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8度某中學(xué)學(xué)生宿舍樓畢業(yè)設(shè)計PAGE2第142頁共86頁引言現(xiàn)今社會高層建筑得到廣泛的應(yīng)用。建造高層建筑可以獲得更多的建筑面積,這樣可以部分解決城市用地緊張和地價高漲的問題;建造高層建筑能夠提供更多的休閑地面,將這些休閑地面用作綠化和休息場地,有利于美化環(huán)境,并帶來更充足的日照、采光和通風(fēng)效果;從城市建設(shè)和管理的角度來看,建筑物向高空延伸,可以縮小城市的平面規(guī)模等等這些高層建筑的優(yōu)點使其應(yīng)用廣泛。高層建筑采用的結(jié)構(gòu)可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼-鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)等類型。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的特點,正確選用材料,就成為經(jīng)濟合理地建造高層建筑的一個重要方面。經(jīng)過結(jié)構(gòu)論證以及設(shè)計任務(wù)書等實際情況,以及本建筑自身的特點,決定采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。第一章緒論框架結(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,由梁和柱通過節(jié)點構(gòu)成承載結(jié)構(gòu),框架形式可靈活布置建筑空間,使用較方便。本建筑的高寬比H/B小于5,抗震設(shè)防烈度為8度,所以選用框架結(jié)構(gòu)體系。但是隨著建筑高度的增加,水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加,從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,將給建筑平面布置和空間處理帶來困難,影響建筑空間的正常使用,在材料用量和造價方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制。框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小,在水平力作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移。由于框架構(gòu)件截面較小,抗側(cè)剛度較小,在強震下結(jié)構(gòu)整體位移都較大,容易發(fā)生震害。此外,非結(jié)構(gòu)性破壞如填充墻、建筑裝修和設(shè)備管道等破壞較嚴(yán)重。因而其主要適用于非抗震區(qū)和層數(shù)較少的建筑。第二章設(shè)計的基本要求和做法建筑設(shè)計在整個工程設(shè)計中起著主導(dǎo)和先行的作用,還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu),建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào),以及如何以更少的材料,勞動力,投資和時間來實現(xiàn)各種要求,使建筑物做到適用,經(jīng)濟,堅固,美觀,這要求建筑師認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹建筑方針政策,正確學(xué)習(xí)掌握建筑標(biāo)準(zhǔn),同時要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識。設(shè)計是在規(guī)劃的前提下,根據(jù)任務(wù)書的要求綜合考慮基地環(huán)境,使用功能,結(jié)構(gòu)施工,材料設(shè)備,建筑經(jīng)濟及建筑藝術(shù)等問題。著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排,建筑與周圍環(huán)境,與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合,內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果。各個細(xì)部的構(gòu)造方式等。創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。建筑設(shè)計包括總體設(shè)計和個體設(shè)計兩部分。2.1自然條件2.1.1氣象條件建設(shè)地區(qū)的溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等是建筑設(shè)計的重要依據(jù),例如:炎熱地區(qū)的建筑應(yīng)考慮隔熱、通風(fēng)、遮陽、建筑處理較為開敞;在確定建筑物間距及朝向時,應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厝照涨闆r及主要風(fēng)向等因素。2.1.2地形、地質(zhì)及地震烈度基地的地形,地質(zhì)及地震烈度直接影響到房屋的平面組織結(jié)構(gòu)選型、建筑構(gòu)造處理及建筑體型設(shè)計等。地震烈度,表示當(dāng)發(fā)生地震時,地面及建筑物遭受破壞的程度。烈度在6度以下時,地震對建筑物影響較小,一般可不考慮抗震措施,9度以上地區(qū),地震破壞力很大,一般應(yīng)尺量避免在該地區(qū)建筑房屋,建筑物抗震設(shè)防的重點時7、8、9度地震烈度的地區(qū)。2.1.3水文水文條件是指地下水位的高低及地下水的性質(zhì),直接影響到建筑物基礎(chǔ)及地下室。一般應(yīng)根據(jù)地下水位的高低及底下水位性質(zhì)確定是否在該地區(qū)建筑房屋或采用相應(yīng)的防水和防腐措施。2.2技術(shù)要求設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)建筑工業(yè)化的前提。因為只有設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化,做到構(gòu)件定型化,使構(gòu)配件規(guī)格,類型少,才有利于大規(guī)模采用工廠生產(chǎn)及施工的機械化,從而提高建筑工業(yè)化的水平。除此以外,建筑設(shè)計應(yīng)遵照國家制定的標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范以及各地或各部門頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。如:建筑放火規(guī)范,采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),住宅設(shè)計規(guī)范等。2.3建筑設(shè)計的深度根據(jù)國家城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護部門批準(zhǔn)試行的《建筑設(shè)計文件縮制深度》的規(guī)定,現(xiàn)將有關(guān)建筑施工圖設(shè)計文件的編制深度簡述如下:2.3.1圖紙目錄先列新繪制的圖紙,后列選用的標(biāo)準(zhǔn)圖或重復(fù)利用圖。2.3.2首頁(包括設(shè)計說明)⑴施工圖設(shè)計依據(jù)。⑵本3項的相對標(biāo)高與總圖絕對標(biāo)高的關(guān)系。⑶本3項的設(shè)計規(guī)模和建筑面積。⑷用料說明:室外用料作法,如基礎(chǔ)以上的墻體的磚標(biāo)號,砂漿標(biāo)號,墻身防潮層,地下室防水,屋面,外墻、勒腳、散水、臺階、斜坡等作法,可用文字說明或部分文字說明,部分直接在圖上引注或加注索引號。⑸特殊要求的作法說明(如屏蔽、放火、防輻射、防塵、防震、防腐蝕、防爆等)。⑹對采用新技術(shù)、新材料的作法說明。⑺門窗表。2.3.3平面圖⑴縱、橫墻,柱、墩,內(nèi)外門窗位置及編號,門的開啟方向,房間名稱或編號。軸線編號等。⑵柱距(開間)、跨度(進深)尺寸、墻身厚度、柱、墩寬、深和軸線關(guān)系尺寸。⑶軸線間尺寸,門窗洞口尺寸,分段尺寸,外包尺寸。⑷伸縮縫、沉降縫、抗震縫等位置尺寸。⑸衛(wèi)生器具、水池、臺、櫥、柜、隔斷位置。⑹電梯、樓梯位置及樓梯上下方向示意及主要尺寸。⑺地坑、地溝、各種平臺、人孔、墻上留洞位置尺寸與標(biāo)高,重要設(shè)備位置尺寸與標(biāo)高等。⑻鐵軌位置,軌距和軸線關(guān)系尺寸,吊車型號、噸位、跨距、行駛范圍、吊車梯位置,天窗位置及范圍。⑼陽臺、雨蓬、踏步、斜坡、散水、通氣豎管、管線、豎井、垃圾道,消防梯,雨水管位置及尺寸。