土木工程畢業(yè)論文

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 中文題目 某五層賓館結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 英文題目 Structural design for a Five-story hotel building 系 別： 土木與建筑工程系 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 08土木工程 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱(chēng)： 2012年5月16日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng)信聲明書(shū) 本人鄭重聲明：在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作中嚴(yán)格遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)規(guī)范；我所提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本人在 陳穎 指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立研究、撰寫(xiě)的成果，設(shè)計(jì)（論文）中所引用他人的文字、研究成果，均已在設(shè)計(jì)（論文）中加以說(shuō)明；在本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中未剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和成果，未篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 本設(shè)計(jì)（論文）和資料若有不實(shí)之處，本人愿承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 學(xué)生簽名： i 某五層賓館結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 【摘要】 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成五層賓館結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本建筑體型總體較為規(guī)則，不但有利于施工，而且有利于結(jié)構(gòu)抗震。采用縱向橫向承重方案，兩個(gè)方向的框架均同時(shí)受豎向荷載和水平荷載，具有較好的整體工作性能。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。根據(jù)指導(dǎo)老師提供的資料，然后研究、討論、擬定建筑方案，設(shè)計(jì)過(guò)程遵循先建筑、后結(jié)構(gòu)的順序。先進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，確定建筑平、立、剖面方案。 再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括確定結(jié)構(gòu)體系、基礎(chǔ)形式以及計(jì)算簡(jiǎn)圖，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行估算，確定計(jì)算簡(jiǎn)圖，荷載計(jì)算，內(nèi)力組合，構(gòu)件截面設(shè)計(jì)，樓梯設(shè)計(jì)，根據(jù)地質(zhì)資料進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。 驗(yàn)算部分主要采用PKPM，對(duì)手算的結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。首先進(jìn)入PMCAD菜單進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模，然后用SATWE計(jì)算分析出結(jié)果，其中荷載組合考慮恒荷載、活荷載、水平地震力以及風(fēng)荷載等。 最后采用平法繪制施工圖，用AUTOCAD出圖。 【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算、截面設(shè)計(jì)、PKPM ii Structural design for a five story hotel building 【Abstract】 The graduation design task is to complete a five story hotel building structure design. This building is general regulation, not only benefit to the construction, and to structure seismic. The vertical bearing scheme, the two directions of the framework bear vertical load and horizontal load at the same time, and has good overall job performance. The graduation design includes architectural design and structure design. According