多层框架商场毕业设计 - 图文

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延安大学建筑学院毕业设计(说明)

摘 要

建筑地点:某市开发区 construction Site: city

结构形式:框架结构 construction Systen: Frame structure 建筑面积:5139.4m2 floor Area: 5139.4m2 层数/高度:4层/18.35m stories/Height: 4 stories/18.35m 主要用途:商场 main Use: Shopping 关键词:

框架结构 frame structure

现浇混凝土 cast-in-place concreate 条形基础 spread footings 屋面板 roof plate 正截面 normal section

根据教学要求入手,从“灵活使用”的角度出发,绿化与建筑相结合,改善外部购物环境。内部采用大、中、小不同的空间尺寸以及斜线、曲线等不同的要素,构成了富于层次流动感强的浓郁的气氛。

该商场是一座集购物、餐饮、办公为一体的综合的现代商厦在设计理念上,力求充分体现现代化一流商厦的特点。在整体造型上突出现代、新颖、做到简洁、明快、虚实相接、刚柔相济、给人以蓬勃向上的感觉。设计上采用框架结构、外装饰铝板、拉索点式玻璃幕墙等新技术、新材料、突出钢结构特点,钢、玻璃、铝板有机结合,创造一个满足功能、符合环境、有鲜明现代性的建筑形象。透过通透落地玻璃幕墙,使室内、室外空间相互交融,同时作为窗口,使商厦的景物景象展示给路人

%use\combination of greening and building latgely improve its outside shopping environment.In the inside,laige,medium and small--sized spice,togethei with the various building elemenrs like diagonal and curve,creates a dense atmosphere.Xin'Plaza conveys the traditional charm of modern architecture,and

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effectively billboatd.

Geri Plaza is an integrated including shopping,restaurants,entertainment cente and offices.In terms of design concept,the designers tried to fully materialize both the general features offirst-class modem shopping mall and the unique identity of FriendshipShopping Mall.In terms of overall form,this shopping mall gives priority to modernism and novelty ---its concise and lively shape conveys a sense of vigor and aggression.Steel strure,aluminum plate outerdecoration and suspended cable point glass curtain wall and other mew technique and materials are introduced into thedesign,giving prominence to the characteristic of steel structure.The harmonious combination of steel,glass and aluminum pate creates an idantity of modem atchitecture that can not only meetthe functional requirements but also assort with the envuribnebt.The transparentfloor glass curtain wall makes the outdoor and indoor space meet.And it is also a window,showing the passersby the indoor scenery of the shopping mall.

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第一部分:建筑设计

㈠建筑概况

1、设计题目:多层框架商场设计 2、建筑地点及拟建基地平面图

本建筑位于某市开发区,场地平坦,由主管批准拟建基地平面图见附图

3、建筑介绍:

建筑面积约5139.4m2,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板

厚度取120mm,填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,层数为四层,一层层高为4.8m,二层至四层为4.2m,室内外地坪高差为0.45,本商场柱距为6m,局部采用7.8m。平面柱网:6m×6m 局部采用6m×7.8m

㈡建筑技术条件资料

1、气象条件:该地区基本风压0.40KN/m2,基本雪压0.35 KN/m2。

2、地质条件:见表下表

序号 岩土分类 土层深度(m) 厚度范围(m) 地基承载力fk(kpa) 杂填土 1 0.0—0.8 0.8 粘 土 2 0.8—2.5 1.7 150 3 2.0—8.5 6.5 300 卵 石 4 8.5—15.0 6.5 450 砂 岩 注:表中给定土层由自然地平算起。 建筑地点:冰冻深度-0.7m,建筑场地类别为二类场地土,设防烈度为8。

3、框架结构承重方案的选择

竖向荷载的传力途径:楼板的均布活载和恒载直接作用在主梁上,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。

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根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径,本商场框架的承重方案为横向框架承重方案,这可使横向框架梁的截面高度大,增加框架的横向侧移刚度。

4、框架结构的计算简图

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本方案中,需近似的按横向的平面框架计算。

5、梁柱截面尺寸的初步确定

①梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/12×7800=650mm,截面宽度取600×1/2=300mm,可得梁的截面初步定为b×h=300mm×650mm。

②框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算: (1)柱组合的轴压力设计值 N=βFgE n

注:β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取1.3,不等跨内柱

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取1.25, 等跨内柱取1.2。

F按简支状态计算柱的负载面积

gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取12-15kN/m2

n为验算截面以上的楼层层数。 (2)Ac≥N/UNfc

注:UN为框架术轴压比极限值,本方案为二级抗震等级,查《抗震规范》可知取为0.8;

fc为混凝土轴心抗压强度设计值,对C30,查得14.3N/mm2。 (3)计算过程

对于边柱:F=6m×3m=18m2

N=βFgEn=1.3×18×13×4=1216.8(kN)

边柱截面尺寸:Ac≥N/UNfc=1216.8×103/0.8×14.3=106363.6(mm2) 取600mm×600mm

对于内柱:F=6m×6m=36m2

N=βFgEn=1.25×36×13×4=2340(kN)

内柱截面尺寸:Ac≥N/UNfc=2340×103/0.8×14.3=204545.5(mm2) 取600mm×600mm

(三)建筑设计依据

我通过查找相关规范、图籍和资料得出以下建筑设计要求:

商店建筑设计应符合城市规划和环境保护的要求,并应合理地组织交通路线,方便群众和体现对残疾人员的关怀。

一、商店建筑的规模,根据其使用类别、建筑面积分为大、中、小型,商店建筑的规模:大型百货商店、商场建筑面积>15000(㎡);中型3000~15000;小型>3000 二、选址和布置:

1、大中型商店建筑基地宜选择在城市商业地区或主要道路的适宜位置。 2、店建筑不宜设在有甲、乙类火灾危险性厂房、仓库和易燃、可燃材料堆场附

近;如因用地条件所限,其安全距离应符合防火规范的有关规定。 3、大中型商店建筑应有不少于两个面的出入口与城市道路相邻接;或基地应有不小于1/4的周边总长度和建筑物不少于两个出入口与一边城市道路相邻接。 4、大中型商店基地内,在建筑物背面或侧面,应设置净宽度不小于4m的运输道路。基地内消防车道也可与运输道路结合设置。

5、新建大中型商店建筑的主要出入口前,按当地规划部门要求,应留有适当集散场地。

6、大中型商店建筑,如附近无公共停车场地时,按当地规划部门要求,应在基地内设停车场地或在建筑物内设停车库。 三、建筑设计

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1、商店建筑按使用功能分为营业、仓储和辅助三部分。建筑内外应组织好交通,人流、货流应避免交叉,并应有防火、安全分区。

2、商店建筑的营业、仓储和辅助三部分建筑面积分配比例:商店建筑面积分配比例

建筑面积 (m2) > 15000 3000~15000 < 3000

3、商店建筑,如设置外向橱窗时,应符合下列规定:

(1)橱窗平台高于室内地面不应小于0.20m,高于室外地面不应小于0.50m; (2)橱窗应符合防晒、防眩光、防盗等要求;

(3)采暖地区的封闭橱窗一般不采暖,其里壁应为绝热构造,外表应为防雾构造。

4、营业和仓储用房的外门窗应符合下列规定:

(1) 连通外界的底(楼)层门窗应采取防盗设施;

(2) 据具体要求,外门窗应采取通风、防雨、防晒、保温等措施。 5、营业部分的公用楼梯,坡道应符合下列规定:

(1) 室内楼梯的每梯段净宽不应小于1.40m,踏步高度不应大于0.16m,

踏步宽度不应小于0.28m; (2) 室外台阶的踏步高度不应大于0.15m,踏步宽度不应小于0.30m; (3)供轮椅使用坡道的坡度不应大于1∶12,两侧应设高度为0.65m的扶手,当其水平投影长度超过15m时,宜设休息平台。

