某中学教学楼结构毕业设计.doc

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1、某中学教学楼结构毕业设计安徽新华学院(毕业设计)安徽新华学院本科毕业设计目 录3内 容 摘 要 4ABSTRACT 511.结构设计技术条件 51.1 工程概况 51.1.1工程简介 51.1.2 地质勘察报告 51.2 设计依据 51.2.1 国家标准 61.2.2 抗震设计参数 61.3 荷载取值 61.3.1风荷载、雪荷载 61.3.2 楼面、屋面活荷载标准值 61.4 结构总体布置 61.5 主要承重构件及墙体截面尺寸 71.6 基础 71.7 材料 71.8结构计算原则和方法 71.8.1 手算: 71.8.2 电算: 82 结构方案 82.1 结构体系 82.2 结构布置 82.2

2、.1 结构平面布置图 82.2.2 构件材料及尺寸 92.3 计算简图 123 框架侧移刚度计算 123.1 梁柱线刚度计算 123.2 柱侧移刚度D值计算 164 重力荷载计算 164.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 164.2 屋面及楼面可变荷载标准值 174.3 梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算 215 横向水平地震作用下框架内力和侧移计算 215.1 横向自振周期计算 225.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 235.3 水平地震作用下的位移验算 255.4 水平地震作用下框架内力计算 306 横向风荷载作用下框架的内力和侧移计算 306.1风荷载标准值的计算 316.2 风荷载作用下

3、框架层间剪力及侧移计算 326.3 风荷载作用下内力计算 367 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 367.1 计算单元 377.2 荷载计算 377.2.1恒载计算 387.2.2活载计算 407.3 恒载作用下内力计算 407.3.1计算分配系数 437.3.2框架弯矩二次分配及弯矩图 437.3.3梁端剪力和轴力 477.4 活荷载作用下内力计算 487.4.1框架弯矩二次分配及弯矩图 487.4.2 梁端剪力和轴力 527.5 重力荷载作用下内力计算 537.5.1框架弯矩二次分配及弯矩图 537.5.2梁端剪力和轴力 588 内力组合 588.1 组合原则 598.2 框架梁内力组合

4、 648.3 框架柱内力组合 709 截面设计 709.1 框架梁截面设计及构造措施 709.1.1 框架梁纵向受拉钢筋最小配筋率 9.1.2 承载力抗力调整系数70 719.2 框架梁截面设计 719.2.1 横向框架梁正截面设计 789.2.2 横向框架梁斜截面设计 809.3 框架柱截面设计 809.3.1 剪跨比和轴压比验算 809.3.2 柱正截面承载力计算 849.3.3 柱斜截面承载力计算 869.4 框架梁柱节点设计 8710 基础设计 8710.1 柱下独立基础单柱 8710.1.1 已知条件 8810.1.2 基底反力计算 8910.1.3 地基承载力验算 8910.1.4

5、 基础抗冲切验算 8910.1.5 基础受弯计算 9010.1.6 底板配筋 9010.2 柱下独立基础双柱 9010.2.1 设计资料 9110.2.2 基底反力计算 9310.2.3 地基承载力验算 9310.2.4 基础抗冲切验算 9310.2.5 基础受弯计算 9410.2.6 底板配筋 9511板的设计及配筋 9511.1 楼面板 9511.1.1设计资料 9511.1.2荷载计算 9611.1.3弯矩计算 9912 楼梯设计 9912.1 楼梯段板设计 9912.1.1 板厚的确定 9912.1.2 荷载计算 9912.1.3 内力计算 10012.1.4 配筋计算 10012.2

6、 平台板计算 10012.2.1 平台板 10012.2.2 内力计算 10012.2.3 截面承载力计算 10112.3 平台梁计算 10112.3.1 荷载计算 10112.3.2 内力计算 10212.3.3 承载力计算 104参考文献 105致 谢 106综 述 内 容 摘 要本设计主要进行了结构方案中横向框架轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。同样的过程计算风荷载作用下的结构内力。接着计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结

7、构内力,找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的楼梯的设计。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。关键词框架结构;建筑设计;结构设计;抗震设计 ABSTRACTThe purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis . When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is c

