某集團(tuán)綜合教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 ()()()跨間AB BC 注：表中和分別人ＡＢ跨和ＢＣ跨的跨間最大正彎矩。()() V()()()BLM()() V177。()()()B右M177。（）() V()()()跨間AB BC 續(xù)表4－43層AM177。（）() V（）()()B左M（）() V177。（）()()B右M177。表4－4 框架梁內(nèi)力組合表層次截面內(nèi)力 SGK SQK SWK SEK+++(SQK+SWK)(SGK+)+剪力調(diào)整值V左震組合右震組合左震組合右震組合1層AM177?！〖暗木唧w數(shù)值見下表。圖4－1 框架梁的跨間最大彎矩組合圖，——豎向荷載作用下梁端的彎矩，——水平地震作用下梁端的彎矩，——豎向荷載和水平地震共同作用下梁端的反力。組合時，僅考慮了一、二、三、七層梁的內(nèi)力組合，因為在３～６層的梁中，豎向的恒載和活載作用下梁的內(nèi)力基本相同，在水平荷載作用下三層梁的內(nèi)力較四、五層梁大，因而為簡化計算，僅考慮了三層梁，４～５層梁的配筋同三層梁。（1）固定端彎矩的計算ＡＢ跨：ＢＣ跨：（2）分配系數(shù)見下表：表3－18 彎矩分配法分配系數(shù)表節(jié)點桿件續(xù)表3－18桿端彎矩計算過程見圖3－11圖3－11 活載作用下的彎矩分配法計算過程 活荷載作用下的框架跨中彎矩計算 表3－19 活荷載作用下的框架跨中彎矩計算表MaMbq1q2al（Ma+ Mb）/2Mmid76543217654321 梁端剪力計算活荷載作用下梁端剪力計算過程見下表：表3－20 活載作用下梁端剪力計算表（梁Ｌ１）層次qdlqdl/2∑M/l總剪力VaVb7654321表3－21 活載作用下梁端剪力計算表（梁Ｌ２）層次qdlqdl/2∑M/l總剪力VaVb7654321 柱軸力計算表3－22 柱軸力計算表柱號層次截面橫梁剪力縱梁傳來柱自重Ｎ差柱軸力Ａ、Ｄ7柱頂60柱底06柱頂0柱底05柱頂0柱底04柱頂0柱底03柱頂0柱底02柱頂0柱底01柱頂0柱底0Ｂ、Ｃ7柱頂0柱底06柱頂0柱底05柱頂0柱底04柱頂0柱底03柱頂0柱底02柱頂0柱底01柱頂0柱底0活荷載作用下框架的內(nèi)力圖如下：圖３－12 活載作用下的框架內(nèi)力圖4 橫向框架內(nèi)力組合結(jié)構(gòu)的抗震等級可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素，查規(guī)范得到，該框架結(jié)構(gòu)，高度30m，地處抗震設(shè)防烈度為7度的地區(qū)，因此該框架為三級抗震等級。3－9 彎矩調(diào)幅示意圖對簡支梁，均布荷載和梯形荷載作用下的跨中彎矩分別如下：以第七層ＡＢ跨為例：均布荷載：梯形荷載：合計跨中彎矩：故由，跨中彎矩為：其它截面的跨中最大彎矩計算結(jié)果見表3－14.表3－14 恒載作用下截面跨中最大彎矩計算表層次MaMbq1q2al（Ma+ Mb）/2MmidAB7654321BC7654321 梁端剪力計算恒載作用下梁端剪力計算過程見下表3－15。先確定分配系數(shù) 見下表：節(jié)點桿件表3－13 彎矩分配法分配系數(shù)表續(xù)表3－13桿端彎矩計算 計算過程見圖3－8.圖３－８ 恒載作用下的彎矩分配法計算過程 恒載作用下的框架跨中彎矩 欲求梁跨中彎矩，則需根據(jù)求得的支座彎矩和各跨的實際荷載分布（如圖），按平衡條件計算，而不能按等效分布荷載計算。風(fēng)荷載作用下各層梁端彎矩、剪力及柱軸力計算過程見表3－12，下面還畫出了風(fēng)載作用下的彎矩圖。仍?、茌S橫向框架，則沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算公式如下：框架結(jié)構(gòu)分析時，應(yīng)按靜力等效原理將分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載。表3－7 Y值的確定柱號層次Kyoa1y1a2y2a3y3yA710－－1061010105101010410101031010102101001－－0－－B710－－1061010105101010410101031010102101001－－0－－層次AB跨BC跨柱軸力lM左M右VblM左M右VbNaNbNc73635343332313表3－8 水平地震作用下梁端剪力及柱軸力注：軸力拉為－，壓力＋。