1、分类号编号烟台大学毕业设计新泰市天宝人杰小学教学楼建筑结构设计ARCHITECTURALANDSTRUCTURALDESIGNOFTEACHINGBUILDINGOFTIANBAORENJIEPRIMARYSCHOOLINXINTAICITY申请学位工学学士院系土木工程学院专业土木工程姓名学号200728501530指导老师(教授)2011年6月2日烟台大学新泰市天宝人杰小学教学楼建筑结构设计姓名导师教授2011年6月2日烟台大学烟台大学毕业设计烟台大学毕业设计任务书院(系)土木工程学院姓名学号200728501530毕业届别2007专业土木工程毕业论文(设计)题目新泰市天宝人杰小学教学楼建筑
2、结构设计指导教师学历研究生职称教授所学专业结构具体要求主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容本工程为山东省新泰市某小学教学楼建筑结构设计,主要需要完成(1)相关文献资料的收集,工程概况的了解及方案设计,结构形式采用框架结构;(2)建筑及结构设计,计算,施工图的绘制;(3)计算书、施工图的审查、审核及其整理。基本要求1、了解建筑设计,熟悉建筑施工图的绘制过程,熟悉掌握结构计算步骤及框架、楼梯、构件、基础和抗震等方面的设计计算。2、掌握学会使用AUTOCAD熟练的绘图,施工图成果能应用于实际工程的建筑施工。学习并熟练掌握PKPM等结构设计软件的使用,施工图成果能应用于实际工程的结构施工。3、培
3、养独立查阅资料(规范、参考书等)解决问题的能力和主动性。主要参考资料1建筑结构荷载规范GB500092001(2006修订版)2混凝土结构设计规范GB5001020023建筑抗震设计规范GB5001120104建筑设计防火规范GBJ1687(2001修订版)5建筑地基基础设计规范GB5000720026中小学建筑设计规范GBJ99867房屋建筑制图统一标准GB/T5000120018总图制图标准GB/T5010320019建筑制图标准GB/T501042001烟台大学毕业设计I10建筑做法说明L96J00211民用建筑设计通则JGJ378712建筑设计防火规范GB5001620061305系列
4、建筑标准设计图集05J41常用门窗14山东建筑标准设计建筑做法说明DBJT142,图集号L96J00215混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图03G1011进度安排第13周毕业实习第4周收集资料,初步确立设计方案(绘制草图);第56周AUTOCAD和天正建筑软件绘制建筑施工图,并完成计算书内工程概况、结构布置及计算简图等内容;第78周用PKPM结构设计软件计算并绘制结构施工图,并完成框架刚度计算和重力荷载计算;第910周计算各种荷载(风、地震等)并进行内力组合和位移计算;第11周梁、板、柱的配筋计算;第12周打印计算书、打印图纸;第1314周评阅老师评阅论文;第15周答辩。指导教
5、师(签字)2011年3月2日院(系)意见教学院长(主任)(签字)年月日备注烟台大学毕业设计II烟台大学毕业设计摘要山东省新泰市拟建小学教学楼,根据设计规范,对本工程进行建筑结构设计。教学楼共四层,每层层高36M,每层面积42198,总长4884M,总宽864M,总高2M1545M。每层设四个教室,每个教室容纳36人,每层两个厕所。防火等级为三级,耐水等级为二级。结构设计根据规范要求及建筑图纸进行设计。首先,选取框架结构形式,对工程进行结构布置,并对构件尺寸进行初估。其次,计算水平荷载作用下的位移,利用反弯点法计算内力,利用结构力学求解器求解竖向荷载作用下内力,并进行内力组合。再次,根据控制内力
6、,对结构构件进行配筋设计。最后,对结构基础、楼梯进行相应设计。关键词小学教学楼;框架结构;建筑设计;结构设计;抗震验算烟台大学毕业设计IABSTRACTTHEREISAPRIMARYSCHOOLBUILDINGSTOBEBUILDEDINXINTAICITYOFSHANDONGPROVINCETHEARCHITECTURALANDSTRUCTURALDESIGNOFTHEPROJECTHASBEENDONEACCORDINGTODESIGNSPECIFICATIONTHEREARE4FLOORSINTHETEACHINGBUILDINGTHEHIGHTOFEACHFLOORIS36MTHEAR
7、EAOFEACHFLOORIS42198TOTALLENGTHIS4884MTHETOTAL2MWIDTHIS864MTOTALHEIGHTIS1545MEACHFLOORSETSFOURCLASSROOMSEACHCLASSROOMACCOMMODATES36PEOPLETWOTOILETSONEACHFLOORTHELEVELOFFIRERESISTENCERATINGISTHREEANDWATERLEVELISSECONDSTRUCTUALDESIGNHASBEENDONEACCORDINGTOSPECIFICATIONSANDARCHITECTURALDRAWINGSFIRSTLY,T
