框架结构毕业设计实例

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摘 要

本工程为框架住宅楼,位于南阳市宛城花园内。建筑纵向长度64m,横向长度14m,房屋总高度21.3m, 层高3m,室内外高差450mm,总建筑物面积5450m2。建筑物坐北朝南,底层为私家车库、上部为住宅,建筑功能要求比较高, 以满足住户的使用要求。结构型式采用现浇钢筋混凝土框架结构。在确定框架计算简图和荷载之后,先用迭代法计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的框架内力(弯矩、剪力、轴力),然后采用底部剪力法计算水平地震作用大小,进而用D值法求出地震及风荷载等水平荷载作用下的框架内力。用Excel软件进行内力组合,选取最不利组合进行框架梁柱配筋;此外还进行了基础设计、楼盖现浇板和板式楼梯的设计,最后绘制了房屋结构施工图。

关键词:住宅 框架结构 结构设计 抗震设计 内力组合

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目 录

一.工程概况 -----------------------------------------------------3

二.结构选型及结构布置 -------------------------------------------3

三.确定框架计算简图----------------------------------------------4

四、荷载计算------------------------------------------------------7

五、框架内力计算 ------------------------------------------------15

六、框架内力组合-------------------------------------------------39

七、框架柱截面的设计与配筋---------------------------------------45

八、框架梁截面的设计与配筋---------------------------------------48

九、基础设计-----------------------------------------------------51

十、现浇板的设计-------------------------------------------------54

十一、板式楼梯设计-----------------------------------------------61

2

一、工程概况

1.建设项目名称:南湖花园C型住宅楼 2.建设地点:湖南省岳阳市 3.设计资料:

3.1.帝制水文资料:地形概述:拟建场地地形平缓,地面标高在70.00~75.00之间。自然地表1m内为填土,填土承载力特征值:80Kpa;填土下层为3m厚粘土,粘土承载力特征值:220Kpa;粘土下层为强风化岩,风化岩承载力特征值:350Kpa,地下水位较深,不考虑其影响。

3.2.气象资料:

温度:最热月平均30.1度,最冷月平均4.2度,夏季极端最高39.8度,冬季极端最低-8.5度。相对湿度:最热月平均73%。

全年主导风向:全年为偏南风,夏季为西南风,地面粗糙程度为C类。 基本风压为:0.30kN/m2 基本雪压为:0.40kN/m2

3.3.抗震设防要求:地震设计烈度为7度,抗震等级为三级。近震、二类场地、特征周期Tg=0.3s、amax=0.1

3.4.施工条件和能力:工程所需预制构件和其它建筑材料供应地点均在10KM以内,运输条件良好。设备条件:有各类塔吊、自行式起重机、井架、砼搅拌机、灰浆机等,供工地选用。水电条件均由业主保障供应。劳动力供应情况:劳动力由建筑公司统一调配,能够满足施工中劳动力的需要。

二. 结构选型及结构布置

1.结构承重方案选择

根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图,本工程确定采用框架承重方案, 2. 主要构件选型

(1)框架结构形式:现浇钢筋混凝框架、现浇楼盖。砼采用C30 (2)墙体采用:灰砂砖; 墙体厚度:240mm (3)楼梯:采用板式楼梯 (4)基础采用:柱下独立基础 3. 梁﹑柱截面尺寸估算 (1)主要承重框架:

取L=5700mm h=(1/8~1/12)L=712mm~475mm 取h=550mm.

11b?(~)h?300mm~200mm 取b=250mm

23

3

主要框架梁初选截面尺寸为:b×h=250mm×550mm (2)次要承重框架:

取L=5400mm h=(1/12~1/15)L=450mm~360mm 取h=500mm

11b?(~)h?250mm~167mm 取b=250mm

23故次要框架梁初选截面尺寸为:b×h=250mm×500mm

(3)框架柱:

1111h?(~)H?(~)×3000=300mm~200mm b=(1~2/3)h

10151015AC?N?UN?fc?3500?1000/(0.90?19.1)?203607?451mm?451mm

取b=h 故次要框架梁初选截面尺寸为:b×h=500×500mm

三、确定结构计算简图

1.确定框架计算简图

取⑤轴框架进行计算,框架的计算单元如图所示。假定框架柱嵌固于基顶,负一层柱高从基础顶面算至一层楼面,高为3.50m。其余层柱高从楼面算至上一层楼面(即层高),故均为3.00m,由此可绘出框架计算简图: 2.相对线刚度计算 对于中框架梁取I=2I0

AB跨梁:i=EI/L=3.0×107×2×1/12×0.25×0.553/5.7=3.65×104KN.m BD跨梁:i=EI/L=3.0×107×2×1/12×0.25×0.553/5.1=4.07×104KN.m 负一层柱:i底柱?3.0?107?1/12?0.54/3.5?4.46?104KN.m 其余层柱:i余柱?3.0?107?1/12?0.54/3?5.12?104 KN.m

令i余柱=1.0,则其余杆件的相对线性刚度为:

iAB3.65?104??0.70 5.21?1044.07?104??0.78 45.21?104.46?104??0.86 5.21?104iBDi底柱

4

5 6

四、荷载计算:

1、恒载标准值计算

①屋面恒载

防水层(刚性):30厚C20细石砼 0.03×24=0.72KN/m 找平层:15厚水泥沙浆 0.015X20=0.3KN/m 找坡层:30厚水泥石灰焦渣2%找坡 0.03×14=0.42KN/m 保温层:60厚矿渣水泥 0.6×1.45=0.87KN/m 结构层:120厚现浇钢筋混凝土板 0.12X25 =3 KN/m 抹灰层:10厚混合沙浆 0.01×17=0.17KN/m ∑=5.36 KN/m

2222222②住宅楼面恒载

大理石面层,水泥砂浆檫逢

30厚1:3干硬性水泥砂浆,面上撒2厚素水泥 水泥结合层一道

结构层:120厚现浇钢筋混凝土 0.12?25?3.0KN/m2 抹灰层:10厚混合砂浆 0.01?17?30.17KN/m2 ∑=4.33 KN/㎡ ③厕所楼板恒载

陶瓷砖地面 0.65 KN/㎡ 15厚1:2水泥砂浆找平 0.015×20=0.30KN/㎡ 40厚C20细石混凝土 0.04×24=0.96KN/㎡ 300厚1:6水泥炉渣垫层 0.3×14=4.2KN/㎡ 20厚1:2.5水泥砂浆保护层 0.02×20=0.4KN/㎡ 15厚聚氨脂涂料防水层 0.05KN/㎡ 20厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4KN/㎡ 120厚钢筋混凝土板 0.12×25=3KN/㎡

1.16 KN/m2

7 板底抹灰 0.4KN/㎡ ∑=10.36KN/㎡ ④梁自重(b×h=250×550)

梁自重 25×0.25(0.55-0.12)=3.23KN/m

抹灰层:10厚混合浆 0.01×17×[(0.55-0.12)×2+0.25]=0.20KN/m ∑=3.43 KN/m ⑤梁自重(b×h=250×500mm)

梁自重 25×0.25(0.50-0.12)=2.38N/m

抹灰层:10厚混合浆 0.01×17×[(0.50-0.12)×2+0.25]=0.18KN/m

∑=2.56KN/m

⑥梁自重(b×h=250×450mm)

梁自重 25×0.25×(0.45-0.12) =2.06 KN/m

抹灰层:10厚混合浆 17×0.1×[(0.45-0.12)×2+0.25]=0.15KN/m

∑=2.22KN/m

⑦梁自重(b×h=250×400mm)

梁自重 25×0.25×(0.4-0.12)=1.75KN/m

抹灰层:10厚混合浆 17×0.1×[(0.40-0.12)×2+0.25]=0.14KN/m

∑=1.89KN/m

⑧外纵墙自重 标准层:

纵墙 0.9×0.24×18=3.89KN/m 铝合金窗 0.35×1.5=0.53KN/m 水刷石外墙面 1.5×0.5=0.75KN/m 水泥粉刷内墙面 1.5×0.36=0.54KN/m ∑=5.71KN/m 底层:

纵墙 (3.5-2.1.0.5-0.4)×0.24×18=1.73KN/m 卷帘们门 2.1×0.2=0.42KN/m 水刷石外墙面 0.6×0.5=0.30KN/m

8 水泥粉刷石内墙面 0.6×0.36=0.22KN/m ∑=2.67KN/m ⑨内纵墙自重 标准层:

纵墙 2.4×0.24×18=10.37KN/m 水泥粉刷石墙面 0.6×0.36=1.73KN/m ∑=12.10KN/m ⑩阳台栏杆自重

栏杆自重 0.12×18+0.05×25=3.63KN/m 铝合金窗 1.5×0.35=0.53 KN/m 水刷石外墙面 1.5×0.5=0.75 KN/m 水泥粉刷内墙面 1.5×0.36=0.54 KN/m ∑=5.45KN/m

⑩女儿墙天沟自重(做法:墙高700㎜,100㎜厚的砼压顶)

0.24×0.7×18+0.1×24×0.24+0.01×(0.8×2+0.24)×17=3.91 KN/m 天沟自重:[0.5×0.08+(0.3-0.08)×0.08]×24=1.38 KN/m ∑=5.29KN/m 2、活荷载设计标准值计算

屋面和楼面活荷载标准值根据《荷载规范》查得: 不上人屋面 0.5 KN/㎡ 楼面、厕所 2 KN/㎡ 阳台 2.5 KN/㎡

9 雪荷载

SK?1.0?0.55?0.55 KN/㎡

屋面活荷载和雪荷载不同时考虑,两者中取较大值 3、竖向荷载下框架 屋顶:

Gd1?0.75?5.36?3.77 KN/m

Qd1?0.75?0.5?0.38 KN/m

Gd2?5/8?2.7?5.36?8.49 KN/m Qd2?5/8?2.7?0.5?0.85 KN/m

20 -0.206-0.141-0.157-2.16-0.141-0.141-9.95-0.141-0.141-9.95-0.141-0.141-9.95-1.80-0.141-0.141-9.95-1.801.551.401.391.321.411.321.411.321.301.55-0.141-14.731.090.980.980.990.99-15.32-0.62-0.40-0.44-0.44-0.44-0.141-0.141-0.1414.781.561.411.401.411.411.411.411.391.401.55-1.80-14.731.100.990.990.990.9920.55-0.1414.78-1.80-9.95-1.80-0.141-0.1414.781.551.381.321.771.321.771.321.781.791.64-1.80-9.95-1.801.411.541.531.531.53-14.731.090.970.930.930.93-14.731.151.251.251.251.25-0.56-1.80-0.36-0.40-0.80-0.40-0.52-0.40-0.57-0.56-0.56-0.56-0.56-0.57-0.51-0.79-1.8020.555.23-0.56-1.80-0.36-0.40-0.79-0.39-0.51-0.39-0.57-0.55-0.56-0.55-0.56-0.54-0.50-0.80-1.8020.555.23-0.56-1.80-0.35-0.38-0.80-0.38-0.50-0.38-0.54-0.67-0.55-0.67-0.55-0.67-0.68-0.84-1.8020.555.23-0.59-1.80-0.48-0.47-0.72-0.47-0.59-0.47-0.58-0.58-0.585.23-15.32-0.63-0.40-0.45-0.44-0.4419.6412.02-1.36-1.80-1.18-1.20-1.74-1.20-1.51-1.20-1.54-1.54-1.54-1.54-1.54-1.54-1.51-1.74-1.8019.6412.02-1.35-1.80-1.17-1.20-1.74-1.20-1.51-1.20-1.54-1.47-1.54-1.47-1.54-1.47-1.49-1.74-1.8019.6412.02-1.35-1.80-1.16-1.14-1.74-1.14-1.49-1.14-1.47-1.90-1.47-1.90-1.47-1.90-1.89-1.82-1.8019.6412.02-1.43-1.80-1.48-1.48-1.57-1.48-1.63-1.48-1.63-1.63-1.63-0.1414.78-1.801.521.341.331.341.411.341.411.401.411.56-1.80-14.731.070.940.940.940.94-15.32-0.60-0.38-0.42-0.42-0.42-0.1414.78-1.801.721.671.681.341.681.341.681.331.341.52-1.80-14.731.211.171.181.181.1820.555.23-0.67-1.80-0.48-0.51-0.95-0.50-0.68-0.51-0.73-0.54-0.72-0.53-0.72-0.54-0.48-0.77-1.8020.555.23-0.54-1.80-0.34-0.38-0.77-0.37-0.48-0.38-0.54-0.56-0.53-0.56-0.54-0.57-0.52-0.80-1.80-15.32-0.74-0.53-0.57-0.56-0.56-0.1414.78-0.2940.641.100.030.051.680.051.681.681.671.72-1.80-3.360.440.070.020.040.033.360.110.390.310.320.32-1.19-0.2020.150.560.440.45-0.720.45-0.72-0.73-0.68-0.95-1.80-4.550.120.430.340.350.354.553.00-0.68-0.34-0.281-0.36-0.88-0.36-0.44-0.36-0.47-0.46-1.71-0.46-1.71-1.71-1.68-1.87-1.8019.6412.02-1.46-1.80-1.31-1.33-1.87-1.33-1.68-1.33-1.71-1.71-1.50-1.71-1.50-1.51-1.48-1.72-1.8019.6412.02-1.34-1.80-1.15-1.17-1.72-1.17-1.48-1.17-1.51-1.54-1.50-1.54-1.50-1.54-1.51-1.74-1.80-0.2191.20-1.55-7.62-7.62-7.62-7.62-7.62-15.32-0.62-0.39-0.42-0.42-0.42-7.62-15.32-0.65-0.53-0.52-0.52-0.52活载下的迭代计算