⑽室內(nèi)外地面標(biāo)高,設(shè)計標(biāo)高、樓層標(biāo)高(地層地面為±0.000)。⑾剖切線及編號(一般只注在底層平面)。⑿有關(guān)平面墻上節(jié)點祥圖或祥圖索引號。⒀指北針(畫在底層平面,盡量取上北下南)。⒁平面圖尺寸和軸線。如系對稱平面可省略重復(fù)部分尺寸,樓層平面除開間跨度等主要尺寸及軸線號外與底層相同的尺寸可省略。樓層標(biāo)準(zhǔn)層可共用亦平面,但需注明層次及標(biāo)高。⒂根據(jù)工程性質(zhì)及復(fù)雜程度,可繪制夾層平面圖、高窗平面圖、平頂、留洞等局部放大平面圖。⒃建筑平面圖長度較大,可采用分段繪制,并在每各分段平面的右側(cè)繪出整個建筑外輪廓的縮小平面,表示出該段所在部位。⒄屋面平面圖可適當(dāng)縮小比例繪制,一般內(nèi)容有:墻、檐口、檐溝、坡向、坡度、落水口、屋脊(分水線)、變形縫、樓梯間、水箱間、電梯間、天窗、屋面上人孔、室外消防樓梯及其它構(gòu)筑物、祥圖索引號等。2.3.4立面圖各個方向的立面應(yīng)繪全,但差異極小,不難推定的立面可以省略,對于內(nèi)部院落的局部立面,也可附帶在相關(guān)剖面圖上表示,圖剖面圖未能完全表示時,則需要單獨繪出。⑴建筑物兩端及分段軸線編號。⑵女兒墻頂、檐口、柱、伸縮縫、沉降縫、抗震縫、室外扶梯和消防梯、陽臺、欄桿、臺階、踏步、花臺、雨蓬、線條、勒腳、洞口、門、窗、門口、雨水管、其他裝飾構(gòu)件和粉刷分格線示意圖等;外墻的留洞應(yīng)注尺寸與標(biāo)高(寬×高×深及關(guān)系尺寸)。⑶門窗可適當(dāng)?shù)湫褪痉兑恍┚唧w形式與分格。在平面圖上表示不出的窗編號,應(yīng)在立面圖上標(biāo)注,平、剖面圖未表示出來的窗臺高度,應(yīng)在立面圖上分別注明。⑷各部分構(gòu)造、裝飾節(jié)點祥圖索引、用料名稱或符號。2.3.5剖面圖剖面圖應(yīng)選在有樓梯、層高不同、層數(shù)不同、內(nèi)外空間比較復(fù)雜,最有代表型的部位,必須充分表達清楚。如局部情況有不同,可繪制局部剖面。⑴墻、柱、軸線、軸線編號,并標(biāo)注其間距尺寸。⑵室外地面,地層地(樓)面、地坑、地溝、各層樓板、平頂、屋架、屋頂、出屋頂煙囪、天窗、擋風(fēng)板、消防梯、檐口、女兒墻、門窗、吊車、吊車架、走道板、梁、鐵軌、樓梯、臺階、坡道、散水、防潮層、平臺、陽臺、雨蓬、留洞、墻裙、踢腳板、雨水管及其他裝修等能見的內(nèi)容。⑶高度尺寸。外部尺寸門、窗、洞口(包括洞口上頂和窗臺)高度、層間高度、總高度(室外地面至檐口或女兒墻頂)。內(nèi)部尺寸地坑深度、隔斷、留洞口、平臺,墻裙等。⑷標(biāo)高。底層地面標(biāo)高(±0.000)、以上各層樓面平臺標(biāo)高、屋面檐口、女兒墻頂、煙囪頂標(biāo)高、高出屋面的水箱間、樓梯間、電梯機房頂部標(biāo)高、室外地面標(biāo)高、底層以下地下各層標(biāo)高。⑸節(jié)點構(gòu)造祥圖索引號。2.3.6地溝平面圖供水、暖、電氣管線的地溝比較簡單、內(nèi)容較少、不致影響建筑平面圖的清晰程度時可附帶繪于建筑平面圖上,否則必須單獨繪制地溝平面圖。⑴描繪建筑平面的墻柱、門洞、主要軸線、軸線編號。⑵地溝祥圖需注明溝體平面內(nèi)凈寬度、溝底標(biāo)高、坡度、坡向。采用通用圖節(jié)點時,需標(biāo)注索引號,若地溝蓋板型號較多者,應(yīng)做地溝蓋板及過梁統(tǒng)計明細(xì)表。2.3.7詳圖當(dāng)上列圖紙對有些布局構(gòu)造、藝術(shù)裝飾處理未能表示清楚時。應(yīng)分別繪制祥圖。祥圖應(yīng)構(gòu)造合理,用料作法相宜,位置尺寸準(zhǔn)確,交代清楚,方便施工,并編號注明比例,注意與祥圖索引號一致,需要時,對特殊節(jié)點繪1:1祥圖。2.3.8計算工作有關(guān)采光、視線、音響、防護等建筑物理方面的計算數(shù),應(yīng)作為技術(shù)文件歸檔,不外發(fā)。2.4建筑構(gòu)造2.4.1基礎(chǔ)A基礎(chǔ)的定義在建筑工程中,建筑物與土層直接接觸的部分稱為基礎(chǔ);支撐建筑物重量的土層叫地基?;A(chǔ)是建筑物的組成部分,它承受者建筑物的全部荷載,并將它們傳給地基,而地基則不是建筑物的一部分,它只是承受建筑物荷載的土壤層。B基礎(chǔ)的埋深室外設(shè)計地面至基礎(chǔ)底面的垂直距離稱為基礎(chǔ)的埋置深度,簡稱基礎(chǔ)的埋深。建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載的大小,地基土質(zhì)好壞地下水位的高低,以及土壤冰凍深度等均影響基礎(chǔ)的埋深。一般要求基礎(chǔ)埋置深度的不同,有深基礎(chǔ),淺基礎(chǔ)荷部埋基礎(chǔ)之分。C樁基礎(chǔ)的適用范圍a天然地基土質(zhì)軟弱若遇天然地基土質(zhì)軟弱,設(shè)計天然地基淺基礎(chǔ)部滿足地基強度或變形的要求,或采用人工加固處理地基不經(jīng)濟或時間不允許時,則可以采用樁基礎(chǔ)。b高層建筑高層建筑:尤其超高層建筑設(shè)計的一個重要問題是,必須滿足地基基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求。在地震區(qū),基礎(chǔ)埋置深度d(不應(yīng)小于建筑物高度的1/16,采用淺基礎(chǔ),難以滿足要求,只能用樁基礎(chǔ)。2.4.2墻根據(jù)墻體平面上所處位置的不同,有內(nèi)墻和外墻之分,外墻又稱圍護墻,內(nèi)墻主要是分隔;內(nèi)墻主要是分隔房間之用;凡沿建筑物段軸方向布置的墻稱為橫墻,橫向外墻稱山墻,沿建筑物長軸方向布置的墻稱為縱墻,縱墻有內(nèi)縱墻和外縱墻之分;在一片墻上,窗與窗或窗與門之間的墻稱為窗間墻;窗間下部的墻稱為下墻又稱窗肚墻。非承重的隔墻的內(nèi)墻通常稱為隔墻,主要功能是分隔房間。作為隔墻,要求也具有自重輕,隔聲及放火等性能。砌塊隔墻常采用粉煤灰及硅酸鹽,加氣混凝土,混凝土或水泥煤渣空心砌塊等砌筑。墻厚由砌塊尺寸而定,由于墻體穩(wěn)定性較差,亦需對墻身進行加固處理,通常沿墻身豎向和橫向配以鋼筋。2.4.3墻面裝修本工程采用水刷石飾面。構(gòu)造及材料配合比1、15厚1:3水泥砂漿打成,2、10厚1:1、2—1、4水泥石渣抹面。主要特點及操作要點:材料質(zhì)感粗,耐久性號,裝飾效果佳。施工時,面層用鐵抹子壓平,待到七成干燥時,用棕刷子粘水洗去表面的水泥漿,使石渣外露骨3左右。注:當(dāng)面層用白水泥,并加入水泥量5%的顏色后,即成彩色水刷石。2.4.4樓板層與地面樓板層是多層建筑樓層間的水平分隔構(gòu)件,它一方面承受著樓板層上的全部靜、活荷載,并將這些荷載連同自重傳給墻或柱;另一方面還對墻體起著水平支撐作用。幫助墻體抵抗由于風(fēng)或地震等所產(chǎn)生的水平力,以增強建筑物的整體剛度。作為樓板層,還應(yīng)未人們提供一個美好而舒適的環(huán)境,此外,建筑物重的各種水平設(shè)備官線,也都安裝載樓板層內(nèi)。2.4.4.1樓板層的設(shè)計要求為了保證樓板層的結(jié)構(gòu)安全和正常使用,樓板層的設(shè)計有如下要求:從結(jié)構(gòu)上考慮,樓板層必須具有足夠的強度,以確保安全;同時,還應(yīng)有足夠的剛度,使其在荷載作用下的彎曲撓度不超過許可范圍。剛度以撓度來控制,通常現(xiàn)澆混凝土的撓度F<l/250?l/350。設(shè)計樓板層時,根據(jù)不同的使用要求,要考慮隔聲,防水,防火等問題。在多層或高層建筑中,樓板結(jié)構(gòu)占相當(dāng)大的比重,要求在樓板層設(shè)計時,盡量為建筑工業(yè)化創(chuàng)造有利條件多層建筑中,樓板層的造價約占建筑造價的20-30%,因此,在樓板層設(shè)計時,應(yīng)力求經(jīng)濟合理。2.4.4.2樓板層的做法樓板層的做法:瓷磚地面20mm厚找平層水泥砂漿120mm厚混凝土板20mm厚石灰砂漿粉刷2.4.4.3地面構(gòu)造地面構(gòu)造為:水磨石地面80厚鋼筋混凝土整澆層80厚C10級混凝土2.4.4.4屋面做法屋面做法為:小瓷磚層三氈四油屋面防水層20mm厚1::3水泥沙漿漿找平層60mm厚水泥泥蛭石板保保溫層80mm厚1::8水泥爐渣渣找坡20mm厚1::3水泥沙漿漿找平層120mm厚現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝土土板2.4.5踢踢腳線其重要功能是保保護墻面,防防止墻面因因受外界的的碰撞損壞壞,或在清清洗地面時時,臟污墻墻面。踢腳線的高度取取100mmm為施工工方便和與與地面協(xié)調(diào)調(diào)起見,踢踢腳線的材材料基本上上與地面材材料一致。2.4.6樓樓梯本工程采用現(xiàn)澆澆鋼筋混凝凝土板式樓樓梯,開間間3.6m,進深7.2m。樓板段作為一塊塊整板,斜斜擱在梯段段的平臺梁梁上,梯段段跨度為3.6。踏步2880mm,踏高150mmm。欄桿采采用鋼管,扶扶手采用木木扶手。