土木工程畢業(yè)論文五層教學(xué)樓鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

1、荊門(mén)市第十二中學(xué)教學(xué)樓摘 要本計(jì)算書(shū)是針對(duì)武漢科技大學(xué)城市學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè)2008級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)樓設(shè)計(jì)的書(shū)面成果。本教學(xué)樓為五層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)57.6m，寬18.6m，高18.45m，為抗震等級(jí)三級(jí)，7度設(shè)防，建筑場(chǎng)地為二類(lèi)。整個(gè)設(shè)計(jì)分為建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。建筑設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求對(duì)教學(xué)樓進(jìn)行了合理的平面布置。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先選擇一榀框架為本次手算的對(duì)象，明確計(jì)算簡(jiǎn)圖和各個(gè)計(jì)算參數(shù)，計(jì)算豎向荷載、水平荷載，進(jìn)而計(jì)算出各種荷載作用下的內(nèi)力，然后對(duì)各種內(nèi)力進(jìn)行組合，從中挑選出一組或多組最不利內(nèi)力組合進(jìn)行截面配筋計(jì)算。最后完成了梁柱配筋、板配筋、基礎(chǔ)配筋等各構(gòu)件

2、施工圖的繪制。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，我穿插進(jìn)行excel電算，將電算結(jié)果同手算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、分析，以保證計(jì)算成果的可靠性。關(guān)鍵詞： 教學(xué)樓； 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)； excel 電算Abstract The calculation report is the Wuhan University of Science and Technology City College's civil engineering specialized 2008 level of graduation projectthe written achievement of “the office buildi

3、ng design”. The building is reinforcement concrete structure with seven stories. The length of the building is 57.6m, the width is 18.6m and the height is 18.45m. For three level of earthquake framework, 7 degrees fortifications, near site classification as Class two venues.The entire work is divide

4、d into two parts approximately: the architecture part and the construction part. At the beginning, I carried on the reasonable design of the hotel planar structure based on the request in the standard booklet and the design project description. In the process of “Structure Design”, first I choose a

5、pin frame as the duty which calculated for this hand, clear about its computation diagram and each computation parameter. Then carries on vertical and the horizontal load function then calculates under each kind of load function the internal force. Then carries on internal force to each kind of inte

6、rnal force to combine and to choose group of or the multi-group most disadvantageous internal force combination carries on the section design to it to match the muscle. Finally completed the beam and column match the muscle, the board matches the muscle, the foundation matches the muscle, the founda

7、tion detail drawing, the staircase and various components construction's drawing plan. In the part of the structure design, I go on computing on the structure software EXCEL, the results are compared with the hand count, analyze, and to ensure the reliability of the calculation results.Key words

8、: Office buildings; Frame structure; excel computing目 錄1 工程概況11.1 建設(shè)項(xiàng)目名稱(chēng)及概況11.2 設(shè)計(jì)資料11.2.1 水文地質(zhì)資料11.2.2 氣象資料11.2.3 地震設(shè)防要求11.2.4 建筑規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)12 結(jié)構(gòu)選型與布置22.1 結(jié)構(gòu)承重方案選擇22.2 主要構(gòu)件選型、材料選擇和構(gòu)件尺寸初選22.2.1 主要構(gòu)件選型22.2.2 材料選擇22.2.3 梁尺寸初步估算22.2.4 柱尺寸初步估算32.3 確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖32.3.1 計(jì)算簡(jiǎn)圖確定32.3.2 框架梁、柱線剛度計(jì)算43 荷載計(jì)算53.1 恒載計(jì)算53.1.1 屋

9、面橫梁豎向線荷載63.1.2 樓面橫梁豎向線荷載73.1.3 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載83.1.4 樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載83.1.5 恒載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖93.2 活載計(jì)算93.2.1 活載取值93.2.2 屋面橫梁豎向線荷載103.2.3 樓面橫梁豎向線荷載103.2.4 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載103.2.5 樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載103.2.6 活載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖113.3 風(fēng)載計(jì)算113.3.1 風(fēng)載計(jì)算113.3.2 風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖123.3.3 框架D值計(jì)算123.3.4 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移驗(yàn)算133.4 水平地震作用計(jì)算143.4.1 重力荷載代表值計(jì)算143.4.2 框架

