土木工程毕业设计计算书.doc
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1 引 言1.1 设计依据 1. 依据土木工程专业2011届毕业设计任务书。2 .建筑结构荷载规范3 .混凝土结构设计规范4.建筑抗震设计规范5.建筑地基基础设计规范及有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。6. 遵照国家规定的现行各种设计规范、有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。1.2 设计规模1. 本次设计的题目为“北京市育英中学教学楼”2. 建筑面积:35004000m2,结构共五层,首层层高4.43m,其他层层高3.6m.3. 室内外高差0.450m,室外地面标高为-0.450m。1.3 各部分工程构造1. 屋面:APP改性沥青防水卷材1:3 水泥沙浆找平层25mm厚1:10水泥珍珠岩砂浆保温层120厚1:8白灰炉渣找坡度最薄处30mm120mm厚钢筋混凝土板20mm厚板下混合砂浆抹灰2. 楼面: 1:2.5水泥白石子12mm 素水泥浆结合层一道 1:3水泥砂浆找平18mm素水泥浆结合层一道120mm厚钢筋混凝土板20mm厚板下抹灰3. 厕所: 20mm厚水泥砂浆地面50mm厚防水砂浆180mm厚空心砖20mm厚水泥砂浆抹灰4. 墙体:外墙370mm厚水泥空心砖墙,内墙为240mm厚水泥空心砖墙,楼梯间墙为240厚水泥空心砖墙,厕所均为240厚隔墙。5. 门窗:门厅处为铝合金门,其他均为木门。双推拉塑钢窗,单层玻璃全封闭窗。6. 基础:阶型独立扩展基础,阶型联合扩展基础。2 结构方案设计2.1 设计资料1.本工程抗震设防烈度为7度,设计地分组为第一组2.自然条件:雪荷载0.45KN/M,基本风压:0.40KN/M.3.地质条件:地质勘探以 0.000为基准面,地质分布具体情况见表1,类场地,7度设防建筑地点冰冻深度-1.2m。序号岩 石分 类土层深度(m)厚度范围(m)地基承载力fk(kpa)桩端承载力qk(kpa)桩周摩擦力qk(kpa)1杂填土0.00.80.32粉土0.81.80.512103中砂1.82.80.8200254砾砂2.86.53.73002400305圆砾6.512.56.0500350060 表2.1 建设地区地层土分布情况一览表 注: 拟建场地地形平坦,地下稳定水位距地表-6m,表中给定土层深度由自然地坪算起。 建筑地点冰冻深度-0.5m。 建筑场地类别:类场地土。 地震设防基本烈度:7 度。2.2 结构1. 本工程为钢筋混凝土现浇框架结构。2. 楼板采用现浇钢筋混凝土板。楼梯为现浇板式楼梯3. 材料情况:非重承水泥空心砖;砂浆等级为M5;混凝土:C30(基础、梁、板)、C30(柱)。纵向受力钢筋:HRB335级(梁);HRB335级(柱);箍筋:HPB235级钢筋,基础:HPB235级钢筋4. 施工:梁、板、柱均现浇。3 结构布置与结构选型3.1 初估梁柱截面1.由轴压比限值条件N/fcA0.9((三级框架)(框架柱的负荷面积内每平米按15kN/m2初估)N=1.2(4.356.6155)=2583.9kNAN/0.9fc=2583.91000/0.9/14.3=200769.23mm2A=bh b=h =347.08mm 初估:柱截面:bh=600mm600mm. 2. 梁截面 主梁: h=(1/81/12)L=(600mm-900mm) 取 边跨取h=700mm, 取 中跨取h=500mm.b=(1/21/3)h且b不小于0.5倍柱宽且不小于250mm取b=300mm连系梁:h=(1/81/12)L, 取h=500mm,b=(1/21/3)h, 取b=250mm.3. 楼板:取h=120mm 3.2 荷载计算图3.1 层数划分及计算简图 图3.2 计算单元的选取1. 荷载汇集恒载:1)屋面荷载:(为不上人屋面)防水层:APP改性沥表防水卷材 0.05 kN/m找平层:25mm1:3水泥沙浆 250.02=0.5kN/m保温层:120mm厚水泥珍珠岩 0.124=0.48 kN/m找坡层:白灰炉渣最薄处30mm厚 0.0317=0.51 kN/m结构层:120mm厚钢筋砼现浇板 0.1225=3.00 kN/m 20mm厚板底抹灰 0.0217=0.34 kN/m5.0kN/m 2)楼面:30mm厚水磨石地面 0.65 kN/m120mm厚钢筋砼现浇板 0.1225=3kN/m20mm厚板底抹灰 0.0217= 0.34kN/ m 3.99kN/m3)梁重:(考虑梁上抹灰,取梁自重26kN/m3) 主 梁: 中跨260.70.3=5.46kN/m 边跨 260.50.3=3.9 kN/m 连系梁: 260.250.5=3.25kN/m4)墙重:(砌体与抹灰之和) 抹灰:外 墙 面 外 抹 灰: 20厚水泥砂浆 