12班初級(jí)中學(xué)教學(xué)樓建筑框架設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 321 繪制內(nèi)力圖 (1)彎矩圖，風(fēng)荷載作用下的彎矩圖如下圖所示： ? ? ? ?圖54 風(fēng)荷載作用下的框架彎矩圖M（）（2）剪力圖 ? ? ? ? 圖55 風(fēng)荷載作用下的框架剪力圖KN（3）軸力圖 根據(jù)梁端剪力可以求出框架柱在風(fēng)荷載作用下的軸力圖： ? ? ? ?圖56 風(fēng)荷載作用下的框架柱軸力圖KN第六章 豎向荷載下的框架內(nèi)力計(jì)算 框架結(jié)構(gòu)的荷載計(jì)算 框架的計(jì)算單元 選取框架⑥作為計(jì)算單元 由于樓板在施工時(shí)是整體現(xiàn)澆的，則使用雙向板，取橫向框架進(jìn)行計(jì)算。柱yy54321表中M的單位為，V單位為。柱中 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算計(jì)算公式同地震荷載，具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表53：表53 層次hi/mVi//（N/mm）邊 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算通過(guò)以上計(jì)算所得的數(shù)據(jù)，使用節(jié)點(diǎn)彎矩平衡的計(jì)算方法，由梁線剛度按其分配的方式計(jì)算粱端彎矩。 表44層次 =/573600473600373600273600174850由上表可知，該框架的最大層間位移角位于在第二層，其為＜[/h]= 1/550，滿足要求。（1） 底層重力荷載代表值 恒載：首層板重 = KN 表41 首層框架梁柱自重類別截面尺寸 mm密度kN所以外墻的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：+17+ = 內(nèi)墻使用200mm厚的水泥空心磚，=,兩側(cè)均為20mm厚的抹灰層。 ? ? ? ? 圖22 橫向框架⑥計(jì)算簡(jiǎn)圖 荷載計(jì)算 屋面與樓面的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算一、屋面防水層（剛性）：30厚C20細(xì)石混凝土 24 =防水層（柔性）：三氈四油上面鋪小石子 找平層：15厚水泥砂漿 20＝找坡層：40厚水泥石灰焦渣砂漿找坡 14＝保溫層：60厚礦渣水泥 14＝結(jié)構(gòu)層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25＝抹灰層：10厚混合砂漿 17＝合計(jì) ： 水磨石面層 20厚1：3干硬性水泥砂漿 20＝結(jié)構(gòu)層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25＝抹灰層：10厚混合砂漿 17＝合計(jì)： 三．衛(wèi)生間樓面2厚水泥砂漿貼10厚300 300防滑地磚 0. 3420厚水泥細(xì)砂漿面層 20＝30厚水泥砂漿找坡 （+）m20＝15厚水泥砂漿找平 20＝結(jié)構(gòu)層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25＝抹灰層：10厚混合砂漿 17＝合計(jì)： 屋面與樓面活荷載計(jì)算一、根據(jù)《荷載規(guī)范》查得 ：屋面：樓 面：走 廊: = = 梁、柱、墻、門、窗的重力荷載計(jì)算一、梁自重：、縱梁：bh=300mm700mm梁自重： ()25 = 抹灰層：10厚混合砂漿： [()2+] 17=合計(jì)： 2．中橫梁：bh=300mm500mm梁自重： () 25 =抹灰層：10厚混合砂漿： [(0. )2+] 17= 合計(jì)： ：bh=300 mm500 mm因?yàn)榇瘟旱某叽绾妥鞣ㄏ嗤?2)柱截面 考慮地震作用組合的各種結(jié)構(gòu)類型，采用軸壓比來(lái)估算柱的截面尺寸，按下式計(jì)算： ：為考慮地震作用組合后柱軸力壓力增大系數(shù)，,不等 ； 則底層中柱的軸力設(shè)計(jì)值為 N=14(+3)/25=該項(xiàng)目工程全部使用C30的混凝土, 查表 =，(軸壓比)，其中由于抗震等級(jí)為三級(jí)，故=。第二章 結(jié)構(gòu)布置及有關(guān)尺寸的初步估算 結(jié)構(gòu)布置及梁,柱截面尺寸的初選本工程結(jié)構(gòu)布置如下圖所示，選取橫向框架⑥作為計(jì)算單元 圖21 結(jié)構(gòu)平面布置圖 結(jié)構(gòu)選型 根據(jù)建筑辦公樓的要求，為使平面布置靈活，獲得較大的使用空間，本結(jié)構(gòu)采用混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，屋面結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆混凝土肋型屋蓋剛?cè)嵝越Y(jié)合的屋面，板厚100mm。