框架结构体系毕业设计论文.docx

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1、第 1 页框架结构体系毕业设计论文摘 要框架建筑结构是多高层建筑结构的主要类型,具有承载力和刚度大,耐久性和耐火性好可模性好等优点。本工程为框架结构体系,柱距为 7.2m,跨度为6.0m,采用横向承重方案,框架中柱偏向走廊一侧。地震作用下内力和侧移的计算分析用底部剪力法和 D值法,计算结果变截面处上下层柱刚度比为 0.7,层间相对弹性转角均小于 0.18%。横向荷载作用下内力分析用反弯点法。竖向荷载作用下内力分析用弯矩二次分配法,梁柱内力组合时需考虑地震作用效应组合。梁柱箍筋均采用 HPB300 热轧钢,受力钢筋根据计算需要选择 HRB335 以上热轧钢。地基处理用灰土挤密桩法,桩径 400m

2、m,桩间距为 935mm,处理范围每边超出基础地面外边缘 2m,灰土桩用振冲法施工。基础梁纵向等截面每边宽出框架柱边缘 50m。条形基础内力计算用倒梁法,分布筋按构造配筋。边坡采用抗滑桩支护,抗滑桩间距 6m,桩长 14.5m,计算结果用理正岩土软件验算。地基强度经验算满足要求。关键词:框架结构体系;内力组合;地震作用;地基强度。第 2 页A b s t r a c tFrame structure is the main types of high-rise buildings,have bearing capacityand rigidity,durability and good car

3、ving watery resistance of good,etc.Thisengineering is frame structure,the column is the distance 7.2 m,6.0 m span,thehorizontal bearing scheme,framework to one side corridor column.Under the actionof earthquake internal force and the calculation analysis of the lateral with bottomshear method and D

4、value method,the calculation results in cross-section of thecolumn stiffness ratio 0.7,between the layers are relatively flexible rotation is lessthan 0.18%.Horizontal load internal force analysis using the bending method.Vertical load with bending moment force analysis of secondary distribution met

5、hod,the combination of internal force of the column should be considered when theearthquake effect combination.Beam-column stirrup is using HPB300 hot-rolledsteel,and the structural steel according to the calculated need to choose more thanHRB335 hot-rolled steel.With the foundation treatment lime-s

6、oil compaction piles,pile diameter 400 mm,pile spacing for 935 mm,processing range beyond the groundeach side based outside edge of 2 m,plaster pile with vibration rushed constructionmethod.Foundation beams of the longitudinal section such as each side out wideframe column edge 50 m.Internal force c

7、alculation bar foundation with pour beammethod,distribution according to the structural steel reinforcement.The slopeanti-slide pile supporting,anti-slide pile spacing 6 m,the pile length 14.5 m,thecalculation results with Richard geotechnical software is checked.The foundationstrength is experience

8、 requirements.K e y w or d s:Frame structure;Internal force combination;The earthquake action;The foundation strength.第 3 页目录摘要.1第一部分 建筑设计.51.1总平面设计.51.2.平面设计.51.2.1柱网和房间布置.51.2.2楼梯设计.61.2.3防火设计.61.2.4门窗尺寸.61.3剖面设计.71.3.1楼层尺寸.71.3.2楼梯设计.71.3.3梁尺寸.71.3.4女儿墙尺寸.71.3.5屋面,楼地面做法.71.3.6雨棚设计.71.4立面设计.71.5内外

9、装修.81.5.1内墙装修.81.5.2外墙装修.81.6建筑构造.81.6.1结构方面.81.6.2标志尺寸.81.6.3散水.81.6.4楼地面构造.91.6.5泛水构造.9第二部分 结构设计.102.1结构设计技术条件.102.1.1工程概况.102.1.2设计依据.102.1.3荷载取值.102.2结构体系选择与结构布置.112.2.1结构体系选择.112.2.2结构布置.11第 4 页2.2.3梁柱截面尺寸.112.2.4框架计算简图.122.3框架侧移刚度计算.132.3.1框架的侧移刚度计算表.132.4重力荷载代表值及重力荷载.152.4.1重力荷载.152.4.1.1屋面荷载