8、HEFRAMESTRUCTUREISSELECTEDTHESTRUCTURALLAYOUTOFTHEPROJECTISCOMPLETEDANDTHEADVANCEESTIMATIONOFCOMPONENTSIZESISALSOINVOLVEDSECONDLY,THEDISPLACEMENTUNDERHORIZONTALLOADISCALCULATEDINFLECTIONPOINTMETHODISUSEDTOCALCULATEINTERNALFORCETHESTRUCTURALMECHANICSSOLVERISUSEDTOSOLVEINTERNALFORCESUNDERVERTICALLOADS
9、INTERNALFORCESISCOMBINEDTOGETHERTHIRDLY,ACCORDINGTOTHECONTROLLEDINTERNALFORCESREINFORCEMENTDESIGNISDONEFORTHESTRUCTURALMEMBERSFINALLY,THECORRESPONDINGDESIGNOFSTRUCTURALBASISANDTHESTAIRSISCOMPLETEDKEYWORDSPRIMARYSCHOOLBUILDINGFRAMESTRUCTUREARCHITECTURALDESIGNSTRUCTURALDESIGNSEISMICCHECKING烟台大学毕业设计II目
10、录任务书I摘要IVABSTRACTV第1章工程概况1第2章设计资料221设计条件222主要部位建筑做法说明223活荷载取值3第3章结构布置431结构体系选择432结构布置433构件尺寸初估434基础选型8第4章重力荷载计算941屋面及楼面的永久荷载标准值942屋面及楼面的活荷载计算943梁柱墙重力荷载代表值944重力荷载代表值10第5章框架侧移刚度计算1151纵向框架侧移刚度计算1152纵向框架侧移刚度计算14第6章纵向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算1661纵向水平地震作用下框架结构的内力和侧移16烟台大学毕业设计III62纵向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算22第7章横向水平荷载作
11、用下框架结构的内力和侧移计算2771横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移2772横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算30第8章竖向荷载作用下框架结构的内力计算3481纵向框架内力计算3482纵向框架内力组合5183纵向框架内力计算6684纵向框架内力组合72第9章截面设计8291楼板8292框架梁8593框架柱91第10章基础设计102101基础设计资料102102基础底板的尺寸103103基础高度103104板底受力钢筋104第11章楼梯设计106111楼梯板配筋106112平台板的设计106113平台梁的设计107致谢109参考文献110烟台大学毕业设计0第1章工程概况本设计为山东省新
12、泰市天宝镇拟建小学教学楼,建筑面积42198,共4层,标2M准层层高为36M,建筑物全长4884M。建筑设计使用年限为50年,耐火等级为三级。每层需设四个教室,每个教室应容纳36人,立面设计要庄重、明快、简洁、新颖;平面设计注意面积的合理使用。门采用木门,窗采用铝合金推拉窗。本结构采用现浇框架结构,填充墙采用加气混凝土块。烟台大学毕业设计1第2章设计资料21设计条件211设计标高室内外高差450MM。212自然条件基本风压20KN/M4基本雪载35地震烈度为7度,第三组,010,类建筑场地,地面粗糙度取B类。G213地质条件地表至地下15M内为杂填土,持力层为粉土层,地基承载力特征值265KP
13、A,地下水位于天然地面下35M且无侵蚀性。22主要部位建筑做法说明221墙身做法面浆饰面,2厚面层耐水腻子刮平,10厚139水泥石灰膏砂浆打底分层抹平,3厚外加剂专用砂浆打底刮糙,240厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,喷湿墙面,3厚专用聚合物砂浆地面刮糙,9厚13专用水泥砂浆打底扫毛,10厚125水泥砂浆面层。222楼面做法10厚地砖,干水泥擦缝,20厚13干硬性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉,水泥浆一道,120厚现浇钢筋混凝土楼板。223顶棚做法120厚现浇钢筋混凝土楼板,素水泥浆一道甩毛,5厚1053水泥石灰膏砂浆打底扫毛,2厚纸筋灰罩面,面浆饰面。224屋面做法20厚13水泥砂浆面层每1M见方
14、设分格缝,缝宽10MM,缝内填粗砂,10厚低标号砂浆隔离层,3厚SBS改性沥青防水卷材,3厚高聚物改性沥青防水涂膜,20厚13水泥砂浆找平层,40硬质聚氨酯泡沫塑料板,聚氨酯密封胶嵌缝,最薄处30厚LC50轻集料混凝土2找坡层,120厚钢筋混凝土屋面板。225地面做法10厚地砖,干水泥擦缝,20厚13干硬性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉,水泥浆一道,60厚C15混凝土垫层,素土夯实。226卫生间楼面做法10厚地砖,干水泥擦缝,20厚13干硬性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉,60厚LC75轻骨料混凝土,现浇钢筋混凝土楼板。227门窗做法门为木门(主出入口的门为铝合金门),窗均为铝合金窗。烟台大学毕业