21 0.051.731.781.681.733.41-3.360.030.35-2.983.360.320.354.030.45-0.270.18-0.72-0.27-0.99-4.550.35-0.01-4.214.55-0.36-0.014.18-0.46-2.17-2.63-1.71-2.17-3.881.682.023.701.342.023.36-14.731.180.67-12.8820.55-0.510.6720.71-0.72-1.26-1.98-0.54-1.26-1.8020.55-0.380.5620.67-0.54-1.10-1.64-0.56-1.10-1.66-15.32-0.56-1.89-17.7719.64-1.33-1.8916.42-1.71-3.21-4.92-1.50-3.21-4.711.342.754.091.412.754.16-14.730.940.56-13.23-15.32-0.42-1.59-17.3319.64-1.17-1.5916.88-1.50-3.04-4.54-1.54-3.04-4.581.412.824.231.412.824.23-14.730.990.59-13.1520.55-0.400.5920.74-0.56-1.12-1.68-0.56-1.12-1.68-15.32-0.44-1.64-17.4019.64-1.20-1.6416.80-1.54-3.08-4.62-1.54-3.08-4.621.412.734.141.322.734.05-14.730.990.60-13.1420.55-0.390.6020.76-0.56-1.11-1.67-0.55-1.11-1.66-15.32-0.44-1.64-17.4019.64-1.20-1.6416.80-1.54-3.01-4.55-1.47-3.01-4.481.323.094.411.773.094.86-14.730.930.55-13.2520.55-0.380.5520.72-0.55-1.22-1.77-0.67-1.22-1.89-15.32-0.42-1.56-17.3019.64-1.14-1.5616.94-1.47-3.37-4.84-1.90-3.37-5.271.531.533.06-14.731.250.7812.7020.55-0.470.7820.86-0.58-0.58-1.16-15.32-0.52-2.00-17.8419.64-1.48-2.0016.16-1.63-1.63-3.26活载作用下的最后杆端弯矩 22 23

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2、风荷载的计算

1、作用在建筑物的屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值: WK??Z?S?Z?0(hi?hj)B/2 ?0基本风压为0.4 KN/m

?Z:风压高度变化系数,考虑到建设地位于某中型城市郊区,所以取地面粗糙度为 C类.

?S:风荷载体型系数,根据建筑物体型查得为1.3 ?Z:风震系数, β hi:下层柱高. hj:上层柱高.

