某五層鋼框架公寓樓結構設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 　　 　 　　　　　　　 　 　　 　 　　　　　　　 　 　　 　 　　　　　　　 　 　　 　 　　　　　　　 　 活載作用下內力計算過程(a) 恒載彎矩圖（）(b) 恒載剪力圖（kN）(c) 恒載軸力圖（kN）(a) 活載彎矩圖（）(b) 活載剪力圖（kN）(c) 活載軸力圖（kN） 風載作用下內力分析(1) 各柱的D值及剪力分配系數計算風荷載作用下需考慮框架節點的側移，采用“D”值法。： 各柱D值及剪力分配系數 (2) 各柱的反彎點位置、剪力、柱端彎矩計算框架各柱反彎點位置、剪力、：(3) 梁端彎矩的計算梁端彎矩的計算根據節點平衡理論，按各節點上梁的線剛度大小進行分配。以五、四層為例：第五層：A節點：已知則。 B節點：已知則 。 第四層：A節點：已知則B節點：已知，則。 各柱的反彎點位置、剪力、柱端彎矩 由此表可得層間相對最大位移，滿足要求；框架柱柱頂水平，滿足要求。(4) 風載作用下內力圖風載彎矩、剪力、(a)、(b)、(c)：(a) 風載彎矩圖（）(b) 風載剪力圖（kN）(c) 風載軸力圖（kN） 內力組合在進行荷載組合時，應該考慮活載的最不利布置。對多層框架，如果考慮地震組合，可以不考慮活載的不利布置；如果不考慮地震組合。由于本工程位于6度抗震設防區，在設計時不考慮地震作用。對多層框架，根據《建筑結構荷載規范》（GB50009）的規定，對梁和柱的計算都要考慮活載的折減。本建筑在設計樓面梁時，主梁的從屬面積超過25m2,；設計柱時，按《建筑結構荷載規范》（GB50009）。本建筑的荷載組合采用《建筑結構荷載規范》（GB50009）、框架結構的基本組合簡化規則，由可變荷載效應控制的組合：①。②。③；由永久荷載效應控制的組合：。 框架梁內力組合因為各層梁截面均相同，而頂層荷載較標準層大，故只取首層、頂層的邊跨梁和中間梁組合。：88 框架梁內力組合表 框架柱內力組合表畢業設計計算書 框架柱內力組合因為各層柱子的截面相同，故只取首層、中間標準層的邊柱和中柱進行內力組合。：：彎矩M以梁上部受拉為正，下部受拉為負；剪力V以使梁順時針轉為正，逆時針轉為負；軸力N以壓力為正，拉力為負。：彎矩M以柱外側受拉為正，內側受拉為負；剪力V以使柱順時針轉為正，逆時針為負；軸力N以壓力為正，拉力為負。 結構、構件驗算 框架柱驗算框架柱的驗算包括強度、整體穩定和局部穩定驗算 。計算時不考慮抗震設防要求，按照《鋼結構設計規范》GB50017計算。 柱A1A0(1) 截面特性柱A1A0的截面為HW，其截面特性此壓彎構件受壓翼緣自由外伸寬度b1與其厚度t之比（），即所以查表得。(2) 控制內力根據內力組合表，強度驗算可能由以下組合控制 (3) 強度驗算 截面無削弱，對第一組內力：滿足要求。對第二組內力：滿足要求。(4) 彎矩作用平面內的穩定驗算根據《鋼結構設計規范》GB50017，按有側移框架柱計算。由于橫梁A1B1的軸力很小，在計算柱長度系數時不考慮其影響。柱腳在橫向為剛接，不考慮梁的組合效應，按純鋼梁計。梁A1B1的截面為HN其慣性矩為。，由《鋼結構設計規范》附表D2由《鋼結構設計規范》附錄C此柱截面為b類截面，查得，框架為有側移純框架。，對于第一組內力： 對于第二組內力： (5) 彎矩作用平面外穩定驗算縱向框架梁截面為HN其慣性矩為與柱剛接。柱腳在縱向也取剛接。，由《鋼結構設計規范》附表D2 由《鋼結構設計規范》附錄C按b類截面查得 ，框架為有側移純框架。