框架結構教學樓結構設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 橫向主梁的恒載，它們包括主梁自重、次梁自重、樓板重、及女兒墻等重力荷載，計算如下：P1 = (1/2)2++=P2 =(1/2)4 += KN集中力矩 M1=PBeB =（）/2 = KNm M2=PDeD =（）/2 = KNm對于 14 層，q1″是包括梁自重和其上部墻重,為均布荷載，其它荷載的計算方法同第 5 層。 q1 =qq 2″和 q2， 分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。q2， == KN/m外縱墻線密度[（ ）+]/= KN/m內縱墻線密度[（ ）]/= KN/mP1= P4= (1/2)2++=P2 = P3 =(1/2)4 ++= KN集中力矩 M1=PBeB =（）/2 = KNm M2=PDeD =（）/2 = KNm 恒荷載作用下梁的固端彎矩計算等效于均布荷載與梯形、三角形荷載的疊加。 梯形：q =（12α178。+α179。）q 2 本設計中 AB,CD 跨 α=三角形：q = q2，對于第 5 層，AB,CD 跨梁： q=+=BC 跨：q ″=+=AB,CD 跨梁端彎矩：M AB= MB A=ql2AB/12 =20 = （）BC 跨梁端彎矩： MBC= MCB=ql2AB/12 = = （）對于第 14 層，AB,CD 跨梁： q=+=BC 跨：q ， =+=AB,CD 跨梁端彎矩：M BD= MDB=ql2BD/12 = = （）BC 跨梁端彎矩： MBC= MCB=ql2AB/12 = = （） 恒載作用下框架的彎矩計算 分配系數的計算: iS???其中 為轉動剛度iS采用分成法計算時，假定上下柱的遠端為固定時與實際情況有出入。因此，除底層外，其余各層的線剛度應乘以 的修正系數，其傳遞系數由 改為 。21 圖 54 恒載作用下彎矩分配圖22圖 55 恒載彎矩圖23 活載作用下柱的內力計算 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示： 圖 56 活荷載作用下的荷載分布圖對于第 5 層，q1== KN/mP1 = (1/2)2+= KNP2 =(1/2)4 += KN集中力矩 M1= M4=PBeB =（）/2 = KNm M2= M3=PDeD =（）/2 = KNm同理，在屋面雪荷載的作用下：q1== KN/mP1 = (1/2)2+= KNP2 =(1/2)4 += KN集中力矩 M1 =PBeB =（）/2 = KNm M2 =PDeD =（）/2 = KNm對于第 14 層，q1== KN/mq2== KN/mP1 = (1/2)2+= KNP2 =(1/2)2+(1/2)2+= KN24集中力矩 M1=PBeB =（）/2 = KNm M2=PDeD =（）/2 = KNm將計算結果匯總如下兩表：表 51 橫向框架恒載匯總表層次q1KN/mq2KN/mP1P4 KNP2 P3KNM1 M4KNmM2 M3KNm5 14 表 52 橫向框架活載匯總表層次q1KN/mq2KN/mP1P4 KNP2 P3KNM1 M4KNmM2 M3KNm5 14 活荷載作用下梁的內力計算對于第 5 層，AB,CD 跨梁： q==BC 跨：q ″==AB,CD 跨梁端彎矩：M AB= MB A=ql2AB/12 = = （）BC 跨梁端彎矩： MBC= MCB=ql2AB/12 = = （）對于第 14 層，AB,CD 跨梁： q==25BC 跨：q ， ==AB,CD 跨梁端彎矩：M BD= MDB=ql2BD/12 = = （）BC 跨梁端彎矩： MBC= MCB=ql2AB/12 = = （）26 圖 57 活載作用下彎矩分配圖27圖 58 活載彎矩圖28 跨中彎矩計算恒載作用下梁的跨中彎矩，按實際荷載利用兩端帶彎矩的簡支求得。以下結果為彎矩調幅后的結果。對于 5 層：M AB 中 =M0（ M 左 + M 右 ）mMBC 中 =M0（M 左 + M 右 ）m對于 4 層：M BD 中 =mME =m對于 3 層：M BD 中 =mME =m對于 2 層：M BD 中 =mME=m對于 1 層：M BD 中 =mME =m對梁彎矩進行調幅，調幅系數為 β，取 。調幅后：梁端彎矩 M’1 =βM1 M’2=βM2跨中彎矩：M’ 中 =M 中 (M’1 + M’2）/2注：這里彎矩帶正負號，梁上邊受拉為負，下邊受拉為正。活荷載作用下的梁跨中彎矩，利用兩端帶彎矩的簡支求得。