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'第一章建筑设计说明第一章建筑设计说明1.1工程概况工程名称:天津银行河东支行综合办公楼;建筑类型:钢筋混凝土框架结构;建筑面积:4958.16m2;1.2设计原始资料(一)自然条件1.工程地址:此工程位于天津市河东区,西临天津市区主干线----中环线东兴立交桥,东临河东区中山门居民区----和睦西里。2.工程地质条件:拟建场地地形平缓。场地土为中软场地土,建筑场地类别为Ⅲ类,特征周期为0.45s,勘察深度范围内无液化土层,本场地属抗震不利地段。本场地可采用长螺旋干作业钻孔灌注桩基础,桩端持力层选③2层粉质粘土,该层土强度较高,分布稳定,为良好的桩端持力层。根据各层土物理力学指标,提供各层土桩的极限侧摩阻力标准值qs(Kpa)和桩的极限端阻力标准值qp(Kpa)如下:表1-1地质条件序号土层名称土层厚度(m)土的状态桩的极限侧摩阻力标准值qs(kPa)桩的极限端阻力标准值qp(kPa)①粉土2.9松散-稍密402900②粉砂4.1稍密32③1粘土4.0可塑50③2粉质粘土5.0可塑503.抗震设防:抗震设防裂度为7度,设计基本加速度为0.15g,设计地震分组为第二组。4.防火等级:二级5.建筑物类型:丙类5
第一章建筑设计说明6.基本风压:W0=0.4KN/m2,主导风向:东北风7.基本雪压:S0=0.35KN/m28.冻土深度:本场地平均冻土深度为0.65米。9.地下水位:最低:-2.7m最高:-1.4m,其水质对混凝土及混凝土中钢筋无腐蚀性。10.气象条件:年平均温度:15。C;最高温度:38。C;最低温度:-16。C;年总降雨量:400mm;日最大降雨量:60mm1.3建筑总平面设计本工程是天津银行河东支行综合办公楼,总平面形状是规则矩形,在设计时主要考虑到银行使用的特殊性,运输通道的畅通性,同时为满足办公的使用功能及防火规范要求。根据最新的建筑设计规范来指导本建筑的设计内容,从中找寻设计依据,做到该设计有理有据,趋于合理性,较经济的开间尺寸不大于4m,故3m左右。同时遵循着建筑设计适用、经济、合理、外形简洁大方、美观的原则,可以确定了该建筑设计方案。1.3.1总平面设计该建筑外形为长方形,设计理念比较规则和保守,追求的是一种品质,不花里胡哨,给人一种舒心的感觉。该建筑耐火等级为二级,设计布局考虑并满足防火的相关要求,日照间距规定冬至日满窗日照时间不少于1小时,考虑到这些,那么日照、通风、卫生等要求均能满足。1.3.2平面设计1.柱网布置见图图1-1柱网布置图2.房间门的设置:普通办公室门1000mm×1800mm。5
第一章建筑设计说明1.4建筑剖面设计1.4.1房屋高度尺寸确定该建筑为6层,底层层高取3.6m,其余各层取3.3m,总高度为20.1m。1.4.2室内外高差的确定为防止室外雨水流入室内,同时也是防止建筑物因为可能出现的不均匀沉降,使地面有所下陷,同时为满足建筑的基本使用要求,在安全范围内,取室内外高差为600mm。室内外高差主要是通过室外台阶联系室内外,两个踏步以上的台阶才能称作台阶,否则归为坡道!该建筑设计的室外台阶踏步高150,共四个踏步即满足要求。1.4.3采光设计对于采光通风的设计,室内光线的强弱和照度是否均匀且满足一定的采光要求,不仅仅是和和建筑立面的窗户尺寸和位置有关,还与建筑剖面中窗户的高度有关系。考虑到采光要求,本建筑设计时窗户的布置比较多,几乎遍布整个外墙,而且窗的高度也比较高,完全能满足自然采光、通风的要求,无需增设多余的采光井等。1.5建筑立面设计该银行建筑追求的是一种简洁大气理念,本建筑工程立面为矩形规则立面,开窗标高标准层统一,首层幕墙标高、窗标高也是统一的,外墙统一采用陶瓷锦砖外墙面,顿时给人一种美观大气的感觉,局部是乳白色涂料,给人呈现一种错落有致,可圈可点的美感,外墙线条简洁,整体感觉大气美观。1.6门窗表表1-2门窗表楼层名称尺寸/mm个数/个备注首层M11000210013M2150021005M3150024002C21200200028C3100020004C4240020002C6180020002C990020006C12100020002二~六层M110002100120M21500210012M31500240005
第一章建筑设计说明C112001700250C4`2400170020C51800170010C71000170020C109001700201.7建筑方案评价基于本工程的使用要求,考虑到银行的特殊性,查阅相关资料并且实地求证确定了本工程的建筑方案,该工程的一项特殊布置就是增加了金库间,以及营业大厅的布局,符合该建筑物的基本要求。该建筑基本满足建筑设计规范规定的保温,防火,采光等要求,亦满足建筑物使用和功能要求、简洁美观和技术条件的要求。在结构设计方面,满足建筑抗震规范等要求。1.8营造做法表1-3营造做法表类型名称备注地面1陶瓷锦砖地面除卫生间外4-5厚陶瓷锦砖铺实拍平,素水泥浆擦缝20厚1:4干硬性水泥砂浆素水泥浆结合层一遍60厚C15混凝土素土夯实地面2陶瓷地砖防水地面卫生间8-10厚地砖铺实拍平,水泥浆擦缝或1:1水泥砂浆填缝20厚1:4干硬性水泥砂浆1.5厚聚氨酯防水涂料,面撒黄砂,四周沿墙上翻150高刷基层处理剂一遍15厚1:2水泥砂浆找平50厚C15细石混凝土找坡不小于0.5%,最薄处不小于30厚60厚C15混凝土素土夯实楼面1花岗石楼面除卫生间外20厚花岗石板铺实拍平、水泥浆擦缝30厚1:4干硬性水泥砂浆素水泥浆结合层一遍钢筋混凝土楼板楼面2陶瓷锦砖防水楼面卫生间5
第一章建筑设计说明4-5厚陶瓷锦砖铺实拍平,素水泥浆擦缝20厚1:4干硬性水泥砂浆1.5厚聚氨酯防水涂料,面撒黄砂,四周沿墙上翻150高刷基层处理剂一遍15厚1:2水泥砂浆找平50厚C15细石混凝土找坡不小于0.5%,最薄处不小于30厚钢筋混凝土楼板屋面1上人屋面 保护层:水刷石涂料防水层:高聚物改性沥青防水卷材找平层:1:3水泥砂浆,砂浆中掺聚苯丙烯找坡层:1:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡保温层:85厚聚苯乙烯泡沫塑料板结构层:钢筋混凝土楼板内墙1水泥砂浆墙面除卫生间外所有内墙面刷建筑胶素水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水=1:415厚2:1:8水泥石灰砂浆,分两次抹灰5厚1:2水泥砂浆内墙2釉面砖墙面卫生间内墙面刷建筑胶素水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水=1:415厚2:1:8水泥石灰砂浆,分两次抹灰3-4厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶镶贴4-5厚釉面砖,白水泥浆擦缝外墙1陶瓷锦砖外墙面 刷建筑胶素水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水=1:415厚2:1:8水泥石灰砂浆,分两次抹灰3-4厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶镶贴4-5厚陶瓷锦砖,白水泥浆擦缝踢脚1面砖踢脚150高刷建筑胶素水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水=1:417厚2:1:8水泥石灰砂浆,分两次抹灰3-4厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶镶贴8-10厚面砖,水泥浆擦缝顶棚1石灰砂浆顶棚除卫生间外二层以上所有顶棚钢筋混凝土板底面清理干净10厚1:1:4水泥石灰砂浆2厚麻刀(或纸筋)石灰面表面喷刷涂料吊顶1轻钢龙骨石膏装饰板吊顶卫生间及一层顶棚轻钢龙骨标注骨架:主龙骨中距900-1000,次龙骨中距500或600,横撑龙骨中距500-600500×500或600×600厚10-13石膏装饰板,自攻螺钉拧牢,孔碾用腻子刮平5
第二章结构设计说明第二章结构设计说明2.1框架结构水平地震作用位移验算2.1.1结构选型和布置1、结构选型根据房屋的使用功能及建筑设计要求,进行了建筑平、立、剖设计,为使该建筑平面布置更灵活,本结构设计采用钢筋混凝土框架结构。2、结构布置根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形,故把框架结构横向布置,即采用横向框架承重方案。1)初估构件截面尺寸(1)楼盖,屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取100mm,各层梁板柱混凝土等级均为C40,纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋,其余钢筋采用HPB330级钢筋,保护层:梁为30mm,柱为30mm,板20mm。(2)柱截面尺寸的初步确定为了抵抗两个方向的水平地震作用,采用正方形矩形柱截面。尺寸要求:柱的负荷面积:4.2m7.2m,,轴压比限值=0.85。>==219672所以,==468综上所述,取柱截面为正方形,为安全起见,放大20%-40%,则取柱截面为600600,A=360000(3)梁截面尺寸的初步确定a.主梁横梁跨度:6.0,2.4,6.0。h=(~)=(~)6000=500~750,取h=700b=(~)h=(~)×700=350~234,取梁宽b=300纵梁跨度:7.2、6.6。h=(~)=(~)7200=900~600,取h=700b=(~)h=(~)×700=375~250,取梁宽b=300133
第二章结构设计说明则主梁截面为300700a.次梁=6000:h=(~)=500~333,取h=450取次梁宽b=200则次梁截面为200450。(4)初估板厚厚度h=(~)=(~)3600=80~90,满足钢筋混凝土现浇板的最小厚度为80,故取板厚为100。图2-1框架结构布置简图(5)其他尺寸2-6层柱高度即为层高,取3.3。首层:冻土深度h=-0.6,并取基础顶面位于冻土层下700则首层柱高为H=0.6+0.7+3.6=4.9。2.1.2楼层重力荷载代表值计算1、荷载计算1.构件自重统计(1)13轴框架1~6层自重计算:1)板30厚水泥砂浆和20厚花岗石楼面1.16100厚混凝土楼板0.1×25=2.5133
第二章结构设计说明石灰砂浆顶棚0.24小计3.92)横向框梁及横向次梁①边跨(6000,700×300)钢筋混凝土梁25(0.7-0.1)×0.3×25=4.5石灰砂浆顶棚0.24(0.7-0.1)×2×0.24=0.288小计4.788②中跨(2400,500×250)钢筋混凝土梁25(0.5-0.1)×0.25×25=2.5石灰砂浆顶棚0.24(0.5-0.1)×2×0.24=0.192小计2.692横向次梁①(6000,450×200)钢筋混凝土梁(0.45-0.1)×0.2×25=1.75石灰砂浆顶棚(0.45-0.1)×2×0.24=0.168小计1.9183)纵向框架梁①边梁(7200/6600,700×300)钢筋混凝土梁(0.7-0.1)×0.3×25=4.5陶瓷锦砖外墙面砖0.7×0.5=0.35内墙水刷石涂料(0.7-0.1)×0.36=0.216小计5.066②中梁(7200/6600,700×300)钢筋混凝土梁(0.7-0.1)×0.3×25=4.5内墙水刷石涂料(0.7-0.1)×2×0.36=0.432小计4.9324)柱①边柱3.6层高3.3层高钢筋混凝土柱250.6×0.6×4.9×25=44.129.7陶瓷锦砖外墙面0.50.6×4.9×0.5=1.470.99内墙涂料0.36((0.54)+0.4×2)×4.9×0.36=2.361.59小计47.9332.28②中柱钢筋混凝土柱250.6×0.6×4.9=44.129.7内墙涂料0.36(0.6×2+0.4×2)×4.9×0.36=3.5282.1384133
第二章结构设计说明小计47.62831.824)墙①蒸压粉煤灰加气混凝土砌块内墙(200厚)3.6层高3.3层高2m砌体5.5(4.9-0.7)×0.2×5.5=4.622.82.2内墙涂料0.362×(4.9-0.7)×0.36=3.0241.8721.44小计7.6444.7323.64②蒸压粉煤灰加气混凝土砌块外墙(200厚)3.6层高3.3层高2m砌体5.5(4.9-0.7)×0.2×5.5=4.622.862.2内墙涂料0.36(4.9-0.7)×0.36=1.5120.9360.72陶瓷锦砖外墙面0.5(4.9-0.7)×0.5=2.11.31小计8.2325.093.92(2)13轴框架顶层自重计算1)板防水屋面1.52+0.485=2.005100厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5石灰砂浆顶棚0.24小计4.7452)女儿墙砌体5.50.9*0.2*5.5=0.99外墙面砖0.50.9*0.5=0.45内墙面20厚水泥粉刷0.9*0.02*20=0.36小计1.8(3)门窗木门:0.2钢铁门:0.4铝合金窗:0.4玻璃幕墙:1.52、计算各层重力代表值(1)统计计算所需数据统计出各层的门窗表以及各种构件的自重标准值。统计结果如下:133
第二章结构设计说明表2-1门窗表楼层名称尺寸/mm个数/个备注首层M11000210013M2150021005M3150024002C21200200028C3100020004C4240020002C6180020002C990020006C12100020002二~六层M110002100120M21500210012C112001700250C4`2400170020C51800170010C71000170020C10900170020(2)各层重力荷载代表值计算=恒载+0.5×活载1)中间层(二~五层)①楼盖面积(扣除柱所占面积)(14.4+0.6)×(56.4+0.6)-0.6×0.6×36=842.04因此,楼盖自重:842.04*3.9=3283.956②梁、柱自重横向框架梁:4.788×(6-0.6)×18+2.69×(2.4-0.6)×9=509.004纵向框架梁:5.07×(56.4-0.6×8)×2+4.93×(56.4-0.6×8)×2=1031.79附加次梁:6000+3001.92×(6.3×16+3.25×1)=199.57以上和=1740.37柱:32.28×22+31.83×14=1155.94标准层梁柱自重:509.004+1031.79+199.57+1155.94=2896.31③填充墙、门窗自重1683.75外门窗面积:1.2×1.7×52+0.9×1.7×4+1×1.7×2+1.8×1.7×2+2.4×1.7×2=129.88外墙门窗自重:0.4×129.88=51.952外墙面积:((56.4-0.6×8)+(14.4-3×0.6))×2×(3.3-0.7)-129.88=203.96133
第二章结构设计说明外墙自重:5.10/(3.3-0.7)×203.96=399.76内墙门窗面积1×2.1×25+1.5×2.4×2=59.7内墙门窗自重0.2×59.7=11.94内墙面:((56.4-0.6×8)×2+(6-0.6)×14)×(3.3-0.7)-59.7=405.18~框梁((6+0.2)×16+(3-0.1-0.1)×1)×(3.3-0.45)=290.7~次梁内墙自重:4.73/(3.3-0.7)×405.18=737.43~框梁4.73/(3.3-0.45)*290.7=482.67~次梁以上自重和=51.95+399.76+11.94+737.43+482.67=1683.75④活荷载走廊、开水间、厕所2.5×((2.4-0.6)×56.4+2.8×1.6+3.3×6.2×2)=367.3办公室2×(3.4×6.2×23+3.6×6.2×4)=1148.24以上梁板自重和=1155.94+1683.74+367.3+1148.24=4355.23综上所述,中间层重力荷载代表值为:=3283.96+2896.31+1683.75+0.5×(367.3+1148.24)=8621.782)一层①楼盖面积(扣除柱所占面积)(14.4+0.6)×(56.4+0.6)-0.6×0.6×36=842.04因此,楼盖自重:842.04×3.9=3283.956②梁、柱自重横向框架梁:4.788×(6-0.6)×18+2.69×(2.4-0.6)×9=509.004纵向框架梁:5.07×(56.4-0.6×8)×2+4.93×(56.4-0.6×8)×2=1031.79附加次梁:6000+3001.92×(6.3×16+3.25×1)=199.57以上和=1740.37柱:47.94×22+47.63×14=1721.33首层梁柱自重:509.004+1031.79+199.57+1721.33=3461.7002③填充墙、门窗自重1400.32外墙门窗面积:0.9×2.2×4+1.2×2.2×28+2.4×2.6×2+1.8×2.6*2+1×2.2×2+1×2.2×2=112.48外墙门窗自重:0.4×112.48=44.992幕墙面积6.6×2.9×3+3×2.9×1=66.12幕墙自重:1.5×66.12=99.18外墙面积:((56.4-0.6×8)+(14.4-3×0.6))×2×(5.5-0.7)-112.48-66.12=437.72外墙自重:8.23/(5.5-0.7)×437.72=750.6898133
第二章结构设计说明内墙门窗面积1×2.1×10+1.5×2.4×4=35.4内墙门窗自重0.2×35.4=7.08内墙面:((56.4-0.6×8)×2-32.6-2.8×2-1+(6-0.6)×7)×(5.5/2-0.7)-35.4=173.29~框梁((6+0.2)×10+(3-0.1-0.1)×1)×(5.5/2-0.45)-1×2.1=146.94~次梁内墙自重:7.64/(5.5-0.7)×173.29=275.967.64/(5.5-0.45)×146.94=222.42以上自重和=44.99+99.18+750.69+7.08+275.96+222.42=1400.32④活荷载走廊、开水间、厕所2.5×((2.4-0.6)×56.4+2.8×1.6+3.3×6.2×2)=367.3办公室2×(3.4×6.2×23+3.6×6.2×4)=1148.24综上所述,一层重力荷载代表值为:3283.96+1721.3+(1740.37+1400.32)/2+0.5*(367.3+1148.2)+(1155.94+1683.8)/2=8753.2479KN2)六层①楼盖面积(扣除柱所占面积)(14.4+0.6)×(56.4+0.6)-0.6×0.6×36=842.04因此,楼盖自重:842.04×4.75=3995.48②梁、柱自重横向框架梁:4.788*(6-0.6)*18+2.692*(2.4-0.6)*9=509.004纵向框架梁:5.07×(56.4-0.6×8)×2+4.93×(56.4-0.6×8)×2=1031.7附加次梁:6000+3001.92×(6.3×16+3.25×1)=199.57以上和=1740.37柱:32.28×22+31.83×14=1155.93984六层梁柱自重:509.004+1031.7936+199.57+1721.33=3461.70③填充墙、门窗自重51.95+399.76+11.94+737.43+482.66=1683.75④活荷载电梯机房屋面活载7.5×(4.6×3.2)=110.4屋面活载2×(56.4+0.6-2.8)×(14.4+0.6-4.4)=1149.04⑤女儿墙自重:1.8×(56.4+0.6+14.4+0.6)×2-1.8×3.2=253.44综上所述,六层重力荷载代表值为:133
第二章结构设计说明(1155.94+1683.75)/2+0.5*(110.4+1149.04)+253.44+3995.48+1740.37=8038.84782机房层~7层①顶板面积3.2×4.8=15.36顶板自重15×4.745=71.175②填充墙自重外墙面积(3.2+4.8)×2×2=32外墙自重32×3.92=125.44③活荷载顶板活载2×3.2×4.8=30.72综上所述,7层重力荷载代表值为:=71.18+125.44+0.5*30.72=211.9752.1.3框架梁、柱线刚度计算1、梁线刚度表2-2梁的线刚度计算断面b×h(m)跨度l(m)截面惯性矩I.(m4)边框架梁中框架梁I=1.5I.(m4)ib=EI/l(kN·m)I=2I.(m4)ib=EI/l(kN·m)0.3*0.760.00860.012862564312.50.01715857500.25*0.52.40.00260.0039062548828.1250.00520865104.166672、柱的线刚度计算各层柱的截面尺寸均为600600,首层计算高度为4900,标准层柱高为层高即3300,E=3.25.表2-3柱的线刚度层次混凝土强度(E)KN/㎡柱截面层高惯性矩=m4线刚度=(KN.m)2~63.250.6×0.63.30.01106363.6413.250.6×0.64.90.0171632.65133
第二章结构设计说明3、柱的侧移刚度D柱的侧移刚度D的计算。表2-4中间框架2~6层D值计算表D (KN/m)中柱(14根)1.420.5665773.60边柱(14根)0.810.4754555.31=1684604.67表2-5边框架2~6层D值计算表D (KN/m)中柱(4根)1.060.5159821.30边柱(4根)0.60.4249707.43=438114.89表2-6中间框架首层D值的计算表D (KN/m)中柱(14根)2.110.6322722.29边柱(14根)1.20.5319004.17=584170.38表2-8边框架首层D值的计算表D (KN/m)中柱(4根)1.580.5820798.54边柱(4根)0.90.4817269.44=152271.93则首层:=736442.31标准层:=2122719.56133
第二章结构设计说明2.1.4框架自振周期的计算表2-9基本周期的计算表层次Gi(KN)i=1~7∑Gi(KN)Di△i-△i-1=∑Gi/D(m)△i(m)6.008038.858038.852122719.560.000.135.008621.7816660.622122719.560.010.134.008621.7825282.402122719.560.010.123.008621.7833904.182122719.560.020.112.008621.7842525.952122719.560.020.091.008753.2551279.20736442.310.070.07为重力荷载代表值;按顶点位移法计算,考虑填充墙对框架刚度的影响,取基本周期调整系数=0.6。计算公式为,式中为顶点位移,按D值法计算,见上表,则:2.1.5水平地震作用标准值和位移的计算1)水平地震影响系数根据已知设计条件知,水平地震影响系数最大值=0.12,=0.45s,=0.05因为因为大于=0.3666s则2)利用底部剪力法求各楼层的水平地震作用结构等效总重力荷载:则结构总水平地震作用标准值为了考虑高阵型对水平地震作用沿高度分布的影响,需在顶部附加一集中水平力,由于小于且小于等于3.5s,故顶部附加地震作用系数为=0;楼层处的水平地震作用:=其中=8753.25×4.9+8621.78×(8.2+11.5+14.8+18.1)+8038.85×21.4+211.98×133
第二章结构设计说明23.4=673387.92所以,各层的水平地震作用为:=8753.25×4.9×5230.48×1/673387.92=333.15=8621.78×8.2×5230.48×1/673387.92=549.14=8621.78×11.5×5230.48×1/673387.92=770.14=8621.78×14.8×5230.48×1/673387.92=991.14=8621.78×18.1×5230.48×1/673387.92=1212.14=8038.85×21.4×5230.48×1/673387.92=1336.24鞭梢效应:对于顶层,由于该层的重量和刚度相对于第七层突然变小,地震时将产生鞭梢效应使得其地震反应特别强烈。为简化计算,乘以增大系数3,但此增大部分不应该往下传递。2)抗震验算,表2-10、和的计算表楼层水平地震力(KN)层间剪力(KN)层间刚度KN/m=(m)层高(m)层间相对弹性转角61336.241374.772122719.560.00073.301/495051212.142586.902122719.560.00133.301/26324991.143578.042122719.560.00173.301/18943770.144348.182122719.560.00213.301/15552549.144897.332122719.560.00243.301/13761333.155230.48736442.310.00744.901/660由此可知,结构最大层间弹性位移角在第一层,满足要求。2)《抗规》5.2.5规定:“抗震验算时,结果任一楼层的水平地震剪力应符合:,查表知,λ-楼层最小地震剪力系数值为0.024,与重力加速度有关。=5469.46〉0.024=0.024×51279.2=1230.70133
第二章结构设计说明=5095.52〉0.024)=0.024×42525.95=1020.62=4506.19〉0.024=0.024×33904.18=813.70=3695.87〉0.024=0.024×25282.4=606.78=2664.55〉0.024=0.024×16660.62=399.85=1412.23〉0.024=0.024×8038.85=192.93均满足要求!2.2框架水平地震作用下内力计算2.2.1计算依据由求得框架第层的层间剪力后,层柱分配的剪力及该柱上下端的弯矩和分别按下列式子计算:柱端剪力:下端弯矩:上端弯矩:上式中:其中前面计算取值,取自表2.10,查规范可得,各层线刚度不变,取=0,1层柱考虑修正值,1,2层考虑修正值。2.2.2底层梁柱受水平地震荷载内力计算上面计算的水平地震作用,是每个结构层所承受的总的荷载;进行框架计算时,需要按照各榀框架的抗侧刚度D将层间水平地震作用分配到每榀框架上去。由于本设计中手算只计算了第13轴的横向框架,故这里也只计算13号轴线框架分配的水平地震作用。一榀框架每层的分配系数为:,式中,为层号,为本框架柱数目,为本层总的柱数目。将D代入可分别计算出13轴号横向框架各层分配系数133