6、大型商店营业部分层数为四层及四层以上时,宜设乘客电梯或自动扶梯;商店的多层仓库可按规模设置载货电梯或电动提升机、输送机。 7、营业部分设置的自动扶梯应符合下列规定:

(1) 自动扶梯倾斜部分的水平夹角应等于或小于30°; (2) 自动扶梯上下两端水平部分3m范围内不得兼作它用; (3) 只设单向自动扶梯时,附近应设置相配伍的楼梯。 8、商店营业厅应尽可能利用天然采光。

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营业(%) > 34 > 45 > 55 仓储(%) < 34 < 30 < 27 辅助 (%) < 32 < 25 < 18 延安大学建筑学院毕业设计(说明)

9、营业厅内采用自然通风时,其窗户等开口的有效通风面积,不应小于楼地面面积的1/20,并宜根据具体要求采取有组织通风措施,如不够时应采用机械通风补偿。 10、大中型商店为顾客服务的设施应符合下列规定(不包括在营业厅面积指标内):顾客休息面积应按营业厅面积的1~1.40%计,如附设小卖柜台(含储藏)可增加不大于15㎡的面积;营业厅每1500㎡,宜设一处市内电话位置(应有隔声屏障),每处为1㎡;应设顾客卫生间;宜设服务问讯台。 11、大中型商店顾客卫生间设计应符合下列规定:

a) 男厕所应按每100人设大便位1个、小便斗2个或小便槽1.20m长; b) 女厕所应按每50人设大便位1个,总数内至少有坐便位1~2个; c) 男女厕所应设前室,内设污水池和洗脸盆,洗脸盆按每6个大便位设 1个,但至少设1个;如合用前室则各厕所间入口应加遮挡屏; d) 卫生间应有良好通风排气;

e) 商店宜单独设置污洗、清洁工具间。

四、仓储部分

1、仓储部分应根据商店规模大小、经营需要而设置供商品短期周转的储存库房(总库房、分部库房、散仓)和与商品出入库、销售有关的整理、加工和管理等用房;该部分占商店总建筑面积的比例数可按条的规定。

2、库房设计应符合下列规定:

(1)建筑物应符合防火规范的规定,并应符合防盗、通风、防潮和防鼠等要求;

(2)分部库房、散仓应靠近营业厅内有关售区,便于商品的搬运,少干扰顾客。

3、库房的净高应由有效储存空间及减少至营业厅垂直运距等确定,并应符合下列规定:

(1) 设有货架的库房净高不应小于2.10m; (2) 设有夹层的库房净高不应小于4.60m; (3) 无固定堆放形式的库房净高不应小于3m。

注:库房净高应按楼地面至上部结构主梁或桁架下弦底面间的垂直高度计算。 4、商店建筑的地下室、半地下室,如用作商品临时储存、验收、整理和加工场地时,应有良好防潮、通风措施。

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五、辅助部分

1、辅助部分应根据商店规模大小、经营需要而设置。包括外向橱窗、办公业务和职工福利用房,以及各种建筑设备用房和车库等;该部分所占商店总建筑面积的比例数可按条的规定。

2、商店的办公业务和职工福利用房面积可按每个售货岗位配备3~3.50㎡计。 3、商店内部用卫生间设计应符合下列规定:

(1)男厕所应按每50人设大便位1个、小便斗1个或小便槽0.60m长; (2)女厕所应按每30人设大便位1个,总数内至少有坐便位1~2个; 盥洗室应设污水池1个,并按每35人设洗脸盆

(四)建筑组成

1)、营业厅:占总建筑面积60%,内容包括:化妆品、服装鞋帽、针纺织品、

儿童玩具、家用电器、文体用品、搪瓷塑料、铝制品等。

2)、库房:占总建筑面积30% (1)、缷车站台、收发、验收;

(2)、载重量为500kg货梯1~2台。 3)、辅助用房:占总建筑面积10%

(1)、办公室6~10间,每间15~30平方米 (2)、会议室1间,50m2左右;

(3)、男女卫生间每层设置,各间20m2左右。

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延安大学建筑学院毕业设计(说明) 第二部分 框架侧移刚度的计算

一、 梁的线刚度

混凝土为C30,弹性模量Ec=3×104N/mm2

在框架结构中,有现浇层楼面,可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度,减少框架侧移,为考虑I0这一有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,现浇楼面得边框架取I=1.5I0(I0为梁的截面惯性矩),对中框架梁取I=2.0I0

二、 柱线刚度ic= Ec Ic/hc 层次 hc(mm) Ec(N/mm2) b×h Ic(mm4) ic= Ec Ic/hc 2~4 4200 3.0×104 600×600 1.08×1010 7.71×1010 1 5750 3.0×104 600×600 1.08×1010 5.63×1010

三、 横梁线刚度Ib的计算 边框架1.5 Ec 梁号 I0/L (N·mm) 4 9 10 10L1 3.0 ×10300×650 6.9×106000 3.45×105.18×10 4910 10L2 3.0 ×10 300×650 6.9×10 7800 2.65×103.98×10 491010L3 3.0 ×10 300×650 6.9×10 3000 6.9×10 10.35×10 Ec(N/ mm2) b×h kb=Ec I0/L I0 (mm4) L(mm) (mm×mm) (N·mm) 中框架2Ec I0/L (N·mm) 106.9×10 105.3×10 1013.8×10 四、各层框架横向侧移刚度计算(D值法) 1、第一层

①边跨边柱A-1,A-9(2根) k=ib/ic=5.18/5.63=0.92

ac=(0.5+k)/(2+k)=0.486 5.18 5.63 2102

Di1=ac×12×ic/h=0.486×12×5.63×10/5750=9931

②边跨中柱A-2,A-3,A-4,A-5,A-6,A-7,A-8,B-1, B-9,E-2,E-3, E-6, E-7 (13根)

k=5.18×2/5.63=1.84 5.18 5.18 5.63 ac=(0.5+k)/(2+k)=0.61

Di2=ac×12×ic/h2=0.61×13×5.63×1010/57502=12456 ③E-4, E-5, E-8,(1/D)-9 (4根) k=ib/ic=10.35/5.63=1.838

ac=(0.5+k)/(2+k) =0.61 10.35 5.63 Di3=ac×12×ic/h2=0.61×12×5.63×1010/57502=12456 ④(1/D)-4, (1/D)-5,(1/D)-8 (3根)

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k=13.8×2/5.63=4.9

ac=(0.5+k)/(2+k)=0.783 13.8 13.8 5.63

Di4=ac×12×ic/h2=0.783×12×5.63×1010/57502=16000 ⑤C-1, C-9, D-1(3根) k=5.18+3.98/5.63=1.63

ac=(0.5+k)/(2+k)=0.587 5.18 3.98 5.63

Di5=ac×12×ic/h2=0.587×12×5.63×1010/57502=11995 ⑥B-2, B-3, B-4, B-5, B-6, B-7, B-8(7根) k=6.92×2/5.63=2.45

ac=(0.5+k)/(2+k)=0.663 6.9 6.9

5.63

Di6=ac×12×ic/h2=0.663×12×5.63×1010/57502=13548 ⑦C-2,C-3,C-4,C-5,G-6,G-7,G-8,D-2,D-3,D-4,D-5,D-6,D-7(13根) k=6.9+5.3/5.63=2.17

ac=(0.5+k)/(2+k)=0.64 6.9 5.3

5.63

Di7=ac×12×ic/h=0.64×12×5.63×10/5750=13078 ⑧D-8,D-9(2根)

k=10.35+3.98/5.63=2.55 2.25 2.25 ac=(0.5+k)/(2+k)=0.67 6.29 Di8= ac×12×ic/h2=0.67×12×5.63×1010/57502=13691

