新世界商住楼设计毕业设计1

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1、 新世界商住楼设计新世界商住楼设计第一章 建筑设计说明书 1.1 建筑设计概况与主要技术经济指标1.1.1 气象条件(1)温度:最热月平均29.3,最冷月平均4.7;室外计算温度:夏季极端最高40.6,冬季极端最低-11.3;(2)相对湿度:最热月平均75%;(3)主导风向:全年为西北风,夏季为东南风,基本风压0.35 kN/m2;(4)雨雪条件:年降雨量1450mm,日最大降水强度192mm/日;暴雨降水强度3.31mm/s,100mm2;基本雪压0.35 kN/m2;1.1.2 工程地质条件 拟建场地各地层由上往下依次为:(1)人工填土,厚度0.81.5m,不宜做为持力层;(2)新冲击黏土

2、,厚度0.41.2m,不宜做为持力层;(3)冲击粉质黏土,厚度4.55.6m,是较好的持力层,承载力标准值270KPa;(4) 残积粉质黏土,厚度小于一米,是良好的持力层,承载力标准值300KPa;(5) 强风化泥质粉砂岩(未钻透),是理想的持力层,承载力标准值350KPa;地下水位:地表以下2米内无侵蚀性,稳定低水位埋深为2.3m2.8m之间。(6) 抗震设防烈度按6度考虑,设计基本本地加速度值为0.15g,场地土属中硬性,二类场地,建筑物类别为二类。1.1.3 建筑主要技术经济指标(1) 根据要求及地形状况,本建筑设计为工字型商住楼,建筑面积为3776.00平方米,占地面积4411.29平

3、方米。首层高4.8m,二层高4.2m,其余各层高3.2m,主体为五层,总高为21.8m。建筑横总长为50.44m,纵向总长为28.34m。(2) 耐火等级:二级。1.2 建筑内容1.2.1 平面功能分析本建筑设计商场楼梯不与上部住宅共用,一层商场共有6扇门,两侧均有采光及兼作通风的窗,满足工作人员的通行要求及疏散要求;具体尺寸及做法详见建筑施工图,这也满足了疏散的入口要求。1.2.2 房间布置二层商场设有两间办公室,仓库一间,厕所两间,三到五层为住宅楼,满足商场与住宅的要求;横向部分的房间呈南北向布置,且在南北两侧均设有用来通风及采光的适当宽度的窗户;纵向部分的房间呈东西向布置,且在东面设有宽

4、度不等的窗户,西面设有半透明的玻璃幕墙,满足通风几采光的要求,且防止了西晒。1.2.3 安全设施(1)、疏散要求方面:最远端房间的门距离楼梯距离为9.0m;两个楼梯至少可以并列通过三个人,合乎建筑规范要求。(2)、防火要求方面,在各个楼道内均设有消防栓。1.3 构造处理1.3.1 墙面构造处理内外纵横墙为240mm厚,卫生间的标高比室内标高低30mm。1.3.2 防潮处理墙身水平防潮处理,在标高为0.060m处铺设3%防水剂的细石混凝土厚60mm;垂直防潮处理,在所有外墙壁窗台标高以下采用防水砂浆。 1.3.3 门窗选用 所有的向内开的门均采用普通的镶板木门,进大厅的正门采用玻璃转门;窗户均采

5、用铝合金推拉窗,具体的构造做法详见建筑施工图内的门窗表。1.3.4 楼地面及内外墙做法根据房间的功能不同,所采用的不同材料装饰。具体做法详见建筑施工图。1.3.5屋顶构造做法采用构造找坡做法,刚性防水屋面,详见建筑施工图中的节点构造详图,屋面排水采用女儿墙内排水,天沟采用现浇天沟。1.3.6楼梯构造做法防滑采用98ZJ401-29-1,起步采用98ZJ401-28-6,栏杆做法见建筑施工图。1.4 其它补充(1) 本设计中除标高以m为单位外,其它均以mm为单位。(2) 所有未标注的门垛宽均为240mm。(3) 室内标高为0.000,室外标高为-0.450。(4) 所有的卫生器具、办公用品及家居