to the information provided by guiding teacher, and then study, discuss, and make a plan for the building, design follow after the first architectural design then structure design. First architectural design, make sure construction plan, elevation, section scheme. Then the structure design, including determining the structure system, foundation for ms and computational diagram, according to the experience of component estimate and make sure calculation diagram, the load calculation, internal force combination, component section design, stair design, according to the geological data base design. Use PMPM checking, then opponents the evaluation result. First PMCAD into menu structure modeling, then use SATWE calculation and analysis the results, with load combination consider constant load and live load, horizontal earthquake power and wind load, etc. Finally uses faceted representation drawing, and then draws with AUTOCAD. 【key word】 structure design, the load calculation, internal force calculation, and section design, PKPM iii 目錄 第一章 建筑設(shè)計(jì) 1 1.1 工程概況 1 1.2構(gòu)造做法 1 1.2.1墻體 1 1.2.2屋面及樓面 1 1.2.3樓梯做法 1 1.2.4門(mén)窗 1 1.2.5工程防水 1 1.2.6 其他 2 1.3平面布置示意圖 2 第二章 結(jié)構(gòu)計(jì)算 2 2.1各構(gòu)件截面尺寸估算 2 2.1.1梁截面估算 2 2.1.2柱截面估算 3 2.1.3板厚估算 4 2.2框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖 4 2.2.1確定計(jì)算單元 4 2.2.2線(xiàn)剛度計(jì)算 5 2.3 荷載計(jì)算 6 2.4豎向活荷載計(jì)算 11 2.5地震作用計(jì)算 13 2.6框架內(nèi)力計(jì)算 14 2.6.1豎向恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 15 2.6.2豎向活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 22 2.6.3地震作用下的內(nèi)力計(jì)算 27 2.7框架內(nèi)力組合 32 2.7.1組合類(lèi)型 32 2.7.2控制截面及不利內(nèi)力 32 2.7.3 框架梁的內(nèi)力組合 32 2.7.4截面設(shè)計(jì)： 37 3.1樓梯計(jì)算書(shū) 42 3.1.1樓梯平面設(shè)計(jì) 42 3.1.2樓梯結(jié)構(gòu)計(jì)算 42 3.1.3截面計(jì)算 42 3.1.4平臺(tái)板設(shè)計(jì) 43 4.1 板計(jì)算書(shū) 45 4.1.1 B3板區(qū)格 45 4.1.2 B1區(qū)格板： 47 4.1.3 B4區(qū)格板 49 4.1.4 B2區(qū)格板 51 5.1 承臺(tái)計(jì)算書(shū) 53 5.2 二樁承臺(tái)計(jì)算書(shū) 53 5.2.1 基本資料 53 5.2.2 計(jì)算過(guò)程 54 5.2.3計(jì)算結(jié)果： 56 第三章 PKPM電算結(jié)果 58 SAWETE 計(jì)算結(jié)果 58 表3-1結(jié)構(gòu)材料信息 58 表3-2風(fēng)荷載信息 58 表3-3地震信息 58 表3-4活荷載信息 59 表3-5調(diào)整信息 59 表3-6配筋信息 59 表3-8設(shè)計(jì)信息 59 表3-9荷載組合信息 60 表3-10抗傾覆驗(yàn)算結(jié)果 60 表3-12樓層抗剪承載力、及承載力比值 60 表3-13各層Y方向的作用力(CQC) 61 表3-14各層X(jué)方向的作用力(CQC) 61 表3-15各工況下的層間最大位移角 61 圖3-1 一榀框架配筋包絡(luò)圖 62 圖3-2 第一層梁在恒載作用下彎矩圖 63 圖3-3 底層柱墻最大內(nèi)力組合簡(jiǎn)圖 64 圖3-4 第一層混凝土構(gòu)件配筋及應(yīng)力比簡(jiǎn)圖 65 圖3-5 第一層柱軸壓比及有效長(zhǎng)度系數(shù)簡(jiǎn)圖 66 圖3-6 樁承臺(tái)尺寸 67 第四章 手算與電算結(jié)果分析對(duì)比 70 第四章 結(jié)論與展望 71 致 謝 72 參考文獻(xiàn) 73 II 第一章 建筑設(shè)計(jì) 1.1 工程概況 工程名稱(chēng)：某五層賓館 建筑面積： 建筑層數(shù)及各層高度：地上五層，建筑總高度為，各層高度為。 