烏拉特前旗的綜合商業(yè)樓土木工程畢業(yè)設計
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1、 摘要 本設計主要是對商業(yè)大樓進行結構設計。設計采用鋼筋混凝土現澆框架結構,建筑層數為五層,建筑面積約為3860m2。場地類別為Ⅱ類,抗震設防烈度為8度(0.15g),結構抗震等級為二級。設計包括樓蓋、樓板、樓梯、結構、基礎等部分。在進行構件截面估算和計算荷載代表值后,進行水平地震作用下結構的側移驗算,接著選取了一榀橫向框架進行計算。計算內容包括:框架梁柱線剛度計算;恒載、活載、地震作用下梁端、柱端彎矩、剪力的計算;內力調幅計算、框架內力組合;框架梁柱配筋計算;基礎選取及配筋計算。最后繪制了樓蓋結構圖、樓梯結構圖、框架剖面圖及截面圖。 關鍵詞:荷載;內力
2、;鋼筋;混凝土。 Abstract the design of the main structure design of commercial buildings. The design adopts the cast-in-place reinforced concrete frame structure, the building has five floors, building area is about 3860m2. Site for the class II, seismic
3、fortification intensity is 8 degrees (0.15g), structure seismic grade two. Design includes floor, floor, staircases, structure, part of the foundation. The estimation and calculation load representative value component section after checking, moving side structure under horizontal earthquake action,
4、 then select a frame to calculate. The content includes: the frame beam-column stiffness calculation; calculation of the dead load, live load, under the action of earthquake, beam, column end moment, shear force, internal force calculation; am framework combination; calculation of frame beam reinfor
5、cement calculation basis for selection and reinforcement. Finally draw the floor structure diagram, stairs structure, frame profile and cross-section, basic layout and details. Keywords: load calculation, internal force, reinforcement, concrete, structure design, section design, reinforcement.
6、 目錄 前言 1 第一章 工程概況 2 1.1工程簡介 2 1.2施工技術條件 2 1.3建設場地施工條件 2 1.3.2施工能力 2 1.3.3材料與預制構件供應 2 2.1 結構布置 3 2.2梁柱截面尺寸的確定 4 2.2.1 主梁(橫向) 4 2.2.2 次梁(縱向) 4 2.2.3柱截面尺寸 4 柱截面尺寸可根據下式估算 4 2.2.4樓板尺寸 6 2.2.5框架柱高度確定 6 第三章 荷載及荷
7、載代表值計算 8 3.1恒荷載的計算 8 3.1.1 屋面恒荷載: 8 3.1.2樓面恒荷載: 8 3.1.3外墻恒荷載 8 3.1.4內墻恒荷載 9 3.1.5 女兒墻恒荷載 10 3.1.6梁自重 10 3.1.7 柱自重 10 3.1.8 板傳遞恒荷載 11 3.1.9屋面梁荷載 12 3.1.10柱集中恒荷載 13 3.2 活荷載計算 15 3.2.1 不上人屋面均布活荷載標準值 15 3.2.2屋面雪荷載標準值 15 3.2.3樓面活載標準值 15 3.2.4 板傳遞活荷載 15 3.2.5板傳遞梁活荷載 16 3.2.6 柱集中活荷載 1
