.1.4樓面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值a:1軸、9軸框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:邊柱橫梁自重及粉刷: 35.1+2.59=37.69kn次梁自重及粉刷: 12.96+1.18=14.14kn窗自重: 2.30×1.8×2×0.45=3.

31、81kn窗外墻體自重: (7.2-0.5)×3.25-2.30×1.8×2 ×0.24×7=22.37kn粉刷:(7.2-0.5)×3.25-2.35×1.8×2 ×0.02×2×17 =9.05kn 框架柱自重 : 0.5×0. 5×3.9×25=24.38 kn粉刷: (0. 5×4-0.24×2)×0.02×3.9×17=2.02kn樓面?zhèn)鱽砗奢d: 7.2×7.2/4×4.21=5

32、4.56kn中間層邊節(jié)點(1軸、9軸)集中荷載=168.02 kn=(168.02-24.38-2.02)×0.1=14.16kn.mb.2軸、8軸框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:橫向框架梁自重及粉刷: 35.1+2.59=37.69 kn 次梁自重及粉刷: 12.96+1.18=14.14kn內(nèi)墻高窗自重:1.5×0.6×0.45=0.41 kn內(nèi)縱墻自重: ((7.2-0.5)×3.25-2.7×1.2-1.5×0.6)×0.24×7=29.63kn粉刷:((7.2-0.5)×3.25-2.7×1.

33、2-1.5×0.6)×0.02×17×2=12kn門重: 2.7×1.2×0.2=0.65kn 框架柱自重:0.5×0. 5×3.9×25=24.38 kn 粉刷(0.5×4-0.24×2)×0.02×3.9×17=2.02kn 樓面?zhèn)鱽砗奢d:7.2×7.2/4×4.21+ 7.2×3/2×4.21=100.03kn 中間層中節(jié)點(2軸、8軸)集中荷載=220.95 kn=(220.95-24.38-2.02)

34、15;0.1=19.46kn.mc:3軸、7軸框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:邊柱橫梁自重及粉刷: 35.1+2.59=37.69kn框架柱自重 : 0.5×0. 5×3.9×25=24.38 kn粉刷: 0. 5×4×0.02×3.9×17=2.65kn樓面?zhèn)鱽砗奢d: 7.2×3/2×4.21=45.47kn中間層邊節(jié)點(3軸、7軸)集中荷載=110.19 kn=(110.19-24.38-2.65)×0.1=8.39kn.m圖2.3恒荷載圖2.4.2活荷載計算2.4.2.1屋面活荷載計算:屋面為上人

35、屋面,查得屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.0 kn/m2=2.0×3.6=7.2kn/m=1/4×7.2×7.2×2.0=25.92kn =1/4×7.2×7.2×2.0+7.2×3/2×2.0=47.52 kn=2.0×3.6=7.2kn/m =3/2×7.2×2.0=21.60kn25.92×0.1=2.59 kn.m47.52×0.1=4.75kn.m21.60×0.1=2.16kn.m2.4.2.2樓面活荷載計算樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.0kn/m2走

36、廊活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:2.5 kn/m2 =2.0×3.6=7.2kn/m=1/4×7.2×7.2×2.0=25.92kn =1/4×7.2×7.2×2.0+7.2×3/2×2.5=52.92 kn=2.5×3.6=9kn/m =3/2×7.2×2.5=27 kn25.92×0.1=2.59kn.m52.92×0.1=5.29kn.m27×0.1=2.7kn.m圖2.4活荷載2.4.3.風(fēng)荷載計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算公式:k =z·s·

37、;z·o其中:基本風(fēng)壓:o = 0.40 kn/m2本建筑的總高度為17m30 m,且高寬比17/32.=0.521.5,故風(fēng)振系數(shù):z = 1.0風(fēng)載體形系數(shù):s = 0.8(-0.5) = 1.3地面的粗糙程度為b類,查風(fēng)壓高度變化系數(shù)表可求得相應(yīng)樓層高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)z。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點的集中荷載,計算過程列于下表,表中z為框架節(jié)點離室外地面的高度,a為一榀框架各層節(jié)點的受風(fēng)面積計算如表2.1所示表2.1風(fēng)荷載計算過程層數(shù)zszi (m)zo (kn/m2)k (kn/m2)ai (m2) pi (kn)四層1.01.316.051.160.400.602