6、均购买成品。(5) 设计中的未尽事宜,请参照有关建筑规范施工。第二章 结构设计说明书2.1 设计资料(1)建筑平面图如建筑施工图所示(2)基本风压W0=0.35KN/m2(3)程地质资料:自然地表下1.2m内为冲击粘土(地基承载力标准值fk=270kp),其下层为残积粉质岩土(地基承载力标准值fk=300kp),再下层为强风化泥质粉砂岩层(地基承载力标准值fk=350kp)。(4) 该工程所在的长沙市地震基本烈度6度。场地土为类。2.2 结构选型2.2.1 结构体系选型采用砖混底框结构承重,一,二为框架结构,局部设置剪力强,三到五层为砖混。抗震设防烈度为6度,不需考虑抗震作用。2.2.2 其它

7、结构选型(1)屋面结构:采用现浇混凝土板作承重结构,屋面板按上人屋面的使用荷载选用。(2)楼层结构:所有楼面均采用现浇混凝土结构。(3)楼梯结构:由于楼梯段水平投影长度不大于3米,故采用钢筋混凝土板式楼梯。(4)天沟:采用现浇天沟。(5)过梁:窗过梁以及门的过梁均采用钢筋混凝土梁,并采用可兼做过梁的框架梁做窗过梁。(6)基础梁:因持力层较深,采用现浇钢筋混凝土基础梁。(7)基础:因荷载不很大,地基承载力较大,采用钢筋混凝土柱下独立基础。2.2.3 结构布置标准层楼面及屋面结构布置图详见结构施工图。2.3 框架结构计算2.3.1确定框架计算简图假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与框架柱刚接。由于各

8、层柱的截面尺寸不变,故梁跨等于柱截面行心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面,基础顶面标高根据地质条件、室内外高差等定为-0.450m,二楼楼面标高为4.800m,故柱高为5.800m,其余各层的柱高从楼面算至上一层楼面(即层高),二层为4.200m,其余各层均为3.200m。故可绘出计算简图如计算书内所示。多层框架为超静定结构,在内力计算之前,要预先估算梁、柱的截面尺寸及结构所才的材料强度等级,以求得框架中各杆的线刚度及相对线刚度。2.3.2梁柱的截面尺寸大致根据下列公式估算框架梁:h=L/(1018) b=h/(23) 框架柱:b=H/(1520)2.3.3计算线刚度用公式I=E

9、I/L计算,但在计算梁的刚度时,边梁要乘以1.5,中间梁要乘以2,这是因为考虑到楼板对所起的翼缘约束作用。2.3.4荷载计算把板划分为双向板计算。取荷载的标准值均查阅荷载结构规范而来。2.3.5梁承载力梁主要验算正、斜截面的承载力,柱主要验算轴压比几两者均需验算草料强度。在验算时活荷载按满跨布置。2.3.6内力计算恒荷载和活荷载的内力计算均采用分层法计算,活荷载选取两种情况来计算。风荷载采用D值法。2.3.7内力组合各种框架情况下的内力求的后,根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时,应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。由于构件控制截面的内力值应区

10、支座边缘处,为此,应先计算各梁的控制截面处的(支座边缘处的)内力值。为了简化起见,也可采用轴线处的内力值,这样计算得的钢筋用梁比需要的钢筋用梁略多一点。第三章 基本资料及结构选型3.1 工程名称:新世纪商住楼3.2 建设地点:长沙市区3.3 设计资料基本风压基本雪压地面粗糙类型:C类极端最高温度:40.6极端最低温度:-11.3工程地质条件:场地土质分布均匀。自上而下为:人工填土层,厚度0.81.5m,不宜作为持力层;新冲击粘土层,厚度0.41.2m,不宜作为持力层;冲击粉质粘土,厚度4.55.6m,是较好的持力层,承载力标准值270KPa;残积粉质粘土,厚度1m,是良好的持力层和下卧层,承载