第二章结构设计说明=(19004.17×2+22722.19×2)/736442.31=0.11=(54555.31×2+65773.6×2)/2122719.56=0.1113轴横向框架各层所分配到的水平地震作用:=0.11×357.54=40.52=0.11×563.47=63.88=0.11×774.78=87.84=0.11×986.08=111.79=0.11×1197.38=135.75=0.11×1313.44=148.911)计算各个柱分配剪力底层四柱D值分别为:底层边柱(A、D轴柱):D=19004.17中框架边柱底层中柱(B、C轴柱):D=22722.29中框架中柱底层层间剪力:=40.52+63.88+87.84+111.79+135.75+148.91=588.69依照D值将层间剪力分配给各柱:底层边柱:=588.69×19004.17/(19004.17+22722.29)/2=134.06底层中柱:=588.69*22722.29/(19004.17+22722.29)/2=160.292~6层边柱(A、D轴柱):D=54555.31中框架边柱2~6层中柱(B、C轴柱):D=65773.60中框架中柱同理:二层层间剪力:=63.88+87.84+111.79+135.75+148.91=548.17依照D值将层间剪力分配给各柱:二层边柱:=124.27133
第二章结构设计说明二层中柱:=149.82三层层间剪力:=87.84+111.79+135.75+148.91=484.29依照D值将层间剪力分配给各柱:三层边柱:=109.79三层中柱:=132.36四层层间剪力:=111.79+135.75+148.91=396.45依照D值将层间剪力分配给各柱:四层边柱:=89.87四层中柱:=108.35五层层间剪力:=135.75+148.91=284.66依照D值将层间剪力分配给各柱:五层边柱:=64.53五层中柱:133
第二章结构设计说明=77.80六层层间剪力:=148.9080855KN依照D值将层间剪力分配给各柱:六层边柱:=33.76六层中柱:=40.702)反弯点高度针对第13轴横向框架底层柱而言,因为柱上下横梁刚度无变化,所以可不考虑的影响,即取=0;同时,不考虑修正值,取=0。查表知:=85750/71632.65=1.197对于A、D轴柱有:=1.197=0.53查表得=0.64015线性内插法=0()对于B、C轴柱有:=2.106=0.635查表得=0.5947线性内插法=0()=0;所以,底层柱反弯点距柱底为:A、D轴柱:=3.137B、C轴柱:=2.914针对第13轴横向框架二层柱而言,因为柱上下横梁刚度无变化,所以可不考虑y1的影响,即取y1=0;三层与二层层高一样,可不考虑影响,即取=0。但是,由于二层层高与一层不一样,考虑修正值。查表知:133
第二章结构设计说明对于A、D轴柱有:=0.806=0.465查表得=0.5线性内插法=-0.05(α3=hl/h=1.484848485)对于B、C轴柱有:=1.418287037=0.56118372查表得=0.5线性内插法=0()A、D轴柱:=1.485B、C轴柱:=1.653)柱段弯矩计算底层分别对柱顶、柱底取矩,由此可知柱顶、柱底弯矩为:A、D边柱:=134.06×(4.9-3.1)=236.38=134.06×3.1=420.51B、C中柱:=160.27×(4.9-2.91)=318.32=160.27×2.91=467.08二层A、D边柱:=124.27×(3.3-1.49)=225.54=124.27×1.49=184.54B、C中柱:=149.82×(3.3-1.65)=247.20=149.82×1.65=247.20三层A、D边柱:=109.79×(3.3-1.65)=181.15=109.79×1.65=181.15B、C中柱:=18.39=218.39四层A、D边柱:=132.36×(3.3-1.65)=148.29=132.36×1.65=148.29B、C中柱:=108.35×(3.3-1.65)=178.78=108.35×1.65=178.78五层133
第二章结构设计说明A、D边柱:=64.53×(3.3-1.65)=106.47=64.53×1.65=106.47B、C中柱:=77.80×(3.3-1.65)=128.37=77.80×1.65=128.37六层A、D边柱:MA上=MD上=VA*(h-yh)=33.76*(3.3-1.65)=55.70KN.m=33.76×1.65=55.70B、C中柱:=40.70×(3.3-1.65)=67.15=40.70×1.65=67.15表2-11左地震作用下梁端弯矩计算层数层高(m)层间剪力(KN)单层刚度A、D柱D值剪力值反弯点高度yM上M下63.3148.91240657.8154555.3133.761.65-55.70-55.7053.3284.66240657.8154555.3164.531.65-106.47-106.4743.3396.45240657.8154555.3189.871.65-148.29-148.2933.3484.29240657.8154555.31109.791.65-181.15-181.1523.3548.17240657.8154555.31124.271.49-225.54-184.5414.9588.6983452.9119004.17134.063.14-236.38-420.51层数层高(m)层间剪力(KN)单层刚度B、C柱D值剪力值反弯点高度yM上M下63.3148.91240657.8165773.6040.701.65-67.15-67.1553.3284.66240657.8165773.6077.801.65-128.37-128.3743.3396.45240657.8165773.60108.351.65-178.78-178.7833.3484.29240657.8165773.60132.361.65-218.39-218.3923.3548.17240657.8165773.60149.821.65-247.20-247.2014.9588.6983452.9122722.29160.292.91-318.32-467.08注:所求弯矩以使柱顺时针转动为正。4)梁端弯矩计算底层边跨梁,计算其梁端弯矩,取左右端节点为隔离体如图2-2所示。133
第二章结构设计说明图2-2节点平衡图①左端弯矩-A、D列平衡方程:,解得:=-(-184.54-236.38)=420.92②右端弯矩-B、C列平衡方程:,解得:=-(-247.2-318.32)=565.53左右梁按线刚度分配:6=85750/(85750+65104.17)×(-565.53)=-321.462.4=65104.17/(85750+65104.17)×(-565.53)=-244.06二层边跨梁,计算其梁端弯矩,取左右端节点为隔离体①左端弯矩-A、D列平衡方程:,解得:=-(-181.15-225.54)=406.69②右端弯矩-B、C列平衡方程:,解得:=-(-218.39-247.2)=465.6左右梁按线刚度分配:6=85750/(85750+65104.17)×(-465.6)=-264.662.4=65104.17/(85750+65104.17)×(-465.6)=-200.94三层边跨梁,计算其梁端弯矩,取左右端节点为隔离体①左端弯矩-A、D列平衡方程:,解得:=-(-148.29-181.15)=329.44②右端弯矩-B、C133
第二章结构设计说明列平衡方程:,解得:=-(-178.78-218.39)=397.18左右梁按线刚度分配:6=85750/(85750+65104.17)×(-397.18)=-225.772.4=65104.17/(85750+65104.17)×(-397.18)=-171.41四层边跨梁,计算其梁端弯矩,取左右端节点为隔离体①左端弯矩-A、D列平衡方程:,解得:=-(-106.47-148.29)=254.76②右端弯矩-B、C列平衡方程:,解得:=-(-128.37-178.78)=307.15左右梁按线刚度分配:6=85750/(85750+65104.17)*(-307.15)=-174.592.4=65104.17/(85750+65104.17)×(-307.15)=-132.56五层边跨梁,计算其梁端弯矩,取左右端节点为隔离体①左端弯矩-A、D列平衡方程:,解得:=-(-55.7-106.47)=162.17②右端弯矩-B、C列平衡方程:,解得:=-(-67.15-128.37)=195.52左右梁按线刚度分配:6=85750/(85750+65104.17)×(-195.52)=-111.14133
第二章结构设计说明2.4=65104.17/(85750+65104.17)×(-195.52)=-84.38六层边跨梁,计算其梁端弯矩,取左右端节点为隔离体①左端弯矩-A、D列平衡方程:,解得:=55.7②右端弯矩-B、C列平衡方程:,解得:=67.15左右梁按线刚度分配:6=85750/(85750+65104.17)*(-67.15)=-38.172.4=65104.17/(85750+65104.17)*(-67.15)=-28.98表2-12左地震作用下梁端弯矩计算节点号上柱弯矩(KN.m)~M下下柱弯矩(KN.m)~M上左梁线刚度(KN.m)右梁线刚度(KN.m)左梁弯矩(KN.m)右梁弯矩(KN.m)D-60.00-55.700.0085750.000.0055.70D-5-55.70-106.470.0085750.000.00162.17D-4-106.47-148.290.0085750.000.00254.76D-3-148.29-181.150.0085750.000.00329.44D-2-181.15-225.540.0085750.000.00406.69D-1-184.54-236.380.0085750.000.00420.92C-60.00-67.1585750.0065104.1738.1728.98C-5-67.15-128.3785750.0065104.17111.1484.38C-4-128.37-178.7885750.0065104.17174.59132.56C-3-178.78-218.3985750.0065104.17225.77171.41C-2-218.39-247.2085750.0065104.17264.66200.94C-1-247.20-318.3285750.0065104.17321.46244.06B-60.00-67.1565104.1785750.0028.9838.17B-5-67.15-128.3765104.1785750.0084.38111.14B-4-128.37-178.7865104.1785750.00132.56174.59B-3-178.78-218.3965104.1785750.00171.41225.77B-2-218.39-247.2065104.1785750.00200.94264.66B-1-247.20-318.3265104.1785750.00244.06321.46A-60.00-55.7085750.000.0055.700.00133
第二章结构设计说明A-5-55.70-106.4785750.000.00162.170.00A-4-106.47-148.2985750.000.00254.760.00A-3-148.29-181.1585750.000.00329.440.00A-2-181.15-225.5485750.000.00406.690.00A-1-184.54-236.3885750.000.00420.920.00注:所求弯矩以使柱顺时针转动为正节点号如"D-1"表示:D号轴线第一层节点,其他类似。所以,求出梁两端弯矩后,因为梁上无横向荷载,所以可以按线性关系求得跨中弯矩,标绘于弯矩图上。5)剪力计算利用杆件平衡求解杆端剪力。计算简图如图2-3所示图2-3杆件剪力计算简图列力矩平衡方程:,即同理,由此,可将梁柱在地震荷载作用下的杆端剪力计算出来,如下表:表2-13左地震作用下梁端剪力梁类型层号梁长(m)梁固端弯矩(kN.m)梁端剪力左右左右C~D轴边跨6655.7038.17-15.64-15.6456162.17111.14-45.55-45.5546254.76174.59-71.56-71.5636329.44225.77-92.53-92.5326406.69264.66-111.89-111.8916420.92321.46-123.73-123.73A~B轴边跨6638.1755.70-15.64-15.6456111.14162.17-45.55-45.5546174.59254.76-71.56-71.5636225.77329.44-92.53-92.53133
第二章结构设计说明26264.66406.69-111.89-111.8916321.46420.92-123.73-123.73中跨62.428.9828.98-24.15-24.1552.484.3884.38-70.32-70.3242.4132.56132.56-110.46-110.4632.4171.41171.41-142.84-142.8422.4200.94200.94-167.45-167.4512.4244.06244.06-203.39-203.39注:弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正。同理,已知柱固端弯矩,可求出柱的两端剪力,见下表:表2-14左地震作用下轴线处柱端剪力柱类型层号柱高柱固端弯矩(kN.m)柱端剪力(KN)上下上下D轴柱63.3-55.70-55.7033.7633.7653.3-106.47-106.4764.5364.5343.3-148.29-148.2989.8789.8733.3-181.15-181.15109.79109.7923.3-225.54-184.54124.27124.2714.9-236.38-420.51134.06134.06A轴柱63.3-55.70-55.7033.7633.7653.3-106.47-106.4764.5364.5343.3-148.29-148.2989.8789.8733.3-181.15-181.15109.79109.7923.3-225.54-184.54124.27124.2714.9-236.38-420.51134.06134.06C轴柱63.3-67.15-67.1540.7040.7053.3-128.37-128.3777.8077.8043.3-178.78-178.78108.35108.3533.3-218.39-218.39132.36132.3623.3-247.20-247.20149.82149.8214.9-318.32-467.08160.29160.29B轴柱63.3-67.15-67.1540.7040.7053.3-128.37-128.3777.8077.8043.3-178.78-178.78108.35108.3533.3-218.39-218.39132.36132.3623.3-247.20-247.20149.82149.8214.9-318.32-467.08160.29160.295)轴力计算柱轴力=上柱传来集中力+该层梁端剪力具体计算方法同恒载作用下柱轴力的计算。133
第二章结构设计说明表2-15左地震作用下柱中轴力柱类型层号邻梁剪力(KN)柱中轴力(KN)左右D轴柱60.00-15.64-15.6450.00-45.55-61.2040.00-71.56-132.7630.00-92.53-225.2920.00-111.89-337.1810.00-123.73-460.91A轴柱6-15.640.0015.645-45.550.0061.204-71.560.00132.763-92.530.00225.292-111.890.00337.181-123.730.00460.91C轴柱6-15.64-24.15-8.515-45.55-70.32-33.274-71.56-110.46-72.183-92.53-142.84-122.482-111.89-167.45-178.041-123.73-203.39-257.70B轴柱6-24.15-15.648.515-70.32-45.5533.274-110.46-71.5672.183-142.84-92.53122.482-167.45-111.89178.041-203.39-123.73257.70注:柱中轴力以受压为2.3竖向荷载作用下框架内力计算2.3.1竖向荷载作用下框架受力总图在结构布置确定后,确定荷载传递路径,根据本工程的结构布置可知,边跨部分屋盖和楼盖布置的梁划分为双向板体系,中间跨部分为单向板体系,由此可知荷载传递路径为板面均布。在计算竖向荷载作用的时候取⑥轴横向框架进行计算,具体计算如下:133
第二章结构设计说明600024006000B24001800736003600180018001800240018001800ACD2400图2-4横向框架计算单元2.3.2荷载计算1.恒载计算图2-5中间层边跨梁恒载图图2-6中间层中跨梁分布恒载图(1)中间层梁、柱恒载计算1)边跨梁上线荷载计算边跨梁上线荷载=边跨梁自重+板重+墙重,其中,板自重按45度分配由此可知梁上分布荷载为一均布荷载与一梯形荷载叠加,只要求出控制点的荷载值,就可以绘出该梁上荷载分布图。最大值:4.788+3.6×3.9+4.732=23.56最小值:4,788+4.732=9.522)中跨梁上线荷载计算133
第二章结构设计说明中跨梁上线荷载=中跨梁自重其值为常值:2.693)边柱集中力计算边柱集中力=边柱自重+纵向框架梁承受的荷载纵向框架梁承受的荷载=部分板重+横向次梁自重+纵向框架梁自重+外墙重其中,板重:3.9×(0.5×0.5×3.6×3.6+0.5×(6×2-3.6)×0.5×3.6)=42.12横向次梁自重:1.918×0.5×6=5.75纵向框架梁自重:5.066×(3.6×2-0.6)=33.44外墙重:5.069×(3.6×2-0.6)=33.63因此,边柱上集中力:=32.28+42.12+5.75+33.44+33.63=147.234)中柱集中力计算中柱集中力=中柱自重+纵向框架梁承受的荷载纵向框架梁承受的荷载=部分板重+横向次梁自重+纵向框架梁自重+外墙重其中,板重:3.9×(0.5×0.5×3.6×3.6+0.5×(6×2-3.6)×0.5×3.6+0.5×2.4×3.6)=58.97横向次梁自重:1.918×0.5×6=5.75纵向框架梁自重:4.932×(3.6×2-0.6)=32.55内墙重:4.732×(3.6×2-0.6)=31.23因此,中柱上集中力:31.84+58.97+5.75+32.55+21.23=160.345)边柱与梁交点处弯矩M=147.23×0.15=22.08柱内侧受拉6)中柱与梁交点处弯矩M=160.34×0.15=24.05柱靠室内一侧受拉图2-7顶层边跨梁恒载图图2-8顶层中跨梁分布恒载图(2)顶层梁、柱上恒载计算1)边跨梁上线荷载计算边跨梁上线荷载=边跨梁自重+板重,其中,板自重按双向板塑性铰线分配133
第二章结构设计说明由此可知梁上分布荷载也为一均布荷载与一梯形荷载叠加,只要求出控制点的荷载值,就可绘出该梁上荷载分布图。最大值:4.788+3.6×4.745=21.87最小值:4.7882)中跨梁上线荷载计算同理,中跨梁上线荷载=中跨梁自重+板重其值为常值:2.693)边柱集中力计算边柱集中力=边柱自重+纵向框架梁的传力其中:纵向框架梁传来的力=部分板重+横向次梁自重+纵向框架梁自重+女儿墙自重板重4.745×(0.5×0.5×3.6×3.6+0.5×(6×2-3.6)×0.5×3.6)=51.25横向次梁自重:1.92×0.5×6=5.75纵向框架梁自重:5.066×(3.6×2-0.6)=33.44女儿墙墙重:1.8×(3.6×2-0.6)=11.88因此,边柱上集中力:51.25+5.75+33.44+11.88=102.324)中柱集中力计算边柱集中力=中柱自重+纵向框架梁的传力其中:纵向框架梁传来的力=部分板重+横向次梁自重+纵向框架梁自重+女儿墙自重板重:4.745×(0.5×0.5×3.6×3.6+0.5×(6×2-3.6)×0.5×3.6+0.5×2.4×3.6)=71.74横向次梁自重:1.92×0.5×6==5.75纵向框架梁自重:4.932×(3.6×2-0.6)=32.55因此,中柱上集中力:71.74+5.75+32.55=110.055)边柱与梁交点处弯矩M=102.32×0.15=15.356)中柱与梁交点处弯矩M=110.05×0.15=16.51以上计算可绘出第13轴横向框架恒载图2.活荷载计算133
第二章结构设计说明表2-15活载汇总表类型标准值(KN/m2)组合值系数频遇值系数准永久值系数普通办公室20.70.50.4会议室20.70.60.5一般资料、档案室2.50.70.60.5走廊2.50.70.60.5楼梯间3.50.70.50.3卫生间2.50.70.60.5电梯机房70.90.90.8屋面活载-上人20.70.50.4注:不考虑“积灰荷载”;“雪荷载”同“屋面荷载”不同时考虑。(1)顶层框架梁柱活载计算上人屋面活载:2.0雪荷载:0.35活载取:2.01)边跨梁上线荷载同恒载求解方法,得:最大值:=3.6*2=7.2最小值:02)中跨梁上线荷载:同恒载求解方法,其值为:03)边柱集中力:边柱集中力=部分活荷载传力F=2×(0.5×0.5×3.6×3.6+0.5×(6×2-3.6)×0.5×3.6)=21.64)中柱集中力:中柱集中力=部分板上活荷载传力F=2×(0.5×0.5×3.6×3.6+0.5×(6×2-3.6)×0.5×3.6+2.4×3.6)=38.885)边柱集中力矩:边柱集中力矩=边柱集中力*梁柱偏心M=21.6×0.15=3.246)中柱集中力矩:中柱集中力矩=中柱集中力×梁柱偏心M=38.88×0.15=5.832(2)中间层框架梁、柱活荷载计算办公室活荷载:2.0走廊活荷载:2.5133
第二章结构设计说明1)边跨梁上线荷载:同以上求解方法,得:最大值:=3.6×2=7.2最小值:02)中跨梁上线荷载:同恒载求解方法,得03)边柱集中力:边柱集中力=部分板上活荷载传力:F=2×(0.5×0.5×3.6×3.6+0.5×(6×2-3.6)×0.5×3.6)=21.64)中柱集中力:中柱集中力=部分板上活荷载传力:F=2×(0.5×0.5×3.6×3.6+0.5×(6×2-3.6)×0.5×3.6)+2.5×2.4×3.6=43.25)边柱集中力矩:边柱集中力矩=边柱集中力*梁柱偏心M=21.6×0.15=3.246)中柱集中力矩:中柱集中力矩=中柱集中力*梁柱偏心M=43.2×0.15=6.48图2-9顶层、中间层边跨梁线活载示意图(3)梁、柱参数汇总表2-16第13轴框架梁几何参数断面b(m)*h(m)跨度l(m)截面惯性矩I0(m4)第13轴框架梁(中框梁)I=2I0(m4)ib=EI/l(kN·m)0.3*0.760.010.0285750.000.25*0.52.40.000.0165104.17133
第二章结构设计说明表2-17第13轴框架柱几何参数柱子类别层次截面b(m)*h(m)()()边柱(Z25、Z28)60.6*0.6106363.643.30.810.4754555.3150.6*0.6106363.643.30.810.4754555.3140.6*0.6106363.643.30.810.4754555.3130.6*0.6106363.643.30.810.4754555.3120.6*0.6106363.643.30.810.4754555.3110.6*0.671632.654.91.200.5319004.17中柱(Z26、Z27)60.6*0.6106363.643.31.420.5665773.6050.6*0.6106363.643.31.420.5665773.6040.6*0.6106363.643.31.420.5665773.6030.6*0.6106363.643.31.420.5665773.6020.6*0.6106363.643.31.420.5665773.6010.6*0.671632.654.92.110.6322722.29针对恒载:(1)弯矩计算利用力矩二次分配法计算恒载作用下框架的弯矩。1)计算杆固端弯矩将梯形或者三角形分布荷载按固端弯矩等效荷载的原则折算成均布荷载:梯形荷载折算公式:其中:q`为梯形荷载的最大值①顶层边跨等效均布荷载:=3600/6000×0.5=0.30=4.79+(1-2×+)×(21.87-4.79)=19.26②中间层边跨等效均布荷载:=3600/6000×0.5=0.30=9.52+(1-2×+)×(23.56-9.52)=21.41由上所求均布荷载,各杆固端弯矩计算看相关工作表。(2)剪力计算为方便恒载作用下梁、柱端剪力计算,特将梁上的分布荷载折算成集中力:图2-10中间层边跨剪力计算简图133