38、4.1214.59三層1.01.312.151.060.400.5528.0815.48二層1.01.38.251.000.400.5228.0814.60一層1.01.34.351.000.400.5229.715.44風(fēng)荷載作用下的計算簡圖:圖2.5 風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖(kn)2.5.內(nèi)力計算2.5.1恒荷載作用下的內(nèi)力分析2.5.1.1 荷載等效恒荷載為豎向荷載,內(nèi)力分析方法采用分層法計算,分層法除底層以外,其余各層柱的線剛度應(yīng)乘以0.9的修正系數(shù),且傳遞系數(shù),由1/2改為1/3,以考慮假設(shè)的柱上下端與實際情況的出入。將梯形及三角形分布荷載等效為均布荷載其等效公式如下圖所示:圖2

39、.6 三角形及梯形分布荷載等效為均布荷載示意圖計算過程如下表2.2所示表2.2 恒荷載的等效過程樓層梁g1(kn/m)g2(kn/m)1=lo1/(2×lo2)g0=(1-2×12 +13)(kn/m)g1=g1+g0(kn/m)頂層邊跨4.7449.820.2544.3749.11中間層4.7415.160.2513.5018.24樓層梁g1(kn/m)g2(kn/m)g0=5/8 g2(kn/m)g1=g1+g0(kn/m)頂層中跨2.6949.8231.1433.83中間層2.699.696.068.75此時恒荷載作用的框架計算簡圖如下圖所示:圖2.7 等效恒荷載作用

40、下的計算簡圖(單位:kn/m)因為框架對稱,荷載也對稱,中跨中節(jié)點無轉(zhuǎn)角,故只須計算一半即可。2.5.1.2梁固端彎矩頂層各跨:= =×49.11×=212.16 kn.m= =×49.11×=212.16 kn.m= =×33.83×=25.37 kn.m= =×33.83×=25.37 kn.m其余層: = =×18.24×=78.80 kn.m= =×8.75×=6.57 kn.m2.5.1.3求各節(jié)點的分配系數(shù)節(jié)點分配系數(shù)頂層: 標(biāo)準(zhǔn)層: 底層: 2.5.1.4內(nèi)力計

41、算a、彎矩的計算過程如下圖,將相鄰兩層由分層法求得的內(nèi)力疊加,作為原框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,圖2.8頂層彎矩傳遞圖2.9標(biāo)準(zhǔn)層彎矩傳遞圖2.10底層彎矩傳遞框架梁在實際恒荷載分布荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩如下:.頂層邊跨框架梁在恒載作用下的彎矩圖 頂層中跨框架梁在恒載作用下的彎矩圖 標(biāo)準(zhǔn)層邊跨框架梁在恒載作用下的彎矩圖 標(biāo)準(zhǔn)層邊跨框架梁在恒載作用下的彎矩圖圖2.11 圖2.12恒載彎矩圖b.梁柱的剪力計算梁的剪力:頂層:邊跨梁:其計算簡圖如下圖所示: 圖2.13 頂層邊跨由m2 = 07.2×v1 171.49115.3049.11×7.2×3.6 = 0 v1 =

42、 168.99 kn v2 = 184.60kn中跨梁:其計算簡圖如下圖所示:圖2.14 頂層中跨由m3 = 03×v1 10.8366.3733.83×3×1.5 = 0 v1 =69.26 kn v2= 32.23kn 同理得:第三層邊跨梁:v1 =64.61kn v2= 66.72kn第三層中跨梁:v1 =66.94 kn v2= 9.31kn第二層邊跨梁:v1 =64.10 kn v2= 67.23kn第二層中跨梁:v1 = 17.48 kn v2= 8.77kn第一層邊跨梁:v1 =63.87 kn v2= 67.46kn第一層中跨梁:v1 = 17.8

