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    哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) I 摘 要 本设计为培训中心教学楼,总建筑面积 3725 平方米。教学楼主体四层。 层高 3.9 米。主体采用框架结构体系,填充墙采用轻质砌块,基础采用桩基础。 7度抗震设防,二类场地。 根据房屋的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑平面,立面及剖面设 计,并且绘制了配筋图及平面结构布置图。本建筑结构形式合理,功能分区明 确,能满足防火疏散及抗震要求,能与周围环境相协调。 关键词:关键词:建筑 框架 混凝土 抗震设计 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) II Abstrsact This design is a four -floor teaching building. The tatol area is 3725m2,the major part of the building is four floors . The hight of the floor is 3.9m,it is a roof beam post of bearing structure, the base is pile base .70 reluctant earth quake and the second kind ground. According to the use and the constuct desing demand.I did designs of the plane,afront,and the middle plane And I drew streal drawing and plane construct drawing.The construtinon has a good construct and has better use and fits the demand of the reluctant fire and the demand of the reluctant earthquake and also could match to the environment. Key words: building;fram;concrete;seismic design 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) I 目目 录录 摘摘 要要I I AbstrsactAbstrsactIIII 第第 1 1 章章 建筑设计建筑设计1 1 1.1 建筑的总平面设计1 1.2 建筑平面设计1 1.2.1 房间的平面设计 1 1.2.2 楼梯设计 1 1.3 建筑立面设计2 1.4 建筑剖面设计2 第二章第二章 结构设计说明结构设计说明3 3 2.1 工程概况.3 2.2 设计主要依据和资料.3 2.2.1 设计依据 3 2.3 结构设计方案及布置.3 2.4 变形缝的设置.3 2.5 构件初估.3 2.5.1 柱截面尺寸的确定 3 2.5.2 梁尺寸确定 3 2.5.3 楼板厚度 4 2.6 计算简图.4 2.7 荷载计算.4 2.8 侧移计算及控制.4 2.9 内力计算及组合.4 2.9.1 竖向荷载下的内力计算 4 2.9.2 水平荷载下的计算 4 2.9.3 内力组合 4 2.10 施工材料.5 2.11 施工要求及其他设计说明.5 第三章第三章 结构设计计算书结构设计计算书6 6 3.1 设计原始资料.6 3.2 结构布置及计算简图.6 3.3 荷载计算.8 3.3.1 恒载标准值计算 8 3.3.2 活荷载标准值计算 9 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) II 3.3.3 竖向荷载下框架受荷总图 9 3.3.4 重力荷载代表值计算 14 3.4 地震作用计算16 3.4.1 横向框架侧移刚度计算 16 3.4.2 横向自振周期计算 19 3.4.3 横向水平地震力计算 19 3.4.4 水平地震作用下的位移验算 21 3.4.5 水平地震作用下框架内力计算 21 3.5 竖向荷载作用框架内力计算25 3.5.1 梁柱端的弯矩计算 27 3.5.2 梁端剪力和轴力计算 38 3.6 风荷载计算41 3.7 内力组合42 3.8 截面设计45 3.8.1 框架梁的配筋计算 46 3.8.2 框架柱配筋计算 .48 3.8.3 节点设计 .51 3.9 楼板设计52 4.9.1 B,D 区格板的计算52 3.9.2 A, C 单向板计算:.55 3.10 楼梯设计56 3.10.1 踏步板计算算 .57 3.10.2 斜梁设计 58 3.10.3 平台板设计 59 3.10.4 平台梁的设计 61 3.11 雨蓬设计63 3.11.1 雨篷板的计算 63 3.11.2 雨蓬梁计算 64 结结 论论6666 致致 谢谢6767 参考文献参考文献6868 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 1 第第 1 1 章章 建筑设计建筑设计 1.11.1 建筑的总平面设计建筑的总平面设计 (1) 该地段地处哈尔滨工业大学校区内。 (2) 为创造一个良好舒适的环境,在用地范围内布置适当的绿化设计,并适当考虑 与校园绿化带的相互关系,创造一个和谐、舒适的环境。 1.21.2 建筑平面设计建筑平面设计 建筑平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的,即有机地组合内部使用空间, 使其更能满足使用者的要求,本设计是从平面设计入手,着眼于建筑空间的组合,结 合教学楼的具体特点进行设计。本设计按照各基本单元空间的功能性质、使用顺序进 行功能分析和功能分区。处理好各建筑空间的关系,合理组织好交通流线,使各种流 线符合使用顺序并做到简洁明确、顺畅直接、不交叉迂回,避免相互干扰,并布置良 好的朝向,满足采光和通风条件。 1.2.1 房间的平面设计 根据设计任务书中对建筑总面积、层数及房间数量及使用面积的要求,对各个房 间在每层平面中所占的比例初步确定每层及各房间的面积、形状与尺寸,根据功能分 析、流线分析等进行平面组合设计。首先确定组合方式。且为了提供一个较舒适宽敞 的的教学的空间,使得内部的各种功能划分比较灵活,本设计采用了开间 5.6m,进深为 7.8m 柱网,且采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块对大空间进行隔断,其材料较轻并有很 好的隔音效果。基于以上各项要求本设计的平面为矩形。楼梯设计在大厅内体现了导 向明确、疏散快捷方便的理念。 1.2.2 楼梯设计 根据人流出行和疏散的要求,有大厅的显著位置设置有楼梯 (1) 根据《建筑设计规范》中确定楼梯的踏步尺寸与楼梯段净宽:楼梯踏步高度底 层取 175mm,宽度取 300mm。其它层楼梯踏步高度取 150mm,宽度取 300mm;单跑踏 步数均为 12。 (2) 楼梯形式的选择应便于疏散迅速、安全,尽量减少交通面积并有利于房间平面 布置,根据的平面的布置、形状与尺寸,确定楼梯形式为两跑楼梯。 (3) 确定楼梯开间进深尺寸,在满足各种功能要求的情况下将开间尺寸定为 3900mm,则梯段宽度为 1450mm;根据平台宽度大于等于梯段宽度的规定,平台宽度 亦取 1760mm。 (4) 楼梯踏步数: 首层踏步数:第一跑梯段踏步数为 2100/175=12;第二跑梯段踏步数是 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 2 2100/175=12; 标准层踏步数:第一跑踏步数为 1800/150=12;第二跑梯段踏步数是 1800/150=12; (5) 梯段长度: 首层梯段长度 (12-1)×300=3300mm 标准层梯段长度:(12-1)×300=3300mm (6) 确定楼梯间的位置 楼梯应布置均匀、位置明显、空间导向性强,有利于人员的出行的疏散。本设计 的楼梯入口设置在了大厅内,并在另一侧设有楼楼,并满足防火间距的要求。 1.31.3 建筑立面设计建筑立面设计 在满足使用要求的同时,照顾到立面造型,本设计的的层层高为 3.9m。 建筑体型设计是建筑设计中的重要环节。建筑体型是建筑空间组合的外在因素,它 是内在诸因素的反映。建筑的内部空间与外部体型是建筑造型艺术处理问题中的矛盾 双方,是互为依存不可分割的,往往完美和谐的建筑艺术形象,总是内部空间合乎逻辑的反 映。 立面设计是反映整个建筑的一个方面,是生动的、富有表现力的信息来源。通过立 面门、窗及各种构配件的位置、大小、外形等变化,使建筑的外观与使用功能、经济技 术的合理性达到统一,给人以简洁、明快、朴素、大方的感受。立面处理的好坏,将影响 建筑设计的效果。 1.41.4 建筑剖面设计建筑剖面设计 剖面设计的目的主要是确定内部空间的使用高度,以确保建筑空间的满足使用要 求,考虑到教学楼是人流密集的公共建筑,要求有空调,消防等设备高度及主梁的高 度,吊顶等。所以确定层高为 3.9m,经初步估算,净高符合要求。 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 3 第二章第二章 结构设计说明结构设计说明 2.12.1 工程概况工程概况 哈尔滨工业大学培训中心教学楼,设计要求建筑面积约 3725m2, 4 层。结构为钢 筋混凝土框架结构。 2.22.2 设计主要依据和资料设计主要依据和资料 2.2.1 设计依据 a) 国家及黑龙江省现行的有关结构设计规范、规程及规定。 b) 本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001)执行。 c) 设计任务书. 本工程采用框架结构体系,地震烈度按七度设防,耐火等级为二级,其建筑构件 的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范(GBJI0I8-7)执行. 全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均 为结构标高。 2.32.3 结构设计方案及布置结构设计方案及布置 按结构布置不同,框架结构可以分为横向承重,纵向承重和纵横向承重三种布置 方案。 本次设计的教学楼采用横向承重方案,竖向荷载主要由横向框架承担,楼板为现 浇板时,一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和 地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接,这些联系梁与柱实际上形成 了纵向框架,承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。 