11、力标准值300KPa;强风化泥质粉砂岩(未钻透),是理想的持力层,承载力标准值350KPa;地下水位:地表以下两米内无侵蚀性,稳定地下水位埋深为2.32.8m之间该地区抗震设防烈度为6度建筑物类别:二类3.4 结构选型3.4.1 结构体系选型:采用砖混底框结构承重体系3.4.2 其他结构选型: 屋面结构:采用现浇钢筋混凝土板做承重结构,屋面按上人屋面选用荷载 楼面结构:采用全部现浇钢筋混凝土板 楼梯结构:采用全部现浇钢筋混凝土板式楼梯 天沟:采用现浇内天沟。过梁:窗过梁以及带雨蓬的门过梁均采用钢筋混凝土梁,有些框架梁可兼作窗过梁使用。基础梁:因持力层较深,且天然地表下土质较好,采用现浇钢筋混凝

12、土基础梁。基础:因荷载不是很大,地基承载力较大 ,采用钢筋混凝土柱下单独基础,少数联合基础,第四章 结构布置4.1 确定框架计算简图选一榀框架进行计算,假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变,故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至一层板底,基顶标高根据地质条件、室内外高差定为-0.45m,室外地坪至基础顶面的高度为0.55 m,底层楼层4.8m,故底层柱高为5.8m。其余各层的柱高为各层层高,二层层高为4.2m, 其余各层层高为3.2m。由此可绘出框架的计算简图如下所示图4.1 框架尺寸线图 图4.2 计算单元简图 4.2 初估梁柱截面尺寸底层框

13、架结构为超静定结构,在内力计算之前,先估算梁柱的截面尺寸及结构所采用强度等级,以求得框架中各杆的线刚度及相对线刚度。混凝土强度等级:梁柱均采用C30(E=3.0)4.2.1 梁的截面尺寸1、主梁尺寸纵边跨:h=(1/8-1/12)6900=862mm-575mm,取h=650mm b=(1/2-1/4)h=431mm-144mm,取b=300mm , 惯性矩 =1/12300=6.9纵中跨:h=(1/8-1/12)6900=862mm-575mm,取h=600mm b=(1/2-1/4)h=431mm-144mm,取b=250mm , 惯性矩 =1/12250=4.5 横跨:h=(1/8-1/

14、12)6000=750mm-500mm,取h=600mm b=(1/2-1/4)h=431mm-144mm,取b=250mm , 惯性矩 =1/12250=4.52、次梁尺寸h=(1/12-1/18)6900=575mm-383mm,取h=450mm b=(1/2-1/4)h=288mm-96mm,取b=200mm , 惯性矩 =1/12200=1.54.2.2 柱的截面尺寸按层高确定,底层H=4800mm1000mm=5800mm b=(1/12-1/18)H=500mm-330mm,取b=500mm h=(1-2)b=1000mm-330mm, 取h=500mm故框架柱的截面尺寸为bh=5

15、00mm500mm其惯性矩:=1/12500=5.24.2.3 板的截面尺寸由于=6000/3900=1.52,故按双向板设计 h=(1/30-1/40)=120mm-90mm, 取h=110mm4.3 梁柱线刚度计算由iEI/l,得梁: =EI/l=3.021/120.25m/4.2m=6.4 梁: =EI/l=3.021/120.25m/6.0m=4.5梁: =EI/l=3.021/120.25m/3.0m=9.0一层柱: = EI/l=3.021/12/5.8m=2.7二层柱: = EI/l=3.021/12/4.2m=3.7取为基准值1,则相对线刚度表示如下: 图4.3 相对刚度示意图

16、第五章 框架结构荷载计算5.1 恒载标准值计算5.1.1 屋面 防水层(刚性)30厚细石混凝土防水 1.0 防水层(柔性)三毡四油铺小石子 0.4 找平层:20厚水泥砂浆 0.020m14=0.28 找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆3%找平0.04m14=0.56保温层:80厚矿渣水泥 0.08m14.5=1.16 结构层:110厚现浇钢筋混凝土板 0.11m25=2.75 抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m17=0.17合计 6.325.1.2 走廊及标准层楼面 水磨石地面:10mm面层 0.65 20mm水泥砂浆打底 素水泥结合层一道 结构层:110厚现浇钢筋混凝土板 0.11m25=2.7

