最新多层多跨框架结构计算书
结构力学大作业―多层多跨框架结构内力计算
结构力学大作业―多层多跨框架结构内力计算《结构力学》课程设计多层多跨框架结构内力计算书姓名:× ×学号:U2021158×× 专业班级: 土木工程0905班指导老师:龙晓鸿完成时间:2021年12月结构力学课程作业土木0905 xx 结构力学课程作业――多层多跨框架结构内力计算一、任务1. 求解多层多跨框架结构在荷载作用下的弯矩以及各结点的转角和侧移。
2. 计算方法:(1)用近似法复算:水平荷载作用用D值法复算,竖向荷载作用用分层法复算。
(2)用电算(结构力学求解器)进行复算。
3. 就最大相对误差处,说明近似法产生误差的来源。
4. 将手算结果写成计算书形式。
二、结构形式及基本数据1. 计算简图:如图2-1所示。
2. 基本计算参数材料弹性模量:E7h?3.2?10kN/m2 构件尺寸:柱:底层:b?h?500?500mm其它层:b?h?450?450mm2 梁:边梁:b?h?250?500mm2中间梁:b?h?250?400mm2 边跨:L1?4.5m 中跨:L2?2.4m 底层层高:H1?4.5m 其他层高:H2?3.6m竖向荷载:恒载 g221=23kN/m,g2=20kN/m活载 q221=15kN/m,q2=6kN/m水平活载: Fp1=32kN,FP2=18kN1土木0905 xx 结构力学课程作业3. 荷载分组:(1)计算水平荷载(见图2-2)(2)计算竖向恒载(见图2-3);(3)计算竖向活载:按每跨单独作用活载,分十种情况分别计算(见图2-4)。
H2H2H2H2H1L1L2图2-1 计算简图 g2g1g1g1g1图2-3 竖向荷载作用(恒载) 4. 各构件的线刚度:i?EIL,其中I?b?h312Fp2Fp1Fp1Fp1Fp1 图2-2 水平荷载作用q2q1 图2-4竖向荷载作用(活载)2土木0905 xx 结构力学课程作业1) 左边梁:I1?EI1L1112?0.25?0.5?2,6?10m3?34FP2=18kN1i12i23i4i26i4i29i4i212i4i215i318i1??3.2?10?2.6?104.57?3i4?18489kN ?mi44FP1=32kNi152) 右边梁:I2?EI2L2112?0.25?0.40?1.33?10m3?34i4FP1=32kNi47i1i18i2??3.2?10?1.33?102.47?3?17778kN?mi4FP1=32kNi410113) 底层柱:I3?EI3H1112?0.5?0.5?5.2?10m3?34i4FP1=32kNi413i114i3??3.2?10?5.2?104.57?3?36978kN?mi34i31617图2-54) 其它层柱:I4?EI4H21127?0.45?0.45?3.42?10m3?3i4??3.2?10?3.42?103.6?3?30375kN?m三、水平荷载作用下的计算(一)用D值法计算1、由D值法计算柱的剪力值一层以上:D?i2?i?12i4H22i1i4i2i4 其中:i?i1?i2i4 (中柱) i?12i3H21或 (边柱)底层:D?0.5?i2?i?i1i3i2i3其中:i?i1?i2i3 (中柱) i?或 (边柱)如下表所示:表3-13土木0905 xx 结构力学课程作业层数 1-4 2-5 3-6i?2?184892?30375?0.609i?2?(18489?17778)2?30375?1.194i?2?177782?30375?0.585D1=0.6092+0.609) 2?30375D2=1.1942+1.1942?30375D3=(?0.5852+0.5852?30375 (?123.3 123.6)2(?123.3)123.6)2123.3 123.62))5 =7087.462?( =11354.815?(=6876.614?( FQ=D3D1?D2?D3?18FQ=D2D1?D2?D3?18FQ=D3D1?D2?D3?18 ?5.039kN ?8.072kN?4.889k N 4-7 i?2?184892?30375?0.609 5-8 2?(18489?17778)2?30375 6-92?17778?0.585 i??1.194 i?2?30375 D1=0.6092+0.6092?30375 D2=(?1.1942+1.194)2?30375 D3=(?0.5852+0.5852?30375 4 (?123.3) 123.62123.3123.3)123.62=7087.462?() =11354.815?(123.6)2=6876.614?()FQ=D3D1?D2?D3?50 FQ=D2D1?D2?D3?50 FQ=D3D1?D2?D3?50 ?13.996kN?22.424kN?13.580kN7-10 8-11i?2?(18489?17778)2?30375?1.194 9-12 i?2?177782?30375?0.585i?2?184892?30375?0.609 3表3-1续4感谢您的阅读,祝您生活愉快。
结构力学作业计算书多层多跨框架结构内力计算书
结构力学课程作业多层多跨框架结构内力计算书姓名:班级:学号:任课教师:目录一、题目 (3)二、任务 (4)三、结构的基本数据 (5)1. 构件尺寸 (5)2. 荷载 (5)3. 材料性质 (5)四、水平荷载作用下的计算 (6)1.D值法 (6)2.求解器法 (11)五、竖直荷载作用下的计算 (18)1.分层法 (19)2.求解器法 (29)六、结果对比及误差分析 (36)七、后记 (37)八、参考文献 (37)一、题目1、计算简图如图7所示。
2、参考数据: E h =3.0×107kN/m 2柱尺寸:450×450,梁尺寸:250×700 竖向荷载:q ,=18kN/m ,(图8) 水平荷载:F P ,=18kN, (图9)4.9m6m 6m6m 3.9m 3.9m 3.9m3.9m图 错误!未定义书签。
姓名 结构 水平荷载竖向荷载柱 梁(边) 梁(中) 27XX三F=18KN g=36KN/m600*600250*600250*4004.9m6m 6m6m 3.9m 3.9m 3.9m3.9mF P ’F PF PF PF P图 错误!未定义书签。
4.9m6m 6m6m 3.9m 3.9m 3.9m3.9mq q q qq ’图 错误!未定义书签。
二、任务1、计算多层多跨框架结构在荷载作用下的内力,画出内力图。
2、计算方法:水平荷载作用下,用D 值法及求解器分别计算;竖向荷载作用下,用分层法及求解器分别计算。
3、对两种方法的计算结果进行对比,分析近似法的误差。
4、把计算过程写成计算书的形式。