第二章结构设计说明①顶层边跨:=4.79×6+0.5×(2.4+6)×(21.87-4.79)=100.47②顶层中跨:=2.69×2.4=6.46③中间层边跨:=9.52×6+0.5×(2.4+6)×(23.56-9.52)=116.09④中间层中跨:=2.69×2.4=6.46分别取各个梁、柱作为隔离体,分别对两端取矩,列出力矩平衡方程,便可得该梁端、柱端剪力,计算简图见图2-10。计算简图分析知道,以KL1-4CD段为例,计算如下:对D端取矩:56.25=116.088×3+59.28+×6→=-58.5559.28=116.088×3+56.25-×6→=57.54于此同时,可以将梁的跨中弯矩一并求出来:对跨中截面取矩:注意,计算跨中弯矩时,近似按折算后的均布荷载计算:中间层边跨=96.35=(56.25+59.28)/2-=-38.59m跨中弯矩顶层边跨=86.65中跨=1.94表2-18恒载作用下轴线处梁端剪力与跨中弯矩梁类型层号梁长(m)外荷(KN)固端弯矩(KN.m)杆端剪力(kN)跨中弯矩(KN.m)左右左右C~D轴边跨66100.47-46.5050.8549.51-50.96-37.9856116.09-60.5961.4257.91-58.18-35.3546116.09-58.9060.6557.75-58.34-36.5836116.09-59.2660.8057.79-58.30-36.3326116.09-59.4260.9057.80-58.29-36.1916116.09-56.2559.2857.54-58.55-38.59A~B轴边跨66100.47-50.8546.5050.96-49.51-37.9856116.09-61.4260.5958.18-57.91-35.35133
第二章结构设计说明46116.09-60.6558.9058.34-57.75-36.5836116.09-60.8059.2658.30-57.79-36.3326116.09-60.9059.4258.29-57.80-36.1916116.09-59.2856.2558.55-57.54-38.59中跨62.46.46-7.867.863.23-3.235.9252.46.46-3.843.843.23-3.231.9042.46.46-4.654.653.23-3.232.7132.46.46-4.494.493.23-3.232.5522.46.46-4.424.423.23-3.232.4912.46.46-5.765.763.23-3.233.82注:弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正,跨中弯矩以使梁上表面受拉为正!已知柱的两端弯矩,且柱高范围内无其他横向力。因此可以根据平衡方程得到公式:Va=Vb=-∑M/ic据此列下表。表2-19恒载作用下轴线处柱端弯矩与剪力柱类型层号柱高(m)固端弯矩(KN.m)杆端剪力(KN)上下上下D轴柱63.331.1522.42-16.23-16.2353.316.0917.63-10.22-10.2243.319.1918.61-11.46-11.4633.318.5618.12-11.11-11.1123.319.2322.82-12.74-12.7414.911.355.67-3.47-3.47A轴柱63.3-31.15-22.4216.2316.2353.3-16.09-17.6310.2210.2243.3-19.19-18.6111.4611.4633.3-18.56-18.1211.1111.1123.3-19.23-22.8212.7412.7414.9-11.35-5.673.473.47C轴柱63.3-26.48-18.9813.7813.7853.3-14.55-15.028.968.9643.3-16.94-15.809.929.9233.3-16.46-15.349.649.6423.3-17.09-19.6511.1311.1314.9-9.82-4.913.013.01B轴柱63.326.4818.98-13.78-13.7853.314.5515.02-8.96-8.9643.316.9415.80-9.92-9.9233.316.4615.34-9.64-9.6423.317.0919.65-11.13-11.1314.99.824.91-3.01-3.01注:弯矩和剪力均以顺时针转动为正。(6)轴力计算根据配筋计算需要,只需要求出柱的轴力即可,可不需求出梁轴力!133
第二章结构设计说明1)计算方法柱轴力=柱顶集中力(包括柱自重)+梁端剪力以六层C柱为例计算:中柱柱顶集中力=110.0496向下由梁剪力图知,柱梁端受梁剪力分别为:=50.96向下=3.23向下由此,柱集中轴力=110.05+50.96+3.23=164.24表2-20恒载作用下柱中轴力柱类型层号柱顶集中力(KN)邻梁剪力(KN)柱中轴力(KN)左梁右梁D轴柱6-柱顶 119.556-柱底102.320.0049.51151.835-柱顶 324.685-柱底147.230.0057.91356.964-柱顶 529.654-柱底147.230.0057.75561.943-柱顶 734.673-柱底147.230.0057.79766.952-柱顶 939.692-柱底147.230.0057.80971.971-柱顶 1128.801-柱底147.230.0057.541176.74A轴柱6-柱顶 119.556-柱底102.3249.510.00151.835-柱顶 324.685-柱底147.2357.910.00356.964-柱顶 529.654-柱底147.2357.750.00561.943-柱顶 734.673-柱底147.2357.790.00766.952-柱顶 939.692-柱底147.2357.800.00971.971-柱顶 1128.801-柱底147.2357.540.001176.74C轴柱6-柱顶 132.406-柱底110.0550.963.23164.245-柱顶 354.165-柱底160.3458.183.23386.004-柱顶 576.074-柱底160.3458.343.23607.913-柱顶 797.943-柱底160.3458.303.23829.782-柱顶 1019.80133
第二章结构设计说明2-柱底160.3458.293.231051.641-柱顶 1241.931-柱底160.3458.553.231273.76B轴柱6-柱顶 132.406-柱底110.053.2350.96164.245-柱顶 354.165-柱底160.343.2358.18386.004-柱顶 576.074-柱底160.343.2358.34607.913-柱顶 797.943-柱底160.343.2358.30829.782-柱顶 1019.802-柱底160.343.2358.291051.641-柱顶 1241.931-柱底160.343.2358.551273.76注:柱中轴力受压为正。针对活载:(1)弯矩计算利用力矩二次分配法计算恒载作用下框架的弯矩。1)计算杆固端弯矩将梯形或者三角形分布荷载按固端弯矩等效荷载的原则折算成均布荷载:梯形荷载折算公式:其中:q`为梯形荷载的最大值则边跨等效均布荷载:=3600/6000×0.5=0.3=(1-2×+)×7.2=6.1由上所求均布荷载,各杆固端弯矩计算看相应工作表。(2)剪力计算为方便恒载作用下梁、柱端剪力计算,特将梁上的分布荷载折算成集中力:①顶层以及中间层边跨:=0.5×(2.4+6)×7.2=30.24计算简图分析知道,以KL1-4CD段为例,计算如下:对D端取矩:=(15.26-17.03+30.24×3)/6=14.825向上=(15.26-17.03-30.24×3)/6=-15.415向上可将梁的跨中弯矩计算出来133
第二章结构设计说明对跨中截面取矩:注意,计算跨中弯矩时,近似按折算后的均布荷载计算:=27.44=(15.26+17.03)/2-=-11.3表2-21活载作用下轴线处梁端剪力与跨中弯矩梁类型层号梁长固端弯矩(KN.m)杆端剪力(KN)跨中弯矩(KN.m)左右左右C~D轴边跨66-14.1216.3514.75-15.49-12.2156-16.8117.6414.98-15.26-10.2246-16.2217.4014.92-15.32-10.6336-16.3417.4514.94-15.30-10.5526-16.4017.4714.94-15.30-10.5016-15.2617.0314.82-15.42-11.30A~B轴边跨66-16.3514.1215.49-14.75-12.2156-17.6416.8115.26-14.98-10.2246-17.4016.2215.32-14.92-10.6336-17.4516.3415.30-14.94-10.5526-17.4716.4015.30-14.94-10.5016-17.0315.2615.42-14.82-11.30中跨62.4-2.102.100.000.002.1052.4-0.770.770.000.000.7742.4-1.041.040.000.001.0432.4-0.990.990.000.000.9922.4-0.970.970.000.000.9712.4-1.391.390.000.001.39注:弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正,跨中弯矩以使梁上表面受拉为正!已知柱的两端弯矩,且柱高范围内无其他横向力。因此可以根据平衡方程得到公式:Va=Vb=-∑M/ic据此列下表。表2-22活载作用下轴线处柱端弯矩与剪力柱类型层号柱高(m)固端弯矩(KN.m)杆端剪力(KN)上下上下D轴柱63.310.887.85-5.68-5.6853.35.726.20-3.61-3.6143.36.786.54-4.04-4.0433.36.566.37-3.92-3.9223.36.808.03-4.49-4.4914.93.992.00-1.22-1.22A轴柱63.3-10.88-7.855.685.6853.3-5.72-6.203.613.6143.3-6.78-6.544.044.04133
第二章结构设计说明33.3-6.56-6.373.923.9223.3-6.80-8.034.494.4914.9-3.99-2.001.221.22C轴柱63.3-8.41-5.944.354.3553.3-4.45-4.632.752.7543.3-5.25-4.893.073.0733.3-5.09-4.742.982.9823.3-5.29-6.103.453.4514.9-3.06-1.530.940.94B轴柱63.38.415.94-4.35-4.3553.34.454.63-2.75-2.7543.35.254.89-3.07-3.0733.35.094.74-2.98-2.9823.35.296.10-3.45-3.4514.93.061.53-0.94-0.94(3)轴力计算根据配筋计算需要,只需要求出柱的轴力即可,可不需求出梁轴力!1)计算方法柱轴力=柱顶集中力(包括柱自重)+梁端剪力以六层C柱为例计算:中柱柱顶集中力=38.88由梁剪力图知,柱梁端受梁剪力分别为:=15.5=0由此,柱集中轴力=38.88+15.5+0=54.37表2-23活载作用下柱中轴力柱类型层号柱顶集中力(KN)邻梁剪力(KN)柱中轴力(KN)左梁右梁D轴柱6-柱顶 4.076-柱底21.60.0014.7536.355-柱顶 40.655-柱底21.60.0014.9872.934-柱顶 77.174-柱底21.60.0014.92109.453-柱顶 113.713-柱底21.60.0014.94145.992-柱顶 150.252-柱底21.60.0014.94182.531-柱顶 171.021-柱底21.60.0014.82218.96A轴柱6-柱顶 4.07133
第二章结构设计说明6-柱底21.614.750.0036.355-柱顶 40.655-柱底21.614.980.0072.934-柱顶 77.174-柱底21.614.920.00109.453-柱顶 113.713-柱底21.614.940.00145.992-柱顶 150.252-柱底21.614.940.00182.531-柱顶 171.021-柱底21.614.820.00218.96C轴柱6-柱顶 22.536-柱底38.8815.490.0054.375-柱顶 80.995-柱底43.215.260.00112.834-柱顶 139.514-柱底43.215.320.00171.353-柱顶 198.013-柱底43.215.300.00229.852-柱顶 256.512-柱底43.215.300.00288.351-柱顶 299.341-柱底43.215.420.00346.96B轴柱6-柱顶 22.536-柱底38.880.0015.4954.375-柱顶 80.995-柱底43.20.0015.26112.834-柱顶 139.514-柱底43.20.0015.32171.353-柱顶 198.013-柱底43.20.0015.30229.852-柱顶 256.512-柱底43.20.0015.30288.351-柱顶 299.341-柱底43.20.0015.42346.96注:柱中轴力受压为正。2.3.3计算梁、柱分配系数1.计算分配系数133
第二章结构设计说明图2-11框架计算简图分配系数按下式计算:边跨,中跨,具体数值见下表。表2-24梁柱分配系数 顶层边顶层中梁分配系数0.4460.382 0.145柱分配系数0.5540.473 中间层边中间层中梁分配系数0.2870.259 0.098柱分配系数-上0.3560.321柱分配系数-下0.3560.321 底层边底层中梁分配系数0.3250.289 0.110柱分配系数-上0.4030.359柱分配系数-下0.2720.2422.3.4弯矩分配与传递1、弯矩分配1)、恒荷载弯矩分配与传递133
第二章结构设计说明上左下右上左下右-15.3516.51000.5540.446 00.3820.4730.145 -57.7857.78-1.29-0.65 23.5118.929.46 5.41-9.44-18.886-23.385-7.177.172.231.800.90-5.07 31.15-46.501.591.970.60-0.60 50.85-26.481-7.865.92 -22.08 24.050.35600.3560.288 0.3210.2590.3210.09911.75 -64.23-11.6964.23-1.29-0.6510.82 10.828.754.381.12 6.54-4.09-10.13-8.18-10.13-3.133.13-1.27 -1.27-1.030.99-0.51-6.2822.42 16.09-60.591.861.501.860.57-0.57 -18.9861.42-14.55-3.841.90 -22.08 24.050.35600.3560.288 0.3210.2590.3210.0995.41 -64.23-5.0764.23-1.29-0.6513.08 13.0810.585.29-0.64 6.34-5.06-12.55-10.13-12.55-3.873.87-0.23 -0.23-0.180.93-0.09-6.0617.63 19.19-58.901.671.351.670.52-0.52 -15.0260.65-16.94-4.652.71 -22.08 24.050.35600.3560.288 0.3210.2590.3210.0996.54 -64.23-6.2864.23-1.29-0.6512.68 12.6810.265.13-0.11 6.37-4.89-12.11-9.77-12.11-3.743.74-0.49 -0.49-0.400.84-0.20-6.1018.61 18.56-59.261.751.411.750.54-0.54 -15.8060.80-16.46-4.492.55 -22.08 24.050.35600.3560.288 0.3210.2590.3210.0996.34 -64.23-6.0664.23-1.29-0.6512.75 12.7510.315.16-0.24 7.21-4.92-12.19-9.84-12.19-3.763.76-0.73 -0.73-0.590.88-0.29-6.9318.12 19.23-59.422.041.642.040.63-0.63 -15.3460.90-17.09-4.422.49 -22.08 24.050.40300.2720.325 0.3590.2890.2420.116.37 -64.23-6.1064.23-1.29-0.6514.42 9.7311.635.81-0.36 0.00-5.58-13.86-11.16-9.34-4.254.25133
第二章结构设计说明2.39 1.621.931.020.970.0022.82 11.35-56.25-0.71-0.57-0.48-0.220.22 -19.6559.28-9.82-5.763.82 4.87 -4.67 0.81 -0.245.67-4.91图2-12恒载弯矩分配2)、活荷载作用下弯矩分配与传递上左下右上左下右-3.245.83000.5540.446 00.3820.4730.145 -18.3018.300.000.00 8.346.713.36 1.94-3.02-6.044-7.484-2.292.290.600.480.24-1.55 10.88-14.120.500.620.19-0.19 16.35-8.414-2.102.10 -3.24 6.480.35600.3560.288 0.3210.2590.3210.0994.17 -18.30-3.7418.300.000.003.88 3.883.131.570.30 2.33-1.25-3.09-2.50-3.09-0.950.95-0.49 -0.49-0.400.31-0.20-1.957.85 5.72-16.810.590.480.590.18-0.18 -5.9417.64-4.45-0.770.77 -3.24 6.480.35600.3560.288 0.3210.2590.3210.0991.94 -18.30-1.5518.300.000.004.67 4.673.781.89-0.25 2.26-1.57-3.90-3.15-3.90-1.201.20-0.16 -0.16-0.130.30-0.06-1.886.20 6.78-16.220.530.430.530.16-0.16 -4.6317.40-5.25-1.041.04 -3.24 6.480.35600.3560.288 0.3210.2590.3210.0992.33 -18.30-1.9518.300.000.004.53 4.533.661.83-0.08 2.28-1.51-3.75-3.03-3.75-1.161.16-0.24 -0.24-0.200.26-0.10-1.89133
第二章结构设计说明6.54 6.56-16.340.550.450.550.17-0.17 -4.8917.45-5.09-0.990.99 -3.24 6.480.35600.3560.288 0.3210.2590.3210.0992.26 -18.30-1.8818.300.000.004.55 4.553.681.84-0.12 2.57-1.53-3.78-3.05-3.78-1.171.17-0.33 -0.33-0.270.28-0.13-2.156.37 6.80-16.400.650.520.650.20-0.20 -4.7417.47-5.29-0.970.97 -3.24 6.480.40300.2720.325 0.3590.2890.2420.112.28 -18.30-1.8918.300.000.005.15 3.484.152.08-0.17 0.00-1.73-4.31-3.47-2.90-1.321.320.77 0.520.620.320.310.008.03 3.99-15.26-0.23-0.18-0.15-0.070.07 -6.1017.03-3.06-1.391.39 1.74 -1.45 0.26 -0.082.00-1.53图2-13活载弯矩分配2、内力调整(1)梁端弯矩调幅为了减小支座处负钢筋的数量,方便钢筋的绑扎与混凝土的浇捣,同时为了充分利用钢筋,以达到节约钢筋的目的。在内力组合前将竖向荷载作用下的支座处梁端负弯(使梁上面受拉)调幅,调幅按0.8走。以六层边跨梁在恒载作用下的梁端负弯矩为例:该梁在恒载作用下,梁端负弯矩分别为:=46.50=50.85跨中正弯矩为:=37.98现将其调幅:=0.8=37.20=0.8=40.68=-(+)/2=47.71=[+]/2+=86.65简支梁计算跨中弯矩133
第二章结构设计说明比较与取大值,即调幅后跨中弯矩取为:47.71每一根梁均按以上介绍的方法进行支座负弯矩与跨中正弯矩调幅,结果下表:表2-25恒载作用下梁端弯矩调幅梁类型层号轴线梁端弯矩(KN.m)跨中弯矩-M0(KN.m)调幅后梁端弯矩(KN.m)MC0(KN.m)M`0(KN.m)调幅后跨中弯矩(KN.m)左-MD右-MC左-M`D右-M`CC~D轴边跨6-46.5050.85-37.98-37.2040.6886.65-47.71-47.715-60.5961.42-35.35-48.4749.1496.35-47.55-47.554-58.9060.65-36.58-47.1248.5296.35-48.53-48.533-59.2660.80-36.33-47.4148.6496.35-48.33-48.332-59.4260.90-36.19-47.5448.7296.35-48.22-48.221-56.2559.28-38.59-45.0047.4296.35-50.14-50.14A~B轴边跨6-50.8546.50-37.98-40.6837.2086.65-47.71-47.715-61.4260.59-35.35-49.1448.4796.35-47.55-47.554-60.6558.90-36.58-48.5247.1296.35-48.53-48.533-60.8059.26-36.33-48.6447.4196.35-48.33-48.332-60.9059.42-36.19-48.7247.5496.35-48.22-48.221-59.2856.25-38.59-47.4245.0096.35-50.14-50.14中跨6-7.867.865.92-6.296.2913.777.497.495-3.843.841.90-3.073.075.752.672.674-4.654.652.71-3.723.727.363.643.643-4.494.492.55-3.593.597.043.453.452-4.424.422.49-3.543.546.913.373.371-5.765.763.82-4.614.619.584.974.97注意:梁端弯矩以顺时针为正,跨中弯矩以使梁上表面受拉为正。表2-26活载作用下梁端弯矩调幅梁类型层号轴线梁端弯矩(KN.m)跨中弯矩-M0(KN.m)调幅后梁端弯矩(KN.m)MC0(KN.m)M`0(KN.m)调幅后跨中弯矩(KN.m)左-MD右-MC左-M`D右-M`CC~D轴边跨6-14.1216.35-12.21-11.3013.0827.44-15.26-15.265-16.8117.64-10.22-13.4514.1127.44-13.66-13.664-16.2217.40-10.63-12.9813.9227.44-14.00-14.003-16.3417.45-10.55-13.0713.9627.44-13.93-13.932-16.4017.47-10.50-13.1213.9827.44-13.89-13.891-15.2617.03-11.30-12.2113.6227.44-14.53-14.53A~B轴边跨6-16.3514.12-12.21-13.0811.3027.44-15.26-15.265-17.6416.81-10.22-14.1113.4527.44-13.66-13.664-17.4016.22-10.63-13.9212.9827.44-14.00-14.003-17.4516.34-10.55-13.9613.0727.44-13.93-13.932-17.4716.40-10.50-13.9813.1227.44-13.89-13.891-17.0315.26-11.30-13.6212.2127.44-14.53-14.53中跨6-2.102.102.10-1.681.680.001.682.105-0.770.770.77-0.620.620.000.620.774-1.041.041.04-0.830.830.000.831.04133
第二章结构设计说明3-0.990.990.99-0.790.790.000.790.992-0.970.970.97-0.770.770.000.770.971-1.391.391.39-1.111.110.001.111.39注意:梁端弯矩以顺时针为正,跨中弯矩以使梁上表面受拉为正。(2)内力调整以上各章节计算与调幅的内力均是针对计算简图中轴线处而言,所求的杆端内力也就是柱中与梁中交点处(图2-14中C处)的内力。但是,实际结构构件的控制截面如图2-14中的Ⅰ-Ⅰ,Ⅱ-Ⅱ,Ⅲ-Ⅲ,Ⅳ-Ⅳ截面。因此,我们需要将计算简图上的轴线处内力调整为实际构件的端截面处内力。选取边柱中柱各一根,1~6层的梁,进行内力调整和组合。图2-14内力调整截面示意图图2-15节点C-1左梁右弯矩内力调整示意图调整方法:采用力、力矩平衡的方法将交点处的内力调整至梁端、柱端。下面以节点C-1(C号轴线第一层节点)为例,进行内力调整。Ⅰ梁内力调整1)竖向荷载内力调整(以恒载内力为例)对于节点C-1,其左梁受恒载作用下的右端弯矩=47.42剪力=-58.55同时受均布荷载(自重)与梯形分布荷载(板重)作用。取半柱宽梁段为隔离体,计算简图如上图所示:得:133
