某公司辦公樓設(shè)計土木工程畢業(yè)論文

1、某公司辦公樓設(shè)計土木工程畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計論文江蘇元大建筑科技有限公司辦公樓設(shè)計the office building of jiangsu yuanda building technology co., ltd.學生姓名學院名稱專業(yè)名稱指導教師2013年 5月 25日摘耍木次畢業(yè)設(shè)計題目為“江蘇元大建筑科技有限公司辦公樓”。按畢業(yè)設(shè) 計任務(wù)書的要求，此綜合樓共五層，建筑總高度為23. 95m,總建筑面積約為 3798?o本建筑結(jié)構(gòu)均為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)。本 設(shè)計抗震設(shè)防烈度為7度。工程設(shè)計包括兩部分，即建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。建筑 設(shè)計是在查閱相關(guān)資料及規(guī)范的基礎(chǔ)上完成

2、了平面（底層，標準層）、止立面、側(cè) 立面及剖面圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計采用三水準兩階段的設(shè)計方法，包括三部分內(nèi)容:第一, 通過手算進行結(jié)構(gòu)計算。具體內(nèi)容包括:結(jié)構(gòu)方案和初選截面尺寸;結(jié)構(gòu)計算簡圖 及剛度參數(shù)計算;荷載計算及結(jié)構(gòu)位移驗算；水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析;豎 向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析;荷載效應及內(nèi)力組合;截面設(shè)計和構(gòu)造要求;慕礎(chǔ) 設(shè)計。其中在水平地震作用的計算過程中應用d值法和底部剪力法進行框架結(jié)構(gòu) 在水平荷載作用下的內(nèi)力和側(cè)移計算,在計算過程屮，充分利用了 excel及結(jié)構(gòu) 力學求解器等進行電算，保證了計算的準確性。第二，結(jié)構(gòu)施工圖繪制。在施工 圖的繪制過程中，應用auto cad軟件進行制

3、圖，繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖,基礎(chǔ)平面圖, 樁基礎(chǔ)詳圖等。第三，計算機輔助設(shè)計與校核。通過應用pkpm軟件對結(jié)構(gòu)進行 輔助設(shè)計，并與手算結(jié)果進行校核,得到橫向框架配筋圖，梁板平法施工圖。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗震設(shè)計;基礎(chǔ)設(shè)計abstractthe graduation design topic for one traffic police buildingintcgrated dcsign according to the requirements of graduation dcsign, the building of five layers, building a total heig

4、ht of 23. 95 m, with a total construction area of about 3798 square meters. this building structure for steel reinforced concrete frame structure, basic using slurry-supported machinery into a pile foundation. in this paper,the district seismic fortification intcnsity is designed for 8 degrees. the

5、engineering design includes two parts, namely the architectural design and strueture design- architectural design is in access relevant information and on the basis of regulating the plane complete, standard layer, bottom facade, side el evalion and section. structure design uses three level two sta

6、ges of design methods, including three parts: first， by hand count strueture calculation. including components section size, the load calculation，the met hod of using d value st ructure and equiveilent base shear method under horizontal loads of internal force and lateral force calculation, the fram

7、ework and section design beam and column board, the reinforcement, foundation design engineering design includes two parts, namely the architectural design and design. architectural design is in access rclcvant infornieition and on the basis of rcgulating the plane complete, standard layer, bottom f

8、acade, side elevation and section. second, the strueture construetion drawings. specific include: the construction scheme, construction scheme and the primary section size, floor structure design, structure diagram and rigidity parameters calculation, the load calculation and the structural displace

9、ment calculation, under horizontal loads of structural internal force analysis,vertical load structure internal force analysis, load effect and internal combination, section design and construction requirements. third, basic design, the structure of drawing, the computer aided design using pkpm.key