17、5 抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m17=0.17 合计 3.57 二层楼面大理石面层、水泥砂浆擦缝 1.16 30厚1:3干硬性水泥砂浆,面上撒2厚素水泥水泥浆结合层一道结构层:110厚现浇钢筋混凝土板 0.1m25=2.75抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m17=0.17 合计 4.08 5.1.3 梁柱自重主梁 纵边跨 bh=300mm650mm 梁自重 250.3m(0.65-0.11)m=4.05 抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m(0.65-0.11)2+0.3m17=0.23 合计 4.28纵中跨 bh=250mm600mm 梁自重 250.25m(0.60-0.11)m=3.

18、06 抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m(0.6-0.11)2+0.25m17=0.21 合计 3.27横跨 bh=250mm600mm 梁自重 250.25m(0.60-0.11)m=3.06 抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m(0.6-0.11)2+0.25m17=0.21 合计 3.27次梁 bh=200mm450mm 梁自重 250.2m(0.45-0.11)m=1.70 抹灰层:10厚混合砂 0.01m(0.45-0.11)2+0.2m17=0.15 合计 1.85基础梁 bh=250mm400mm 梁自重 250.25m0.4m=2.5柱自重 bh=500mm500mm 柱自重 2

19、50.5m0.5m=6.25 抹灰重: 10厚混合砂浆 0.01m0.5m417=0.34合计 6.595.1.4 外纵墙自重 底层 纵墙 (5.8-0.65-3.0-0.4)m0.24m18=7.56 铝合金窗 0.353.0m=1.05 水刷石外墙面 (4.8-3.0)m 0.5 =0.90 水泥粉刷内墙面 (4.8-3.0)m 0.36 =0.65 合计 10.1二层 纵墙 (4.2-0.65-3.0)m0.24m18=2.38 铝合金窗 0.353.0m=1.05 水刷石外墙面 (4.2-3.0)m 0.5 =0.60 水泥粉刷内墙面 (4.2-3.0)m 0.36 =0.43 合计

20、4.46底层 纵墙 (3.2-1.8-0.12-0.8)m0.24m18=2.07 铝合金窗 0.351.8m=0.63 水刷石外墙面 (3.2-1.8)m 0.5 =0.70 水泥粉刷内墙面 (3.2-1.8)m 0.36 =0.50 合计 3.90 5.1.5 内隔墙自重 横墙 4.2m0.24m18=18.14 水泥粉刷内墙面 0.364.2m2=1.51 合计 19.655.2 活载标准值计算5.2.1 屋面和楼面活载标准值上人屋面: 2.0住宅楼楼面: 2.0 商场: 3.55.2.2 雪荷载 =0.35 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者中取大值。5.2.3 竖向荷载下框架受荷总图

21、 图5.1 竖向受荷总图(单位为kN) 计算简图如下: 图5.2 板传荷载示意图楼面荷载分配为等效均布荷载短向分配荷载:长向分配荷载: B-C轴间框架梁 板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载. 屋面板传荷载: 恒载:6.321.95m(1-)2=21.94 活载:2.01.95m0.892=6.94 托梁自重:4.80 标准层楼面板传荷载: 恒载:4.081.95m0.892=14.16 活载:2.01.95m0.892=6.94 梁自重:3.27二层楼面板传荷载: 恒载:4.081.95m0.892=14.16 活载:3.51.95m0.892=12.15 梁自重:3.27B-C轴间框

22、架梁的均布荷载为:屋面面梁 恒载=梁自重+板传荷载=4.80+21.94=26.74 活载=板传荷载=6.94标准层楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载=3.27+14.16=17.43 活载=板传荷载=6.94二层楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载=3.27+14.16=17.43 活载=板传荷载=12.15 C-E轴间框架梁 屋面板传荷载:恒载:6.321.95m0.82=21.94活载:2.01.95m0.892=6.94标准层楼面板传荷载:恒载:4.081.95m0.892=14.16活载: 2.01.95m0.892=6.94梁自重:3.27二层楼面板传荷载:恒载: 4.081.95m0.89

