1、河南理工大学本科毕业设计(论文)11.绪 论全套图纸,加 1538937061.1 工程背景本项目为 9 层钢筋混凝土框架结构体系,占地面积约为 960.96 m2,总建筑面积约为 8811.84 m2;层高 3.6m,平面尺寸为18.3m52.0m。采用桩基础,室内地坪为0.000m,室外内高差 0.6m。框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇。1.1.1 设计资料1.1.1.1 气象资料夏季最高气温 ,冬季室外气温最低 。42.3C 9C冻土深度 25cm,基本风荷载 W。=0.35kN/ m2;基本雪荷载为 0.2 kN/ m2。年降水量 680mm。1.1.1.2 地质条件建筑场地地形平坦
2、,地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下叙述如下:新近沉积层(第一层) ,粉质粘土,厚度0.51.0米,岩性特点,团粒状大孔结构,欠压密。粉质粘土层(第二层) ,地质主要岩性为黄褐色分之粘土,硬塑状态,具有大孔结构,厚度约3.0米, qsk=3540kPa。粉质粘土层(第三层) ,地质岩性为褐黄色粉质粘土,具微层理,含铁锰结核,可塑状态,厚度3.5米, qsk=3035kPa。粉质粘土层(第四层) ,岩性为褐黄色粉质粘土,具微层理,含铁河南理工大学本科毕业设计(论文)2锰结核,硬塑状态,厚度未揭露,qsk=4060kPa,qpk=15002000kPa。不考虑地下水。1.1.1.3 地基土指标自
3、然容重 1.90g/cm2,液限 25.5,塑性指数 9.1,空隙比 0.683,计算强度 150kp/m2。1.1.1.4 地震设防烈度7 度1.1.1.5 抗震等级三级1.1.1.6 设计地震分组场地为1类一组Tg(s)=0.25s (表3.8高层建筑结构 )max0.161.1.2 材料柱采用 C30,纵筋采用 HRB335,箍筋采用 HPB235,梁采用C30,纵筋采用 HRB335,箍筋采用 HPB235。基础采用 C30,纵筋采用HRB400,箍筋采用 HPB235。1.2 工程特点本工程为九层,主体高度为 32.4 米,属高层建筑。高层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、
4、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。根据不同结构类型的特点,正确选用材料,就成为经济合理地建造高层建筑的一个重要方面。经过结构论证以及设计任务书等实际情况,以及本建筑自身的特点,决定采用钢筋混凝土结构。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。高层建筑随着层数和高度的增加水平作用对高层建筑机构安全的控制作用更加显著,包括地震作用和风荷载,高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的机构体河南理工大学本科毕业设计(论文)3系又密切的相关。不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。框
5、架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成,既承受竖向荷载,也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。本建筑采用的是框架机构体系,框架结构的优点是建筑平面布置灵活,框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的抗震性能;框架结构构件类型少,易于标准化、定型化;可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,本建筑采用的现浇结构。 由于本次设计是办公楼设计,要求有灵活的空间布置,和较高的抗震等级,故采用钢筋混凝土框架结构体系。1.3 本章小结本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料、高层建筑的一些特点以及综合本次设计所确定的结构体系类型。河南理工大学本科毕业设计(
6、论文)42.结构设计2.1框架结构设计计算2.1.1 工程概况本项目为 9 层钢筋混凝土框架结构体系,占地面积约为 960.96 m2,总建筑面积约为 8811.84 m2;层高 3.6m 平面尺寸为18.3m52.0m。采用桩基础,室内地坪为0.000m,室外内高差 0.6m。框架平面同柱网布置如下图:图 2-1 框架平面柱网布置框架梁柱现浇,屋面及楼面采用 100mm 厚现浇钢筋混凝土。河南理工大学本科毕业设计(论文)52.1.2 设计资料2.1.2.1 气象条件:基本风荷载 W。=0.35kN/ m 2;基本雪荷载为 0.2 KN/ m2。2.1.2.2 楼、屋面使用荷载:走道:2.5k