10、words: frame structure strueture design seismic design foundation design目錄1. 緒論21.1序言 212建筑設(shè)計說明21.2. 1總平面設(shè)計21.2.2平面設(shè)計 21. 2. 3剖面設(shè)計 31.2.4立面設(shè)計 32. 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書42. 1工程概況42. 2結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖42.3重力荷載計算92. 3.1屋而及樓而永久荷載標準值92. 3. 2屋面及樓面可變荷載標準值92. 3.3梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算92. 3. 4重力荷載代表值102.4框架側(cè)移剛度計算112. 5橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移

11、計算142.6豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算192.6. 1橫向框架內(nèi)力計算192. 6.2橫向框架內(nèi)力組合292. 7截面設(shè)計372. 7. 1框架梁372.7.2框架柱412.7.3框架梁柱節(jié)點核芯區(qū)截面抗震驗算452. 8基礎(chǔ)設(shè)計482. 9樓梯設(shè)計50附表 55附表1柱側(cè)移剛度修正系數(shù)55附表2彈性層間位移角限值55附表3倒三角形分布水平荷載下各層柱標準反彎點高度比56附表4上、下層高不同的修正值和56附表5柱篩筋加密區(qū)的篩筋最小配篩特征值57結(jié)論58致謝59參考文獻601 緒論1.1序言鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是建筑中一種常見的結(jié)構(gòu)形式。特別是近十多年來，隨著 我國經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展，由于生

12、產(chǎn)的需要，這類結(jié)構(gòu)以其造價低,適用范圍廣等 優(yōu)點而獲得廣泛的應用。根據(jù)活動中心設(shè)計規(guī)范和其它相關(guān)標準，以及設(shè)計要求 和提供的地質(zhì)資料，設(shè)計該框架結(jié)構(gòu)。按照先建筑后結(jié)構(gòu)，先整體布局后局部節(jié)點 設(shè)計步驟設(shè)計。結(jié)合建筑設(shè)計并考慮公共建筑的特點，該建筑采用了框架結(jié)構(gòu)。建筑設(shè)計部分包括建筑的平面、立面和剖面設(shè)計，主要解決建筑平面布局 和立面造型問題,此外對一些細部尺寸進行了設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分主要由內(nèi)力計 算和截面設(shè)計組成。內(nèi)力計算部分首先由基本資料計算水平地震荷載和豎向重力 荷載，主要運用了彎矩分配等方法。之后進行荷載組合，并且根據(jù)其進行截面設(shè)計 和計算，主要包括構(gòu)件截面尺寸設(shè)計以及構(gòu)件配筋設(shè)計。本建筑

13、基礎(chǔ)形式選用樁 基礎(chǔ)。在設(shè)計過程屮，根據(jù)國家最新規(guī)范和土木工程設(shè)計屮的各種要求進行計 算,并運用auto cad和pkpm等制圖軟件進行輔助設(shè)計和繪圖。畢業(yè)設(shè)計是我們在畢業(yè)前最后的學習和綜合訓練階段，是深化、拓寬、綜 合學習的重要過程。因此畢業(yè)設(shè)計對提高我們的專業(yè)水平具有十分重要的意義。 作為土木工程房屋建筑工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計,采用辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計 的題目，具有廣泛的應用性。本設(shè)計正文包括建筑設(shè)計說明部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書 部分。12建筑設(shè)計說明根據(jù)設(shè)計任務(wù)書中的要求，同時考慮到江蘇元大建筑科技有限公司辦公 樓的使用功能及建筑物設(shè)計要求，進行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計。其建筑的 總長度

14、為60. im,總的寬度為16. 7mo主體結(jié)構(gòu)共5層，層高均為3. 9m.主體結(jié)構(gòu) 采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框結(jié)構(gòu)。1.2. 1總平面設(shè)計本設(shè)計為江蘇元大建筑科技有限公司辦公樓，根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)境，即建筑地 段的大小、形狀、道路交通情況、地形條件、朝向、主導風向、氣候條件等，做 出了總平而設(shè)計，即設(shè)置了功能分區(qū)、組織道路系統(tǒng)、安排岀入口及布置綠化和 其他附屬設(shè)施。1.2.2平面設(shè)計本辦公樓是江蘇元大建筑科技有限公司辦公樓。因此本設(shè)計的原則是: 滿足各種功能的前提下，提高技術(shù)水平,做到舒適實用。在第一層為方便使用設(shè)有 休息室和活動室等,其他每層都有檔案室和大、中、小型辦公室和會議室為工作 人員提供方便。