設(shè)計(jì)標(biāo)高：室內(nèi)地坪 結(jié)構(gòu)形式：框架體系，樓板采用現(xiàn)澆 抗震設(shè)防烈度：7度 建筑等級(jí)：丙類(lèi) 抗震等級(jí)：三級(jí) 1.2構(gòu)造做法 1.2.1墻體 墻體均為后砌非承重墻，以下墻體為水泥砂漿混凝土多孔磚砌筑，墻厚為，并用砂漿填實(shí)，衛(wèi)生間隔墻（墻厚120）為水泥砂漿，混凝土多孔磚砌筑，其余墻體用水泥砂漿，混凝土多孔磚砌筑，墻厚200。 1.2.2屋面及樓面 本工程樓地面采用水泥樓地面，面厚度均按預(yù)留。衛(wèi)生間較本層樓地面低，向地漏找泛水。屋面為不上人屋面，屋面排水采用為排水。 1.2.3樓梯做法 樓梯采用不銹鋼扶手，鑄鐵欄桿，輔防滑地磚。 1.2.4門(mén)窗 外墻采用古銅色鋁合金門(mén)窗，內(nèi)墻采用木門(mén)木窗和玻璃窗。 1.2.5工程防水 散水：混凝土散水。 樓面做法： 花崗巖飾面 1:2.5水泥砂漿底 純水泥漿一道 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 有吊頂 不上人屋面做法： 厚高分子卷材 1:3水泥砂漿找平 憎水珍珠巖保溫層 1:3水泥砂漿找平 1:6水泥焦渣找坡 板底厚粉刷抹平 有吊頂 1.2.6 其他 排水管采用鋼管，雨水管為鋼管，施工時(shí)結(jié)構(gòu)、水暖電等專(zhuān)業(yè)圖紙密切結(jié)合，并符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，本工程其他配件如生活潔具等由甲方自定。 1.3平面布置示意圖 根據(jù)使用功能，本工程平面布置如下，遵循均勻、分散、對(duì)稱(chēng)、周邊的原則，沿建筑物全高布置，柱網(wǎng)的布置除滿(mǎn)足房屋使用要求外，力求構(gòu)件類(lèi)型規(guī)格統(tǒng)一。 第二章 結(jié)構(gòu)計(jì)算 圖1-1 柱位平面布置圖 手算一榀框架（以2-2為例） 2.1各構(gòu)件截面尺寸估算 2.1.1梁截面估算 取,取 取取 取,取 2.1.2柱截面估算 柱截面尺寸可根據(jù)下式估算： (3.1) (3.2) 查表可知該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí)，其軸壓比限值；各層的重力荷載代表值近似取。 邊柱的負(fù)載面積有以下幾類(lèi)：( β為地震作用后的軸壓比增大系數(shù)) 邊柱： 中柱： 由上式得第一層柱截面面積為： 邊柱： 中柱： 由于結(jié)構(gòu)是一長(zhǎng)寬比比較大的矩形建筑，在地震作用下引起的扭轉(zhuǎn)比較強(qiáng)，故為增加剛度，減少層間位移，邊柱、中柱的截面尺寸均取一樣截面取，慣性矩為。 取頂層柱的形心線(xiàn)作為框架柱的軸線(xiàn)；梁軸線(xiàn)取至板底，2~4層柱高度即為層高，為3.6m；底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板頂，即。并根據(jù)以下假定： ①各榀框架自身平面內(nèi)剛度無(wú)限大，平面外剛度很??； ②樓板為剛度無(wú)限大平板。 得框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-1所示： 圖2-1 一榀框架桿件編號(hào) 2.1.3板厚估算 現(xiàn)澆樓板厚：根據(jù)《混凝土規(guī)范》10.1.1，對(duì)于民用建筑樓板，雙向板最小厚度為，單向板最小值為。而且，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知： 為了使單向板具有一定的剛度，其厚度應(yīng)不小于板跨度的（連續(xù)板）、（簡(jiǎn)支板）或者（懸臂板）。 為了使雙向板具有一定的剛度，其厚度應(yīng)不小于板跨度的（連續(xù)板）、（簡(jiǎn)支板）。 故而，（單向板） （雙向板） 本工程板絕大多數(shù)為雙向板，且本工程跨度一般為，故取。特殊板厚見(jiàn)結(jié)構(gòu)施工圖說(shuō)明。 2.2框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖 2.2.1確定計(jì)算單元 圖2-3 計(jì)算單元 2.2.2線(xiàn)剛度計(jì)算 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-4所示。各梁、柱構(gòu)件的線(xiàn)剛度經(jīng)計(jì)算后列于圖2-4.其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，取為(為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩)。 