10、.152.4.1.2楼面荷载.152.4.2重力荷载代表值计算.162.5水平地震作用及位移计算.172.5.1水平地震作用.172.5.1.1计算单元和计算简图.172.5.1.2结构基本周期.172.5.1.3依据场地类别.182.5.1.4水平地震作用.182.5.1.5楼层水平地震剪力调整.182.5.2横向水平地震作用下位移验算.192.6水平荷载作用下框架内力分析.192.6.1计算单元和内力分析方法.192.7竖向荷载作用下框架内力计算.212.7.1荷载分类和计算方法.212.7.2荷载组合方式.212.7.3计算单元.222.7.4荷载计算.222.7.4.1恒载计算.222

11、.7.5内力计算.252.8横向框架作用效应内力组合.262.8.1.抗震等级及作用效应的一般组合原则.262.8.2内力组合.282.9框架柱内力组合.292.9.1控制截面组合.292.10梁柱截面设计.342.10.1框架梁截面设计.342.10.1.1梁正截面受弯承载力计算.352.10.2框架柱截面设计.382.10.2.1柱截面尺寸验算.382.10.2.2柱正截面承载力计算.382.10.2.3柱斜截面受剪承载力计算.39第三部分 地基基础及边坡支护.41第 5 页3.1地基基础设计.413.1.1地基处理.413.1.1.1场地土性质确定.413.1.1.2地基处理方案选择.4

12、23.1.1.3地基处理.423.1.1.4处理范围.423.2基础设计.433.2.1基础底面尺寸确定.433.2.2内力分析.433.2.3基础配筋计算.463.2.3.1基础梁配筋计算.463.2.3.2基础梁箍筋计算.473.2.3.3基础底板的设计.473.3边坡支护.483.3.1滑体指标反算.493.3.2滑坡推力和稳定性分析.503.3.3抗滑桩设计.503.3.3.1抗滑桩平面布置,拟定桩间距,桩位.503.3.3.2抗滑桩相关参数确定.503.3.3.3桩的外力计算.513.3.4地基强度验算.543.3.5抗滑桩配筋计算.54致谢.58第 一 部 分 建 筑 设 计1.1

13、 总 平 面 设 计本建筑长 36米,宽 14.4米。主要出入口面向厂区道路,疏散门两个,位于建筑物宽边方向两侧。本建筑位于工业厂区,一、二级防火间距6米,本建筑周围其他建筑不详,认为满足防火间距及消防通道的要求。1.2.平 面 设 计1.2.1 柱 网 和 房 间 布 置本办公楼为内廊式组合,大柱间柱网尺寸定为进深 6.0米,开间 7.2米,小间开间为 3.6 米。图书室、贮藏室、文印室、传达室、接待室和部分办公室在一第 6 页层。二层主要布置大小会议室和部分小办公室。三层布置全部布置大办公室。两部楼梯和洗手间布置北面方向,洗手间蹲便器男厕三个,女厕一个()(92 17 4 6 6.3 人,

14、蹲便器按 40人/1 个取,小便器按 25人/1个取,男女人数按 3:1取),男用小便器 4个,洗手盆男女各一个。1.2.2 楼 梯 设 计两部楼梯为双跑平行楼梯,每跑楼梯的踏步数为 11个,楼梯净宽 1.52米,休息平台宽度 1.8米。走廊宽度为 1.95米1.5 米。1.2.3 防 火 设 计参照高层民用建筑防火规范(GB50045-2005),耐火等级二级的建筑,高度小于 24米,每层的最大长度小于 150米,每层的面积为 518.42500,本办公楼高 11.4米,每层的最大长度为 36,米每层的面积为 518.4,满足防火要求。楼梯间不设置防火门。1.2.4 门 窗 尺 寸房间门尺寸

15、均为;大厅门四扇,每扇门的尺均为;一层走道门外开,尺寸;厕所门尺寸为。房间窗户和楼梯间窗户尺寸均为1800 2100 mm mm,走道窗尺寸(房间窗地比,满足采光要求)。表 1.1建筑房间明细表房间名称 数量 参考面积/m2位置收发室、传达、值班 1 20 一层图书阅览室 1 40 一层电话机房、文印室 1 20 一层库房 1 20 一层接待室(小)1 40 一层办公室(大)12 4012 各层办公室(小)3 203 二层活动室 1 80 三层会议室(大)1 80 二层第 7 页会议室(小)2 402 二层卫生间(男)3 20 各层卫生间(女)3 20 各层1.3 剖 面 设 计1.3.1 楼