在水平地震作用下，框架柱剪力及彎矩計算采用D值法，其計算結(jié)果見表3－6。梁的線剛度為：橫梁線剛度計算見表3－1.柱截面尺寸為：橫向框架計算簡圖見圖3－1.表3－1 橫梁線剛度計算表梁號截面跨度混凝土標(biāo)號慣性矩邊框架框中框架梁L1C30L23C30L3C30L4C30圖３－１ 結(jié)構(gòu)計算簡圖 橫向框架柱側(cè)向剛度橫向框架柱側(cè)向剛度計算表如下：表3－3 橫向框架柱側(cè)向剛度D值計算表層次柱類型一般層底層一般層底層各柱剛度根數(shù)二至七層邊框架邊柱4邊框架中柱4中框架邊柱18中框架中柱18D底層邊框架邊柱4邊框架中柱4中框架邊柱18中框架中柱18D 橫向框架自振周期按頂點位移法計算框架的自振周期為考慮填充墻的周期調(diào)整系數(shù)，為頂點位移，為自振周期橫向框架頂點位移的計算見下表表3－4 橫向地震作用框架頂點位移計算表層次層間相對位移7654321故： 橫向地震作用由“抗震規(guī)范”，在II類場地，7度區(qū)，結(jié)構(gòu)的特征周期和地震影響系數(shù)為：，因為，所以因為，故頂部附加地震作用系數(shù)為：。Z1：，均布線荷載為，重量為。（２）各梁柱截面尺寸初估框架梁根據(jù)”抗震規(guī)范”:梁寬不小于200mm,梁高不大于4倍梁寬,梁高,梁寬框架柱根據(jù)“抗震規(guī)范”，截面的寬度和高度均不宜小于300mm；剪跨比宜大于2,截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。（5）地震設(shè)防烈度抗震按7度設(shè)防。4）基礎(chǔ)：采用C30混凝土，鋼筋采用HPB235鋼筋；④軸框架構(gòu)件尺寸確定：此教學(xué)樓為七層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，建筑面積約為5477平方米，建筑平面如圖2－1所示：圖２－１ 結(jié)構(gòu)平面布置：（1）氣象條件雪荷載：基本雪壓為S0=（水平投影）；風(fēng)荷載：全年主導(dǎo)風(fēng)向為南風(fēng)，基本風(fēng)壓為W0=；常年氣溫差值：50℃；最大降雨量150mm/d。本次畢業(yè)設(shè)計結(jié)構(gòu)計算要求手算一榀框架。2）（從室外地坪至主要屋面高度，不包括頂層電梯檢修間），低于《高規(guī)》；3），低于《高規(guī)》；4）本教學(xué)樓平面上呈矩形，平面有關(guān)參數(shù)均符合《高規(guī)》；5），低于《高規(guī)》，不設(shè)置溫度縫與防震縫。大門正中間，使整個建筑物顯得美觀大方。對于平面布置作如下幾點說明：1）為了滿足不同類型的房間對使用面積的要求，同時考慮結(jié)構(gòu)的受力合理性及柱網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)尺寸，局部地方采用小一級柱網(wǎng)尺寸；2），主要人流通道為位于大樓中部的兩部電梯和主樓梯。電梯設(shè)于門廳處，主樓梯緊鄰電梯，承擔(dān)主要的人流量，在教學(xué)樓東部盡頭設(shè)第二部樓梯，同時設(shè)第二個出口。（方案平面圖詳見圖1－1）建筑功能說明：方案所有房間均為矩形，比較傳統(tǒng)，但是經(jīng)濟(jì)實用；建筑布置完全對稱，這樣有利于引導(dǎo)人流，且外形較好，整體布局較為緊湊；方案的建筑功能均基本符合任務(wù)書的要求，各個房間比例恰當(dāng)，組合自然。綜合考慮建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，初步擬定內(nèi)廊式平面框架形式。結(jié)合平面設(shè)計中框架柱的布置，立面上主要采用豎向劃分，柱突出外墻，外觀上顯得有立體感，凹凸有致，穩(wěn)重；同時，考慮到框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，柱間多用窗少用墻，使窗與柱及窗間墻之間形成了有節(jié)奏的虛實對比，顯得明快、活潑，同時也得到了良好的采光效果?，F(xiàn)對照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《抗震規(guī)范》）與《高層建筑混凝土設(shè)計規(guī)程》（以下簡稱《高規(guī)》
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