∑D1=9931×2+12456×4+12456×13+16000×3+11995×3+13548×7+13078

×13+13691×2+10830=618661

2、第二层~第四层

① A-1,A-8, E-8, (3根)

k=5.18×2/7.71×2=0.672 5.18 ac=k/(2+k)=0.251 7.71 Di1=ac×12×ic/h2 5.18 =0.251×12×7.71×1010/42002=13165

②A-2,A-3,A-4,A-5,A-6,A-7,E-2,E-3,E-4,E-5,E-6,E-7(12根) k=6.9×2/7.71×2=0.895 6.9 ac=k/(2+k)=0.309 7.71 2

Di2=ac×12×ic/h 6.9 =0.309×12×7.71×1010/42002=16207 ③B-1,B-9 (2根)

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5.18 5.18

k=5.18×4/7.71×2=1.344 7.71 ac=k/(2+k)=0.402 5.18 5.18 Di3=ac×12×ic/h2=0.402×12×7.71×1010/42002=21084

④C-1,D-1,C-9,D-9(4根)

k=5.18+3.98/7.71=1.19 7.71 ac=k/(2+k)=0.373 5.18 3.98 Di4=ac×12×ic/h2=0.373×12×7.71×1010/42002=19563 ⑤B-2,B-3,B-4,B-5,B-6,B-7(6根)

6.9 6.9 k=6.9×4/7.71×2=1.8 7.71 ac=k/(2+k)=0.474 6.9 6.9 Di5=ac×12×ic/h2=0.474×12×7.71×1010/42002=24861

⑥C-2,C-3,C-4,C-5,C-6,C-7,D-2,D-3,D-4,D-5,D-6,D-7(12根)

6.9 5.3 7.71 k=6.9+5.3/7.71=1.58 ac=k/(2+k)=0.44 6.9 5.3 Di6=ac×12×ic/h2=0.44×12×7.71×1010/42002=23078

∑D2=13165×3+16207×12+21084×2+19563×4+24861×6+23078×12=780501 ∑D1/∑D2=0.79>0.7,该框架为规则框架。

第三部分 重力荷载代表值的计算

一、查《荷载规范》可取

1、屋面永久荷载标准值(不上人)

30厚细石混凝土保护层 0.03×22=0.66kN/m2 冷底子油一遍三毡四油防水层 0.4 kN/m2 20厚矿渣水泥找平层 14.5×0.02=0.29 kN/m2 60厚聚苯乙烯保温层 0.06×0.5=0.03kN/m2 100一150mm厚膨胀珍珠岩找坡(2%) 0.1+0.15/2/7=0.88kN/m2 20厚矿渣水泥找平层 0.02×14.5=0.29kN/m2 120钢筋混凝土板 25×0.12=3 kN/m2

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20厚水泥砂浆板底抹灰 0.02×20=0.4kN/m 合计: 5.95 kN/m2 2、楼面均布恒荷载(1~4层)

水磨石地面(10 mm面层,20 mm水泥砂浆打底) 0.65 kN/m2

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120 mm厚钢筋混凝土板 25×0.2=3 kN/m2 20 mm厚水泥砂浆板底抹灰 0.02×20=0.4 kN/m2 合计: 4.05kN/m2 3、屋面及楼面可变荷载标准值

不上人屋面均布活荷载标准值 2.0 kN/m2 楼面活荷载标准值 3.5 kN/m2 屋面雪荷载标准值 SK=UXS0=1.0×0.35=0.35 kN/m2 (式中UX为屋面积雪分布系数) 4、梁柱密度25kN/m2,

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蒸压粉煤灰加气混凝土砌块5.5 kN/m。

二、重力荷载代表值的计算

1、第一层

(1)梁、柱 类别 净跨(mm) 横梁 纵梁 5400 7200 2400 5400 3300 计算高度(mm) 5750 截面 密度 数量 单重 3体积(m) 总重(kN) 3(mm) (kN/m) (根) (kN) 300×650 25 1.053 22 26.325 579.15 300×650 25 1.404 9 35.1 315.9 300×650 25 0.468 5 11.7 58.5 300×650 25 1.053 34 26.33 895.05 300×650 25 1.404 5 35.1 175.5 类别 柱 截面(mm×mm) 600×600 密度体积数量单重总重33(kN/m) (m) (根) (kN) (kN) 25 2.07 47 51.75 2432.3 (2)内外填充墙重的计算 ①横墙:

AB跨墙,墙厚200mm,计算长度5400mm,计算高度4800-650=4150mm 单跨体积: 0.2×5.4×4.15=4.482m3 单跨重量: 5.5×4.482=24.65kN 数量: 8

总重:24.65×8=197.2kN

BC跨①轴、②轴、墙厚200mm,计算长度6000-3000=3000mm,计算高度4150 mm

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单跨体积: 0.2×3×4.15=2.49 m 单跨重量:2.49×5.5=8.69 kN 数量: 2

总重:13.695×2=27.39 kN

CD跨①轴、墙厚200mm,计算长度1100 mm, 计算高度4150 mm 单跨体积: 0.2×1.1×4.15=0.913 m3 单跨重量:0.913×5.5=8.69 kN 数量: 3

总重:5.02×3=15.06 kN

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⑧轴、墙厚200mm,计算长度7800 mm,计算高度4150 mm 单个体积:0.2×(7.8×4.15-1.2×2.4)=5.7m3 数量:1

总重:5.9×5.5×1=32.45kN

⑨轴、墙厚200mm,计算长度7800 mm,计算高度4150 mm 单跨体积: 0.2×7.8×4.15=6.474 m3 单跨重量:6.474×5.5=35.61kN 数量: 1

总重:35.61×1=35.61 kN

DE跨⑧轴、墙厚200mm,计算长度2400 mm,计算高度4150 mm 单跨体积: 0.2×2.4×4.15=1.992 m3 单跨重量:1.992×5.5=10.96 kN 数量: 3

总重:10.96×3=32.88 kN 玻璃幕墙

1.8×4.8×1.5=25.92kN 1.5×4.8×1.5×3=32.4kN

横墙总重:197.2+27.39+15.06+32.45+35.61+32.88+25.92+32.4 =398.91kN ②纵墙

A轴,[(6-0.6) ×4.15-1.8×2.1×2] ×0.2=2.97 m3 2.97×6=17.82 m3

[(13-0.6)×4.15-1.8×2.1]×0.2=1.24m3 [(13-0.6)×4.15-0.6×0.6]×0.2=1.92m3 [(16-0.6)×4.15-0.6×0.6×2]×0.2=4.336m3 17.82+1.24+1.92+4.336=25.32m3 25.32×5.5=139.26kN

E轴 1.2×4.15×0.2=0.996m3 0.996×5.5×5=27.35kN

(0.6-0.3)×4.15×0.2×5.5×10=13.7kN 玻璃幕墙 1.8×4.8×1.5×10=129.6kN

纵墙总重 139.26+27.35+13.7+129.6=309.91kN ⑶窗户计算(钢框玻璃窗)

C-1 尺寸: 2400mm×4150mm 自重: 0.4kN/m2 数量: 2

重量:4.15×2.4×0.4×2=7.97kN C-2 重量:(1.5-0.3)×4.15×0.4×2=3.98kN C-10 尺寸: 18000mm×2100mm 自重: 0.4kN/m2

14

延安大学建筑学院毕业设计(说明)