7、N/ m 2;消防楼梯 2.5kN/ m2;办公室 2.0kN/ m2;机房8.0kN/ m2,为安全考虑,均按 2.5kN/ m2 计算。2.1.2.3 工程地质条件:建筑物场地地形平坦,地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下叙述如下:新近沉积层(第一层) ,粉质粘土,厚度0.51.0米,岩性特点,团粒状大孔结构,欠压密。粉质粘土层(第二层) ,地质主要岩性为黄褐色分之粘土,硬塑状态,具有大孔结构,厚度约3.0米, 305skqPa粉质粘土层(第三层) ,地质岩性为褐黄色粉质粘土,具微层理,含铁锰结核,可塑状态,厚度3.5米, sk粉质粘土层(第四层) ,岩性为褐黄色粉质粘土,具微层理,含铁锰
8、结核,硬塑状态,厚度未揭露, 305,102skpkqPaqkPa不考虑地下水。场地位1类一组Tg(s)=0.25s (表3.8高层建筑结构 )max.162.1.2.4 屋面及楼面做法:屋面做法:20mm厚1:2水泥砂浆找平;100140mm厚(2%找坡)膨胀珍珠岩;100mm厚现浇钢筋混凝土楼板;15mm厚纸筋石灰抹灰。楼面做饭:25mm厚水泥砂浆面层;100mm厚现浇钢筋混凝土楼板15mm纸筋石灰抹灰 2.1.3 梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定河南理工大学本科毕业设计(论文)62.1.3.1 初估截面尺寸(1)柱:bh=600mm600mm(2)梁:梁编号如下图:L1: h=(1/121
9、/8)7800=650975 取h=700mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)700=233350 取b=300mmL2: h=(1/121/8)2700=225338 取h=450mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)450=130225 取b=250mmL3: h=(1/121/8)4000=333500 取h=450mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)450=150225 取b=250mmL4: h=(1/121/8)3600=300450 取h=400mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)400=133200 取b=250mmL5: h=(1/121/8)2
10、400=200300 取h=400mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)400=133200 取b=250mmL6: h=(1/121/8)8000=6671000 取h=700mmb=(1/31/2)H=(1/31/2)700=233350 取b=300mm图2-2 框架梁编号2.1.3.2 梁的计算跨度框架梁的计算跨度以上柱形心为准,由于建筑轴线与柱轴线重合,故计算跨度如下:河南理工大学本科毕业设计(论文)7图2-3 梁的计算跨度2.1.3.3 柱高度底层柱 h=3.6+0.6+0.5=4.7m其他层 h=3.6mZ22Z2211图2-4 横向框架计算简图及柱编号2.1.4 荷载计算
11、河南理工大学本科毕业设计(论文)82.1.4.1 屋面均布恒载二毡三油防水层 0.35 kN/ m2冷底子有热玛蹄脂 0.05 kN/ m220mm厚1:2水泥砂浆找平 0.02 20=0.4 kN/ m2100140厚(2% 坡度)膨胀珍珠岩 (0.1+0.14)7/2=0.84 kN/ m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kN/ m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01516=0.24 kN/ m2共计 4.38 kN/ m2屋面恒载标准值为:(52+0.24 )(7.82+2.7+0.24)4.38=4242.16 kN2.1.4.2 楼面均布恒载按楼面做法逐项计算25厚
12、水泥砂浆找平 0.02520=0.05 kN/ m2100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kN/ m215厚纸筋石灰抹灰 0.01516=0.24 kN/ m2共计 3.24 kN/ m2楼面恒载标准值为:(52+0.24 )(7.82+2.7+0.24)3.24=3180.04 kN2.1.4.3 屋面均布活载计算重力荷载代表值时,仅考虑屋面雪荷载:0.2(52+0.24) (7.82+2.7+0.24)=197.71 kN2.1.4.4 楼面均布活荷载楼面均布活荷载对于办公楼一般房间为22.0KN/ m2,走道、消防楼梯为2.5 kN/ m 2,为计算方便,偏安全的统一取均布活荷