15、房間平面中門的最小寬度是由通過人流多少和搬進房間家具設(shè)備 的大小決定的，房間屮窗的大小和位置主要是根據(jù)室內(nèi)采光通風要求來考慮。1. 2. 3剖面設(shè)計根據(jù)平面設(shè)計進行剖面設(shè)計，層數(shù)為5層,每層層高都為為3. 9mo其中根 據(jù)層高對樓梯踏步進行了設(shè)計。為防止室外用水流入室內(nèi)，并防止墻身受潮，設(shè)計 室內(nèi)外高差為450mm。1. 2. 4立面設(shè)計結(jié)構(gòu)韻律和虛實對比，是使建筑立面富有表現(xiàn)力的重要設(shè)計手法。建筑立 而上結(jié)構(gòu)構(gòu)件或門窗有規(guī)律的重復和變化，給人們在視覺上得到類似音樂詩歌中 節(jié)奏韻律變化的感受效果。在木設(shè)計中，考慮到建筑的特殊用途，正立面中所有的 窗選取同樣的尺寸，給人以特別整齊、莊重的感覺！2

16、. 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書2. 1工程概況本設(shè)計為江蘇元大建筑科技有限公司辦公樓，建筑面積為3798?o其設(shè)計依據(jù)為：1氣象條件(1) 溫度:冬季采曖室外計算溫度-10°c,夏季最高氣溫35°co(2) 主導風向：常年主導風向為東南風?；撅L壓0. 35kn/?o(3) 基本雪壓:0. 35 kn/?o年降雨量:650nun;日最大降雨量:87mm;時最大降雨量:56nun;雨季集中在7、8月份。(5) 土壤最大凍結(jié)深度500mmo2工程地質(zhì)條件1地形概述:擬建場地地形平緩。2勘測場地位于舊房拆遷帶，地勢平緩。鉆探深度范圍內(nèi)揭露的地層，由 上至下可分為四層： 粘土:褐灰黃褐色，可塑

17、，濕，中密，表層為耕作土，厚度約為0. 50m左 右，底部漸含砂及鐵鐳結(jié)核。土質(zhì)分布均勻，屬中等壓縮性土層。厚度約5. 10m左右。 粉質(zhì)粘土:黃灰黃色，可塑，濕，中密，上部含有少量灰白色粘土塊。土 質(zhì)較均勻，分布連續(xù)，屬中等壓縮性土層。厚度約1. 80m左右。 粉土:棕黃色黃色，可塑，含有貝殼碎屑，屬中等壓縮性土層。厚度約3. 00m左右。 粉質(zhì)粘土 :黃色，軟塑，飽和，夾粉砂透鏡體和層而粉砂，該層未鉆穿。3地下水位:地表以下2. 0m,水質(zhì)對水泥無侵蝕性。3. 本工程設(shè)防烈度為7度第一組，設(shè)計基本地震加速度為0. 15g,場地類 別為類，丙類建筑,地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級。4墻體材料選用加氣

18、混凝土中小型砌塊。2. 2結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計的要求，進行了 建筑平面、立面及剖面設(shè)計,其標準層建筑平面、結(jié)構(gòu)平面和剖面示意圖分別見 圖1、圖2、圖3。主體結(jié)構(gòu)共五層，層高都為為3. 9mo填充墻采用300imn厚的加氣混凝土空心砌塊磚砌筑。門為木門，門洞根據(jù) 門的規(guī)格定岀。窗為鋁合金窗，洞口也根據(jù)各窗規(guī)格定岀。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loommo梁截面高度 按跨度的1/121/8估算，由此估算的梁截面尺寸見表1,表1中還給出了各層梁 的混凝土強度等級。其設(shè)計強度：一層采用c35 16. 7n/ mm2, ftl. 57n /mm2)，其 他各