数量: 13

重量:1.8×2.1×0.4×13=19.66kN C-20 尺寸: 600mm×600mm 自重: 0.4kN/m2 数量: 1

重量:0.6×0.6×0.4×1=0.144kN

窗户总重:19.66+0.144+7.97+3.984=31.76kN ⑷门重计算 M-1:木门

尺寸:900mm×2100mm 自重:0.15kN/ m2 数量:5

重量:0.9×2.1×0.15×5=1.42kN M-2:木门

尺寸:700mm×2100mm 自重:0.15kN/ m2 数量:2 重量:0.7×2.1×0.15×2=0.441kN M-3:铁门

尺寸:3000mm×2400mm 自重:0.4kN/ m2 数量:1 重量:3×2.4×0.4×1=2.88kN M-4:木门

尺寸:700mm×2100mm 自重:0.15kN/ m2

数量:2 重量:0.7×2.1×0.15×2=0.441kN M-6:钢框玻璃门

尺寸:4800mm×3000mm 自重:0.4kN/ m2 数量:1 重量:3×4.8×0.4×1=5.76kN M-8:钢框玻璃门

尺寸:3000mm×3000mm 自重:0.4kN/ m2 数量:2 重量:3×3×0.4×2=7.2kN

门总重:1.42+0.441+2.88+7.2+5.76=17.7kN ⑸楼板恒载、活载计算(楼梯间按楼板计算)

面积:(49.8+0.6)×(25.8+0.6)-0.6×0.6×47-3×6=1295.64m2 恒载:4.05×1295.64=5247.342kN 活载:3.5×1295.64=4534.74kN

由以上计算可知:一层重力荷载代表值为

G1=梁柱+墙+窗+门+板(G=恒载+活载×0.5)

=(579.15+315.9+58.5)×1.05+(895.05+175.5)×1.05+2432.251.05+398.91+309.91+31.76+17.7+5247.342+4534.74×0.5 =12952.23 kN

2、第二层的计算

(1)梁、柱

15

×

延安大学建筑学院毕业设计(说明)

类别 净跨(mm) 横梁 纵梁 5400 7200 2400 5400 3300 截面 密度 数量 单重 总重 3体积(m) 3(mm) (kN/m) (根) (kN) (kN) 300×650 25 1.053 22 26.325 579.15 300×650 25 1.404 9 35.1 315.9 300×650 25 0.468 5 11.7 58.5 300×650 25 1.053 34 26.33 895.05 300×650 25 1.404 5 35.1 175.5

类别 柱 计算高度(mm) 4200 截面(mm×mm) 600×600 密度3(kN/m) 25 体积3(m) 1.512 数量(根) 47 单重(kN) 37.8 总重(kN) 1776.6

(2)内外填充墙的计算

横墙总重 189.91+23.44+12.9+27.28+30.47+28.12+22.68+28.35 =363.15kN

纵墙总重 比较第二层纵墙与第一层的区别有B⑧⑨,C⑧⑨,D⑧⑨跨有内墙 {4×[(6-0.6)×3.55]-0.9×2.1×2}×5.5=406.85kN 第二层纵墙总重为 259.71+338.58=598.29kN ⑶窗户计算:(钢框玻璃窗)

比较第二层与第一层窗 A⑧⑨没窗,⑨轴为4个C-10, 1个C-23 1.8×2.1×0.4×4=6.05 kN 0.6×0.6×0.4×1=0.144 kN

比较后第二层窗的总重为 31.76+6.05+0.144=37.954 kN ⑷门重计算 M-1:木门

尺寸:900mm×2100mm 自重:0.15kN/ m2 数量:8

重量:0.9×2.1×0.15×8=2.268kN M-2:木门

尺寸:700mm×2100mm 自重:0.15kN/ m2 数量:2 重量:0.7×2.1×0.15×2=0.441kN 门总重:2.268+0.441=2.71kN

⑸楼板恒载、活载计算(楼梯间按梯板计算)

面积:1259.64 m2,恒载:5247.34kN,活载:4534.74kN 由以上计算可知:二层重力荷载代表值为:

G2=梁柱+墙+窗+门+板(G=恒载+活载×0.5)

=(579.15+315.9+58.5+895.05+175.5+1776.6) ×1.05+363.15+37.954+2.71

+5247.34+4534.74×0.5 =11909.25kN

3、第三层

16

延安大学建筑学院毕业设计(说明)

(1)梁、柱 类别 净跨(mm) 2100 2700 5400 7200 5400 7200 截面 密度 数量 3体积(m) 3(mm) (kN/m) (根) 300×650 25 0.41 4 300×650 25 0.53 4 300×650 25 1.05 25 300×650 25 1.404 5 300×650 25 1.05 25 300×650 25 1.404 8 单重 (kN) 10.25 13.25 26.25 35.1 26.25 35.1 总重( kN) 41 53 656.25 175.5 656.25 280.8 纵梁 横梁

类别 柱 计算高度(mm) 4200 截面(mm×mm) 600×600 密度3(kN/m) 25 体积3(m) 1.512 数量(根) 43 单重(kN) 37.8 总重(kN) 162.54

(2)内外填充墙的计算

横墙

①轴 (6-0.6)×3.55×0.2×5.5=21.09kN 21.09×6=126.54kN

⑨轴 C轴,D轴 (7.8-0.6)×3.55×0.2×5.5=28.12 1.2×3.55×0.2×5.5=4.69kN 1.1×3.55×0.2×5.5×2=8.59kN

(0.6-0.3)×3.55×0.2×5.5×4=4.69kN 玻璃幕墙 1.8×4.2×1.5×2=22.68kN 1.5×4.2×1.5×3=28.35kN 6×4.2×1.5=37.8kN

横墙总重:126.54+28.12+4.69+8.59+4.69+22.68+28.35+37.8=261.46kN 纵墙

A轴①, ③④, ④⑤, ⑥⑦, ⑦⑧

[(6-0.6)×3.55-1.8×2.1×2]×0.2×5.5×4=51.084kN ②,⑤⑥

[(7.8-0.6)×3.55-1.5×2.1×3]×0.2×5.5=17.721kN ③,①②

[(2.7-0.6)×3.55-0.6×0.6]×0.2×5.5=7.8kN ④,②③

[(3.3-0.6)×3.55-1.8×2.1]×0.2×5.5=6.39kN ⑤,⑧⑨

(6-0.6)×3.55×0.2×5.5×2=21.09kN E轴 1.2×3.55×0.2×5.5×5=23.43kN

(6-0.3)×3.55×0.2×5.5×10=11.72kN

17

延安大学建筑学院毕业设计(说明)

玻璃幕墙 1.8×4.2×1.5×10=113.4kN 7.8×4.2×1.5=49.14kN

楼梯间 2.7×3.55×0.2×5.5×2=21.09kN 纵墙总重:

51.084+17.721+7.8+6.39+42.18+23.43+11.72+113.4+49.14+21.09=343.96kN ⑶窗户计算

C-10 尺寸: 1800mm×2100mm 自重: 0.4kN/m2 数量: 9

重量:1.8×2.1×0.4×9=13.61kN C-22 尺寸:1500mm×2100mm 自重: 0.4kN/m2 数量: 3

重量:1.5×2.1×0.4×3=3.78kN C-23 尺寸: 600mm×600mm 自重: 0.4kN/m2 数量: 1

重量:0.6×0.6×0.4×1=0.144kN 总重:13.61×3.78+0.144=17.534kN ⑷门重计算

木门 尺寸:900mm×2100mm 自重:0.15kN/ m2 数量:3

重量:0.9×2.1×0.15×3=0.85kN

⑸楼板恒载、活载计算(楼梯间按楼板计算)

面积:43.8×25.8=1130.04 m2 恒载:4.05×1130.04=4576.66 kN 活载:

3.5×1130.04=3955.14 kN

由以上计算可知:三层重力荷载代表值为:

G3=梁柱+墙+窗+门+板(G=恒载+活载×0.5)

=(41+53+656.25+175.5+656.25+280.8)×1.05+162.54×1.05+343.96+261.46+17.534+0.85+4576.66+3955.14×0.5 =9304.63 kN