13、为2.5 kN/ m 2。楼面均布活荷载标准值为:2.5(52+0.24) (7.82+2.7+0.24)=2421.32 kN2.1.4.5 梁柱自重(包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量)L1: bh=0.3m0.7m 长度7.2m每根重量 0.77.225(0.022+0.3)=42.84 kN河南理工大学本科毕业设计(论文)9根数 1529=270根L2: bh=0.25m0.45m 长度2.1m每根重量 0.452.125(0.022+0.25)=6.85 kN根数 159=135根L3: bh=0.25m0.45m 长度3.4m每根重量 0.453.425(0.022+0.25)=11.0
14、9 kN根数 1629=288根L4: bh=0.25m0.4m 长度3.0m每根重量 0.4325(0.022+0.25)=8.7 kN根数 89=72根L5: bh=0.25m0.4m 长度1.8m每根重量 0.41.825(0.022+0.25)=5.22 kN根数 89=72根L6: bh=0.3m0.7m 长度7.4m每根重量 0.77.425(0.022+0.3)=44.03 kN根数 49=36根Z1: 截面 0.60.6 m2 长度4.7m每根重量 (0.6+0.022)4.725=48.13 kN根数 144=56根Z2: 截面 0.60.6 m2 长度3.6m每根重量 (0
15、.6+0.022)3.625=36.86 kN根数 1448=448根表2-1 梁柱自重梁(柱)编 号截面(m 2)长度(m)根数 每根重量( kN)L1 0.30.7 7.20 270 42.84L2 0.250.45 2.1 135 6.85L3 0.250.45 3.4 288 11.09河南理工大学本科毕业设计(论文)10L4 0.250.4 3.0 72 8.70L5 0.250.4 1.8 72 5.22L6 0.30.7 7.40 36 44.03Z1 0.60.6 4.7 56 48.13Z2 0.60.6 3.6 448 36.862.1.4.6 墙体自重外墙墙厚240mm,
16、采用瓷砖贴面;内墙墙厚120mm,采用水泥砂浆抹面,内外墙均采用粉煤灰空心砌块砌筑。单位面积外墙体重量为:7.00.24=1.68 kN/ m 2 单位面积外墙贴面重量为:0.5 kN/ m 2单位面积内墙体重量为:7.00.12=0.84 kN/ m 2单位面积内墙贴面重量为(双面抹面):0.362=0.72 kN/ m 2表2-2 墙体自重墙体 每片面积(m 2) 片数 重量(KN)外墙墙体 388.413.44.25 16外墙墙面 115.6外墙墙体 86.693.04.30 4外墙墙面 25.8外墙墙体 52.011.84.30 4外墙墙面 15.48外墙墙体 99.56外墙7.44.
17、00 2外墙墙面 29.6881.46内墙墙体 194.213.44.25 16内墙墙面 166.46内墙墙体 21.67底层纵墙内墙3.04.30 2内墙墙面 18.78400.92河南理工大学本科毕业设计(论文)11外墙墙体 96.777.24.0 4外墙墙面 82.94外墙墙体 15.0外墙2.14.25 2外墙墙面 12.85207.56内墙墙体 387.07底层横墙 内墙7.24.0 16内墙墙面 331.78718.85外墙墙体 287.89外墙3.43.15 16外墙墙面 85.68续表 2-2墙体 每片面积() 片数 重量(kN)外墙墙体 64.513.03.20 4外墙墙面
18、19.2外墙墙体 38.711.803.20 4外墙墙面 11.52外墙墙体 72.11外墙7.42.90 2外墙墙面 21.46601.08内墙墙体 143.943.43.15 16内墙墙面 123.38内墙墙体 16.133.03.20 2内墙墙面 13.82内墙墙体 9.681.83.20 2内墙墙面 8.29内墙墙体 18.03其他层纵墙内墙7.42.90 1内墙墙面 15.45351.69外墙墙体 140.377.22.90 4外墙墙面 41.76外墙墙体 22.23其他层横外墙2.13.15 2外墙墙面 6.12210.48河南理工大学本科毕业设计(论文)12内墙墙体 280.62
19、墙 内墙7.22.90 16内墙墙面 233.86514.482.1.4.7 荷载总汇顶层重力荷载代表值包括屋面恒载+50%屋面雪载+纵横梁自重+ 半层柱自重+ 半层墙体自重。顶层恒载 :4242.16kN1Q顶层活载 :193.71kN2顶层梁自重 : + + + + +31L2345L6=42.8430+6.8515+11.0932+8.78+5.228+44.034=2030.31kN顶层柱自重 :36.8656=2064.16kN4Q顶层墙自重 :601.08+351.69+210.48+514.48=1677.73 kN5= +1/2 + +1/2 +1/2 =9759.58 kN9
