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土木工程畢業(yè)設計論文-某三層小學教學樓設計-在線瀏覽

2024-11-05 19:12本頁面
  

【正文】 找平 24= 3/kNm 120mm厚 ( 2%找坡 ) 陶粒混凝土 7= 150mm厚加氣混凝土保溫層 7= 3/kNm 150mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 25= kN/ m2 共計 kN/ m2 ( 2) 梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算 表 31 梁截面尺寸( mm)及各層混凝土強度等級 層次 混凝土強度等級 橫梁, bh 縱梁 BH AB 跨, CD跨 BC跨 2~ 3 C30 350 700 350 700 250 500 1 C30 350 700 350 700 250 500 6 梁、柱重力荷載標準值 匯總 層次 構件 B/m h/m γKN/m179。 li/m N Gi/KN ∑G i/KN 1 邊橫梁 25 42 96 中橫梁 25 4 21 縱梁 ( 1) 25 56 縱梁 ( 2) 25 24 柱 25 84 2772 2~3 邊橫梁 25 42 72 中橫梁 25 21 縱梁 ( 1) 25 56 縱梁 ( 2) 25 24 柱 25 84 注: ?表中 β 未考慮柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載增大系數(shù)。 N 為構件數(shù)量。 外墻 250mm 厚加氣混凝土砌塊( 5KNm 2),內(nèi)墻面為 20mm 抹灰,則外墻單位墻面重力荷載為: + 15 + 17 =m 2),倆側均為 20mm 厚抹灰,則內(nèi)墻單位面積重力荷載為: 15 + 17 2= KNm 2 ; 鋁合金窗單位面積重力荷載為 KNm 2 ; 表 33 墻體自重計算 墻體 位置 重量, KN 合計, KN 底層 外 墻 縱 墻 橫 墻 7 底層內(nèi)墻 縱 墻 橫 墻 底層 其它墻 二~ 三外 墻 縱 墻 橫 墻 二~ 三內(nèi) 墻 縱 墻 橫 墻 二 ~ 三 層 其它墻 ( 3)門窗荷載計算 M M5采用鋼框門 ; M2采用木門 ; M M M6 ; C C C C C C C7采用鋁合金窗 ; 表 34 門窗重力荷載標準值 名稱 位置 合計, KN 窗 底層 二層至 三 層 門 底層 二層至 三 層 ( 4)樓 梯間重力荷載計算 樓梯間: KN ( 5) 女兒 墻 女兒墻重: [2 + 2] 0 cos3025= KN 墻體實際重力荷載(除了門窗洞口墻體) 首層: ( 4+ 26+ 12+ 24+ 2) 8+ 22+ 6+ 2+ 2) = 8 標準層: ( 26+12+24+4+2 ) 8+22+6+2+2) = ( 6)重力荷載代表值及荷載分層匯總 頂層重力荷載代表值包括屋面恒荷載 +50%屋面雪載 +從橫梁自重 +半層柱自重 +半層墻自重 +半層樓梯自重 +半層門窗自重。 G8=+ +++++ = KN G8=G7=G6=G5=G4=G3=G2= KN G1=+ ++ (2772+)+ (+307)+ + = KN 活荷載計算 ( 1) 屋面及樓面的可變荷載標準值 上人屋面均布活荷載標準值 kN/ m2 樓面活荷載標準值 kN/ m2 屋面雪活荷載標準值 Sk=? r =。 水平荷載 內(nèi)力計算 地震作用下的內(nèi)計算 ( 1) 橫向水平 地震 作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算 1) 橫向自振周期計算 這樣,只要求出結構的頂點水平位移,就可以按下式求得結構的基本周期: [9]??? 式中 0? —— 基本周期調(diào)整系數(shù),考慮填充墻使框架自振周期減少的影響,取 ; T? —— 框架的頂點位移。然后由 T? 求出1T ,再用 1T 求出框架結構的底部剪力,進而求出框架各層剪力和結構真正的位移。本設計的結構高度為 小于 40m,因此用底部剪力法。由于 T1=(s)= =(s) 考慮頂點附加地震作用: n? = +=0. 605+= 頂點附加水平地震作用: nF? = n EKF? = = 各層橫向地震剪力計算見表 28,表中: 101(1 )iii E K njjjGHFFGH????? 各層橫向地震作用及樓層地震剪力 層次 iH ( m) iG ( kN) ? ?iiGHkNm? 101iijjjGHGH?? iF ( kN) iV ( kN) 3 312953 2 312953 1 各質點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的 分布見圖 ( 2) 水平地震作用下的位移計算 注:層間彈性相對轉角均滿足要求。 橫向 水平地震作用下的位移 驗算 層次 層間剪力 iV ( kN) 層間剛度iD ( N/mm) 層間位移 iiVD ( mm) 層高 ih ( mm) 層間相對彈性轉角 e? /iiuh? 3 2268594 3000 1/895 2 2268594 3000 1/850 1 2129748 4800 1/1228 11 最大轉角發(fā)生在第二層 1/8501/550,因此滿足條件。 2)表中 M單位為 kN m , l單位為 m。 