8、alculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different a

9、xis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software,

10、 whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and rein

11、forcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Keywords Frames ;Architectural design ;Structural design ;Anti-seismic design 某中学教学楼设计在当今社会,土建行业飞速发展,建筑越来越人性化,为了更好的去了解什么样的建筑形式更适用于当今学生,以及更好的去掌握建筑结构的设计原理和规范,本人对本课题进行了分析和探究。1.结构设计技术条件1.1

12、 工程概况1.1.1工程简介建筑地点:合肥市建筑类型:教学楼,框架填充墙结构。建筑介绍:建筑面积约4000,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构,楼板厚度取120mm,填充墙采用粉煤灰轻渣空心砌块。门窗使用:门采用钢铁门,窗为钢框玻璃窗。尺寸详见门窗表。地质条件:抗震设防烈度:7度,设计地震分组为第一组,场地类别为二类。柱网与层高:本教学楼采用柱距为9.0m的内廊式柱网,边跨为6.6m,中间跨为3.2m,层高取3.3m。1.1.2 地质勘察报告地下水位-5m-7.0m。场地以下土层分布自上而下土层厚度及土质情况依次为:杂填土:层厚0.51.25m,平均厚度1.00m,fk=80kpa中细砂:

13、层厚1.93.8m,平均厚度2.69m,fk=130kpa砾砂:层厚1.41.8m,fk=350kpa圆砾:平均厚度:2.66m,fk=450kpa1.2 设计依据1.2.1 国家标准建筑抗震设计规范(GB 500112010)混凝土结构设计规范(GB 500102002)建筑结构荷载规范(GB 500092001)03G1011图集建筑地基基础设计规范(GB 500072002)1.2.2 抗震设计参数0.08,0.35(建筑抗震设计规范第5.1.4条)1.3 荷载取值1.3.1风荷载、雪荷载基本风荷载W。=0.35kN/ m2;基本雪荷载为0.6 KN/ m21.3.2 楼面、屋面活荷载标

14、准值不上人屋面:0.5kN/ m2;走道:2.5kN/ m2;教室:2.0kN/ m2;厕所:2.0kN/ m2;1.4 结构总体布置(1)平面、立面布置结构平面布置规则、对称,质量和刚度变化均匀。(2)柱网布置采用大柱网,柱网尺寸(6.6m+3.2m+6.6m)9.0m。(3)变形缝设置本工程结构规则、荷载及地基土质均匀,故不设变形缝,通过设置后浇带来消除温度应力产生的结构变形。1.5 主要承重构件及墙体截面尺寸(1)柱:一四层550mm550mm;(2)梁:AB(CD)跨横梁250mm600mm,BC跨横梁250mm450mm,纵梁300mm800mm;(3)楼盖、屋盖:现浇混凝土楼(屋)

15、盖,板厚120mm;(4)墙体:外墙厚250mm,内墙厚200mm,女儿墙厚120mm。1.6 基础(1)基础形式:柱下独立基础;(2)基础埋深:1.25m;1.7 材料柱采用C30,纵筋采用HRB400,箍筋采用HRB335,梁采用C25,纵筋采用HRB400,箍筋采用HRB335。板采用C25,受力钢筋选HRB335,基础采用C30,纵筋采用HRB400,箍筋采用HRB335。1.8结构计算原则和方法1.8.1 手算:采用简化方法计算结构内力和位移,即沿结构横轴方向,按平面抗侧力结构计算结构的内力和位移。1.8.2 电算:() 软件名称:PKPM(2) 版 本:2005.08(3) 编制单

16、位:中国建筑科学研究院PKPM CAD工程 2 结构方案2.1 结构体系本建筑为教学楼,内设有教室、卫生间、办公室等,房间使用面积变化大,故选择建筑平面布置比较灵活的框架结构体系,框架结构建筑立面容易处理,结构自重较轻。且本建筑楼层数为思层,选用钢筋混凝土框架结构能够获得较好的经济效益。2.2 结构布置2.2.1 结构平面布置图根据建筑平面图可知采用大柱网较为经济合理,拟定柱距为9.0m,跨度为6.6m+3.2m+6.6m。结构布置图如图2.所示。2.2.2 构件材料及尺寸(1)现浇板楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,因板长边与短边之比为6.6/4.5.472.0,所以本设计按双向板计算。根