10、自震周期計(jì)算153.4.3 地震作用計(jì)算153.4.4 水平地震作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖173.4.5 抗震變形驗(yàn)算174 軸框架內(nèi)力計(jì)算184.1 恒載作用下框架內(nèi)力計(jì)算184.1.1 彎矩計(jì)算184.1.2 剪力計(jì)算204.1.3 軸力計(jì)算214.1.4 恒載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖224.2 活載作用下框架內(nèi)力計(jì)算234.2.1 彎矩計(jì)算234.2.2 剪力計(jì)算254.2.3 軸力計(jì)算254.2.4 活載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖264.3 風(fēng)載作用下框架內(nèi)力計(jì)算274.3.1 柱的側(cè)移剛度274.3.2 柱反彎點(diǎn)高度修正274.3.3 柱桿端彎矩274.3.4 樓層中各柱分配到的剪力284.3.5 柱軸力284.

11、3.6 梁端彎矩和梁端剪力284.3.7 風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖304.4 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算304.4.1 樓層中各柱分配到的剪力304.4.2 柱反彎點(diǎn)位置確定314.4.3 柱桿端彎矩314.4.4 梁端彎矩和梁端剪力柱軸力314.4.5 水平地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖325 內(nèi)力組合335.1 控制截面內(nèi)力335.1.1 梁端彎矩調(diào)幅335.1.2 內(nèi)力調(diào)整355.2 內(nèi)力組合425.3 有震組合下框架梁、柱控制截面內(nèi)力調(diào)整485.3.1 框架梁截面內(nèi)力調(diào)整485.3.2 框架柱內(nèi)力調(diào)整486 框架截面設(shè)計(jì)546.1 框架梁截面設(shè)計(jì)546.1.1 正截面受彎承載力546.1.2 斜截面

12、受剪承載力586.2 框架柱截面設(shè)計(jì)596.2.1 柱的軸壓比和剪跨比驗(yàn)算596.2.2 正截面受彎承載力606.2.3 斜截面承載力647 板配筋計(jì)算657.1 計(jì)算說(shuō)明657.2 屋面板設(shè)計(jì)657.2.1 A區(qū)格板設(shè)計(jì)65B區(qū)格板設(shè)計(jì)697.3 樓面板設(shè)計(jì)737.3.1 A區(qū)格板設(shè)計(jì)737.3.2 B區(qū)格板設(shè)計(jì)778 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)828.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本資料828.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)用內(nèi)力828.2.1 內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)組合值828.3 邊柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)838.4 中柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)90結(jié) 論98參考文獻(xiàn)99致 謝100附件1：外文資料翻譯譯文101附件2：外文原文1051 工程概況1.1 建設(shè)項(xiàng)目名稱(chēng)及

13、概況(1) 項(xiàng)目名稱(chēng)：荊門(mén)市第一中學(xué)教學(xué)樓(2) 建筑面積：約5433.2 m2(3) 建筑總高度：18.00m(4) 建筑層數(shù)：五層(5) 結(jié)構(gòu)類(lèi)型：框架結(jié)構(gòu)(6) 該教學(xué)樓底層層高3.6m，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m，女兒墻高0.5m，室內(nèi)外高差0.45m1.2 設(shè)計(jì)資料1.2.1 水文地質(zhì)資料擬建場(chǎng)地地勢(shì)平坦，周?chē)鸁o(wú)相鄰建筑影響，自上而下土層情況為：(1) 雜填土厚1.0m(2) 粘土6-8m，承載力為fa=300Kpa(3) 微風(fēng)化巖層(4) 地下水位較低，無(wú)侵蝕性，不考慮其影響1.2.2 氣象資料基本風(fēng)壓： 基本雪壓：1.2.3 地震設(shè)防要求地震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)時(shí)考慮近震影響，擬建場(chǎng)地土