8、7 頂層 次梁活荷載傳主梁集中荷載 17 3.3風荷載計算 18 3.3.1風荷載標準值計算 18 3.3.2風荷載作用下的位移驗算 19 3.4水平地震作用計算 21 3.4.1重力荷載代表值的計算: 21 3.4.2框架柱抗側剛度D和結構基本自振周期計算 23 第四章 荷載作用下框架的內力分析 26 4.1 恒荷載作用下框架的內力分析 26 4.1.1橫荷載作用下框架的彎矩計算 26 4.2 活荷載作用下框架的內力分析 32 4.2.1橫荷載作用下框架的彎矩計算 33 活荷載作用下柱子軸力圖 38 4.3風荷載標準值作用下的內力計算 38 4.4框架地震內力
9、43 第五章 內力組合 47 5.1 恒荷載作用下內力條幅 47 5.1.1 梁端柱邊剪力計算 47 5.1.2 梁端柱邊彎矩計算 47 5.1.3 彎矩調幅 48 5.2 活荷載作用下內力調幅 48 5.2.1梁端柱邊剪力、彎矩計算 48 5.2.2 彎矩調幅 49 5.3風荷載作用下的內力調幅 49 5.4水平地震作用下的內力調幅 50 第六章 截面計算 61 6.1框架梁截面設計 61 6.2 框架梁斜截面配筋計算 62 6.1.1梁端截面組合的剪力設計值調整 62 6.1.2斜截面配筋計算 63 6.1.3 次梁配筋計算 65 6.2 框架柱截面設
10、計 68 6.2.1框架柱正截面配筋計算 68 6.2.2 柱的斜截面承載力計算 70 6.3屋面板、樓面板配筋計算 71 6.3.1 荷載設計值 71 6.3.2計算跨度 72 6.3.3彎矩計算 72 6.3.4截面配筋計算 73 6.4 樓梯截面設計 75 6.4.1梯段板設計 75 6.4.2平臺板設計 76 6.4.3平臺梁設計 77 6.5獨立基礎設計 79 6.5.1 確定基礎埋深 79 6.5.2 基礎選型 79 6.5.3 初選基礎底面尺寸 79 6.5.4 驗算持力層地基承載力 80 6.5.5 基礎抗沖切驗算 80 6.5.6 基礎配筋
11、計算 82 6.6 聯(lián)合基礎設計(B、C) 83 6.6.1 地基承載力驗算 83 6.6.2 基礎抗沖切驗算 83 6.6.3 基礎配筋計算 83 結 論 85 參考文獻: 86 致 謝 87 前言 大學的生活就要結束
12、,這次的畢業(yè)設計是對我們四年學習的總結和復習。對我們來說這是一次非常重要的深化、拓展、綜合的學習經歷。 為了更好的完成這次的畢業(yè)設計,我又重新復習了很多大學中的專業(yè)課程。特別是《結構力學》、《混凝土基本原理》、《基礎工程》、等,而且我們還借閱了《荷載規(guī)范》、《抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》等,我們還參考了圖集,熟悉了cad等繪圖軟件。這些工具在老師的細心指導下,我們學會了如何應用,這為我們再以后的工作中提供了很大的拓展。 幾個月的畢業(yè)設計老師精心指導,在百忙之中細心的講解我們遇到的問題,改正我們犯得錯誤,帶我們走出誤區(qū),我的設計題目是《烏拉特前旗的綜合商業(yè)樓》,老師為了能更加了解建筑設計的要求
13、,絕定讓我們自己設計建筑圖。看見我的設計一點一點的完成一點一點的完善,心中有一種充實和喜悅,回顧我們學過的專業(yè)知識,原來我們大學真的學到了不少。 畢業(yè)設計雖然艱苦,但是也非??鞓?,能和同學老師們一起合作完成這份畢業(yè)設計,真是一種難忘的經歷,我會好好珍藏在心中,未來看見我這個并不成熟的設計,回憶大學的美好時光。 1 第一章 工程概況 1.1工程簡介 本建筑
14、位于烏拉特前旗商業(yè)區(qū),工程名稱為烏拉特前旗商業(yè)綜合樓,五層框架結構,建筑面積為3860m2 ,建筑平面為矩形,設計使用年限為50年,設防烈度為8度,建筑層高均為4.5m,基礎為柱下獨立基礎,埋深1.9m,地下做500mm防凍層,采用有組織排水,女兒墻高為600mm,采用混凝土材料,外墻保溫采用保溫板材料。 1.2施工技術條件 施工技術條件及預制構件的能力,按烏拉特前旗地區(qū)條件,建筑材料供應,以本地區(qū)原材料為主。 1.3建設場地施工條件 1.3.1水電供應情況 電源:與供電所商議引入施工用電。 水源:與自來水公司商議,從城市管網接入,未來作為建筑生活水管道; 排水:需要在施工場地