23、2=14.16活载: 3.51.95m0.892=12.15梁自重:3.27C-E轴间框架梁的均布荷载为: 屋面面梁 恒载=梁自重+板传荷载=4.80+21.94=26.74 活载=板传荷载=6.94标准层楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载=3.27+14.16=17.43 活载=板传荷载=6.94二层楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载=3.27+14.16=17.43 活载=板传荷载=12.15=8.26 B轴柱纵向集中荷载计算 女儿墙自重 (做法:墙高1300mm,100mm的混凝土压顶)250.10.24 m+0.241.3m18+(1.42+0. 24)0.5=7.74现浇天沟自重 250.3

24、8m+(0.20-0.08)m 0.08m+(0.38+0.20)m(0.5+0.36)=1.50三层柱恒载=梁自重+板传荷载+梁自重 =3.90(6.9m-0.6m)+4.081.95m6.9m +4.081.95m 0.894.2m +1.854.2m +4.28 (6.9m-0.6m) =102.15KN三层柱活载=板传活载 = 2.01.95m6.9m +21.95m 0.896.9m=27.23KN二层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 =4.46(6.9m-0.6m)+4.081.95m6.9m +4.081.95m 0.894.2m +1.854.2m +4.28 (6.9m-0.

25、6m) =105.68KN二层柱活载=板传活载 3.51.95m6.9m +3.51.95m 0.896.9m=47.65KN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重 =10.16(6.9-0.6)m +2.5(6.9-0.6)m =79.76KN C轴柱纵向集中荷载计算三层柱恒载=梁自重+板传荷载 =4.081.95m6.9m2 +4.081.95m 0.89(4.2m+6.0m) +1.85(4.2m+6.0m) +3.27 (6.9m-0.6m) =128.82KN 三层柱活载=板传活载 = 2.01.95m6.9m 2+21.95m 0.89(4.2m+6.0m)=49.03KN二层柱

26、恒载=梁自重+板传荷载+墙自重 =4.081.95m6.9m2 +4.081.95m 0.89(4.2m+6.0m) +1.85(4.2m+6.0m) +3.27 (6.9m-0.6m) =128.82KN 二层柱活载=板传活载 =3.51.95m6.9m 2+3.51.95m 0.89(4.2m+6.0m)=85.80KN基础顶面恒载=基础梁自重 =2.5(6.9-0.6)m =15.75KN E轴柱纵向集中荷载计算三层柱恒载=梁自重+板传荷载 =3.90(6.9m-0.6m)+4.081.95m6.9m+4.081.95m 0.896.0m +1.856.0m +4.28 (6.9m-0.

27、6m) =109.14KN三层柱活载=板传活载 = 2.01.95m6.9m +21.95m 0.896.0m=25.87KN二层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 =4.46(6.9m-0.6m)+4.081.95m6.9m+4.081.95m 0.896.0m +5.456.9m+7.653.0m+1.853.0m +1.856.0m +4.28 (6.9m-0.6m) =152.69KN二层柱活载=板传活载= 2.01.95m6.9m +2.01.5m0.896.9m +21.95m 0.896.0m+21.5m 3.0m=46.74KN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重 =10.1

28、6(6.9-0.6)m +2.5(6.9-0.6)m =79.76KN 三层楼面均布荷载计算假设三到五层的荷载作为一整体直接加载在三层楼面板上,则 三层楼面板均布荷载恒载=梁自重+墙自重+屋面板自重+楼面板自重+女儿墙及天沟自重=29.30+20.082+6.483=88.90三层楼面板均布荷载活载=14.163=42.485.3 风荷载计算 5.3.1 风荷载集中荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的风荷载标准值:风荷载标准值公式如下:K=zszo()B/2式中 基本风压o=0.35z风压高度变化系数,所以地面粗糙度为B类;s风荷载体型系数,根据建筑物体型查表得,s =1.;z风震系数,z =