0.4 kN/m2 外墙面及内墙面抹灰:20厚石灰砂浆 0.34 kN/m2 总墙重: 外墙:底层:150.37+0.4+0.34=6.29 kN/m2 内墙:底层:150.24+0.342 =4.28 kN/m25)柱:(考虑到柱子抹灰,取柱子自重26kN/m3) 各 层:260.60.6 =9.36kN/m6)门、窗: 门:0.2kN/m2 窗:0.3kN/m2活荷载: 雪活载: 0.5 kN/m2 厕所: 2.0 kN/m2 办公室: 2.0 kN/m2 走廊、楼梯: 2.5 kN/m2不上人屋面: 0.5 kN/m2各层楼层重量(各层重力荷载代表值计算如下) 五层上半层 女儿墙:0.240.84.520+7.23+2.7=219.46kN屋 面:4.57(7.22+2.7)+4.539.95=3361.5kN 主 梁: 207.25.46+112.73.9=902.07kN连系 梁:(74+9) 4.53.25=541.13kN柱 子:(84+9) 0.53.69.36=690.768kN 外 墙:10(7.2-0.6+0.12-0.6+0.185) (0.53.6-0.7)+1112x0.6+(1.2-0.3-0.6+0.185)x3+2.4-0.6+2.4-0.3-0.6+0.185+0.9-20.12+0.9-0.3-0.6+0.185+0.61.3+12.61+212.611.16.29=285.58kN内 墙:10(7.2-0.6+0.12-0.6+0.185) (0.53.6-0.7)+11(4.5-1.0-1.5-0.6) 1.3+(4.5-1.5-1.0-0.3-0.6+0.185) 2+(4.5-1.0-0.6) 2+4.5-0.6+0.185-0.31.3+0.1121.5+1.0161.06.29=773.54kN外 墙 窗:(153.3+22.1) (0.53.6-0.5) 0.3=20.94 kN外 墙 门:3.63(0.53.6-0.5) 0.2=2.81kN内 墙 窗: 121.21.50.3=6.48kN内 墙 门:160.31.00.20.96kN=6805.24kN=+0.5活=6805.24kN+0.5(177.24.5+2.7104.5) 0.5=6973.315kN五层下半层柱子: 420.53.69.36=707.62kN外墙:12x0.6+(1.2-0.3-0.6+0.185) 3+0.9-0.3-0.6+0.185+0.6+2.4-0.3-0.3+2.4-0.3-0.6+0.185+4(7.2-0.6+0.185-0.6+0.12)0.53.6+153.31.0+1.01.86.29=754.55kN内墙:10x(4.5-0.6+0.185-0.6+0.12)+10(4.5-1.5-1.0-0.6)+(4.5-1.0-1.5-0.3-0.6+0.185) 2+(0.45-1.0-0.3-0.3) 3+121.50.33.64.28=609.42kN外 墙 窗:(153.30.8+22.10.5) 0.3=12.51 kN外 墙 门:3.631.80.2=389kN内 墙 门:161.01.80.2=5.76KN=2093.75kN四层上半层楼 面:4.510(7.22+2.7)+13.53.64.49=3681.45kN主 梁:(207.2+23.6+10.82) 5.46+112.73.9=1059.32kN连系 梁:1044.53.25=585kN柱 子:460.53.69.36=775.01kN外 墙:13x(4.5-3.3-0.6)+(4.5-3.3-0.3-0.6+0.185) 4+1.2-0.185-0.3+2.4-0.6+2.4-0.3-0.6+0.185(0.53.6-0.5) 6.29+2(7.2-0.6+0.185-0.6+0.12)+2(3.6-0.6)+0.9-20.12(0.53.6-0.7) 6.29=247.32 kN内 墙:12(7.2-0.6+0.185-0.6+0.12) (0.53.6-0.7)+10(4.5-1.0-1.5-0.6)+2-0.6+0.185-0.3+3.5-0.6+2-0.3-0.6+0.185+2.5-0.3-0.6+0.185+3-0.6+2.5-0.6+3.5-0.6+3.5-0.6+3.5-0.6+3.5-0.3-0.6+0.185(0.53.6-0.5)+201.01.0+130.11.54.28=640.12kN外 墙 窗:(183.3+4.2) (0.53.6-0.5)+1.8(0.53.6-0.7)0.3=20.06kN内 墙 窗:131.21.50.3=7.02kN内 墙 门:200.31.00.2=1.2kN=7016.5kN=+0.5活=7016.5+0.51786.05+2093.75=10003.28kN四层下半层 柱 子:460.53.69.36=775.01kN 