19、層采用 c30(14. 3n/ mm2, ftl. 43n /imn2)表1梁截面尺寸(nrni)及各層混凝土強度等級層次混凝土強度等級橫梁(bxh)縱梁(bxh)次梁(bxh)ab、cd 跨 bc 跨2-5c30 300x700300x500300x700300x6001 c35柱截面尺寸可根據(jù)式估算。由附表1可知該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為二級,其軸壓比限值0.8;各層的重力荷載代表值近似取12kn/m2o由圖2可知邊柱及中柱的負載面積分別為7.8x3. 3m2和7.8x4. 8m2o由得第一層柱截面面積為邊柱ac2中柱ac2如取柱截面為正方形，則邊柱和屮柱截面高度分別為500mm和400mmo

20、根據(jù)上述計算結(jié)果并綜合考慮其它因素,本設(shè)計柱截面尺寸取值如下：廣5 層 500mm x 500mm基礎(chǔ)選用樁基礎(chǔ)。圖1建筑平面布置圖圖2結(jié)構(gòu)平面布置圖圖3剖面圖框架結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖4所示。取一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，取3. 9m;底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即 hl3. 9+0. 5+0. 454. 85m。圖3橫向框架圖b縱向框架圖4框架結(jié)構(gòu)計算簡圖2. 3重力荷載計算2. 3.1屋面及樓面永久荷載標準值屋面：30厚細石混凝土保護層22 x 0. 030. 66kn/?4minsbs改性瀝青防水卷材0. 4kn/? 20厚水泥砂漿找平層20

21、x0. 020. 4 kn7? 100mm厚擠塑聚苯板保溫層0. 15kn/? 100厚鋼筋混凝土板25x0. 12.5 kn7?v型輕鋼龍骨吊頂0. 25kn/?合計4. 36 kn/?c4層樓面：瓷磚地面（包括水泥粗砂打底）0. 55 kn/? 100厚鋼筋混凝 土板 25x0. 12.5 kn/?v型輕鋼龍骨吊頂0. 25kn/?合計3. 30 kn/?2. 3. 2屋面及樓面可變荷載標準值 上人屋面均布活荷載標準值2. 0 kn/? 樓面活荷載標準值2. 0 kn/?屋面雪荷載標準值skur?s01.0x0. 350. 35 kn/?2. 3.3梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算梁、柱可根

22、據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計算出單位長度上的重力荷載;對墻、門、窗等可計算岀單位面積上的重力荷載。具體計算過程從略,計算結(jié) 果見表2。表2梁、柱重力荷載標準值層次構(gòu)件1 邊橫梁 0. 3 0. 7 25 1.055.513 6. 1 14 470.81 1906. 722中橫梁 0. 3 0. 5 25 1.053.938 2.5 988. 605 次梁0. 3 0. 5 251.053.938 6.3 12 297.713 縱梁 0.3 0.7 25 1.055.513 7.3 281049. 59 柱 0.5 0. 5 25 1. 106. 875 4. 7532 104525邊橫梁 0

23、. 3 0. 7 25 1.055.5136. 1 14 470.811906.722屮橫梁 0. 3 0. 5 25 1.053.938 2.5 988. 605 次梁0. 3 0. 5 251.053. 9386.3 12 297. 713 縱梁 0. 3 0. 7 25 1.055.5137.3 281049. 59 柱 0. 5 0. 5 25 1. 106. 875 3.9 32 1045注：1表中b為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù);g表示單位長度構(gòu)件重力荷載;n為構(gòu)件數(shù)量。2)梁長度取凈長;柱長度取層高。墻體為300mm厚加氣混凝土空心砌塊, 外墻面貼瓷磚(0.