三、结构基本数据1、构件尺寸 柱:600600⨯=⨯h b 边梁:600250⨯=⨯h b 中间梁:400250⨯=⨯h b2、结构荷载 水平荷载:KN F 18= 竖向荷载:m 36KN g =3、材料性质材料弹性模量:27h 100.3m KN E ⨯=构件刚度:)12(3bh I l EI i ==其中 柱:42431008.1mm 600600121m I -⨯=⨯⨯=柱 第1层:m KN m KN i ⋅⨯≈⋅⨯⨯⨯=-427106122.69.41008.1100.3下 第2~5层:m KN m KN i ⋅⨯≈⋅⨯⨯⨯=-427103077.89.31008.1100.3上 边梁:4343105.4mm 600250121m I -⨯=⨯⨯=边梁 m KN m KN i ⋅⨯=⋅⨯⨯⨯=-4371025.26105.4100.3边 中间梁:4343m 103333.1mm 400250121-⨯≈⨯⨯=中间梁I m KN m KN i ⋅⨯=⋅⨯⨯⨯=-337106667.66103333.1100.3中四、水平荷载作用下的计算水平荷载:KN F 18p = KN F 18'p =4.9m6m6m6m 3.9m 3.9m 3.9m3.9mF P ’F PF PF PF P图8(一)D 值法计算方法综述:框架结构在水平荷载作用下受力变形有以下特点:①各杆的弯矩为直线分布,且每个杆均有一个零弯矩点即反弯点;②在固定端处,角位移为零,但 上部各层节点均有转角存在,节点的转角随梁柱线刚度比的增大而减小;③如果梁柱线刚度比值较大,则可忽略梁的轴向变形,同层内各节点有相同的侧向位移,同层各柱具有相同的层间位移。
多层框架结构设计计算书
东方学院多功能教学楼设计摘要本工程为东方学院教学楼,主体采用框架结构,设计基准期为50年,设计安全等级为二级,设计耐火等级为二级,抗震设防烈度为7度。
钢筋混凝土框架结构,楼(屋)面全部采用现浇钢筋混凝土,柱下独立基础。
本工程设计以现有的工程实例为研究对象,设计过程包括结构建筑设计和结构设计两大部分。
建筑设计方面在满足生产工艺流程基本要求的条件下,同时考虑到消防、水、暖、电等专业方面和甲方需要,充分利用建筑结构内的空间及框架结构的特点和优点进行建筑平面和结构竖向设计,在立面的处理上,力求美观新颖,经济可靠。
设计方法主要采用天正、AutoCAD等结构和建筑软件。
结构设计部分主要以概念设计为主,计算为辅的基本设计理念,通过PKPM结构计算系列设计软件,对钢筋混凝土框架结构进行空间结构分析计算,其计算结果真实可靠,梁柱采用平面表示法来绘制施工图。
手解框架一榀和楼梯结构配筋设计,手解框架内容为荷载汇集、内力计算、内力组合、配筋计算。
建筑设计始终本着“技术先进,经济合理,安全适用,确保质量”的基本原则,以国家的相应建筑规范、标准为根本依据,完成了毕业设计任务书所要求的所有建筑平面设计。
结构设计以“安全,经济,美观”为出发点,进行了竖向荷载汇集,内力计算,内力组合,风荷载验算,板、梁、柱、楼梯等结构构件的设计。
设计过程中,充分的运用所学的土木专业知识,熟悉并能很好地应用各种设计规范与标准,熟知和使用先进的设计方法、计算处理软件。
结构主体采用框架结构体系,设计既满足了建筑对整体刚度的要求,又能提供较大的内部空间,从而更好地满足设计和使用要求。
关键词多层高校教学楼;框架结构;结构设计The design of Oriental Educational BuildingAbstractThis project is the Oriental Institute of the classroom building, the main use of frame structure, design reference period of 50 years, design safety rating of 2, designed to fire resistance rating of 2, the seismic intensity of 7 degrees. Reinforced concrete frame structure, building (house) face all situ reinforced concrete, column standalone basis. The engineering design of the existing project example for the study, design process includes structural architectural design and structural design of two parts. Building design in the production process to meet the basic requirements of the conditions, taking into account fire, water, heating, electricity and other professional aspects and party needs, take advantage of the features and advantages of the space within the building structure and framework were building plan and structure vertical design, in dealing with the facade, and strive beautiful novel, economical and reliable. Design methods using Tengen, AutoCAD and other construction and building software. Design some of the major conceptual design based, supplemented by the calculation of the basic design, structural calculation by PKPM series design software for reinforced concrete frame structures structural analysis space, its results authentic, beams using planar notation Draw construction plans. Hand Solution framework and a staircase