20、G12345Q其他层重力荷载代表值包括楼面恒载+50%活载+ 纵横梁自重 +楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重。=3138.04+1/22421.32+42.8430+6.8515+11.0932+8.788+5.228+44.034+36.8656+1677.73=10120.9 kN10120.9 kN 8765432GG=3138.04+1/22421.32+42.8430+6.8515+11.0932+8.78+5.2281+44.034+1/236.8656+1/248.1356=10967.52kN门窗荷载计算M-1、M-2采用钢框门,单位面积钢框门重量为0.4kN/ m 2M-3、
21、M-4采用木门,单位面积木门重量为0.2 kN/ m 2C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6均采用钢框玻璃窗,单位面积钢框玻璃窗重量为0.45 kN/表2-3 门窗重量计算层号 门窗号 单位面积 数量 重量(kN)河南理工大学本科毕业设计(论文)13(m 2)M-1 1.52.7 3 4.86M-2 1.52.1 2 2.52M-3 0.92.4 13 5.62C-1 0.91.8 2 1.46C-2 1.01.8 4 3.24C-4 2.41.8 18 34.99底层C-5 1.81.8 8 11.6664.35M-3 0.92.4 14 6.05续表 2-3层号 门窗号单位面积(
22、m 2)数量 重量(kN)M-4 1.52.4 6 4.32C-2 1.01.8 4 3.24C-3 1.51.8 2 2.43C-4 2.41.8 18 34.99C-5 1.81.8 8 11.66二至九层C-6 3.01.8 2 4.8667.55(1)底层墙体实际重量: =10699.07 kN1G(2)二至九层实际重量:kN34567893.GkN9.8建筑物总重力荷载代表值 kN.76i2.1.5 水平地震作用下框架的侧向位移验算2.1.5.1 横向线刚度混凝土 C30 kN/ m27310CE在框架结构中,有现浇楼面或预制板楼面。而现浇板的楼面,板可以作为梁的有效翼缘,G9=45
23、1.8kNG3=981.kN2074567河南理工大学本科毕业设计(论文)14增大梁的有效刚度,减少框架侧移。为考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼面的边框架取 =1.5 ( 为梁的截面惯性矩)I0I。对中框架取 =2.0 。若为装配楼板,现浇层的楼 图2-5 质点重力荷I0载值面,则边框架梁取 =1.2 ,对中框架取 =1.5 。 I0 0横向线刚度计算见表 2-4。2.1.5.2 横向框架柱的侧移刚度 D 值柱线刚度列于表 2-5,横向框架柱侧移刚度 D 值计算见表 2-6。2.1.5.3 横向框架自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方
24、法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆,导出以直杆顶点位移表示的基本公式。表 2-4 横向刚度计算表 2-5 柱线刚度惯性矩 线刚度柱号 Z截面(m 2)柱高度(m)(m 43012bhI)( kNm)cEIKh10.60.6 4.7 10.810-3 6.8910420.60.6 3.6 10.810-3 9.00104表 2-6 横向框架柱侧移刚度 D 值计算河南理工大学本科毕业设计(论文)15项目柱类型层()2bcK一 般 层底 层 205()K( 一 般 层 )+.底 层 21(/)cDkNmh根数边框架边柱4.950.71860.448 16768 4边框架中柱3.0.52
25、8 19762 4中框架边柱 90.493 18452 24中框架中柱6.421.5780.580 21709 24底层 D1109984边框架边柱.90.20.216 18000 4二至九层边框架中柱(4.5317).20.311 25917 4续表 2-6项目柱类型层 ()bcK一 般 层底 层 05()2K( 一 般 层 )+.底 层 21(/)cDkNmh根数中框架边柱(6.)0.7320.268 22333 24中框架中柱410.375 31250 24二至九层 D1461660这样,只要求出结构的顶点水平位移,就可以按下式求得结构的基本周期: 910.7T式中 基本周期调整系数,考
26、虑填充墙使框架自振周期减少0的影响,取 0.6;框架的顶点位移。在未求出框架的周期前,无法求出框架T的地震力及位移;是将框架的重力荷载视为水平作用力,求得的假想框架顶点位移。然后由 求出 ,再用 求出框架结构的底部剪力,进而求出框11T架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表 2-7。河南理工大学本科毕业设计(论文)16表 2-7 横向框架顶点位移层次(kN)iG(kN)i( kN/m)iD层间相对位移 iiGDi9 9451.98 9451.98 1461660 0.0065 0.31968 9813.3 19265.28 1461660 0.0132 0.31317 9813.