16、 层 尺 寸本办公楼为三层,层高均为 3.6 米,窗台高度 900mm;房屋净高 3.5 米,可满足人均空气含量的要求(人均空气含量按 4m3/人取)。1.3.2 楼 梯 设 计楼梯踏步宽度为300mm b,踢面高度为150mm h,楼梯扶手高度为900mm。1.3.3 梁 尺 寸主梁尺寸 300 500。1.3.4 女 儿 墙 尺 寸女儿墙高度取 600mm(楼面为不上人屋面)。1.3.5 屋 面,楼 地 面 做 法正置式保温屋面,30mm 厚細石混凝土保护层、四层做法油毡防水层、50mm厚聚苯乙烯泡沫保温层、20 厚水泥砂浆找平层。地面铺瓷砖,1:2.5 水泥砂浆粘贴,水泥粗砂打底,素土夯

17、实。楼面铺设地砖。1.3.6 雨 棚 设 计雨篷梁板式结构雨篷,外设两根柱子支撑,雨篷支撑在梁上,梁截面尺寸为300mm500mm。1.4 立 面 设 计窗户用两扇铝合金水平推拉玻璃窗,窗亮子高取 400mm,梁板式雨棚,支撑与梁上,下面两组柱子支撑,柱子轴线和 3、4 轴线的柱网轴线重合,外墙勒脚高度 1000mm,女儿墙高度为 600mm。第 8 页1.5 内 外 装 修1.5.1 内 墙 装 修刷洁面剂一道,9厚 1:1.6混合砂浆打底扫毛,6厚 1:1.6混合砂浆面层抹灰抹平赶光,两遍内墙刮白。1.5.2 外 墙 装 修喷射硬泡聚氨酯保温层,9厚 1:3水泥砂浆打底,6厚 1:2.5水

18、泥砂浆找平,6-10 厚面砖,5厚 1:1水泥细砂浆粘贴。1.6 建 筑 构 造1.6.1 结 构 方 面本框架结构有基础、柱、梁、楼板和屋面板。外墙为 240mm 普通砖墙,内墙为 240mm普通砖墙。本框架的基础为柱下条形基础。基础梁高 1.2m,基础地板宽 1.2m。本框架为一般民用建筑,耐火等级选二级。三类建筑,50年,适用于普通建筑和构筑物。1.6.2 标 志 尺 寸尺寸以 3M 为模数,底层柱截面尺寸为 450mm450mm,二三层柱尺寸为400mm400mm,柱网尺寸纵向开间尺寸为 7200m,横向柱网进深尺寸分别为6000m 和 2400m;横向框架梁和纵向框架梁截面尺寸为 3

19、00mm500mm,次梁截面尺寸为 250mm400mm,走道过梁截面尺寸为 300mm400mm;楼面(屋面)板厚度为 100mm;女儿墙高 600mm,普通砖砌筑 240mm 砖墙;外墙与柱平齐,内墙与走道柱边缘齐平;正门雨棚独立与主体结构,尺寸为 7200mm3000mm100mm,两侧疏散门雨棚外悬挑 1200m,尺寸为 3000mm1200mm100mm。室内踢脚线高度为 150mm。1.6.3 散 水散水宽度 1000mm,从上到下顺序分别为 60厚 C15混凝土、1:1水泥砂子压实赶光,150厚 3:7灰土垫层超出散水外缘 500mm,素土夯实向外放坡 3%,设置明沟排水。第 9

20、 页1.6.4 楼 地 面 构 造地面从上到下依次为地板砖,C15混凝土垫层,素填土夯实;屋面从上到下依次为 30厚细石混凝土保护层,防水层一毡二油上铺小石子(四层做法),50厚聚苯乙烯泡沫保温板,20厚水泥砂浆找平,100厚钢筋混凝土楼板,抹灰。1.6.5 泛 水 构 造从上到下依次为水泥砂浆保护层,涂料防水层,1:3水泥砂浆找平。第 10 页第 二 部 分 结 构 设 计2.1 结 构 设 计 技 术 条 件2.1.1 工 程 概 况项目名称:华泰防腐厂房办公楼。建设地点:咸阳市长武县停口镇。建筑面积:长 36米,宽 14.4米,总建筑面积 1623.85,标准层面积 541.28。建筑高