14、類(lèi)型為中軟土，類(lèi)建筑場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。1.2.4 建筑規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)(1) 建筑規(guī)模：約5433.2 m2 (2) 建筑防火等級(jí)：二級(jí)(3) 屋面防水等級(jí)：二級(jí) (4) 建筑裝修等級(jí)：中級(jí)2 結(jié)構(gòu)選型與布置2.1 結(jié)構(gòu)承重方案選擇根據(jù)建筑功能要求及建筑施工布置圖，本工程確定采用橫向框架承重方案，結(jié)構(gòu)平面布置如圖2-1圖2-1 結(jié)構(gòu)平面布置圖2.2 主要構(gòu)件選型、材料選擇和構(gòu)件尺寸初選2.2.1 主要構(gòu)件選型(1) 梁、板、柱和樓梯結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土(2) 墻體：室內(nèi)為加氣混凝土填充墻，外墻250厚，內(nèi)墻200厚；女兒墻為250厚混混凝土墻，高500(3) 基礎(chǔ)：柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基

15、礎(chǔ)2.2.2 材料選擇2.2.3 梁尺寸初步估算(1) 邊跨主梁：，取(2) 中跨主梁：取(3) 縱梁：2.2.4 柱尺寸初步估算圖2-2 中柱負(fù)荷面積簡(jiǎn)圖在初步估算柱截面面積時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足，其中n為層數(shù)；S為柱承擔(dān)的樓面荷載面積；q為折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，近似取為；為柱軸壓比；fc為混凝土抗壓強(qiáng)度，本設(shè)計(jì)柱砼為C30，fc=14.3N/mm2；查建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2010本設(shè)計(jì)為三級(jí)抗震框架，；為方便施工和出于安全考慮，邊柱截面尺寸同中柱，且每層柱尺寸相同，中柱負(fù)荷面積如圖2-2中陰影部分所示S=4.2×(3+1.5)=18.90m2，初選柱尺寸：2.3

16、 確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2.3.1 計(jì)算簡(jiǎn)圖確定取軸框架計(jì)算，以框架柱的幾何中心軸線作為柱軸線，梁軸線取至板頂即梁頂面，梁跨度為柱幾何中心軸線距離，底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至一層板頂，基礎(chǔ)頂面至底層室內(nèi)地面高度預(yù)估計(jì)為1.0m，底層柱高，26層柱高為層高即3.6m，框架計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖2-32.3.2 框架梁、柱線剛度計(jì)算(1) 框架柱剛度底層柱：中層柱：(2) 框架梁剛度在框架結(jié)構(gòu)中現(xiàn)澆樓板可作為梁的有效翼緣，考慮到這一影響，對(duì)中框架取，邊框架取，為矩形截面梁的慣性距邊跨主梁： 中跨柱梁：框架梁柱線剛度標(biāo)于圖2-3中圖2-3 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 (單位)3 荷載計(jì)算3.1 恒載計(jì)算本設(shè)計(jì)板長(zhǎng)寬比為1.6應(yīng)

17、設(shè)計(jì)為雙向板，雙向板承受豎向荷載時(shí)，直角相交的相鄰支承梁是按45°線來(lái)劃分負(fù)荷面積的，故沿短跨方向的支承梁承受板傳來(lái)的三角形分布荷載，沿長(zhǎng)跨方向的支承梁承受板傳來(lái)的梯形荷載圖3-1 板支承梁承受的荷載3.1.1 屋面橫梁豎向線荷載非上屋面恒載20厚水泥砂漿找平 KN/m2瀝青卷材 0.35/m265mm后聚乙烯泡沫板保溫層 0.2×0.0651:6水泥焦渣找坡最薄處30mm厚 14×0.03KN/m2120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 KN/m215厚板底抹灰 0.015×17=0.26KN/m2屋面恒載 4.77KN/m2梁自重邊跨AB、CD跨 0.3×