2.4.7臺臺階室外臺階的平臺臺與室內(nèi)地地坪的高差差為50mmm,表面內(nèi)外外稍微傾斜斜,以免雨雨水流向室室內(nèi)。2.4.8屋屋頂2.4.8.11屋頂設(shè)計計要求屋頂設(shè)計要求應(yīng)應(yīng)從功能、結(jié)結(jié)構(gòu)、建筑筑藝術(shù)三方方面考慮。⑴功能要求屋頂是建筑物的的維護結(jié)構(gòu)構(gòu),應(yīng)能抵抵抗自然界界各種惡劣劣環(huán)境的影影響。首先先是能抵抗抗風(fēng)雪雨霜霜的侵襲,其其中雨水對對雨水的威威脅最大,故故防水是屋屋頂設(shè)計的的核心。在在房屋建筑筑中,屋頂頂漏水非常常普通,其其中原因是是多方面的的。⑵結(jié)構(gòu)要求屋頂不僅是房屋屋的維護結(jié)結(jié)構(gòu),也是是房屋的承承重結(jié)構(gòu)。所所以屋頂結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)有足足夠的強度度和剛度,作作到安全可可靠,并因因防止因結(jié)結(jié)構(gòu)變形防防水開裂漏漏水。⑶建筑藝術(shù)要求屋頂?shù)男问綄ńㄖ脑煨托陀兄匾牡挠绊?。變變化多樣的的屋頂外形形,裝修精精美的屋頂頂細(xì)部,是是傳統(tǒng)建筑筑的重要特特征之一。在在現(xiàn)代建筑筑中,如何何處理好屋屋頂和細(xì)部部也是設(shè)計計不可忽視視的重要內(nèi)內(nèi)容。2.4.8.22排水方式式采用無組織排水水,排水方方案為墻內(nèi)內(nèi)排水。2.5使用功能能2.5.1人體體尺度人體尺度及人活活動所占的的空間尺度度是確定民民用建筑內(nèi)內(nèi)部各種空空間尺度的的主要依據(jù)據(jù)。我國中中等成年男男子的平均均身高為11670mmm,女子子為15660mm。在建筑設(shè)計中,確確定人們活活動所需的的活動空間間,應(yīng)照顧顧到不同的的性別,年年齡,身高高的要求,對對于不同情情況按以下下三種考慮慮:⑴應(yīng)按較高人體考考慮空間尺尺度,應(yīng)采采用男子人人體身高幅幅度的上限限17400mm,另加鞋厚20mmm。⑵應(yīng)按較高人體考考慮空間尺尺度,應(yīng)采采用女子人人體平均身身高15660mm,另加鞋厚20mmm。⑶一般建筑內(nèi)使用用空間的尺尺度應(yīng)按照照我國成年年人的平均均高度16670mmm,及15600mm,另另加鞋厚20mmm。2.5.2家具具、設(shè)備尺尺寸和使用用他們所需需的必要空空間房間內(nèi)的家具設(shè)設(shè)備的尺寸寸,以及人人們使用他他們所需的的空間尺寸寸,加上必必要的面積積,基本上上確定了房房間內(nèi)部空空間尺寸的的大小。第三章結(jié)構(gòu)構(gòu)計算說明明本建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計采用的的鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)有有以下的一一些優(yōu)點::第一:合理的利利用了鋼筋筋和混凝土土兩種材料料的受力性性能特點,可可以形成強強度較高、剛剛度較大的的結(jié)構(gòu)構(gòu)件件。這些構(gòu)構(gòu)件在有些些情況下可可以用來代代替鋼構(gòu)件件,因而能能夠節(jié)約剛剛材,降低低造價。第二:耐久性和和耐火性較較好,維護護費用低。第三:可模性好好,結(jié)構(gòu)造造型靈活,可可以根據(jù)使使用需要澆澆注成各種種形狀的結(jié)結(jié)構(gòu)。第四:現(xiàn)澆鋼筋筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的整體體性好,又又具備必要要的延性,適適于用作抗抗震結(jié)構(gòu);;同時它的的防震性和和防輻射性性也好,亦亦適于用作作防護結(jié)構(gòu)構(gòu)。第五:混凝土中中占比例較較大的砂、石石材料便于于就地取材材。因為鋼筋混凝土土具有這些些特點,所所以在建筑筑結(jié)構(gòu)、地地下結(jié)構(gòu)、橋橋梁、隧道道、鐵路等等土木工程程中得到廣廣泛應(yīng)用。混混凝土以成成為當(dāng)今世世界上用量量最大的建建筑材料。但但是,鋼筋筋混凝土也也存在一些些缺點,如如自重過大大,抗裂性性能較差,隔隔熱隔聲性性能不好,澆澆注混凝土土?xí)r需要模模板和支撐撐,戶外施施工受到季季節(jié)條件限限制,補強強修復(fù)比較較困難。這這些缺點在在一定程度度上限制了了鋼筋混凝凝土的應(yīng)用用范圍。框架結(jié)構(gòu)體系一一般用于鋼鋼結(jié)構(gòu)和鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)中,由由梁和柱通通過節(jié)點構(gòu)構(gòu)成承載結(jié)結(jié)構(gòu),框架架形式可靈靈活布置建建筑空間,使使用較方便便。但是隨著建筑高高度的增加加,水平作作用使得框框架底部梁梁柱構(gòu)件的的彎矩和剪剪力顯著增增加,從而而導(dǎo)致梁柱柱截面尺寸寸和配筋量量增加,到到一定程度度,將給建建筑平面布布置和空間間處理帶來來困難,影影響建筑空空間的正常常使用,在在材料用量量和造價方方面也趨于于不合理。因因此在使用用上層數(shù)受受到限制,正正是因為本本設(shè)計采用用的是小高高層,建筑筑的高寬比比H/B小于5,抗震設(shè)設(shè)防烈度為為6度,建筑筑高度小于于55m,所所以選用框框架結(jié)構(gòu)體體系。3.1框架結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1.1工工程概況3.1.1.11資料和簡簡圖該工程8度某中中學(xué)學(xué)生宿宿舍樓設(shè)計計,框架結(jié)結(jié)構(gòu),位于于某市,建建筑總面積積為24000m2左右,建筑筑平面為一一字形,建建筑方案確確定,房間間開間為3.3m,進深為為5.4m,走廊寬寬度2.4m。層高為為3.3m,室內(nèi)外外高0.445m??蚩蚣芰褐凹鞍寰鶠楝F(xiàn)現(xiàn)澆,耐久久年限為50年,抗震震設(shè)防烈度度為8度,建筑筑按6度設(shè)防設(shè)設(shè)計,墻體體為200厚加氣混混凝土砌塊塊??蚣芷狡矫嬷W(wǎng)布布置如圖1所示:圖1框架平面柱網(wǎng)布布置3.1.1.22單元計算算和設(shè)計步步驟選取橫向框架66軸框架作為為計算單元元,先進行行了層間荷荷載代表值值的計算,接著利用用頂點位移移法求出自自震周期,進進而按底部部剪力法計計算水平地地震荷載作作用下大小小,進而求求出在水平平荷載作用用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力(彎彎矩、剪力力、軸力)。接接著用分層層法和D值法分別別計算豎向向荷載和風(fēng)風(fēng)荷載作用用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力,找找出最不利利的一組或或幾組內(nèi)力力組合。選取最安安全的結(jié)果果計算配筋筋并繪圖。此此外還進行行了結(jié)構(gòu)方方案中的室室內(nèi)樓梯的的設(shè)計。完完成了平臺臺板,梯段段板,平臺臺梁等構(gòu)件件的內(nèi)力和和配筋計算算及施工圖圖繪制。3.1.2設(shè)計計資料3.1.2.11氣象資料料雪荷載:基本雪雪壓為50年一遇S0=0.440kN/m2(水平投投影);風(fēng)荷載:基本風(fēng)風(fēng)壓為50年一遇W0=0.445kN//m2;3.1.2.22地質(zhì)條件件鉆孔深12米,未未發(fā)現(xiàn)地下下水。不考考慮地下水水影響。第一層:素填土土,厚0..6m.((fak=80KNN/m2)第二層:粉質(zhì)黏黏土,厚22.5m..(fakk=180KNN/m2)第三層:粉土,厚厚5.5m.((fak=180KKN/m22)3.1.2.33地基土指指標(biāo)自然容重1.990g/ccm2,液限25.5%,塑性性指數(shù)9.1,空隙比0.6883,計算強強度150kkp/m22。3.1.2.44地震設(shè)防防烈度設(shè)計烈度按6度度,結(jié)構(gòu)按按8度設(shè)計。3.1.2.55抗震等級級三級3.1.2.66設(shè)計地震震分組地震分組為第一一組,基本本地震加速速度a=0..2g3.1.2.77建筑場地地類別:Ⅱ類場地土3.1.2.88建筑耐久久等級、防防火等級均為Ⅱ級;3.1.2.99荷載:恒荷載:樓面裝裝修荷載1KN//m2,屋面恒荷荷載2.5KKN/mm2,活荷載除樓梯間間3.5KKN/mm2,外其余均均為2KN//m2。200厚填充墻墻容重7KN//m3。3.1.2.110材料填充墻采用2000厚加氣混混凝土塊;;砂漿均采采用M7.5混合砂漿漿;混凝土土:均采用用C30;鋼筋:HPB2235,HHRB3335。