21、度:11.4米。层 高:标准层 3.6米,底层 3.6米,顶层 3.6米。层 数:3。周围建筑:无。2.1.2 设 计 依 据荷载规范、混凝土结构设计规范、新版抗震规范见附表收录。2.1.3 荷 载 取 值表 2.1结构设计参数.技术指标 技术条件 取值依据结构类型 混凝土框架结构建筑结构安全等级 二 混凝土结构设计规范GB50010-2010设计使用年限 50 混凝土结构设计教材抗震设防烈度 7 原始资料给定建筑抗震设防类别 丙类 抗震教材设计基本地震加速度 0.15g 抗震规范附录 A.O.24设计地震分组 第一组 抗规附录 A.O.24场地类别(中等)黄土规范房屋抗震等级 三 抗规6.1

22、.2表 2.2 抗震设计参数地震影响 水平地震影响系数最大值 特征周期 取值依据多遇地震 max=0.08 Tg=0.35s 抗规5.1.4第 11 页罕遇地震 max=0.12表 2.3风、雪荷载参数荷载类型 取值(KN/)依据基本风压 不考虑 本建筑高 11.4m,风影响不大基本雪压 0.25 原始资料表 2.4楼面,屋面活荷载标准值荷载类型 取值(KN/)依据房间 2.0 毕业设计指导书表 1.8卫生间 2.0 毕业设计指导书表 1.8走廊门厅楼梯 2.5 毕业设计指导书表 1.8不上人屋面 0.5 毕业设计指导书表 1.10表 2.5抗震设计结构重要性系数,荷载分项系数,可变荷载组合值

23、系数取值系数名称 系数取值 取值依据承载力抗震调整系数受弯 RE=0.85 抗规5.4.2受剪 RE=0.75 抗规5.4.2偏压(nc 0.15)RE=0.75 抗规5.4.2偏压(nc0.15)RE=0.8 抗规5.4.2重力荷载代表值分项系数 G=1.0 或 1.2 抗规5.4.1水平地震作用分项系数 EH=1.3 抗规5.4.12.2 结 构 体 系 选 择 与 结 构 布 置2.2.1 结 构 体 系 选 择结构体系为框架结构体系。2.2.2 结 构 布 置平面布置:一字型布置。竖向布置:为避免刚度和承载力突变,底层柱尺寸为 m m m m 450 450,二三层柱的尺寸为 m m

24、m m 400 400,变截面处,边柱外侧竖向对齐,内柱走廊方向竖向对齐。不设置伸缩缝、沉降缝和后浇带。(本办公楼为单体建筑,且长度不超过 50米)2.2.3 梁 柱 截 面 尺 寸梁柱板尺寸选择第 12 页楼盖和屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取 100mm,梁取 C25 混凝土,柱子用 C30混凝土。梁高取梁跨的81141,梁宽取梁高的2131,并且梁宽不小于21柱宽,且不小于 250mm;次梁高取梁跨的181121,梁宽取梁高的2131,各种梁的尺寸见下表。表 2.6梁柱板尺寸表梁名称横梁(bh)纵梁(bh)次梁(bh)AB 跨,CD跨 BC 跨混凝土强度等级 C25 C25 C2

25、5 C25尺寸柱的尺寸依据轴压比限值根据下式计算:f cNA cn F g NNE框架的抗震等级为三级,轴压比限值为0.9。各层重力荷载代表值取12kN/。地震作用轴压力增大系数取边柱取 1.3,内柱取 1.25。边柱负荷面积为6.21 3 2.7,内柱负荷面积为 24.30 3 3.1 2.7。底层边柱截面面积为:边柱 AC45.785453.14 9.03 1000 12 6.21 3.1 mm2内柱 AC26.1057343.14 9.03 1000 12 24.30 25.1 mm2柱子截面取正方形,上述结果柱截面变长分别为280mm和325mm。综合考虑取柱子截面尺寸如下:底层柱:m