18、;0.6×25=4.5KN/m梁側(cè)粉刷 2×(0.6-0.12)×0.02×17=0.33KN/m4.83KN/m中跨BC跨 0.3×0.3×25=2.25KN/m梁側(cè)粉刷 2×(0.35-0.1) ×0.02×17=0.12 KN/m2.37KN/m作用在頂層框架梁上的線荷載為 圖3-2 恒載作用下頂層框架計(jì)算簡(jiǎn)圖中跨：圖3-3 等效均布恒載計(jì)算簡(jiǎn)圖3.1.2 樓面橫梁豎向線荷載樓面恒載地磚鋪面 0.015KN/m220mm硬性水泥 20×0.02=0.4120厚鋼筋混凝土板 0.12

19、5;25=3KN/m220厚板底粉刷 0.02×17=0.34KN/m2樓面恒載 3.76KN/m2邊跨AB、CD跨梁自重 4.83KN/m2中跨BC跨梁自重 2.37KN/m2 作用在樓面層框架梁上的線荷載：梁重+墻重：板傳來(lái)荷載：樓面框架梁上等效均布荷載 中跨：3.1.3 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載 連系梁傳來(lái)屋面自重 (0.5×4.8)2×4.83=25.01KN頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 中柱連系梁自重 13.58KN連系梁傳來(lái)屋面自重 (0.5×4.8)2×4.77=25.08KN×3.6) ×0.5×3.6×

20、;4.77=22.66KN頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 3.1.4 樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載邊柱連系梁自重 13.58KN鋁合金窗重 3.0×2.2×0.2=1.26KN 框架柱自重 0.45×0.45×3.6×25=18.225KN連系梁傳來(lái)樓面自重 (0.5×4.8)2×3.76=21.6KN中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 中柱連系梁自重 13.58KN 門(mén)自重 2.1×1.0×0.2=0.42KN框架柱自重 18.225KN連系梁傳來(lái)樓面自重 (0.5×4.8)2×3.41=21.6KN×3.

21、6) ×0.5×3×3.76=10.24KN中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 3.1.5 恒載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖圖3-4 恒載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及等效均布恒載3.2 活載計(jì)算3.2.1 活載取值由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001查得活載取值表3-1 活載取值類(lèi)型不上人屋面樓面走廊雪標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m2)0.52.02.50.53.2.2 屋面橫梁豎向線荷載邊跨AB、CD跨：中跨BC跨： 屋面框架梁上等效荷載中跨： 3.2.3 樓面橫梁豎向線荷載邊跨AB、CD跨：中跨BC跨： 樓面框架梁上等效荷載中跨： 3.2.4 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：頂層中節(jié)點(diǎn)集中

22、荷載：3.2.5 樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：中間層中結(jié)點(diǎn)集中荷3.2.6 活載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖圖3-5 活載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及等效均布活載3.3 風(fēng)載計(jì)算3.3.1 風(fēng)載計(jì)算風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式： 基本風(fēng)壓，地面粗糙度為D類(lèi)。查荷載規(guī)范知風(fēng)載體型系數(shù)為：迎風(fēng)面，背風(fēng)面，所以計(jì)算時(shí)；風(fēng)壓高度變化系數(shù)見(jiàn)下表，風(fēng)壓高度變化系數(shù)由下表按內(nèi)插法算得 表3-2 風(fēng)壓高度變化系數(shù)51015200.620.620.620.62將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，：取上層的一半和下層的一半之和，頂層取到女兒墻頂，底層只取一層的一半A：風(fēng)荷計(jì)算面積；l：柱距，等于4.8m頂層： 中間層