17、据工程经验,板厚h应满足:本设计取。(2)框架梁主梁截面按梁跨度的/4/8估算,次梁截面按梁跨度的/2/8估算,梁截面宽度均按梁截面高度的/3/2估算,由此估算的梁截面尺寸见表2.1,表中还给出了梁的混凝土强度等级。 表2.1 梁截面尺寸及混凝土强度等级构件混凝土强度等级b/mmh/mmAB跨横梁C25250600BC跨横梁C25250450纵梁C25300800次梁C25250500(3)框架柱本建筑主体结构四层,总高度小于24m,合肥地区抗震设防烈度为7度,根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)第6.1.2条和第6.3.6条规定,本框架结构房屋的抗震等级为三级,柱轴压比限值,取柱

18、混凝土强度等级为C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2),由此可估算出柱的截面尺寸。由图2.可知边柱及中柱的负载面积分别为9.03.3m2和9.04.9m2,各层的重力荷载代表值近似取为2kN/m2。边柱轴力增大系数取.3,中柱轴力增大系数取1.25。则柱截面尺寸估算为: 边柱:中柱:如柱截面为正方形,则边柱和中柱截面高度分别应大于390mm2和466mm2。根据上述计算结果并综合考虑其它因素,本设计柱截面尺寸取值如下:14层:550550mm2.3 计算简图底层柱高度从基础顶面取至一层板底,即h=3.30.450.554.3m。(室内外高差0.45m,基础顶部至室外地面0

19、.55m。因时间有限,本设计只进行横向框架的结构计算,故以下说明中提到的框架均指横向框架。本结构横向框架计算简图如图2.2所示 图2.1 结构平面布置图 图2.2 横向框架计算简 3 框架侧移刚度计算3.1 梁柱线刚度计算梁的线刚度IbEcIb/l。其中Ec为混凝土弹性模量;l为梁的计算跨度;lb为梁截面惯性矩,本结构为现浇式楼盖,故考虑楼板的影响,对于中框架梁(T形截面),取Ib2.0I0;对于边框架梁(倒L形截面),取Ib1.5I0;对于楼电梯间梁,取IbI0。其中I0为梁矩形部分的截面惯性矩。柱的线刚度IcEcIc/h,其中Ic为柱的截面惯性矩,h为框架柱的计算高度。横梁线刚度计算过程见

20、表3.1,柱线刚度计算过程见表3.2。表3.1 横梁线刚度ib计算表类 别Ec/(N/mm2)bh/mmmmI0/mm4l/mmEcI0/l/Nmm.5EcI0/l/Nmm2EcI0/l/NmmAB跨横梁2.801042506004.50010966001.90910102.86410103.8181010BC跨横梁2.801042504501.89810932001.66110102.49210103.3221010表3.2 柱线刚度ic计算表层 次hcEcbhIcEcIc/hc143003.001045505507.6261095.3210102633003.001045505507.62

21、61096.93210103.2 柱侧移刚度D值计算柱的侧移刚度D值按下式计算: (3-1)式中,为柱侧移刚度修正系数,对不同情况按下式计算:一般层: (3-2)底 层: (3-3)其中表示梁柱线刚度比。根据梁柱线刚度比的不同,图2.1中的柱可分为中框架中柱和边柱、边框架中柱和边柱以及楼电梯间柱等。现以第24层C柱的侧移刚度计算为例,说明计算过程,其余柱的计算过程从略,计算结果分别见表3.33.6。 图3. 1 C柱及与其相连的梁的相对线刚度 表3.3 中框架柱侧移刚度D值(N/mm)表3.4 边框架柱侧移刚度D值(N/mm)表3.5 边楼梯间框架柱侧移刚度D值(N/mm)表3.6 中楼梯间框

22、架柱侧移刚度D值(N/mm)将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,即得框架各层层间侧移侧度,见表3.7。表3.7 横向框架侧移刚度(N/mm)由表3.7可见,底层刚度最小,其层间刚度与上一层层间刚度之比且底层与其上相邻三个楼层侧向刚度平均值之比故该框架为规则框架。 4 重力荷载计算4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面及楼面的恒荷载包括结构构件自重和构造屋重量等重力荷载,其标准值按结构构件的设计算尺寸、构造层的材料及设计厚度以及材料容重标准值计算,计算结构如下:屋面(不上人):35mm厚C20细石混凝土24 0.035=0.84 kN/m2三毡四油防水层0.40 kN/m225厚水泥砂浆找平