15、设计223活荷载取值231活荷载一般楼面、卫生间,走廊、楼梯活载,屋面20KN/M25KN/M(为水平投影面)。25KN/M0烟台大学毕业设计3第3章结构布置31结构体系选择考虑到建筑总高度15M在高层规范所规定的框架结构适用范围内高规规定7度区框架适用的最大高度为55M,且建筑平面功能较简单,为了平面布置的灵活,以获得大空间的需要,首先选择了框架结构体系。框架抗震等级为三级。梁柱板一次浇成。32结构布置结构布置基本原则平面布置简单规则、对称;竖向布置均匀规则,变形缝少设或不设。本结构由于建筑物总长不超过50M,且屋面有保温措施,小于钢筋混凝土结构伸缩缝最大设置间距55M,故可以不设伸缩缝。标
16、准层结构布置如图321。竖向荷载的传力途径楼板的均布活载和恒载传至次梁,经由次梁传至主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径,本楼框架的承重方案为纵向框架承重方案。33构件尺寸初估楼板厚度取120MM。各梁截面尺寸确定如下表331所示。次梁截面初估M3601852MINAXLH取400MM;H1753021MAXB图321标准层结构布置烟台大学毕业设计4M1735081MINHB取200MM。各柱截面尺寸确定如下M30612HH。50H取柱截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算NFGNZ(331)CNCFA(332)由现浇混凝土房屋的抗震等级表可
17、知及该框架结构抗震等级为二级,由此查得轴压比限值,各层的重力荷载代表值近似取,由图311可知,边柱80N2K/M1及中柱的负载面积分别为4221和4284,由式(331)及(332)可得,2M2第一层柱截面面积为边柱(以较大值计算)234809148031中柱(以较大值计算)153225如取柱截面为正方形,则边柱和中柱截面高度分别为219MM和430MM。根据以上计算结果和综合考虑其他因素,本设计柱截面采用的等截面。M50HB表331主梁截面初估主梁轴线号跨度L最大高度8/AXLH最小高度12/MAXL选取高度H最大宽度2/MAXHB最小宽度3/MAXHB选取宽度A12420052535050
18、0250167250A237800975650600300200250A343900488325500250167250A4584001050700600300200250A5684001050700600300200250A673900488325500250167250A787800975650600300200250A894200525350500250167250B124200525350500250167250B237800975650600300200250B343900488325500250167250B4584001050700600300200250B56840010507
19、00600300200250B673900488325500250167250烟台大学毕业设计5(续1)表331主梁截面初估主梁轴线号跨度LM最大高度8/AXLH最小高度2/MAXL选取高度H最大宽度2/MAXHB最小宽度3/MAXHB选取宽度B787800975650600300200250B894200525350500250167250C124200525350500250167250C237800975650600300200250C343900488325500250167250C4584001050700600300200250C5684001050700600300200250C
20、673900488325500250167250C787800975650600300200250C8942005253505002501672501AB60007505005002501672501BC24003002005002501672502AB60007505004002001332502BC24003002005002501672503AB60007505004002001332503BC24003002005002501672504AB60007505004002001332504BC24003002005002501672505AB60007505004002001332505
21、BC24003002005002501672506AB60007505004002001332506BC24003002005002501672507AB60007505004002001332507BC24003002005002501672508AB60007505004002001332508BC24003002005002501672509AB60007505004002001332509BC2400300200500250167250根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为1000MM,由此求的底层层高为360145505M,各梁柱构件的线刚度经计算列于表332至表334中,其中在梁截