structure reinforcement design Pin, Hand frame content is loading collection solutions, internal force calculation, internal force, reinforcement calculation. Architectural design has always been "technologically advanced, economical, safe application, to ensure the quality," the basic principles of the respective national building codes, standards as the fundamental basis for the completion of the mission statement of the graduation requirements for allbuildings in graphic design.Structure designed to "safe, economic, aesthetic," as a starting point, were pooled vertical load, internal force calculation, design internal force wind load checking, plate, beams, columns, stairs and other structural members. The design process, the full use of civil expertise learned, and well familiar with the application of various design specifications and standards, known and used advanced design methods, the calculation processing software. The main body adopts frame structure, designed both to meet the construction requirements for overall stiffness, but also provide greater interior space, in order to better meet the design and use requirements.KeywordsMulti-layered teaching building,frame structure,structural design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 问题的提出及研究意义 (2)第2章建筑设计 (3)2.1 平面选型及布置 (3)2.1.1 使用部分的平面设计 (4)2.1.2 交通联系部分的平面设计 (5)2.1.3 建筑平面的组合设计 (6)2.2 建筑剖面设计 (7)2.3 建筑体型和立面设计 (8)2.3.1 建筑体型和立面设计的要求 (8)2.3.2 建筑体型组合 (9)2.3.3 建筑立面设计 (9)2.4 设计墙体 (10)2.5 防火防烟设计 (10)第3章结构设计 (11)3.1 工程概况 (11)3.2 结构选型及布置 (11)3.3 框架计算简图及梁柱线刚度 (12)3.4 荷载汇集 (15)3.5 风荷载作用下框架内力计算 (17)3.5.1 水平风荷载 (17)3.5.2 风荷载作用下框架内力计算 (17)3.6 地震作用下框架结构内力计算 (22)3.6.1 平地震作用基本公式 (22)3.6.2 水平地震作用计算 (24)3.6.3 水平地震作用下框架内力计算 (25)3.7 在竖向荷载作用下框架上的荷载计算 (25)3.7.1 各层框架上荷载计算 (25)3.7.2 计算柱的竖向集中荷载 (29)3.7.3 竖向均布荷载作用下框架计算简图 (30)3.7.4 竖向荷载作用下框架梁固端弯矩 (31)3.8 竖向荷载作用下结构内力计算 (32)3.8.1 框架内力计算 (32)3.8.2 侧移、重力二阶效应及结构稳定 (36)3.9 梁内力组合与配筋计算 (39)3.9.1 内力组合 (39)3.9.2 梁正截面承载力计算 (40)3.9.3 梁斜截面受剪承载力计算 (43)3.10 柱的内力组合及配筋计算 (44)3.11 楼板配筋设计方法 (49)3.12 次梁设计计算 (50)3.13 楼梯设计计算 (51)3.14 基础工程 (55)3.14.1 地质资料 (55)3.14.2 基础计算 (56)结论 (71)致谢 (73)附录A 英文文献 (74)附录B 中文翻译 (85)第1章绪论1.1课题研究的背景多层建筑是任何一座城市的重要的、不可或缺的有机组成部分, 因为它的体型巨大, 高度也比较大, 所以自然而然的成为了城市的重要景点,对城市产生重大的影响。
结构力学课程设计多层框架结构
结构力学课程设计多层多跨框架结构内力计算姓名:班级:学号:任课教师:日期:多层多跨框架结构内力计算指导书一. 任务1. 求解多层多跨框架结构在竖向荷载作用下的弯矩。
2. 计算方法:(1)用近似法计算:手算竖向荷载作用下分层法计算; (2)最好用电算(结构力学求解器)进行复算。
(3) 最好对比手算与电算,就最大相对误差处,说明近似法产生误差的来源。
3. 将手算结果写成计算书形式。
计算简图:如图(一)所示。
4. 基本计算参数材料弹性模量:723.010/E kN m =⨯竖向荷载: 恒载 21=21/g kN m ,22=17/g kN m 5 荷载分组:(1)只计算竖向恒载(见图二);图一 图二本组计算的结构其计算简图如图一所示,基本数据如下:混凝土弹性模量:723.010/h E kN m =⨯杆件尺寸:m L 5.51= m L 7.22= m H 5.41= m H 6.32= 柱:底 层:25555b cm h ⨯=⨯ 其它层:25050b cm h ⨯=⨯ 梁:边 梁:24525b cm h ⨯=⨯中间梁:23525b cm h ⨯=⨯竖向均布恒载:恒载: 2/211g m kN = 2/172g m kN =(见图二)各杆件的线刚度: 123h b I L EI i ⨯==,其中 边 梁:4m 3109.112345.025.01-⨯=⨯=Im kN LEI i •=-⨯⨯⨯==103645.53109.17100.3111中间梁: 4m 3109.012335.025.02-⨯=⨯=Im kN LEI i •=-⨯⨯⨯==100007.23109.07100.3222底层柱: 4m 3106.712355.055.03-⨯=⨯=I`m kN HEI i •=-⨯⨯⨯==506675.43106.77100.3133其它层柱:4m 3102.51235.05.04-⨯=⨯=Im kN HEI i •=-⨯⨯⨯==433336.33102.57100.3244二.竖向均布荷载作用下的计算计算简图如图三所示。