23、：底層： 表3-3 風(fēng)荷載計(jì)算表層次bzmsZ(m)mzw0 (kN/m2)A(m2)Pi(kN)51.00 1.318.45 0.62 0.350 11.04 3.11 41.00 1.314.85 0.62 0.350 17.28 4.87 31.00 1.311.25 0.62 0.350 17.28 4.87 21.00 1.37.65 0.62 0.350 17.28 4.87 11.00 1.34.05 0.62 0.350 18.36 5.18 3.3.2 風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖圖3-6 風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖3.3.3 框架D值計(jì)算(1) 梁柱線剛度邊跨梁：，中跨梁：底層柱：，

24、中層柱：(2) D值計(jì)算一般層：；底層：；1) 一般層 中柱：2) 底層 中柱：一般層D值總計(jì) 底層D值總計(jì) 3.3.4 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移驗(yàn)算框架層間水平位移高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ 3-2002規(guī)定，按彈性方法計(jì)算的樓層層間最大位移與層高之比，即，框架結(jié)構(gòu)表3-4 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移層次Vi/kNDij/(N/mm)ui/mmui/mmhi/mmui/hi結(jié)論53.11 57840 0.054 1.248 36000.00001496 滿(mǎn)足要求47.99 57840 0.138 1.194 36000.00003837 滿(mǎn)足要求312.86 57840 0.222 1.056

25、 36000.00006178 滿(mǎn)足要求217.74 57840 0.307 0.834 36000.00008519 滿(mǎn)足要求122.92 43500 0.527 0.527 40500.00013009 滿(mǎn)足要求由上表知，樓層間最大彈性位移滿(mǎn)足要求3.4 水平地震作用計(jì)算3.4.1 重力荷載代表值計(jì)算本次設(shè)計(jì)計(jì)算一榀框架的重力荷載代表值，即一榀框架中樓蓋及其上、下各一半層高范圍內(nèi)的全部質(zhì)量，并集中于樓面標(biāo)高處，頂層為計(jì)算到女兒墻頂和屋蓋下一半層高范圍內(nèi)(1) 頂層邊跨主梁 4.83×7.5×2=72.45KN中跨主梁 2.37×3.6=8.53KN連系梁 13

26、.58×4=54.32KN屋面自重 4.77×4.8×18.6=425.87KN女兒墻自重 0.25×0.5×4.8×2×25=28.8 KN半層墻柱重量 89KN 664.29KN屋面雪載 0.5×4.8×18.6=43.9KN(2) 中間層邊跨主梁 72.45KN中跨主梁 8.53KN連系梁 54.32KN樓面自重 3.76×4.8×18.6=330.28KN上下各半層墻柱自重(含門(mén)窗) 94.52×2=178KN 679.27KN活載樓面活載 2.0×4.8&

27、#215;15=144KN走廊活載 2.5×4.8×3.6=43.2KN 187.2KN(3) 底層梁重 80.23KN樓面自重 330.28KN連梁自重 54.32KN上下各半層墻柱自重(含門(mén)窗) 202.7KN 735.9KN活載 187.2KN3.4.2 框架自震周期計(jì)算用頂點(diǎn)位移法近似計(jì)算結(jié)構(gòu)基本周期，取表3-5 框架頂點(diǎn)假想水平位移計(jì)算表層次Gi/kNVGi/kNDi/(N/mm)ui/mmui/mm5686.24 686.24 57840 11.86 215.15 4772.87 1459.11 57840 25.23 203.28 3772.87 2231.9

28、8 57840 38.59 178.06 2772.87 3004.85 57840 51.95 139.47 1802.12 3806.97 43500 87.52 87.52 3.4.3 地震作用計(jì)算由于建筑高度不超過(guò)40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，因此在多遇地震作用下的水平地震作用采用底部剪力法計(jì)算(1) 場(chǎng)地類(lèi)別為類(lèi)，地震分組為一組，水平地震影響系數(shù)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，(2) 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，本設(shè)計(jì)計(jì)算的是一榀框架的重力荷載代表值，考慮到整體情況，結(jié)構(gòu)等效總重力荷載應(yīng)乘以予以折減，n為軸線數(shù)，本設(shè)計(jì)n=13，故需考慮高階震型對(duì)地震作用的影響，在主體結(jié)構(gòu)頂部質(zhì)點(diǎn)處