梁：,，，混凝土的彈性模量 邊跨梁AB線(xiàn)剛度： 中跨梁BC線(xiàn)剛度： 邊跨梁CD線(xiàn)剛度： 柱：，，混凝土的彈性模量 非底層柱： 底層柱線(xiàn)剛度： 2-4梁、柱線(xiàn)剛度（單位：） 2.3 荷載計(jì)算 豎向恒荷載計(jì)算： 屋面框架線(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 40mm厚高分子卷材 20mm厚1：3水泥砂漿找平 60mm厚憎水珍珠巖保溫層 20mm厚1：3水泥砂漿找平 50mm厚1:6水泥焦渣找坡 100mm厚鋼筋混凝土板 20mm厚板底粉刷抹平 吊頂 屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 邊跨AB框架梁自重 梁側(cè)粉刷 邊跨梁AB上恒載： 邊跨BC框架梁自重 梁側(cè)粉刷 邊跨梁BC上恒載： 邊跨CD框架梁自重 梁側(cè)粉刷 邊跨梁CD上恒載： 圖2-5 均布荷載向梁傳遞圖示 由圖2-5板上荷載向梁傳遞圖可以求得礦量上的恒荷載為： ,, , ， , 樓面框架梁線(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 20mm厚花崗巖飾面 20mm厚1：3水泥砂漿找平 5mm純水泥漿一道 100mm厚鋼筋混凝土板 20mm厚板底粉刷抹平 吊頂 樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 邊跨（AB、CD）框架梁自重及梁測(cè)粉刷 墻自重 邊跨梁重： 中跨BC框架梁自重及梁測(cè)粉刷 中跨BC梁重 由圖2-5板上恒載向梁傳遞圖可以求得框架梁上的恒載為： ,, , 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 邊柱連系梁自重 粉刷 女兒墻自重 連系梁傳來(lái)屋面自重 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中力荷載 頂層中柱連系梁自重 粉刷 連系梁傳來(lái)屋面自重 頂層中柱節(jié)點(diǎn)集中力荷載 樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 邊柱連系梁自重 梁測(cè)粉刷 連系梁上墻自重 邊柱自重 邊柱粉刷 連系梁上窗自重 樓面邊節(jié)點(diǎn)集中力荷載 中柱節(jié)點(diǎn)集中力荷載 中柱連系梁自重 梁測(cè)粉刷 邊柱自重 邊柱粉刷 聯(lián)系梁上墻自重 門(mén)自重 樓面中柱節(jié)點(diǎn)集中力荷載 次梁節(jié)點(diǎn)集中力荷載 樓面次梁連系主梁自重 粉刷 次梁上墻自重 標(biāo)準(zhǔn)層次梁節(jié)點(diǎn)點(diǎn)集中力荷載 恒載作用框架的計(jì)算見(jiàn)圖如圖2-6所示。將肥均布荷載轉(zhuǎn)化成均布荷載的形式，計(jì)算圖如圖3-7所示。 圖2-6荷載圖 圖2-7 等效恒荷載作用下框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖 其中，由梯形轉(zhuǎn)化為均布荷載的公式為： 由三角形轉(zhuǎn)化為均布荷載的公式為： 屋面等效恒荷載：AB梁上恒載 BC梁恒載 CD梁恒載 樓面等效恒荷載：AB梁上恒載 BC梁恒載 CD梁恒載 2.4豎向活荷載計(jì)算 屋面框架梁線(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 邊跨梁AB均布活載： 中跨梁BC均布活載： 邊跨梁CD均布活載： 樓面框架梁線(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 邊跨梁AB均布活載： 中跨梁BC均布活載： 邊跨梁CD均布活載： 屋面框架梁節(jié)點(diǎn)集中活荷載 邊跨梁A節(jié)點(diǎn)集中活載： 中跨梁B節(jié)點(diǎn)集中活載： 同理C節(jié)點(diǎn) 同理D節(jié)點(diǎn) 樓面框架梁節(jié)點(diǎn)集中活載 邊跨梁A節(jié)點(diǎn)集中荷載： 中跨梁B節(jié)點(diǎn)集中荷載： 同理C節(jié)點(diǎn) 同理D節(jié)點(diǎn) 根據(jù)上述公式將梯形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載，將三角形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載其中，則， 屋面等效活荷載 邊柱AB等效活荷載： 中柱BC等效活荷載： 邊柱CD等效活荷載： 樓面等效活載 邊柱AB等效活荷載： 中柱BC等效活荷載： 邊柱CD等效活荷載： 2.5地震作用計(jì)算 自振周期按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 集中于質(zhì)點(diǎn)i的重力荷載代表值： 由以下重力荷載代表值公式： 各墻扣除門(mén)窗洞口加門(mén)窗粉刷的自重計(jì)算及計(jì)算表公式如下： 200mm墻面荷載 120mm墻面荷載 門(mén)窗面荷載為： 屋面板自重： 女兒墻自重： 框架梁自重： 框架梁粉刷： 次梁自重： 次梁粉刷： 一標(biāo)準(zhǔn)層柱總重： 一標(biāo)準(zhǔn)層墻總重： 門(mén)窗自重： 樓面板自重： 因此得： 質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用計(jì)算 本工程抗震設(shè)防烈度為7度，場(chǎng)地類(lèi)別為二類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，特征周期，按《抗震規(guī)范》可查得： 地震影響系數(shù)最大值 衰減指數(shù) 阻尼調(diào)整系數(shù) 于是可以算得: 結(jié)構(gòu)彈性總水平地震作用（底部剪力標(biāo)準(zhǔn)值） 樓層 i層底水平地震作用 5 3.6 19.1 7942.15 151695.065 0.276 760.51 4 3.6 15.5 9774.46 151504.130 0.276 759.55 1520.06 3 3.6 11.9 9774.46 116316.074 0.212 583.14 2103.19 2 3.6 8.3 9774.46 81128.018 0.148 406.72 2609.92 1 4.7 4.7 10397.33 48867.451 0.088 244.99 2754.91 ∑ 19.1 -- 47662.86 549510.738 1.000 2754.91 -- 2.6框架內(nèi)力計(jì)算 2.6.1豎向恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 基本假定：①多層框架的側(cè)移很小可忽略不計(jì)；②每一層框架梁上的豎向荷載只對(duì)本層的梁及與本層梁相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪力，忽略對(duì)其他各層梁、柱的影響。 