3.1.2.111屋面做法法小瓷磚層三氈四油屋面防防水層20mm1::3水泥沙漿漿找平層60mm水泥蛭蛭石板保溫溫層80mm1::8水泥爐渣渣找坡20mm1::3水泥沙漿漿找平層100mm現(xiàn)澆澆鋼筋混凝凝土板20mm板底抹抹灰3.1.2.112樓面面做法:水磨石地面120mm現(xiàn)澆澆鋼筋混凝凝土板20mm板底抹抹灰3.1框架結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)設(shè)計3.2.1梁梁柱截面、柱柱高及梁跨跨度的確定定3.2.1.11截面尺寸寸初估:⑴主要要承重框架架:因為梁的跨度(5400mm﹑3300mm、2400mm),可取跨度較大者進行計算.取L=5400mmmh=(11/8~11/12))L=6775mm~~450mmm取h=5000mm.2500mm~167mmm取b=2500mm滿足b>200mmm且b5000/2=2250mmm故框架梁初選截截面尺寸為為:b×h==250mmm×500mmm⑵框架柱:×3300=2220mmm~165mmmb=(1~2//3)h取b=h=1\*GB3①按軸力估算:A﹑D列柱:No=6×225.699m2×(100~14))KN/mm2=15441.4KKN~21157.996KNB﹑﹑C列柱:No==6×299.42m2×(100~14))KN/mm2=1768.8KKN~24471.33KN=2\*GB3②按軸壓比驗算::此建筑抗抗震等級為為二級,==0.8選C30型混凝土土=144.3N==(1.22~1.44)NoAA、D列柱:BB﹑C列柱:故初選柱截面尺尺寸為:A﹑D列柱:b××h=5000mm××500mmmB﹑C列柱:b××h=5550mm××550mmm3.2.1.22結(jié)構(gòu)計算算簡圖:=1\*GB2⑴.三個假設(shè):=1\*GB3①平面結(jié)構(gòu)假定::認(rèn)為每一一方向的水水平力只由由該方向的的抗側(cè)力結(jié)結(jié)構(gòu)承擔(dān),垂垂直于該方方向的抗側(cè)側(cè)力結(jié)構(gòu)不不受力;=2\*GB3②樓板在自身平面面內(nèi)在水平平荷載作用用下,框架架之間不產(chǎn)產(chǎn)生相對位位移;=3\*GB3③不考慮水平荷載載作用下的的扭轉(zhuǎn)作用用。=2\*GB2⑵.計算簡圖根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布布置圖,選定⑥軸線作為為計算單元元.如圖2所示:圖2框架計算單元3.2.1.33柱高底層柱高度h==3.3mm+0.445m+0.5mm=4.225m,其中3.3m為底層高高,0.445m為室室內(nèi)外高差差,0.5m為基礎(chǔ)頂頂面至室外外地坪的高高度。其他他層柱高等等于高,即即為3.3m。由此得得框架計算算簡圖及柱柱編號如圖圖3所示:圖3框架計算簡圖及及柱編號3.3荷載計計算3.3.1屋面均布布恒載:按屋面做法逐項項計算均布布荷載:小瓷磚層0.555kN//㎡三氈四油屋面防防水層0..40kkN/㎡水泥蛭石板保溫溫層60mmm0..12kkN/㎡1:3水泥沙漿漿找平層20mmm0..40kkN/㎡1:8水泥爐渣渣找坡880mm1.444kN//㎡1:3水泥沙漿漿找平層20mmm00.40kN/㎡現(xiàn)澆鋼筋混凝土土板1000mm2.500kN//㎡板底抹灰220mm0.440kNN/㎡66.21kNN/㎡樓面正正投影面積積:(31.99+0.55)×(16.88+0.55)-(2.1++2.5--2.255)×(3.6--0.155+0.225)=548.6㎡屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值值:5548.66×6.21=3406..8kN3.3.2樓面均布布恒載按樓面做法逐項項計算:水磨石地面0.665kN//㎡現(xiàn)澆鋼筋混凝土土板1200mm3.755kN/㎡板底抹灰200mm0.440kN//㎡4.80kkN/㎡樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值值:548.6×4..80=26333.28kkN3.3.3屋面均布布活載對于上人屋面,取取均布活載載為2.0kkN/㎡,可不不考慮雪荷荷載屋面均布活載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為::548.6×22.0=11097..2kN3.3.4樓樓面均布活活載:樓面均布活載對對于宿舍、走走廊、樓梯梯、門廳均均為2.0kkN/㎡樓面均布活載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為::548.6×22.0=11097..2kN3.3.5梁柱自重重(包括梁梁側(cè)、梁底底、柱抹灰灰重量)梁側(cè)、梁底抹灰灰,柱四周周抹灰,近近似按加大大梁寬及柱柱寬計算來來考慮,計計算見表1。3.3.6墻墻體自重::外墻為250厚厚,內(nèi)墻200厚,采用用粉煤灰輕輕質(zhì)砌塊,兩兩面抹灰,近近似按加厚厚墻體考慮慮抹灰重量量。外墻單位面積上上墻體重量量為:(0.255+0.004)×8=22.32kkN/㎡內(nèi)墻單位面積上上墻體重量量為:(0.200+0.004)×8=11.92kkN/㎡墻體自重計算見見表2。表1梁柱自重梁(柱)編號截面b×h(㎡)長度l(m)根數(shù)每根重量(kN)L10.25×0.505.2020(0.25+0.04)×0.50×5.20×25=37.57L20.25×0.502.0010(0.25+0.04)×0.50×2.001×25=8.56L30.25×0.503.0036(0.25+0.04)×0.50×3.010×25=17.13Z10.50×0.504.2520(0.50+0.04)×(0.50+0.04)×4.25×25=37.54Z20.55×0.554.2520(0.55+0.04)×(0.55+0.04)×4.25×25=44.82Z30.50×0.503.3020(0.50+0.04)×(0.50+0.04)×3.3×25=24.06Z40.55×0.553.3020(0.55+0.04)×(0.55+0.04)×3.3×25=28.72表2墻體自重墻體總面積(m2)總重量(kN)底層縱墻440.201021.26底層橫墻475.701103.62其他層縱墻328.60762.35其他層橫墻532.651235.753.4荷載分分層總匯頂層重力荷載代代表值包括括:屋面恒載+500%活載+縱橫梁自自重+半層柱自自重+半層墻體體自重其它層重力荷載載代表值::樓面恒載+500%樓面均布布活載+縱橫梁自自重+樓面上下下各半層的的柱+縱橫墻體體自重。將前述分項荷載載相加,得得集中于各各層樓面的的重力荷載載代表值如如下:第六層G6=26422.88++11011.2×550%+14533.68++527..8+999..05=61744.07kkN第五層:G5==77000.86kkN第四層:G4==77000.86kkN第三層:G3==77000.86kkN第二層:G2==77000.86kkN第一層:G11=26442.888+11011.2×550%+14533.68++13511.4+21244.88=8123.444kN建筑物總重力荷荷載代表值值:為:6174.077+77000.866×4+88123..44=4451000.95kkN質(zhì)點重力荷載值值見圖4。圖4質(zhì)點重力荷載值值3.5水平地地震力作用用下框架側(cè)側(cè)移計算3.5.1橫橫梁線剛度度:采用混凝土C330,=3..0×1007kN/㎡在框架結(jié)構(gòu)中現(xiàn)現(xiàn)澆板的樓樓面,可以以作為梁的的有效翼緣緣,增大梁梁的有效剛剛度,減少少框架側(cè)移移。考慮這這一有利作作用,計算算梁截面慣慣性矩時,對對現(xiàn)澆樓面面的邊框架架取=1..5(為梁的截截面慣性矩矩);對中中框架取==2.0。橫梁線剛度計算算結(jié)果見表表3。表3橫梁線剛度梁號截面(㎡)跨度(m)慣性矩(m4)邊框架梁中框架梁=(m4)(kN·m)=(m4)(kN·m)0.30×0.655.406.87×10-310.31×10-34.30×10413.74×10-35.73×1040.30×0.652.406.87×10-310.31×10-314.73×10413.74×10-319.63×1040.30×0.653.206.87×10-310.31×10-38.59×10413.74×10-32.62×1043.5.2橫向框框架柱的側(cè)側(cè)移剛度D值柱線剛度列于表表4,橫向框框架柱側(cè)移移剛度D值計算列列于表5。