结构力学五层框架计算书
∑
i
Dh 2 第 12ic
五 层
µ
Q(kN)
2 ×1.777 左: = 0.212 2 × 8.400 2 × 2.520 右: = 0.300 2 × 8.400 0.212 左: = 0.096 2 + 0.212 0.300 右: = 0.130 2 + 0.300 0.096 左: = 0.223 0.430 0.130 右: = 0.302 0.430
i (1)求各柱剪力分配系数 µ k =n k 。同层各柱线刚度相等,剪力平分。 ∑ ir
r =1
1 = 0.333 3 1 其余层 µ r = = 0.250 4 顶 层 µt = (2)计算各柱剪力大小 第五层: Q5 =× 16 0.333 = 5.33kN 第四层: Q 4 =× 36 0.250 = 9kN 第三层: Q3 =× 56 0.250 = 14kN 第二层: Q 2 =× 76 0.250 = 19kN 第一层: Q1 =× 96 0.250 = 24kN 2、计算柱端弯矩 第五层: M 5下 = M 5上 = −Q5 × 第四层: M 4下 第三层: M 3下 第二层: M 2下 h5 3.6 = −5.33 × = −9.60kNm 2 2 h 3.6 =M 4上 =−Q 4 × 4 =−9 × =−16.20kNm 2 2 h 3.6 = M3上 = −Q3 × 3 = −14 × = −25.20kNm 2 2 h 3.6 = M 2上 = −Q 2 × 2 = −19 × = −34.20kNm 2 2
M1011 = M1110 = −m 2 ×
第一层: m1 = M1上 + M 2下 = −36.00 − 34.20 = −70.20kN M 56 = M 87 = −m1 = 70.20kNm M 65 = M 78 = − m1 × i边 = 70.20 × 0.586 = 41.14kNm i中 + i边 i中 = 70.20 × 0.414 = 29.06kNm i中 + i边
框架结构计算书.【范本模板】
1. 工程概况黑龙江省某市兴建六层商店住宅,建筑面积 4770平方米左右,拟建房屋所在地震动参数 08。
0m ax =α, 40。
0T g =,基本雪压 -20m 6KN 。
0S ⋅=,基本风压—20m 40KN 。
0⋅=ϖ,地面粗糙度为 B 类.地质资料见表 1.表 1 地质资料2. 结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑平面、立面及剖面设计,其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。
主体结构共 6层,层高 1层为 3.6m , 2~6层为 2.8m 。
填充墙采用陶粒空心砌块砌筑:外墙 400mm ;内墙 200mm .窗户均采用铝合金窗,门采用钢门和木门。
楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构,楼板厚度取 120mm ,梁截面高度按跨度的1/812/1~估算,尺寸见表 2,砼强度采用 mm 43N . 1f , mm 3KN 。
14f (C —2t —2c 30⋅=⋅=。
屋面采用彩钢板屋面。
表 2 梁截面尺寸(mm柱截面尺寸可根据式 cN f ][NA c μ≥估算.因为抗震烈度为 7度,总高度 30m <,查表可知该框架结构的抗震等级为二级,其轴压比限值 8。
0][N =μ;各层的重力荷载代表值近似取 12-2m KN ⋅,由图 2。
2可知边柱及中柱的负载面积分别为 2m 35. 4⨯和 2m 8。
45。
4⨯. 由公式可得第一层柱截面面积为边柱 32c 1。
34。
5312106A 98182mm 0。
814.3⨯⨯⨯⨯⨯≥=⨯中柱 23c mm 51049114。
38. 0610128. 45。
425。
1A =⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥如取柱截面为正方形,则边柱和中柱截面高度分别为 371mm 和 389mm 。
根据上述计算结果并综合考虑其它因素,本设计框架柱截面尺寸取值均为 600m m 600m m ⨯,构造柱取400m m 400m m ⨯。
基础采用柱下独立基础,基础埋深标高 -2.40m ,承台高度取 1100mm 。
多层钢筋混凝土框架结构(1)
4. 为使梁跨中钢筋不至于过少,保证梁跨中截面有 足够的承载力,经过调幅后的梁跨中弯距不小于 按简支梁计算的跨中弯距的50%。
5. 梁端弯距调幅只对竖向荷载进行,水平力作用下 的梁端弯距不允许调幅。
第三节 多层多跨框架在水平荷载作用 下内力的近似计算——反弯点法和D值法
混凝土结构设计
3.6.2 水平荷载作用下的内力近似计算方法 反弯点法
➢ 适用于梁柱线刚度比不小于3的框架结构; ➢ 常用于在初步设计中估算梁和柱在水平荷载作用
下的弯矩值。
二、反弯点高度
1. 反弯点高度y是指反弯点至柱下端的距离。
2. 对于上层各柱,假定反弯点在柱中点。即
y =h /2
ii
(i=2,3,…,n);
❖ 当i1+i2>i3+i4时,令α1=(i3+i4)/(i1+i2),仍由 α1和K值从表3—4中查出y1,这时反弯点应向 下移,yl取负值。
❖ 对于底层柱,不考虑y1修正值。
(3)上下层高度变化的影响 ——修正值y2和y3
❖层高有变化时,反弯点也有移动。令上层层高 和本层层高之比h上/h=α2,由α2、K可查表 3—5(略)得修正值y2。
• 各层柱反弯点高度可统一按下式计 算:
•
y=yh=(y0+y1+y2+y3)h
• (1) 标准反弯点高度比y0
•
标准反弯点高度比y0主要考虑梁柱
线刚度比及结构层数和楼层位置的影响,
它可根据梁柱相对线刚度比(表12.3)、 框架总层数m、该柱所在层数n、荷载作 用形式由表12.4查得。
• (2) 上下层横梁线刚度不同时的修正值
毕业设计多层框架结构计算书