23、层20 0.025 =0.50 kN/m2150厚水泥蛭石保温层5 0.15 =0.75 kN/m2120厚钢筋混凝土板25 0.12 =3.00 kN/m215厚顶棚抹灰层17 0.015 =0.26 kN/m2合计5.65 kN/m214层楼面:水磨石面层0.65 kN/m225mm厚水泥砂浆找平层20 0.025 =0.50kN/m2120厚钢筋混凝土板25 0.12 =3.00 kN/m215厚顶棚抹灰17 0.015 =0.26 kN/m2合计4.31 kN/m24.2 屋面及楼面可变荷载标准值本建筑为民用建筑,楼面活荷载标准值根据房间用途按建筑结构荷载规范(GB50009-200)

24、表4.1.1的规定采用;屋面活荷载根据屋面类别按建筑结构荷载规范(GB50009-200)表4.3.1的规定采用;屋面水平投影面上的雪荷载标准值按建筑结构荷载规范(GB50009-200)式6.1.1计算,结果如下。屋面活荷载与雪荷载不同时考虑。不上人屋面均布活荷载标准值 0.5 kN/m2楼面活荷载标准值 教室 2.0 kN/m2走廊2.5 kN/m2厕所 2.5 kN/m2屋面雪荷载标准值 式中:为屋面积雪分布系数,本建筑为平屋顶,故取1.0。 屋面均布活载:计算重力荷载代表值时,仅考虑屋面雪荷载:0.6(63+0.25)(6.62+3.2+0.25)=63.87 kN 楼面均布活荷载:楼

25、面均布活荷载对于教室为2.0KN/ m2,走道、厕所为2.5 kN/ m2,为计算方便,偏安全的统一取均布活荷为2.5 kN/ m2。楼面均布活荷载标准值为:2.5(63+0.25)(6.62+3.2+0.25)=2632.78 kN4.3 梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷层等计算出单位长度上的重力荷载;本设计为现浇板肋梁楼盖,因板自重已计入楼面(屋面)的恒载之中,故计算梁自重时梁截面高度取梁原截面高度减去板厚。具体计算过程及结果见表4.1。梁柱自重(包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量):边横梁: bh=0.25m0.6m 长度6.05m单位长度构件重力荷载g=(0

26、.25+20.02) (0.6-0.12)25=3.48KN/m 中横梁 bh=0.25m0.45m 长度3.00m 单位长度构件重力荷载g= (0.25+20.02) (0.45-0.12)25=2.39KN/m 次梁: bh=0.25m0.5m 长度6.35m 单位长度构件重力荷载g= (0.25+20.02) (0.5-0.12+0.02)25=2.90KN/m 纵梁: bh=0.3m0.8m 长度8.35m 单位长度构件重力荷载g= (0.3+20.02) (0.8-0.12)25=5.78KN/m 一层柱: 截面 0.550.55 m2 长度4.8m 单位长度构件重力荷载g=(0.5

27、5+0.022)?25=8.7 KN/m 24层柱: 截面 0.550.55 m2 长度3.8m单位长度构件重力荷载g=(0.55+0.022)?25=8.7 KN/m本设计外墙体为250mm厚空心粉煤灰空心砌块,外墙面贴瓷砖(0.5kN/m2),内墙面为20mm厚抹灰,则外墙单位面积重力荷载为:0.5+70.25+170.022.59kN/m2内墙面为200mm厚空心粉煤灰空心砌块,两侧均为20mm厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为: 表4.1 梁、柱重力荷载标准值 内墙面为200mm厚空心粉煤灰空心砌块,两侧均为20mm厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为:70.2+170.0222.08kN/