15、中空地做臨時沉淀池,經過處理可排至附近城市污水管道。 1.3.2施工能力 施工單位技術力量、機械設備、管理能力能夠滿足本項目的施工要求。 1.3.3材料與預制構件供應 本工程所用材料經業(yè)主對材料供應商資質審核后,可由施工單位直接從業(yè)主認可的商家購買,材料來源充足。預制構件可由施工單位所屬預制廠制作提供。
16、 第二章 結構布置及計算 2.1 結構布置 建筑方案確定,房間開間為8.0m,進深為8.0m,。層高均為4.5m,室內外高差0.45m。框架梁柱及板均為現澆,框架平面柱網布置如圖1所示:
17、圖2.1 框架平面柱網布置 2.2梁柱截面尺寸的確定 2.2.1 主梁(橫向) a. 梁截面的高度:1/18~1/10的跨度(為了滿足承載力、剛度及延性的要求) h=(1/18~1/10) 8000mm=445~800m則邊跨梁高度?。篽=700mm b. 梁截面寬度可取1/3~1/2梁高,同時不小于1/2柱寬,且不應小于250mm b=(1/3~1/2)700mm=233~350-mm 則邊跨梁寬度取:b=300mm 2.2.2 次梁(縱向) a. 梁截面的高度:1/20~1/12的跨度
18、 h=(1/20~1/12) 8000mm=400~667m則邊跨梁高度?。篽=500mm b. 梁截面寬度可取1/3~1/2梁高,同時不小于1/2柱寬,且不應小于250mm b=(1/3~1/2)500mm=167~250mm, 則邊跨梁寬度?。篵=250mm 由此估出梁截面尺寸見下表: 表 2-1 層次 混凝土強度等級 橫梁(bh) 次梁(bh) 1~5 C35 300700 250500 2.2.3柱截面尺寸 柱截面尺寸可根據下式估算 , 式中:-----豎向荷載分項系數取為1.2
19、 --------每個樓層上單位面積的豎向荷載,可取q=12~14KN/m S--------柱一層的荷載面積 n---------柱荷載樓層數 ------考慮水平力產生的附加系數,風荷載或四級抗震時=1.05,三~一級抗震時=1.05~1.15 ------邊角柱軸向力增大系數,邊柱α2 =1.1,角柱α2 =1.2 式中 ----- 框架柱的軸壓比 ------框架柱的 截面面積 --------柱混凝土抗壓強度設計值
20、N---------柱軸向壓力設計值 該框架結構在8度抗震設防地區(qū),根據規(guī)范查得抗震等級為二級,[]=0.75,各層重力荷載代表值取12~14 kNm, 內柱: Ac≥ 邊柱:Ac≥ 角柱:Ac≥ 取柱截面為正方形,則本設計柱統(tǒng)一截面尺寸取600㎜600㎜。 層次 混凝土強度等級 柱(bh) 1~5 C35 600mm600mm 2.2.4樓板尺寸 按跨高比條件:樓板厚度≥1/40板的跨度=1/404000=100mm。 構造要求對于現澆樓板要求h≥80 滿足。 2.2.5框架柱高度確定 基礎埋深=H/12=(45005+450)/12=19
21、00 mm 取底層H=4500+450+(1900-900)=5900mm 其它層H=H=H=H=4500 圖2-3 (4軸橫向框架計算簡圖) 梁﹑柱慣性矩,線剛度,相對線剛度計算 主梁 I= 次梁 I= 邊梁 1.58.57510=12.8610 梁 28.57510=17.1510 柱
22、 I= AB . CD 跨 梁的計算 = BC跨 梁的計算 = 上部各層柱的計算 = 底層柱的計算 = 第三章 荷載及荷載代表值計算 3.1恒荷載的計算 3.1.1 屋面恒荷載: 屋面: 三氈四油屋面防水層 0.4kN/m2 1:3水泥沙漿找平層 20mm 0.4kN/m2 水泥蛭石板保溫層 60mm 0.1
23、2kN/m2 1:8水泥爐渣找坡 80mm 1.44kN/m2 1:3水泥沙漿找平層 20mm 0.4kN/m2 現澆鋼筋混凝土板 100mm 2.5kN/m2 板底抹灰 20mm 0.4kN/m2 輕鋼龍骨紙面石膏板吊頂
24、 0.17kN/m2 kN/m2 3.1.2樓面恒荷載: 樓面: 標準地磚地面 0.6kN/m2 現澆鋼筋混凝土板 100mm 2.5kN/m2 板底抹灰 20mm 0.4kN/m2 輕鋼龍骨紙面石膏板吊頂
25、 0.17 kN/m2 kN/m2 3.1.3外墻恒荷載 300厚混凝土空心砌塊 (4.5-0.7)10.30.3=11.7kN/m 鋼塑窗 0.33.1=0..93 kN/m 內外混合砂漿飾面 0.342(4.5-0.7)=2.584 kN/m
26、 3.1.4內墻恒荷載 200厚混凝土空心砌塊 0.2(4.5-0.7)10.3=7.83 kN/m 混合砂漿兩面