29、1+下层柱高上层柱高,对顶层为女儿墙的2倍B迎风面的高度,B=6.9m表5.1 集中风荷载标准值离地高度Z/mzzs/()/m/m/KN19.601.251.01.30.353.22.811.7716.401.171.01.30.353.23.211.7513.201.091.01.30.353.23.210.9510.001.001.01.30.354.23.211.305.801.001.01.30.355.84.215.705.3.2 风荷载作用下的侧移验算 横向2层D值计算 表5-1 横向2层D值的计算 柱名称 (KN/m)B轴柱1.850.48110798C轴柱3.150.61213

30、739E轴柱1.300.3948845横向底层D值计算:表5-2 横向底层D值的计算 柱名称 (KN/m)B轴柱2.370.5425220C轴柱4.020.6686434E轴柱1.660.4544373 风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移按下式计算: 第一层的层间侧移值求出以后,就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值,各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。J层侧移 顶点侧移 框架在风荷载作用下侧移计算如下:表5-3 风荷载作用下侧移计算 层次/KN/KN(KN/m)/ m/h211.30 11.30 33382 0.0003 1

31、/14000115.70 27.00 16027 0.0017 1/3411 =0.0020m侧移验算: 层间侧移最大值:1/34111/550 (满足)第六章 框架内力计算为简化计算,考虑如下几种单独受荷情况: 恒载作用; 活荷载作用于A-B轴跨间; 活荷载作用于B-D轴跨间; 风荷载作用(从左向右或从右向左); 横向水平地震作用(从左向右或从右向左);对于、种情况,框架在竖向荷载作用下,采用分层法进行计算,对于第、种情况,框架在水平荷载作用下,采用D值法法进行计算。6.1 恒载作用下的内力计算6.1.1 恒载作用下引起的杆端弯矩及跨中弯矩计算表6-1恒载作用下固端弯矩(单位:)层号固端弯矩

32、名称BC梁CE梁2均布荷载-161.70161.70-330.00330.001均布荷载-31.0231.02-63.0063.00表6-2恒载作用下横梁跨中弯矩(单位:)层号BC跨CE跨2169.86227.2557.39263.89463.77199.88141.3331.22-10.1167.3663.72-3.646.1.2 分配系数的计算B柱顶层节点处:其它节点分配系数照此计算传递系数:底层传递系数为1/2,其余各层传递系数为1/3,梁远端固定传递系数为1/2.竖向恒载作用下弯矩分配图如下: 图6.1 竖向恒载作用下弯矩分配图 表6-3节点不平衡弯矩计算表层号轴线号B轴C轴E轴杆件号

33、上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱2分配系数0.360.640.440.250.310.550.45杆端弯矩39.71-39.71299.8558.42-358.27164.79-164.79不平衡弯矩2.102.70-7.05弯矩分配-0.76-1.34-1.19-0.67-0.843.883.17结果弯矩41.05-41.05298.6660.45-359.11168.67-168.671分配系数0.270.210.520.380.200.160.260.430.310.26杆端弯矩6.304.89-11.1952.518.116.49-67.1138.92-21.16-17.76不

34、平衡弯矩13.2419.47-54.93弯矩分配-3.58-2.78-6.88-7.40-3.89-3.12-5.0623.6217.0314.28结果弯矩15.962.11-18.0764.584.223.37-72.1762.54-59.06-3.48则恒载作用下的M图如下所示:(单位:) 图6.2恒载作用下M图 6.1.3 恒载作用下梁剪力及柱轴力计算梁端剪力恒载作用下的剪力图如下所示:(单位:KN)表6-4竖向荷载作用下梁端剪力计算表(单位:KN)层号荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力BC跨CE跨BC跨CE跨BC跨CE跨2216.43309.18-61.34(-52.14)31.74(26