B:迎风面的宽度,为4.65m.

z2=1+ξvφz/μz,对于建筑总高度不超过30m的取1.0

集中风荷载标准值和设计值

离地高度 (m) 20.80 17.80 14.80 11.80 8.80 5.80 2.80 ?Z 0.85 0.79 0.74 0.74 0.74 0.74 0.74 ?Z 1 1 1 1 1 1 1

?S 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 ?0( KN/m) hi/m 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 2.8 2hj/m 1.6 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 WK/KN 4.73 5.73 5.37 5.37 5.37 5.37 5.19

29

标准层D值计算

构件名称 D=ac i=∑ib/2ic ac=i/(2+I) ic12/h 2A轴柱 2?(3.65?104)/(2?5.21?104)?0.701 2?(3.65?104?4.07?104)/(2?5.21?104)?1.4820.260 18061 B轴柱 0.426 29593 D轴柱 2?(4.07?104)/(2?5.21?104)?0.781 0.281 19520 ∑D=67318KN/m 负一层 D值的计算

构件名称 D=ac i=∑ib/2ic ac=i/(2+I) ic12/h 2A轴柱 2?(3.65?104)/(2?4.46?104)?0.818 2?(3.65?104?4.07?104)/(2?4.46?104)?1.7310.290 21291 B轴柱 0.464 34065 C轴柱 2?(4.07?104)/(2?4.46?104)?0.913 0.313 22979 ∑D=78355KN/m

30

风荷载作用下框架侧移计算

层号 6 5 4 3 2 1 -1

层间侧移最大值 1/6708 < 1/550(满足要求)

Wj/KN 4.73 5.73 5.37 5.37 5.37 5.37 5.19 vj/KN 4.73 10.46 15.83 20.20 24.57 29.94 35.13 ∑D/(KN/M) 67174 67174 67174 67174 67174 67174 78355 Δuj/m 0.0001 0.0002 0.0002 0.0003 0.0004 0.0004 0.0004 Δyj/m 1/42605 1/19266 1/12730 1/9976 1/8202 1/6731 1/6708 U=∑Δuj=0.0020m

A轴柱反弯点位置

层号 6 5 4 3 2 1 -1 h/m 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.50 i y0 y1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y 0.30 0.35 0.40 0.45 0.45 0.50 0.65 yh/m 0.90 1.05 1.20 1.35 1.35 1.50 2.28 0.70 0.30 0.70 0.35 0.70 0.40 0.70 0.45 0.70 0.45 0.70 0.50 0.81 0.65

31

B轴柱反弯点位置 层号 6 5 4 3 2 1 -1

h/m 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.50 i y0 y1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y 0.37 0.42 0.47 0.47 0.47 0.50 0.60 yh/m 1.11 1.26 1.41 1.41 1.41 1.50 2.10 1.48 0.37 1.48 0.42 1.48 0.47 1.48 0.47 1.48 0.47 1.48 0.50 1.73 0.60 D轴柱反弯点位置

层号 6 5 4 3 2 1 -1 h/m 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.50 i y0 y1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 y 0.30 0.39 0.44 0.45 0.45 0.50 0.65 yh/m 0.90 1.17 1.32 1.35 1.35 1.50 2.28 0.78 0.30 0.78 0.39 0.78 0.44 0.78 0.45 0.78 0.45 0.78 0.50 0.91 0.65 框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算,计算过程如表所示。 MC上?Vim(1?y)?h MC下?Vimy?h

左ib?左右(Mc下j?1?Mc上j) ib?ib中柱出的梁 Mb左j Mb右j右ib?左右(Mc下j?1?Mc上j) ib?ib边柱处的梁 Mb总j?Mc下j?1?Mc上j

32

风荷载作用下A轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算

层 6 5 4 3 2 1 Vi /KN 4.73 10.46 15.83 20.2 24.57 29.94 ∑D/ KN/m 67174 67174 67174 67174 67174 67174 78355 Dim/ KN/m 18061 18061 18061 18061 18061 18061 21291 Dim/?D 0.269 0.269 0.269 0.269 0.269 0.269 0.272 Vim /KN 1.27 2.81 4.26 5.43 6.61 8.05 9.55 yh /m 0.9 1.05 1.2 1.35 1.35 1.5 2.28 Mc上 Mc下 Mb总 /KN.m 2.67 5.48 7.66 8.96 10.9 12.07 11.65 /KN.m 1.14 2.95 5.11 7.33 8.92 12.07 21.76 /KN.m 2.67 6.63 10.61 14.07 18.23 20.99 23.72 -1 35.13 风荷载作用下B轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算