在此基本假定的基礎(chǔ)上，恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法。為了減小誤差，在用力矩分配法計(jì)算時(shí)，上層柱和中層柱的線(xiàn)剛度取0.9倍，頂層和中間層向柱端的傳遞系數(shù)取1/3，底層柱的線(xiàn)剛度仍取1.0倍，向柱底的傳遞系數(shù)仍取0.5。 梁柱線(xiàn)剛度如圖2-4所示。框架的節(jié)點(diǎn)梁柱彎矩分配系數(shù)計(jì)算如圖3-4所示 2-4梁、柱線(xiàn)剛度（單位：） 圖2-8 框架節(jié)點(diǎn)分配系數(shù) 利用分層法計(jì)算，結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-9所示： 圖2-9分層后恒荷載作用的計(jì)算簡(jiǎn)圖 用分層法計(jì)算頂層，計(jì)算過(guò)程如下： 計(jì)算屋面桿端固端彎矩： 同理 節(jié)點(diǎn) A5 B5 CB 桿端位置 A5下 A5右 B5左 B5下 B5右 CB 彎矩分配系數(shù) 0.381 0.619 0.471 0.290 0.239 -1.000 固端彎矩 -85.020 85.020 -47.780 -23.890 第一次彎矩分配 32.393 52.627 -17.540 -10.800 -8.900 彎矩傳遞 傳遞完成 -8.770 26.314 8.900 第二次彎矩分配 3.341 5.429 -12.394 -7.631 -6.289 6.289 結(jié)果 35.734 -35.734 81.400 -18.431 -62.969 -8.701 說(shuō)明：其中“A5下”指節(jié)點(diǎn)A5下方桿件即五層柱上部控制截面。 “A5右”指節(jié)點(diǎn)A5右方桿件即第五層梁AB。 “B5左”指節(jié)點(diǎn)B5左方桿件即第五層梁BA。 “B5下“指節(jié)點(diǎn)B5下方桿件即第五層柱上部控制截面。 “B5右”指節(jié)點(diǎn)B5右方桿件即第五層梁BC。 “CB”指梁CB跨中。 如下表格同理。 同理以BC跨中點(diǎn)為對(duì)稱(chēng)軸的CD跨數(shù)值上一AB跨相同。 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)層（2-4層）桿端彎矩： 次梁集中荷載產(chǎn)生彎矩： ， 同理 節(jié)點(diǎn) A4 B4 CB 桿端位置 A4上 A4下 A4右 B4左 B4上 B4下 B4右 CB 彎矩分配系數(shù) 0.276 0.276 0.448 0.365 0.225 0.225 0.185 -1.000 固端彎矩 -144.620 165.960 -43.310 -21.660 第一次彎矩分配 39.915 39.915 64.790 -44.767 -27.596 -27.596 -22.690 彎矩傳遞 傳遞完成 -22.384 32.395 22.690 第二次彎矩分配 6.178 6.178 10.028 -11.824 -7.289 -7.289 -5.993 5.993 結(jié)果 46.093 46.093 -92.186 141.763 -34.885 -34.885 -71.993 7.023 同理以BC跨中點(diǎn)為對(duì)稱(chēng)軸的CD跨數(shù)值上一AB跨相同。 第一層桿端彎矩分配如下表： 節(jié)點(diǎn) A1 B1 CB 桿端位置 A1上 A1下 A1右 B1左 B1上 B1下 B1右 CB 彎矩分配系數(shù) 0.290 0.238 0.472 0.380 0.234 0.193 0.193 -1.000 固端彎矩 -144.620 165.960 -43.310 -21.660 第一次彎矩分配 41.940 34.420 68.261 -46.607 -28.700 -23.671 -23.671 彎矩傳遞 傳遞完成 -23.304 34.130 23.671 第二次彎矩分配 6.758 5.546 10.999 -12.970 -7.986 -6.587 -6.587 6.587 結(jié)果 48.698 39.966 -88.664 140.514 -36.687 -30.259 -73.569 8.599 同理以BC跨中點(diǎn)為對(duì)稱(chēng)軸的CD跨數(shù)值上一AB跨相同。 屋面層邊跨跨中彎矩為： 標(biāo)準(zhǔn)層邊跨跨中彎矩為：首先在距A端處出現(xiàn)彎矩最大值，因此 所以分層法得到各層彎矩圖2-10： 2-10a恒荷載作用下的頂層彎矩圖單位（） 2-10b 恒荷載作用下的標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖單位（） 2-10b 恒荷載作用下的底層彎矩圖單位（） 疊加分層法計(jì)算結(jié)果 將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個(gè)框架結(jié)構(gòu)在恒荷載作用下的彎矩圖。