2.42.4 变形缝的设置变形缝的设置 在结构总体布置中,为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响, 可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元。 当房屋既需要设沉降缝,又需要设伸缩缝,沉降缝可以兼做伸缩缝,两缝合并设 置。对有抗震设防要求的的房屋,其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求,并进 可能做到三缝合一。 2.52.5 构件初估构件初估 2.5.1 柱截面尺寸的确定 柱截面高度可以取,H 为层高;柱截面宽度可以取为1/15 1/20hH 。选定柱截面尺寸为 500 mm×500mm1 2/3bh 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 4 2.5.2 梁尺寸确定 框架梁截面高度取梁跨度的 l/8~l/12。该工程框架为纵横向承重,根据梁跨度可 初步确定框架梁 300mm×600mm 2.5.3 楼板厚度 楼板为现浇双向板,根据经验板厚取 130mm。 2.62.6 计算简图计算简图 在横向水平力作用下,连梁梁对墙产生约束弯矩,因此将结构简化为刚结计算体 系,计算简图如后面所述。 2.72.7 荷载计算荷载计算 作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉 灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装 荷载等。 高层建筑水平力是起控制作用的荷载,包括地震作用和风力。地震作用计算方法 按《建筑结构抗震设计规范》进行,对高度不超过 40m 以剪切为主且质量和刚度沿高 度分布比较均匀的结构,可采用底部剪力法。 竖向荷载主要是结构自重(恒载)和使用荷载(活载) 。结构自重可由构件截面尺 寸直接计算,建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载(活荷载)按荷载规 范取值,楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。 2.82.8 侧移计算及控制侧移计算及控制 框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中, 柱轴向变形引起的侧移很小,可以忽略不计。在近似计算中,一般只需计算由杆件弯曲 引起的变形。 当一般装修标准时,框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高 之比分别为 1:650,1:700。 框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之 比不宜超过 1/550 的限值。 2.92.9 内力计算及组合内力计算及组合 2.9.1 竖向荷载下的内力计算 竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置,将竖向荷载传递给每榀框架。 框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力,然后在将各敞 口单元的内力进行叠加;连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅,按两端固定进行计算。 2.9.2 水平荷载下的计算 利用 D 值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力,然后将作用在每一层上的 水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配,算出各柱的剪力,再求出柱端的弯矩,利 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 5 用节点平衡求出梁端弯矩。 2.9.3 内力组合 第一:荷载组合。荷载组合简化如下: (1)恒荷载+活荷载、 (2)恒荷载+风荷载、 (3)恒荷载+活荷载+风荷载、 (4)恒 荷载+地震荷载+活荷载。 第二:控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层,底层, 混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。 框架梁控制截面及不利内力为:支座截面,-Mmax,Vmax,跨中截面,Mmax。 框架柱控制截面为每层上、下截面,每截面组合:Mmax 及相应的 N、V,Nmax及相 应 M、V,Nmin及相应 M、V。 2.102.10 施工材料施工材料 第一:本工程中所采用的钢筋箍筋为Ⅰ级钢,fy=210N/m㎡,主筋为Ⅱ级钢, fy=300N/m㎡。 第二:柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。 第三:钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。 第四:本工程所有混凝土强度等级均为C30。 第五:墙体外墙及疏散楼梯间采用200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。 