第一章结构选择1.1结构平面布置1.1平面布置图1.2 结构选型1.结构体系选型:采用钢筋混凝土现浇框架结构体系;2.屋面结构:采用现浇钢筋混凝土肋形盖,刚柔性相结合的屋面屋面板厚120mm。
3.楼面结构:全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖,板厚120mm。
4.楼梯结构:采用钢筋混凝土板式楼梯。
第二章框架计算简图及梁柱线刚度2.1 确定框架计算简图2.1计算简图框架计算单元如上图1.1 所示,取14 号轴的一榀框架计算,假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁和柱刚接。
由于各层柱的截面尺寸不变,故梁跨摩登和柱截面形心轴线之间的距离。
底层柱高从基础顶面算至二层楼面,基顶标高根据地质条件、室内外高差,定为-1.10m,二层楼面标高为4.45m。
其余各层柱高从楼面至上一层楼面(即层高),均为3.30m 。
由此可以绘出框架的计算简图2.1。
.2.2 框架梁柱的线刚度计算对于中框架梁取02I I = 左边框架梁m kN m km L EI i .109.36.6/)6.0(24.01212/10.03/4327⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==左边梁 中间框架梁m kN m km L EI i .108.104.2/)6.0(24.01212/10.03/4327⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==左边梁 右边框架梁m kN m km L EI i .109.36.6/)6.0(24.01212/10.03/4327⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==左边梁 底层柱(A~D 轴)m kN m m km L EI i .105.35.44/)5.0(121/10.03/4427⨯=⨯⨯⨯==底柱 其余柱(A~D 轴)m kN m m km L EI i .10.740.33/)5.0(121/10.03/4427⨯=⨯⨯⨯==余柱 令1=余柱i ,则其余各杆件的相对线刚度为:83.0.107.4.10.9344'=⨯⨯=mkN mkN i 左梁 0.32.107.4.1010.844'=⨯⨯=mkN m kN i 中跨梁 83.0.107.4.10.9344'=⨯⨯=mkN m kN i 右边跨梁 74.0.107.4.10.5344'=⨯⨯=mkN m kN i 底柱 第三章 荷载计算3.1 恒荷载标准值计算(1)屋面屋面板30厚细石混凝土保护层(刚性) 222/66.003.0m kN =⨯ 4厚高聚物沥青卷材防水(三毡四油铺小石子) 2/4.0m kN 20厚1:3水泥砂浆找平层 2/4.02002.0m kN =⨯1:6水泥焦渣找2%坡最薄30厚 2/37.14165.003.0m kN =⨯+ 120厚钢筋混凝土板 2/00.32512.0m kN =⨯ 10厚混凝砂浆抹灰 2/17.01701.0m kN =⨯ 合计 2/00.6m kN (2)标准层楼面瓷砖地面(包括水泥砂浆打底) 2/55.0m kN 120厚钢筋混凝土板 2/32512.0m kN =⨯ 10厚混凝砂浆抹灰 2/17.0m kN 合计 2/72.3m kN (3)卫生间、盥洗室地面瓷砖地面(包括水泥砂浆打底) 2/55.0m kN 20厚素钢筋混凝土刚性防水层 2/5.02502.0m kN =⨯ 30厚1:6水泥焦渣找坡 2/45.01503.0m kN =⨯ 100厚钢筋混凝土板 2/25.0251.0m kN =⨯ 20厚水泥砂浆抹灰 2/4.02002.0m kN =⨯ 合计 2/4.4m kN (4)走廊地面水磨石地面(10mm 面层,包括水泥粗石打底) 2/65.0m kN 40厚C20细石混凝土垫层 2/0.12504.0m kN =⨯ 120厚钢筋混凝土板 2/00.32512.0m kN =⨯ 10厚混合砂浆抹灰 2/17.01701.0m kN =⨯ 合计 2/82.4m kN (5)阳台地面瓷砖地面(包括水泥粗砂打底) 2/55.0m kN100厚钢筋混凝土板2/5.2mkN10厚混合砂浆抹灰2/17.0mkN合计2/22.3mkN内隔墙(1)自重纵墙mkN/66.11187.224.0=⨯⨯20厚水泥粉刷墙面mkN/94.127.21802.0=⨯⨯⨯合计13.60kN/m 盥洗室墙体(2)自重纵墙mkN/66.11187.224.0=⨯⨯贴瓷砖(包括水泥砂浆打底)共25厚mkN/7.225.07.2=⨯⨯合计14.36kN/m 盥洗室墙体(3)自重纵墙11.66kN/m 20厚水泥粉刷墙面mkN/97.07.21802.0=⨯⨯贴瓷砖墙面(包括水泥砂浆打底,共25mm厚)mkN/4.15.07.2=⨯合计14.03kN/m 墙体(4)自重(自重=墙总重-洞口重+门窗重+抹灰重)/长度mkN/99.19.0)2189.03.002.04.29.02.0)189.04.224.0()189.07.224.0(=÷⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=墙体(5)自重纵墙mkN/66.117.21824.0=⨯⨯20厚水泥粉刷墙面0.97kN/m 贴瓷砖墙面(包括水泥砂浆打底,共25mm厚) 1.4kN/m 合计14.03kN/m 墙体(6)自重算法如墙体(4)=4.58kN/m墙体(7)自重纵墙mkN/37.61895.212.0=⨯⨯20厚水泥粉刷墙面mkN/06.195.21802.0=⨯⨯贴瓷砖墙面(包括水泥砂浆打底,共25mm厚)mkN/48.15.095.2=⨯合计8.91Kn/m 墙体(8)自重纵墙mkN/27.69.21812.0=⨯⨯20厚水泥粉刷墙面mkN/09.229.21802.0=⨯⨯⨯合计 8.81kN/m 墙体(9)自重 算法如墙体(4) =2.98kN/m墙体(10)自重纵墙 m kN /27.6189.212.0=⨯⨯ 20厚水泥粉刷墙面 m kN /04.19.21802.0=⨯⨯ 贴瓷砖墙面(包括水泥砂浆打底,共25mm 厚) m kN /5.19.25.0=⨯ 合计 8.81kN/m 墙体(11)自重 算法如墙体(4) =5.1kN/m墙体(a )自重纵墙 m kN /53.12189.224.0=⨯⨯ 20厚水泥粉刷 m kN /09.229.21802.0=⨯⨯⨯ 合计 14.62kN/m 墙体(b)自重 算法如墙体(4) =7.39kN/m阳台栏杆处自重 