表4柱線剛度柱號Z截面(㎡)柱高度H(m)慣性矩線剛度(m4)(kN·m)Z10.50×0.504.255.21×10-33.03×104Z20.55×0.554.257.63×10-34.44×104Z30.50×0.503.305.21×10-34.74×104Z40.55×0.553.307.63×10-36.94×104表5橫向框架柱側(cè)移移剛度D值計算項目柱類型層根數(shù)底層邊框架邊柱0.56176914邊框架中柱0.819112284中框架邊柱0.614841716中框架中柱0.8051617116469084二三四五六層邊框架邊柱0.313163484邊框架中柱0.667348384中框架邊柱0.3771969116中框架中柱0.620474141612784243.5.3橫橫向框架自自振周期按頂點位移法計計算框架的的自振周期期頂點位移法是求求結(jié)構(gòu)基本本頻率的一一種近似方方法。將結(jié)結(jié)構(gòu)按質(zhì)量量分布情況況簡化為無無限質(zhì)點的的懸臂直桿桿,導(dǎo)出以以直桿頂點點位移表示示的基頻公公式。這樣樣,只要求求出結(jié)構(gòu)的的頂點水平平位移,就就可以按下下式求得結(jié)結(jié)構(gòu)的基本本周期:式中:——基本周期調(diào)調(diào)整系數(shù)??伎紤]填充墻墻使框架自自振周期減減少的影響響,取0.6?!蚣艿捻旤c點位移。在在未求出框框架的周期期前,無法法求出框架架的地震力及位移,是將框架的重力荷載視為水平作用力,求得的假象框架頂點位移。然后由求出,再用求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力。進而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。橫向框架頂點位移計算見表6。表6橫向框架頂點位位移層次(kN)(kN)(kN/m)層間相對位移=66174.076174.0712784240.00480.180557700.8613874.9312784240.01090.175747700.8621575.7912784240.01690.164837700.8629276.6512784240.02290.147527700.8636977.5112784240.02890.12518123.4445100.954690840.09610.0961=1.7×0..6=0..433(s)3.5.4橫向地地震作用計計算在Ⅱ類場地,7度設(shè)設(shè)防區(qū),設(shè)設(shè)計地震分分組為第二二組情況下下:結(jié)構(gòu)的特征周期期和水平地地震影響系系數(shù)最大值值(7度,多遇遇地震)為為:=0.03s=0.008由于=0.4333>1.4=11.4×00.3=00.42(s),應(yīng)考考慮頂點附附加地震作作用。按底部剪力法求求得的基底底剪力,若若按分配給各層,則則水平地震震作用呈倒倒三角形分分布。對一一般層,這這種分布基基本符合實實際。但對對結(jié)構(gòu)上部部,水平作作用小于按按時程分析析法和振型型分解法求求得的結(jié)果果,特別對對于周期比比較長的結(jié)結(jié)構(gòu)相差更更大。地震震的宏觀震震害也表明明,結(jié)構(gòu)上上部往往震震害很嚴(yán)重重。因此,即頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大??紤]了結(jié)構(gòu)周期和場地的影響。且修正后的剪力分布與實際更加吻合。=0.08++0.011=0.008×0..433++0.011=0.00447結(jié)構(gòu)橫向總水平平地震作用用標(biāo)準(zhǔn)值::=()0.9××0..85=()0.9×0.116×0.855×451000.955=22004.277kN頂點附加水平地地震作用::==0.04477×22004.277=98..53kNN各層橫向地震剪剪力計算見見表7,所示表7各層橫向地震作作用及樓層層地震剪力力層次(m)(m)(kN)(kN)(kN)(kN)63.320.756174.07133668.620.227615.62615.6253.317.457700.86141310.780.240505.381121.0043.314.157700.86115897.940.197414.831535.8333.310.857700.8690485.110.153322.181858.0123.37.557700.8665072.270.111233.742091.7514.254.258123.4441835.720.071149.512241.26注:表中第6層層中加入了了,其中==137..62kNN。橫向框架各層水水平地震作作用和地震震剪力見圖圖5。3.5.5橫橫向框架抗抗震變形驗驗算多遇地震作用下下,層間彈彈性位移驗驗算見表8。(a)(b)(a)水平地震作作用(b)地地震剪力圖5橫向框框架各層水水平地震作作及地震剪剪力表8橫向變形驗算層次層間剪力(kN)層間剛度(kN)層間位移(10-5m)層高(m)層間相對彈性轉(zhuǎn)角6615.621278484483.31/687551121.001278484883.31/375041535.8312784841203.31/275031858.0112784841453.31/227622091.7512784841643.31/201212241.264690844784.251/1077注:層間彈性相相對轉(zhuǎn)角均均滿足要求求<[]=1//450,(若考考慮填充墻墻抗力作用用為1/5550)。3.6水平地地震作用下下橫向框架架的內(nèi)力分分析本設(shè)計取軸線⑥⑥上的橫向向框架為KJ—1代表進行行計算,柱柱端彎矩KJ—1計算,詳詳見表9。地震作作用下框架架梁端彎矩矩,梁端剪剪力及柱軸軸力計算見見表10,結(jié)果見見圖6、圖7。圖6地震作用下框架架梁柱彎矩矩圖(單位位:kN··m)圖7地震作用下框架架梁端剪力力及柱軸力力(KN)層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度Di(kN/m)B軸柱(中柱)Dim(kN/m)Vim(kN)yi(m)M上(kN·m)M下(kN·m)63.3615.6212784244741429.863.270.4554.2041.453.31121.0012784244741451.163.270.5084.4184.4143.31535.8312784244741468.663.270.50113.29113.2933.31858.0112784244741482.243.270.50135.70135.7023.32091.7512784244741492.013.270.50151.82151.8214.252241.264690841617133.485.710.5577.5994.83層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度Di(kN/m)A軸柱(邊柱)Dim(kN/m)Vim(kN)yi(m)M上(kN·m)M下(kN·m)63.3615.6212784241969112.401.210.3626.1914.7353.31121.0012784241969121.251.210.4538.5731.5643.31535.8312784241969128.511.210.4650.8043.2833.31858.0112784241969134.161.210.5056.3656.3623.32091.7512784241969138.211.210.5063.0563.0514.252241.26469084841747.491.890.6188.05156.53表9軸線⑥橫向框架架柱端彎矩矩計算表9軸線⑥橫向框架柱端彎彎矩計算層次AB跨BC跨柱軸力L(m)M左(kN·m)M右(kN·m)Vb(KN)L(m)M左(kN·m)M右(kN·m)Vb(kN)NA(kN)NB(kN)65.2026.1912.255.332.2041.9541.9539.95-5.33-34.6255.2053.3028.4311.352.2097.3997.3992.75-16.68-116.0245.2082.3644.6717.642.20153.03153.03145.74-34.32-244.1235.2099.6456.2621.652.20192.73192.73183.55-55.97-406.0225.20119.4164.9625.612.20222.56222.56211.96-81.58-592.3715.20151.1051.3828.182.20177.58177.58169.12-109.76-733.31表10地震力作作用下框架架梁端彎矩矩、梁端剪剪力及柱軸軸力3.7豎向荷荷載作用下下橫向框架架的內(nèi)力分分析仍取⑥軸線上的中框架架計算分析析。