26、 m m m 450 450 其它层:m m m m 400 400 e=251 11 75 113,2 50 1004 4e m m h c m m e m m h c m m,框架柱的形心做为框架柱的轴线,梁轴线取至板底,二三层柱高度为层高 3.6m,底层柱高从基础顶面取至一层板底,为 4.95m。基础选型及埋深:选用柱下条形基础,基础埋深 2.1m。2.2.4 框 架 计 算 简 图框架计算简图以梁柱轴线来确定1)现浇楼盖,梁的轴线取至板底。第 13 页2)底层柱和上层柱截面尺寸不同,存在变截面,取顶层柱的形心作为3)定位轴线。本框架边柱和外墙面齐平,中柱和走廊墙面齐平,上下层柱子的偏心

27、据为0.025m。4)底层柱下端截面取到基础顶面,室内外高差去0.45m,管沟上部填土0.1m,管沟深度为0.8m,底层柱高度为4.95m。图 2.1框架结构计算简图2.3 框 架 侧 移 刚 度 计 算2.3.1 框 架 的 侧 移 刚 度 计 算 表表 2.7框架侧移刚度计算C25混凝土 梁线刚度 KbEc=28000000kn/m2 截面尺寸 L Io边框架梁中框架梁横向框架梁 0.3 0.5 6 0.003125 21875 29166.67纵梁 0.3 0.5 7.2 0.003125 18229.17 24305.55走道短梁 0.3 0.4 2.4 0.0016 28000 37

28、333.33次梁 0.25 0.4 6 0.001333 9333.33 12444.44梁的线刚度:,中框架梁:0 2 I I b,便框架梁:0 5.1 I I b。第 14 页柱的线刚度及侧移刚度 D值见下表。框架柱线刚度:,柱的侧移刚度 D值:212hiDcc,c:D值的修正系数。第 i 层框架总刚度:sji j i D D1。表 2.8柱侧移刚度修正值系数c c 值 边框架边柱 边框架中柱 中框架边柱 中框架中柱一般层kkc2kkc2kkc2kkc2底层kkc25.0kkc25.0kkc25.0kkc25.0表 2.9框架柱的侧移刚度柱侧移刚度突变验算如下表。表 2.10柱侧移刚度突变

29、验算层次 1/n 2/n 3/n边柱 边框架 4 4 4中框架 8 8 8中柱 边框架 4 4 4中框架 8 8 8框架柱截面(m)层次层高(m)Ic Kc ib/ic Di边框架边柱0.45 1 4.95 0.0034 20710.23 1.06 0.51 5164.700.4 2/3 3.6 0.0021 17777.78 1.23 0.38 6269.87边框架中柱0.45 1 4.95 0.0034 20710.23 2.41 0.66 6691.450.4 2/3 3.6 0.0021 17777.78 2.81 0.58 9610.00中框架边柱0.45 1 4.95 0.0034

30、 20710.23 1.41 0.56 5678.930.4 2/3 3.6 0.0021 17777.78 1.64 0.45 7418.00中框架中柱0.45 1 4.95 0.0034 20710.23 3.21 0.71 7223.120.4 2/3 3.6 0.0021 17777.78 3.74 0.65 10726.2第 15 页D i150641.01 208671.71 208671.71Di-1/Di 0.72 1 1说明:计算结果满足7.01iiDD2.4 重 力 荷 载 代 表 值 及 重 力 荷 载2.4.1 重 力 荷 载2.4.1.1屋面荷载(1)恒载 g:保护层

31、+防水层+找平层+Rc楼板+抹灰22222230.=.k m.k m50.=.k m.=.k m.=.k m.=.34k m厚細石混凝土保护层 22 003 066 N/一毡二油四层做法防水层 03 N/厚聚苯乙烯泡沫保温层 005 05 0025 N/20厚水泥砂浆找平层 002 20 04 N/100后混凝土屋面板 01 25 25 N/顶棚抹灰 002 17 0 N/总计 2.k m 4225 N/(2)屋面活荷载标准值:不上人屋面均布荷载标准值:0.5kN/。(3)雪荷载标准值:0.3kN/。(计算重力荷载代表值时屋面取雪荷载)2.4.1.2楼面荷载恒载:面层+Rc楼板+抹灰。2222