截面影響系數對于第一組內力：對于第二組內力：(6) 局部穩定1) 翼緣板的寬厚比 滿足要求。2) 腹板的高厚比對于第一組內力：腹板的允許高厚比： 高厚比，滿足要求。對于第二組內力：板的允許高厚比： 高厚比，滿足要求。因柱均采用同一截面形式，其它柱段的局穩可不用再計算。 柱B1B0(1) 截面特性 與柱A1A0 相同。(2) 控制內力根據內力組合表，強度驗算可能由以下組合控制 (3) 強度驗算 截面無削弱，對第一組內力：滿足要求。對第二組內力：滿足要求。(4) 彎矩作用平面內的穩定驗算根據《鋼結構設計規范》GB50017，按有側移框架柱計算。由于橫梁A1B1的軸力很小，在計算柱長度系數時不考慮其影響。柱腳在橫向為剛接，不考慮梁的組合效應，按純鋼梁計。梁B1C1的截面為HN其慣性矩為，由《鋼結構設計規范》附表D2由《鋼結構設計規范》附錄C此柱截面為b類截面，查得，框架為有側移純框架。，對于第一組內力： 對于第二組內力： (5) 彎矩作用平面外穩定驗算縱向框架梁截面為HN其慣性矩為與柱剛接。柱腳在縱向也取剛接。，由《鋼結構設計規范》附表D2 由《鋼結構設計規范》附錄C按b類截面查得 ，框架為有側移純框架，截面影響系數對于第一組內力：對于第二組內力： 柱A2A3(1) 截面特性 與柱A1A0 相同。(2) 控制內力根據內力組合表，強度驗算可能由以下組合控制 (3) 強度驗算 截面無削弱，對第一組內力：，滿足要求。對第二組內力：，滿足要求。(4) 彎矩作用平面內的穩定驗算根據《鋼結構設計規范》GB50017，按有側移框架柱計算。由于橫梁A1B1的軸力很小，在計算柱長度系數時不考慮其影響。柱腳在橫向為剛接，不考慮梁的組合效應，按純鋼梁計。梁A3B3的截面為HN其慣性矩為。，《鋼結構設計規范》附表D2由《鋼結構設計規范》附錄C此柱截面為b類截面，查得，框架為有側移純框架。，對于第一組內力： 對于第二組內力： (5) 彎矩作用平面外穩定驗算縱向框架梁截面為HN其慣性矩為與柱剛接。，由《鋼結構設計規范》附表D2 由《鋼結構設計規范》附錄C按b類截面查得 ，框架為有側移純框架。截面影響系數對于第一組內力：對于第二組內力： 柱B2B3(1) 截面特性：與柱A1A0 相同。(2) 控制內力根據內力組合表，強度驗算可能由以下組合控制 (3) 強度驗算 截面無削弱，對第一組內力：，滿足要求。對第二組內力：，滿足要求。(4) 彎矩作用平面內的穩定驗算根據《鋼結構設計規范》GB50017，按有側移框架柱計算。由于橫梁A1B1的軸力很小，在計算柱長度系數時不考慮其影響。柱腳在橫向為剛接，不考慮梁的組合效應，按純鋼梁計。梁A3B3的截面為HN其慣性矩為。，《鋼結構設計規范》表D2由《鋼結構設計規范》附錄C此柱截面為b類截面，查得，框架為有側移純框架。，對于第一組內力： 對于第二組內力： (5) 彎矩作用平面外穩定驗算縱向框架梁截面為HN其慣性矩為與柱剛接。，由《鋼結構設計規范》附表D2 由《鋼結構設計規范》附錄C按b類截面查得 ，框架為有側移純框架。截面影響系數對于第一組內力：對于第二組內力： 框架橫梁驗算 采用組合樓板時，框架梁與樓板有可靠連接，能阻止梁上翼緣的側向失穩；在支座負彎矩處，受壓下翼緣處設側向支撐。另外，本工程抗震設防烈度為6度，熱軋H型鋼的局部穩定能夠保證，不必進行驗算。因此框架梁只需進行強度和撓度驗算。另外，主梁一般不考慮組合效應，按鋼梁計算。 梁A5B5 (1) 截面特性 梁A5B5截面為HN，其截面特性為：A=。(2) 控制內力由內力組合表，強度驗算由以下組合控制 (3) 強度驗算截面無削弱，按壓彎構件驗算正應力。