35、.98)155.09(164.29)277.77(268.57)340.92(336.16)277.44(282.20)129.7442.48-11.07(-9.41)1.61(1.37)18.67(20.33)40.81(39.15)44.09(43.85)40.87(41.11)梁端剪力计算公式:V=(荷载引起的剪力)+ (弯矩引起的剪力)=ql/2+() 图6.3恒载作用下V图2.柱轴力恒载作用下的轴力图如下所示:(单位:KN)柱轴力计算公式:柱轴力N=V(梁端剪力)+P(节点集中力及柱自重) 表6-5竖向荷载作用下柱轴力计算表(单位:KN)层号B柱C柱E柱2266.44294.1274

36、7.51775.19391.34419.021392.45458.35961.231027.13585.14651.04 图6.4恒载作用下N图6.2 活载作用下的内力计算采用分层法,除底层外,其他各层柱的线刚度均乘0.9,且相应的传递系数为1/3(底层为1/2)6.2.1 活载作用下引起的杆端弯矩及跨中弯矩计算表6-6活载作用下固端弯矩(单位:)层号固端弯矩名称BC梁CE梁2均布荷载-40.8040.80-83.2883.281均布荷载-17.8617.86-36.4536.45 表6-7活载作用下横梁跨中弯矩(单位:)层号BC跨CE跨226.1161.2135.1061.67124.926

37、3.25115.1026.7911.6933.0854.6821.60 BC跨布置活荷载时: BC跨布置活荷载下的弯矩分配图如下:图6.5活载作用在BC跨下的弯矩分配图表6-8节点不平衡弯矩计算表层号轴线号B轴C轴E轴杆件号上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱2分配系数0.360.640.440.250.310.550.45杆端弯矩18.96-18.9631.28-15.00-16.28-3.763.76不平衡弯矩1.99-1.620.30弯矩分配-0.72-1.270.710.410.50-0.17-0.13结果弯矩20.23-20.2331.99-13.21-15.78-3.933.9

38、31分配系数0.270.210.520.380.200.160.260.430.310.26杆端弯矩5.974.65-10.6214.40-4.85-3.88-5.67-1.660.900.76不平衡弯矩6.32-5.001.25弯矩分配-1.71-1.33-3.281.901.000.801.30-0.54-0.39-0.32结果弯矩10.583.32-13.9016.30-8.85-3.08-4.37-2.201.760.44 BC跨布置活荷载下的M如下:图6.6 活载作用在BC跨下M图 6.2.2 活载作用于BC跨梁剪力及柱轴力计算梁端剪力活载作用下的剪力图如下所示:(单位:KN)表6-

39、9活载作用下梁端剪力计算表(单位:KN)层号荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力BC跨CE跨BC跨CE跨BC跨CE跨258.280-12.43(-10.57)-1.98(-1.68)45.85(47.71)70.71(68.85)-1.98(-1.68)1.98(1.68)125.490-7.19(-6.11)-0.36(-0.31)18.30(19.38)32.68(31.60)-0.36(-0.31)0.36(0.31)梁端剪力计算公式:V=(荷载引起的剪力)+ (弯矩引起的剪力)=ql/2+() BC跨布置活荷载下的V如下: 图6.7活载作用在BC跨下V图2.柱轴力活载作用于BC跨的轴力图如下

40、所示:(单位:KN)柱轴力计算公式:柱轴力N=V(梁端剪力)+P(节点集中力及柱自重) 表6-10活载作用于BC跨柱轴力计算表(单位:KN)层号B柱C柱E柱247.7147.7167.1767.171.681.68167.0967.0998.4698.461.991.99 图6.8活载作用在BC跨的N图 CE跨布置活载时CE跨布置活荷载下的弯矩分配图如下:图6.9活载作用在CE跨的弯矩分配图表6-11节点不平衡弯矩计算表层号轴线号B轴C轴E轴杆件号上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱2分配系数0.360.640.440.250.310.550.45杆端弯矩-8.418.4144.5229.