32、.k m100 0.1 25=2.5k m0.02 17=0.34k mk m瓷砖地面(含水泥粗砂打底)055 N/厚钢筋混凝土楼板 N/顶棚抹灰 N/总计 3.39 N/楼面活荷载标准值:取 2.0kN/。荷载规范(GB50009-2001)。(3)梁柱墙门窗重量计算梁取净高和尽长,柱去净高去掉板厚,墙扣除门窗洞口加上门窗重量和抹灰重量。(4)外墙墙体为 240mm 浆砌普通砖,外墙贴瓷砖(0.5kN/m2),内墙面抹灰 20mm 厚,外墙单位墙面重力荷载代表值为:20.5 18 0.24 17 0.02 5.16k m N/(5)内墙为 240浆砌普通砖,两侧 20mm 厚抹灰,内墙单位墙

33、面重力荷载代表值为:218 0.24+17 0.02 2=5k m N/第 16 页(6)钢铁门单位面积重力荷载代表值 0.4kN/m2,钢框窗,钢框窗中里荷载代表值为 0.45kN/m2。2.4.2 重 力 荷 载 代 表 值 计 算重力荷载代表值:一般(恒载+0.5 活载)。计算方法:计算简图是上楼盖上下各半层的全部重量集中在楼盖处。屋面荷载=(g+0.5P)F+全部女儿墙重量+其他(无)。0.5为参与地震可变荷载组合值系数。楼面总荷载=(g+0.5P)F+阳台/悬挑构件重量。Gi=楼面荷载(板重,梁重,0.5活载)+0.5(上下层墙柱门窗)。Gi=楼面荷载(板重,梁重,0.5雪荷载)+0

34、.5(上下层墙柱门窗)。重力荷载计算如下表:表 2.11梁柱重力荷载标准值计算梁柱类别 bh L/m n V/m3S抹灰/m2砂浆GK/kN Gi/kN框 架 架 底柱 0.45 4.85 24 25 1.00 6.3 17 26.67 639.98一般住 0.4 3.5 48 25 0.56 5.6 17 15.43 740.54框 架 梁 主 梁 0.3 5.55 36 25 0.83 5.55 17 22.23 800.200.5 6.75 60 25 1.01 6.75 17 27.03 1622.030.31.95 18 25 0.23 1.56 17 6.25112.460.4次

35、梁 0.255.7 30 25 0.57 4.56 17 15.41 462.380.4说明:N为构件个数,V为构件体积,梁的长度取尽长,柱子的高度取层高。表2.12板重力荷载标准值计算h/S/V/m3S抹灰/m2灰重/kN 小瓷砖0.55kn/m2GK/kN0.1 481.03 49.84 一层 398.52 153.698 248.62948 1648.3280.1 481.03 49.84 二层 396.52 153.713 248.65258 1648.3650.1 481.03 49.84 顶层 435.09 153.713 0 2056.178表 2.13墙体重力荷载标准值计算层次

36、 Lw H Ln Sw Sn Vq Sz Sh z GK30细石混凝土保护层 312.828防水一毡二油上铺小石子(四层做法)kn 142.19550厚聚苯乙烯泡沫保温板 11.85020水泥砂浆找平 189.593第 17 页一 46.83.13.293.0923.8883.16 20.49 105.59 38.94 234.26 18 2173.85续表2.13二 47.23.13.2101.0423.8879.2 23.73 112.65 41.58 248.82 18 2318.15三 47.23.13.2106.6911.9479.2 19.95 108.59 41.58 237.3

37、3 18 2233.59Lw 为外墙中心线,H 为墙高,Ln 为内墙净长线,Sw为外墙门窗洞口面积,Sn 内墙门窗洞口面积,Vq 为墙的体积,Sz为外墙贴瓷砖的面积 0.5kn/,Sh为内墙抹灰的面积 0.34kn/,普通砖的容重 kn/m3。表2.14门窗重量计算种类 尺寸 容重 各层门窗个数 总重量(kN)一 二 三 一 二 三C11800 x2100 0.45 18 20 2044.65 45.13 43.62C3 1200 x1500 0.4 0 2 2M1 900 x2100 0.4 9 11 9M2 3600 x2100 0.4 1 0 0M3 700 x2000 0.4 2 2