另外，在次梁與主梁的連接處主梁腹板設置加勁肋，不必驗算局部壓應力。梁翼緣承受的正應力驗算第一組內力： 第二組內力：滿足要求。梁腹板承受的剪力第一組內力：滿足要求。第二組內力：，滿足要求。(4) 撓度驗算（荷載的標準組合）梁的最大撓度包括兩部分，一部分由恒載產生，另一部分由活載產生，將兩部分疊加即為總撓度。1) 計算恒載撓度計算過程如下（）： 梁A5B5恒載撓度計算簡圖從上圖可得由集中恒載產生的撓度，用結構力學中的圖乘法計算，均布恒載產生的撓度可用公式求得。2）計算活載撓度 計算過程如下（）： 梁A5B5活載撓度計算簡圖用結構力學圖乘法： 滿足要求。，滿足要求。 梁A1B1 (1) 截面特性 梁A1B1截面特性同梁A5B5(2) 控制內力由內力組合表，強度驗算由以下組合控制 (3) 強度驗算截面無削弱，按壓彎構件驗算正應力。另外，在次梁與主梁的連接處主梁腹板設置加勁肋，不必驗算局部壓應力。梁翼緣承受的正應力驗算第一組內力：第一組內力：滿足要求。梁腹板承受的剪力，滿足要求。(4) 撓度驗算 方法同A5B5，梁在恒載和活載下的撓度分別為，滿足要求。，滿足要求。 梁B1CB5C5梁B1CB5C5的截面與梁A1BA5B5的截面尺寸相同，、所承擔荷載較梁A1BA5B5的荷載小，而梁A1BA5B5的強度、撓度均滿足要求，所以梁B1CB5C5的強度和撓度不用驗算。 次梁驗算次梁與主梁加勁肋采用鉸接連接，按簡支梁計算。 標準層次梁CL01驗算因為標準層次梁有CL0CL02，它們的截面相同，但CL01上有衛生間隔墻，荷載較CL01大，所以選取CL01驗算。(1) 次梁截面特性 次梁截面為HN，其截面特性為：A=，(2) 荷載標準值計算： 次梁(CL01)恒載計算簡圖 (3) 次梁CL01的控制內力（用荷載的基本組合）：跨中最大彎矩設計值： 支座A最大剪力設計值： (4) 強度驗算翼緣承受的正應力驗算 頂層次梁CL01因為頂層屋面荷載較樓面大得多，截面和標準層次梁相同，所以要驗算頂層的次梁。(1) 次梁截面特性次梁截面為HN，其截面特性為：A=，(2) 荷載標準值計算(3) 次梁CL2的控制內力（用荷載的基本組合）：跨中最大彎矩設計值： 支座A最大剪力設計值： (4) 強度驗算翼緣承受的正應力驗算(5) 撓度驗算（荷載的標準組合）由梁自重及樓板荷載引起的撓度： 活載引起的撓度：滿足要求。恒、活引起的撓度：滿足要求。 組合樓蓋設計本工程的樓、屋面均采用壓型鋼板組合樓板，它的設計和驗算都應分施工階段和使用階段考慮，兩階段都應滿足強度和剛度的要求。因為樓面與屋面的荷載相差較大，所以下面對樓板和屋面板分別進行設計和驗算。 樓板設計,為三跨連續板。組合樓板在鋼梁上的支承長度為75mm。選用Q235鋼的YX51250750開口型槽口壓型鋼板，其構件特性為：板厚t=,一個波距寬度內截面面積As=256mm2,截面慣性矩,強度設計值205N/mm2。壓型鋼板頂面上混凝土厚采用C20混凝土。鋼筋采用I級鋼HPB235,。組合板總高為130mm。,。： 壓型鋼板上翼緣必須焊橫向短鋼筋來保證壓型鋼板與混凝土共同作用。圓柱頭焊釘穿過壓型鋼板焊于鋼梁上，對混凝土板和梁之間的疊合面抗剪起重要作用。在組合板中，圓柱頭焊釘只作為壓型鋼板與混凝土疊合面之間抗剪能力儲備，按構造取。,選用M16焊釘。 荷載內力計算(1) 施工階段恒載包括：鋼筋和混凝土自重、壓型鋼板自重。活載包括：施工荷載。 組合樓板圖恒載：活載：施工階段內力按彈性計算：三跨連續板（不需考慮荷載不利布置）。以1m寬板條為計算單元：