第二章结构设计说明其中:边跨中间层=(0.3×(23.56-9.52))/1.8+0=2.34边跨顶层=0.3×(21.87-4.788)/1.8=2.847中间层顶层边跨2.342.8470.60.69.524.788中跨00带入得:==同理将各节点梁端内力进行调整,见下表。表2-27恒载作用下梁端弯矩与剪力层号梁类型轴线梁端弯矩(KN.m)轴线梁端剪力(KN)梁端弯矩(KN.m)梁端剪力(KN)跨中剪力(KN)左-M`i右-M`i左-V`i右-V`i左右左右1C~D轴边跨-45.0047.4257.54-58.5528.20-30.3254.33-55.34-0.50B~C轴中跨-4.614.613.23-3.234.10-4.100.37-0.370.00A~B轴边跨-47.4245.0058.55-57.5430.32-28.2055.34-54.330.502C~D轴边跨-47.5448.7257.80-58.2930.66-31.6954.59-55.08-0.25B~C轴中跨-3.543.543.23-3.233.03-3.030.37-0.370.00A~B轴边跨-48.7247.5458.29-57.8031.69-30.6655.08-54.590.253C~D轴边跨-47.4148.6457.79-58.3030.53-31.6154.58-55.09-0.26B~C轴中跨-3.593.593.23-3.233.08-3.080.37-0.370.00A~B轴边跨-48.6447.4158.30-57.7931.61-30.5055.09-54.580.264C~D轴边跨-47.1248.5257.75-58.3430.26-31.4854.54-55.13-0.29B~C轴中跨-3.723.723.23-3.233.21-3.210.37-0.370.00A~B轴边跨-48.5247.1258.34-57.7531.48-30.2655.13-54.540.295C~D轴边跨-48.4749.1457.91-58.1831.57-32.1454.70-54.97-0.14B~C轴中跨-3.073.073.23-3.232.57-2.570.37-0.370.00A~B轴边跨-49.1448.4758.18-57.9132.25-31.5754.97-54.700.146C~D轴边跨-37.2040.6849.51-50.9622.61-25.6547.65-49.10-0.72B~C轴中跨-6.296.293.23-3.235.57-5.571.79-1.790.00133
第二章结构设计说明A~B轴边跨-40.6837.2050.96-49.5125.65-22.6149.10-47.650.72同理将活载作用下各节点梁端内力进行调整,见下表。中间层、顶层边跨0.3×7.2/1.8=1.2中跨=0表2-28活载作用下梁端弯矩与剪力层号梁类型轴线梁端弯矩(KN.m)轴线梁端剪力(KN)梁端弯矩(KN.m)梁端剪力(KN)跨中剪力(KN)左-M`i右-M`i左-V`i右-V`i左右左右1C~D轴边跨-12.2113.6214.82-15.427.78-9.0214.64-15.24-0.30B~C轴中跨-1.111.110.000.00-1.131.130.000.000.00A~B轴边跨-13.6212.2115.42-14.829.02-7.7815.24-14.640.302C~D轴边跨-13.1213.9814.94-15.308.66-9.4114.76-15.30-0.18B~C轴中跨-0.770.770.000.00-0.790.790.000.000.00A~B轴边跨-13.9813.1215.30-14.949.41-8.6615.12-14.760.183C~D轴边跨-13.0713.9614.94-15.308.61-9.3814.76-15.12-0.18B~C轴中跨-0.790.790.000.00-0.810.810.000.000.00A~B轴边跨-13.9613.0715.30-14.949.38-8.6115.12-14.760.184C~D轴边跨-12.9813.9214.92-15.328.52-9.3414.74-15.14-0.20B~C轴中跨-0.830.830.000.00-0.850.850.000.000.00A~B轴边跨-13.9212.9815.32-14.929.34-8.5215.14-14.740.205C~D轴边跨-13.4514.1114.98-15.268.97-9.5514.80-15.08-0.14B~C轴中跨-0.620.620.000.00-0.640.640.000.000.00A~B轴边跨-14.1113.4515.26-14.989.55-8.9715.08-14.800.146C~D轴边跨-11.3013.0814.75-15.496.89-8.4514.57-15.31-0.37B~C轴中跨-1.681.680.000.00-1.701.700.000.000.00A~B轴边跨-13.0811.3015.49-14.758.45-6.8915.31-14.570.372)水平荷载内力调整地震荷载作用下,由其剪力图知道剪力延着梁不变,所以不需调整;弯矩图则是沿梁呈线性变化,所以可以利用线性关系调整,计算简图如图2-16所示。图2-16节点C-1左梁右弯矩内力调整示意图边跨:表2-29左地震作用下梁端弯矩与剪力1133
第二章结构设计说明层号梁类型L-左L-右C/2-边C/2-中1C~D轴边跨3.402.600.33B~C轴中跨1.21.20.31.2A~B轴边跨2.603.400.332C~D轴边跨3.632.370.33B~C轴中跨1.21.20.31.2A~B轴边跨2.373.630.333C~D轴边跨3.562.440.33B~C轴中跨1.21.20.31.2A~B轴边跨2.443.560.334C~D轴边跨3.562.440.33B~C轴中跨1.21.20.31.2A~B轴边跨2.443.560.335C~D轴边跨3.562.440.33B~C轴中跨1.21.20.31.2A~B轴边跨2.443.560.336C~D轴边跨3.562.440.33B~C轴中跨1.21.20.31.2A~B轴边跨2.443.560.33表2-30左地震作用下梁端弯矩与剪力2层号梁类型梁端弯矩(KN.m)调整之后梁端弯矩(KN.m)梁端剪力(KN)跨中剪力(KN)跨中弯矩(KN.m)左右左右左右1C~D轴边跨420.92321.46383.80284.34-123.73-123.73-123.73-49.73B~C轴中跨244.06244.06183.05183.05-203.39-203.39-203.390.00A~B轴边跨321.46420.92284.34383.80-123.73-123.73-123.7349.732C~D轴边跨406.69264.66373.12231.09-111.89-111.89-111.89-71.02B~C轴中跨200.94200.94150.70150.70-167.45-167.45-167.450.00A~B轴边跨264.66406.69231.09373.12-111.89-111.89-111.8971.023C~D轴边跨329.44225.77301.68198.01-92.53-92.53-92.53-51.83B~C轴中跨171.41171.41128.56128.56-142.84-142.84-142.840.00A~B轴边跨225.77329.44198.01301.68-92.53-92.53-92.5351.834C~D轴边跨254.76174.59233.30153.13-71.56-71.56-71.56-40.09B~C轴中跨132.56132.5699.4299.42-110.46-110.46-110.460.00A~B轴边跨174.59254.76153.13233.30-71.56-71.56-71.5640.095C~D轴边跨162.17111.14148.5197.47-45.55-45.55-45.55-25.52B~C轴中跨84.3884.3863.2963.29-70.32-70.32-70.320.00A~B轴边跨111.14162.1797.47148.51-45.55-45.55-45.5525.526C~D轴边跨55.7038.1751.0033.48-15.64-15.64-15.64-8.76B~C轴中跨28.9828.9821.7421.74-24.15-24.15-24.150.00A~B轴边跨38.1755.7033.4851.00-15.64-15.64-15.648.76133
第二章结构设计说明图2-17第⑦轴框架计算简图133
第二章结构设计说明图2-18第⑦轴横向框架恒载图133
第二章结构设计说明图2-19第⑦轴横向框架活载图133
第二章结构设计说明图2-20第⑦轴横向框架地震作用计算简图133
第二章结构设计说明图2-21恒载作用下的弯矩图133
第二章结构设计说明图2-22恒载作用下的剪力图133
第二章结构设计说明图2-23恒载作用下的轴力图133
第二章结构设计说明图2-24活载作用下的弯矩图133
第二章结构设计说明图2-25活载作用下的剪力图133
第二章结构设计说明图2-26活载作用下的轴力图133
第二章结构设计说明图2-27左震作用下的弯矩图133
第二章结构设计说明图2-28左震作用下的剪力图133
第二章结构设计说明图2-29左震作用下的轴力图133
第二章结构设计说明2.4内力组合2.4.1内力组合对边柱/中柱与梁进行内力组合,参与内力组合的数据均为各个杆件控制截面的内力,均经过以上调整,且需要调幅的均已经过处理。本建筑横向框架有以下几种组合形式:1)无地震作用效应组合:2)有地震作用效应组合:具体可分为以下八种组合:框架柱抗震组合时,首先需要计算柱的轴力,具体计算过程见表格。包括恒活载、活荷载以及重力荷载作用下柱的轴力。框架内力组合分为两种,一是抗震组合,二是非抗震组合。抗震组合是将恒荷载作用和活荷载作用效应按荷载效应组合系数进行的组合。抗震组合是将重力荷载作用和水平地震荷载作用的内力进行的组合。水平地震荷载分为左震和右震,故组合的时,分有利组合和不利组合,两种组合方式的组合系数不一样。抗震组合计算完后,需要计算梁端、柱端的剪力。梁端的剪力是由水平地震荷载效应和两端剪力进行计算,具体计算见表格。柱端的剪力则根据水平地震荷载效应、梁端抗震组合的梁端弯矩、重力荷载作用下的柱端弯矩进行计算得到,具体计算见表格。内力组合完后就是结构件的截面设计。梁的截面设计包括再正截面受弯承载力验算、跨中截面配筋计算和梁斜截面受剪承载力验算,即配箍筋的计算。梁:表2-30一层梁内力组合控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2恒载+1.4活载1.3*地震作用-1.0*重力荷载(①+0.5②)地震作用下剪力调整MVMVMVMVVⅠ+Mmax-28.2054.33460.43-86.86-28.2054.33466.85-222.50254.29133
第二章结构设计说明.-Mmax-45.6987.70-537.45234.83-44.7385.70-531.0399.19Vmax-45.6987.70-537.45234.83-44.7385.70-531.0399.19Ⅱ+Mmax81.93-0.97133.53-161.6380.51-1.02-122.05-161.50 Ⅲ+Mmax-30.32-55.34327.8585.30-30.32-55.34334.8297.89254.29.-Mmax-49.77-89.64-411.44-236.40-49.01-87.74-404.48-223.81Vmax-49.77-89.64-411.44-236.40-49.01-87.74-404.48-97.89Ⅳ+Mmax-4.100.37232.37-263.95-4.100.37233.30-264.78297.49.-Mmax-6.640.51-243.56264.85-6.500.45-242.63264.03Vmax-6.640.51-243.56264.85-6.500.45-242.63264.03ⅴVmax-4.970.00-6.80264.40-4.970.00-5.66264.40 表2-31二层梁内力组合控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2恒载+1.4活载1.3*地震作用-1.0*重力荷载地震作用下剪力调整MVMVMVMVVⅠ+Mmax-30.6654.59443.07-71.09-30.6654.59450.07-207.43176.03.-Mmax-49.8888.17-527.05219.83-48.9286.18-520.0583.49Vmax-49.8888.17-527.05219.83-48.9286.18-520.0583.49Ⅱ+Mmax78.72-0.51158.52-145.8677.32-0.5437.15-145.12 Ⅲ+Mmax-31.69-55.08256.7470.18-31.69-55.08264.02208.19176.03.-Mmax-52.01-89.35-344.10-220.74-51.20-87.52-336.82-82.73Vmax-52.01-89.35-344.10-220.74-51.20-87.52-336.82-208.10Ⅳ+Mmax-3.030.37191.80-217.23-3.030.37192.48-218.06244.06.-Mmax-4.870.51-200.03218.13-4.750.45-199.34217.31Vmax-4.870.51-200.03218.13-4.750.45-199.34217.31ⅴVmax-3.370.00-4.63217.68-3.370.00-3.85217.68 表2-32三层梁内力组合控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2恒载+1.4活载1.3*地震作用-1.0*重力荷载地震作用下剪力调整MVMVMVMVVⅠ+Mmax-30.5354.58350.37-45.94-30.5354.58357.34-182.25148.29.-Mmax-49.6688.14-433.98194.64-48.7086.15-427.0258.34Vmax-49.6688.14-433.98194.64-48.7086.15-427.0258.34Ⅱ+Mmax78.90-0.53133.74-120.7177.50-0.5712.09-119.95 Ⅲ+Mmax-31.61-55.09213.8445.11-31.61-55.09221.11182.95148.29.-Mmax-51.87-89.20-300.98-195.48-51.07-87.29-293.71-57.64Vmax-51.87-89.20-300.98-195.48-51.07-87.29-293.71-182.95Ⅳ+Mmax-3.080.37162.94-185.24-3.080.37163.64-186.07208.95.-Mmax-4.960.51-171.31186.14-4.830.45-170.61185.32Vmax-4.960.51-171.31186.14-4.830.45-170.61185.32ⅴVmax-3.450.00-4.73185.69-3.450.00-3.94185.69 表2-33四层梁内力组合133
第二章结构设计说明控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2恒载+1.4活载1.3*地震作用-1.0*重力荷载地震作用下剪力调整MVMVMVMVVⅠ+Mmax-30.2654.54261.87-18.73-30.2654.54268.77-154.94118.20.-Mmax-49.1988.08-344.70167.33-48.2386.09-337.8031.11Vmax-49.1988.08-344.70167.33-48.2386.09-337.8031.11Ⅱ+Mmax79.24-0.59118.75-93.5077.84-0.63-3.42-92.64 Ⅲ+Mmax-31.48-55.13155.6817.79-31.48-55.13162.91155.72118.20.-Mmax-51.66-89.26-242.45-168.26-50.86-87.35-235.22-30.33Vmax-51.66-89.26-242.45-168.26-50.86-87.35-235.22-155.72Ⅳ+Mmax-3.210.37124.88-143.15-3.210.37125.61-143.98162.86.-Mmax-5.170.51-133.61144.05-5.050.45-132.88143.23Vmax-5.170.51-133.61144.05-5.050.45-132.88143.23ⅴVmax-3.640.00-4.99143.60-3.640.00-4.16143.60 表2-34五层梁内力组合控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2恒载+1.4活载1.3*地震作用-1.0*重力荷载地震作用下剪力调整MVMVMVMVVⅠ+Mmax-31.5754.70149.8015.30-31.5754.70157.01-121.3281.51.-Mmax-51.4088.35-236.32133.74-50.4486.36-229.11-2.88Vmax-51.4088.35-236.32133.74-50.4486.36-229.11-2.88Ⅱ+Mmax77.58-0.3298.43-59.4776.19-0.36-21.21-59.01 Ⅲ+Mmax-32.14-54.9782.41-15.80-32.14-54.9789.79121.7381.51.-Mmax-52.76-88.99-171.02-134.23-51.95-87.08-163.643.30Vmax-52.76-88.99-171.02-134.23-51.95-87.08-163.64-121.73Ⅳ+Mmax-2.570.3778.81-90.96-2.570.3779.38-91.79104.43.-Mmax-4.090.51-85.7491.86-3.970.45-85.1691.04Vmax-4.090.51-85.7491.86-3.970.45-85.1691.04ⅴVmax-2.670.00-3.6791.41-2.670.00-3.0691.41 表2-35六层梁内力组合控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2恒载+1.4活载1.3*地震作用-1.0*重力荷载地震作用下剪力调整MVMVMVMVVⅠ+Mmax-22.6147.6535.0545.58-22.6147.6540.26-75.2734.98.-Mmax-37.2778.60-97.5786.26-36.7777.57-92.36-34.59Vmax-37.2778.60-97.5786.26-36.7777.57-92.36-34.59Ⅱ+Mmax79.37-1.3477.80-21.4378.62-1.39-43.95-19.43 Ⅲ+Mmax-25.65-49.107.67-47.77-25.65-49.1013.6577.0934.98.-Mmax-42.91-81.29-79.37-88.44-42.61-80.35-73.3936.41Vmax-42.91-81.29-79.37-88.44-42.61-80.35-73.39-77.09Ⅳ+Mmax-5.571.7920.55-29.24-5.571.7921.83-33.1943.17.-Mmax-9.192.42-35.9733.55-9.072.15-34.6829.60Vmax-9.192.42-35.9733.55-9.072.15-34.6829.60133
第二章结构设计说明ⅴVmax-7.490.00-10.2531.40-7.490.00-8.5431.40 柱:表2-36一层C、D柱内力组合控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2*恒载+1.4*活载MVNMVNMVNⅠ-D[M]max19.23-5.891691.48323.31-179.182056.3619.21-5.881593.99Nmax19.23-5.891691.48323.31-179.182056.3619.21-5.881593.99Nmin11.35-3.471128.80-291.28169.37857.9911.35-3.471128.80Ⅱ-D[M]max9.62-5.891803.17554.66-179.182142.649.60-5.881718.62Nmax9.62-5.891803.17554.66-179.182142.649.60-5.881718.62Nmin5.67-3.471176.74-538.65169.37944.275.67-3.471176.74Ⅰ-C[M]max-16.264.981969.95400.20-204.202004.92-16.074.921909.38Nmax-16.264.981969.95400.20-204.202004.92-16.074.921909.38Nmin-9.823.011241.93-427.44212.541334.91-9.823.011241.93Ⅱ-C[M]max-8.134.982059.61600.39-204.202071.70-8.034.922014.27Nmax-8.134.982059.61600.39-204.202071.70-8.034.922014.27Nmin-4.913.011273.76-614.01212.541401.69-4.913.011273.76表2-37二层C、D柱内力组合控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2*恒载+1.4*活载MVNMVNMVNⅠ-D[M]max32.62-21.611415.82320.36-179.531656.1132.59-21.581337.98Nmax32.62-21.611415.82320.36-179.531656.1132.59-21.581337.98Nmin19.23-12.74939.69-266.05143.56779.4419.23-12.74939.69Ⅱ-D[M]max38.68-21.611491.04272.10-179.531714.2238.62-21.581421.91Nmax38.68-21.611491.04272.10-179.531714.2238.62-21.581421.91Nmin22.82-12.74971.97-207.69143.56837.5522.82-12.74971.97Ⅰ-C[M]max-28.2518.411628.12297.69-179.341609.12-27.9118.191582.88Nmax-28.2518.411628.12297.69-179.341609.12-27.9118.191582.88Nmin-17.0911.131019.80-345.04210.201146.22-17.0911.131019.80Ⅱ-C[M]max-32.5118.411702.30294.12-179.341666.43-32.1218.191665.66Nmax-32.5118.411702.30294.12-179.341666.43-32.1218.191665.66Nmin-19.6511.131051.64-348.60210.201203.53-19.6511.131051.64表2-38三层C、D柱内力组合控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2*恒载+1.4*活载MVNMVNMVNⅠ-D[M]max31.49-18.841103.23261.70-158.411242.7031.46-18.821040.79Nmax31.49-18.841103.23261.70-158.411242.7031.46-18.821040.79Nmin18.56-11.11734.67-209.28127.03656.9518.56-11.11734.67133