外墙:13x(1.2-0.6)+2x(1.2-0.3-0.6+0.185)+2(1.2-0.3-0.6+0.185)+1.2-0.3-0.185+2.4-0.6+2.4-0.3-0.6+0.185+0.9-0.24+2(7.2-0.185-0.6+0.12)+2(0.36-0.6)0.53.6+3.3181.0+1.81.06.29=766.18kN 内 墙:12(7.2-0.6+0.185-0.6+1.2) 1.8+10(2-0.6) 1.8+2(2-0.3-0.6+0.185) 1.8+2(3.5-0.6) 1.8+(3.5-0.6+0.185-0.3+3-0.6) 1.8+(2.5-0.6+2.5-0.3-0.6+0.12) 1.8+131.51.84.28=973.31kN 外 墙 窗:(180.83.3+20.54.2+0.81.8)0.3=15.95kN 内 墙 门:201.01.80.2=7.2kN=2537.65kN 二、三层上半层与四层上半层一样,为:7016.5kN二、三层下半层与四层上半层一样,为:2537.65kN=+0.5活=7016.5+0.51713.15=10410.73kN同样,=10410.73kN一层上半层楼 面:3681.45kN主 梁:1059.32kN连 系 梁:585kN柱 子:460.54.439.36=953.69kN外 墙:12(1.2-0.6) (0.54.43-0.5)+2(1.2-0.3-0.6+0.185)+0.3+2.4-0.6+2.4-0.6+0.185-0.3+1.2-0.3-0.185x(0.5x4.43-0.5)+(13.5-10.8-1.2-0.3-0.6+0.185) (4.430.5-0.5)+153.30.1+2.41.06.29=276.43kN内 墙: 10(2-0.6)+2(2-0.3-0.6+0.185+(3.5-0.6) 3+3.5-0.3-0.6+0.185(4.430.5-0.5)+12(7.2-0.6+0.185-0.6+0.12) (4.430.5-0.7)+161.01.0+0.5151.5124.28=741.34kN外 墙 门:153.31.715+4.21.715+23.31.7150.3=31.02 kN外 墙 窗:0.5152.4+3.63(0.54.43-0.5)0.2=3.95kN雨 蓬:约20kN内 墙 门:0.7151.0160.2=2.29kN内 墙 窗:121.21.50.3=6.48kN=6775.971kN=+0.5活=6775.971+2537.65+0.51713.15=10170.20kNG=47968.255kNA=4(104.517.1+13.53.6)+104.59.9+74.57.2=3944.7m2G/A=47968.255/3944.7=12.16kN/m24 横向风荷载计算4.1 自然情况基本风压为0.40kN/m,即0=0.40kN/m,c类粗糙度。4.2 荷载计算1. 风荷载标准值 k=zszWo z-高度z处的风振系数2. 风压高度变化系数(z): 5=0.84 4=3=2=1=0.743 .风荷载体型系数: s=1.44. Z高度处的风振系数 在实际工程中,对于高度不大于30m,高宽比小于1.5的高层建筑,取风振系数Z=1.0 表4.1风振系数表 层数ZSZiW0WkiFWkiVi51.0 1.40.840.400.475.635.6340.740.416.6412.2730.740.416.6418.9120.740.416.6425.5510.740.417.4132.965. Fwk5=0.47 (0.8+1.8)4.5=5.63kNFwk4=0.41 3.6 4.5=6.642kNFwk3=0.41 3.6 4.5=6.642kNFwk2=0.41 3.6 4.5=6.642knFwk1=0.41 (1.8+2.215) 4.5=7.41kN6. 层间剪力 V5=5.63kN V4=12.276kN V3=18.91kN V2=25.55kN V1=32.96kN7. 荷载作用分布图:图4.1 荷载作用分布图4.3 风荷载作用下框架柱剪力和柱弯矩(D值法,取横向中框架计算) 1. 柱剪力 Vik=D/D Vi , 柱弯矩 M下=VikYi ,M上=Vik(1-Yi)hi2. 反弯点高度h=(y0+y1+y2+y3) h y0标准反弯点高度比 y1为上、下层梁线刚度变化修正值y2为上层层高变化修正值 y3为下层层高修正值根据框架总层数m,该柱所在层数n和梁柱线刚度比值K确定,对于地震作用,y值由按荷载表查得,并由内插法根据K值确定,并考虑层高的因素进行修正。3. 