29、附加一個(gè)地震作用，：頂部附加地震作用系數(shù)表3-6 頂部附加地震作用系數(shù)Tg (s)T1 > 1.4TgT1 1.4TgTg 0.350.08T1 + 0.07不考慮0.35 < Tg 0.550.08T1 + 0.01Tg > 0.550.08T1 0.02各質(zhì)點(diǎn)上的地震作用表3-7 層間地震剪力計(jì)算層次hi/mHi/mGi/kNGiHi/kN·m GiHi GiHiFi/kNVi/kN層間最小剪力計(jì)算結(jié)論53.60 19.00 686.24 13038.56 0.296 48.28 68.67 10.979滿(mǎn)足要求43.60 15.40 772.87 11902.

30、20 0.270 44.08 112.75 23.345滿(mǎn)足要求33.60 11.80 772.87 9119.87 0.207 33.77 146.52 35.711滿(mǎn)足要求23.60 8.20 772.87 6337.53 0.144 23.47 169.99 48.077 滿(mǎn)足要求14.60 4.60 802.12 3689.75 0.084 13.66 183.65 60.911滿(mǎn)足要求3.4.4 水平地震作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖圖3-7 水平地震作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖3.4.5 抗震變形驗(yàn)算高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，按彈性方法計(jì)算的樓層層間最大位移與層高之比，即，框架結(jié)構(gòu)表3-7 層間相對(duì)位

31、移計(jì)算層次Vi/kNDi/(N/mm)ui/mmui/mmhi/mmui/hi結(jié)論60.00 0 0.00 12.83 00.00000000 滿(mǎn)足要求568.67 57840 1.19 12.83 36000.00032979 滿(mǎn)足要求4112.75 57840 1.95 11.64 36000.000541463滿(mǎn)足要求3146.52 57840 2.53 9.69 36000.000703655滿(mǎn)足要求2169.99 57840 2.94 7.16 36000.000816365滿(mǎn)足要求1183.65 43500 4.22 4.22 46000.000917794滿(mǎn)足要求由上表知，樓層間

32、最大彈性位移滿(mǎn)足要求4 軸框架內(nèi)力計(jì)算4.1 恒載作用下框架內(nèi)力計(jì)算4.1.1 彎矩計(jì)算恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用彎矩二次分配法(1) 各層節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)計(jì)算入下圖，結(jié)構(gòu)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)顧客取半結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算(2) 固端彎矩1) 橫梁固端彎矩頂層： 中間層：2) 縱梁彎矩縱梁引起柱端附加彎矩，由于梁中線與柱中線之間偏心距為112.5mm，引起柱端附加彎矩很小，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響不大，為方便計(jì)算不予考慮(3) 彎矩分配過(guò)程由于結(jié)構(gòu)和荷載對(duì)稱(chēng)，計(jì)算時(shí)取半結(jié)構(gòu)計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中彎矩分配兩次，傳遞一次，下圖中虛線上為固端彎矩，單實(shí)線上是分配彎矩，雙實(shí)線上是桿端彎矩圖4-1 恒載彎矩二次分配(4) 梁跨中彎矩求跨中彎

33、矩按實(shí)際荷載作用于間支梁計(jì)算 1) 邊跨簡(jiǎn)支梁跨中彎矩 2) 中跨簡(jiǎn)支梁跨中彎矩4.1.2 剪力計(jì)算框架在豎向荷載作用下只計(jì)算梁的剪力圖4-4 邊跨、中跨梁端剪力計(jì)算圖 表4-1 梁剪力計(jì)算表層次lagAB1gAB2gAB1l/2(l-a)gAB2/2MABMAB中MBAMik/lVAVB左(m)(m)(kN/m)(kN/m)(kN)(kN)(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN)(kN)57.50 2.40 4.83 22.88 18.11 58.34 -70.20 -97.47 80.61 1.39 75.07 -77.85 47.5