38、2M4 1800 x2100 0.4 2 0 02.5 水 平 地 震 作 用 及 位 移 计 算2.5.1 水 平 地 震 作 用2.5.1.1计算单元和计算简图取一个防震区段作为计算单元,计算简图为串联多自由度体系。楼层集中质量为 Gi,位置取在梁轴线处(取至板底)。2.5.1.2结构基本周期T T U 7.1 T1 ij i D/)2(G T V U、K T U UT:周期折减系数(考虑到填充墙刚度的贡献,考虑周期折减),民用框架取(0.60.7),工业框架建筑取(0.80.9)。T U:结构顶点假想位移,Gi 作为水平荷载施加于个层楼概算得的顶点位移,突出屋面的部分将 Gn折算到顶层。

39、第 18 页水平地震作用计算方法:震型分解法底部剪力法底部剪力法使用条件:g=0.9TT,iG:沿高度分布较均匀以剪切变形为主,高度不超过40米,刚度沿高度分布较均匀。水平地震影响系数多遇地震情况:7度地区max=0.08,8度的确max=0.16。2.5.1.3依据场地类别设计地震分组确定,场地类别为,地震设计分组数第一组,取 Tg=0.35s。2.5.1.4水平地震作用Geq FEK 1 1:与 T1对应的水平地震影响系数。G e q:结构等效总重力荷载。n1 iGi 0.85 e q G。各质点水平地震力 Fi:E K j F n1 jj i i i H G/H G FT1.4Tg,考虑

40、高振型影响,顶部加 n F,)1(F1i n FH GH GEKnjj ji i E K n F F n 2.5.1.5楼层水平地震剪力调整依据新版抗震规范5.2.5条,抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求:njj eki G V1nkK F Vi1水平地震作用及位移计算计算结果如下各表:表2.15.重力荷载代表值计算恒载/kN 活载/kN 雪荷载/kN 组合值系数 Gi/kNG1 5406.28 1010.15 0 0.5 5911.36G2 5245.00 1010.15 0 0.5 5750.08G3 4599.89 240.51 96.21 0.5 4647.99第 1

41、9 页表2.16水平荷载作用下定点位移计算层次 Gi kn Gi Di i-i-1 i3 4647.99 4647.99 208671.71 0.02 0.182 5750.08 10398.06 208671.71 0.05 0.161 5911.36 16309.43 150641.01 0.11 0.11表2.17结构基本周期,水平地震影响系数,等效总重力荷载,及水平地震作用T1 Geq FEK0.43 0.07 13863.01kN 1032.25kN2.5.2 横 向 水 平 地 震 作 用 下 位 移 验 算理由:控制结构刚度,满足层间位移角限值,要求:h U e/,550/1 方

42、法:表 2.18横向水平地震作用下的结构位移验算层次 Vi/kn 层间刚度 Di Vi/Di hi/m 层间相对弹性转角3 432.14 208671.71 0.0021 3.6 0.06%2 808.34 208671.71 0.0039 3.6 0.11%1 1032.25 150641.01 0.0069 4.95 0.14%说明:上表中可见层间位移角均满足限值0.18%2.6 水 平 荷 载 作 用 下 框 架 内 力 分 析2.6.1 计 算 单 元 和 内 力 分 析 方 法取一个防震缝区段作为计算单元。水平地震作用下框架内力计算方法。层间剪力分配方法。nk iK F V i V

43、iDD i jV i j212hi cc D 柱端弯矩计算方法。第 20 页)1(.y h y V i j M iy h V i j M ij uj b,反弯点高度比:y=yn+y1+y2+y3.y1-上下层梁刚度变化时反弯点高度比修正值。y2,y3-上下层高变化时晚饭点高度比修正值。梁端弯矩 br blbrj u j b i brbr blblj u j b i blV VVM i M MV VVM i M M)()(,1,1梁端剪力:lM b M bV b2 1 柱轴力:柱轴力为两侧的梁端剪力、节点集中力、上柱轴力的叠加,N=V+P+G.表2.19水平地震作用下框架内力y yn y1 y2

44、 y3 Vij Dij/Dij边框架边柱1 0.65 0.65 0 0 0 35.39 0.03边框架边柱2 0.46 0.46 0 0 0 24.29 0.03边框架边柱3 0.45 0.45 0 0 0 12.98 0.03边框架中柱1 0.58 0.58 0 0 0 45.85 0.04边框架中柱2 0.5 0.5 0 0 0 25.92 0.03边框架中柱3 0.45 0.45 0 0 0 13.86 0.03中框架边柱1 0.63 0.63 0 0 0 38.91 0.04中框架边柱2 0.48 0.48 0 0 0 28.74 0.04中框架边柱3 0.45 0.45 0 0 0