24、 5kn/?),內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻面單位墻面重力荷載為 0. 5+7x0. 3+17x0. 022. 94 kn/?內(nèi)墻為200mm厚加氣混凝土空心砌塊，兩側(cè)均為 20mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為7x0. 2+17x0. 02x22.08 kn/?木門單位面積重力荷載為0. 2kn/?;鋁合金窗單位面積重力荷載取0.4kn/? o2. 3.4重力荷載代表值集中于各樓層標高處的重力荷載代表值gi永久荷 載標準值（樓板重+梁重+上下各半層的墻、柱重）+0. 5*可變荷載標準值（樓面或屋 面活荷載）g6屋面恒載+50%屋面雪載+屋蓋縱橫梁白重+屋面下半層的柱及墻體b 重+女兒墻自

25、重 4. 36 *6.6*60. 1 + 50%* 0. 35+ 2. 94 +2. 081202. 002kn同理，g5 5575. 579kng48647. 772kn g38647. 772kng28647. 772kng111149. 684kn計算結(jié)果如圖5所示：圖5各質(zhì)點重力荷載代表值2. 4框架側(cè)移剛度計算橫向框架側(cè)移剛度計算。橫梁線剛度計算過程見表3;柱線剛度計算過程見表4。表3橫梁線剛度計算表類別層次 ec/n/?2bxh/?x?10/?41/? ecto/1/n?1.5eclo/l/n?2eci0/l/n?邊橫梁 25 3.0x104300x7008.575x109 660

26、03.898 x 10105. 847x 10107. 795x 101013. 15x104 300x7008. 575x1094.093x10106. 140x10108. 186x1010走道梁253.0x104300x6005.4x10930005. 4x1010 8. 100x101010. 80x101013. 15x104 300x6005.4x1095.67x10108.505x101011. 34x1010表4柱線剛度計算表層次 /mm ec/n/?2 bxh/?x? ic/?4 eclc/l/n?147503. 15x104 500x5005.208x10103.454x1

27、0102439003.0x104500x5005.208x10104.006x1010圖6 c-6柱及與其相連梁的相對線剛度柱的側(cè)移剛度按公式計算,式屮系數(shù)由公式計算。根據(jù)梁柱線剛度比的不 同，圖2中的柱可分為中框架柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱以及樓梯間柱等?，F(xiàn) 以第二層c-6柱的側(cè)移剛度計算為例，說明計算過程，其余柱的計算過程從略，計 算結(jié)果分別見表5表7。第2層c-6柱及與其相連的梁的相對線剛度如圖6所示，圖中數(shù)據(jù)取自表3和4。由表3和表4可得梁柱線剛度比為由公式得do. 46 x表5屮框架柱側(cè)移剛度d值(n/mm)層次邊柱12根)中柱(6根)351.946 0.493155824.6420

28、.699220923195362 1.9950.499157714.7580.704222503227521 2.3700.657120695.6530.80414770233448表6邊框架柱側(cè)移剛度d值(n/m)層次 a-3、a-9、d-l、d-ll b-l、b-lk c-l、c-11351.460 0.422133383.4820.635200701336322 1.4960.428135273.5690.641202591351441 1.7780.603110774.2400.76013961100152表7樓、屯梯間框架柱側(cè)移剛度值d(n/m)層次c-4、c-5、c-7、c-8 e

29、-4、e-5、e-7、e-8353. 6690. 647204491.946 0.49315586 1441402 3.7610.653206381.9950.4991577114563614.4680.768141082.3700.65712069104708將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度，見表8。表8橫向框架層間側(cè)移剛度n/m層次12345工di 438308 603532 597308 597308 597308由表8可見,438308/6035320. 730. 7,故該框架為規(guī)則框架。2.5橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算橫向水平地震作用下

30、框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算。1 橫向自振周期計算 將折算到主體結(jié)構(gòu)頂層，即1202. 002x (1 + x)即第五層結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移由式,計算計算過程見表9。表9結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算層次 gi/knvgi/kn sdi/n/mmaui/mm ui/mm7043.387043.3859730811.8234.28647.772156913222.48647.77224338.92459730840.7196. 18647.77232986.69660353254.7155.411149.68443956.232438308100. 7100. 7計算基木周期tl,其