27、3 29078.58 1461660 0.0199 0.29996 9813.3 38891.88 1461660 0.0266 0.285 9813.3 48705.18 1461660 0.0333 0.25344 9813.3 58518.48 1461660 0.0400 0.22013 9813.3 68331.78 1461660 0.0467 0.18012 9813.3 78145.08 1461660 0.0534 0.13341 10699.07 88844.15 1109984 0.0800 0.0800=1.70.60.7T0.3196.572.1.5.4 横向地震作用
28、计算在 I 类场地,6 度设防区,设计地震分组为第二组情况下,结构的特征周期 =0.25s,水平地震影响系数最大值 =0.16。g 6max由于 =0.577 =1.40.25=0.35(s) ,应考虑顶点附加地震作用。1Tg按底部剪力法求得的基底剪力,若按 分配给各层,ii EKGHF则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层,这种分布基本符合实际。但对结构上部,水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果,特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明,结构上部往往震害很严重。因此,即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。 考虑了结构周n n期和场地的影响。且修正后的剪力分布与实
29、际更加吻合。=0.08 +0.01=0.080.577+0.01=0.0562n1T结构横向总水平地震作用标准值:=( / ) 0.85EKFg1max71iG=(0.25/0.850) 0.90.160.8588844.15=5691.88kN河南理工大学本科毕业设计(论文)17顶点附加水平地震作用:= =0.0685681.88=387.05kNnFEK各层横向地震剪力计算见表 2-8,表中:71()ii EKnjjGHF横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图 2-6。表 2-8 各层横向地震作用及楼层地震剪力层次(mih)iH(m)iG( kN) iHkNm71ijGiF( kN)iV(
30、 kN)9 3.6 33.5 9451.98 316641 0.189 1402.836 1402.368 3.6 29.9 9813.3 293418 0.175 940.1 2342.467 3.6 26.3 9813.3 258090 0.154 827.29 3169.756 3.6 22.7 9813.3 222762 0.133 714.48 3884.235 3.6 19.1 9813.3 187434 0.112 601.66 4485.894 3.6 15.5 9813.3 152106 0.091 488.85 4974.743 3.6 11.9 9813.3 116778
31、 0.070 376.04 5350.782 3.6 8.3 9813.3 81450 0.050 268.6 5619.381 6.5 4.7 10669.07 50145 0.030 161.16 5780.54注:表中第 9 层 中加入了 ,其中 =387.05kN。iFnnF河南理工大学本科毕业设计(论文)181042.36978536.04211042.36975830.61574图 2-6 横向框架各层水平地震作用和地震剪力2.1.5.5 横向框架抗震变形验算详见表 2-9。表 2-9 横向框架抗震变形验算河南理工大学本科毕业设计(论文)19注:层间弹性相对转角均满足要求。 =1/
32、450。 (若考虑填充墙抗力作用为e1/550)2.1.6 水平地震作用下横向框架的内力分析本设计取中框架为例,柱端计算结果详见表 2-10。地震作用下框架梁柱弯矩,梁端剪力及柱轴力分别见表 2-11、图 2-7,图 2-8。表 2-10 C 轴柱(边柱)柱端弯矩计算层次层高h层间剪力 ()iVkN层间刚度 iDimiVKy(m) M上 下9 3.6 1402.36 1461660 22333 21 0.733 0.3 52.92 22.688 3.6 2342.46 1461660 22333 36 0.733 0.4 77.76 51.847 3.6 3169.75 1461660 223
33、33 48 0.733 0.45 95.04 77.766 3.6 3884.23 1461660 22333 59 0.733 0.45 116.82 95.58续表 2-10层次层高h层间剪力 ()iVkN层间刚度 iDimiVKy(m) M上 下5 3.6 4485.85 1461660 22333 69 0.733 0.45 136.62 111.78层次层间剪力 iV(kN)层间刚度 iD(kN)层间位移 iV(m)层高 ih(m )层间相对弹性转角 e9 1402.36 1461660 0.00096 3.6 1/37508 2342.46 1461660 00016 3.6 1/