34、0 2.40 9.51 18.05 35.66 46.03 -84.26 -90.26 88.11 0.51 81.18 -82.20 37.50 2.40 9.51 18.05 35.66 46.03 -80.78 -93.35 85.43 0.62 81.07 -82.31 27.50 2.40 9.51 18.05 35.66 46.03 -81.17 -93.10 85.53 0.58 81.11 -82.27 17.50 2.40 9.51 18.05 35.66 46.03 -73.60 -99.02 81.27 1.02 80.67 -82.71 4.1.3 軸力計(jì)算框架結(jié)構(gòu)只需

35、計(jì)算柱軸力，由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到柱頂軸力，柱頂軸力加上柱自重得到柱底軸力表4-2 柱軸力計(jì)算表層數(shù)梁端剪力( KN )集中荷載( KN )柱軸力( KN )VABVBAVBCA、D軸B、C軸A柱B柱N頂N底N頂N底5.00 75.07 -77.85 19.72 54.62 61.25 129.69 147.94 158.82 177.07 4.00 81.18 -82.20 15.44 51.37 37.09 280.49 298.74 311.80 330.05 3.00 81.07 -82.31 15.44 51.37 37.09 431.18 449.44 464.89 483

36、.14 2.00 81.11 -82.27 15.44 51.37 37.09 581.92 600.17 617.94 636.20 1.00 80.67 -82.71 15.44 51.37 37.09 732.21 750.46 771.44 789.69 4.1.4 恒載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖4.2 活載作用下框架內(nèi)力計(jì)算4.2.1 彎矩計(jì)算活載最不利布置采用滿(mǎn)布荷載法，內(nèi)力計(jì)算采用彎矩二次分配法，各層節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)在恒載內(nèi)力計(jì)算時(shí)已求出，這里直接應(yīng)用(1) 固端彎矩1) 橫梁固端彎矩頂層：中間層：2) 縱梁彎矩縱梁引起柱端附加彎矩，由于梁中線與柱中線之間偏心距為113mm，引起柱端附加彎

37、矩很小，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響不大，為方便計(jì)算不予考慮(2) 彎矩分配過(guò)程由于結(jié)構(gòu)和荷載對(duì)稱(chēng)，計(jì)算時(shí)取半結(jié)構(gòu)計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中彎矩分配兩次，傳遞一次，下圖中虛線上為固端彎矩，單實(shí)線上是分配彎矩，雙實(shí)線上是桿端圖4-5 活載作用下彎矩二次分配(3) 梁跨中彎矩求梁跨中彎矩按實(shí)際荷載作用于間支梁上計(jì)算邊跨簡(jiǎn)支梁跨中彎矩 中跨簡(jiǎn)支梁跨中彎矩4.2.2 剪力計(jì)算計(jì)算方法同恒載的剪力計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果列于下表表4-3 梁剪力計(jì)算表層數(shù)邊 跨中 跨VABVBAVBCVCBMABM中MBAMBCM中5-8.72 -5.67 9.10 -1.55 -0.39 6.07 -6.17 1.62 -1.62 4-31.00 -

38、25.93 33.72 -7.36 -2.36 24.12 -24.84 8.10 -8.10 3-32.29 -24.79 34.71 -7.23 -2.49 24.16 -24.80 8.10 -8.10 2-32.45 -24.69 34.75 -7.23 -2.49 24.17 -24.79 8.10 -8.10 1-29.41 -27.01 33.13 -8.88 -0.84 23.98 -24.98 8.10 -8.10 4.2.3 軸力計(jì)算框架結(jié)構(gòu)只需計(jì)算柱軸力，由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到柱軸力表4-4 柱軸力計(jì)算表層數(shù)梁端剪力( KN )節(jié)點(diǎn)集中荷載( KN )柱軸力( K