31、中ut的量綱為叫取® t0. 7,則t11.7x0.7x0. 576s2. 水平地震作用及樓層地震剪力計算本設(shè)計中，結(jié)構(gòu)高度不超過40m,質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形 以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準 值計算，即geqo. 85lgio. 85x 10969. 536+8647. 772x35575. 579+1202.00237136. 868kn因，所以應考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)計算如下：各質(zhì)點的水平地震作用將與代入可得：4031.58具體計算過程見表10。各樓層地震剪力按公式計算，結(jié)果列入表10o表10各質(zhì)點橫向

32、水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次hi/m gi/kn gihi/kn?mfi/kn vi/kn23. 35 1202. 00228066. 750. 053213.67 213.67416. 458647.772142255. 850. 2681080. 46)2156.89312. 558647. 772108529. 540. 205826. 472983. 362& 658647. 77274803. 230. 141568. 453551.8114. 7511149. 684 529610. 100 403. 16 3954. 973 水平地震作用下的位移計算水平地震作用下

33、框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點位移分別按公式計算，計算 過程見表11。表中還計算了各層的層間彈性位移角。各質(zhì)點水平地震作用及樓 層地震剪力沿房屋高度的分布見圖7.圖a水平地震作用分布 圖b層間剪力分布圖7橫向水平地震作用及樓層地震剪力表11橫向水平地震作用下的位移驗算層次 vi/心/mm51076.434 2156.89edi/n/mm ui/?597308 1.8 25.3597308 3. 6 23. 5ui/? hi39001/217639001/108332983. 365973084. 9919.939001/78223551.816035325. 8914.9139001/6621395

34、4. 974383089. 029. 0247501/582由表11可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層,其值為1/5821/550,滿足最大層間位移角限值的要求，其中u/h 1/550由附表2查得。4.水平地震作用下框架內(nèi)力計算以圖2中軸線橫向框架內(nèi)力計算為例,說明計算方法，其余框架內(nèi)力計算 從略?？蚣苤思袅皬澗胤謩e按式和，計算，其中取自表5,工取自表&層間 剪力取自表10。各柱反彎點高度比按式確定，其中由附表3查得。木設(shè)計中底層 柱需要考慮修正值，由附表4查得。第2層柱需考慮修正值和，其余柱均無修正。表12各層柱端彎矩及剪力計算層次 hi/m vi/kn zdij/n/m）邊柱

35、dil vily53. 9 1076. 435973081558228.081.9460. 39743.4866. 0443.9 2156. 895973081558256. 271.9460. 45098. 75120. 7033. 9 2983. 365973081558277. 831.9460. 497150. 86152.6823.9 3551.816035321577192.811.9950. 500180. 98180. 9814. 753954.97438308 12069108.9 2. 370 0. 613 200. 19200. 19層次 hi/mvi/kn edi j/

36、n/mm）屮柱di2 vi2y53.9 1076. 43597308 2209239.814. 6420. 4569. 87 85. 3943.9 2156. 895973082209279. 774. 6420. 5 155. 55155. 5533. 9 2983. 3659730822092110. 344. 6420.5 215. 16215. 1623.9 3551.8160353222250130. 944. 7580. 5 255. 33255. 3314. 753954. 97438308 14770133. 27 5. 6530. 55348. 17284. 86注:表中m量

37、綱為kn?m, v量綱為kno梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按公式計算。設(shè)計為框架柱，那么：1、先求出節(jié)點彎矩,分配到節(jié)點上的每一個桿件的桿端（包括柱端），得到柱 端彎矩；2、根據(jù)柱端彎矩，設(shè)柱端剪力為未知數(shù),列桿件力矩平衡方程，求出柱端剪 力；3、根據(jù)柱頂兩側(cè)梁傳來的梁端剪力和柱頂?shù)纳现纵S力之和，就是本柱上 端軸力。本柱上端軸力加本柱自重就是本柱下端軸力。其中梁線剛度取自表3,具體計算過程見表130表13梁端彎矩、剪力及柱軸力計算層次邊梁走道梁柱軸力mlb mrb l vb mlbmrbl vb 邊柱 n 中柱 n543.4835. 796.6 12.0149. 6049. 60333.07