由于分層法計(jì)算的誤差，疊加后框架各節(jié)點(diǎn)的彎矩并不一定能達(dá)到平衡。為了提高精度，將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，修正后得到恒荷載作用下整個(gè)結(jié)構(gòu)的彎矩圖（如圖2-11所示）。 圖2-11 恒載作用下的彎矩圖單位（） 計(jì)算梁剪力 依據(jù)圖2-11所示，由梁的平衡條件可得： 頂層：和 標(biāo)準(zhǔn)層：和 圖2-12 梁平衡受力圖 計(jì)算如圖2-13所示 圖2-13 恒載作用下框架剪力單位（） 計(jì)算柱軸力 依據(jù)節(jié)點(diǎn)的平衡條件，由以上剪力圖疊加節(jié)點(diǎn)集中荷載可得到框架柱軸力即，計(jì)算結(jié)果如圖2-14所示： 圖2-14 恒荷載作用下軸力圖單位（） 2.6.2豎向活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算屋面桿端固端彎矩： 同理 節(jié)點(diǎn) A5 B5 CB 桿端位置 A5下 A5右 B5左 B5下 B5右 CB 彎矩分配系數(shù) 0.381 0.619 0.471 0.290 0.239 -1.000 固端彎矩 　 -7.020 7.020 　 -6.280 -3.140 第一次彎矩分配 2.675 4.345 -0.349 -0.215 -0.177 　 彎矩傳遞 　 　 　 　 　 　 傳遞完成 　 -0.174 2.173 　 　 0.177 第二次彎矩分配 0.066 0.108 -1.023 -0.630 -0.519 0.519 結(jié)果 2.741 -2.741 7.821 -0.845 -6.976 -2.444 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)層（2-4層）桿端彎矩： 同理 節(jié)點(diǎn) A4 B4 CB 桿端位置 A4上 A4下 A4右 B4左 B4上 B4下 B4右 CB 彎矩分配系數(shù) 0.276 0.276 0.448 0.365 0.225 0.225 0.185 -1.000 固端彎矩 　 　 -28.090 28.900 　 　 -24.080 -12.040 第一次彎矩分配 7.753 7.753 12.584 -1.759 -1.085 -1.085 -0.892 　 彎矩傳遞 　 　 　 　 　 　 　 　 傳遞完成 　 　 -0.880 6.292 　 　 　 0.892 第二次彎矩分配 0.243 0.243 0.394 -2.297 -1.416 -1.416 -1.164 1.164 結(jié)果 7.996 7.996 -15.991 31.136 -2.500 -2.500 -26.136 -9.984 恒荷載作用下第一層節(jié)點(diǎn)彎矩如下表： 節(jié)點(diǎn) A1 B1 CB 桿端位置 A1上 A1下 A1右 B1左 B1上 B1下 B1右 CB 彎矩分配系數(shù) 0.290 0.238 0.472 0.380 0.234 0.193 0.193 -1.000 固端彎矩 　 　 -28.090 28.090 　 　 -24.080 -12.040 第一次彎矩分配 8.146 6.685 13.258 -1.524 -0.938 -0.774 -0.774 　 彎矩傳遞 　 　 　 　 　 　 　 　 傳遞完成 　 　 -0.762 6.629 　 　 　 0.774 第二次彎矩分配 0.221 0.181 0.360 -2.519 -1.551 -1.279 -1.279 1.279 結(jié)果 8.367 6.867 -15.234 30.676 -2.490 -2.053 -26.133 -9.987 圖2-15 活荷載作用下的節(jié)點(diǎn)彎矩圖單位（） 圖2-16 活荷載作用下節(jié)點(diǎn)剪力單位（） 圖2-17 活荷載作用下節(jié)點(diǎn)軸力單位（） 2.6.3地震作用下的內(nèi)力計(jì)算 本建筑高度小于40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度較均勻，故采用底部剪力法計(jì)算。 編號(hào) 柱編號(hào) 1 A 2.181 1.981 0.623 0.738 3.134 0.236 B 2.181 2.988 0.699 0.828 0.264 C 2.181 2.988 0.699 0.828 0.264 D 2.181 1.981 0.623 0.738 0.236 2 A 2.658 1.625 0.448 1.103 4.917 0.224 B 2.658 2.451 0.551 1.355 0.276 C 2.658 2.451 0.551 1.355 0.276 D 2.658 1.625 0.448 1.103 0.224 3 A 2.658 1.625 0.448 1.103 4.917 0.224 B 2.658 2.451 0.551 1.355 0.276 C 2.658 2.451 0.551 1.355 0.276 D 2.658 1.625 0.448 1.103 0.224 4 A 2.658 1.625 0.448 1.103 4.917 0.224 B 2.658 2.451 0.551 1.355 0.276 C 2.658 2.451 0.551 1.355 0.276 D 2.658 1.625 0.448 1.103 0.224 5 A 2.658 1.625 0.448 1.103 4.917 0.224 B 2.658 2.451 0.551 1.355 0.276 C 2.658 2.451 0.551 1.355 0.276 D 