算法如墙体(4) =3.63kN/m 梁自重mm mm h b 600240⨯=⨯梁自重 m kN m kN /88.2)12.06.0(24.0/253=-⨯⨯ 10厚混合砂浆抹灰 0.24kN/m 合计 3.12kN/m mm mm h b 400240⨯=⨯梁自重 m kN m kN /68.1)12.04.0(24.0/253=-⨯⨯ 10厚混合砂浆抹灰 0.18kN/m 合计 1.86kN/mm kN m kN /68.1)12.04.0(24.0/253=-⨯⨯梁自重 m kN m kN /38.1)12.035.0(24.0/253=-⨯⨯ 10厚混合砂浆抹灰 0.16kN/m 合计 1.54kN/m 基础梁自重mm mm h b 600240⨯=⨯梁自重 m kN m kN /6.36.024.0/253=⨯⨯ 柱自重mm mm h b 500500⨯=⨯柱自重 m kN m kN /25.65.05.0/253=⨯⨯10厚混合砂浆抹灰 m kN m kN /34.001.05.0/173=⨯⨯ 合计 6.59kN/m3.2活荷载标准值计算(1) 屋面和楼面活荷载标准值 根据《荷载规范》查的: 上人屋面:2/0.2m kN 走廊: 2/5.2m kN 竖向荷载下框架受荷总图A 轴阳台处悬挑梁所受荷载集中力:屋面:恒载 []kN 12.216.386.1)25.025.021(75.00.632=⨯++⨯-⨯⨯活载 []kN 82.46.3)25.025.021(75.00.232=⨯+⨯-⨯⨯楼面:恒载 []kN 50.276.363.386.1)25.025.021(75.022.332=⨯+++⨯-⨯⨯活载 []kN 82.46.3)25.025.021(75.00.232=⨯+⨯-⨯⨯板传荷载屋面:恒载 m kN /63.528575.00.6=⨯⨯⨯活载 m kN /88.128575.00.2=⨯⨯⨯楼面:恒载 m kN /02.328575.022.3=⨯⨯⨯活载 m kN /88.128575.00.2=⨯⨯⨯外挑梁所受均布荷载屋面:恒载=梁自重+板传荷载=1.86+5.63 =7.49kN/m 活载=板传荷载 =1.88kN/m楼面:恒载=梁自重+墙重+板传荷载=1.86+14.62+3.22 =19.7kN/m 活载=板传荷载 =1.88kN/m A-B 轴框架梁集中力:屋面:恒载=梁重+板传荷载=kN81.572216.386.122411.254.12812.154.121.241)25.025.021(75.00.6221.241)25.025.021(45.00.622.141)25.025.021(6.00.62812.1856.00.622.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.65.18575.00.66.30.6858.132323232=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ 活载=板传荷载=kN 17.1521.241)25.025.021(75.00.2221.241)25.025.021(45.00.222.141)25.025.021(6.00.22812.1856.00.222.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.25.18575.00.26.30.2858.132323232=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯楼面:恒载=墙重+梁重+板传荷载=kN64.742122.136.82215.181.82.12411.54129.098.22.124158.42.128191.82216.386.122411.286.12812.154.121.241)25.025.021(75.072.3221.241)25.025.021(45.072.322.141)25.025.021(6.072.32812.1856.072.322.185)25.025.021(45.00.69.08545.072.35.18575.072.36.372.3858.132323232=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯活载=板传荷载=kN 17.1521.241)25.025.021(75.00.2221.241)25.025.021(45.00.222.141)25.025.021(6.00.22812.1856.00.222.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.25.18575.00.26.30.2858.132323232=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯板传均布荷载屋面:恒载 m kN /22.192)25.025.021(8.100.632=⨯+⨯-⨯⨯m kN /01.82)25.025.021(75.000.632=⨯+⨯-⨯⨯活载 m kN /41.62)25.025.021(8.100.232=⨯+⨯-⨯⨯ m kN /67.22)25.025.021(75.000.232=⨯+⨯-⨯⨯ 楼面:恒载 m kN /92.112)25.025.021(8.172.332=⨯+⨯-⨯⨯m kN /97.42)25.025.021(75.072.332=⨯+⨯-⨯⨯ 活载 m kN /41.62)25.025.021(8.100.232=⨯+⨯-⨯⨯ m kN /67.22)25.025.021(75.000.232=⨯+⨯-⨯⨯ A- B 轴梁所受均布荷载屋面:恒载=梁重+板传荷载 =3.12+19.22 =22.34kN/m活载=板传荷载 =6.41kN/m恒载=梁重+板传荷载 =3.12+8.01=11.13kN/m 活载=板传荷载 =2.67kN/m楼面:恒载=梁重+墙重+板传荷载=3.12+13.60+11.92 =28.64kN/m 活载=板传荷载 =6.41kN/m 恒载=梁重+墙重+板传荷载 =3.12+14.36+4.97 =22.45kN/m活载=板传荷载 =2.67kN/m B- C 轴框架梁荷载板传荷载屋面:恒载 m kN /00.92852.100.6=⨯⨯⨯活载 m kN /00.32852.100.2=⨯⨯⨯楼面:恒载 m kN /23.72852.182.4=⨯⨯⨯活载 m kN /75.32852.150.2=⨯⨯⨯B-C 梁所受均布荷载屋面:恒载=梁重+板传荷载=3.12+9.00 =12.12kN/M 活载=板传荷载 =3.00kN/m楼面:恒载=梁重+板传荷载=3.12+7.23 =10.35kN/m 活载=板传荷载 =3.75kN/mC- D 轴框架梁等同于A-B 轴框架梁集中力:屋面:恒载=梁重+板传荷载=kN81.572216.386.122411.254.12812.154.121.241)25.025.021(75.00.6221.241)25.025.021(45.00.622.141)25.025.021(6.00.62812.1856.00.622.