第二章结构设计说明Ⅱ-D[M]max30.69-18.841178.45261.05-158.411300.8130.65-18.821124.72Nmax30.69-18.841178.45261.05-158.411300.8130.65-18.821124.72Nmin18.12-11.11766.95-209.93127.03715.0518.12-11.11766.95Ⅰ-C[M]max-27.2115.931271.27261.11-158.721235.57-26.8815.731234.75Nmax-27.2115.931271.27261.11-158.721235.57-26.8815.731234.75Nmin-16.469.64797.94-306.72185.42917.11-16.469.64797.94Ⅱ-C[M]max-25.3515.931345.46262.67-158.721292.87-25.0415.731317.53Nmax-25.3515.931345.46262.67-158.721292.87-25.0415.731317.53Nmin-15.349.64829.78-305.16185.42974.42-15.349.64829.78表2-39四层C、D柱内力组合控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2*恒载+1.4*活载MVNMVNMVNⅠ-D[M]max32.55-19.42790.66219.87-133.00854.4732.52-19.40743.62Nmax32.55-19.42790.66219.87-133.00854.4732.52-19.40743.62Nmin19.19-11.46529.65-165.68100.67509.3019.19-11.46529.65Ⅱ-D[M]max31.54-19.42865.88219.04-133.00912.5831.49-19.40827.56Nmax31.54-19.42865.88219.04-133.00912.5831.49-19.40827.56Nmin18.61-11.46561.94-166.52100.67567.4118.61-11.46561.94Ⅰ-C[M]max-28.0116.40914.41208.94-127.11868.81-27.6816.21886.59Nmax-28.0116.40914.41208.94-127.11868.81-27.6816.21886.59Nmin-16.949.92576.07-255.89154.61681.16-16.949.92576.07Ⅱ-C[M]max-26.1216.40988.59210.52-127.11926.12-25.8116.21969.37Nmax-26.1216.40988.59210.52-127.11926.12-25.8116.21969.37Nmin-15.809.92607.91-254.31154.61738.47-15.809.92607.91表2-40五层C、D柱内力组合控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2*恒载+1.4*活载MVNMVNMVNⅠ-D[M]max27.32-17.33478.15161.16-98.32493.5627.31-17.32446.52Nmax27.32-17.33478.15161.16-98.32493.5627.31-17.32446.52Nmin16.09-10.22324.68-115.6869.46334.4416.09-10.22324.68Ⅱ-D[M]max29.88-17.33553.36163.29-98.32551.6629.84-17.32530.45Nmax29.88-17.33553.36163.29-98.32551.6629.84-17.32530.45Nmin17.63-10.22356.96-113.5469.46392.5517.63-10.22356.96Ⅰ-C[M]max-24.0114.79557.49146.75-88.74516.84-23.6914.60538.38Nmax-24.0114.79557.49146.75-88.74516.84-23.6914.60538.38Nmin-14.558.96354.16-187.01113.54430.33-14.558.96354.16Ⅱ-C[M]max-24.8014.79631.67146.09-88.74574.15-24.4914.60621.16Nmax-24.8014.79631.67146.09-88.74574.15-24.4914.60621.16Nmin-15.028.96386.00-187.67113.54487.64-15.028.96386.00表2-41六层C、D柱内力组合133
第二章结构设计说明控制截面 1.35(1.0)*永久荷载+1.4*0.7*活载1.2*重力荷载+1.3*地震作用1.2*恒载+1.4*活载MVNMVNMVNⅠ-D[M]max52.71-27.48165.37116.32-66.77166.2352.61-27.43149.15Nmax52.71-27.48165.37116.32-66.77166.2352.61-27.43149.15Nmin31.15-16.23119.55-28.5021.00125.5631.15-16.23119.55Ⅱ-D[M]max37.96-27.48240.59104.02-66.77224.3437.90-27.43233.08Nmax37.96-27.48240.59104.02-66.77224.3437.90-27.43233.08Nmin22.42-16.23151.83-40.7921.00183.6622.42-16.23151.83Ⅰ-C[M]max-43.9922.86200.8350.47-33.77183.46-43.5622.62190.43Nmax-43.9922.86200.8350.47-33.77183.46-43.5622.62190.43Nmin-26.4813.78132.40-124.1272.05161.35-26.4813.78132.40Ⅱ-C[M]max-31.4422.86275.0160.96-33.77240.77-31.0822.62273.21Nmax-31.4422.86275.0160.96-33.77240.77-31.0822.62273.21Nmin-18.9813.78164.24-113.6372.05218.65-18.9813.78164.242.4.2内力调整本次内力调整针对与地震作用参与的组合,抗震设计时按照“强柱弱梁,强剪弱弯”的原则将梁端剪力、柱端弯矩、柱端剪力进行抗震调整。根据《高规》调整原则如下:框架梁端部截面组合的剪力设计值按下列公式计算:公式中:、:分别为梁左、右端逆时针或者顺时针方向截面组合的弯矩设计值;:梁剪力增大系数,一、二、三级分别取1.3、1.2、1.1;:梁的净跨;:考虑地震作用组合的重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。现以一层Ⅰ(CD跨梁左端)截面为例计算按简支梁分析的梁端截面剪力设计值:其中,、、、分别是前面内力计算中恒载和活载作用下计算所得的梁左右梁端的剪力,对Ⅰ截面有:=54.33;=-55.34=14.64;=-15.24133
第二章结构设计说明代入得:=(54.33+55.34)/2+0.5×(14.64-15.24)/2=62.307一~六层梁其他控制截面处的计算如下面表中所示:表2-42一层梁按简支梁分析的梁端截面剪力设计值控制截面恒载作用下梁端截面剪力(KN)活载作用下梁端截面剪力(KN)VGb(KN)左右左右Ⅰ(CD跨梁左端)54.33-55.3414.64-15.2462.31Ⅱ(CD跨梁跨中) Ⅲ(CD跨梁右端)54.33-55.3414.64-15.24-62.31Ⅳ(BC跨梁左端)0.37-0.370.000.000.37ⅴ(BC跨梁跨中) Ⅵ(BC跨梁右端)0.37-0.370.000.00-0.37Ⅶ(AB跨梁左端)55.34-54.3315.24-14.6462.31Ⅷ(AB跨梁跨中) Ⅸ(AB跨梁右端)55.34-54.3315.24-14.64-62.31表2-43二层梁按简支梁分析的梁端截面剪力设计值控制截面恒载作用下梁端截面剪力(KN)活载作用下梁端截面剪力(KN)VGb(KN)左右左右Ⅰ(CD跨梁左端)54.59-55.0814.76-15.3062.35Ⅱ(CD跨梁跨中) Ⅲ(CD跨梁右端)54.59-55.0814.76-15.30-62.35Ⅳ(BC跨梁左端)0.37-0.370.000.000.37ⅴ(BC跨梁跨中) Ⅵ(BC跨梁右端)0.37-0.370.000.00-0.37Ⅶ(AB跨梁左端)55.08-54.5915.30-14.7662.35Ⅷ(AB跨梁跨中) Ⅸ(AB跨梁右端)55.08-54.5915.30-14.76-62.35表2-44三层梁按简支梁分析的梁端截面剪力设计值控制截面恒载作用下梁端截面剪力(KN)活载作用下梁端截面剪力(KN)VGb(KN)133
第二章结构设计说明左右左右Ⅰ(CD跨梁左端)54.58-55.0914.76-15.1262.31Ⅱ(CD跨梁跨中) Ⅲ(CD跨梁右端)54.58-55.0914.76-15.12-62.31Ⅳ(BC跨梁左端)0.37-0.370.000.000.37ⅴ(BC跨梁跨中) Ⅵ(BC跨梁右端)0.37-0.370.000.00-0.37Ⅶ(AB跨梁左端)55.09-54.5815.12-14.7662.31Ⅷ(AB跨梁跨中) Ⅸ(AB跨梁右端)55.09-54.5815.12-14.76-62.31固端剪力计算:表2-45四层梁按简支梁分析的梁端截面剪力设计值控制截面恒载作用下梁端截面剪力(KN)活载作用下梁端截面剪力(KN)VGb(KN)左右左右Ⅰ(CD跨梁左端)54.54-55.1314.74-15.1462.31Ⅱ(CD跨梁跨中) Ⅲ(CD跨梁右端)54.54-55.1314.74-15.14-62.31Ⅳ(BC跨梁左端)0.37-0.370.000.000.37ⅴ(BC跨梁跨中) Ⅵ(BC跨梁右端)0.37-0.370.000.00-0.37Ⅶ(AB跨梁左端)55.13-54.5415.14-14.7462.31Ⅷ(AB跨梁跨中) Ⅸ(AB跨梁右端)55.13-54.5415.14-14.74-62.31表2-46五层梁按简支梁分析的梁端截面剪力设计值控制截面恒载作用下梁端截面剪力(KN)活载作用下梁端截面剪力(KN)VGb(KN)左右左右Ⅰ(CD跨梁左端)54.70-54.9714.80-15.0862.31Ⅱ(CD跨梁跨中) 133
第二章结构设计说明Ⅲ(CD跨梁右端)54.70-54.9714.80-15.08-62.31Ⅳ(BC跨梁左端)0.37-0.370.000.000.37ⅴ(BC跨梁跨中) Ⅵ(BC跨梁右端)0.37-0.370.000.00-0.37Ⅶ(AB跨梁左端)54.97-54.7015.08-14.8062.31Ⅷ(AB跨梁跨中) Ⅸ(AB跨梁右端)54.97-54.7015.08-14.80-62.31表2-47六层梁按简支梁分析的梁端截面剪力设计值控制截面恒载作用下梁端截面剪力(KN)活载作用下梁端截面剪力(KN)VGb(KN)左右左右Ⅰ(CD跨梁左端)47.65-49.1014.57-15.3155.84Ⅱ(CD跨梁跨中) Ⅲ(CD跨梁右端)47.65-49.1014.57-15.31-55.84Ⅳ(BC跨梁左端)1.79-1.790.000.001.79ⅴ(BC跨梁跨中) Ⅵ(BC跨梁右端)1.79-1.790.000.00-1.79Ⅶ(AB跨梁左端)49.10-47.6515.31-14.5755.84Ⅷ(AB跨梁跨中) Ⅸ(AB跨梁右端)49.10-47.6515.31-14.57-55.84表2-48CD跨梁抗震组合固端剪力计算表层/KN左右6-97.57-79.3755.84-55.8487.235-236.32-171.0262.31-62.31134.584-344.70-242.4562.31-62.31166.483-433.98-300.9862.31-62.31192.702-527.05-344.1062.35-62.35216.91133
第二章结构设计说明1-537.45-411.4462.31-62.31230.66表2-49BC跨抗震组合梁固端剪力计算层/KN左右6-35.97-34.681.79-1.79-44.975-85.74-85.160.37-0.37-104.814-133.61-132.880.37-0.37-163.233-171.31-170.610.37-0.37-209.332-200.03-199.340.37-0.37-244.441-243.56-242.630.37-0.37-297.49根据《高规》6.2:柱端组合的弯矩设计值应按下列公式予以调整:式中::节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和;:节点上、下梁端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和;:柱端弯矩增大系数,对框架结构,三级取1.3。框架柱端部截面的剪力设计值,按下列公式计算:式中:、:分别为柱上、下端逆时针或顺时针方向截面组合的弯矩设计值;:柱端剪力增大系数,对框架结构,三级取为1.2;:柱的净高。内力调整结构详见附表内力组合表。根据《高规》5.2.3(4),“截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应该小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。”,133
第二章结构设计说明以六层边跨梁为例验算。六层边跨梁在恒载作用下以简支梁计算,跨中正弯矩为:M=(调幅前轴线下梁端左弯矩+右)/2+调幅前跨中弯矩=(46.5+50.85)/2+37.98=86.65六层边跨梁在活载作用下以简支梁计算,跨中正弯矩为:=(14.12+16.35)/2+12.21=27.44所以,竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值得50%为:=[1.35×+1.2×]/2=74.96<77.80所以,一层中跨梁跨中正弯矩设计值取77.80表2-50跨中设计弯矩梁类型层号恒载作用下跨中弯矩(KN.m)活载作用下跨中弯矩(KN.m)简支梁跨中弯矩设计值的一半(KN.m)组合跨中弯矩(KN.m)设计用跨中弯矩(KN.m)C~D轴边跨-Ⅱ686.6527.4474.9677.8077.80596.3527.4481.5098.4398.43496.3527.4481.50118.75118.75396.3527.4481.50133.74133.74296.3527.4481.50158.52158.52196.3527.4481.50133.53133.53A~B轴边跨-Ⅷ686.6527.4474.9677.8077.80596.3527.4481.5098.4398.43496.3527.4481.50118.75118.75396.3527.4481.50133.74133.74296.3527.4481.50158.52158.52196.3527.4481.50133.53133.53中跨-V61.940.001.31-10.25-10.2551.940.001.31-3.67-3.6741.940.001.31-4.99-4.9931.940.001.31-4.73-4.7321.940.001.31-4.63-4.6311.940.001.31-6.80-6.802.5构件截面设计133
第二章结构设计说明2.5.1框架梁截面设计1、设计内力(1)梁设计内力的选择梁是选择组合中最大的弯矩与剪力进行截面配筋计算,即利用弯矩设计纵向钢筋,利用剪力设计箍筋,其中最大的弯矩与剪力可以是来自不同组工况的内力,具体设计内力的选择见各个杆件截面设计。(2)柱设计内力的选择柱是偏压构件。大偏压时弯矩愈大愈不利,小偏压时轴力愈大愈不利,弯矩与轴力是耦合的,所以,两者必须来自同一个工况。究竟哪一种工况最危险,需要借组于N-M包络图来判断,必要时还要试算,哪一种配筋量大,哪一组即为设计内力。柱还要组合最大剪力用于设计箍筋,剪力可以取自不同于弯矩和轴力的工况(取最大值)。具体设计内力的选择见各个杆件截面设计。2、梁截面设计(1)设计大致步骤对于中间层边跨梁,考虑到前面内力组合中支座处正弯矩比跨中弯矩要大,首先利用支座处正弯矩设计值,以T形截面来配置梁底纵筋;然后根据跨中正弯矩设计值结合支座处已配梁底纵筋或弯起或截断来确定跨中的梁底纵筋,利用支座负弯矩设计值以双筋矩形截面来配置梁顶纵筋;对于顶层边跨梁,则是跨中正弯矩比支座处正弯矩要大,类似上述步骤只是先确定跨中梁底纵筋,再确定支座处梁底纵筋。纵筋的截断、锚固以构造要求确定。钢筋采用电渣压力焊接长,所以不考虑钢筋的搭接。然后哦按规范有关要求配置抗剪箍筋,验算梁抗剪承载力。对于中跨梁,仍然利用支座正弯矩设计值,以T形截面来配置梁底纵筋,利用支座负弯矩设计值以双筋矩形截面来配置梁顶纵筋,由于跨中是负弯矩且很小,根据支座处已配梁顶架立筋直接作为跨中的梁顶纵筋就可满足其承载力要求,其余操作同边跨梁。设计参数:梁混凝土:C40(=19.1、=1.71);纵筋:HRB400(=360);箍筋:HPB330(=270);纵筋保护层厚:==30。1)边跨截面设计①跨中截面设计设计内力:=531.03;有地震作用组合时,承载力抗震调整为:=0.75×531.03=398.27。133
第二章结构设计说明按T形单筋截面设计,根据《混凝土结构设计规范》知,T形截面梁的翼缘计算宽度按下式确定:bf`=(l0/3,b+s0,b+12hf`)min其中:l0/3=6000/3=2000㎜;b+s0=300+(3600-250)=3650㎜;hf`/h0=100/(700-40)=0.15>0.1,可不考虑b+12hf`;所以,bf`=2000=700-40=660。属于第Ⅰ类T形截面。===0.024=1-=1-=0.024<=0.518===1681mm支座截面实配正筋:425=1946mm跨中截面实配正筋:425=1946mm1964/(300×660)=0.0099=0.99%>=0.26%,满足要求。1964/(300×660)=0.0099=0.99%<2.5%=(抗震设计时,梁端塑性铰区顶面受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%)上述实配钢筋:425=1946mm,即跨中425直通支座(左)由于梁端右支座处设计内力:=404.48;同上述步骤算得所需钢筋面积=1260.6mm<1473mm(325)。②左支座处负筋配置设计内力:=-537.45;有地震作用组合时,承载力抗震调整为:=0.75×(-537.45)=-403.08。=700-40=660,按双筋矩形截面设计已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为425(=1964mm)133
第二章结构设计说明===1-=1-=-0.017<=0.518==mm其中,以上4根钢筋中,225通长,于跨中处充当负筋(架力筋),225于梁跨1/3处截断。=(0.3,65)=0.31%0.0099=0.99%>0.31%=,同时<=2.5%,满足要求。/=1>0.3(抗震设计时,梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值不应该小于0.3)经验算截面可以满足上述所配纵筋间距。③右支座处负筋配置设计内力:=-411.44有地震作用组合时,承载力抗震调整为:=-308.58=700-40=660,按双筋矩形截面设计已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为425(=1964)===1-=1-=0.036<=0.518所以,取x=2a`配筋:==mm实配:325=1473其中,以上3根钢筋中,225通长,于跨中处充当负筋(架力筋),125于梁跨1/3处截断。133
第二章结构设计说明=(0.3,65)=0.31%0.0074=0.74%>0.3%=同时<=2.5%,满足要求。/=1.03>0.3(抗震设计时,梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值不应该小于0.3)经验算截面可以满足上述所配纵筋间距。④箍筋配置支座剪力=-254.29有地震作用组合时,抗震调整为:=0.85×(-254.29)=-216.15(取0.85)跨中剪力=-161.63有地震作用组合时,抗震调整为:=0.85×(-161.63)=-137.39(取0.85)根据《高规》6.2.6可配置箍筋:==0.21.019.1300660756.36>216.15截面满足要求。根据《高规》6.2.3可配置箍筋:加密区配箍筋:Φ8@100,加密区长度为1050非加密区配箍筋:Φ8@200==截面满足要求。==截面满足要求。加密区配筋率:=0.0034=0.34%非加密区配筋率:=0.0017=0.17%所以,=0.002=0.20%=0.28=0.0018=0.18%<=0.23%,满足要求。133
第二章结构设计说明2)中跨梁截面设计①跨中截面设计设计内力:=242.63有地震作用组合时,抗震调整为:=181.97按T形单筋截面设计,根据《混凝土结构设计规范》知,T形截面梁的翼缘计算宽度按下式确定:其中:=800=7200=0.24>0.1,可不考虑;所以,=800=500-40=460=117.1800100(460-100/2)/1000/1000=560.88kN·m>181.97kN·m属于第Ⅰ类T形截面。===0.056=1-=0.06<=0.518A===1132.42mm支座截面实配正筋:325=1473mm跨中截面实配正筋:325=1473mm支座正筋的125在梁1/3处截断=0.0128=1.28%>==0.26%同时,<=2.5%,满足要求。②支座处负筋配置设计内力:=-243.56有地震作用组合时,抗震调整为:=0.75×(-243.56)=-182.67133
第二章结构设计说明=500-40=460,按双筋矩形截面设计已知支座负弯矩作用下,受压钢筋为325As=1473mm==1-=1-=-0.016<=0.518所以,取x=2a`配筋:==mm实配:325=1473mm其中,以上3根钢筋中,225通长,于跨中充当负筋(架力筋),125于梁跨1/3处截断。=(0.3,65ft/fy)=0.31%0.014=1.4%>0.31%=同时<=2.5%,满足要求。/=1.00>0.3(抗震设计时,梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值不应该小于0.3)满足要求。经验算截面可以满足上述所配纵筋间距。③箍筋配置支座剪力=264.85有地震作用组合时,抗震调整为:=225.12跨中剪力Vmax=264.40有地震作用组合时,抗震调整为:=224.74根据《高规》6.2.6可配置箍筋:==0.21.019.1250460439.30>225.12截面满足要求。根据《高规》6.2.3可配置箍筋:加密区配箍筋:Φ12@100,加密区长度为750非加密区配箍筋:Φ12@150==133
第二章结构设计说明363.29>225.12截面满足要求。==截面满足要求。加密区配筋率:=0.0091=0.91%非加密区配筋率:=0.0045=0.45%所以,=0.0082=0.82%=0.28=0.0023=0.23%<=0.82%,满足要求。2.5.2柱截面设计(1)设计大致步骤柱按偏心受压构件设计。首先根据三种不利的设计内力(包括Mmax及相应的N;Nmax及相应的M;Nmin及相应的M)判断是属于“大偏心受压柱”还是“小偏心受压柱”,然后分别采用对应的方法进行截面设计。设计参数:梁混凝土:C40(=19.1、=1.71);纵筋:HRB400(=360);箍筋:HPB330(=270);纵筋保护层厚:=30(2)一层边柱(600×600)1)纵筋设计根据内力组合表中柱设计内力,两控制截面中,以下六组内力均可能为最危险内力:第一组:M=323.31V=-255.76N=2056.36第二组:M=323.31V=-255.76N=2056.36第三组:M=-291.28V=242.98N=1128.80第四组:M=554.66V=-255.76N=2142.64第五组:M=554.66V=-255.76N=2142.64第六组:M=-538.65V=242.98N=1176.74133
第二章结构设计说明采用对称配筋,可利用下式分别判断各组内力作用下,该柱是属于“大偏心受压柱”还是“小偏心受压柱”。时,为大偏压构件;时,为小偏压构件。由≤高规≥表6.4.2知该柱轴压比限制为0.75==0.31<0.75,满足要求。则承载力抗震调整系数取为:=0.75第四组:===140.23<ζbh0=0.518×560=290.08,为大偏压。同理可知:其他五组内力均为大偏压情况。×根据Nu-Mu相关曲线,判断哪组内力为最危险内力。由于六组内力均为大偏压,所以均处于下部曲线包络图内。通过观察包络图,得出定性结论:当轴力相同时,大于大偏心受压和小偏心受压,弯矩越大,所需配筋越多;当弯矩相同时,对于大偏心受压,轴力越小,所需配筋越多,对于小偏压,轴力越大,所需配筋越多。综上所述,第四(五)组和第六组最危险,以这两组内力进行配筋计算再比较取大值,最终得出该柱所需的配筋。即设计内力如下:第五组:M=554.66;V=-255.76;N=2142.64第六组:M=-538.65;V=242.98;N=1176.74根据混凝土结构设计规范:框架柱考虑轴压在杆件中产生的二阶效应后控制界面的弯矩设计值,应按下列公式计算:M1、M2--分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值,绝对值较大端为M2,绝对值较小端为M1,当构件按单曲率弯曲时,M1/M2取正值,否则取负值。当Cmηns小于1.0时取1.0;当Cm小于0.7时取0.7;ζc大于1.0时取1.0。133
第二章结构设计说明现已第五组内力为例计算如下(下面计算过程中括号内数字为第六组内力计算结果,无括号即相同)。考虑有地震作用组合,承载力抗震调整为:M2=443.73[-430.92],N=1714.11[941.39]M1=323.31[-291.28]考虑有地震作用组合,承载力抗震调整为:M1=0.8×323.31=258.65[-233.03]则:==0.87[0.86]取=40则h0=600-40=560=(b/30,20)max=20==2.01[3.65]>1.0,取ζc=1.0==8.17==1.10[1.06]由于Cmηns=0.96[0.91],取Cmηns=1.0则M=M2则e=M/N+h/2-=443.73×10³/1714.11+600/2-40=518.87[717.75]由于采用对称配筋:根据下面两平衡条件:,x===149.57[82.15]=308.17[999.84]因此,两组内力计算实配钢筋:418==1017由于以上只计算弯矩平面内该柱受力时所需钢筋,而未计算弯矩平面外方向上受力时所需钢筋,考虑到对称配筋,该方向受力时所需钢筋也为418.根据《高规》6.4.3中规定:“柱全部纵向钢筋的配筋率不应小于0.8%,且柱截面的每一侧纵向钢筋不应小于0.2%”;6.4.4133