边柱弯矩计算: 表4.2 边柱弯矩计算表 层HDDD/DViVikkYM下M上53.6118332233330.1975.631.1090.790.301.1982.79543.6118332233330.19712.272.4170.790.403.4805.22133.6118332233330.19718.913.7250.790.456.0357.38623.6118332233330.19725.555.0330.790.509.0599.05914.4398388219140.22332.967.3500.970.6521.16411.3964.中柱弯矩计算: 表4.3 中柱弯矩计算 层HDDD/DViVikkYM下M上53.6118332233330.3035.631.7061.490.382.3033.83943.6118332233330.30312.273.7181.490.435.6897.69633.6118332233330.30318.915.7301.490.489.79810.83023.6118332233330.30325.557.7421.490.513.93613.93614.4398388219140.27732.969.1301.840.5722.89217.554计算过程 (1)(2);(3)4.4 荷载作用下梁端弯矩计算根据节点平衡由柱端弯矩求得梁轴线处弯矩Mc= M右+ M左= M上+ M下; M右(左梁)= 1Mc M左(右梁)= 2Mc求得 边跨 1=1 2=1 中跨 1=0.531 2=0.469 表4.4 风荷载作用下框架梁端剪力和柱轴力标准植表 楼层AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力柱轴力LM左M右VELM左M右VE边柱中柱57.22.7952.0390.6712.71.8001.8001.3330.6710.66247.26.7195.3091.6712.74.6904.6903.4742.3422.46537.210.8568.7722.7262.77.7477.7475.7395.0685.47827.215.09412.6033.8472.711.13111.1318.2458.9159.87617.220.45516.7215.1632.714.76914.76910.9414.07815.653风荷载作用下的框架内力图: 图4.2 风荷载作用下的框架内力图 5 框架在地震荷载作用下的内力计算5.1 地震作用计算1. 横向框架侧移刚度计算横梁线刚度ib计算过程,柱线刚度ic计算见下表。 表5.1 横梁线刚度ib计算表 层次类 别Ec/(N/mm2)bh/mm2Io/mm4L/mmEcIo/L(N.mm)1.5EcIo/L2EcIo/L1-4AB跨3.01043006005.410963002571010 3.8510105141010BC跨3.0104250500261092100371101055710107431010 表5.2 柱线刚度ic计算表 层次hc/mmEc/(N/mm2)bh/mm2Ic/mm4EcIc/hc/(N.mm)148503.010450050032210102-439003.01045005004001010取BC跨梁的相对线刚度为1.0,则其他为:AB 跨 BC跨 1层柱 2-4层柱相对刚度I 0.69 1.0 0.43 0.54框架梁柱的相对线刚度如图,作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。 图5.1 计算简图柱的侧移刚度按式D=c计算,式由系数c为柱侧移刚度修正系数,由相关的表可查,根据梁柱线刚度比的不同。例如,中框架柱分中柱和边柱,边柱梁分中柱和边柱等,现以第2层B-3柱的侧移刚度计算为例,其余见表 框架柱侧移刚度 表5.3 A ,D轴中框架边柱 层次线刚度(一般层)(一般层)根数( 底层)(底层)132210101580.581954462-440010101 .270.388122456 表5.4 A-1,5、D-1,5轴边框架边柱 层次cDi根数132210101 .190.53870642-440010100950.32100994 表5.5 BC轴中框架中柱 层次cDi根数132210104360.7641255062-440010103140.611192786 表5.6 BC轴边框架中柱 层次cDi根数132210103270.7151174542-440010102620.567178934把上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,即得框架各层间侧移刚度Di见下表:横向框架层间侧移刚度(N/mm)层次 1 2 3 4 5Di 214368 305882 305882 305882 3058825.2 横向自振周期计算 横向地震自振周期利用顶点假想侧移计算,计算过程见表 表5.6 结构顶点的假想侧移计算表 层次Gi/kNVi/kNDi(N/mm)i(mm)i/mm441394139305882135177834884902330588229. 