34、22507 3169.75 1461660 0.00217 3.6 1/16596 3884.23 1461660 0.00266 3.6 1/13535 4485.89 1461660 0.00307 3.6 1/11734 4974.74 1461660 0.0034 3.6 1/10583 5350.78 1461660 0.00366 3.6 1/9832 5619.38 1461660 0.00384 3.6 1/9381 5780.54 1109984 0.00521 4.7 1/691河南理工大学本科毕业设计(论文)204 3.6 4974.74 1461660 22333 76
35、 0.733 0.5 136.8 136.83 3.6 5350.78 1461660 22333 82 0.733 0.5 147.6 147.62 3.6 5619.38 1461660 22333 86 0.733 0.5 154.8 154.81 4.7 5780.54 1109984 18452 96 0.958 0.65 157.92 293.28注:表中: 3,210yyiimCiDV/iihMVim上下表 2-11 D 轴柱(中柱)柱端弯矩计算层次层高h层间剪力 ()iKN层间刚度 iimiVKy(m)M上 下9 3.6 1402.36 1461660 31250 30 1.2
36、02 0.4 64.8 43.28 3.6 2342.46 1461660 31250 50 1.202 0.45 99 817 3.6 3169.75 1461660 31250 68 1.202 0.45 134.64 110.166 3.6 3884.23 1461660 31250 83 1.202 0.5 149.4 149.45 3.6 4485.85 1461660 31250 96 1.202 0.5 172.8 172.84 3.6 4974.74 1461660 31250 106 1.202 0.5 190.8 190.83 3.6 5350.78 1461660 312
37、50 115 1.202 0.5 207 2072 3.6 5619.38 1461660 31250 120 1.202 0.5 216 2161 4.7 5780.54 1109984 21709 113 1.57 0.6 212.44 318.66该框架为对称结构,F 轴柱与 C 轴柱相同,D 轴柱与 E 轴柱相同。河南理工大学本科毕业设计(论文)21河南理工大学本科毕业设计(论文)22261.352.4318.6072190.8419.8943.26810236854916.95652.91046.8194523.4852.30412.7545285276917685859163872
38、.685146.890.194510323.26.8485142.312.7709154898 293.8476763168279709.78772.39599230584图 2-7 地震作用下中框架弯矩图(kN/m)河南理工大学本科毕业设计(论文)2379.38473.26945.3490238.67201.84779.378473.249.025396438672.0184151453.01276015824.10-4806-06248-126-7514-63.-95.0-85-3.98-492.-42581-9-82-5-6-2.384-7.51263-185.2496-3.049-80
39、.63图 2-8 地震力作用下框架梁端剪力及柱轴力(kN)河南理工大学本科毕业设计(论文)242.1.7 竖向荷载作用下横向框架的内力分析仍以中框架为例进行计算。2.1.7.1 荷载计算a4.01/2.ml78063.5+.1=.83第 9 层梁的均布线荷载 图 2-9 荷载折减示意图 CD 跨:屋面均布恒载传给梁 4.384.00.883=17.52kN/m横梁自重(包括抹灰) (0.3+0.022)0.725=5.95kN/m恒载: 23.47kN/mDE 跨:屋面均布恒载传给梁 4.384.00.883=17.52kN/m横梁自重(包括抹灰) (0.25+0.022)0.4525=3.2
40、6kN/m恒载: 20.78kN/m第 28 层梁均布线荷载CD 跨: 楼面均布恒载传给梁 3.244.00.883=12.96kN/m横梁自重(包括抹灰) (0.3+0.022)0.725=5.95kN/m无横墙恒载: 18.91kN/mDE 跨: 楼面均布恒载传 3.244.00.883=12.96kN/m 横梁自重(包括抹灰) (0.25+0.022)0.4525=3.26kN/m 恒载: 16.22kN/m第 28 层集中荷载:河南理工大学本科毕业设计(论文)25纵梁自重(包括抹灰): (0.25+0.022)0.45254.0=13.05 kN 外纵墙自重(包括抹灰): (1.68+