第六:当门窗洞宽≤1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;门 窗洞宽≥1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。 2.112.11 施工要求及其他设计说明施工要求及其他设计说明 第一:本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载(均布) ,当外荷载达到 3.0Kn/m时,应采取可靠措施予以保护。 第二:本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm,内配4φ8,φ6@200,构造柱为 240mm×240mm,内配4φ10,φ6@200,间隔不大于2000mm 第三;施工缝接缝应认真处理,在混凝土浇筑前必须清除杂物,洗净湿润,在刷2 度纯水泥浆后,用高一级的水泥沙浆接头,再浇筑混凝土。 第四:未详尽说明处,按相关规范执行。 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 6 第三章第三章 结构设计计算书结构设计计算书 3.13.1 设计原始资料设计原始资料 (1).冬季主导风向西南。 (2).常年地下水位低于-1.3m,水质对混凝土没有侵蚀作用。 (3).基本雪压 SO=0.4KN/M2,基本风压 WO=0.4 KN/M2,土壤标准冻结深度 2m。 (4).抗震设防烈度 7 度。 3.23.2 结构布置及计算简图结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求,进行了建筑平面、立面、及剖面设计 其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图,主体结构 4 层,层高均为 3.9m。 填充墙面采用 200 mm 厚的加气混凝土砌块,门为木门,窗为塑钢窗,门窗洞口尺 寸见门窗表。 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取 130mm,梁载面高度按梁跨度 的 1/12~1/8 估算,由此估算的梁载面尺寸见表 1,表中还给出柱板的砱强度等级。 C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2) 表 1 梁截面尺寸 横梁(b h) 层次砼强度 AB 跨BC 跨CD 跨 纵梁(b h) 1-4C30300 600250 500300 600250 500 柱载面尺寸可根据式 N=βFgEn Ac≥N/[UN]fc 估算表 2 查得该框架结构在 30m 以 下,抚震得级为三级,其轴压比值[UN]=0.9 表 2 抗震等级分类 烈 度 结构类型 6789 高度/m ≤30 >30 ≤30 >30 ≤30 >30 ≤25 框架四三三二二一一 框架结 构 剧场、体育等三二一一 表 3 轴压比限值 结构类型 抗 震 等 级 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 7 一二三 框架结构 0.70.80.9 柱截面尺寸:柱截面高度可取 h=(1/15-1/20)H,H 为层高;柱截面高度可取 b=(1-2/3)h,并按下述方法进行初步估算。 a) 框架柱承受竖向荷载为主时,可先按负荷面积估算出柱轴力,再按轴心受压 柱验算。考虑到弯矩影响,适当将柱轴力乘以 1.2-1.4 的放大系数。 b) 对于有抗震设防要求的框架结构,为保证柱有足够的延性,需要限制柱的轴压 比,柱截面面积应满足下列要求。 /ANfc c) 框架柱截面高度不宜小于 400mm,宽度不宜小于 350mm。为避免发生剪切破坏, 柱净高与截面长边之比不宜大于 4。 根据上述规定并综合考虑其他因素,设计柱截面尺寸取值统一取 500 500mm。 基础采用柱下条形基础,基础+距离室外地平 0.5,室内外高差为 0.45,框架结构 计算简图如图所示,取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线,梁轴线取至板底,2-4 层柱 高度即为层高 3.9m,底层柱高度从基础顶面取至一层板底,即 h1=3.9+0.45+0.5=4.85m。框架计算简图见图 1。 图 1 框架计算简图 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 8 3.33.3 荷载计算荷载计算 3.3.1 恒载标准值计算 屋面: 刚性防水屋面(有保温层) : 40 厚 C20 细石砼内配直径 4 间距 150 双向钢筋 0.8 kN/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平 0.02x20=0.4kN/m2 70 厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层 0.07x10=0.7 kN/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.02x20=0.4 kN/m2 100 厚结构层 0.1x25=2.5 kN/m2 12 厚板底抹灰 0.012x20=2.5 kN/m2 合 计 4.82kN/m2 楼面: 水磨石地面(10mm 面层,20mm 水泥砂浆打底,素水泥打底)0.65kN/m2 