22、面时考虑到现浇楼板的作用,取(为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。02I表332纵梁线刚度计算表BI位置CE24N/M10HB0I49M1LLIEC/0MN1LIC/501LIEC/20MN112/8930250500260420018327536634/67302505002603900197296394烟台大学毕业设计623/7830250600450780017025534045/56302506004508400158237316表333横梁线刚度计算表BI轴号位置CE24N/M10HB0I49M1LLIEC/0MN1LIC/501LIEC/20MN1AB29525050026024
23、003204806401/9BC2952505002606000128192256AB295250400133240016424632828BC2952505002606000128192256表334柱线刚度计算表CI层次CHMCE24N/M10HBCI49M10HIEC/MN10150502195005005213042至43600219500500521427框架结构计算简图如图331和332所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线;梁轴线取至板底,二至七层柱高度即为层高,取36M,底层柱高度从基础顶面取至一层板底,即505M。图331纵向框架计算简图烟台大学毕业设计734基础选型当建筑物
24、上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时,基础常采用方行或矩形的独立式基础,这类基础称为独立式基础也称单独基础,是整个或局部结构物下的无筋或配筋基础本结构因荷载不很大,地基承载力较好,根据基础埋置深度、建筑材料、基础变形特性和结构形式等总和考虑,采用钢筋混凝土柱下独立基础。基础埋深16M。具体设计见后面。图332横向框架计算简图烟台大学毕业设计8烟台大学毕业设计9第4章重力荷载计算41屋面及楼面的永久荷载标准值屋面(不上人)20厚13水泥砂浆面层2KN/M402010厚低标号砂浆隔离层13厚SBS改性沥青防水卷材/353厚高聚物改性沥青防水涂膜220厚13水泥砂浆找平层K/402040硬质聚氨
25、酯泡沫塑料板140厚LC50轻集料混凝土2N/M8120厚现浇钢筋混凝土楼板355厚1053水泥石灰膏砂浆打底扫毛K/06122厚纸筋灰罩面21屋面恒荷载9/14层楼面10厚地砖2KN/M081920厚13干硬性水泥砂浆结合层420120厚现浇钢筋混凝土楼板/355厚1053水泥石灰膏砂浆打底扫毛262厚纸筋灰罩面K/012楼面恒荷载2NM7342屋面及楼面的活荷载计算不上人屋面均布活荷载标准值25K/0楼面活荷载标准值屋面雪荷载标准值0/31SK式中为屋面积雪分布系数。R43梁柱墙重力荷载代表值梁柱可根据界面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载,对墙、门、窗等可计算出单位面积上的
26、重力荷载。计算过程及结果列于表431中。外墙体为240厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,外墙面做法参见建筑做法,由此可计算出外墙单位墙面重力荷载为。2KN/M0725012406内墙为240厚加蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,内墙面做法参见建筑做法,由此可计算出内墙面单位墙面重力荷载为。2KN/M8210462烟台大学毕业设计10木门单位面积重力荷载为;铝合金窗单位面积重力荷载取。每2KN/M02KN/M40层墙体总面积(门窗洞口在内)为54393,其中外墙面积为30489,内墙面积2为23904。外墙体上门窗洞口面积为7953,外墙体上门窗洞口面积为2M22868,门洞总面积1481,窗洞总面积8667
27、,由此得墙体重2。K48106780148639047953048表431梁柱重力荷载代表值构件轴号BMHMKN/MGKN/MILMNIGKNI(KN)12/89025028251051843576393623/78025038251052497361092334/67025028251051843463749纵轴梁45/560250382510524979611820AB1/9轴0250382510524935787122AB28轴0250282510518473810731横轴梁BC轴025038251052493486783次梁02023251051213410410659169一层柱B
28、1/B90505251106884552784459标准层柱B1/B9050525110688312757544顶层柱B1/B90505251106881552728772注(1)表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数;表示单位长度构件重力荷载;为构件数量;为取除去楼板厚度的净高。GNH(2)梁长度取净长,柱高度取净高。44重力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力荷载代表值计算如下IG屋面梁处结构和构件自重50雪荷载IG楼面梁处结构和构件自重50活荷载其中结构和构件自重取楼上、下1/2层高范围内(屋面梁处取顶层的一半)的结构及构件自重(包括纵横梁自重,楼板结构层及构造层,纵横墙