3.7.1荷荷載計算圖8屋(樓)面板支支承梁的荷荷載經(jīng)判斷知該設(shè)計計中的屋(樓樓)面板均均為雙向板板,屋面均均布恒載及及活載均為為梯形分布布及三角形形分布傳給給梁,計算算如下:⑴第6層梁的均布線荷荷載:跨:屋面均布恒載傳傳給梁6.221×3..2×0..891==19.992kN//m橫梁自重(包括括抹灰)0..34×00.65××25=55.53kkN/m恒載:255.45kkN/m跨:屋面均布恒載傳傳給梁66.21××2.2×00.6255=8.115kN//m橫梁自重(包括括抹灰)0.344×0.665×255=5.553kN//m恒載:133.68kkN/m⑵第6層活荷載:跨:2.0××3.2×0.8911=6.422kN/mm跨:2.0×2..2×0.6255=2.633kN/mm⑶第6層框架節(jié)點集中中荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值:邊柱連系梁自重重(包括抹抹灰)(3.2×2-00.5)×0.334×0..65×225=377.02kkN邊柱次梁自重(包包括抹灰)3.2×0.334×0..40×225=122.24kkN1.2m高女兒兒墻自重(包包括抹灰)1.2×0.229×(3.2×22-0.55)×8=118.655kN連系梁傳來屋面面自重(包包括抹灰)6..21×(3.2×3.6++3.2××1.8//2)=1000.60kkN頂層邊節(jié)點集中中荷載:1168.551kN中柱連系梁自重重(包括抹抹灰)(3.2×2-00.55)×0.334×0..65×225=366.74kkN中柱次梁自重(包包括抹灰)(3.2+1.005)×0.334×0..40×225=155.81kkN連系梁傳來屋面面自重5.2×(3..2×3.6++3.2××1.8//2+6..15×11.05)=1400.70kkN頂層中節(jié)點集中中荷載:1193.225kN⑷第1、2、3、4、5層梁的均布線荷荷載:跨:臥房段樓面均布恒載傳傳給梁44.8×33.2×00.8911=15..40kNN/m橫梁自重(包括括抹灰)00.34××0.655×25==5.533kN/mm橫墻自重(包括括抹灰)0.224×(3.2-00.65)×8=55.09kkN/m恒載:226.022kN/mm衛(wèi)生間段樓面均布恒載傳傳給梁44.8×22.06××0.8991=8..81kNN/m橫梁自重(包括括抹灰)00.34××0.655×25==5.533kN/mm橫墻自重(包括括抹灰)0.224×(3.3--0.655)×8=55.09kkN/m恒載:119.433kN/mm跨:屋面均布恒載傳傳給梁4.8××2.2×00.6255=6.330kN//m橫梁自重(包括括抹灰)00.34××0.655×25==5.533kN/mm恒載:111.833kN/mm⑸第1、2、3、4、5層活荷載:跨:2×3.2××0.8911=6.422kN/mm跨:2×2.2××0.6255=2.633kN/mm⑹第1、2、3、4、5樓面框架節(jié)點集集中荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值:邊柱連系梁自重重(包括抹抹灰)(3.2×2-00.5)×0.334×0..65×225=377.02kkN邊柱次梁自重(包包括抹灰)3.2×0.334×0..40×225=122.24kkN外縱墻自重(包包括抹灰)(3.2×2-00.5)×0.229×(3.3--0.655)×8=441.199kN連系梁傳來樓面面自重4.8×(3..2×3.6++3.2××1.8//2)=77..76kNN標(biāo)準(zhǔn)層邊邊節(jié)點集中中荷載:1168.221kN中柱連系梁自重重(包括抹抹灰)(3.2×2-00.55)×0.334×0..65×225=366.74kkN中柱次梁自重(包包括抹灰)(3.2+1.005)×0.334×0..40×225=155.81kkN內(nèi)縱墻自重(包包括抹灰)(3.2×2-00.55)×0.224×(3.3--0.655)×8=333.844kN連系梁傳來樓面面自重4.8×(3..2×3.6++3.2××1.8//2+6..15×11.05)=1088.76kkN標(biāo)準(zhǔn)層中節(jié)點集集中荷載::195..15kNN中框架恒載及活活荷載見圖圖9、圖103.7.2用用分層法計計算框架彎彎矩豎向荷載作用下下框架的內(nèi)內(nèi)力分析,除除活荷載較較大的工業(yè)業(yè)廠房外,對對一般的工工業(yè)與民用用建筑可以以不考慮活活荷載的不不利布置。這這樣求得的的框架內(nèi)力力,梁跨中中彎矩較考考慮活荷載載不利布置置法求得的的彎矩偏低低,但當(dāng)活活荷載在總總荷載比例例較小時,其其影響很小小,若活載載占總荷載載例較大,可可在截面配配筋時,將將跨中彎矩矩乘1.1~1.2的放大系系數(shù)予以調(diào)調(diào)整。3.7.2.11固端彎矩矩計算:將框架視為兩端端固定梁,計計算固端彎彎矩。計算算結(jié)果見表表11:表11固端彎矩矩計算3.7.2.22分配系數(shù)數(shù)計算:考慮框架對稱性性,取半框框架計算,柱柱線剛度乘乘0.9的折減系系數(shù)(底層層柱除外),半半框架的梁梁柱線剛度度如圖12所示。切切斷的橫梁梁線剛度為為原來的2倍,分配配系數(shù)按與與節(jié)點連接接的各桿的的轉(zhuǎn)動剛度度比值計算算。A柱頂層節(jié)點:其他層的分配系系數(shù)見圖12、圖13圖11半框架梁梁柱線剛度度示意(104kN.m)圖12恒載彎矩矩分配表(kN.m)6上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁0.4270.5730.2630.2870.450-109.94109.94-5.0346.9463.00-27.59-30.11-47.21-13.8031.55.897.91-8.28-9.04-14.1852.83-52.83105.57-39.15-66.42↓↓17.61-13.0550.2990.2990.4020.2040.22302230.350-112.41112.41-4.3533.6133.6145.19-22.04-24.10-24.10-37.82-11.0222.603.293.294.43-4.61-5.04-5.04-7.9136.9036.90-73.80108.36-29.14-29.14-50.08↑↓↑↓12.3012.30-9.71-9.7140.2990.2990.4020.2040.22302230.350-112.41112.41-4.3533.6133.6145.19-22.04-24.10-24.10-37.82-11.0222.603.293.294.43-4.61-5.04-5.04-7.9136.9036.90-73.80108.36-29.14-29.14-50.08↑↓↑↓12.3012.30-9.71-9.7130.2990.2990.4020.2040.22302230.350-112.41112.41-4.3533.6133.6145.19-22.04-24.10-24.10-37.82-11.0222.603.293.294.43-4.61-5.04-5.04-7.9136.9036.90-73.80108.36-29.14-29.14-50.08↑↓↑↓12.3012.30-9.71-9.7120.2990.2990.4020.2040.22302230.350-112.41112.41-4.3533.6133.6145.19-22.04-24.10-24.10-37.82-11.0222.603.293.294.43-4.61-5.04-5.04-7.9136.9036.90-73.80108.36-29.14-29.14-50.08↑↓↑↓12.3012.30-9.71-9.7110.3280.2320.4400.2180.2380.1690.375-112.41112.41-4.3536.8726.0849.46-23.56-25.72-18.26-40.52-11.7824.733.862.735.19-5.39-5.89-4.18-9.2740.7328.81-69.54108.19-31.61-22.44-54.14↑↑13.10↓-10.46↓A13.90B-11.22圖13活載載彎矩分配配圖(kN.mm)6上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁0.4270.5730.2630.2870.450-27.7327.73-0.9711.8415.89-7.04-7.68-12.04-3.527.951.502.02-2.09-2.28-3.5813.34-13.3426.55-9.96-16.59↓↓4.45-3.3250.2990.2990.4020.2040.22302230.350-27.7327.73-0.978.298.2911.15-5.46-5.97-5.97-9.37-2.735.580.820.821.09-1.14-1.24-1.24-1.959.119.11-18.2226.71-7.21-7.21-12.29↑↓↑↓3.043.04-2.40-2.4040.2990.2990.4020.2040.22302230.350-27.7327.73-0.978.298.2911.15-5.46-5.97-5.97-9.37-2.735.580.820.821.09-1.14-1.24-1.24-