第二章结构设计说明规定:“全部纵向钢筋的配筋率,抗震设计时不应大于5%”;“抗震设计时,截面尺寸大于400的柱,其纵向钢筋间距不宜大于200”。由此,验算单侧配筋率:1010/(600×560)=0.3%>0.2%=3051/(600×560)=0.9%>0.8%=同时<5%=,满足要求。验算纵筋间距:=(600-2×30-4×18)/3=156<200,满足要求。2)箍筋设计任然以第五组内力为例计算如下(下面计算过程中括号内数字为第六组内力计算结果,无括号即相同)。剪力设计值为:=-255.76[242.98]根据《高规》6.4.3可配箍筋:加密区配箍筋:Φ8@100(4×4复合箍)非加密区配箍筋:Φ8@200(4×4复合箍)截面受剪承载力验算:λ===3.87[3.96]>3.0,取λ=3.0[3.0]N=2142.64>0.3fcA==0.3×19.1×600×600=2062.80取N=2062.80[1176.74]=313.34>179.17[267.42]故按构造配置即可满足要求,同时为了满足最小体积配筋率的要求,加密箍筋间距取100。验算加密区箍筋配筋率:①确定加密区范围根据《高规》6.4.6:“底层柱的上端和其他各层柱的两端,应取矩形截面柱之长边尺寸(或圆形截面柱之直径)、柱净高之1/6和500三者之最大值范围”;“底层柱刚性地面上、下各500的范围”;“底层柱柱根以上1/3柱净高的范围”。所以,柱顶加密区范围lu:=(600,4900/6,500)=816取=850柱底加密区范围lb:=(4900/3,500)=1633取=1650133
第二章结构设计说明②计算配筋率由下式计算体积配筋率:=0.0077=0.77%由《高规》6.4.7:轴压比为N/fcbh=0.31,故取λv=0.06③最小配筋率=0.0042=0.42%<=0.77%,满足!3)验算平面外轴心受压承载力==8.17→=1.0==6765.336KN>2142.64KN,满足!2.5.3节点设计柱、梁纵筋伸入节点长度应满足《高规》6.5中相关规定,箍筋同柱加密区箍筋配置。根据《混凝土结构设计规范》GB50010-201011.6.2条:“抗震设计时,一、二、三级等级的框架梁柱节点核心区的剪力设计值Vj应按下列规定计算:(1)顶层中间节点和端节点(2)其他层中间节点和端节点---梁柱节点核心区组合的剪力设计值;--梁截面有效高度,节点两侧梁截面高度不等时可采用平均值;--梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离;--柱的计算高度;--梁截面高度,节点两侧梁截面高度不等时可采用平均值;--节点剪力增大系数,对于框架结构,二级取1.35,三级取;--为节点左、右梁端弯矩设计值。因为梁、柱设计时,只选取部分楼层的梁、柱进行配筋的,所以只有近似取不同节点处的内力值进行验算。133
第二章结构设计说明由上式可知,α,所以,取进行验算最危险。①顶层中间节点和端节点,以中间节点为例验算(括号内为端节点)根据内力组合结果,取=-79.37,=-35.97[-97.57]且=1.2;=(660+460)/2=560;=40==266.16[225.15]=②其他层中间节点和端节点(中间节点为例计算)根据内力组合结果,取=-242.45,=-133.61[-537.45]且=1.2;=(660+460)/2=560;=40,=(700+500)/2=600;==4900。则==762.88[1090.27](3)节点核心区截面受剪承载力按下式验算:N--对应于组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值,当N为拉力时取N=0,当N>0.5;--核心区截面有效验算宽度;--核心区截面高度,可采用验算方向的柱截面高度;--核心区有效验算宽度范围内。验算方向同一截面箍筋的总截面面积;--梁的约束影响系数,楼板为现浇,梁柱中线重合,四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2且正交方向梁高度不小于框架梁高3/4,可采用1.5;9度时宜采用1.25;其他情况均采用1.0。则==600,=14×50.3=704.2,=1.0①顶层中间节点和端节点(以中间节点为例计算)则取N=0==2358.16>266133
第二章结构设计说明,[>225.15],满足要求。②其他层中间节点和端节点,以中间节点为例验算(括号内为端节点)则取N===3438==2361.19>762.88,满足要求。同时,为避免核心区过早出现斜裂缝、混凝土破裂,核心区的平均剪力不应过高。核心区组合的剪力设计值应符合下式要求:==3640.24>762.88,[>1090.27],满足要求。表2-51边跨左支座梁正筋层号M0.75M As配筋As实际As 692.3669.270.00420.004294.143166030.00365229.11171.830.01030.010728.354168040.00484337.80253.350.01520.0151078.5142215200.00773427.02320.260.01920.0191358.6542215200.00772520.05390.040.02340.0241659.7942519640.00991531.03398.270.02390.0241694.8142519640.0099表2-52边跨右支座梁正筋层号M0.75M As配筋As实际As 673.3955.040.00330.003231.113166030.00365163.64122.730.00740.007518.254168040.00484235.22176.410.01060.011749.3632211400.00583293.71220.290.01320.013931.4432211400.00582336.82252.610.01520.0151071.5132514730.00741404.48303.360.01820.0181288.6132514730.0074表2-53边跨左支座梁负筋层号M实际As’0.75M As配筋As实际As 6-97.57628-73.17-0.0562-0.0264327.843166030.00365-236.32760-177.24-0.06800.0031794.084168040.00484-344.701140-258.53-0.10190.00171158.2742215200.0077133
第二章结构设计说明3-433.981520-325.49-0.1359-0.00551458.2842215200.00772-527.051964-395.29-0.1756-0.01711771.0042519640.00991-537.451964-403.08-0.1756-0.0141805.9342519640.0099表2-54边跨右支座梁负筋层号M实际As’0.75M As配筋As实际As 6-97.57628-73.17-0.0562-0.0264327.843166030.00365-236.32760-177.24-0.06800.0031794.084168040.00484-344.701140-258.53-0.10190.00171158.2742212560.00633-433.981520-325.49-0.1359-0.00551458.2842215200.00772-527.051964-395.29-0.1756-0.01711771.0042519640.00991-537.451964-403.08-0.1756-0.0141805.9342519640.0099表2-55中跨跨中、边跨梁配正筋层号M0.75M As配筋As实际As 634.68126.0110.00800.0081158.152185090.0044585.15863.8680.01980.0199388.542185090.00444132.88199.6610.03080.0313611.122227600.00663170.613127.960.03960.0404788.793209420.00822199.344149.510.04620.0474925.463209420.00821242.628181.970.05630.0581132.4232514730.0128表2-56中跨梁配负筋层号M实际As’0.75M As配筋As实际As 6-35.9750926.97-0.0780-0.05178.403166030.00525-85.7450964.30-0.0780-0.0142425.273166030.00524-133.61760100.21-0.1164-0.0171662.7432211400.00823-171.31942128.48-0.1443-0.017849.7632211400.00822-200.03942150.02-0.14430.0042992.2132514730.01281-243.561473182.67-0.2257-0.04391208.1432514730.0128表2-57边柱柱类型层号 配筋实际As D柱687.2478.00.968124.6727.581.02959.710.88269.8341810170.00305122.5120.90.996413.758.311.0456736.1055.3641810170.00304211.6164.90.934684.435.021.04569.159.72142.5041810170.00303274.1225.70.9471040.653.301.05523.490.8148.7241810170.00302313.1274.10.9631371.382.511.05491.3119.67-64.8241810170.0030133
第二章结构设计说明1443.7258.60.8751714.112.011.10518.9149.57308.1741810170.0030表2-58中柱柱类型层号 配筋实际As C柱693.0985.2240.97121.0128.411.02102910.56306.7741810170.00305140.8140.261.00365.739.401.03656.831.91220.3441810170.00304230.2191.920.95553.856.211.03675.748.33413.8341810170.00303282.9245.590.96779.534.411.0362368.02403.8441810170.00302407.1282.950.91962.823.571.03682.884.02847.5541810170.00301491.2341.950.911121.353.071.06698.197.851120.0242012560.0037表2-59框架梁斜截面受弯承载力计算层次6层5层计算公式梁CD梁BC梁CD梁BC左右左右左右左右92.3688.4434.6834.68133.74134.2491.8691.86300×660300×660250×460250×460300×660300×660250×460250×460/KN945.45945.45549.13549.13945.45945.45549.13549.13截面尺寸要求>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足0.7fbh/KN237237137.66137.66237237137.66137.66是否构造配筋>V是>V是>V是>V是>V是>V是>V是>V是取双肢箍=101mm2Φ82Φ82Φ82Φ82Φ82Φ82Φ82Φ8S<300<300<300<300<300<300<300<300实配箍筋非加密区Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200加密区Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100=114mm114mm114mm114mm114mm114mm114mm114mm表2-59框架梁斜截面受弯承载力计算层次4层3层133
第二章结构设计说明计算公式梁CD梁BC梁CD梁BC左右左右左右左右167.33168.26144.05144.05194.64195.48186.14186.14300×660300×660250×460250×460300×660300×660250×460250×460/KN945.45945.45549.13549.13945.45945.45549.13549.13截面尺寸要求>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足0.7fbh/KN237237137.66137.66237237137.66137.66是否构造配筋>V是>V是>V是>V是>V是>V是>V是>V是取双肢箍=101mm2Φ82Φ82Φ82Φ82Φ82Φ82Φ82Φ8S<300<300<300<300<300<300<300<300实配箍筋非加密区Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200加密区Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100=bs114mm114mm114mm114mm114mm114mm114mm114mm表2-59框架梁斜截面受弯承载力计算层次2层1层计算公式梁CD梁BC梁CD梁BC左右左右左右左右219.83220.74218.13218.13234.83236.40264.85264.85300×660300×660250×460250×460300×660300×660250×460250×460/KN945.45945.45549.13549.13945.45945.45549.13549.13截面尺寸要求>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足0.7fbh/KN237237137.66137.66237237137.66137.66是否构造配筋>V是>V是>V是>V是>V是>V是>V是>V是取双肢箍=157mm2Φ82Φ82Φ82Φ82Φ82Φ82Φ82Φ8133
第二章结构设计说明S<300<300<300<300<300<300<300<300实配箍筋非加密区Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200Φ8@200加密区Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100Φ8@100=bs114mm114mm114mm114mm114mm114mm114mm114mm表2-60D柱斜截面承载力验算计算公式6层5层4层87.2478.02122.47120.87211.57164.90124.67124.67413.75413.75684.43684.4360.0960.0988.4988.49153.87153.87bh/mmmm600×600600×600600×600600×600600×600600×600H/m3.33.33.33.33.33.3a=a/mm404040404040h/mm=/mm560560560560560560剪跨比2.592.322.472.442.461.91/b0.930.930.930.930.930.93/KN截面尺寸要求1604.41604.41604.41604.41604.41604.4>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足/KN2062.82062.82062.82062.82062.82062.8N时,N取为124.67124.67413.75413.75684.43684.43288.8311.58318.73321.25338.51393.44是否为构造配筋>V是>V是>V是>V是>V是>V是选井字复合箍=201mm4Φ84Φ84Φ84Φ84Φ84Φ8S<300<300<300<300<300<300133
第二章结构设计说明实配箍筋非加密区Φ8﹫200加密区Φ8﹫100计算公式3层2层1层274.07225.67313.13274.07443.73258.651040.651040.651371.381371.381714.111714.11181.72181.72221.12221.12204.61204.61b*h/mmmm600×600600×600600×600600×600600×600600×600H/m3.33.33.33.34.94.9a=a/mm404040404040h/mm=/mm560560560560560560剪跨比2.692.222.532.213.87=32.26/b0.930.930.930.930.930.93/KN截面尺寸要求1604.41604.41604.41604.41604.41604.4>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足/KN2062.82062.82062.82062.82062.82062.8N时,N取为1040.651040.651371.381371.381714.111714.11345.33385.11380.84409.23371.36428.42是否为构造配筋>V是>V是>V是>V是>V是>V是选井字复合箍=201mm4Φ84Φ84Φ84Φ84Φ84Φ8S<300<300<300<300<300<300实配箍筋非加密区4Φ8﹫200加密区4Φ8﹫100133
第二章结构设计说明表2-61C柱斜截面承载力验算计算公式6层5层4层93.0985.22140.76140.26230.24191.92121.01121.01365.73365.73553.85553.8530.3930.3979.6379.63153.51153.51b×h/mm×mm600×600600×600600×600600×600600×600600×600H/m3.33.33.33.33.33.3a=a/mm404040404040h/mm=/mm560560560560560560剪跨比5.47=35.01=33.16=33.15=32.682.23/b0.930.930.930.930.930.93/KN截面尺寸要求1604.41604.41604.41604.41604.41604.4>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足/KN2062.82062.82062.82062.82062.82062.8N时,N取为121.01121.01365.73365.73553.85553.85259.84259.84276.97276.97312.00350.06是否为构造配筋>V是>V是>V是>V是>V是>V是选井字复合箍=201mm4Φ84Φ84Φ84Φ84Φ84Φ8S<300<300<300<300<300<300实配箍筋非加密区4Φ8﹫200加密区4Φ8﹫100计算公式3层2层1层133
第二章结构设计说明282.95245.59407.06282.95491.21341.95779.53779.53962.82962.821121.351121.25192.19192.19250.91250.91240.13240.13b*h/mmmm600×600600×600600×600600×600600×600600×600H/m3.33.33.33.34.94.9a=a/mm404040404040h/mm=/mm560560560560560560剪跨比3时取为3;1时取为1.2.632.282.902.013.652.542.632.282.902.013.002.54/b0.940.940.940.940.930.94/KN截面尺寸要求1604.41604.41604.41604.41604.41604.4>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足>V满足/KN2062.82062.82062.82062.82062.82062.8N时,N取为779.53779.53962.82962.821121.351121.35331.56361.12325.21365.50329.86362.52是否为构造配筋>V是>V是>V是>V是>V是>V是选井字复合箍=201mm4Φ84Φ84Φ84Φ84Φ84Φ8S<300<300<300<300<300<300实配箍筋非加密区Φ8﹫200加密区Φ8﹫100133
第二章结构设计说明2.6现浇梁式楼梯结构设计设计资料:混凝土:C30(=14.3,=1.43);钢筋:板、梁采用HRB400(fy=360N/mm²);层高:3300[3600]踏步尺寸:165×300;[150×300]楼梯均布活荷载:由《建筑结构荷载规范》表4.1.1知,办公楼楼梯荷载2.5,但考虑到该楼梯可能会充当消防疏散楼梯,所以活载取3.5.采用板式楼梯,板式楼梯由梯板TB、平台板PTB和平台梁TL组成。2.6.1梯段板设计梯段板厚度取h=(1/25~1/30)L=140mm,取1米宽板带计算。板倾斜角:=165/300=0.55,=0.876;[=0.5,=0.894]①荷载计算恒载:25水泥砂浆和25大理石砖地面1.16×(0.3+0.165)/0.3=1.798[1.74]楼梯踏步板140mm厚(0.14/0.876+0.165/2)×25=6.06[5.79]小计8.31[7.98]板底抹灰0.02×20/0.876=0.46[0.45]活载:3.5[3.5]永久荷载控制的组合:[14.48]可变荷载控制的组合:[14.2]由此确定其设计用荷载取:=14.88[14.48]②截面设计斜板的水平计算跨度:3300+100+100=3500[3500]跨中弯矩设计值:==18.22[17.74]板的有效高度:=140-20=120[120]133
第二章结构设计说明==0.0885[0.0861]==0.0928[0.0902]<=0.518==442[=429.95]选配Ф12@200(=505);[Ф12@200=505]2.6.2平台板设计初取平台板厚100mm,取1m宽板带计算。①荷载计算恒载:25mm水泥砂浆和25mm大理石砖地面1.16×1=1.16[1.16]100mm混凝土板0.1×25=2.5[2.5]板底抹灰0.02×20=0.40[0.40]小计4.06[4.06]活载:3.5[3.5]永久荷载控制的组合:[8.91]可变荷载控制的组合:[9.77]由此确定其设计用荷载取:=9.77[9.77]②截面设计平台板水平计算跨度:[=1.58]按单向板设计,其弯矩设计值:=[2.44]板的有效高度:=100-20=80板底配筋:==0.0257[0.0267]==0.026[0.027]<=0.518==82.62[=85.8]133
第二章结构设计说明选配:Φ8@200=251[251]=251/1000/80=0.0031=0.31%>=0.2%,满足要求。2.6.3平台梁设计平台梁尺寸设计为×=350×200①荷载计算均布荷载:梯段板传来8.31×3.3/2=13.71[14.36]平台板传来4.06×(1.35/2+0.2)=3.55[3.61]平台梁自重0.2×(0.35-0.1)×25=1.25[1.25]梁侧粉刷200.02×0.2×20=0.08[0.08]梁底抹灰200.02×(0.35-0.1)×20=0.1[0.1]设计值小计18.69[19.4]活载:梯段板传来3.5×3.3/2=5.78[6.3]平台板传来3.5×(1.35/2+0.2)=3.06[3.12]设计值小计8.84[9.42]荷载设计值:故取=34.80[36.47]②截面设计平台梁计算跨度:弯矩设计值:取;查表知,,;==0.142[0.149]==0.154[0.162]<=0.518133
第二章结构设计说明==379.27[=398.97]实配钢筋:216=402[=402]=402/(200×350)=0.57%>==0.2%,满足要求。剪力设计值:斜截面受剪承载力满足条件。故按构造配置箍筋Φ6@200,。2.7基础设计计算1.工程地质条件:拟建场地地形平缓。场地土为中软场地土,建筑场地类别为Ⅲ类,特征周期为0.45s,勘察深度范围内无液化土层,本场地属抗震不利地段。本场地可采用长螺旋干作业钻孔灌注桩基础,桩端持力层选③2层粉质粘土,该层土强度较高,分布稳定,为良好的桩端持力层。根据各层土物理力学指标,提供各层土桩的极限侧摩阻力标准值qs(Kpa)和桩的极限端阻力标准值qp(Kpa)如下:序号土层名称土层厚度(m)土的状态桩的极限侧摩阻力标准值qs(kPa)桩的极限端阻力标准值qp(kPa)①粉土2.9松散-稍密402900②粉砂4.1稍密32③1粘土4.0可塑50③2粉质粘土5.0可塑50地质条件:建筑场地土的类型属中软场地土,场地类别为Ⅲ类,调整后特征周期为Tg=0.36s。2.抗震设防:抗震设防裂度为7度,设计基本加速度为0.15g,设计地震分组为第二组。3.防火等级:二级133
