某中學(xué)教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書本科畢業(yè)設(shè)計-在線瀏覽
2024-08-02 17:02本頁面
【正文】 ①內(nèi)粉刷為混合砂漿底，紙筋灰面，厚20mm，“803”內(nèi)墻涂料兩度。（4）散水做法：混凝土散水 ①50厚C15混凝土撒1:1水泥砂子，壓實趕光 ②150厚3:7灰土墊層 ③素土夯實向外坡4% 結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示,取第⑤——⑤軸線作為計算單元取跨度較大者進(jìn)行計算l=7200mm ， h=(~)l=900~600mm,取h=600mm b=(~)h=200~300mm,取b=250mm故框架梁初選截面尺寸為bh=250mm600mm邊柱連系梁，取bh=250mm500mm中柱連系梁，取bh=250mm400mm按層高確定柱截面尺寸，室內(nèi)外高差為450mm,取底層H=4350mm, b=(~)H=218mm~290mm初選柱截面尺寸 bh=400mm400mm現(xiàn)澆板厚100mm（見圖2） 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)生相對位移； ③不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。各梁柱構(gòu)件的線剛度經(jīng)計算后列于圖2，其中在求梁截面慣性矩時考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，梁取I=2I0（I0為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。 雙向板荷載傳遞示意圖 恒載作用下框架計算簡圖樓面活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖所示，圖中各荷載值計算如下：P4AB=P4CD==P4BC=3=P4A=P4D= =P4B=P4C=（+）3+=PAB=PCD==PBC=3=PA=PD==PB=PC=+3= 活載作用下框架計算簡圖風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計算公式為：本地區(qū)基本風(fēng)壓為：=，地面粗糙類別為B類；因本結(jié)構(gòu)高度H=30m,可取=；對于矩形平面181。表中z為框架節(jié)點至室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點的受風(fēng)面積，計算結(jié)果如圖5所示。s z(m)μz(kN/m2)A(m2)PW(kN)4321 風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖荷載取設(shè)計值，它等于荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù)。假定：①沒有水平位移；②某樓層的豎向荷載只對本層框架梁及與其相連的樓層柱產(chǎn)生內(nèi)力。等效說明: ，；， 屋頂荷載等效 = = g邊=g4AB1+g4AB2=+（12+）= g中=g4BC1+g4BC2=+= 樓面荷載等效 = = g邊=gAB1+gAB2=+（12+）= g中=gBC1+gBC2=+= 如圖所示結(jié)構(gòu)內(nèi)力可以彎矩分配法計算并可利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計算。 彎矩分配法計算過程 頂層彎矩計算結(jié)果 2,3層彎矩計算結(jié)果底層彎矩計算結(jié)果將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個框架結(jié)構(gòu)在荷載作用下的彎矩圖。為提高精度，可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，修正后豎向荷載作用下整個結(jié)構(gòu)彎矩圖如圖所示。不平衡彎矩再分配?？蚣芰涸趯嶋H分布荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩如圖所示。豎向恒載作用下梁端剪力表層次荷載引起的剪力彎矩引起的剪力AB跨BC跨4321注：表中V的單位均為KN豎向恒載作用下柱端軸力表層次A柱軸力B柱軸力N頂N底N頂N底4321注：N底=N頂+柱自重?，F(xiàn)澆框架的彎矩調(diào)幅系數(shù)可取=~，層數(shù)AB跨=CD跨BC跨調(diào)幅前調(diào)幅后調(diào)幅前調(diào)幅后梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右4321框架梁在恒荷載作用下經(jīng)調(diào)幅并算至柱邊截面的彎矩先將梯形，三角形荷載化為等效的均布荷載 屋頂荷載等效 = = q邊=q4AB=（12+）= q中=q4BC== 樓面荷載等效 = = q邊=qAB=（12+）= q中=qBC== 如圖所示結(jié)構(gòu)內(nèi)力可以彎矩分配法計算并可利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計算。