5164324884139073058824551348按式T1=1.7计算基本周期T1,其中T的量纲为m取=0.7则 T1=1.70.7=0.502S5.3 横向水平地震力计算本工程中结构不超过40m质量和刚度沿度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用,结构总水平地震作用标准值按式FEK=1Gep计算即Gep=0.85G1=0.8519140=16269kN由于该工程所在地抗震设防烈度为7度,场地类别为类,设计地震分组为第三组,则。 , 则 ( 式中 r-衰减指数,在的区间取0.9, -阻尼调整系数,除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,相应的) 因1.4Tg=1.40.45=0.63T1=0.502S,则取为0FI=(1-n)各层横向地震作用及楼层地震剪力计算见表: 表5.7 各层横向地震作用及楼层地震剪力表 层次hiHiGiGiHiFiVi43.916.554139685000.345202.07202.0733.912.65488461782.60.311182.15384.2223.98.754884427350.215125.93510.1514.854.855233253800.12874.97585.12各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图 图5.2 水平地震作用分布 图5.3层间剪力分布5.4 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移i分别按式和()k计算计算过程见表,表中还计算了各层的层间弹性位移角=i/hi 表5.8 横向水平地震作用下的位移验算表 层次ViDiiihie=4202.073058820.666.3239001/59093384.223058821.265.6639001/30952510.153058821.674.4039001/23351585.122143682.732.7348501/1777由上表可见,最大层间弹性位移角发生在第1层,其值为1/59091/550满足式eeh的要求,其中/h=1/550由表查得。5.5 水平地震作用下框架内力计算水平地震作用下的内力采用改进的反弯点法。框架柱端剪刀及等矩分别按式Vij= 计算 表5.9 柱剪力计算表 层次 A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第四层同A轴同B轴第三层同A轴同B轴层次 A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第二层同A轴同B轴第一层 同A轴同B轴表5.10 各柱的反弯点高度表 层次A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第五层同A轴同B轴第四层同A轴同B轴第三层同A轴同B轴第二层同A轴同B轴层次A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第一层同A轴同B轴梁端弯矩剪力及柱轴力发别按下式计算:Vb=(Mb1+ Mb2)/l,Ni= 表5.11 横向水平地震作用下A轴框架柱 层号48090364200711483153804532992699220410464426736931261058752287431 表5.12 横向水平地震作用下B轴框架柱 层号4132604528442327325360504945494523067050598159811342605574779139计算结果如图: 图5-3 地震作用下的框架弯矩图 图5.4 地震作用下的框架剪力图 图5.5 地震作用下的框架轴力图 图5.5 活载作用下轴的剪力图6 框架在竖向荷载作用下的内力计算6.1 计算方法和荷载传递路线1. 计算方法框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采用力矩分配法,因为框架结构对称,荷载对称;又属于奇数跨,故在对称轴上梁的截面只有竖向位移(沿对称轴方向)没有转角。对称截面可取为滑动端。弯矩二次分配法是一种近似计算方法,即将各节点的不平衡弯矩同时作分配和传递,并以两次分配为限。(取一榀横向框架)2. 荷载传递路线 图6.1荷载传递路线对于边跨板,为7.2m4.5m,由于7.2/4.53.0 所以按双向板计算对于中跨板,为4.5m2.7m,由于4.5/2.73.0 所以按双向板计算6.2竖向荷载计算1.A-B(C-D)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。1).