28、m2女儿墙为20mm厚粘土实心砖,外墙面贴瓷砖(0.5kN/m2),内墙面为20mm厚水泥砂浆抹面,则女儿墙单位面积重力荷载为:0.5+180.2+200.023.06kN/m2门、窗和玻璃幕墙等自重可根据其材料种类,按建筑结构荷载规范(GB50009-200)表A.查取单位面积重量进行计算。钢铁门(包括玻璃门)单位面积重力荷载取0.45kN/m2;铝合金窗单位面积重力荷载取0.4kN/m2。墙、门、窗等重力荷载汇总见表4.2。荷载总汇:顶层重力荷载代表值包括屋面恒载+50%屋面雪载+纵横梁自重+半层柱自重+半层墙体自重+女儿墙自重。其他层重力荷载代表值包括楼面恒载+50%活载+纵横梁自重+楼

29、面上下各半层的柱、及纵横墙体、门,窗自重。 表4.2 墙、门、窗等重力荷载标准值汇总表4.3 各层重力荷载代表值 图4.1 各质点重力荷载代表值 5 横向水平地震作用下框架内力和侧移计算5.1 横向自振周期计算对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构,只要求出结构的顶点水平位移,就可以按下式求得结构的基本周期: (5-1) 式中基本周期调整系数,考虑填充墙使框架自振周期减少的影响,取0.7;框架的顶点位移。在未求出框架的周期前,无法求出框架的地震力及位移;是将框架的重力荷载视为水平作用力,求得的假想框架顶点位移。然后由求出,再用求出框架结构的底部剪力,进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。顶

30、点位移按以下步骤计算: (5-2) (5-3) (5-4) 式中:Gk为集中在k层楼面处的重力荷载代表值,对顶层应加上局部突出部分的折算重力荷载;VGi为把集中在各层楼面处的重力荷载代表值视为水平荷载而得的第i层的层间剪力;为第i层的层间侧移刚度;、分别为第i、k层的层间侧移;S为同层内框架柱的总数。具体计算过程及结果见表5.1。表5.1 结构顶点的假想侧移计算T=1.70=1.70.7=0.50s5.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算本设计中结构高度为4.4m,不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。由设计任务书可知,本建筑所在地抗震设

31、防烈度为7度,根据建筑抗震设计规范(GB 50011-2010) 表5.1.4,水平地震影响系数最大值为0.08,场地类别为类,设计地震分组为第一组,特征周期为Tg0.35s。,因为Tg0.35<T0.50<5Tg1.75,故相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值为:根据表4.3中数值可得:则因为T0.50s>1.4Tg1.40.350.49s,所以应考虑顶部附加水平地震作用,因特征周期Tg=0.35s,根据建筑抗震设计规范(GB 50011-2010) 表5.2.1,顶部附加地震作用系数将上述计算结果代入下式即可算得各质点的水平地震作用标准值: (5-5)式中:Gi、G

32、j分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值;Hi、Hj分别为质点i、j的计算高度。框架各层层间剪力通过下式计算: (5-6)式中:Fk为作用在k层楼面处的水平地震作用标准值。具体计算过程及结果见表5.2。各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图5.。5.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移按下列两式计算: (5-7) (5-8)具体计算过程及结果见表5.3。 表5.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表表5.3 横向水平地震作用下的位移验算层 次Vi/kNDi/(N/mm)ui/mmui/mmhi/mmeui/hi4934.747621931

33、1.05310.85236001/219631486.1266219312.3909.34936001/138121870.5736219313.0086.96036001/109712094.5325299783.9523.95245501/1088图5. 1横向水平地震作用及楼层地震剪力表5.3还计算了各层的层间弹性位移角eui/hi,由表中数值可知,最大层间弹性位移角发生在第一层,其值为1/1088<1/550,满足建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)第5.5.1条的规定。5.4 水平地震作用下框架内力计算本设计横向中框架内力计算为例,说明计算方法及过程,其余框架内力计算

34、从略。本设计采用D值法计算水平地震作用下的框架内力。各层柱的侧移刚度以及各层层间剪力已由前面计算得出,各柱所分配的剪力由下式计算: (5-9)式中:Vij为第i层第j根柱所分配的地震剪力;Vi为第i层楼层间剪力;Dij为第i层第j根柱的侧移刚度;为条i层所有柱侧移刚度之和。柱反弯点高度根据下式计算:y(y0 + y + y2 + y3)h (5-10)式中:y0为标准反弯点高度比;y为某层上下梁线刚度不同时,对y0的修正值。y2为上层层高与本层高度不同时,对y0的修正值;y3为下层层高与本层高度不同时,对y0的修正值。因为本设计各层梁截面相同,即线刚度相同,故不需要考虑y值,且只有一二层分别需