45、15.36 0.04中框架中柱1 0.55 0.55 0 0 0 49.50 0.05中框架中柱2 0.5 0.5 0 0 0 41.55 0.05中框架中柱3 0.45 0.45 0 0 0 22.21 0.05续表2.19Mij Mij Mb Mb 梁端 Vb Ni边框架边柱1-113.87-61.31 0 21.09-13.89-29.60边框架边柱2-40.22-47.22 0 26.18-9.41-15.71边框架边柱3-21.03-25.71 0 25.71-6.29-6.29边框架中柱1-131.64-95.33 62.27 79.71-66.43-81.99边框架中柱2-46.

46、66-46.66 30.31 38.80-32.33-29.46边框架中柱3-22.45-27.44 12.03 15.40-12.84-6.55中框架边柱1-121.35-71.27 0.00 21.62-17.13-38.33第 21 页中框架边柱2-49.65-53.79 0.00 28.91-12.92-21.20中框架边柱3-24.89-30.42 0.00 30.42-8.28-8.28中框架中柱1-134.75-110.25 81.16 103.88-86.57-120.64续表2.19中框架中柱2-74.79-74.79 48.59 62.19-51.82-51.20中框架中柱

47、3-35.98-43.98 19.29 24.69-20.58-12.29说明:上表中的弯矩数值均以绕杆件顺时针方向转动为正,逆时针方向为负,节点处逆时针方向转动为正,顺时针方向转动为负;剪力以使杆件顺时针方向转动的为正,逆时针方向转动为负;柱子的轴力以受压的轴力为正,受拉的为负。图2.3地震作用下框架受力图2.7 竖 向 荷 载 作 用 下 框 架 内 力 计 算2.7.1 荷 载 分 类 和 计 算 方 法荷载分类:恒载和活载。2.7.2 荷 载 组 合 方 式不考虑地震:恒载+活载,屋面取 Max雪荷载,活荷载。考虑地震:重力荷载(恒载+0.5 活载),屋面取雪荷载。三种内力组合:第 2

48、2 页恒载(屋面恒载+楼面恒载):SGK。活载(屋面活载+楼面活载):SQK。活载(屋面雪荷载+楼面活荷载):地震力。2.7.3 计 算 单 元取相邻柱距中线为计算单元,如下图。图 2.4框架计算单元2.7.4 荷 载 计 算2.7.4.1恒载计算(1)屋面恒载:边横梁自重(均布荷载):走道梁自重(均布荷载):1 2,q q,分别为房间和走道传给梁的梯形和三角形荷载,第 23 页21 3/m l/2 q 板重 4.122 3.6=14.84kN/m 22 2q/m l 板重=4.122 2.4=9.89kN/m P1,P2分别为边纵梁和中纵梁直接传给柱子的恒载,P1包括板重、1根边纵梁重、女儿

49、墙重、1/4 次梁2;P2 包括板重、1根内纵梁重、1/4次梁2。集中力矩1 1 1 2 2 2M P e M P e,1 4.122(2 3.24 7.56)27.03 0.5 15.41 7.2 0.6 0.24 18 111.28kPN(2)楼面恒载q10为边跨梁自重和其上墙的自重,q20为中间跨横梁及其门窗隔墙自重。q10=0.3 0.4 25+0.24 3.2 18=16.824k/20 0.3 0.3 25 2.25k/1 3.23 3.6 11.64k/2 3.23 2.4 7.76k/N mq N mq N mq N m 1 3.23(2 3.24 7.56)27.03(6.7

50、5 3.1 1.8 2.1 2)0.24 18+1.8 2.1 2 0.54(15.41 5.97 0.24 3.2 18)182.54kPN 第 24 页2 3.23(2 3.24 7.56 2 3.6)27.03+.-.=.k1 1 e1=182.54 0.05 9.13k m2 2 e2=221.67 0.05=11.08kN m1 1 1 182.54 0.075 13.69kPM P NM PM P e 675 32 09 21 2)024 18+0.5(15.41+5.97 0.24 3.2 18)22167 N一层楼面荷载计算:m2 2 2 211.67 0.075 16.63k

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