屋面板传载恒载:5.04.5/2(1-20.312+0.313) 2=18.85kN/m活载:0.54.5/2(1-20.312+0.313) 2=1.89kN/m2).楼面板传荷载恒载:3.994.5/2(1-20.312+0.313) 2=15.08kN/m活载:2.04.5/2(1-20.312+0.313) 2=7.56kN/m3).梁自重:5.46 kN/mA-B(C-D) 轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=5.46 kN/m+18.85 kN/m=24.31 kN/m 活载=板传荷载=1.89 kN/m楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载=5.46 kN/m+15.08 kN/m=20.54 kN/m活载=板传荷载=7.56 kN/m2.B-C轴间框架梁1).屋面板传载恒载:5.02.4/25/8 2=8.44kN/m活载:0.52.7/25/8 2=0.84kN/m2.楼面板传荷载恒载:3.992.7/25/82=6.73kN/m活载:2.02.7/25/82=4.22kN/m3).梁自重:3.9kN/mB-C 轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.9 kN/m+8.44kN/m=12.34kN/m 活载=板传荷载=0.84kN/m楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.9 kN/m+6.73kN/m=10.63kN/m活载=板传荷载=4.22kN/m6.3 框架计算简图图6.2 框架的计算简图6.4 梁固端弯矩 梁端弯矩以绕杆端顺时针为正,反之为负。 固端弯矩=(均布荷载跨度)/12=ql2/12荷载部位边跨中跨跨度均布荷载固端弯矩跨度均布荷载固端弯矩左右左右恒荷载顶层7.224.31-105.02105.022.712.34-7.50-7.50其它层7.220.54-88.7388.732.710.63-6.46-6.46活荷载顶层7.21.89-8.168.162.70.84-0.51-0.51其它层7.27.56-32.6632.662.74.22-2.56-2.56 表6.1 竖向荷载作用下框架梁的固端弯矩 6.5框架节点分配系数 梁端弯矩标准值,以绕杆端顺时针为正,反之为负。已知某节点上柱传来的轴力Nu和左右传来的剪力Vl,Vt,其柱下轴力:Nl=Nu+Vr-VlNl,Nu以压力为正,拉力为负。 表6.2 框架节点分配系数 边柱节点中柱节点顶层b右= ib右/( ib右+iz下)=0.442c下=iz下/(ib右+ib下)=0.558b左= ib左/(ib左+iz下+ib右)=0.318b右= ib右/(ib左+iz下+ib右)=0.281c下= ic下/(ib右+ib下+ib右)=0.401标准层b右= ib右/( ib右+iz下+iz上)=0.284c上下= iz上/( ib右+iz下+iz上)=0.358b左= ib左/(ib左+iz下+ iz上+ib右)=0.227b右= ib右/(ib左+iz下+ iz上+ib右)=0.201c上= iz上/(ib左+iz下+ iz上+ib右)=0.286c下= iz下/( ib左+iz下+ iz上+ib)=0.286底层b右= ib右/( ib右+iz下+iz上)=0.304c上= iz上/(iz下+ iz上+ib右)=0.384c下=iz下/(iz下+ iz上+ib右)=0.312b左= ib左/(ib左+iz下+ iz上+ib右)=0.240b右= ib右/(ib左+iz下+ iz上+ib右)=0.212c上= iz上/(ib左+iz下+ iz上+ib右)=0.303c下= iz下/(ib左+iz下+ iz上+ib右)=0.2466.6 恒载产生弯矩分配与传递 方法:首先将各点的分配系数填在相应方框内,将梁的固端弯矩填写在框架横梁相应位置上,然后将节点放松,把各节点不平衡弯矩同时进行分配。假定远端固定进行传递(不向滑动端传递),右(左)梁分配弯矩向左(右)梁传递,上(下)分配弯矩向下(上)柱传递(传递系数均为0.5)。第一次分配弯矩传递后,再进行第二次弯矩分配。 图6.3 恒载作用下弯矩分配图6.4 竖向恒载作用下框架弯矩图 图6.5 活载作用下弯矩传递与分配图6.6 竖向活载作用下框架弯矩图梁弯矩的调幅(由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质,因此在重力荷载作用下对梁端弯矩进行调幅,调幅系数为0.8;对跨中弯矩进行调幅,调幅系数1.2.) 