1.959.119.11-18.2226.71-7.21-7.21-12.29↑↓↑↓3.043.04-2.40-2.4030.2990.2990.4020.2040.22302230.350-27.7327.73-0.978.298.2911.15-5.46-5.97-5.97-9.37-2.735.580.820.821.09-1.14-1.24-1.24-1.959.119.11-18.2226.71-7.21-7.21-12.29↑↓↑↓3.043.04-2.40-2.4020.2990.2990.4020.2040.22302230.350-27.7327.73-0.978.298.2911.15-5.46-5.97-5.97-9.37-2.735.580.820.821.09-1.14-1.24-1.24-1.959.119.11-18.2226.71-7.21-7.21-12.29↑↓↑↓3.043.04-2.40-2.4010.3280.2320.4400.2180.2380.1690.375-27.7327.73-0.979.106.4312.20-5.83-6.37-4.52-10.04-2.926.100.960.681.28-1.33-1.45-1.03-2.2910.067.11-17.1726.67-7.82-5.55-13.30↑↑3.35↓-2.61↓A3.56B-2.783.7.2.33傳遞系數(shù)數(shù):對于梁,遠(yuǎn)端固固定,傳遞遞系數(shù)為1/2;遠(yuǎn)端滑動動鉸支,傳傳遞系數(shù)為為-1。對于框架柱,樓樓層柱傳遞遞系數(shù)為1/3;底層柱柱傳遞系數(shù)數(shù)為1/2。3.7.2.44彎矩分配配:將各分層法求得得的彎矩圖圖疊加,可可得整個框框架結(jié)構(gòu)在在恒荷載和和活荷載作作用下的彎彎矩圖。為為提高精度度,對于彎彎矩不平衡衡的結(jié)點,將將結(jié)點不平平衡彎矩(即即柱傳彎矩矩)再分配配一次進行行修正。恒荷載作用下,框框架的彎矩矩分配計算算見圖12,框架的的彎矩圖見見圖14;活荷載載作用下,框框架的彎矩矩分配計算算見圖13,框架的的彎矩圖見見圖15。豎向荷載作用下下,考慮框框架梁端的的塑性內(nèi)力力重分布,取取彎矩調(diào)幅幅系數(shù)為0.8,調(diào)幅后后,恒荷載載及活荷載載彎矩圖見見圖14及圖15中括號內(nèi)內(nèi)數(shù)值。圖14恒載作用下框架架彎矩圖(kN.m)圖15活載作用下框架架彎矩圖(kN.m)3.7.3梁梁端剪力及及柱軸力的的計算梁端剪力:式中:——梁上上均布荷載載引起的剪剪力,;———梁端彎彎矩引起的的剪力,;;柱軸力:式中:——梁端端剪力;——節(jié)點集中力及柱柱自重;以跨,六層梁在恒恒載作用下下,梁端剪剪力及柱軸軸力計算為為例。由圖11查得梁上均布荷荷載為:第六層:=255.45kkN/m集中荷載:1668.511kN第五層:=266.02kkN/m集中荷載:1990.522kN邊柱自重:222.311kN中柱自重:226.800kN由圖15查得六層梁端彎矩::=58.98kkN·m(47.118kN··m)=108.122kN·m(86.550kN··m)五層梁端彎矩::=85.81kkN·m(68.665kN··m)=112.999kN·m(90.339kN··m)括號內(nèi)為調(diào)幅的的數(shù)值。六層梁端剪力::====1//2×255.45××7.200=91..62kNN調(diào)幅前:==(58.998-1008.122)/7.220=-66.83kkN=+=91..62-66.83==84.779kN=-=91..62+66.83==98.445kN調(diào)幅后:==(47.118-866.50)/7.220=-55.46kkN=+=91..62-55.46==86.116kN=-=91..62+55.46==97.008kN同理可得五層梁梁端剪力::調(diào)幅前:=1/22×26..02×77.20++(85..81-1112.999)/77.20==89.990kN=1//2×266.02××7.200-(855.81--112..99)//7.200=97..45kNN調(diào)幅后:=1/22×26..02×77.20++(68..65-990.399)/7..20=990.655kN=1/22×26..02×77.20--(68..65-990.399)/7..20=996.699kN六層A柱柱頂及柱底軸軸力:==866.16++168..51=2254.667kN=2254.667+222.31==276..98kNN五層A柱柱頂及柱底軸軸力:=2776.988+90..65+1190.552=5558.155kN=558..15+222.311=5800.46kkN其他層梁端剪力力及柱軸力力計算見表表14,表15。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ABVqA=VqB(kN)VqB=VqC(kN)VmA=VmB(kN)Vmb=Vmc(kN)VA(kN)VB(kN)VB=VC(kN)N頂(kN)N底(kN)N頂(kN)N底(kN)691.6214.36-6.83(-5.46)084.79(86.16)98.45(97.08)14.36254.67276.98306.06332.86593.6712.42-3.78(-3.02)089.89(90.65)97.45(96.69)12.42535.84558.15637.88664.68493.6712.42-3.98(-3.18)089.69(90.49)97.65(96.85)12.42816.85839.16969.90996.70393.6712.42-3.98(-3.18)089.69(90.49)97.65(96.85)12.421097.861120.171301.921328.72293.6712.42-3.95(-3.16)089.72(90.51)97.62(96.83)12.421378.891401.201621.491648.29193.6712.42-4.91(-3.93)088.76(89.74)98.58(97.60)12.421659.151696.691954.441999.26表14恒載作用用下梁端剪剪力及柱軸軸力表15活載作用用下梁端剪剪力及柱軸軸力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ABVqA=VB(KN)VqB=VqC(KN)VmA=-VmB(KN)Vmb=Vmc(KN)VA(KN)VB(KN)VB=VC(KN)N頂=N底(KN)N頂=N底(KN)623.112.76-1.71(-1.37)021.40(21.74)24.82(24.48)2.7621.7427.58523.112.76-0.92(-0.74)022.19(22.37)24.03(23.85)2.7644.1154.37423.112.76-0.97(-0.78)022.14(22.33)24.08(23.89)2.7666.4481.21323.112.76-0.97(-0.78)022.14(22.33)24.08(23.89)2.7688.77108.05223.112.76-0.96(-0.77)022.15(22.34)24.07(23.88)2.76111.11134.88123.112.76-1.21(-0.96)021.90(22.15)24.32(24.07)2.76133.26161.963.8風(fēng)荷載作作用下橫向向框架的內(nèi)內(nèi)力分析3.8.1風(fēng)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值計算風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計算算公式為::w=βZμSμZω0本地區(qū)區(qū)基本風(fēng)壓壓為:ω0=0.30kNN/m2地面粗糙類別為為B類;表16層次123456Hi(第i層距離室外地面的高度)4.657.9511.2514.5517.8522.35表17離地面高度(m)z4.657.9511.2514.5517.8522.35風(fēng)壓高度變化系數(shù)μZ1.001.001.041.141.201.29因為結(jié)構(gòu)高度HH=26..75<330m,故取βZ=1.00,μS=1.33表18z(m)4.657.9511.2514.5517.8522.35ωk(kN/m2)0.390.390.410.440.470.50轉(zhuǎn)化為集中荷載載(受荷面面與計算單單元同)6層:FW6K=77.20..50(1.200+3.33/2)=10..26kNN5層:FW5K=77.23..3(0.500+0.447)/2=111.522kN4層:FW4K=77.23..3(0.477+0.444)/2=110.822kN3層:FW3K=77.23..3(0.444+0.441)/2=110.100kN2層:FW2K=77.23