层 Vi /KN ∑D/ KN/m 67174 Dim/ KN/m Dim/?D 0.441 0.441 0.441 0.441 0.441 0.441 0.435 Vim /KN 6 4.73 5 10.46 67174 4 15.83 67174 3 20.2 67174 2 24.57 67174 1 29.94 67174 -1 35.13 78355 29593 29593 29593 29593 29593 29593 34065 2.08 4.61 6.97 8.90 10.82 13.19 15.27 /KN.m /KN.m /KN.m /KN.m 1.11 3.94 2.31 1.86 2.07 1.26 8.02 5.81 4.89 5.44 1.41 11.09 9.83 8.00 8.91 1.41 14.15 12.55 11.36 12.65 1.41 17.21 15.26 14.08 15.68 1.50 19.78 19.78 16.57 18.46 2.10 21.38 32.07 19.48 21.69 yh /m Mc上 Mc下 Mb右 Mb左 风荷载作用下D轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算

层 Vi /KN ∑D/ KN/m 67174 67174 67174 67174 67174 67174 78355 Dim/ KN/m Dim/?D 0.291 0.291 0.291 0.291 0.291 0.291 0.293 Vim /KN 6 4.73 5 10.46 4 15.83 3 20.2 2 24.57 1 29.94 -1 35.13

19520 19520 19520 19520 19520 19520 22979 1.37 3.04 4.60 5.87 7.14 8.70 10.30 /KN.m /KN.m /KN.m 0.90 2.89 1.24 2.89 1.17 5.56 3.56 6.80 1.32 7.73 6.07 11.28 1.35 9.69 7.92 15.76 1.35 11.78 9.64 19.70 1.50 13.05 13.05 22.69 2.28 12.57 23.49 25.62 yh /m Mc上 Mc下 Mb总

33

风荷载作用下框架柱轴力和梁端剪力

梁端剪力/KN 层 AB跨 BD跨 A轴 柱轴力/KN B轴 D轴 VbAB 6 5 4 3 2 1 -1 VbBC 0.97 2.40 3.96 5.57 6.94 8.07 9.28 NcA -0.79 -2.82 -6.08 -10.54 -16.21 -22.80 -30.38 NcD VbBA?VbBC -0.18 -0.38 -0.69 -1.11 -1.27 -1.48 -1.70 NcB -0.18 -0.56 -1.25 -2.36 -3.63 -5.11 -6.81 0.97 3.37 7.33 12.90 19.84 27.91 37.18 0.79 2.02 3.26 4.46 5.67 6.59 7.58 3、水平地震作用的计算 该建筑高度为21.6m,且质量和刚度沿高度均匀分布,故可采用底部剪力法来计算水平地震作用。 1、荷载计算

屋面重力值:G面=5.36×(4.65×10.8)=269.18 KN 楼面重力值:G板=4.33×(4.65×10.8)=217.45 KN

梁重力值:G梁=4×4.65×2.56+10.8×3.43+2.22×1.95+1.89×3.6+2×

2.22×1.5=102.45 KN

柱重力值:G标柱=18.75×3=56.25 KN G负一层柱=21.88×3=65.64 KN

墙重力值:G女儿墙=5.29×7.54.65×2=24.60 KN G

标准墙

=10.21×(5.7+3.6)+9.33×3.9+4.35×2.7+5.45×

2.7+12.95×1.5×2+9.93×2.7+12.1×1.3×3=270.65KN

G负一层墙=2.67×4.65×2+12.1×(4.65+10.8)=211.78 KN

活载

Q=(4.65×10.8)×2=100.44 KN

34

2、重力荷载代表值

G6=G板+G梁+G上柱/2+G女儿墙+F活/2+G墙/2

=269.18+102.45+28.13+24.60+50.22+207.65/2=609.91 KN G5=G4=G3=G2=G1=G板+G梁+G上柱+G标准墙+F活/2