第二章结构设计说明4.建筑物类型:丙类5.基本风压:W0=0.4KN/m2,主导风向:东北风6.基本雪压:S0=0.35KN/m27.冻土深度:本场地平均冻土深度为0.65米。8.地下水位:最低:-2.7m最高:-1.4m,其水质对混凝土及混凝土中钢筋无腐蚀性。9.气象条件:年平均温度:15。C;最高温度:38。C;最低温度:-16。C;年总降雨量:400mm;日最大降雨量:60mm标准组合值=2071.70,=600.39,=204.201.初选桩型选择直径为450的预制方桩,桩长=2.9+4.1+4+5-1.6=14.4,桩端持力层选③2层粉质粘土,该层土强度比较较高,分布比较稳定,视为良好的桩端持力层。则单桩竖向承载力特征值为:采用C30混凝,;HRB335级钢筋2.初选桩的根数暂取4根3.初选承台尺寸暂取承台埋深1.6,承台高度0.9,桩顶深入承台50,钢筋保护层厚度70。则承台有效高度为:133
第二章结构设计说明其示意简图如下,具体尺寸见结构图。图2-30桩承台示意图4.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度(1)桩顶平均竖向力满足要求。2)单桩水平力设计值扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值为:133
第二章结构设计说明图2-31承台剖面5.承台受冲切承载力验算产生冲切破坏的作用线(450线)如图所示,冲切时,其破坏时沿着边缘45°线冲切(薄弱)开裂。而当桩中心在45°线之内时,上部传来的力完全由桩抵抗,就不会对承台产生冲切破坏。(桩向上冲切原理也一样)(1)柱边冲切冲切力:(不需要验算)(2)角桩对承台冲切可以。6.承台受剪切承载力计算受剪切承载力截面高度影响系数对Ⅰ-Ⅰ斜截面7.承台受弯承载力和配筋计算受力筋选用1618,。133
致谢致谢毕设到现在可以说已经接近尾声了,回想起做毕设的整个过程,感觉充实而紧张,几个月的忙绿就要出成果了,心里不免有些小激动小紧张。我到现在还记忆犹新的是毕设任务书下达的时候,顿时有种毕不了业的感觉,因为脑子里一点东西都没有,想开始确无从下手,真是有心无力的感觉。不过我们的辅导老师成全喜老师很照顾我们,给我们很多建议,比如推荐给我们的指导书、大量的规范文本等,没有这些资源毕设是不可能如期完成的。而且我属于特殊范畴的学生,由于实习单位的要求不得不提前去公司实习,找到工作很不容易,所以我也是硬着头皮跟老师说明情况,老师也很理解我们,这让我很感动,为此,我也是利用假期就开始了我的毕设之旅,毕竟完成学业是我们该阶段的主要任务。毕设的第一阶段就是确定建筑方案,老师就会建议我们利用假期去参观一下与自己课题相关的建筑,这会让自己的设计方案更贴近实际一些,对自己的设计起到一种很直观的指导作用。这点建议对我来说还是很实用的。房间课设我们设计的是宿舍,有了课设基础,毕设建筑设计阶段也变得不陌生了,但是毕设课题更广,实际性更强,像我设计的是银行,如果完全按课设的步骤走是很不科学的,使用功能很不一样,实地考察便成了我的首选,同时我也很庆幸自己课设认真完成了,那么只要了解银行的一些特殊性布置以及特殊的使用功能,就可以很轻松的把建筑方案确定下来了。方案确定阶段,老师很耐心的帮我们找出问题并改正,在不影响进度的情况下会给我们适当的建议。要完成此阶段,我们必须得查阅大量的规范,材料的选择、构件的设计、开间进深的确定等都要参考规范,不然设计出来的建筑直接影响后面的结构设计。方案的确定是通过CAD来体现的,可以说前面学的CAD知识还是很有用的,虽然很多功能都变得陌生了,但是拾起来却很容易,毕竟接触过,认真学过,所以不一会功夫就能熟练操作了。房建课设是大学的第一个课设,记得当时画墙身大样的时候最头疼了,连雨水管都看不出,更不用说画上了,还有标注的文字也不会看,各种材料听都没听说过就这么稀里糊涂的照书上画葫芦,现在才彻底明白墙身图传达的信息,因为实习的时候识图阶段就是把建筑图看明白。感谢这些实习经历让我成长,让我的知识库变丰富。建筑设计阶段的结束也就意味着结构设计阶段的开始,结构设计就是对建筑设计合理性的体现,能满足结构要求的建筑才能拿来施工使用。一进入结构设计阶段就得学会PKPM软件的操作和使用,它能判断一幢建筑物结构上是否安全,它是结构设计的有利工具,其中柱距的确定就比较重要,框架结构只有柱梁板受力,所以在软件里是没有墙体的相关设置的,PKPM对于我来说还是比较不容易的,也许是我接受能力有限吧,很多操作都不熟悉,虽然上课认真听了,但是还是很吃力,我真是见一个逮着一个问的啊,特别谢谢同学们的耐心讲解,同时老师也会帮我们出谋划策,没有他们,我想我会崩溃的,因为不知道操作而让进度停滞不前的滋味太难受了。虽然很133
致谢纠结,但还是按时完成电算部分,顺利进入手算部分!到手算部分我才正真意识到之前的学习是多么的重要,终于也理解了老师说的一句话:“毕设就是需要运用大学里学习的所有知识串一遍”,当时还很不以为然,觉得老师是在吓唬我们的吧,现在看来其实说得一点也不过分,以前以为不是很重要的课程在毕设过程中却是不可或缺的知识库,抗震、高层课就学得不是很好,当时努力听课结果还是云里雾里,唯一让自己欣慰的就是书本上满满的笔记,但是也就只是文字本身而已,其中蕴含的丰富知识真心体会不到。毕设这门课帮我把这块知识库开发了出来,开始很艰难的啃着曾今自认为是天书的抗震课本,慢慢的,明白了重要公式的用途,渐渐的,可以用它来指导我的毕设了,这个过程不止要感谢老师同学,更要感谢我自己,谢谢自己没有知难而退,谢谢自己很努力、很努力的克服各种想要放弃的念头,谢谢自己坚持了下来,谢谢!大学里一直令我很骄傲的就是我的结构力学课,求弯矩剪力轴力以及结构分析就少不了它,当然我不是说我有多精通结构力学,我骄傲的是一种学习精神,我属于笨鸟,但并不是不可以先飞,还得感谢老师说的一句话:“你这题做了吗?”此刻的我感到无比的荣耀啊,顿时爱上了这门课,每节课第一排坐着的必定有我的身影,节节如此。坐前面听课效率特别高,眼睛一直目不转睛的盯着黑板,生怕错过重要的知识点,虽然认真听课,考试范围都了如指掌了,但复习也不敢怠慢,功夫不负有心人,考试成绩在我们班还是很不错的,当时的学习状态是享受的、美好的,是属于我的一份珍贵的精神食粮,我会永远记住那个享受学习的我!当然,这就意味着在做毕设过程中计算相关知识时,理解起来也就不那么吃力了。手算是一项细心的活,越到后面越犯不起错误,所以步步为营是很保守的方法,一个小错误都有可能让之前的努力付之东流。真的很感谢毕设这个难忘的经历,它必定会成为我的一笔财富,CAD画弯矩、剪力、轴力以及各种插图的经历让我的CAD操作能力迅速提升,还有在各种表格的制作过程中,EXCEL表格的熟练程度也是前所未有的,弯矩分配法就是借助表格完成的计算,在理解的基础上提高效率不就是未来发展的目标吗?两个多月的毕设让我的思想一下成长了两年一样,没有毕设的大学是不完整的大学,对那些不怎么投入到毕设中的同学感到遗憾,因为他们永远也体会不到别样收获的喜悦!我的毕设《天津银行河东支行综合办公楼建筑结构设计》已经完成了,我想毕设过程中的很多感悟将影响我的一生吧,感谢你,毕设,感谢我们的辅导老师成全喜老师,感谢和我一起奋斗的同学,谢谢!133
参考文献参考文献参考资料:[1]现行系列国家建筑标准设计图集[2]中华人民共和国国家标准.建筑结构制图标准(GB/T50105-2010)[S].北京.中国建筑工业出版社.2010[3]中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范(GB50009-2012)[S].北京.中国建筑工业出版社.2001[4]中华人民共和国国家标准.建筑设计防火规范(GB50016-2006)[S].北京.中国建筑工业出版社.2006[5]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)[S].北京.中国建筑工业出版社.2011[6]中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[S].北京.中国建筑工业出版社.2010[7]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2011)[S].北京.中国建筑工业出版社.2011[8]中华人民共和国国家标准.建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)[S].北京.中国建筑工业出版社.2001[9]高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2010)[S].北京.中国建筑工业出版社.2010[10]东南大学、天津大学、同济大学、清华大学编.混凝土结构设计原理[M].北京.中国建筑工业出版社.2012[11]周俐俐.多层钢筋混凝土框架结构设计实例详解[M].北京.中国水利水电出版社.2008[12]李必瑜.房屋建筑学[M].武汉理工大学出版社.2006[13]同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编.房屋建筑学[M].北京.中国建筑工业出版社.1997年。[14]张晋元.混凝土结构设计[M].天津.天津大学出版社.2014[15]杨德健.建筑结构抗震设计[M].北京.人民交通出版社.2010[16]沈蒲生.混凝土结构设计原理[M].北京.高等教育出版社.2012133
附录附录1.建筑结构的总信息///////////////////////////////////////////////////////////////////////////|公司名称:||||建筑结构的总信息||SATWE中文版||文件名:WMASS.OUT||||工程名称:设计人:||工程代号:校核人:日期:2014/5/31|///////////////////////////////////////////////////////////////////////////总信息..............................................结构材料信息:钢砼结构混凝土容重(kN/m3):Gc=25.00钢材容重(kN/m3):Gs=78.00水平力的夹角(Rad):ARF=0.00地下室层数:MBASE=0竖向荷载计算信息:按模拟施工加荷计算方式风荷载计算信息:计算X,Y两个方向的风荷载地震力计算信息:计算X,Y两个方向的地震力133
附录特殊荷载计算信息:不计算结构类别:框架结构裙房层数:MANNEX=0转换层所在层号:MCHANGE=0墙元细分最大控制长度(m)DMAX=2.00墙元侧向节点信息:内部节点是否对全楼强制采用刚性楼板假定否采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法风荷载信息..........................................修正后的基本风压(kN/m2):WO=0.40地面粗糙程度:B类结构基本周期(秒):T1=0.00体形变化分段数:MPART=1各段最高层号:NSTi=6各段体形系数:USi=1.30地震信息............................................振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC计算振型数:NMODE=15地震烈度:NAF=7.50场地类别:KD=2设计地震分组:二组特征周期TG=0.40多遇地震影响系数最大值Rmax1=0.12罕遇地震影响系数最大值Rmax2=0.72框架的抗震等级:NF=3剪力墙的抗震等级:NW=3活荷质量折减系数:RMC=0.50周期折减系数:TC=1.00结构的阻尼比(%):DAMP=5.00是否考虑偶然偏心:否是否考虑双向地震扭转效应:否斜交抗侧力构件方向的附加地震数=0活荷载信息..........................................133
附录考虑活荷不利布置的层数从第1到6层柱、墙活荷载是否折减不折算传到基础的活荷载是否折减折算------------柱,墙,基础活荷载折减系数-------------计算截面以上的层数---------------折减系数11.002---30.854---50.706---80.659---200.60>200.55调整信息........................................中梁刚度增大系数:BK=1.00梁端弯矩调幅系数:BT=0.80梁设计弯矩增大系数:BM=1.00连梁刚度折减系数:BLZ=0.70梁扭矩折减系数:TB=0.40全楼地震力放大系数:RSF=1.000.2Qo调整起始层号:KQ1=00.2Qo调整终止层号:KQ2=0顶塔楼内力放大起算层号:NTL=0顶塔楼内力放大:RTL=1.00九度结构及一级框架梁柱超配筋系数CPCOEF91=1.15是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=1是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=0剪力墙加强区起算层号LEV_JLQJQ=1强制指定的薄弱层个数NWEAK=0配筋信息........................................梁主筋强度(N/mm2):IB=360柱主筋强度(N/mm2):IC=360墙主筋强度(N/mm2):IW=210梁箍筋强度(N/mm2):JB=210柱箍筋强度(N/mm2):JC=210墙分布筋强度(N/mm2):JWH=210133
附录梁箍筋最大间距(mm):SB=100.00柱箍筋最大间距(mm):SC=100.00墙水平分布筋最大间距(mm):SWH=200.00墙竖向筋分布最小配筋率(%):RWV=0.30设计信息........................................结构重要性系数:RWO=1.00柱计算长度计算原则:有侧移梁柱重叠部分简化:不作为刚域是否考虑P-Delt效应:是柱配筋计算原则:按单偏压计算钢构件截面净毛面积比:RN=0.85梁保护层厚度(mm):BCB=30.00柱保护层厚度(mm):ACA=30.00是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数:否荷载组合信息........................................恒载分项系数:CDEAD=1.20活载分项系数:CLIVE=1.40风荷载分项系数:CWIND=1.40水平地震力分项系数:CEA_H=1.30竖向地震力分项系数:CEA_V=0.50特殊荷载分项系数:CSPY=0.00活荷载的组合系数:CD_L=0.70风荷载的组合系数:CD_W=0.60活荷载的重力荷载代表值系数:CEA_L=0.50剪力墙底部加强区信息.................................剪力墙底部加强区层数IWF=2剪力墙底部加强区高度(m)Z_STRENGTHEN=8.20**********************************************************各层的质量、质心坐标信息**********************************************************层号塔号质心X质心Y质心Z恒载质量活载质133
附录量(m)(m)(t)(t)6134.28715.86021.400825.086.05134.57516.07918.100863.387.64133.81716.00814.800907.989.03133.81716.00811.500907.989.02133.81716.0088.200907.989.01133.84616.0034.900959.889.0活载产生的总质量(t):529.410恒载产生的总质量(t):5371.862结构的总质量(t):5901.273恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果(1t=1000kg)**********************************************************各层构件数量、构件材料和层高**********************************************************层号塔号梁数柱数墙数层高累计高度(混凝土)(混凝土)(混凝土)(m)(m)11110(40)36(40)0(25)4.9004.90021110(40)36(40)0(25)3.3008.20031110(40)36(40)0(25)3.30011.50041110(40)36(40)0(25)3.30014.80051110(40)36(40)0(25)3.30018.10061110(40)36(40)0(25)3.30021.400**********************************************************风荷载信息**********************************************************133
附录层号塔号风荷载X剪力X倾覆弯矩X风荷载Y剪力Y倾覆弯矩Y6131.9632.0105.5123.46123.5407.45130.2962.3310.9117.02240.51201.04128.6090.8610.7109.72350.22356.73126.38117.2997.6101.21451.43846.32125.23142.51467.796.78548.25655.31137.46179.92349.3143.71691.99045.7===========================================================================计算信息===========================================================================ProjectFileName:孙艳华结构计算计算日期:2014.5.31开始时间:12:30:13可用内存:976.00MB第一步:计算每层刚度中心、自由度等信息开始时间:12:30:13第二步:组装刚度矩阵并分解开始时间:12:30:15FALE自由度优化排序133
附录BeginningTime:12:30:16.26EndTime:12:30:16.68TotalTime(s):0.42FALE总刚阵组装BeginningTime:12:30:16.68EndTime:12:30:17.1TotalTime(s):0.33VSS总刚阵LDLT分解BeginningTime:12:30:17.1EndTime:12:30:17.1TotalTime(s):0.00VSS模态分析BeginningTime:12:30:17.5EndTime:12:30:17.10TotalTime(s):0.05形成地震荷载向量形成风荷载向量形成垂直荷载向量VSSLDLT回代求解BeginningTime:12:30:18.5EndTime:12:30:18.15TotalTime(s):0.10第五步:计算杆件内力开始时间:12:30:18活载随机加载计算计算杆件内力结束日期:2014.5.31时间:12:30:22总用时:0:0:9133
附录===========================================================================各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息FloorNo:层号TowerNo:塔号Xstif,Ystif:刚心的X,Y坐标值Alf:层刚性主轴的方向Xmass,Ymass:质心的X,Y坐标值Gmass:总质量Eex,Eey:X,Y方向的偏心率Ratx,Raty:X,Y方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值Ratx1,Raty1:X,Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者RJX,RJY,RJZ:结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度===========================================================================FloorNo.1TowerNo.1Xstif=34.4550(m)Ystif=15.9020(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=33.8458(m)Ymass=16.0027(m)Gmass=1137.6870(t)Eex=0.0321Eey=0.0053Ratx=1.0000Raty=1.0000Ratx1=0.9214Raty1=0.9707薄弱层地震剪力放大系数=1.15RJX=7.3024E+05(kN/m)RJY=7.0197E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.2TowerNo.1Xstif=34.4550(m)Ystif=15.9020(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=33.8168(m)Ymass=16.0076(m)Gmass=1085.8469(t)Eex=0.0337Eey=0.0056Ratx=1.3379Raty=1.2877133
附录Ratx1=1.2247Raty1=1.2594薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=9.7696E+05(kN/m)RJY=9.0389E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.3TowerNo.1Xstif=34.4550(m)Ystif=15.9020(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=33.8168(m)Ymass=16.0076(m)Gmass=1085.8469(t)Eex=0.0337Eey=0.0056Ratx=1.0182Raty=1.0031Ratx1=1.2779Raty1=1.3228薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=9.9470E+05(kN/m)RJY=9.0674E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.4TowerNo.1Xstif=34.4550(m)Ystif=15.9020(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=33.8168(m)Ymass=16.0076(m)Gmass=1085.8469(t)Eex=0.0337Eey=0.0056Ratx=1.0056Raty=0.9938Ratx1=1.3204Raty1=1.3765薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=1.0003E+06(kN/m)RJY=9.0114E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.5TowerNo.1Xstif=34.4550(m)Ystif=15.9020(m)Alf=45.0000(Degree)133
附录Xmass=34.5751(m)Ymass=16.0793(m)Gmass=1038.4442(t)Eex=0.0063Eey=0.0094Ratx=0.9962Raty=0.9806Ratx1=1.3507Raty1=1.4060薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=9.9649E+05(kN/m)RJY=8.8365E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------FloorNo.6TowerNo.1Xstif=34.4550(m)Ystif=15.9020(m)Alf=45.0000(Degree)Xmass=34.2867(m)Ymass=15.8598(m)Gmass=997.0110(t)Eex=0.0089Eey=0.0022Ratx=0.9254Raty=0.8891Ratx1=1.2500Raty1=1.2500薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=9.2218E+05(kN/m)RJY=7.8562E+05(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)---------------------------------------------------------------------------============================================================================抗倾覆验算结果============================================================================抗倾覆弯矩Mr倾覆弯矩Mov比值Mr/Mov零应力区(%)X风荷载1664158.92566.9648.330.00Y风荷载433743.69871.143.940.00X地震1664158.946183.436.030.00Y地震433743.644371.09.780.00133