27、 0.34(4.5-0.7)2=2.584 kN/m 木門 0.22.1=0.42kN/m /m 3.1.5 女兒墻恒荷載 300厚鋼筋混凝墻(墻高600mm) 0.60.3025+0.6(0.62+0.3)=5.4kN/m 3.1.6梁自重 主梁: 0.30.725
28、=5.25kN/m 次梁: 0.250.525=3.125kN/m 3.1.7 柱自重 bh=600mm600mm 0.6m0.6m25=97軸計算簡圖 樓面荷載分配按
29、雙向板進行荷載等效分配 短向分配:5aq/8 長向分配: 3.1.8 板傳遞恒荷載 屋面板 板1 長邊 短邊 板 2 長邊 = 短邊 板 3 長邊 短邊 板 4 長邊 短邊 樓面板傳遞荷載 板1 長邊 短邊 板 2
30、 長邊 = 短邊 板 3 長邊 短邊 板 4 長邊 短邊 3.1.9屋面梁荷載 次梁: 1.恒載=梁自重+板傳荷載=3.13+10.382=23.89 2.恒載=梁自重+板傳荷載=3.13+7.292=17.71 主梁: 1.恒載=梁自重+板傳荷載=5.25+7.292=19.83 2.恒載=梁自重+板
31、傳荷載=5.25+6.012=17.27 3.恒載=梁自重+板傳荷載=5.25+8.89+10.38=24.52 4.恒載=梁自重+板傳荷載=5.25+7.29+7.02=19.56 5.恒載=梁自重+板傳荷載+女兒墻自重=5.25+10.38+5.4=21.03 6.恒載=梁自重+板傳荷載+女兒墻自重=5.25+7.29+5.4=17.94 樓面梁荷載 次梁: 1.恒載=梁自重+板傳荷載=3.13+6.572=16.
32、27 2.恒載=梁自重+板傳荷載=3.13+4.612=12.35 主梁: 1.恒載=梁自重+板傳荷載=5.25+4.612=14.47 2.恒載=梁自重+板傳荷載=5.25+3.812=12.87 3.恒載=梁自重+板傳荷載=5.25+5.62+6.57=17.44 4.恒載=梁自重+板傳荷載=5.25+4.41+4.61=14.27 5.恒載=梁自重+板傳荷載+外墻荷載=5.25+6.57+15.25=27.07 6.恒載=梁自重+板傳荷載+外墻荷載=5.25+4.61+15.25=25.11 3
33、.1.10柱集中恒荷載 頂層 次梁恒荷載傳主梁集中荷載 =次梁恒荷載荷載梁長/2 1. F=23.898/2=95.56KN 2. F=17.714/2=35.42KN F=F+F=95.56+35.42=130.98KN 標準層及首層次梁恒荷載傳主梁集中荷載 =次梁恒荷載荷載梁長/2 1. F=16.278/2=65.08KN 2. F=12.354/2=24.7KN F=F+F=65.08+24.7=89.78KN 頂層柱集中恒荷載計算 內柱恒荷載 F=主梁荷載梁長/2+次梁傳遞集中荷載/2
34、 =(19.838/2)+(17.273.3/2)+(24.528/2)+(19.564/2)+130.98/2 =310.51KN 外柱恒荷載 F=主梁荷載梁長/2+次梁傳遞集中荷載/2 =(19.838/2)+(21.038/2)+(17.944/2)+130.98/2 =264.81KN 標準層及首層柱集中荷載計算 內柱恒荷載 F=主梁荷載梁長/2+次梁傳遞集中荷載/2 =(14.478/2)+(12.873.3/2)+(17.448/2)+(14.274/2)+89.78/2 =222.31KN 外柱
35、恒荷載 F=主梁荷載梁長/2+次梁傳遞集中荷載/2 =(14.478/2)+(27.078/2)+(25.114/2)+89.78/2 =261.27KN
36、
37、
38、 3.2 活荷載計算 由荷載規(guī)范可查的可變荷載如下: 3.2.1 不上人屋面均布活荷載標準值 0.5 kN/m2 3.2.2屋面雪荷載標準值 0.3kN/m2 3.2.3樓面活載標準值 3.5kN/m2 3.2.4 板傳遞活荷載 屋面板傳遞活荷載 板1 長邊 短邊 板 2 長邊 = 短邊 板 3
39、 長邊 短邊 板 4 長邊 短邊 樓面板傳遞活荷載 板1 長邊 短邊 板 2 長邊 = 短邊 板 3 長邊 短邊 板 4 長邊 短邊 3.2.5板傳遞梁活荷載 次
40、梁: 1.活載=板傳荷載=0.892=1.78 2.活載=板傳荷載=0.632=1.26 主梁: 1.活載=板傳荷載=0.632=1.26 2.活載=板傳荷載=0.522=1.04 3.活載=板傳荷載=0.89+0.76=1.64 4.活載=板傳荷載=0.63+0.60=1.23 5.活載=板傳荷載=0.89=0.89 6.活載=板傳荷載=0.63=0.63 樓面梁荷載 次梁: 1.