=217.45+102.45+56.25+270.65+50.22=697.02KN

G-1=G板+G梁+G上柱/2+G下柱/2+G标准墙+F活/2

=217.45+102.45+(56.25+65.64)/2+(270.65+211.78)/2+50.22=672.29KN

地震作用下框架侧移计算

层号 6 5 4 3 2 1 -1 Gj/KN 610 697 697 697 697 697 672 vj/KN 610 1307 2004 2701 3398 4095 4767 ∑D/(KN/M) 67174 67174 67174 67174 67174 67174 78355 Δuj/m 0.009 0.019 0.030 0.040 0.051 0.061 0.061 U=∑Δuj=0.261m T?1.7?s? T=0.602

多遇水平地震作用标准值以及位移计算:

由设防烈度为7度、近震;场地土为Ⅱ类,由《建筑抗震设计规范(GBJ11-89)》查得:amax=0.08,Tg=0.35s,则横向地震影响系数:

35 ?Tg??T1 α=?1????0.9α

max

=0.049

0.85 >1.4 Tg=1.4×0.35=0.49,由抗震规范可知尚须计算顶部附加

集中水平地震作用。

δn=0.08T1+0.07=0.08×0.60+0.07=0.118 结构总水平地震作用标准层:

Fek=α1Geg=0.049×0.6O×4632=147.53KN 顶部的附加集中水平地震作用为: △ Fn=δn Fek=0.138×147.53=17.41KN Fi=GiHiFek(1-δn)/∑GiHi

F?1?5.18 F1=9.99 F2=14.60 F3=19.21 F4=23.81 F5=28.42 F6=28.91

36

层 6 5 4 3 2 1 -1 Fi(KN) 46.32 28.42 23.81 19.21 14.60 9.99 5.18 Vi(m) 46.32 74.74 98.55 117.76 132.36 142.35 147.53 ∑D 67174 67174 67174 67174 67174 67174 78355 Δue 0.0007 0.0011 0.0015 0.0018 0.0020 0.0021 0.0019 一层:0.0021/3=1/1429<1/550

满足要求

37

地震作用下A轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算

层 Vi /KN ∑D/ Dim/ KN/m KN/m Dim/Vim /KN ?D yh /m Mc上 Mc下 Mb总 /KN.m /KN.m /KN.m 6 5 4 46.32 67174 18061 0.269 74.74 67174 18061 0.269 98.55 67174 18061 0.269 12.46 0.9 26.17 11.21 26.17 20.11 1.05 39.20 21.11 50.42 26.51 1.2 47.72 31.81 68.83 31.68 1.35 52.27 42.76 84.08 35.60 1.35 58.75 48.07 101.51 38.29 1.5 57.44 57.44 105.50 40.13 2.28 48.96 91.50 106.39 3 117.76 67174 18061 0.269 2 132.36 67174 18061 0.269 1 142.35 67174 18061 0.269 -1 147.53 78355 21291 0.272

地震作用下B轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算

层 Vi /KN ∑D/ Dim/ KN/m KN/m Dim/Vim /KN ?D yh /m Mc上 Mc下 Mb右 Mb左 /KN.m /KN.m /KN.m /KN.m 6 5 4 46.32 67174 29593 0.441 20.41 1.11 38.57 22.65 18.24 20.32 74.74 67174 29593 0.441 32.93 1.26 57.29 41.49 37.81 42.13 98.55 67174 29593 0.441 43.42 1.41 69.03 61.22 52.27 58.24 3 117.76 67174 29593 0.441 51.88 1.41 82.49 73.15 67.97 75.73 2 132.36 67174 29593 0.441 58.31 1.41 92.71 82.22 78.45 87.41 1 142.35 67174 29593 0.441 62.71 1.5 94.07 94.07 83.38 92.90 -1 147.53 78355 34065 0.435 64.14 2.1 89.79 134.69 86.97 96.89 地震作用下D轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算