130 厚钢筋砼板 25×0.13=3.25 kN/m2 12 厚水泥沙浆 0.012×20=2.5 kN/m2 合 计 4.14 kN/m2 梁自重: 边跨梁 bXh=300×600mm 梁自重 25×0.3×(0.6-0.13)=3.75kN/m 抹灰层:12 厚水泥砂浆<0.012×(0.6-0.13) ×2+0.012×0.3>× 20=0.312kN/m 合 计 4.062kN/m2 中间跨梁 bXh=250×500mm 梁自重 25×0.25×(0.5-0.13)=3.00kN/m 抹灰层:12 厚水泥砂浆<0.012×(0.5-0.13) ×2+0.012×0.25>× 20=0.26kN/m 合 计 3.26kN/m2 柱自重: bXh=500×500mm 柱自重 25×0.50×0.50=6.25kN/m 抹灰层:12 厚水泥砂浆 0.012×0.50×4×20=0.48kN/m 合 计 6.73kN/m 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 9 外纵墙自重: 标准层: 纵墙(200 加气块) 18×(3.9-0.5-1.8)×0.20=6.48kN/m 塑钢门窗 0.35×1.8 =0.63kN/m 水泥粉刷外墙面 0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m 水泥粉刷内墙面 0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m 合 计 8.622kN/m2 底层: 纵墙(200 加砌块) 18×(4.85-1.80-0.50-0.40)×0.20=9.288kN/m 塑钢门窗 0.35×1.8=0.63kN/m 釉面砖外墙面 0.5×(4.35-1.80-0.50)=1.025kN/m 水泥粉刷内墙面 0.756kN/m 合 计 11.70kN/m 内纵墙自重: 标准层: 纵墙(200 加砌块) 18×(3.90-0.50)×0.20=14.688kN/m 水泥粉刷墙面 0.36×(3.90-0.5)×2.00=2.448kN/m 合 计 17.136kN/m 底层: 纵墙(200 加砌块) 18×(4.85-0.50-0.40)×0.20=17.06kN/m 水泥粉刷墙面 0.36×3.90×2=2.808kN/m 合 计 19.87kN/m 3.3.2 活荷载标准值计算 第一:面和楼屋面活荷载标准值 根据荷载规范查得: 上人屋面 2.0 2 mkN 楼面:教室 2.0 2 mkN 走 道 2.5 2 mkN 第二:雪荷载 0.45 2 mkN 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者中取大值。 3.3.3 竖向荷载下框架受荷总图 本次设计的教学楼纵向柱距为 4.50m,横梁跨度为 6.90m,单区格板为 4.50m×6.90m。L1/L2=1.5T1=0.502S,则取为 0 n  FI=(1-δn) 1 i EKn jj j G Hi F G H   各层横向地震作用及楼层地震剪力计算见表 8 表 8 各层横向地震作用及楼层地震剪力 层 次 hiHiGiGiHi   S j ii ii HG HG 1 FiVi 43.916.554139685000.345202.07202.07 33.912.65488461782.60.311182.15384.22 23.98.754884427350.215125.93510.15 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 20 14.854.855233253800.12874.97585.12 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图 5,6 图7 层间剪力分布图6 水平地震作用分布 图 6 水平地震作用分布 图 7 层间剪力分布 3.4.4 水平地震作用下的位移验算 水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移 μi分别按式 i  和 μ(Δμ)k计算 1 i n i ij i V u D     n k和 1 计算过程见表 9,表中还计算了各层的层间弹性位移角=Δμi/hi e  表 9 横向水平地震作用下的位移验算 层次 ViDi△μiμihi θe= i i h  4202.073058820.666.3239001/5909 3384.223058821.265.6639001/3095 2510.153058821.674.4039001/2335 1585.122143682.732.7348501/1777 由表 9 可见,最大层间弹性位移角发生在第 1 层,其值为 1/5909<1/550 满足式 Δμe≤[θe]h 的要求,其中[Δμ/h]=1/550 由表查得。 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 21 3.4.5 水平地震作用下框架内力计算 水平地震作用下的内力采用改进的反弯点法。框架柱端剪刀及等矩分别按式 Vij= 计算,其中 Dij取自表∑Dij取自表 5,层间剪刀取自表 7,各柱和V D D i S j和 ij ij  1 b ij MyhVij· 反弯点高度比 y 按式 y=yn+y1+y2+y3确度,各修正值见表 10,各层柱剪力计算见表 9。 