表6.3 恒载作用下的弯距 楼层AB跨BC跨左端中间右端左端中间右端MMMMMMMMMMMM5-74.28-59.42-73.60-88.3293.5874.86-38.11-30.49-26.87-32.2438.1130.494-85.73-68.58-48.78-58.5486.91369.53-19.24-15.39-9.55-11.4619.2415.393-81.94-65.55-49.56-59.4785.1468.11-20.80-16.64-11.11-13.3320.8016.642-82.25-65.80-49.33-59.2085.3068.24-20.66-16.53-10.97-13.1620.6616.531-73.46-58.77-55.34-66.4182.0665.65-24.18-19.34-14.49-17.3924.1819.34注: 1)M为调幅后的弯距.2)弯矩符号逆时针为正. 表6.4 活载作用下的弯距 楼层AB跨BC跨左端中间右端左端中间右端MMMMMMMMMMMM5-7.82-6.26-7.40-8.888.346.67-1.96-1.57-1.19-1.431.961.574-28.14-22.51-19.55-23.4630.7424.59-8.37-6.70-4.52-5.428.376.703-29.16-23.33-18.73-22.4831.3725.10-7.81-6.25-3.96-4.757.816.252-29.28-23.42-17.14-20.57344327.54-7.76-6.21-3.91-4.697.766.211-27.02-21.62-20.36-24.4330.2524.20-9.05-7.24-5.2-6.249.057.24注: 1)M为调幅后的弯距。2)弯矩符号逆时针为正6.7 梁端剪力均布荷载下: V=Vqb/21. 恒载作用下梁端剪力 表6.5 恒载作用下梁端剪力 楼层q(kn/m)L(m)ql/2M/LV左V右V左V右AB跨梁端剪力524.317.287.522.9384.8490.2077.5582.91420.547.273.940.5773.7874.1067.6267.94320.547.273.940.8673.5074.3867.3468.22220.547.273.940.8473.5274.3667.3668.20120.547.273.941.2772.7575.1366.5968.97BC跨梁端剪力512.342.716.660.0016.6616.6612.9612.96410.632.714.350.0014.3514.3511.1611.16310.632.714.350.0014.3514.3511.1611.16210.632.714.350.0014.3514.3511.1611.16110.632.714.350.0014.3514.3511.1611.16注:就采用调幅前的值 2.活载作用下梁端剪力 表6.6 活载作用下梁端剪力 层次Q(kn/m)L(m)Ql/2M/LV左V右V左V右A B跨51.897.26.8040.0726.7326.8766.176.3147.567.227.220.36126.85927.58124.5925.3137.567.227.220.30726.91327.52724.6525.2627.567.227.220.71526.50527.93524.2425.6717.567.227.220.44926.77127.66924.5025.40跨50.842.71.130.0001.131.130.880.8844.222.75.700.0005.705.704.434.4334.222.75.700.0005.705.704.434.4324.222.75.700.0005.705.704.434.4314.222.75.700.0005.705.704.434.43注:就采用调幅前的值图6.7 恒载作用下梁的剪力图图6.8 活载作用下梁的剪力图6.8 柱轴力和剪力1. 恒载作用下的柱轴力剪力1) 边柱 表6.7 恒载作用下的边柱轴力 层截面横梁剪力(kN)纵向荷载(kN)柱 重(kN)(kN)边柱轴力(kN)边柱剪力(kN)51184.8454.3333.70139.17139.1734.4022172.87172.8743373.7869.1333.70142.91315.7821.4344176.61349.4835573.5069.1333.70142.63492.1122.6466176.33525.8127773.5269.1333.70142.65668.4624.8288176.35702.1619972.7569.1341.46141.88844.048.741010183.34885.50说明: 假定外纵墙受力荷载完全由纵梁承受。为本层荷载产生的轴力。柱重:首 层:0.6 0.6264.43=41.4- 配套讲稿:
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