层 Vi /KN ∑D/ Dim/ Dim/KN/m KN/m ?D Vim /KN 13.46 21.72 28.64 34.22 38.46 41.37 43.27 6 46.32 67174 19520 5 74.74 67174 19520 4 98.55 67174 19520 3 117.76 67174 19520 2 132.36 67174 19520 1 142.35 67174 19520 -1 147.53 78355 22979 0.291 0.291 0.291 0.291 0.291 0.291 0.293 /KN.m /KN.m /KN.m 0.90 28.27 12.11 28.27 1.17 39.75 25.41 51.86 1.32 48.11 37.80 73.52 1.35 56.46 46.20 94.26 1.35 63.46 51.92 109.66 1.50 62.05 62.05 113.97 2.28 52.78 98.65 114.83 yh /m Mc上 Mc下 Mb总

38

地震载作用下框架柱轴力和梁端剪力

梁端剪力/KN 层 AB跨 BD跨 A轴 柱轴力/KN B轴 D轴 NcD 9.53 27.96 53.79 87.12 125.76 166.33 207.84 VbAB 6 5 4 3 2 1 -1 VbBC 18.43 25.84 33.33 38.64 40.56 41.51 NcA -23.27 -44.52 -71.19 -102.76 -135.90 -169.82 VbBA?VbBC -1.74 -2.95 -4.59 -6.66 -7.07 -7.43 -7.59 NcB -1.74 -4.69 -9.28 -15.93 -23.00 -30.43 -38.02 15.48 21.25 26.68 31.57 33.14 33.92 六、框架内力组合

各种荷载情况下的框架内力求的后,根据最不利又是可能的原则进行组合。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取支座边缘处,为此,进行组合前,应先计算个控制截面出的(支座边缘处的)内力值。 支座边缘处的内力值:

b M边?M?V?

2b V边?V?q?

2式中 M边——支座边缘处截面的弯矩标准值; V边——支座边缘处截面的剪力标准值:

M——梁柱中线交点处饿弯矩标准值;

V——与M相应的梁柱中线交点处的剪力标准值; q——梁单位长度的均布荷载标准值; b——梁端支座宽度(即柱截面高度)。

柱上控制截面在上层的梁底,柱下端控制截面在下层的梁顶。按轴线计算简图算得的柱端内力值,宜换算到控制截面处的值。为了简化起见,也可以采用轴线处的内力值,这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略微多一点。 各内力组合见表:

39

框架梁内力组合表

截层面内力 次 位置 M A V M B右 负一层 B左 V M V M D V 跨间

SGK SQK SWK SEK 1.2SGK+1.26(SQK+SWK) → ← 96.79 YRE[(1.2SGK+ 0.5SQK)+1.3SEK] → 190.06 -123.55 ← -18.46 1.35SGK+ 1.2SG+ SQK 1.4SQK 1.2SGK+1.4SwK → ← 73.11 -101.00 -171.48 88.60 -93.01 -120.17 16.16 23.72 -18.06 -17.84 106.93 -33.9-7.58 2 19.48 217.68 135.77 128.94 139.53 -122.22 -116.93 114.07 21.12 -7.58 114.14 20.86 21.69 -111.8-21.1-9.28 8 7 -12.7-71.23 25.62 0 79.05 63.60 50.58 14.37 -9.28 11.86 0.78 10.24 0.92 MAB MBD -136.90 -169.186.97 -138.25 -191.23 -30.05 -199.64 -180.07 8 -33.9168.59 173.05 77.51 143.66 175.11 166.45 2 96.89 254.41 135.92 205.02 16.08 174.95 166.17 -41.5-149.1-163.8-215.06 -149.24 -68.16 -172.21 1 0 9 114.8-103.2-43.25 -133.76 43.09 -180.83 -108.86 3 6 -41.5104.66 124.66 36.06 117.01 121.09 114.98 1 3.05 106.53 91.26 61.69 61.69 97.72 92.92 3.78 85.74 73.60 49.36 49.36 78.52 75.03 -178.98 -124.82 -57.41 -143.62 126.27 147.50 167.33 106.60 -147.2-121.25 6 -121.3-49.61 4 81.87 76.32 60.70 107.85 76.32 60.70

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