4、顶层

(1)梁、柱 类别 净跨(mm) 2100 2700 5400 7200 截面 密度 数量 3体积(m) 3(mm) (kN/m) (根) 300×650 25 0.41 4 300×650 25 0.53 4 300×650 25 1.05 25 300×650 25 1.404 5 单重 总重( (kN) kN) 10.25 41 13.25 53 26.25 656.25 35.1 175.5 纵梁 18

延安大学建筑学院毕业设计(说明)

横梁 5400 7200 计算高度(mm) 4200 300×650 300×650 截面(mm×mm) 600×600 25 25 1.05 1.404 体积3(m) 1.512 25 8 26.25 656.25 35.1 280.8 单重(kN) 37.8 总重(kN) 162.54

类别 柱 密度3(kN/m) 25 数量(根) 43

柱 162.54kN

梁 横梁 925.75kN 纵梁 937.05kN (2)内外填充墙的计算 ①横墙

(6-0.6)×3.55×0.2×5.5×13=274.13kN (7.8-0.6)×3.55×0.2×5.5×2=56.232kN (3-0.3)×3.55×0.2×5.5×4=42.174kN 1.2×3.55×0.2×5.5=4.686kN 1.1×3.55×0.2×5.5×2=8.591kN (6-0.3)×3.55×0.2×5.5×4=46.86kN 1.8×4.2×1.5×2=22.68kN 1.5×4.2×1.5×3=28.35kN

总重:274.13+56.232+42.174+4.686+8.591+46.86+22.68+28.35=441.53kN ① 纵墙

[(2.7-0.6)×3.55-0.6×0.6]×0.2×5.5=7.8kN

[(3.3-0.6)×3.55-1.8×2.1]×0.2×5.5=6.39kN

[(6-0.6)×3.55-1.8×2.1×2]×0.2×5.5×4=51.084kN [(7.8-0.6)×3.55-1.5×2.1×3]×0.2×5.5=17.721kN (6-0.6)×3.55×0.2×5.5=21.09kN

[(6-0.6-0.6)×3.55-0.9×2.1]×0.2×5.5=16.67kN

(34.8×3.55-0.9×2.1×2-1.5×2.1×2) × 0.2×5.5=124.81kN (6-0.6)×3.55×0.2×5.5×4=84.35kN

[(6-0.6)×3.55-1.5×2.1]×0.2×5.5=17.622kN (18×3.55-0.9×2.1)×0.2×5.5=68.211kN

[(6-0.6)×3.55-0.9×2.1]×0.2×5.5×3=57.02kN [(7.8-0.6)×3.55-0.9×2.1]×0.2×5.5=26.04kN 1.2×3.55×0.2×5.5×5=23.43kN

(0.6-0.3)×3.55×0.2×5.5×10=11.72kN 玻璃幕墙 1.8×4.2×1.5×10=113.4kN 7.8×4.2×1.5=49.14kN 总重

19

延安大学建筑学院毕业设计(说明)

7.8+6.39+51.084+17.721+21.09+16.67+124.81+84.35+17.622+68.21+57.02+26.04+23.43+11.72+113.4+49.14=696.5kN ⑶窗户计算

总重:17.534kN ⑷门重计算 M-1:木门

尺寸:900mm×2100mm 自重:0.15kN/ m2 数量:10

重量:0.9×2.1×0.15×10=2.835kN M-15:木门

2

尺寸:1500mm×2100mm 自重:0.15kN/ m 数量:3 重量:1.5×2.1×0.15×3=1.42kN

总重:2.835+1.42=4.255kN

(5)楼板恒载、活载计算(楼梯间按楼板计算) 面积:1130.04m2

恒载:595×1130.04=6723.73kN 活载:2.0×1130.04=2260.08kN 雪载: 1130.04×0.2=226.01kN

由以上计算可知:顶层重力荷载代表值为:

G4=梁柱+墙+窗+门+板(G=恒载+活载×0.5)

=(925.75+937.05)×1.05 +162.54×1.05×0.5 +(696.5+441.53)×0.5+(1.42+17.534)×0.5+6723.75+2260.08×0.5+226.01×0.5 =10586.56kN

集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi的计算结果如下图所示:

GGGG

20

延安大学建筑学院毕业设计(说明)

第四部分 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移

计算

一、横向自振周期的计算

基本自振周期T1(S)可按下式计算: T1=1.7ψT(UT)1/2

注:UT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而显得的结

构顶点位移;

ψT结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数,取0.7。UT按以下公式

计算: VGi=∑Gk

(△U)i=VGi/∑Di(∑Di框架横向侧移刚度,一层为618661N/mm,二至四层为780501 N/mm) UT=∑(△U)

注:∑GiJ为第i层的层间侧移刚度;

(△U)i 为第i层的层间侧移; (△U)k为第K层的层间侧移; S为同层内框架柱的总数。

结构顶点的假想侧移计算过程见下表:

结构顶点的假想侧移计算 ∑Di 层次 Gi(kN) VGi(kN) △Ui(mm) Ui(mm) (N/mm) 4 10586.56 10586.56 780501 13.6 152.1 3 9304.63 19891.19 780501 25.5 138.5 2 11909.25 31800.44 780501 40.7 113 1 12952.23 44752.67 618661 72.3 72.3 T1=1.7ψT(UT)1/2 =1.7×0.7×(0.1521) 1/2 =0.51(S)

二、水平地震作用及楼层地震剪力的计算

本结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型主,故可用底部剪力法计算水平地震作用,即:

1、结构等效总重力荷载代表值Geq

Geq=0.85∑G

i

=0.85×(12952.23+11909.25+9304.63+10586.56)=38039.77kN

2、计算水平地震影响系数a1

查表得二类场地近震特征周期值Tg=0.35S 查表得高防烈度为7度的amax=0.08 a1=(Tg/T1)rη2amax

注:r为曲线下降段的衰减指数,一般到0.9;

21

延安大学建筑学院毕业设计(说明)

η2为阻尼调弯系数,一般取1.0;

T1为自振周期,0.51s

a1=(0.35/0.51)0.9×1.0×0.08=0.0527 3、结构总的水平地震作用标准值FEK

FEK=a1Geq=0.0527×38039.77=2004.7kN

因1.4Tg=1.4×0.35=0.49S

δn=0.08T1+0.07=0.08×0.51+0.07=0.1108 )=1782.6

各质点横向水平地震作用按下式计算:

Fi=GiHiFEK(1-δn)/(∑GkHK)=(GiHi/∑GkHK)×1782.6kN

地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为: Vi=∑FK

计算过程如下表:

各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 n

FEK×(1-δ

层次 4 3 2 1 ∑ Hi(m) 18.35 14.15 9.95 5.75 Gi(kN) 10586.56 9304.63 11909.25 12952.23 GiHi GiHi/∑GJHJ Fi(kN) (kN·m) 194263.38 0.374 666.7 131660.51 0.254 452.78 118497 0.228 406.43 74475.32 0.144 256.7 518896.21 1.000 Vi(kN) 666.7 1119.48 1525.91 1782.61

各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布 F V F

F

F

三、多遇水平地震作用下的位移验算

VVV水平地震作用下框架结构的层间位移(△U)i和顶点位移Ui分别按下式计算:

(△U)i=Vi/∑DiJ Ui=∑(△U)k

22

延安大学建筑学院毕业设计(说明)

各层的层间弹性位移角θe=(△U)i/hi,根据《抗震规范》,考虑砖填充墙抗侧力作用的框架,层间弹性位移角限值[θe]<1/550。计算过程如下表:

横向水平地震作用下的位移验算 层次 Vi(kN) 4 3 2 1 ∑Di (N/mm) 666.7 780501 1119.48 780501 1525.91 780501 1782.61 618661 (△U)i (mm) 0.85 1.43 1.96 2.88 Ui(mm) hi(mm) θe=(△U)i/hi 7.12 6.27 4.84 2.88 4200 4200 4200 5750 1/4941 1/2937 1/2143 1/1997 由此可见,最大层间弹性位移角发生在第一层,1/1997<1/550,满足规范要求。

四、水平地震作用下框架内力计算

1、框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算 ViJ=DiJVi/∑DiJ (i—层,J—柱)

下端 MbiJ=ViJ·yh 上端 MuiJ=ViJ(1-y)h y=yn+y1+y2+y3

注:yn为框架柱的标准反弯点高度比;

y1为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值;(可查表) y2、y3为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值; y为框架柱的反弯点高度比;

底层柱需考虑修正值y2。

各层柱端弯矩及剪力计算 hi 层次 (m) 4 3 2 1 Vi (kN) ∑DiJ (N/mm) Di1 (N/mm) 16207 16207 16207 13548 Vi1 (kN) 13.84 23.25 31.69 39.04 边柱 buy Mi1 Mi1 k (m) (kN·m) (kN·m) 0.895 0.4 23.25 34.88 0.895 0.45 43.94 53.71 0.895 0.5 66.55 66.55 1.84 0.65 145.91 78.57 4.2 666.7 780501 4.2 1119.48 780501 4.2 1525.91 780501 5.75 1782.61 618661

各层柱端弯矩及剪力计算 hi 层次 (m) 4 3 2 1 Vi (kN) ∑DiJ (N/mm) Di1 (N/mm) 24861 24861 24861 13548 Vi1 (kN) 21.24 35.66 48.6 39.04 中柱 by Mi1 k (m) (kN·m) 1.8 0.45 40.14 1.8 0.49 73.39 1.8 0.5 102.06 2.45 0.65 145.91 Mi1 kN·m) 49.06 76.39 102.06 78.57 u4.2 666.7 780501 4.2 1119.48 780501 4.2 1525.91 780501 5.75 1782.61 618661 23

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2、梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算: MLb=ilb(Mbi+1+Mui,J)/(iLb+irb) Mrb=irb(Mbi+1+Mui,J)/(iLb+irb) Vb=(MLb+Mrb)/L Ni=∑(VLb-Vrb)k

具体计算过程见下表:

梁端弯矩、剪力的计算 层次 4 3 2 1 Mb 34.88 76.96 110.49 145.12 LED梁 rMb 59.95 88.66 115.15 111.74 L 6 6 6 6 Vb 15.8 27.6 37.6 42.81 Mb 61.34 90.71 117.81 114.33 LDC梁 rMb L 52.69 7.8 77.92 7.8 101.2 7.8 98.21 7.8 Vb 14.62 21.62 28.08 27.25 梁端弯矩、剪力的计算 层次 4 3 2 1 CB梁 rMMb 68.6 69.28 101.45 102.45 131.76 133.06 127.86 129.13 Lb L 6 6 6 6 Vb 22.98 33.98 44.14 42.83 Mb 52.01 76.92 99.9 96.94 LBA梁 rMb L Vb 34.88 6 14.48 76.96 6 25.65 110.49 6 35 145.12 6 40.34 梁端柱轴力的计算 层次 4 3 2 1 柱 轴 力 E轴 柱N D轴 柱N C轴 柱N B轴 柱N A轴 柱N -15.8 1.18 -8.36 8.5 14.48 -43.4 7.16 -20.72 16.83 40.13 -81 16.68 -36.78 25.97 75.13 -123.81 32.24 -52.36 28.46 115.47

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延安大学建筑学院毕业设计(说明) 第五部分 竖向荷载作用下框架结构的内力计算

(横向框架内力计算)

一、计算单元的选择确定

取③轴线横向框架进行计算,如下图所示:

二、荷载计算

1、恒载作用下柱的内力计算

恒荷载作用下各层框架上的荷载分布如下图所示:

各层梁上作用的恒荷载 (1)对于第4层,

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q1代表横梁自重,为均布荷载形式 q1=0.3×0.65×25=4.875kN/m

q2为屋面板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载 q2=5.95×3=17.85kN/m

P1、P2分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载,它包括主梁自重、纵梁自重、楼板重等重力荷载,计算如下:

P1=(3×3×1/2×5.95+3×0.3×0.65×25)×2=82.8kN P2=(3×3×1/2×5.95+3×0.3×0.65×25)×2=136.35kN 集中力矩 M1=P1e1

=82.8×(0.6-0.3)/2 =12.42kN·m (2)对于1~3层

q1=0.3×0.65×25=4.875kN/m q2=4.05×3=12.15kN/m

P1=(3×3×1/2×4.05+3×0.3×0.65×25) ×2=65.7kN P2=(3×3×1/2×4.05+3×0.3×0.65×25) ×2=102.15kN M1=P1×e1=65.7×(0.6-0.3)/2=9.86kN·m

2、活载作用下柱的内力计算

活载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示:

各层恒荷载作用图 (1)对于4层, q2=2×3=6kN/m

P1=3×3×1/2×2×2=18kN P2=3×3×1/2×2×4=36kN

集中力矩 M1=P1e1=18×(0.6-0.3)/2=2.7kN·m 同理,在屋面雪荷载作用下 q2=0.35×3=1.05kN/m

P1=3×3×1/2×2×0.35= 3.15kN/m P2=3×7×1/2×4×0.35=14kN/m

集中力矩: M1=P1e1=3.15×(0.6-0.3)/2=0.47kN·m (2)对于1~3层

q2=3.5×3=10.5kN/m

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P1=3×3×1/(2×3.5×2)=31.5kN P2=3×3×1/(2×3.5×4)=63kN

集中力矩:M1=P1e1=31.5×(0.6-0.3)/2=4.73kN·m 将计算结果汇总如下两表:

横向框架恒载汇总表 层次 q1(kN/m) q2(kN/m) P1(kN) P2(kN) 4 4.88 17.85 82.8 136.35 1~3 4.88 12.15 65.7 102.15 横向框架活载汇总表 层次 q2(kN/m) P1(kN) P2(kN) 4 6 18(3.15) 36(14) 1~3 10.5 31.5 63 注:表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况 M1(kN·m) 12.42 9.86 M1(kN·m) 2.7(0.47) 6.8 3、恒荷载作用下梁的内力计算

恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示

(1)对于第4层,

-MDC=q1L22/12+q2L12 (1-2a2+a3)/12

=4.88×7.82/12+17.85×7.82×[1-2×(5/13)2+(5/13)2]/12 =93.61kN·m

-MED=q1L12/12+5q2L22/96

=4.88×62/12+5×17.85×62/96 =48.11kN·m (2)对于第1~3层

-MED=q1L12/12+5q2L12/96

=4.88×62/12+5×12.15×62/96 =37.42kN·m

-MDC=q1L22/12+q2L12 (1-2a2+a3)/12

=4.88×7.82/12+12.15×7.82×[1-2×(5/13)2+(5/13)2]/12 =71.62kN·m

4、活荷载作用下梁的内力计算

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活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示:

各层梁上作用的活荷载 (1)第4层, -MED=5q2L22/96 =5×6×62/96 =11.25kN·m

-MDC= q2L2 2(1-2a2+a3)/12

=6×7.82×[1-2×(5/13)2+(5/13)2]/12 =23.15kN·m (2)对于第1~3层 -M2ED=5q2L1/96

=5×10.5×62

/96 =19.69kN·m

-M2 DC= q2L2(1-2a2+a3)/12

=10.5×7.82×[1-2×(5/13)2+(5/13)2]/12 =40.51kN·m

三、内力计算

梁端、柱端弯矩二次分配法计算,弯矩计算如下图所示:

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(a)恒荷载作用下

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(a)活荷载作用下

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四、梁端剪力和柱轴力的计算

1、恒载作用下

恒载作用下梁端剪力及柱轴力(kN) 层ED跨 次 VE=VD 4 37.44 3 37.44 2 37.44 1 37.44 荷载引起的剪力 DC跨 CB跨 VD=VC VC=VB 49.69 37.44 49.69 37.44 49.69 37.44 49.69 37.44 BA跨 VB=VA 37.44 37.44 37.44 37.44 E柱 N顶 271.86 412.8 553.74 656.88 N底 309.66 450.6 591.54 732.48 柱轴力 D柱= C柱 B柱 N顶 N底 N顶 N底 437.83 513.43 409.62 485.22 627.11 740.51 586.65 700.05 825.39 967.59 763.68 914.88 1014.4 1194.7 940.71 1129.7 A柱 N顶 234.12 337.26 440.4 543.54 N底 309.66 450.6 591.54 732.48 柱重:0.6×0.6×4.2×25=37.8KN 2、活载作用下

活载作用下梁端剪力及柱轴力(kN) 层次 4 3 2 1 ED跨 VE=VD 19.68 19.68 19.68 19.68 荷载引起的剪力 DC跨 CB跨 VD=VC VC=VB 26.48 19.68 26.48 19.68 26.48 19.68 26.48 19.68 BA跨 VB=VA 19.68 19.68 19.68 19.68 E柱 N顶 =N底 80.43 131.61 182.79 233.97 柱轴力 D柱=C柱 B柱 N顶=N底 N顶=N底 171.54 160.86 280.7 263.22 389.86 365.58 499.02 467.94 A柱 N顶=N底 80.43 131.61 182.79 233.97 五、框架梁的内力组合 1、结构抗震等级

根据《抗震规范》,本方案为二级抗震等级。

2、框架梁内力组合

本方案考虑了三种内力组合,即1.2SGK+1.4SQK,1.35SGK+1SQK及1.2SGE+1.3SEK。

考虑到钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布的性质,在竖向荷载作用下可以适当降低梁端弯矩,进行调幅(调幅系数取0.8),以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。

ηVb—梁端剪力增大系数,二级取1.2。

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各层梁的内力组合和梁端剪力调整结果如下表 层次 截面位置 内力 SCK调幅后 SQK调幅后 E D左 D右 C左 4 C右 B左 B右 A M V M V M V M V M V M V M V M V -21.38 37.44 -39.19 37.44 -55.98 49.69 -55.1 49.69 -36.35 37.74 -28.53 37.44 -32.94 37.44 -23.62 37.44 -11.06 19.68 -212.1 19.68 -31.51 26.48 -31.08 26.48 -19.66 26.48 -14.75 26.48 -17.06 26.48 -12.42 26.48 SEK(1) 83.65 -23.93 -59.95 23.93 61.34 -14.62 -52.69 14.62 68.6 -22.98 -69.28 22.98 52.01 -22.61 -83.65 22.61 SEK(2) -83.65 23.93 59.95 -23.93 -61.34 14.62 52.69 -14.62 -68.6 22.98 69.28 -22.98 -52.01 22.61 83.65 -22.61 νRE [1.2×(SGK+0.5SQK)+1.35SEK] 2 1 57.34 -16.78 21.78 14.67 -103.22 14.69 74.67 21.78 -47.5 -124.78 48.3 80.34 -111.95 -12.2 80.3 48.03 25.32 -108.45 26.61 77.39 -99.86 35.23 77.09 26.3 13.39 -88.03 26.71 76.68 -108.41 54.71 76.68 26.71 1.35SGK +1SGK -39.92 70.22 -74.01 70.22 -107.08 -93.56 -105.47 93.56 -68.73 77.43 -53.21 77.02 -61.53 77.02 -44.31 77.02 1.2SGK +1.4SQK -41.14 72.48 -76.57 72.48 -111.29 96.7 109.63 96.7 -71.14 82.36 -54.89 82 -63.41 82 -45.73 82 νREMmax V=rRE[ηVC(M C+MC)/ln] bl-106.78 85.77 -103.22 -124.78 145.94 -114.95 -108.45 128.62 -99.86 -88.03 106.4 -108.41 35

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层截面次 位置 E D左 D右 C左 3 C右 B左 B右 A E D左 2 D右 C左 C右 SCK调幅内力 后 M V M V M V M V M V M V M V M V M V M V M V M V M V -21.38 37.44 -39.19 37.44 -55.98 49.69 -55.1 49.69 -36.35 37.44 -28.53 37.44 -32.94 37.44 -23.62 37.44 -21.38 37.44 -39.19 37.44 -55.98 49.19 -55.1 49.69 -36.35 37.44 各层梁的内力组合和梁端剪力调整结果如下表 νRE [1.2×1.35SGK (SGK+0.5SQK)+1.35SEK] SQK调幅后 SEK(1) SEK(2) +1SGK 2 1 -11.06 117.22 -117.22 90.07 -138.51 -39.92 19.68 -34.31 34.31 10.31 86.14 70.22 -21.2 -88.66 88.66 -131.21 41.68 -74.01 19.68 34.31 -34.31 86.14 10.31 70.22 -31.51 90.71 -90.71 23.88 -153 -107.8 26.48 -21.62 21.62 40.3 88.08 93.56 -31.08 -77.92 77.92 -139.55 12.4 -105.47 26.48 21.62 -21.62 88.08 40.3 93.56 -19.66 107.45 -107.45 63.2 -146.33 -68.73 19.68 -33.98 33.98 10.68 85.77 70.22 -14.75 -102.45 102.45 -132.2 67.57 -53.27 19.68 33.98 -33.98 85.71 10.68 70.22 -17.06 76.92 -76.92 37.67 -112.32 -61.53 19.68 -33.36 33.36 11.36 85.09 78.22 -12.42 -117.22 117.22 -141.14 87.44 -44.31 19.68 33.36 -33.36 85.09 11.36 70.22 -11.06 150.56 -150.56 122.58 -171.02 -39.92 19.68 -44.29 44.29 -0.71 97.17 70.22 -21.1 -115.15 115.15 -157.04 67.51 -74.01 19.68 44.29 -44.29 97.19 -0.71 70.22 -31.51 117.81 -117.81 50.3 -179.43 -107.08 26.48 -28.02 28.02 33.23 95.15 93.56 -31.08 -101.2 101.2 -162.25 35.09 -105.47 26.48 28.08 -28.08 85.22 33.16 93.56 -19.66 131.76 -131.76 86.9 -170.03 -68.73 19.68 -44.14 44.14 -0.55 97 70.22 1.2SGK +1.4SQK -41.14 72.48 -76.57 72.48 -111.29 96.7 -109.63 96.7 -71.14 72.48 -54.89 72.48 -63.41 72.48 -45.73 72.48 -41.14 72.48 -76.57 72.48 -111.29 96.7 -109.63 96.7 -71.14 72.48 νREmax MV=rRE[ηVC(M blC+MC)/ln] 100.79 -138.51 -131.21 -153 -139.55 -146.33 -132.2 -112.32 -141.14 -171.02 -157.04 -179.43 -162.25 -170.03 177.09 169.83 132.83 115.21 205.84 195.62 36