..3(0.411+0.339)/2=99.50kkN1層:FW1KK=7.220.3993.3==9.277kN(如圖16所示)3.8.2風(fēng)荷荷載作用下下的內(nèi)力分分析采用D值法,其計算結(jié)結(jié)果如下::10.26kNα=0.377∑D=134210α=0.620D=19691D=47414V6=10.26kNV6=10.26kNVA6=D·V6/∑D=1.51kNVB6=3.62kN11.52kNα=0.377α=0.620D=19691D=47414V5=21.78kNV5=21.78kNVA5=3.20kNVB5=7.69kN10.82kNα=0.377α=0.620D=19691D=47414V4=32.60kNV4=32.60kNVA4=4.78kNVB4=11.52kN10.10kNα=0.377α=0.620D=19691D=47414V3=42.70kNV3=42.70kNVA3=6.26kNVB3=15.09kN9.50kNα=0.377α=0.620D=19691D=47414V2=52.20kNV2=52.20kNVA2=7.66kNVB2=18.44kN9.27kNα=0.596∑D=65370α=0.790D=11114D=21571V1=61.47kNV1=61.47kNVA=10.45kNVB=20.28kNAB3.8.3風(fēng)荷荷載作用下下框架的內(nèi)內(nèi)力計算風(fēng)荷載作用下的的彎矩,剪剪力和軸力力圖如圖17,18,19所示。表19風(fēng)荷載作用下柱柱端彎矩計計算(B)層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度∑D(kN/m)B軸柱(中柱)Di(kN/m)Vim(kN)yi(m)M上(kN·m)M下(kN·m)63.310.26134210474143.623.270.456.575.3853.321.78134210474147.693.270.5012.6912.6943.332.601342104741411.523.270.5019.0119.0133.342.701342104741415.093.270.5024.9024.9023.352.201342104741418.443.270.5030.4330.4314.2561.47653702157120.284.650.5542.4451.87注:表中yi==y0+y1+y2+y3;Viim=VViDi//∑D;M下=Viimyihi;M上=Viim(11-yi)hi表20風(fēng)荷載作作用下柱端端彎矩計算算(A)層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度∑D(kN/m)A軸柱(邊柱)Dim(kN/m)Vim(kN)yi(m)M上(kN·m)M下(kN·m)63.310.26134210196911.511.210.363.191.7953.321.78134210196913.201.210.455.814.7543.332.60134210196914.781.210.468.527.2633.342.70134210196916.261.210.5010.3310.3323.352.20134210196917.661.210.5012.6412.6414.6561.47653701111410.451.710.6118.9529.64注:表中yi=y00+y1+y2+y3;Vimm=ViiDi/∑D;M下=Viimyiihi;M上=Viim(11-yi)hi0表21風(fēng)荷載作用下框框架梁端彎彎矩、梁端端剪力及柱柱軸力層次AB跨BC跨柱軸力L(m)M左(kN·m)M右(kN·m)Vb(KN)L(m)M左(kN·m)M右(kN·m)Vb(kN)NA(kN)NB(kN)65.203.191.48-0.652.205.095.09-4.85-0.65-4.8555.207.604.08-1.622.2013.9913.99-13.32-2.27-18.1745.2013.277.16-2.842.2024.5424.54-23.37-5.11-41.4435.2017.599.92-3.822.2033.9933.99-32.37-8.93-73.8125.2022.9712.50-4.932.2042.8342.83-40.79-13.86-114.6015.2031.5916.46-6.672.2056.4156.41-53.72-20.53-168.323.9內(nèi)力組組合3.9.1框框架內(nèi)力組組合在恒載和活載作作用下,跨跨間可以近近似取跨中中的代替式中:、——梁梁左、右端端彎矩,見見圖9、10括號內(nèi)的的數(shù)值跨中若小于應(yīng)取?。皆谪Q向荷載與地地震組合時時,跨間最大大彎矩采用用數(shù)解法計計算,如圖20所示圖20框架梁內(nèi)內(nèi)力組合圖圖圖中:、——重重力荷載作作用下梁端端的彎矩;;、———水平地震震作用下梁梁端的彎矩矩;、———豎向荷載載與地震荷荷載共同作作用下梁端端反力;對作用點取矩=-(-++)X處截面彎矩為==--+由=0,可求得跨跨間的位置置為=將代入任一截面處處的彎矩表表達式,可得跨間間最大彎矩矩為===-+=-+當(dāng)右震時公式中中、反號及的具體數(shù)據(jù)見表表22,表中、、均有兩組組數(shù)據(jù)項目跨層次1.2(恒+0.5活)1.3地震qMGA(kN·m)MGB(kN·m)MEA(kN·m)MEB(kN·m)(kN/m)AB跨663.75116.8434.0515.9334.39592.57103.7769.2936.9635.08490.25121.09107.0758.07390.25121.09129.5377.14290.63121.27155.2384.45180.85118.95196.4367.38BC跨667.0167.0154.5454.5417.99545.3745.37126.61126.6115.77446.6446.64198.94198.94346.6446.64250.55250.55246.3446.34289.33289.33154.4354.43230.85230.85項目跨層次l(m)RA(kN)x1(m) MGE(kN·m)AB跨67.20109.493.18141.615109.983.13122.36499.072.82124.75393.302.66124.75288.742.53126.38184.362.40127.14BC跨62.10-33.05-1.84-57.095-104.02-6.60-36.684-172.91-10.96-37.953-222.06-14.08-37.952-258.99-16.42-37.951-203.30-12.89-45.74表22MGE及及X1值計算注:當(dāng)X1>ll或X1<0時,表示示最大彎矩矩發(fā)生在支支座處,用用M=RAxx--MGAA±MEAA計算梁內(nèi)力組合見表表23表23梁內(nèi)力組組合層次位置內(nèi)力豎向荷載組合豎向荷載組合豎向荷載與地震力組合豎向荷載與地震力組合豎向荷載與地震力組合1.35恒+0.7活1.2恒+1.4活1.2恒±1.4風(fēng)1.2恒+0.9(1.4活±1.4風(fēng))1.2(恒+0.5活)±1.3地震6層A右M-72.02-73.26-52.15-61.08-67.58-75.62-29.70-97.79V131.53133.83102.48104.30129.97131.60109.51123.37B左M-131.99-134.24-105.87-101.73-133.06-129.33-132.77-100.92V-150.28-152.89-119.05-117.23-150.23-148.59-139.96-126.10B右M-75.70-76.94-52.44-66.69-68.79-61.62-12.48-121.55V21.3221.1010.4424.0214.6026.82-33.0570.82跨中MAB149.76152.40118.89116.51150.00147.86141.63123.51MBC-70.95-71.59-56.24-56.24-70.05-70.05-62.82-62.825層A右M-104.56-106.15-71.74-93.02-94.20-113.35-23.28-161.86V138.04140.10106.51111.05134.93139.01107.45136.96B左M-137.64-139.69-114.81-102.76-141.71-131.43-158.81-84.89V-148.38-150.58-119.21-114.67-149.26-145.18-146.11-116.60B右M-51.24-51.95-20.84-60.01-33.17-68.4381.24-117.97V18.7018.77-3.743

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