41、活載=板傳荷載=6.242=12.48 2.活載=板傳荷載=4.382=8.76 主梁: 1.活載=板傳荷載=6.242=12.48 2.活載=板傳荷載=4.382=8.76 3.活載=板傳荷載=6.24+5.34=11.58 4.活載=板傳荷載=4.38+4.29=8.67 5.活載=板傳荷載=6.24=6.24 6.活載=板傳荷載=4.38=4.38 3.2.6 柱集中活荷載 頂層 次梁活荷載傳主梁集中荷載 =次梁活荷載荷載梁長/2 1. F=1.788/2=7.12KN
42、 2. F=1.264/2=2.52KN F=F+F=7.12+2.52=9.64KN 標準層及首層次梁活荷載傳主梁集中荷載 =次梁活荷載荷載梁長/2 1. F=12.488/2=49.92KN 2. F=8.764/2=17.52KN F=F+F=49.92+17.52=67.44KN 標準層及首層柱集中荷載計算 內柱活荷載 F=主梁活荷載梁長/2+次梁傳遞集中荷載/2 =(12.488/2)+(8.763.3/2)+(11.588/2)+(8.674/2)+67.44/2 =161.75 外柱活荷載 F=主梁活荷載梁
43、長/2+次梁傳遞集中荷載/2 =(12.488/2)+(4.384/2)+(6.248/2)+67.44/2 =126.32KN 頂層柱集中活荷載計算 內柱活荷載 F=主梁活荷載梁長/2+次梁傳遞集中荷載/2 =(1.268/2)+(1.043.3/2)+(1.648/2)+(1.234/2)+9.69/2 =20.63KN 外柱活荷載 F=主梁活荷載梁長/2+次梁傳遞集中荷載/2 =(1.628/2)+(0.634/2)+(0.898/2
44、)+9.69/2 =16.15KN 3.3風荷載計算 3.3.1風荷載標準值計算 風壓標準值計算公式為:w=βZμSμZω0 本地區(qū)基本風壓為:w0=0.6 樓高H<30m;地面粗糙類別為C類;風振系數:βZ=1+Hi/H3ξγ/μ 表3-1 層次 1 2 3 4 5 Hi(第i層距離室外地面的高度) 4.95 9.45 13.95 18.45 22.95 H總=23.55m B≈19.3m H/B≈1 查表脈動影響系數γ=0.43
45、 表3-2 離地面高度(m)z 4.95 9.45 13.95 18.45 22.95 風壓高度系數μZ 0.74 0.74 0.74 0.81 0.89 結構基本周期:T=(0.08~0.1)n. 取T=0.9, ω0 =0.6kN/m2 ω0T2=0.630.92=0.486 查表得:脈動增大系數ξ=1.3072 βZ=1+Hi/H3ξγ/μZ
46、 表3-3 z 4.95 9.45 13.95 18.45 22.95 βZ 1.16 1.31 1.36 1.56 1.63 μS=1.5 ωk= βZ μS μZ ω0 結構高度H=21.05<30m, 可取 ,對于矩形μS=1.3 A為一品框架各節(jié)點的受風面積,計算結果如表所示 表3-4 層次 A() 5 1.0 1.3 22.95 0.89 0.6 17.1 11.87
47、 4 1.0 1.3 18.45 0.81 0.6 27 17.06 3 1.0 1.3 13.95 0.74 0.6 27 15.58 2 1.0 1.3 9.45 0.74 0.6 27 15.58 1 1.0 1.3 4.95 0.74 0.6 28.35 16.36 3.3.2風荷載作用下的位移驗算 位移計算時,各荷載均采用標準值。 1、側移剛度D: 表3-5橫向2-5層D值的計算 構件 名稱 A軸柱
48、 0.31 13888 B軸柱 0.6 26880 C軸柱 0.6 26880 D軸柱 0.31 13888 ∑D=(13888+26880) 2= 81536kN/m 表3-6 橫向底層D值的計算 構件名稱 A軸柱 0.53 10542 B軸柱 0.75 14918 C軸柱 0.75 14918 D軸柱 0.53 10542 ∑D=(10542+14918)х2=50920kN/m 2、風荷載作用下框架側移計算