對于 5 層：M AB 中 =M0（ M 左 + M 右 ）mMBC 中 =M0（M 左 + M 右 ）m對于 4 層：M BD 中 =mME =m對于 3 層：M BD 中 =mME =m對于 2 層：M BD 中 =mME=m對于 1 層：M BD 中 =mME =m又考慮荷載最不利位置，將跨中彎矩乘以 ，計算結果如下：對于 5 層：M AB 中 = =mMBC 中 = =m對于 4 層：M BD 中 ==mME ==m對于 3 層：M BD 中 ==mME ==m對于 2 層：M BD 中 ==m29ME==m對于 1 層：M BD 中 ==mME ==m 梁端剪力和柱軸力的計算恒載作用下：表 53 恒載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）荷載引起的剪力 彎矩引起的剪力 總剪力 柱軸力AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱層次VA=VB VB=VC VA=VB VB=VC VA VB VB=VC Nu Nb Nu Nb5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 表 54 活載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）荷載引起的剪力 彎矩引起的剪力 總剪力 柱軸力AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱層次VA=VB VB=VC VA=VB VB=VC VA VB VB=VC Nu Nb Nu Nb5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 30 重力荷載代表值計算及荷載匯總 第一層重力荷載代表值計算及荷載匯總梁、柱：表 5－5 梁重力統計類別 凈 跨（ mm） 截 面（mm）荷載標準值（KN/m 2）數 量(根)單 重（KN）總 重（KN）7200 300600 30 3000 300600 15 縱向連系梁 3000 200400 56 合計 表 5－6 柱重力統計類別 計算高度（mm） 截 面（mm） 密 度（KN/m 3） 體 積（m 3） 數 量（根） 單 重（KN） 總 重（KN）柱 3200 400400 25 60 768合計 768內外填充墻重的計算： 表 5－7 柱重力統計類別 總計算長度 （m） 墻計算高度 （m） 墻厚計算值（m） 荷載標準值（KN/m 2） 總 重（KN）外墻 7 7 內墻 7 合 計 樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板的 倍計算）： 樓板面積： – –2=（m 2） 樓梯面積: +2=（m 2）恒載=樓梯恒載+ 樓板恒載 : + = 活載：（+2）+ （ – –2） =31由以上計算可知，一層重力荷載代表值為G1=G 恒 +G 活=768 + + + + = 注：柱剩上粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數 。 第二層至第四層重力荷載代表值計算及荷載匯總第二層至四層的重力荷載代表值同第一層的計算差異不大,僅多一面內墻 ,所以：二層、三層、四層的重力荷載代表值為G2= G3= G4= 第五層重力荷載代表值計算及荷載匯總梁重力荷載（同一層）： 柱重力荷載（同一層）：768KN內外填充墻及女兒墻重的計算：表 58 墻重力統計類別 總計算長度 （m） 墻計算高度 （m） 墻厚計算值 （m） 荷載標準值（KN/m 2） 總 重（KN）女兒墻 1．4 0．24 11 外墻 7 7 內墻 7 合計 屋面板及樓板恒載、活載計算同一～四層 樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板的 倍計算）： 樓板面積： – –2=（m 2） 樓梯面積: +2=（m 2）恒載=樓梯恒載+ 樓板恒載 : + = 活載：（+2）+ （ – –2） =雪載：=由以上計算可知，五層重力荷載代表值為G5=G 恒 +G 活= + + + + = 集中于各樓層標高處的重力荷載代表值 G i 的計算結果如下圖所示：32圖 59 重力荷載代表值336 水平荷載計算 風荷載計算垂直作用在建筑物表面的風荷載按下式計算：= (61)kWz?s?o式中 —風荷載標準值（kN/m 2） ；k —高度 z 處的風振系數；zs —風荷載體型系數；—風壓高度變化系數；z?—基本風壓 （kN/m 2） 。o 根據所給條件：基本風壓 Wo = kN/m2 。 則 風壓高度變化系數 z 由《建筑結構荷載規范》確定?橫向風荷載的標準值 Wk為：Wk= z s zWo?表 61 Wk 值計算表離地高度 Uz Bs Us Wo hi hj Wk 34圖 61 風荷載示意圖表 62 側移值計算表框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：Vij=DijV i /∑Dij (63)M bij=Vijyh (64)M uij=Vij（1y）h (65)y=yn+y1+y2+y3 (66)注：y n框架柱的標準