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B左 B右 A

各层梁的内力组合和梁端剪力调整结果如下表

νRE [1.2×(SGK+0.5SQK)+1.35SEK] 1.35SGK SEK(2) +1SGK 2 1 -178.7 48.41 111.74 -48.41 -114.33 -27.25 98.21 -27.25 -127.86 42.83 129.13 -42.83 -96.94 45.49 178.7 -45.49 148.95 -5.71 -152.42 102.16 46.79 34.08 -159.92 94.3 83.84 0.9 -158.11 95.55 57.57 -2.04 -202.18 98.49 -199.51 101.72 65.48 -5.71 -176.15 94.3 31.59 34.08 -165.49 95.55 93.69 0.9 -131.47 98.49 146.29 -2.04 -41.61 70.22 -71.79 70.22 -107.25 93.56 -106.51 93.56 -67.52 70.22 -53.11 70.22 -60.97 70.22 -46.12 70.22 M V M V M V -28.53 37.44 -32.94 37.44 -23.62 37.44 -14.75 19.68 -17.06 19.68 -12.42 19.68 -133.06 44.14 99.9 -41.47 -150.56 41.47 133.06 -44.14 -99.9 41.47 150.56 -41.47 -162.05 97 60.08 2.4 -173.64 94.05 97.42 -0.55 -134.73 94.05 119.95 2.4 -53.27 70.22 -61.53 70.22 -44.31 70.22 -54.85 72.48 -63.41 72.48 -45.73 72.48 -162.05 -134.73 -173.64 157.21 层次 截面位置 E D左 D右 C左 内SCK调幅力 后 M V M V M V M V M V M V M V M V -22.42 37.44 -38.17 37.44 -56.12 49.69 -55.49 49.69 -35.69 37.44 -28.42 37.44 -32.53 37.44 -24.58 37.44 SQK调幅后 -11.34 19.68 -20.26 19.68 -31.49 26.48 -31.6 26.48 -19.34 19.68 -14.74 19.68 -17.05 19.68 -12.94 19.68 SEK(1) 1.2SGK +1.4SQK -42.78 72.48 -74.17 72.48 -111.43 96.7 -110.83 96.7 -69.9 72.48 -54.74 72.48 -62.91 72.48 -47.61 72.48 νREmax MV=rRE[ηVC(M blC+MC)/ln] 1 C右 B左 B右 A 178.7 -48.41 -111.74 48.41 114.33 27.25 -98.21 27.25 127.86 -42.83 -129.13 42.83 96.94 -45.49 -178.7 45.49 -199.51 -1521.42 -176.15 -159.92 -165.49 -158.11 -131.47 -202.18 120.59 202.28 190.68 153.66 37

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3、跨间最大弯矩的计算

以第4层ED跨为例,说明计算方法和过程

计算理论:根据梁端弯矩的组合值及梁上荷载设计值,由平衡条件确定。 (1)均布荷载作用下如下图

( 将三角形,梯形荷载转换为均布荷载)

VE=ME+MD/L+1/2(q1+q21+q22)L 求X,(其中X为最大正弯矩截面至E支座的距离) 则X可由下式求得 VD=(q1+q21+q22)X

将求得的X值代入下式即可得跨间最大正弯矩值Mmax Mmax=MD+VDX-1/2(q1+q21+q22)X2 若VD≤0,则:Mmax=MD

梁上荷载设计值q1=4.88kN/m

q21=17.85×5/8=11.16kN/m

q22=6×5/8=3.75kN/m

左震:ME=16.58/0.75=22.11kN·m,MD=-85.33/0.75=-113.77kN·m

VE=-(22.11+113.77)/6+(5.86+13.39+4.5)×1/2×6=48.6Kn>0 X=VE/q=48.6/(5.86+13.39+4.5)=2.05m Mmax=ME+ VE×2.05-1/2(q1+q21+q22)X2

=22.11+48.6×2.05-23.75×2.052×1/2

=71.84 kN·m

rREMmax=0.75×71.84=53.88kN·m

右震:ME=-60.29/0.75=-80.39 kN·m MD=-27.92/0.75=-37.23 kN·m

VE= ME-MD/L+1/2(q1+q21+q22)L

=(80.39-37.23)/6+23.75×1/2×6=78.44>0 X=VE/q=78.44/23.75=3.3m

rREMmax=0.75×[-80.39+78.44×3.3-1/2×23.75×3.32]=36.86 kN·m

其它跨间的最大弯矩计算结果见下表 层次 跨 Mmax 4 3 CB 74.8 BA 96.98 ED DC CB BA ED DC 75.08 103.1 57.24 76.97 96.23 104.6

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延安大学建筑学院毕业设计(说明)

层次 跨 Mmax 2 ED DC 123.25 114.21 CB 98. 28 BA 98. 77 ED 148 .98 DC 112 .51 1 CB 95. 68 BA 147. 04

4、梁端剪力的调整

抗震设计中一、二、三层及框架梁和抗震墙中跨高比大于2.5的连梁,其梁端剪力设计值应按下式调整: V=rRE[ηvb(MLb+Mrb)/Ln+VGb]

其中:ηvb为梁端剪力增大系数,三级为1.1,二级取1.2。

VGb梁在重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计。 ⑴对于4层

ED跨,受力如图所示

VGb= qL×1/2=23.75×6×1/2=71.28kN Ln=6-0.6=5.4m

左震:MLb=16.58/0.75=22.11kN·m

Mrb=-85.33/0.75=-113.77kN·m V=rRE[ηvb(MLb+Mrb)/Ln+VGb]

=0.85×[1.2×(22.11+113.77)/5.4+71.28] =95.16kN

右震:MLb=-60.29/0.75=-80.39kN·m

Mrb=-27.92/0.75=-37.23kN·m V=rRE[ηvb(MLb+Mrb)/Ln+VGb]

=0.85×[1.2×(80.39-37.23)/5.4+71.28]

=68.74kN DC跨:

VGb= qL×1/2=27.64×7.8×1/2=107.8kN Ln=7.8-0.6=7.2m

左震:MLb=-43.2/0.75=-57.6kN·m

Mrb=-95.6/0.75=-127.47kN·m V=rRE[ηvb(MLb+Mrb)/Ln+VGb]

=0.85×[1.2×(57.6-127.47)/7.2+107.8] =81.73kN

右震:MLb=-101.95/0.75=-135.93kN·m

Mrb=-45.13/0.75=-60.17kN·m V=rRE[ηvb(MLb+Mrb)/Ln+VGb]

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延安大学建筑学院毕业设计(说明)

=0.85×[1.2×(135.93-60.17)/7.2+107.8]

=102.36KN

CB跨:

VGb=71.28kN Ln=6-0.6=5.4m

左震:MLb=-19.18/0.75=-25.57kN·m

Mrb=-71.1/0.75=-94.8kN·m V=rRE[ηvb(MLrb+Mb)/Ln+VGb]

=0.85×[1.2×(25.57-94.8)/5.4+71.28] =47.51kN

右震:MLb=-84.87/0.75=-113.16kN·m

Mrb=-4.74/0.75=-6.32kN·m V=rLRE[ηvb(Mb+Mrb)/Ln+VGb]

=0.85×[1.2×(113.16-6.32)/5.4+71.28] =80.77KN BA跨:

VGb= 71.28kN Ln=6-0.6=5.4m 左震:ML

b=-18.28/0.75=-24.37kN·m

Mrb=-63.38/0.75=-84.51kN·m V=rrRE[ηvb(MLb+Mb)/Ln+VGb]

=0.85×[1.2×(24.37+84.51)/5.4+71.28] =81.15kN

右震:MLb=-68.08/0.75=-90.77kN·m

Mrb=13.49/0.75=17.99kN·m V=rRE[ηvb(MLb+Mrb)/Ln+VGb]

=0.85×[1.2×(90.77+17.99)/5.4+71.28] =81.13KN ⑵对于1-3层

ED跨 VGb= qL×1/2=22.85×6×1/2=68.55kN CB跨、 BA跨、

DC跨 VGb= qL×1/2=26.85×7.8×1/2=103.55kN

剪力调整方法同上,见各层梁的内力组合和梁端剪力调整表 六、框架柱的内力组合

取每层柱顶和柱底两个控制截面组合结果如下表

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/v306.html

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