表 10 柱剪力计算 层次 A 轴柱B 轴柱C 轴柱D 轴柱 第 四 层 12245 0.040 305882 D D   0.040 202.078.09VKN 20074 0.066 305882 D D   0.066 202.0713.26VKN同 A 轴同 B 轴 第 三 层 12245 0.040 305882 D D   0.040 384.2215.38VKN 20074 0.066 305882 D D   0.066 384.2225.36VKN同 A 轴同 B 轴 层次 A 轴柱B 轴柱C 轴柱D 轴柱 第 二 层 12245 0.040 305882 D D   0.040 510.1520.41VKN 20074 0.066 305882 D D   0.066 510.1530.67VKN同 A 轴同 B 轴 第 一 层 9544 0.0445 214368 D D   0.0445 585.1226.1VKN 12505 0.0585 368071 D D   0.0585 585.1234.26VKN同 A 轴同 B 轴 表 11 各柱的反弯点高度 层 次 A 轴柱B 轴柱C 轴柱D 轴柱 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 22 第 四 层 0 11 23 1.270.45 1.00 1.00 0.45 ky y y y        0 11 33 3.490.50 1.00 1.00 0.50 ky y y y        同 A 轴同 B 轴 第 三 层 0 11 33 1.270.464 1.00 1.00 0.50 ky y y y        0 11 33 3.490.50 1.00 1.240 0.50 ky y y y        同 A 轴同 B 轴 第 二 层 0 11 33 1.270.464 1.000 1.240 0.464 ky y y y        0 11 33 3.490.5 1.00 1.240 0.50 ky y y y        同 A 轴同 B 轴 第 一 层 0 23 1.580.587 00 0.587 ky y y      0 23 4.360.55 0.8040 0.55 ky y y     同 A 轴同 B 轴 梁端弯矩剪力及柱轴力发别按下式计算: )( 1  ij b i l b l b l bl b MM ii i M    )( 1  ij b i r b l b r b r b MM ii i M    Vb=(Mb1+ Mb2)/l, Ni= k n ik r b l b VV   )( 表 12 横向水平地震作用下 A 轴框架柱 层号 () im VKN ( ) y m c MKN m 上 () c MKN m 下 () 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 23 48.090.36420.0711.48 315.380.4532.9926.99 220.410.46442.6736.93 126.10.58752.2874.31 表 13 横向水平地震作用下 B 轴框架柱 层号 () im VKN ( ) y m c MKN m 上 () c MKN m 下 () 413.260.4528.4423.27 325.360.5049.4549.45 230.670.5059.8159.81 134.260.5574.7791.39 结果如图 8,图 9,图 10 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 24 图 8 地震作用下的框架弯矩图 图 9 地震作用下的框架剪力图 图 10 地震作用下的框架轴力图 3.53.5 竖向荷载作用框架内力计算竖向荷载作用框架内力计算 竖向荷载作用下的内力一般可采用近似法,有分层法,弯矩二次分配法和迭代法。 当框架为少层少跨时,采用弯矩二次分配法较为理想。这里竖向荷载作用下的内力计 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 25 算采用分层法。 竖向荷载作用下,框架的内力分析除活荷载较大的工业与民用建筑.可以不考虑活 荷载的不利布置,这样求得的框架内力,梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏 低,但当活载占总荷载的比例较小时,其影响很小.若活荷载占总荷载的比例较大时,可在 截面配筋时,将跨中弯距乘以 1.1~1.2 的较大系数。 框架横梁均布恒荷载、活荷载可从前面荷载计算中查得。具体数值见图 10。其中 框架柱的相对线刚度除底层柱之外其于各层乘以 0.9。 图 11 横向框架荷载作用图 由于柱纵向集中荷载的作用,对柱产生偏心。在恒荷载和活荷载的作用下的偏心 矩如图 12,13 所示。 图 12 竖向恒载引起的偏心弯矩 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 26 图 13 竖向活载引起的偏心弯矩 3.5.1 梁柱端的弯矩计算 梁端柱端弯矩采用弯矩分配法计算。计算步骤为: (1) 将原框架分为 5 个敞口单元,除底层柱外的其于各层柱的相对线刚度乘以 0.9。 (2) 用弯矩分配法计算每一个敞口单元的杆端弯矩,底层柱的传递系数为 0.5, 其余各层柱的传递系数为 1/3。 