建筑總高度為21m，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，總建筑面積為4109平方米。 圖11 建筑地形圖 (2)建筑類型：五層教學(xué)樓，框架填充墻結(jié)構(gòu)(3)建筑技術(shù)條件 ① 地形概況：擬建工程位于市區(qū)，地形較平坦，地質(zhì)情況較為簡(jiǎn)單，無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象。地面粗糙度為C類。 建筑地層一覽表（標(biāo)準(zhǔn)值）序號(hào)巖土分類厚度范圍(m)天然重度(KN/m3)地基承載力fak(kpa)1雜填土202強(qiáng)風(fēng)化泥巖74103中風(fēng)化基巖12.3300 建筑平面圖 圖12 建筑平面布置圖 圖13 建筑剖面圖 圖14 建筑剖面圖 18m。電梯尺寸為36003600。 梁柱截面尺寸初估梁、柱截面尺寸的估算：（1）梁截面 ： 主梁：L =7200mm h=（~）L=600mm~900mm,取h=700mm b=（~）h=233mm~350mm，取b=300mm 故橫向與縱向框架梁的尺寸為300mm700mm 次梁：橫向與縱向框架次梁尺寸為300mm500mm ：BC跨橫向框架梁的尺寸為300mm500mm。，所以底層的柱子高 度為h=++=，其余各層柱高從樓面算到上一層樓面，,于是框架的計(jì)算見(jiàn)圖為下圖22表示。為考慮這一有利的作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩的時(shí)候，對(duì)于中框架取I=2 Io（Io為梁的截面慣性矩），邊跨梁I= Io 梁采用C30混凝土，查表的，其彈性模量i邊＝EI/L=中跨梁：i中＝EI/L=底層柱：i底＝EI/L=其余各層柱：i上＝EI/L=令i上＝,則其余各桿件的相對(duì)線剛度為： i邊＝ i中＝ i底＝則該框架的相對(duì)線剛度如下圖31所示： ? ? ? ? 圖31 框架梁柱的相對(duì)線剛度 結(jié)構(gòu)的橫向側(cè)移剛度計(jì)算底層： A、D柱 B、C柱 標(biāo)準(zhǔn)層： A、D柱 B、C柱 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表31：表31 橫向側(cè)移剛度統(tǒng)計(jì)表層號(hào)12345∑D第四章 框架的風(fēng)荷載、地震荷載集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi 地震荷載作用下的梁、柱、墻、門、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 梁、柱、墻、門、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值一．墻自重外墻作法：全部使用200mm厚的水泥空心磚，=，,一側(cè)為20mm的厚抹灰層，=17kN/㎡，一 側(cè)墻體為水刷石墻面，=㎡。當(dāng)計(jì)算頂層時(shí)，可變荷載取雪荷載。 計(jì)算各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，將上述和代入可得 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表43：表43各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用下樓層地震剪力計(jì)算表層次Hi／mGi/54321 水平地震作用下的位移驗(yàn)算橫向水平地震作用下的該一榀框架結(jié)構(gòu)的每層間位移和頂點(diǎn)位移各按下面兩式計(jì)算： 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表44所示，表中的層間彈性位移角=/。 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算相關(guān)的計(jì)算公式： 具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：表51層次hi/mVi//（N/mm）邊柱中柱yy543 21表中M的單位為，V單位為。梁柱軸力邊柱N中柱N54321 繪制內(nèi)力圖 （1）彎矩圖： ? ? ? ? 圖51 地震作用下的框架彎矩圖M（）（2）剪力圖根據(jù)彎矩和剪力的關(guān)系，可采用隔離體方法計(jì)算剪力 繪制剪力圖如下： ? ? ? ? 圖52
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