框架结构计算书(共74页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上1. 工程概况黑龙江省某市兴建六层商店住宅,建筑面积 4770平方米左右,拟建房屋所在地震动 参数 08. 0m ax =, 40. 0T g =,基本雪压 -20m 6KN . 0S =,基本风压 -20m 40KN . 0=,地 面粗糙度为 B 类。地质资料见表 1。表 1 地质资料 2. 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要求, 进行了建筑平面、 立面及剖面设计, 其标 准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。主体结构共 6层,层高 1层为 3.6m , 26层为 2.8m 。填充墙采用陶粒空心砌块砌筑:外墙 400mm ;内墙 200mm

2、 。窗户均采用铝合金窗,门 采用钢门和木门。楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构,楼板厚度取 120mm ,梁截面高度按跨度的1/812/1估算,尺寸见表 2,砼强度采用 mm 43N . 1f , mm 3KN . 14f (C -2t -2c 30=。屋面采用彩钢板屋面。表 2 梁截面尺寸(mm 柱截面尺寸可根据式 cN f NA c 估算。因为抗震烈度为 7度,总高度 30m ,故该框架为横向规则框架。表 8 横向框架层间侧移刚度 D 值 mm /N ( 5. 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算5.1.1 横向自振周期计算结构顶点的假想

3、位移计算见表 9。表 9 结构顶点的假想位移计算 结构基本自震周期 T T 17. 1T =,其中 T 的量纲为 m ,取 7. 0T =,则S 492. 01711. 07. 07. 1T 1=5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算本方案结构高度小于 40m ,质量和刚度沿高度分布较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。因为是多质点结构,所以eq i G 0.85G 0.33KN =+=( 设防烈度按 7度考虑,场地特征周期分区为二区,场地土为类,查表得: 特征周期 T g =0.40s 水平地震影响系数最大值 08. 0m ax =0.90.9g 1max 1T 0

4、.400.080.066T 0.492= EK 1eq F G 0.09KN =因为 g 11.4T 1.40.40.56S T 0.492S =,所以不应考虑顶部附加水平地震作用。 各质点的水平地震作用:(i ii ii n EK nnjjjjj 1j 1G H G H F 1F 2217.09G HG H=-=表 10各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 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下图 3。V6V5V4V3V2V1F4F3F2F1F6F5(a 纵向水平地震作用分布 (b 层间剪力分布 图 3 纵向水平地震作用及层间剪力分布图5.1.3 水平地震作用下的位移验算

5、水平地震作用下框架结构的层间位移 i 和顶点位移 i 按下式计算=s1j ij i i D /V ( 和kn1k = ( , 各 层 的 层 间 弹 性 位 移 角 i i e h /=,计算结果如表 11。表 11 横向水平地震作用下的位移验算 由表可见,最大层间弹性位移角发生在第 2层,其值 0.- 1/550,满足要求 , 其中 550/1h /=是由弹性层间位移角限值查得。5.1.4 水平地震作用下框架内力计算以 4轴线框架内力计算,其余框架计算从略。 框架柱端剪力及弯矩按式 i s1j ijijij V DD V =;yh V M ij ij b = ;h y 1V M ij uij

6、 (-=各柱反弯点高度比 321n y y y y y += 本例中底层柱需考虑修正值 y 2,第二层柱需 考虑修正值 y 1和 y 3,其余柱均无修正。计算结果见表 12。梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按式M M (i i i M u ij b j , 1i rbl b l b l b+=+ ; M M (i i i M uij b j , i i rbl b r b r b+=+ ; LM M V 2b1b b += ;knik r b l b i V V (N =+= ;计算结果见表 12。黑龙江八一农垦大学毕业设计 注 :表中 M 的量纲为 kN m,V 量纲为 kN10 表 13梁端弯矩

7、、剪力及柱轴力计算注 :1柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震时,左侧两根柱为拉力 , 对应的右侧两根柱为压力。 2表中单位为 kN m , V 单位 N , l 的单位为 m 。.198.0239.659.2633.69155.6824. 7528.5828. 589. 600. 7263.627. 868. 57. 567. 321. 93441.53. 691791169.3125.2636.8141.2517.8830.3944.9457.7114.3317.8830.3944.9414.33125.75291165.25150.9293.2148.2717.886.559.8611.9

8、617.9523.35-6.55-16.38-28.34-44.77-62.72-86.07-11.33-31.89-64.87-106.15-102.93-204.93125.7557.716.559.8611.9616.4317.9523.35(a 框架弯矩图 (b 梁端剪力及柱轴力图 图 4 左地震作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图5.2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算5.2.1 风荷载标准值风荷载标准值按式 o z s z k =, 基本风压 w 0=0.40KN/m2。 由 荷载规范 查得 8. 0s =(迎风面和 5. 0s -=(背风面 , B 类地区, H/B=18.

9、9/82.9=0.23,查表得: 脉动影响 系数 =0.42. T1=0.492S , W 0T 12=0.097KNS2/m2. 查表得脉动增大系数 =1.23。 HH 42. 032. 111iz z z z +=+= 仍取图 4轴线横向框架,其负载宽度 4.05m ,沿房屋高度分布风荷载标准值z z s q(z4.050.4=根据各楼层标高处高度 H i 查取 z , z (q 沿房屋高度的分布见表 14。 z (q 沿房屋高度的 分布见图 5(a 。表 14 沿房屋高度分布风荷载标准值 荷载规范规定,对于高度大于 30m 且高宽比大于 1.5的房屋结构,应采用风振系 数 z 来考虑风压

10、脉动的影响,本例房屋高度 H=18.9m30m,H/B=h h f 此种情况不起控制作用,取三者最小者,故 1200f h mm =。梁内纵向钢筋选 HRB400级钢(2/360mm N f f y y = , 518. 0=b 。下部跨间截面按 单筋 T 形截面计算,因为:10120( 1.014.(465 833.24522f c f fh f b h h KN m KN m -=-= 属第一类 T 形截面。 AB 跨:62210128.0341.014.s c f M f b h = 10.035=-= 2s 100.03514.A /c f y f b h f mm =实配钢筋 420

11、(2s 1256A mm =, %25. 0%837. 0500=满足要求。将 下 部 跨 间 截 面 的 420钢 筋 伸 入 支 座 , 作 为 支 座 负 弯 矩 作 用 下 的 受 压 钢 筋 (2s 1256A mm = ,再计算相应的受拉钢筋 s A ,即支座 A 上部62255.6(465350.1191.014.s -=s 010.0162/70/4650.151h =, 3. 0714. 0/=s s A A ,满足要求。 支座 B 上部620168.085( 360(46535s y s M A mm f h =- 实取 7. 1271(1852mm A s =, %3. 0%04. 1=, 3. 018. 0/=s s A A ,满足要求。 支座 C 上部620208.8( 360(46535s y s M A mm f h =- 实取 1570(0252mm A s