41、5474.0644.89-44.89不平衡弯矩-0.763.18-4.36弯矩分配0.270.48-1.40-0.80-0.982.401.96结果弯矩-8.898.8943.1231.92-75.0447.29-47.291分配系数0.270.210.520.380.200.160.260.430.310.26杆端弯矩-2.27-1.774.0415.959.547.62-33.1124.06-13.08-10.98不平衡弯矩-2.809.85-14.96弯矩分配0.760.591.45-3.74-1.97-1.58-2.566.434.643.89结果弯矩-4.31-1.185.4912.

42、2117.426.04-35.6730.49-23.400.44 CE跨布置活荷载下的M如下图6.10活载作用在BC跨的M图6.2.3 活载作用于CE跨梁剪力及柱轴力计算梁端剪力活载作用下的剪力图如下所示:(单位:KN)表6-12活载作用下梁端剪力计算表(单位:KN)层号荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力BC跨CE跨BC跨CE跨BC跨CE跨2083.28-5.71(-4.85)-20.39(-17.33)-5.71(-4.85)5.71(4.85)77.57(78.43)88.99(88.13)1036.45-1.12(-0.95)-11.03(-9.38)-1.12(-0.95)1.12(0.9

43、5)25.42(27.07)47.48(45.83)梁端剪力计算公式:V=(荷载引起的剪力)+ (弯矩引起的剪力)=ql/2+() CE跨布置活荷载下的V如下: 图6.11活载作用在BC跨的V图2.柱轴力活载作用于BC跨的轴力图如下所示:(单位:KN)柱轴力计算公式:柱轴力N=V(梁端剪力)+P(节点集中力及柱自重) 表6-13 活载作用于CE跨柱轴力计算表(单位:KN)层号B柱C柱E柱2-4.85-4.8583.2883.2888.1388.131-5.80-5.80111.30111.30133.96133.96 图6.12活载作用在BC跨的N图6.3风荷载作用下的内力计算框架在风荷载的作

44、用下(从左向右吹)的内力用D值法进行计算,其步骤为:求各柱反弯点处的剪力值;求各柱反弯点高度;求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩;求各柱的轴力和剪力。第i层第m柱所分配的剪力为:,见表6-13 表6-14 柱的反弯点位置y=+,计算结果如下表层号柱轴号层高柱所在层数n梁柱线刚度比反弯点高度比反弯点高度比反弯点高度比反弯点高度比反弯点高度比反弯点高度2B4.221.850.44000-0.0080.4321.81C4.223.150.4500000.4501.89E4.221.300.41500-0.0350.3801.601B5.812.370.5500000.5503.19C5.814.020.55

45、00000.5503.19E5.811.660.5670-0.01700.5503.3.19框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算,计算过程见表:柱上端弯矩:柱下端弯矩:梁端弯矩:先求每个节点柱端弯矩之和,然后按梁的线刚度进行分配。表6-15风荷载作用下B轴框架柱剪力和梁端弯矩的计算表 层yh/m/(kNm)/(kNm)/(kNm)211.3033382107980.3233.711.818.856.738.80127.001602752200.3268.803.1922.9728.0729.70表6-16 风荷载作用下C轴框架柱剪力和梁端弯矩的计算表 层yh/m/(kNm)/(kNm)/(k

46、Nm)/(kNm)211.3033382137390.4124.661.8910.768.816.314.45127.001602764340.40110.833.1928.2734.5521.7515.33表6-17风荷载作用下E轴框架柱剪力和梁端弯矩的计算表 层yh/m/(kNm)/(kNm)/(kNm)211.303338288450.2652.991.607.794.777.79127.001602743730.2737.373.1919.2623.5124.03框架柱轴力与梁端剪力的计算结果见表表6-18风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力(单位:KN)层梁端剪力柱轴力BC跨CE跨B轴C轴E轴23.612.04-3.611.571.572.04112.256.56-15.865.697.268.60从左向右吹的情况: 其M图如下所示:(单位:) V图如下所示:(单位:KN) N 图如下所示:(单位:KN) 图6.13左风作用下的M图 图6.14左风作用下的V图 图6.15左风作用下的N图从右向左吹风的情况

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