49、: 水平荷載作用下框架的層間側移可按下式計算: 式中:--第j層的總剪力標準值 --第j層所有柱的抗側剛度之和 ---第j層的層間位移 第一層的層間側移求出之后,就可以計算各樓板標高處的側移值和頂點側移值,各層樓板標高處的側移值是該層以下各層間側移之和。頂點側移是所有各層層間側移之和。 J層側移: 頂點側移: 框架在風荷載作用下側移的計算見表
50、 表3-7 風荷載作用下框架樓層層間位移與層高之比計算 層次 Wj (kN) Vj (kN) 五 11.87 11.87 81536 0.00015 1/153000 四 17.06 28.93 81536 0.00035 1/61500 三 15.58 44.51 81536 0.00055 1/25364 二 15.58 60.09 81536 0.00074 1/12770 一 16.36 76.45 50920 0.00150 1/3300 側移驗算: 對
51、于框架結構樓層層間最大位移與層高之比的限值為1/550,本框架的層間最大位移與層高之比為1/3300,1/2254<1/550,滿足要求,框架抗側剛度足夠。 3.4水平地震作用計算 該建筑的高度為22.95m<40m,以剪切變形為主,且質量和剛度沿高度均勻分布,故可采用底部剪力法計算水平地震作用。 3.4.1重力荷載代表值的計算: 屋面處重力荷載代表值=結構和構配件自重標準值+0.5屋面活荷載標準值 樓面處重力荷載代表值=結構和構配件自重標準值+0.5樓面活荷載標準值 其中結構和構配件自重取樓面上下各半層范圍內(屋面處取頂層的一半)的結構及構配件自重。 (1)屋面處的重力
52、荷載標準值的計算: 女兒墻的重力荷載代表值的計算: =5.4(19.6+40.3)2=646.92 kN 屋面板結構層及構造層自重標準值: 5.83(19.640.3)=4605 kN (7.432+3.416+2.78)5.25+3.13(7.76+3.78)=1877.58kN 250.60.6(2.25-0.12)32=613.44 kN 頂層的墻重: kN (2)標準層樓面處重力荷載標準值計算: kN kN kN kN =7425.36 kN (3)底層樓面處重力荷載標準值計算 kN kN kN kN kN (
53、4)屋頂活荷載標準值計算 kN (5)樓面活荷載標準值計算 kN (6)總重力荷載代表值計算 屋面處:=屋面處結構和構件自重+0.5活荷載標準值 =8428.34+0.5394.94 =8625.81kN 標準層樓面處:=樓面處結構和構件自重+0.5活荷載標準值 =7425.36+0.52764.58 =8807.65kN 底層樓面處:=樓面處結構和構件自重+0.5活荷載標準值 =7609.94+0.5276
54、4.58 =8992.23kN 3.4.2框架柱抗側剛度D和結構基本自振周期計算 (1)橫向D值計算 前面已將各層每一柱的D值求出,各層柱的總D值計算見下表 表3-8 橫向2—5層D值計算 構件名稱 D值(kN/m) 數量 A軸柱 13888 8 111104 B軸柱 26880 8 215040 C軸柱 26880 8 215040 D軸柱 13888 8 111104 kN/m
55、 表3-9橫向首層D值計算 構件名稱 D值(kN/m) 數量 A軸柱 10542 8 84336 B軸柱 14918 8 119344 C軸柱 14918 8 119344 D軸柱 10542 8 84336 kN/m (2)結構基本自振周期計算 結構基本自振周期有多種計算方法,這里采用經驗公式法和假想頂點位移法進行計算: 1)經驗公式法: = 2)采用假想頂點位移計算結構基本自振周期: 現列表計算假想頂點位移
