【正文】 活載作用下的內(nèi)力計(jì)算 荷載簡(jiǎn)化 先將梯形，三角形荷載化為等效的均布荷載 P邊 P中 第 31 頁(yè) 共 88 頁(yè) 屋頂荷載等效 ? = 179。 = q 中 =85 179。 179。很顯然，疊加后框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)彎矩并不一定能達(dá)到平衡，這是由于分層法計(jì)算的誤差造成的。 103 2 中柱 179。 103 底層 邊柱 179。并進(jìn)而可求得框架各梁 柱的剪力和軸力。 179。 = 如圖所示結(jié)構(gòu)內(nèi)力可以彎矩分配法計(jì)算并可利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算。 +）179。不平衡彎矩再分配。 179。 179。 g4BC2=+85 179。s z(m) μ z 0? (kN/m2) A(m2) PW(kN) 4 3 2 第 21 頁(yè) 共 88 頁(yè) 1 72 0 0 30 0 0 72 0 043503900390039001200A B C D 風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 荷載取設(shè)計(jì)值，它等于荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的荷載分項(xiàng)系數(shù)。 +21 179。 3=PA=PD=21 179。 21 179。 4500 4500 4500 4500720030007200 雙向板荷載傳遞示意圖 第 19 頁(yè) 共 88 頁(yè) G G G GGGGG4AA4B 4C 4DB C D4BC2BC24BC1BC1AB1AB24AB24AB1ggggggggGGGG A B C DBC2BC1ggGGGG A B C DBC2BC1ggAB1AB2ggAB1AB2ggA B C D 恒載作用下框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 樓面活荷載計(jì)算 樓面活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示，圖中各荷載值計(jì)算如下： P4AB=P4CD=179。 179。（ ）179。 17= 連系梁傳來(lái)樓面自重 21 179。 179。 179。 19= 粉刷 2179。 21 179。 2179。 179。 17= 179。 =179。 20=100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 179。 17=中跨框架梁自重 179。 20=100~240mm厚（ 2%找坡）膨脹珍珠巖 179。 179。 179。 h=250mm179。 其他部分詳細(xì)做法和說(shuō)明 屋面做法 ① 現(xiàn)澆樓板上鋪膨脹珍珠巖保溫層（檐口處厚 100mm， 2%自兩側(cè)檐口向中間找坡 ） ② 20 厚 1： 2水泥砂漿層找平層 ③ 二氈三油防水層 ④ 撒綠豆砂保護(hù) 樓面做法 （ 1）房間、走道樓面 ① 20mm 水泥砂漿找平 ② 5mm 厚 1： 2水泥砂漿加“ 108”膠水著色粉面層 ③ 100 厚鋼筋混凝土樓板 ④ 15mm 厚紙筋面石灰抹底，涂料兩度 （ 2）衛(wèi) 生間樓面 —— 鋪地磚 ① 8 厚地磚樓面，干水泥擦縫 ②撒素水泥面（灑適量清水） ③ 20 厚 1:4 干硬性水泥砂漿結(jié)合層 ④ 60 厚 C20 細(xì)石混凝土向地漏找平，最薄處 30 厚 ⑤聚氨酯三遍涂膜防水層厚 ～ 或用其他防水涂料防水層，防水層周邊卷起高 150 ⑥ 20 厚 1:3 水泥砂漿找平層，四周抹小八字角 ⑦ 100 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 墻身做法 墻身為普通機(jī)制磚填充墻，用 M5 混合砂漿砌筑。由于走廊兩側(cè)設(shè)房間，走廊寬度采用 3900mm，根據(jù)建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)，層數(shù) 六 層，走廊通行人數(shù)為 100 人，防火要求最小寬度為 1m,符合要求。采光方面，窗的大小直接影響到室內(nèi)照明是否充足。第 2 層為灰色粘土，厚 8m。本建筑采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。其中計(jì)算書(shū)部分選取一品框架進(jìn)行手算，配合電算進(jìn)行校核。鞏固了專業(yè)知識(shí)、提高了綜合分析、解決問(wèn)題的能力 。 本組畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為《某中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì)》。由于自 己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。結(jié)構(gòu)部分包括構(gòu)件尺寸的初步確定、框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖、荷載計(jì)算、框架橫向側(cè)移計(jì)算、框架在水平及豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算分析和計(jì)算、內(nèi)力組合、截面設(shè)計(jì)及地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等。 設(shè)計(jì)依據(jù) 1． 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5001020xx 2． 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB5000920xx 3． 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5000720xx 4． 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5001120xx 5． 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5000320xx 6． 一般民用建筑抗震構(gòu)造 98EG002 7． 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ9494 8． 民用 建筑設(shè)計(jì)通則 JGJ6290 9． 建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn) GB/T5010520xx 10． 