29、体及柱等自重)各质点重力荷载代表值及质点高度如图441所示。图441各质点的重力荷载代表值烟台大学毕业设计11第5章框架侧移刚度计算51纵向框架侧移刚度计算柱的侧移刚度按式计算,式中为柱侧21HIDCCC移刚度修正系数,对不同情况梁柱线刚度比的不同查表K计算,图331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梯间柱等,现以第二层B5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,计算过程分别见表511至表512。第二层B5柱及与其相连的梁的相对线刚度如图511所示,图中数据取自表31和表32,由可知梁柱线刚度比为CIK2431K87645012CN/M168320D表511
30、中框架柱侧移刚度D值(N/MM轴号层次KCIJD4086030118572/3086030118571轴/9轴112005376064165045178962/3165045178962轴/8轴123206593414172046182792/3172046182793轴/7轴124206694454166045179492/3166045179494轴/6轴123406593564148043168172/3148043168175轴12080639045层次42/31合计ID14878014878080541图511B5柱及与其相连梁的相对线刚度烟台大学毕业设计12表512边框架柱侧移刚度
31、D值(N/MM轴号层次KCIJD406402496142/306402496141轴/9轴109004869124124038151352/3124038151352轴/8轴117406085714129039155012/3129039155013轴/7轴118106186754125038151852/3125038151854轴/6轴117506085854111036141142/3111036141145轴11560588277层次42,31合计ID12498312498373764将上述表中所列不同情况不同层框架柱侧移刚度相加,即得框架各层层间侧移刚度,见表513。I表513纵向框
32、架层间侧移刚度(N/MM层次1234I228069398745398745398745由表513可见,705398740621D故该框架不符合纵向规则框架的要求,需加大柱截面或在0000处设置拉梁。本结构采取于0000处设置拉梁的方法。采用此方法后,底层柱的计算高度变为405M。从而,计算简图修改如图512所示。于0000处设置拉梁后,框架的抗侧刚度修改如表514至516所示。图512加拉梁后纵向计算简图烟台大学毕业设计13表514中框架柱侧移刚度D值(N/MM轴号层次KCIJD4086030118572/3086030118571轴/9轴1097049137014165045178962/3
33、165045178962轴/8轴1186061169624172046182792/3172046182793轴/7轴1194062171654166045179492/3166045179494轴/6轴1187061169904148043168172/3148043168175轴116705916388层次42/31合计ID148780148780146024表515边框架柱侧移刚度D值(N/MM轴号层次KCIJD406402496142/306402496141轴/9轴1072045124594124038151352/3124038151352轴/8轴11400561548641290
34、39155012/3129039155013轴/7轴1145057156834125038151852/3125038151854轴/6轴1141056155134111036141142/3111036141145轴112505414934层次42/31合计ID124983124983133215表516纵向框架层间侧移刚度(N/MM层次1234I412455398745398745398745烟台大学毕业设计14由表516可见,703419875421D故该框架符合纵向规则框架的要求。52横向框架侧移刚度计算横向框架侧移刚度计算方法与纵向框架相同。纵向框架柱亦可分为中框架中柱和边柱、边框架
35、中柱和边柱等,其侧移刚度值分别见表521和522。表521边框架柱横向侧移刚度D值(N/MM轴号层次KC1ID4113036142262/3113036142261A轴/9A轴/1C轴/9C轴115805883104157044174142/3157044174141B轴/9B轴12210649209层次42/31合计917269172651659表522中框架柱侧移刚度D值(N/MM轴号层次KC2ID4077028109662/30770281096628A轴/28C轴110805173344137041160542/31370411605428B轴11920628832层次42/31合计2