35、要考虑y2、y3。由柱剪力Vij和反变点高度y,按下式计算柱端弯矩:上端: (5-11)下端: (5-12)具计算过程及结果见表5.4和表5.5。 表5.4 各层边柱柱端弯矩及剪力计算表5.5 各层中柱柱端弯矩及剪力计算梁端弯矩按节点弯矩平衡条件,将节点上、下端弯矩之和按左、右梁的线刚度比例分配: (5-13) (5-14)式中:,分别表示节点左、右梁的线刚度;,分别表示节点左、右梁的弯矩。梁端剪力根据梁的两端弯矩,按下式计算: (5-14)由梁端剪力叠加便可求得框架柱轴力,其中边柱为各层梁端剪力按层叠加,中柱轴力为两侧梁端剪力之差,亦按层叠加。具体计算过程及结果见表5.6。表5.6边横梁梁端

36、弯矩、剪力及柱轴力计算 表5.7 中横梁梁端弯矩、剪力及柱轴力计算注:1)柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作用时,左侧两根柱为拉力,对应的右侧两根柱为压。2)表中M单位为kNm,V单位为kN,N单位为kN,l单位为m。水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力及柱轴力图如图5.2、图5.3所示。图5.2 水平地震作用下框架弯矩图(kNm)图5.3 水平地震作用下梁端剪力及柱轴力图(kN) 6 横向风荷载作用下框架的内力和侧移计算6.1风荷载标准值的计算垂直于建筑物表面的风荷载标准值,当计算主要垂直结构时: (6-1) 风荷载标准值 高处Z处风振系数 风荷载体型系数 风压高度变化系数 基本风压由荷载

37、规范GB5009-2001,合肥地区n=50年,基本风压=0.35KN/m。地面粗糙度为C类。风载体型系数由荷载规范7.3节查得,=0.8(迎风面)和=-0.5(背风面),H/B=14.4/16.4=0.878.框架结构基本自振周期=(0.08 0.1)n=(0.080.1)4=0.320.4s EMBED Equation.DSMT4 =0.04()由荷载规范7.4.3节和7.4.4-3查得=1.147。=0.43(C类按当地基本风压,乘以0.62带入查表)。由式 (6-2) (6-3) 根据荷载规范查表7.2.为0.74。表6.1 沿房屋高度分布风荷载标准值6.2 风荷载作用下框架层间剪力

38、及侧移计算图6.1 风荷载沿房屋高度分布图 表6.2 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次层高Fi(KN)ViD(KN/M)ui(mm)ui(mm)ui/h4330010.27710.277621931 0.017 0.177 1/1997053330010.80121.0786219310.034 0.160 1/97370233009.69230.77062931 0.049 0.126 1/66700143009.88840.658529978 0.077 0.077 1/56050 由6.2表中数值可知,最大层间弹性位移角发生在第一层,其值为1/56050<1/550,满足规范

39、要求。6.3 风荷载作用下内力计算横向风荷载作用下内力计算:采用D值法计算横向风荷载作用下的框架内力。各层柱的侧移刚度以及各层层间剪力已由前面计算得出,各柱所分配的剪力由下式计算: (6-4)式中:Vij为第i层第j根柱所分配的地震剪力;Vi为第i层楼层间剪力;Dij为第i层第j根柱的侧移刚度;为条i层所有柱侧移刚度之和。柱反弯点高度根据下式计算:y(y0 + y + y2 + y3)h (6-4)式中:y0为标准反弯点高度比;y为某层上下梁线刚度不同时,对y0的修正值。y2为上层层高与本层高度不同时,对y0的修正值;y3为下层层高与本层高度不同时,对y0的修正值。因为本设计各层梁截面相同,即线刚度相同,故不需要考虑y值,且只有一二层分别需要考虑y2、y3。由柱剪力Vij和反变点高度y,按下式计算柱端弯矩:上端: (6-5)下端:

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