很顯然，疊加后框架內(nèi)各節(jié)點彎矩并不一定能達(dá)到平衡，這是由于分層法計算的誤差造成的。并進(jìn)而可求得框架各梁柱的剪力和軸力。對應(yīng)的活載作用下的彎矩圖為 活載作用下的彎矩圖框架梁在實際分布荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩如圖所示。做如下假定：1 中間層某柱AB及與其上下相鄰柱的線剛度相等2 柱AB及與其上下相鄰柱的層間水平位移相等3 柱AB兩端節(jié)點及與其上下左右相鄰的各個節(jié)點的轉(zhuǎn)角相等（單位：kN/m） 側(cè)向剛度D的表達(dá)式中值反應(yīng)了梁柱線剛度比值對柱側(cè)向剛度的影響，稱為框架柱側(cè)向剛度降低系數(shù)。層次柱A,D柱B,C上下上下4321 ，剪力的計算 在求得柱端彎矩后，梁端彎矩可按節(jié)點彎矩平衡條件，將節(jié)點上下端彎矩之和按左右梁的線剛度比例分配，計算公式為： 式中，—節(jié)點處左，右的梁端彎矩； ，—節(jié)點處柱上，下端彎矩； ，—節(jié)點左，右的梁的線剛度梁端剪力計算結(jié)果見下表層次邊跨梁AB中跨梁BC柱的軸力MAMBVMBMCV4321框架結(jié)構(gòu)在左風(fēng)作用下的內(nèi)力結(jié)果見內(nèi)力圖 左風(fēng)作用下的彎矩圖 風(fēng)荷載作用下框架剪力，軸力圖 式中—第j層k號柱的側(cè)向剛度；風(fēng)荷載作用下側(cè)移計算表層次(kN)(kN/m)(m)/h限值判定41031031031/550符合31031031031/550符合21031031031/550符合11031031031/550符合 抗震設(shè)防烈度7度，場地類型為二類，設(shè)計地震分組為第一組 重力荷載代表值是結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和可變荷載組合值之和，是表示地震發(fā)生時根據(jù)遇合概率確定的“有效重力”集中于各質(zhì)點的重力荷載代表值Gi，為各層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻柱等質(zhì)量，無論是否為上人屋面，其屋面上的可變荷載均取雪載。mmBC跨梁：=1053104=108109Nmm其它層：=1053104=109N層次（kN）（kN）(m)(m)4448500344850024485001368160 s水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和位移的計算 多遇地震作用下，設(shè)防烈度為7度，查《抗規(guī)》表=；二類場地,設(shè)計地震分組為第一組，抗震等級為三級，查《抗規(guī)》表，=。結(jié)構(gòu)底部剪力為：kN各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，樓層地震剪力及樓層層間位移計算見下表：層次（kN）(m)（kN）（kN）（kN/m）（m）41208733670246326324485003119667626125844850028125542516834485001452292361919368160 地震作用計算簡圖層次柱hViD/VikKy0M上M下4邊柱 632中柱3邊柱1258中柱2邊柱1683中柱1邊柱1919中柱 注：表中；；； 梁端彎矩剪力的計算 層次邊跨梁AB中跨梁BC柱的軸力MAMBVMBMCV邊柱A,D中柱B,C4321 地震作用作用下的彎矩圖 地震作用下梁端剪力柱的軸力圖 第 88 頁 共 88 頁層次桿件號截面內(nèi)力荷載類別組合類型恒載①活載②風(fēng)載③，③180。①+（②+③）（①+②）+④4 AB梁梁左M 177。 V 177。 跨中M 177。 梁右M 177。 V 177。 BC梁梁左M 177。 V 177。 跨中M 177。 梁右M 177。 V 177。 3AB梁梁左M 177。 V 177。 跨中M 177。 梁右M 177。 V 177。 BC梁梁左M 177。 V 177。 跨中M 177。 梁右M 177。 V 177。 2 AB梁梁左M 177。 V 177。 跨中M 177。 梁右M 177。 V 177。 BC梁梁左M 177。 V 177。 跨中M 177。 梁右M 177。 V 177。 1AB梁梁左M 177。 V 177。 跨中M 177。 梁右M 177。 V 177。 BC梁梁左M 177。 V 177。 跨中M 177。 梁右M 177。 V 177。 屋面橫梁彎矩控制值計算位置截面荷載M(kN （①+②）+④（①+②）+④180。 （①+②）+④（①+②）+④180。 （①+②）+④（①+②）+④180。 （①+②）+④ （①+②）+④180。組合時，剪力設(shè)計值大小相等 ；樓面橫梁控制值計算（三層）位置截面荷載M(kN （①+②）+④ （①+②）+④180。 （①+②）+④ （①+②）+④180。
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