2.658 1.625 0.448 1.103 0.224 變形驗(yàn)算： 樓層 層高 總抗側(cè)剛度 i層底水平地震力 層間位移 1/550 備注 5 3.6 590.04 760.51 0.0001 0.000036 0.001818 滿(mǎn)足 4 3.6 590.04 1520.06 0.0003 0.000072 0.001818 滿(mǎn)足 3 3.6 590.04 2103.19 0.0004 0.000099 0.001818 滿(mǎn)足 2 3.6 590.04 2609.92 0.0004 0.000123 0.001818 滿(mǎn)足 1 4.7 376.08 2754.91 0.0007 0.000156 0.001818 滿(mǎn)足 橫向地震作用下框架內(nèi)力分析 根據(jù)以上各表的數(shù)據(jù)，用D值法計(jì)算如下： 樓層 柱號(hào) 下 上 5 A 69.137 0.224 0.381 3.600 21.277 34.569 B 0.276 0.425 3.600 29.156 39.446 C 0.276 0.425 3.600 29.156 39.446 D 0.224 0.381 3.600 21.277 34.569 4 A 138.187 0.224 0.450 3.600 50.230 61.392 B 0.276 0.475 3.600 65.130 71.986 C 0.276 0.475 3.600 65.130 71.986 D 0.224 0.450 3.600 50.230 61.392 3 A 191.199 0.224 0.481 3.600 74.287 80.155 B 0.276 0.500 3.600 94.858 94.858 C 0.276 0.500 3.600 94.858 94.858 D 0.224 0.481 3.600 74.287 80.155 2 A 237.265 0.224 0.500 3.600 95.826 95.826 B 0.276 0.500 3.600 117.713 117.713 C 0.276 0.500 3.600 117.713 117.713 D 0.224 0.500 3.600 95.826 95.826 1 A 250.446 0.236 0.650 4.700 180.276 97.072 B 0.264 0.550 4.700 171.160 140.040 C 0.264 0.550 4.700 171.160 140.040 D 0.236 0.650 4.700 180.276 97.072 2-18 地震力作用下的彎矩圖（） 2-19 地震力作用下的剪力圖（） 2-20 地震力作用下的軸力圖（） 2.6.4風(fēng)荷載 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為： 因結(jié)構(gòu)高度，取 ，對(duì)于矩形平面其中可查表《建筑荷載規(guī)范》。表中z表示框架節(jié)點(diǎn)至是外地面高度，A為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積。 層次 5 1 1.3 18.3 1.21 0.9 12 16.99 4 1 1.3 14.7 1.13 0.9 14.4 19.04 3 1 1.3 11.1 1.03 0.9 14.4 17.35 2 1 1.3 7.5 1 0.9 14.4 16.85 1 1 1.3 3.9 1 0.9 14.8 17.32 與地震力相比較風(fēng)荷載不起控制作用，所以在內(nèi)力組合時(shí)不考慮風(fēng)荷載效應(yīng)。 2.7框架內(nèi)力組合 2.7.1組合類(lèi)型 根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）式（5.6.1）及式（5.6.3）規(guī)定，當(dāng)無(wú)地震作用效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定： ； 當(dāng)有地震效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定： 。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）5.6.1-5.6.4、荷載規(guī)范和建筑抗震規(guī)范相關(guān)條例條規(guī)定的系數(shù)取值，最后確定內(nèi)力組合類(lèi)型為以下三類(lèi)： 2.7.2控制截面及不利內(nèi)力 框架梁控制截面及不利內(nèi)力為：支座截面， , ；支座截面，。 框架柱控制截面為每層上、下截面，每截面應(yīng)組合及相應(yīng)、 ； 及相應(yīng); 及相應(yīng); 2.7.3 框架梁的內(nèi)力組合 根據(jù)以上內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，即可進(jìn)行框架各梁柱各控制截面上的內(nèi)力組合，其中梁的控制截面為梁端柱邊及跨中。 