框架結構分析時,應按靜力等效原理將風荷載分布轉化為節(jié)點 集中荷載,即: 5F = ( +++ ) 3 1/2+ ( + ) 3 1/2 1/3+( +) 31/ 2 2/3= 4F = ( +++ ) 3 1/2+ ( + ) 3 1/2 1/3+( +) 31/ 2 2/3= 3F = ( +++ ) 3 1/2+ ( + ) 3 1/2 1/3+( +) 31/ 2 2/3= 2F =(+++)3 1/2+ ( + ) 3 1/2 1/3+( +) 31/ 2 2/3= 1F =(+) 1/2+(+) 1/2 1/3+( +) 1/ 2 2/3= 高度的分布見圖: 左風載 (LW .T)14 ( 2)風荷載作用下的水平位移驗算 根據(jù)等效節(jié)點圖集中荷載所示的水平 荷載由公式 (513)計算層間剪力,然后求出③軸線框架的層間側移剛度,再計算各層的相對側移和絕對側移剛度。按公式 (21)、 (22)、 (23)計算各層的層間位移, iu? 相對側移和絕對側移 iu nikkiVF??? 1( ) /ni i ijfu V D??? ? 1 ()nikkuu???? 風荷載作用下框架層間剪力及側移 層次 /iF KN /iV KN /( / )D KN m? /iu mm? /iu mm /iiuh? hi 3 109722 1/3370 2 109722 1/3030 1 102236 1/4034 由表 2- 15 所示,風荷載作用下框架的最大層間位移角為 1/3030 遠小于 1/550,滿足規(guī)范要求。 mm1 邊 柱 Di1 Vi1 K y Mijb Miju 3 109722 20832 2 109722 20832 1 102236 22416 46 風荷載作用中柱端彎矩及剪力計算 16 層次 hi /m Vi /KN ∑ Dij /N由于結構和荷載均對 稱,故計算時可用半框架。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到。 以 AB 跨,二、三層梁為例,在恒載作用下 ,梁端剪力及柱軸力計算。 三層的梁端剪力為 12qA qBV V ql??= = kN 調(diào)幅前 vmA =vmB =()/= ?AV ?qAV mAV == B qB mBV V V? ? ?+= kN 18 調(diào)幅后 vmA = vmB =()/= kN AV? = BV? +=29kN 同理可得其它層梁端剪力。 其它梁端剪力及柱軸力計算見表 220 表 220恒載作用下梁端剪力及柱軸力( kN) 層 次 荷載引起剪力 彎矩引起 剪力 總剪力 軸剪力 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 AB跨 BC 跨 A柱 B柱 VqA=VqB VqB= VqC VmA=VmB VmB=VmC VA VB VC N頂 N底 N頂 N底 3 ( ) 0 ( ) ( ) 2 ( ) 0 ( ) ( ) 1 ( ) 0 ( ) ( ) 注:括號內(nèi)為調(diào)幅后的剪力值。 表 221 活載作用下梁端剪力及柱軸力( kN) 層次 荷載引起剪力 彎矩引起剪力 總剪力 軸剪力 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 AB跨 BC 跨 A柱 B柱 VqA=VqB VqB= VqC VmA=VmB VmB= VmC VA VB VC N 頂 =N 底 N 頂 =N 底 3 ( ) 0 ( ) ( ) 2 0 8 19 ( ) ( ) ( ) 1 ( ) 0 ( ) ( ) 注:括號內(nèi)為調(diào)幅后的剪力值。 框架梁內(nèi)力組合 在恒載作用下 , 跨間 Mmax可近似取跨中的 M代替 281 2 右左 MMqlM nans ??? 式中 M 左 、 M 右 — 梁左右端彎距,見圖 21 216括號內(nèi)數(shù)值。 在豎向荷載和地震力組合時,跨間最大彎距 MGE采用數(shù)解法計算,如表 222。 x 處截面彎距為: EAGAAx MMqxRM ???? 22 ( 210) 由 0dMdx? ,可求得跨間 Mmax的位置為1 ARx q? 將 1x 代入任一截面 x 處的彎距表達式,可得跨間彎距最大值為 2 222Am a s G E G A E A G A E AR qxM M M M M Mq? ? ? ? ? ? ? 當右震時,公式中 MEA、 MEB為反號。 梁的內(nèi)力組合見表 223。 M調(diào)幅前的數(shù)值, M'為調(diào)幅后的數(shù)值,剪力值應取 V 左 和 V 右 ',具體數(shù)值見表 2221。 m 跨 層 /kN m /kN m AB跨 3 2 1 BC跨 3 2 1 當 1xl? 或 10x? 時,表示最大彎距發(fā)生在支座處。 梁內(nèi)力組合見表 223,表中恒載和活載的組合,梁端彎矩取調(diào)幅后的數(shù)值(圖21 215 括號中數(shù)),剪力取調(diào)幅前后的較大值, M 左 、 M 右 為調(diào)幅前彎矩值, M 左 '、M 右 '為調(diào)幅后的彎矩值,剪力值應取 V 左 和 V 右 ',具體數(shù)值見表 21 217。 ③ 3 A 右 M V B 左 M V B 右 M V 跨中 MAB MBC 2 A 右 M V B 左 M V B 右 M 21 V 跨中 MAB MBC 1 A 右 M V
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