38、-12.01 -21.064186. 7494. 506.6 42.61130. 92130. 92387.28-54. 62 -65.733251.43155.406.6 61.64215. 31215. 313143. 54-116. 26-147. 632331.84184. 656. 6 78. 26255. 84255. 843170. 56-194. 52-239. 931381. 17296. 326. 6 102. 65213.87213.873142.58-297. 17-279. 86注：1)柱軸力中的負號表示拉力。當為左地震作用時，左側(cè)兩根柱為拉力，對 應得右側(cè)兩根柱為壓

39、力。2)表屮m單位為kn?m, v單位為kn, n單位為kn, 1單位為嘰水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖8所示。圖 (r框架彎矩圖()圖b梁端剪力及柱軸力及柱剪力圖()圖8地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖2.6豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算2. 6. 1橫向框架內(nèi)力計算1. 計算單元取軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為7. 8m,如圖9所示。圖9橫向框架計算單元由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰 影線所示,計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的 形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中

40、心線重 合，因此在框架節(jié)點上無集屮力矩作用。2. 荷載計算1恒載計算ql, q, 1代表橫梁自重，為均布荷載形式，對第5層kn/m kn/mq2和q,2分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖所示兒何關(guān)系可得pl, p2分別為由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的恒載，它包擴梁自重，樓板 重和女兒墻等的重力荷載，計算如下：對2-4層,包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其他荷載計算同第 五層，結(jié)果為：圖10各層梁上作用的恒載2活荷載計算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖11所示：圖11各層梁上作用的活載對于第5層同理,在屋而雪荷載作用下對1-4層將以上計算結(jié)果匯總，見表14和表15表

41、14橫向框架恒載匯總表層次ql/kn/m q, 1/kn/m q2/kn/m q, 2/kn/m pl/kn p2/kn5 5.513 3. 938 16. 478 12. 675 149. 37 166. 361-412. 169 3. 938 12. 87 9. 9 154. 29 190. 79表15橫向框架活載匯總表層次q2/kn/m q, 2/kn/m pl/kn p2/kn57.8 (0. 975) 6. 0 (0. 75) 33. 35 (4. 169)52. 25 (6. 53)1-47. 8 6. 0 33. 35 52. 25按彈性理論設(shè)計計算梁的支座彎矩時，可按支座彎矩等

42、效的原則，按下式將 三角形荷載和梯形荷載等效為均布荷載p三角形荷載作用時梯形荷載作用時()其屮'*g、q -一分別為板面的均布恒荷載和均布活荷載；、-一分別為短跨與長跨的計算跨度。0. 5*0. 227頂層邊跨荷載等效后的計算簡圖如下圖12荷載等效后的計算簡圖3. 內(nèi)力計算梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算，由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計 算時可用半框架。分配系數(shù)計算公式：(3. 26)其中：為轉(zhuǎn)動剛度，兩端固支桿，一端固支，一端滑動固支桿n為該節(jié)點所連接的桿件數(shù)。由此計算出各個桿件分配系數(shù),標繪于計算簡圖上。彎矩計算過程如圖12,所得彎矩圖如圖13o梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷 載引起的剪

43、力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集 中力疊加得到，計算柱底軸力還需考慮柱的自重。如表16和表17所列。以恒載作用下的第五層框架a節(jié)點附近桿件來說明彎矩二次分配法的計 算過程。均布荷載作用下的固端彎矩計算公式:m-ql2/12 19.54*6.6 -70. 92kxm傳遞系數(shù)c1/24i 2i,則 0. 6610. 339則 76. 92*46. 88knm 76. 92*0. 33924. 04knm。同理可得其他節(jié)點處桿件的彎矩,如下圖所示。(q恒載作用下(b)活載作用下圖13橫向框架彎矩的二次分配法(m單位:)圖14豎向荷載作用下框架彎矩圖表16恒載作用下梁端剪力