36、65905265905164497将上述表中所列不同情况不同层框架柱侧移刚度相加,即得框架各层层间侧移刚度,见表523。ID表523横向框架层间侧移刚度(N/MM层次1234I216156357630357630357630由表523可见,,706435721D故该框架不符合横向规则框架的要求,需加大柱截面或在0000处设置拉梁。本结构采取于0000处设置拉梁的方法。采用此方法后,底层柱的计算高度变为405M。从而,重力荷载代表值计算简图修改如图521所示。烟台大学毕业设计15于0000处设置拉梁后,框架的抗侧刚度修改如表524至526所示。表524边框架柱横向侧移刚度D值(N/MM轴号层次K
37、C1ID4112036142292/3112036142291A轴/9A轴/1C轴/9C轴1127054149964157044174142/3157044174141B轴/9B轴117706016706层次42/31合计917439174393397表525中框架柱侧移刚度D值(N/MM轴号层次KC2ID4077028109662/30770281096628A轴/28C轴1086048132104137041160542/31370411605428B轴115405815980层次42/31合计265905265905296798表526横向框架层间侧移刚度(N/MM层次1234ID359
38、301357648357648357648由表526可见,705137648921D故该框架符合横向规则框架的要求。图521加拉梁后横向计算简图烟台大学毕业设计16第6章纵向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算61纵向水平地震作用下框架结构的内力和侧移611纵向自振周期计算结构顶点的假想侧移计算过程列于表611中。表611结构顶点的假想侧移计算层次(KN)IG(KN)GIVN/MMIDMMIUMMIU43623362339874599934167779039874520902416711957398745307014571165284124554040本工程建筑场地属于类场地,由荷载规范查得
39、新泰市属地震分组第三组,故。对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构,其基本自震周期可S450GT1ST按式611TU71计算,即S374091T故。GT10612水平地震作用及楼层地震剪力计算该建筑结构高度不超过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,结构总水平地震作用标准值按式612EQEKGF1计算,即。KN140965280457263850IEQG根据建筑抗震设计规范GB500112010中515规定613MAX261471062式中阻尼比,一般建筑取005,阻尼调整系数,当小于05522时,取055,地震影响系数最大值。MAX故0
40、5716028AX1KN1249EQEKGF因S,所以不需要考虑顶部附加水平地震作用。345TSTG烟台大学毕业设计17各质点的水平地震作用按式计算。具体计算过程NJIIEKNJIIIHGFHG1124见表612。各楼层地震剪力按式计算,结果列入表612中。KIV表612各质点纵向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次MIH(KN)IKNMIIIHG(KN)IF(KN)IV41585362357421035414414312254167510470313687822865416736045022260104214054571185140111331175各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度
41、的分布见图611。根据建筑抗震设计规范GB500112010中525规定615NIJJIGVEK式中,取0016,对于第一层为最大值IJJKN264571463201641JJG可知水平地震层间剪力符合规范要求。613水平地震作用下的位移验算水平地震作用下的层间位移和顶点位移分别按式IUIU(A)水平地震作用分布(B)层间剪力分布图611纵向水平地震作用及楼层地震剪力烟台大学毕业设计18616SJIJIIDVU1617NKKI计算,计算过程及结果见表613,表中还计算了各层的层间弹性位移角。IEH/表613纵向水平地震作用下的位移验算层次IVKNIDN/MMIUMMIMMIHMMIE/4414
42、39874510484636001/3468378239874519674236001/18362104239874526154636001/13781117541245528528540501/1422由表613可见最大层间弹性位移角发生在第一层,其值为,满足式50142的要求。HUE614水平地震作用下框架内力计算以图311中轴线纵向框架内力计算为例说明计算方法,其余框架内力计算从略。B框架柱端剪力及弯矩分别按式6181IJIJISJJDV619,BUIJIIJIJMYHYH计算,具体计算过程及结果见表614。梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下式计算6110UIJBJIRLBLMI,16111