39、N )VABVBAVBCA、D軸B、C軸NANB56.07 -6.17 1.62 5.768.4611.83 16.25 424.12 -24.84 8.10 22.80 33.84 58.75 83.03 324.16 -24.80 8.10 22.80 33.84 105.70 149.78 224.17 -24.79 8.10 22.80 33.84 152.68 216.50 123.98 -24.98 8.10 22.80 33.84 199.46 283.42 4.2.4 活載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖4.3 風(fēng)載作用下框架內(nèi)力計(jì)算風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算采用D值法4.3.1 柱的側(cè)移剛度2-

40、6層：底層：4.3.2 柱反彎點(diǎn)高度修正樓層柱的上下橫梁剛度相同，不需修正柱反彎點(diǎn)高度，對(duì)底層柱也不需要修，所以 y1= 0；樓層層高相同，不需考慮層高變化對(duì)反彎點(diǎn)的影響，對(duì)頂層柱和底層柱也不需修正反彎點(diǎn)高度，所以y2 = y3 = 0；風(fēng)載作用下反彎點(diǎn)高度按均布水平力考慮，各層柱反彎點(diǎn)高度為y0h，y0查表計(jì)算結(jié)果匯于下表中4.3.3 柱桿端彎矩4.3.4 樓層中各柱分配到的剪力表4-5 框架柱剪力彎矩計(jì)算表層次hi/mVi/kNDij/(N/mm)邊柱序號(hào)Di1Vi1KyMbi1Mui153.60 3.11 57840 13300 0.72 1.000 0.39 -1.01 -1.57 4

41、3.60 7.99 57840 13300 1.84 1.000 0.44 -2.91 -3.70 33.60 12.86 57840 13300 2.96 1.000 0.49 -5.22 -5.43 23.60 17.74 57840 13300 4.08 1.000 0.50 -7.34 -7.34 14.05 22.92 62020 14550 5.38 1.910 0.56 -12.19 -9.58 層次hi/mVi/kNDij/(N/mm)中柱序號(hào)Di2Vi2KyMbi2Mui253.60 3.11 57840 15620 0.84 2.820 0.44 -1.33 -1.70 4

42、3.60 7.99 57840 15620 2.16 2.820 0.45 -3.50 -4.27 33.60 12.86 57840 15620 3.47 2.820 0.50 -6.25 -6.25 23.60 17.74 57840 15620 4.79 2.820 0.50 -8.62 -8.62 14.05 22.92 62020 16460 6.08 3.140 0.55 -13.55 -11.09 4.3.5 柱軸力自上而下逐層疊加節(jié)點(diǎn)左右的梁端剪力，即可得到柱軸力4.3.6 梁端彎矩和梁端剪力由圖4-8所示節(jié)點(diǎn)平衡條件及梁端彎矩按節(jié)點(diǎn)左右梁的線剛度進(jìn)行分配，可求得梁端彎矩 ，圖

43、4-8 節(jié)點(diǎn)平衡條件以各個(gè)梁為截離體，將梁的左、右端彎矩之和除以該梁的跨長(zhǎng)，便得梁端剪力表4-7 梁端彎矩和梁端剪力層次邊跨梁邊柱N序號(hào)MABMA中MBAlVB左51.57 0.11 -1.35 7.5-0.39 -0.39 44.71 0.13 -4.45 7.5-1.22 -1.61 38.34 0.30 -7.73 7.5-2.14 -3.75 212.56 0.38 -11.80 7.5-3.25 -7.00 116.92 0.64 -15.64 7.5-4.34 -11.34 層次中跨梁中柱N序號(hào)MBCMCBlVB右50.35 -0.35 3.6 -0.19 0.19 41.16 -1.16 3.6 -0.64 0.77 32.01 -2.01 3.6 -1.12 1.80 23.07 -3.07 3.6 -1.71 3.34 14.07 -4.07 3.6 -2.26 5.42 4.3.7 風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)