79 層次 截面 內(nèi)力 恒載 活載 水平地震力 1.2恒+1.4活載 1.35恒載+ 1.40.7活載 1.2恒載+ （1.40.5活載+1.3地震力） 1.2恒載+（1.40.5活載-1.3地震力） max min 整合 5層 A M -43.41 -2.74 34.57 -55.93 -61.29 -8.79 -98.95 -8.79 -98.95 -98.95 V 66.66 5.29 8.67 87.40 95.18 94.44 72.42 95.18 72.42 95.18 B左 M -86.88 -7.82 26.15 -115.20 -124.95 -74.95 -143.73 -74.95 -143.73 -143.73 V -79.08 -26.16 8.67 -131.52 -132.39 -99.32 -124.48 -99.32 -132.39 -132.39 B右 M -60.19 -6.89 13.30 -81.87 -88.01 -59.07 -94.34 -59.07 -94.34 -94.34 V 21.08 2.77 7.82 29.17 31.17 37.12 17.07 37.12 17.07 37.12 AB跨 M 62.38 5.26 0.00 82.22 89.37 78.01 78.54 89.37 78.01 89.37 V 0.00 0.00 8.67 0.00 0.00 11.27 -11.27 11.27 -11.27 11.27 BC跨 M 5.92 2.44 0.00 10.52 10.38 8.57 8.81 10.52 8.57 10.52 V 0.00 0.00 7.82 0.00 0.00 10.17 -10.17 10.17 -10.17 10.17 4層 A M -104.40 -15.99 82.67 -147.67 -156.61 -27.40 -243.94 -27.40 -243.94 -243.94 V 112.09 21.92 21.38 165.20 172.80 175.45 122.06 175.45 122.06 175.45 B左 M -148.25 -31.14 67.00 -221.50 -230.65 -109.48 -286.80 -109.48 -286.80 -286.80 V -138.04 -26.16 21.38 -202.27 -211.99 -153.55 -211.75 -153.55 -211.99 -211.99 B右 M -68.70 -26.14 34.15 -119.04 -118.36 -53.73 -145.13 -53.73 -145.13 -145.13 V 19.11 10.63 20.09 37.81 36.22 55.43 4.26 55.43 4.26 55.43 AB跨 M 90.85 18.58 0.00 135.03 140.86 120.17 122.03 140.86 120.17 140.86 V 0.00 0.00 21.38 0.00 0.00 27.79 -27.79 27.79 -27.79 27.79 BC跨 M -10.31 -9.98 0.00 -26.34 -23.70 -18.36 -19.36 -18.36 -26.34 -26.34 V 0.00 0.00 20.09 0.00 0.00 26.12 -26.12 26.12 -26.12 26.12 3層 A M -105.95 -15.99 130.39 -149.53 -158.70 32.77 -307.84 32.77 -307.84 -307.84 V 110.76 21.92 33.50 163.60 171.01 189.61 104.71 189.61 104.71 189.61 B左 M -150.25 -31.14 104.08 -223.90 -233.35 -63.68 -337.40 -63.68 -337.40 -337.40 V -138.11 -26.16 33.50 -202.36 -212.09 -137.88 -227.59 -137.88 -227.59 -227.59 B右 M -67.69 -26.14 56.19 -117.82 -117.00 -23.87 -172.57 -23.87 -172.57 -172.57 V -19.11 10.63 32.89 -8.05 -15.38 26.20 -58.25 26.20 -58.25 -58.25 AB跨 M 89.07 18.58 0.00 132.90 138.45 118.03 119.89 138.45 118.03 138.45 V 0.00 0.00 33.50 0.00 0.00 43.55 -43.55 43.55 -43.55 43.55 BC跨 M -11.32 -10.22 0.00 -27.89 -25.30 -19.72 -20.74 -19.72 -27.89 -27.89 V 0.00 0.00 32.89 0.00 0.00 42.76 -42.76 42.76 -42.76 42.76 2層 A M -106.34 -15.99 170.12 -149.99 -159.23 83.95 -359.96 83.95 -359.96 -359.96 V 112.08 21.92 44.44 165.18 172.79 205.42 92.07 205.42 92.07 205.42 B左 M -150.25 -31.14 140.94 -223.90 -233.35 -15.76 -385.32 -15.76 -385.32 -385.32 V -138.05 -26.16 44.44 -202.28 -212.00 -123.58 -241.74 -123.58 -241.74 -241.74 B右 M -67.69 -26.14 71.65 -117.82 -117.00 -3.77 -192.67 -3.77 -192.67 -192.67 V 19.11 10.63 42.15 37.81 36.22 84.11 -24.42 84.11 -24.42 84.11 AB跨 M 88.88 18.58 0.00 132.67 138.20 117.80 119.66 138.20 117.80 138.20 V 0.00 0.00 44.44 0.00 0.00 57.77 -57.77 57.77 -57.77 57.77 BC跨 M -11.43 -10.22 0.00 -28.02 -25.45 -19.85 -20.87 -19.85 -28.02 -28.02 V