43、IJJIRLRI,6112LVRBLB6113KRBNIKIN式中、分别表示节点左、右梁的线刚度;、分别表示节点左、右梁LBIRLBMR的弯矩;为柱在层的轴力,以受压为正。具体计算过程及结果见表615至表61INI6。表614各层柱端弯矩及剪力计算轴号层次/MMIHIV/N/MMIJDIJIJVKYBIJMUIJB1/B4360041439874511857120860351629烟台大学毕业设计1933600782398745118572308604538462360010423987451185731086050565691405011754124551370139097065103554
44、360041439874517896191650432938336007823987451789635165045576923600104239874517896471650508484B2/B8140501175412455169624818605611085(续1)表614各层柱端弯矩及剪力计算轴号层次/MMIHIV/N/MMIJDIJIJVKYBIJMUIJ4360041439874518279191720443039336007823987451827936172045587123600104239874518279481720508686B3/B7140501175412455171
45、6549194056110884360041439874517949191660432938336007823987451794935166045577023600104239874517949471660508484B4/B61405011754124551699048187056110864360041439874516817171480422736336007823987451681533148045536523600104239874516815441480507979B5140501175412455163884716705811079注1表中的量纲为KNM,的量纲为KN。MV2柱上
46、端弯矩的负号表示左侧受拉,柱下端弯矩的负号表示右侧受拉,剪力负号表示绕隔离体逆时针方向。表615梁端弯矩、剪力梁轴号层次/KNMLB/KNMRBM/ML/KNBV429204212362514227293734240B12梁/B89梁111188424741818785347477812268677817B23梁/B78梁182817821421213911354553928277783940B34梁/B67梁19394394841718844344468411263668415B45梁/B56梁176798418注梁端弯矩的负号表示梁端上侧受拉,梁剪力的负号表示绕隔离体逆时针方向。表616柱
47、轴力烟台大学毕业设计20层次B1柱/B9柱B2柱/B8柱B3柱/B7柱B4柱/B6柱B5柱41276703382222240278444548011257172780注轴力负号表示受压。水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图612所示。A剪力图195122331394440271219354847121948494845474028113347484540283547194839402712417443111121119173635193517364841115174951912191723154447125783812722447172452267848247000078482
48、4762245727144227123878125B柱端轴力933829847921297147563862571693573857842736386988291611086855846103868453758569845668110110110110110110868886732071187718391829381865211042929398481783629867038216876586373308488214779636747555467446677301746625676848675188670795444174620557057514666475184735510356104818
49、873557870C弯矩图图612框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力烟台大学毕业设计21烟台大学毕业设计2262纵向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算621风荷载标准值风荷载标准值按式621。0ZS式中,基本风压;由荷载规范73节查得(迎风面)和20KN/M408S(背风面);高度小于30M,且0307MIN短跨跨中421000290030满足09851198200251024满足短跨支座675700470048满足09761928200251024满足长跨跨中175200120012满足0994498200251024满足A长跨支座443700310032满足09841258200251024满足短跨跨中313