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB/T5000120xx 11． 中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ9986 12． 夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) JGJ13420xx 13． 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GBJ1687 設(shè)計(jì)資料 ： 最熱月平均氣溫： 176。承壓孔隙含水層。 第 11 頁(yè) 共 88 頁(yè) 輔助房間的平面設(shè)計(jì) 通常根據(jù)各種建筑物的使用特點(diǎn)和是用人數(shù)的多少，先確定所需設(shè)備的個(gè)數(shù)，建筑物中公共服務(wù)的衛(wèi)生間 應(yīng)設(shè)置前室，這樣使得衛(wèi)生間比較隱藏，又有利于改善通向衛(wèi)生間的走廊或過(guò)廳的衛(wèi)生條件。 立面設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)韻律和虛實(shí)對(duì)比，是使建筑立面富有 表現(xiàn)力的重要設(shè)計(jì)手法。 （ 4）散水做法：混凝土散水 ① 50 厚 C15 混凝土撒 1:1 水泥砂子，壓實(shí)趕光 ② 150 厚 3:7 灰土墊層 ③ 素土夯實(shí)向外坡 4% 結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示 ,取第 ⑤ —— ⑤ 軸線作為計(jì)算單元 4500 4500 4500 4500 4500 3900 4200 4200 42007200300072004200 3900 4500 構(gòu)件截面粗估 梁尺寸確定 取跨度較大者進(jìn)行計(jì)算 l=7200mm ， h=(81 ~121 )l=900~600mm,取 h=600mm b=(31 ~ 21 )h=200~300mm,取 b=250mm 故框架梁初選截面尺寸為 b179。 400mm 現(xiàn)澆板厚 100mm 計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定（見(jiàn)圖 2） 三個(gè)假設(shè) ① 平面結(jié)構(gòu)假定：認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān) ，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力； ② 樓板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下，框架之間不產(chǎn)生相對(duì)位移； ③ 不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用 。 121 179。 121 179。 16= 屋面恒荷載 邊跨框架梁自重 179。（ ）179。（ ）179。 179。 19= 粉刷 179。 = 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 G4A=G4D= 中柱連系梁自重 179。 179。 179。 179。 19= 窗下墻自重 179。 179。 179。 17= 扣除門洞重加上門重 179。 = 21 179。 179。 179。 179。 3179。 在進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)應(yīng)作以下修正： ① 除底層以外其他各層柱的線剛度均乘以 的折減系數(shù)； ② 除底層以外其他各層柱的彎矩傳遞系數(shù)取為 31 第 22 頁(yè) 共 88 頁(yè) =+++ 荷載簡(jiǎn)化 梁上分布荷載由矩形和梯形或矩形和三角形兩部分組成，在求固端彎矩時(shí)，將梯形分布荷載及三角形荷載化作等效均布荷載，等效均布荷載的計(jì)算公式如圖示。 +）179。 =. m ? CB=61 g 中 l2 中 =61 179。 =. m 彎矩分配 以中間層為例，彎矩分配法計(jì)算過(guò)程如圖所示，計(jì)算所得結(jié)構(gòu)彎矩圖見(jiàn)下圖，同樣可用分層法求得頂層的彎矩圖。 M 0=M 0=M 0=M 0=kN/mkN/mkN/mkN/m 恒載作用下梁的剪力以及柱的軸力，剪力計(jì)算 ○ 1 梁端剪力由兩部分組成 A. 荷載引起的剪力，計(jì)算公式為： ? ?21111 122CD qlV V q l ?? ? ? ? （ 1. 2qq分別為矩形和梯形荷載） B. 彎矩引起的剪力，計(jì)算原理是桿件彎矩平衡即 CD D CCD MMVV L?? ? ? ○ 2 柱的軸力計(jì)算 頂層柱頂軸力由節(jié)點(diǎn)剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到，底層軸力為柱頂軸力 加上柱的自重，其余軸力計(jì)算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞 ③ 柱的軸力計(jì)算柱的剪力 MMV L?? 下上 式中： .MM下上 分別為經(jīng)彎矩分配后柱的上下端彎矩， L 為柱長(zhǎng)度。 = 樓面荷載等效 ? = 179。 =. m ? BC=31 q 中 l2 中 =31 179。 =. m ? CB=61 q 中 l2 中 =61 179。 M 0= 6k N. mM 0= 5k N. mM 0=1. 13k M 0=5. 63k 梁 端剪力，柱的軸力計(jì)算 荷載引起的剪力 彎矩引起的剪力 AB 跨 BC 跨 軸力 第 35 頁(yè) 共 88 頁(yè) 層次 BA VV ? CB VV ? AV BV AV BV CB VV ? A 柱 B 柱 4 3 2 1 注：表中的單位均為 KN A B C D 活載作用下梁端剪力及柱的軸力圖 第 36 頁(yè) 共 88 頁(yè) 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 下述計(jì)算中均以左風(fēng)為例 A B C D 風(fēng)荷載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖 風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算采用 D 值法。 103 各柱分配的剪力（單位 :kN） 層次 柱 A,D 柱 B,C 分配系數(shù) 剪力 V 分配系數(shù) 剪力 V 4 3 2 1 確定柱的反彎點(diǎn)高度 風(fēng)荷載按接近于均布荷載計(jì)算，反彎點(diǎn)高度計(jì)算公式 hyyyyyh )( 3210 ??