44、及柱軸力(kn)層次 荷載引起剪力 彎矩引起剪力總剪力柱軸力ab跨 bc跨 ab跨 bc跨ab跨bc跨a柱b柱vavb vbvc va-vb vbvcva vbvbvc5 56.515.41-3.39053. 1118.815.41202. 48229. 29200. 57 227. 384 70.0813.33 -2.70067. 3816. 0313. 33450. 96477. 77447. 53 474. 343 70.0813.33 -2.70067.0416. 0313. 33699. 44726. 25694.49 721.302 70.0813.33 -2.70067. 041

45、6. 0313. 33974. 73974. 73941.45 968. 26170.0813.33 -3.04067. 0416. 3713. 331196. 061228. 72118& 411221.07表17活載作用下梁端剪力及柱軸力(kn)層次 荷載引起剪力 彎矩引起剪力總剪力柱軸力ab跨 bc跨 ab跨 bc跨ab跨bc跨a柱b柱518. 14(2.27)4.5(0. 56) -1. 13(-0. 14)017.01(2. 13)19.27(2.41)4.50. 5650. 366. 3076. 029.54 18. 14 4. 5 -0. 67017.4718.814.5

46、 101. 1857. 12 151.5885.06318. 14 4. 5 -0. 67017.4718.814. 5 152107. 94 227. 14160. 62218. 14 4. 5 -0. 67017. 471&814. 5 202. 82158. 74 302. 7236. 18118. 14 4. 5 -0. 90017. 4718.814. 5 253. 64209. 56 378. 26311.74注:表中括號內(nèi)數(shù)值為屋面作用雪荷載()、其他層樓面作用活荷載0對應的內(nèi)力。以向上為正。圖15恒載作用下梁端剪力及柱軸力圖心圖16活載作用下梁端剪力及柱軸力圖心2.6.

47、2橫向框架內(nèi)力組合1結(jié)構(gòu)抗震等級結(jié)構(gòu)的抗震等級可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素，由建筑抗震設(shè)計規(guī)范gb50011-2010中表6. 1. 2確定。由規(guī)范可知，本工程的框架為二 級抗震等級。2 框架梁內(nèi)力組合本設(shè)計考慮了四種內(nèi)力組合，即，。此外，對于本工程，這種內(nèi)力組合與 考慮地震作用的組合相比一般比較小，對結(jié)構(gòu)設(shè)計不起控制作用，故不予考慮。各 層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見表1&表中sgk, sqk兩列屮的彎矩m為經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩 （調(diào)幅系數(shù)取0. 8）o跨中彎矩調(diào)幅系數(shù)取12。圖17均布荷載和梯形荷載下的計算圖形下面以第一層跨梁考慮地震作用的組合為例，說明各內(nèi)力的組合方法。對 支座負彎

48、矩按相應的組合情況進行計算，求跨間最大正彎矩時，可根據(jù)梁端彎矩 組合值及梁上荷載設(shè)計值，由平衡條件確定。由圖14可得 若，說明，其中為最大 正彎矩截面至支座的距離，則可由下式求解：將求得的值代入下式即可得跨間最大正彎矩值若，說明，則若,則若,則同理，可求得三角形分布荷載和均布荷載作用下的、和的計算公式（圖圖18均布荷載和三角形荷載下的計算圖形 由下式解得:（圖x可由上式解得：本設(shè)計中，梁上荷載設(shè)計值左震則發(fā)牛在左支座右震則發(fā)牛在右支座剪力計算：左震右震則表18框架梁內(nèi)力組合表截而位置內(nèi)力一層 a-46. 1 -13. 7 381. 7 324. 50 -419. 81-74. 50 208.

49、87v 67. 0417.47102. 65 -31.89 16& 28 104.91-62. 05 -17. 94 296. 32-352.83224. 99 -99. 5816. 3718.81102. 65 123. 28 -76. 8945. 98-29. 91-8. 93 213. 87 177. 59 -239. 46-48.39 24413. 33 4. 5 142. 58 -124. 99153. 04 22. 30 跨間332. 19 235. 65173. 55 173. 55三層 a-24. 03-13. 75 251.43 217. 33 -272. 96-48. 09 162.9167. 38 17. 4761.64 8. 40128.60 105.31-62. 29 -17.22 155.4-21