43、0 kn v2= 8.45kn柱的剪力:頂層:邊柱的剪力: v = (86.90+38.94)/3.9 = 32.27 kn2軸柱的剪力:v =(67.05+31.15)/3.9 = 25.18 kn3軸中柱的剪力:v =(12.62+5)/3.9 = 4.52 kn第三層:邊柱的剪力: v = (18.14+23.29)/3.9 = 10.62 kn2軸柱的剪力:v =(15.25+18.58)/3.9 = 8.67 kn3軸中柱的剪力:v =(1.83+2.69)/3.9 = 1.23 kn第二層:邊柱的剪力: v = (23.55+25.76)/3.9 = 12.64 kn2軸中柱的剪力

44、:v =(18.76+20.25)/3.9 = 10 kn3軸中柱的剪力:v =(3.03+3.5)/3.9 = 1.67 kn第一層:邊柱的剪力: v = (16.81+9.17)/4.9 = 5.30 kn2軸中柱的剪力:v =(13.30+7.15)/4.9 =4.17 kn3軸中柱的剪力:v =(2.29+1.3)/4.9= 0.73 kn在恒荷載作用下的剪力圖如下圖所示:圖2.15恒荷載剪力圖(單位:kn)c.梁、柱的軸力計算:頂層邊柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n4上 = g41 v1 = 284.01+168.99 = 453 kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示:n4下 = g

45、41 v1 gx (其中,gx代表柱重墻重門窗自重粉刷層自重)gx = 24.38+3.81+22.37+(2.02+9.05)= 61.63knn4下 = g41 v1 gx = 284.01+168.99+61.63=514.63 kn2軸柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n4上 = g42 v1 v2 = 380.68+184.60+69.26 = 634.54 kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示:n4下 = g42 v1 v2 gy (其中,gy代表柱重縱墻自重門窗自重粉刷層自重)gy = 24.38+29.63+1.06+(12+2.02)=69.06 knn4下 = g42 v1 v

46、2 gy = 380.68+184.60+69.26+69.06= 703.6 kn3軸柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n4上 = g43 v2 = 234.5+32.23 = 266.73 kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示:n4下 = g43 v2 g (其中,g代表柱重粉刷層自重)g = 24.38+2.02=26.4 knn4下 = g43v2 g = 234.5+32.23+26.4= 293.13 kn第三層邊柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n3上 = n4下 v1 gz (其中,gz代表邊柱連系梁自重粉刷層自重橫梁傳來樓面自重+次梁自重及粉刷)gz = 37.69+14.14

47、+54.56 = 106.39 knn3上 = n4下 v1 gz = 514.63+64.61+106.39 = 685.63kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示: n3下 gx圖2.23 第三層邊柱柱底軸力n3上n3下 = n3上 gx = 685.63+61.63 = 747.26 kn2軸柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n3上v1v2gp nnn5下n4下圖2.24 第三層2軸柱柱頂軸力n3下 = g4下 v1 v2 gp (其中,gp代表柱重橫梁自重粉刷自重橫梁傳來樓面自重+次梁及粉刷自重)gp = 37.69+14.14+100.03=151.86 knn3下 = g4下 v1 v2

48、 gp = 66.72+16.94+703.6+151.86= 939.12 kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示:n3下 gy圖2.25 第三層2軸柱柱底軸力n3上 n3下 = n3上 gy = 939.12+69.09= 1008.21kn3軸柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n3上 = n4下 v2 gh (其中,gh代表邊柱橫梁自重粉刷層自重橫梁傳來樓面自重)gh = 37.69+45.47= 83.16 knn3上 = n4下 v2 gh = 293.13+9.31+83.16 = 385.60kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示n3下 g圖2.27 第三層3軸柱柱底軸力n3上n3下 = n3