41、0.72 )3.6(4.0-0.60)=26.68 kN内纵墙自重: (0.84+0.72)3.6(4.0-0.60)=19.09 kN柱自重(包括抹灰): 0.640.643.625=36.68 kN 总计: 95.68 kN第 1 层梁均布线荷载跨恒载: CD18.91kN/m跨恒载: E16.22kN/m第 1 层集中荷载:纵梁自重(包括抹灰): 13.05 kN纵墙自重(包括抹灰): 16.22 kN柱自重(包括抹灰): 48.13 kN总计: 106.95 kN活荷载计算:屋面梁上线活荷载 1q0.834.51.7kN/m楼面梁上线活荷载 228.3/边框架恒载及活荷载见图 2-10
42、。河南理工大学本科毕业设计(论文)26(a)恒载示意 (b)活载示意图 2-10 框架竖向荷载示意2.1.7.2 用弯矩分配法计算框架弯矩竖向荷载作用下框架的内力分析,除活荷载较大的工业厂房外,对一般的工业与民用建筑可以不考虑活荷载的不利布置。这样求得的框架内力,梁跨中弯矩较考虑活荷载不利布置法求得的弯矩偏低,但当活荷载在总荷载比例较大时,可在截面配筋时,将跨中弯矩乘 1.11.2 的放大系数予以调整。a.固端弯矩计算1.恒荷载作用下内力计算将框架视为两端固定梁,计算固端弯矩。计算结果见表 2-13。表 2-13 固端弯矩计算层数 简图 边跨框架梁顶层23.47kN/m221ql=3.47kN
43、/m7.89:106.95kN95.68kN18.9kN/m234706216.kN/m898211.7kN/m83.kN/m83.kN/m河南理工大学本科毕业设计(论文)27底层18.9kN/m221ql=8.91kN/m7.857:中间跨框架梁顶层0221ql=0.78kN/m.76:底层6221ql=.k/.7m985N:2.活荷载作用下内力计算将框架视为两端固定梁,计算固端弯矩。计算结果见表 2-14。表 2-14 固端弯矩计算层数 简图 边跨框架梁顶层221ql=.7kN/m7.89:底层3221ql.83k/7.847N:中间跨框架梁河南理工大学本科毕业设计(论文)28顶层1.7k
44、N/m221ql=.7kN/m.708:底层3221ql.3k/.756N:b.分配系数计算 考虑框架对称性,取半框架计算,半框架的梁柱线刚度如图 2-11。各杆端分配系数见表 2-15。图 2-11 半框架梁柱线刚度示意表 2-15 各杆端分配系数层号 节点 C 各杆端分配系数 节点 D 各杆端分配系数C9C8 0.58 D9D8 0.51顶层C9D9 0.42 D9C9 0.37 D9E9 0.12C8C9 0.37 C8C7 0.37 D8D9 0.34 D8D7 0.34标准层 C8D8 0.26 D8C8 0.25 D8E8 0.07C1C2 0.4 C1C0 0.31 D1D2 0
45、.37 D1D0 0.28底层C1D1 0.29 D1C1 0.27 D1E1 0.08c.传递系数远端固定,传递系数为 1/2;d.弯矩分配恒荷载作用下,框架的弯矩分配计算见图 2-12,框架的弯矩图见图 2-96.844河南理工大学本科毕业设计(论文)2913;活荷载作用下,框架的弯矩分配计算见图 2-14,框架的弯矩图见图2-15;竖向荷载作用下,考虑框架梁端的塑性内力重分布,取弯矩调幅系数为 0.8,调幅后,恒荷载及活荷载弯矩见图 2-13,图 2-15 中括号内数值。上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁0 0.58 0.42 0.37 0 0.51 0.1269.01-118.9
46、949.98118.99-39.36 -54.25-12.6212.7617.741.13-19.680.8124.99-3.83-14.63-5.28 -1.25-7.685.56-1.914.030.41-1.994.98-2.74 -0.6585.76 -85.769层99.21 -71.92 -27.280.37 0.37 0.26 0.25 0.34 0.34 0.07-9.8535.47 35.47-95.8724.9395.87-21.50 -29.25 -29.25 -6.0217.74 -10.75 -27.13 -14.6334.51-15.36 -15.36 -10.7812.477.32 9.96 9.96 2.05-4.58 3.66 -2.64 -2.840.570.13 0.13 0.095.390.02 0.03 0.03 0.0155.32 33.40 -88.728层99.57 -49.03 -36.73 -13.810.37 0.37 0.26 0.25 0.34 0.3