56、 表3-10假想頂點位移計算結果 層次 5 8625.81 8625.81 652288 0.0132 0.2419 4 8807.65 17433.46 652288 0.0267 0.2287 3 8807.65 26241.11 652288 0.0402 0.2020 2 8807.65 35048.76 652288 0.0537 0.1618 1 8992.23 44040.99 407360 0.1081 0.1081 結構基本自振周期考慮非結構墻影響
57、折減系數,剛結構的基本自振周期: ?。?.5S (3)多遇水平地震作用計算 由于該工程所在地區(qū)抗震設防烈度為8度,場地土為Ⅱ類,查表,得: T=0.4S 根據抗震規(guī)范查得 由于,故 kN 式中--衰減系數,在得區(qū)間取0.9; --阻尼調整系數,取阻尼比=0.05,=1.0 =0.058 =0.50S>1.4=1.40.35=0.49S 按表查得 查表得 質點i的水平地震作用標準值,樓層地震剪力及樓層層間位移的計算過程見表3-11 表3-11 ,和的計算
58、 層 5 8625.81 22.95 197962.34 611074.03 626.01 626.01 652288 0.00096 4 8807.65 18.45 162501.14 611074.03 513.88 1139.89 652288 0.00175 3 8807.65 13.95 122866.72 611074.03 388.54 1528.43 652288 0.00234 2 8807.65 9.45 83232.29 611074.03
59、 263.20 1791.63 652288 0.00275 1 8992.23 4.95 44511.54 611074.03 140.76 1932.39 407360 0.00474 樓層最大位移與樓層層高之比為: ,滿足位移要求 第四章 荷載作用下框架的內力分析 4.1 恒荷載作用下框架的內力分析 恒荷載作用下框架的受荷簡圖如圖所示 4.1.1橫荷載作用下框架的彎矩計算 4.1.1.1 梁的固端彎矩可按下面方法求得:
60、 集中荷載 標準層:均布荷載 集中荷載 4.1.1.2 根據梁、柱相對線剛度,算出各節(jié)點的彎矩分配系數μij,如圖所示 頂層恒荷載作用下彎矩計算:
61、 標準層恒荷載作用下彎矩計算: 首層恒荷載作用下彎矩計算:
62、 恒荷載作用下彎圖 恒荷載作用下剪力圖 恒荷載作用下柱子軸力圖 4.
63、2 活荷載作用下框架的內力分析 恒荷載作用下框架的受4.1.1橫荷載作用下框架的彎矩計算 4.2.1橫荷載作用下框架的彎矩計算 4.2.1.1 梁的固端彎矩求法: A′C′跨: 頂層:均布荷載 集中荷載 標準層:均布荷載
64、 集中荷載 4.2.1.2 梁、 梁柱內力計算,如圖所示 頂層活荷載作用下彎矩計算: 標準層活荷載作用下彎矩計算 : 首層活荷載作用下彎矩計算:
65、 活荷載作用下彎矩圖 活荷載作用下剪力圖 活荷載作用下柱子軸力圖 4.3風荷載標準值作用下的內力計算 1、 框架在水平風荷載下的內力用D值法(改進的反彎點法)進行計算
66、 表4-1 A(D)軸框架住反彎點位置 層號 h/m y yh/m 5 4.5 0.89 0.34 0 0 0 0.34 1.53 4 4.5 0.89 0.40 0 0 0 0.40 1.80 3 4.5 0.89 0.45 0 0 0 0.45 2.03 2 4.5 0.89 0.50 0 0 0 0.50 2.25 1 4.5 1.17 0.62 0 0 0 0.62 2.79 表4-2 B(C)軸柱框架柱反彎點位置
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