附录============================================================================结构整体稳定验算结果============================================================================层号X向刚度Y向刚度层高上部重量X刚重比Y刚重比10.730E+060.702E+064.9059013.60.6358.2920.977E+060.904E+063.3048525.66.4461.4730.995E+060.907E+063.3038557.85.1377.6140.100E+070.901E+063.3028588.115.46104.0250.996E+060.884E+063.3018619.176.62156.6260.922E+060.786E+063.309110.334.05284.59该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应***********************************************************************楼层抗剪承载力、及承载力比值***********************************************************************Ratio_Bu:表示本层与上一层的承载力之比----------------------------------------------------------------------133
附录层号塔号X向承载力Y向承载力Ratio_Bu:X,Y----------------------------------------------------------------------610.6060E+040.6060E+041.001.00510.7929E+040.7929E+041.311.31410.9739E+040.9739E+041.231.23310.1139E+050.1139E+051.171.17210.1289E+050.1289E+051.131.13110.9753E+040.1011E+050.760.782.周期、地震力与振型输出文件======================================================================周期、地震力与振型输出文件(VSS求解器)======================================================================考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y方向的平动系数、扭转系数振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数10.891589.520.99(0.00+0.99)0.0120.8593179.181.00(1.00+0.00)0.0030.824862.170.01(0.00+0.01)0.9940.280389.390.97(0.00+0.97)0.0350.2708178.931.00(1.00+0.00)0.0060.260772.440.03(0.00+0.03)0.9770.151388.860.96(0.00+0.96)0.0480.1479178.411.00(1.00+0.00)0.0090.141378.140.04(0.00+0.04)0.96100.096388.160.97(0.00+0.97)0.03110.0948177.721.00(1.00+0.00)0.00120.090173.580.03(0.00+0.03)0.97130.068486.330.98(0.00+0.97)0.02140.0678175.941.00(0.99+0.00)0.00133
附录150.064171.160.03(0.00+0.02)0.97地震作用最大的方向=89.792(度)============================================================仅考虑X向地震作用时的地震力Floor:层号Tower:塔号F-x-x:X方向的耦联地震力在X方向的分量F-x-y:X方向的耦联地震力在Y方向的分量F-x-t:X方向的耦联地震力的扭矩振型1的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)610.045.64-10.33510.055.51-10.16410.045.16-9.88310.044.25-8.25210.033.12-6.12110.021.91-3.81振型2的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)61689.10-10.34-675.2251679.54-10.70-663.5841636.99-8.41-639.8531528.91-6.88-529.4221392.66-5.03-390.3811244.86-3.10-241.71133
附录振型3的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)612.584.68710.69512.055.19695.81412.063.20669.40311.712.58553.19211.271.87407.70110.801.16252.51振型4的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)61-0.04-4.3213.6551-0.03-2.318.01410.010.73-0.69310.043.51-9.24210.054.66-13.14110.043.82-11.09振型5的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)61-407.607.74358.0851-225.824.18207.794160.22-1.62-37.2031325.53-6.31-276.1921439.93-8.15-381.8511365.47-6.64-319.33振型6的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t133
附录(kN)(kN)(kN-m)61-1.17-3.42-361.8951-0.47-1.85-197.09410.210.8856.29310.852.80294.47211.113.50395.14110.922.83327.32振型7的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)610.073.45-13.3151-0.01-0.801.7941-0.08-4.1014.9131-0.05-2.409.49210.042.17-7.47110.094.33-15.95振型8的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)61181.66-5.09-136.9251-39.391.349.7141-213.865.93137.2931-129.273.3990.4621109.53-3.16-68.2611226.01-6.22-149.12振型9的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)610.341.65133.5951-0.10-0.56-28.82133
附录41-0.39-1.82-160.1331-0.21-0.98-95.69210.210.9983.50110.401.89170.37振型10的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)61-0.08-2.387.26510.092.90-8.21410.061.98-7.9331-0.11-3.329.4121-0.05-1.555.62110.123.65-10.90振型11的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)61-76.523.0774.055191.82-3.86-66.784163.71-2.30-50.5831-104.344.1882.4821-50.411.8539.7711114.82-4.54-91.73振型12的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)61-0.19-0.72-66.64510.231.0179.61410.160.3157.6731-0.27-0.88-93.3821-0.13-0.29-45.40133
附录110.300.89103.53振型13的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)610.101.49-4.8551-0.21-3.2710.44410.132.07-2.90310.081.19-5.4321-0.22-3.368.93110.162.49-5.80振型14的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)6123.75-1.65-22.2151-51.803.6836.724132.49-2.41-29.513118.89-1.22-12.0621-52.723.7042.111138.64-2.77-32.42振型15的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-x-xF-x-yF-x-t(kN)(kN)(kN-m)610.070.1922.1051-0.15-0.46-48.05410.090.3829.81310.060.0218.7321-0.16-0.35-50.19110.110.2936.74各振型作用下X方向的基底剪力133
附录-------------------------------------------------------振型号剪力(kN)10.2223172.06310.4740.065557.7261.4370.058134.6690.24100.041139.08120.10130.04149.25150.03各层X方向的作用力(CQC)Floor:层号Tower:塔号Fx:X向地震作用下结构的地震反应力Vx:X向地震作用下结构的楼层剪力Mx:X向地震作用下结构的弯矩StaticFx:静力法X向的地震力------------------------------------------------------------------------------------------FloorTowerFxVx(分塔剪重比)(整层剪重比)MxStaticFx(kN)(kN)(kN-m)(kN)(注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构)61822.77822.77(9.03%)(9.03%)133
附录2715.131069.2051724.961514.93(8.14%)(8.14%)7681.51754.9741679.042091.65(7.32%)(7.32%)14460.06647.1831644.872560.89(6.64%)(6.64%)22655.32502.8821608.792945.37(6.07%)(6.07%)31976.06358.5711519.623237.15(5.49%)(5.49%)47182.38225.41抗震规范(5.2.5)条要求的X向楼层最小剪重比=2.40%X方向的有效质量系数:99.97%============================================================仅考虑Y向地震时的地震力Floor:层号Tower:塔号F-y-x:Y方向的耦联地震力在X方向的分量F-y-y:Y方向的耦联地震力在Y方向的分量F-y-t:Y方向的耦联地震力的扭矩振型1的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)615.04666.64-1221.02515.82651.45-1201.19415.21609.35-1167.93314.33501.95-974.79213.21368.71-723.58111.99226.14-450.11133
附录振型2的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)61-9.660.149.4751-9.530.159.3041-8.930.128.9731-7.410.107.4221-5.500.075.4711-3.430.043.39振型3的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)614.618.341267.64513.659.261241.10413.685.701194.00313.054.61986.71212.273.33727.19111.422.06450.40振型4的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)61-3.99-411.291299.1251-2.86-219.88762.47410.4969.35-65.83313.52334.13-879.65214.87443.78-1250.61114.05363.37-1055.46振型5的地震力-------------------------------------------------------133
附录FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)617.89-0.15-6.93514.37-0.08-4.0241-1.170.030.7231-6.300.125.3521-8.520.167.4011-7.080.136.18振型6的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)61-3.87-11.29-1194.7351-1.54-6.12-650.67410.682.89185.82312.799.25972.16213.6611.561304.49113.029.341080.59振型7的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)613.51177.98-687.1551-0.60-41.4992.6641-4.21-211.51769.6331-2.66-124.00489.93212.12112.21-385.79114.48223.41-823.47振型8的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)61-5.150.143.88133
附录511.12-0.04-0.28416.06-0.17-3.89313.67-0.10-2.5621-3.110.091.9411-6.410.184.23振型9的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)611.647.94642.9051-0.50-2.68-138.7241-1.86-8.76-770.6431-1.02-4.71-460.53210.994.78401.84111.939.09819.93振型10的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)61-2.50-76.60233.73512.9893.45-264.34412.0963.63-255.3531-3.38-106.91302.9621-1.65-50.07181.11113.74117.55-350.97振型11的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)613.12-0.13-3.0251-3.750.162.7241-2.600.092.06314.26-0.17-3.37133
附录212.06-0.08-1.6211-4.690.193.74振型12的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)61-0.61-2.29-211.47510.743.20252.62410.520.99183.0131-0.87-2.79-296.3121-0.42-0.92-144.06110.952.83328.53振型13的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)611.5423.74-77.5151-3.36-52.27166.68412.1333.09-46.26311.2119.04-86.7621-3.44-53.61142.54112.5339.70-92.55振型14的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)61-1.750.121.63513.81-0.27-2.7041-2.390.182.1731-1.390.090.89213.88-0.27-3.1011-2.840.202.38133
附录振型15的地震力-------------------------------------------------------FloorTowerF-y-xF-y-yF-y-t(kN)(kN)(kN-m)610.190.5361.0151-0.41-1.27-132.68410.251.0682.31310.170.0451.7121-0.43-0.96-138.58110.310.80101.45各振型作用下Y方向的基底剪力-------------------------------------------------------振型号剪力(kN)13024.2320.62333.314579.4550.21615.637136.5980.1195.671041.06110.07121.03139.70140.05150.20各层Y方向的作用力(CQC)Floor:层号Tower:塔号Fy:Y向地震作用下结构的地震反应力Vy:Y向地震作用下结构的楼层剪力My:Y向地震作用下结构的弯矩133
附录StaticFy:静力法Y向的地震力------------------------------------------------------------------------------------------FloorTowerFyVy(分塔剪重比)(整层剪重比)MyStaticFy(kN)(kN)(kN-m)(kN)(注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构)61812.27812.27(8.92%)(8.92%)2680.501040.1651702.611479.14(7.94%)(7.94%)7526.34728.6341657.162024.91(7.08%)(7.08%)14075.36624.6131631.852465.83(6.40%)(6.40%)21935.69485.3421603.442830.39(5.83%)(5.83%)30842.52346.0711516.533110.12(5.27%)(5.27%)45373.42217.55抗震规范(5.2.5)条要求的Y向楼层最小剪重比=2.40%Y方向的有效质量系数:99.97%==========各楼层地震剪力系数调整情况[抗震规范(5.2.5)验算]==========层号X向调整系数Y向调整系数11.0001.00021.0001.00031.0001.00041.0001.000133
附录51.0001.00061.0001.0003.位移输出文件///////////////////////////////////////////////////////////////////////////|公司名称:||||SATWE位移输出文件||文件名称:WDISP.OUT||||工程名称:设计人:||工程代号:校核人:日期:2014/5/31|///////////////////////////////////////////////////////////////////////////所有位移的单位为毫米Floor:层号Tower:塔号Jmax:最大位移对应的节点号JmaxD:最大层间位移对应的节点号Max-(Z):节点的最大竖向位移h:层高Max-(X),Max-(Y):X,Y方向的节点最大位移133
附录Ave-(X),Ave-(Y):X,Y方向的层平均位移Max-Dx,Max-Dy:X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx,Ave-Dy:X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X),Ratio-(Y):最大位移与层平均位移的比值Ratio-Dx,Ratio-Dy:最大层间位移与平均层间位移的比值Max-Dx/h,Max-Dy/h:X,Y方向的最大层间位移角X-Disp,Y-Disp,Z-Disp:节点X,Y,Z方向的位移===工况1===X方向地震力作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-DxMax-Dx/h6139514.2714.211.003300.3950.890.891.001/3688.5132413.4613.401.003300.3241.531.521.001/2162.4125312.0411.991.003300.2532.102.091.001/1572.3118210.019.971.003300.1822.592.571.001/1276.211117.477.441.003300.1113.033.011.001/1090.11404.454.431.004900.404.454.431.001/1101.X方向最大值层间位移角:1/1090.===工况2===Y方向地震力作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-DyMax-Dy/h6139216.0014.951.073300.3921.111.041.071/2979.5132115.0014.001.073300.3211.791.681.061/1846.133
附录4125013.3412.431.073300.2502.412.261.071/1370.3117911.0410.271.083300.1792.932.731.071/1128.211088.167.581.083300.1083.383.141.081/976.11374.804.451.084900.374.804.451.081/1022.Y方向最大值层间位移角:1/976.===工况3===X方向风荷载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-DxMax-Dx/h613950.710.711.003300.3950.040.041.001/9999.513240.670.671.003300.3240.060.061.001/9999.412530.600.601.003300.2530.090.091.001/9999.311820.510.511.003300.1820.120.121.001/9999.211110.390.391.003300.1110.150.151.001/9999.11400.240.241.004900.400.240.241.001/9999.X方向最大值层间位移角:1/9999.===工况4===Y方向风荷载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Y)Ave-(Y)Ratio-(Y)hJmaxDMax-DyAve-DyRatio-DyMax-Dy/h614582.952.941.003300.4580.170.171.001/9999.133
附录513872.782.771.003300.3870.280.281.001/9999.413162.492.491.003300.3160.400.401.001/8268.312452.092.091.003300.2450.510.511.001/6481.211741.581.581.003300.1740.630.631.001/5278.111030.960.961.004900.1030.960.961.001/5112.Y方向最大值层间位移角:1/5112.===工况5===竖向恒载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Z)61406-3.1251335-2.5341264-3.0631193-3.1221122-3.021151-2.75===工况6===竖向活载作用下的楼层最大位移FloorTowerJmaxMax-(Z)61406-1.8051335-0.8041264-0.8431193-0.7921122-0.731151-0.65133'
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