将分层法所得到的弯矩图叠加,并将节点不平衡弯矩进行再分配。 梁端固定弯矩计算: 恒载: 屋面: , 22 11 23.04 6.376.20 1212 AW BW g MglkN m    , 76.20 BW AW g MkN m , 22 11 13.382 2.13.72 1212 BW CW g MglkN m    , 3.72 CW BW g MkN m , 22 11 23.04 6.376.20 1212 CW DW g MglkN m    哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 27 , 76.20 DW CW g MkN m 楼面: , 22 11 31.496 6.3104.173 1212 Ab Bb g MglkN m    , 104.73 Bb Ab g MkN m , 22 11 23.09 2.18.49 1212 Bb Ab g MglkN m    , 8.49 Bb Cb g MkN m , 104.173 Cb Db g MkN m  , 104.73 Db Cb g MkN m 活载: 屋面: , 22 11 7.88 6.326.06 1212 Aw Bw q MqlkN m    , 26.06 BW AW q MkN m , 22 11 4.2 2.11.54 1212 BW CW q MqlkN m    , 1.54 CW BW q MkN m , 22 11 7.88 6.326.06 1212 CW DW q MqlkN m    , 26.06 CW DW q MkN m 屋面: , 22 11 7.88 6.326.06 1212 Ab Bb q MqlkN m    , 26.06 Bb Ab q MkN m , 22 11 5.25 2.11.93 1212 Bb Cb q MqlkN m    哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 28 , 1.93 Cb Bb q MkN m , 22 11 7.88 6.326.06 1212 Cb Db q MqlkN m    , 26.06 Db Cb q MkN m 分层法计算见图 14、15、16。 -12.67 10.83 25.64-31.22-38.0269.23 -32.4932.49 0.640.45 -1.091.57 -1.57-1.53-2.17 5.26 -17.92 10.527.40 25.93-25.93-25.23-35.84 25.7851.5636.28 -1.86-3.72-11.2676.20-76.20-11.64 0.412 右梁 下柱 左梁 0.2900.2980.5870.413 左梁下柱 32.49 32.49 69.23 31.22 38.02 25.64 12.6710.83 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 29 图 14 顶层弯矩分配及弯矩图 右梁下柱 左梁 -4.24-8.49-20.20104.17 -104.17-12.82 上柱下柱左梁上柱 12.99 0.292 0.2920.415 34.1634.1648.55 -15.91 4.654.656.60 -0.53 0.150.150.22 38.9626.14-65.24 8.71 0.319 0.225 0.2250.231 -7.73 24.28 -31.82-22.45-22.45 -23.0423.04 3.30 -1.05 -0.74 -0.74-0.760.76 98.88 -23.19 -43.39 -32.2919.57 -14.46 12.99 65.24 26.14 8.71 38.96 7.73 98.88 32.29 23.19 43.39 19.57 14.46 图 15 三-二层弯矩分配及弯矩图 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 30 8.02 13.54 -24.07 -63.60 0.84-0.82 7.10 -23.25 50.31 0.430 右梁下柱 0.268 左梁 0.328 20.73 11.56 20.46-35.18-41.4598.70 23.1140.63 -0.84-0.72-1.16 3.55 -16.51 4.425.00 23.85-23.85-20.53-33.01 25.1531.3535.45 -4.24-8.49-20.2104.17 -104.71-12.82 0.231 上柱下柱左梁 0.2040.2370.303 上柱 0.160.25 -0.58 0.18 13.57 63.6 23.11 11.56 40.63 98.70 8.02 33.18 41.45 20.46 24.07 20.73 图 16 底层弯矩分配及弯矩图 竖向均布恒载作用下的框架弯矩图如 图 17。 哈尔滨工业大学成人高等教育本科毕业设计(论文) 31 20.73 11.56 41.45 (38.50) 38.539 (35.19) 98.7 (103.43) 33.18 (29.76) 37.65 (30.80) 51.41 (46.35) 32.29
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