49、上 g = 385.60+26.4 = 412 kn第二層:邊柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n2上v1gz nnn5下n3下圖2.28 第二層邊柱柱頂軸力n2上 = n3下 v1 gz = 747.26+64.10+106.39 = 917.75 kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示:n2下 gx圖2.29第二層邊柱柱底軸力n2上n2下 = n2上 gx = 917.75+61.63 = 979.38 kn2軸柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n2上v1v2gp nnn5下n3下圖2.30 第三層2軸柱柱頂軸力n2上 = v1 v2 n3下gp = 67.23+17.48+1008.21+1

50、51.86 =1244.78kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示:n2下 gy圖2.31 第三層2軸柱柱底軸力n2上n2下 = n2上 gy = 1244.78+69.09= 1313.87kn3軸柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n2上 = n3下 v2 gh = 412+8.77+83.16= 503.93kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示n2下 g圖2.33 第二層3軸柱柱底軸力n2上n2下 = n2上 g = 503.93+26.4 = 530.33 kn第一層邊柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n1上v1gz nnn5下n2下圖2.34第一層邊柱柱頂軸力n1上 = n2下 v1 gz =

51、979.38+63.87+106.39 = 1149.64kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示:n1下 gx圖2.35 第一層邊柱柱底軸力n1上n1下 = n1上 gx = 1149.64+61.63 =1211.27kn2軸柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n1上v1v2gp nnn5下n2下圖2.36 第一層2軸柱柱頂軸力n1上 = v1 v2 n2下gp = 67.46+17.80+1313.87+151.86= 1550.99 kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示:n1下 gy圖2.37 第一層2軸柱柱底軸力n1上n1下 = n1上 gy = 1550.99+69.09 = 1620.08kn3

52、軸柱軸力:柱頂軸力計算簡圖如下圖所示:n1上 = n2下 v2 gh = 530.33+8.45+83.16= 621.94kn柱底軸力計算簡圖如下圖所示n1下 g圖2.39 第一層3軸柱柱底軸力n1上n1下 = n1上 g = 621.94+26.4 =648.34 kn經(jīng)計算可知,梁的軸力同柱的軸力相比非常小,對梁的截面設(shè)計不起控制作用,故可忽略不計,則該框架柱在恒荷載作用下的軸力圖如下圖所示:圖2.40 恒荷載作用下的軸力圖(單位:kn)d、對彎矩進行調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)為0.8圖2.41調(diào)幅后柱邊緣彎矩值2.5.2活載作用下的內(nèi)力計算在本次設(shè)計中,屋面活荷載與樓面活荷載同恒載相比,其值要小得

53、多,所以在本次畢業(yè)設(shè)計中就不考慮活荷載的最不利布置,采用近似活荷載滿跨布置進行內(nèi)力計算,內(nèi)力分析采用分層法計算。2.5.2.1荷載等效,計算過程見表2.3所示表2.3活荷載的荷載等效過程樓層梁q(kn/m)1=lo1/(2×lo2)g0=(1-2×12 +13)q(kn/m)頂層邊跨7.20.256.41中間層7.20.256.41樓層梁q(kn/m)q0=5/8 q(kn/m)頂層中跨7.24.5中間層7.24.5等效活荷載作用下的計算簡圖如下圖所示:圖2.42等效活荷載作用下的計算簡圖(單位:kn/m)因框架對稱,荷載也對稱,故只需計算一半即可。2.5.2.2梁固端彎矩:頂層、樓層邊跨:= =×6.41×=27.69 kn.m頂層、樓層中間跨: = =×4.5×=3.38 kn.m2.5.2.3求個節(jié)點分配系數(shù):各節(jié)點分配系數(shù)同恒荷載作用下的相同直接應(yīng)用即可。2.5.2.4內(nèi)力計算:a、彎矩的計算過程如下圖,將相鄰兩層由分層法求得的內(nèi)力疊加,作為原框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。圖2.43頂層圖2.44標(biāo)準(zhǔn)層圖2.45底層框架梁在

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