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.65.18575.00.66.30.6858.132323232=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ 活载=板传荷载=kN 17.1521.241)25.025.021(75.00.2221.241)25.025.021(45.00.222.141)25.025.021(6.00.22812.1856.00.222.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.25.18575.00.26.30.2858.132323232=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯楼面:恒载=墙重+梁重+板传荷载=kN64.742122.136.82215.181.82.12411.54129.098.22.124158.42.128191.82216.386.122411.286.12812.154.121.241)25.025.021(75.072.3221.241)25.025.021(45.072.322.141)25.025.021(6.072.32812.1856.072.322.185)25.025.021(45.00.69.08545.072.35.18575.072.36.372.3858.132323232=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯活载=板传荷载=kN 17.1521.241)25.025.021(75.00.2221.241)25.025.021(45.00.222.141)25.025.021(6.00.22812.1856.00.222.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.25.18575.00.26.30.2858.132323232=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯板传均布荷载屋面:恒载 m kN /22.192)25.025.021(8.100.632=⨯+⨯-⨯⨯m kN /01.82)25.025.021(75.000.632=⨯+⨯-⨯⨯ 活载 m kN /41.62)25.025.021(8.100.232=⨯+⨯-⨯⨯ m kN /67.22)25.025.021(75.000.232=⨯+⨯-⨯⨯ 楼面:恒载 m kN /92.112)25.025.021(8.172.332=⨯+⨯-⨯⨯m kN /97.42)25.025.021(75.072.332=⨯+⨯-⨯⨯ 活载 m kN /41.62)25.025.021(8.100.232=⨯+⨯-⨯⨯ m kN /67.22)25.025.021(75.000.232=⨯+⨯-⨯⨯ C-D 轴梁所受均布荷载屋面:恒载=梁重+板传荷载 =3.12+19.22 =22.34kN/m活载=板传荷载 =6.41kN/m恒载=梁重+板传荷载 =3.12+8.01=11.13kN/m活载=板传荷载 =2.67kN/m楼面:恒载=梁重+墙重+板传荷载=3.12+13.60+11.92 =28.64kN/m 活载=板传荷载 =6.41kN/m 恒载=梁重+墙重+板传荷载 =3.12+14.36+4.97 =22.45kN/m 活载=板传荷载 =2.67kN/mD 轴外悬挑梁等同于A 轴外悬挑梁集中力:屋面:恒载 []kN 12.216.386.1)25.025.021(75.00.632=⨯++⨯-⨯⨯活载 []kN 82.46.3)25.025.021(75.00.232=⨯+⨯-⨯⨯楼面:恒载 []kN 50.276.363.386.1)25.025.021(75.022.332=⨯+++⨯-⨯⨯活载 []kN 82.46.3)25.025.021(75.00.232=⨯+⨯-⨯⨯板传荷载屋面:恒载 m kN /63.528575.00.6=⨯⨯⨯活载 m kN /88.128575.00.2=⨯⨯⨯楼面:恒载 m kN /02.328575.022.3=⨯⨯⨯活载 m kN /88.128575.00.2=⨯⨯⨯外挑梁所受均布荷载屋面:恒载=梁自重+板传荷载=1.86+5.63=7.49kN/m 活载=板传荷载 =1.88kN/m楼面:恒载=梁自重+墙重+板传荷载=1.86+14.62+3.22 =19.7kN/m 活载=板传荷载 =1.88kN/m A 轴柱纵向集中荷载计算顶层柱: 女儿墙自重(做法:墙高1100mm,100mm 的混凝土压顶)()mkN m kN m kN m kN /67.6/5.024.022.124.01.0/25/181.124.0233=⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载()kN42.726.3)75.601.4(5.06.312.36.367.6=⨯++-⨯+⨯=活载=板传荷载kNm kN 25.136.3/68.3=⨯=标准层柱:恒载=墙重+梁重+板传荷载kN51.556.337.6)5.06.3(12.3)5.06.3(39.7=⨯+-⨯+-⨯=活载=板传荷载kNm kN 25.136.3/68.3=⨯=基础顶面:恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重kNm kN 52.4716.1136.36)5.06.3(12.3)5.06.3(/73.11=+=-⨯+-⨯=B 轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱:恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载kN49.5782.47)5.06.3(12.3=+-⨯=活载=板传荷载 =14.70kN标准层柱:恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载+墙重传荷载kN26.8059.70)5.06.3(12.3=+-⨯=活载=板传荷载 =14.70kN基础顶面:恒载=底层内墙自重+基础梁自重kN04.53)5.06.3(12.3)5.06.3(99.13=-⨯+-⨯=C 轴柱纵向集中荷载等同于B 轴柱纵向集中荷载顶层柱:恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载kN49.5782.47)5.06.3(12.3=+-⨯=活载=板传荷载 =14.70kN标准层柱:恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载+墙重传荷载kN26.8059.70)5.06.3(12.3=+-⨯=活载=板传荷载 =14.70kN基础顶面:恒载=底层内墙自重+基础梁自重kN04.53)5.06.3(12.3)5.06.3(99.13=-⨯+-⨯=D 轴柱纵向集中荷载顶层和标准层等同于A 轴柱纵向集中荷载顶层柱: 女儿墙自重(做法:墙高1100mm,100mm 的混凝土压顶)()mkN m kN m kN m kN /67.6/5.024.022.124.01.0/25/181.124.0233=⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载()kN42.726.3)75.601.4(5.06.312.36.367.6=⨯++-⨯+⨯=活载=板传荷载kNm kN 25.136.3/68.3=⨯=标准层柱:恒载=墙重+梁重+板传荷载kN51.556.337.6)5.06.3(12.3)5.06.3(39.7=⨯+-⨯+-⨯=活载=板传荷载kNm kN 25.136.3/68.3=⨯=基础顶面:恒载=外纵墙自重+地基梁自重()kN 12.395.06.312.3)5.06.3(50.9=-⨯+-⨯=3.3风荷载计算为了简化计算,作用在外墙的风荷载可近似用作用在屋面的梁和楼面梁处的等效集中荷载代替。
(整理)毕业设计多层框架结构计算书
第一章结构选择1.1结构平面布置1.1平面布置图1.2 结构选型1.结构体系选型:采用钢筋混凝土现浇框架结构体系;2.屋面结构:采用现浇钢筋混凝土肋形盖,刚柔性相结合的屋面屋面板厚120mm。
3.楼面结构:全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖,板厚120mm。
4.楼梯结构:采用钢筋混凝土板式楼梯。
第二章框架计算简图及梁柱线刚度2.1 确定框架计算简图2.1计算简图框架计算单元如上图1.1 所示,取14 号轴的一榀框架计算,假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱刚接。
由于各层柱的截面尺寸不变,故梁跨摩登与柱截面形心轴线之间的距离。
底层柱高从基础顶面算至二层楼面,基顶标高根据地质条件、室内外高差,定为-1.10m,二层楼面标高为4.45m 。
其余各层柱高从楼面至上一层楼面(即层高),均为3.30m 。
由此可以绘出框架的计算简图2.1。
.2.2 框架梁柱的线刚度计算对于中框架梁取02I I = 左边框架梁m kN m km L EI i .109.36.6/)6.0(24.01212/10.03/4327⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==左边梁 中间框架梁m kN m km L EI i .108.104.2/)6.0(24.01212/10.03/4327⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==左边梁 右边框架梁m kN m km L EI i .109.36.6/)6.0(24.01212/10.03/4327⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==左边梁底层柱(A~D 轴)m kN m m km L EI i .105.35.44/)5.0(121/10.03/4427⨯=⨯⨯⨯==底柱 其余柱(A~D 轴)m kN m m km L EI i .10.740.33/)5.0(121/10.03/4427⨯=⨯⨯⨯==余柱令1=余柱i ,则其余各杆件的相对线刚度为:83.0.107.4.10.9344'=⨯⨯=mkN mkN i 左梁 0.32.107.4.1010.844'=⨯⨯=mkN m kN i 中跨梁 83.0.107.4.10.9344'=⨯⨯=mkN m kN i 右边跨梁 74.0.107.4.10.5344'=⨯⨯=mkN m kN i 底柱第三章 荷载计算3.1 恒荷载标准值计算(1)屋面屋面板30厚细石混凝土保护层(刚性) 222/66.003.0m kN =⨯ 4厚高聚物沥青卷材防水(三毡四油铺小石子) 2/4.0m kN 20厚1:3水泥砂浆找平层 2/4.02002.0m kN =⨯ 1:6水泥焦渣找2%坡最薄30厚 2/37.14165.003.0m kN =⨯+ 120厚钢筋混凝土板 2/00.32512.0m kN =⨯ 10厚混凝砂浆抹灰 2/17.01701.0m kN =⨯ 合计 2/00.6m kN(2)标准层楼面瓷砖地面(包括水泥砂浆打底) 2/55.0m kN 120厚钢筋混凝土板 2/32512.0m kN =⨯ 10厚混凝砂浆抹灰 2/17.0m kN 合计 2/72.3m kN(3)卫生间、盥洗室地面瓷砖地面(包括水泥砂浆打底) 2/55.0m kN 20厚素钢筋混凝土刚性防水层 2/5.02502.0m kN =⨯ 30厚1:6水泥焦渣找坡 2/45.01503.0m kN =⨯ 100厚钢筋混凝土板 2/25.0251.0m kN =⨯ 20厚水泥砂浆抹灰 2/4.02002.0m kN =⨯合计 2/4.4m kN (4)走廊地面水磨石地面(10mm 面层,包括水泥粗石打底) 2/65.0m kN 40厚C20细石混凝土垫层 2/0.12504.0m kN =⨯ 120厚钢筋混凝土板 2/00.32512.0m kN =⨯ 10厚混合砂浆抹灰 2/17.01701.0m kN =⨯ 合计 2/82.4m kN(5)阳台地面瓷砖地面(包括水泥粗砂打底) 2/55.0m kN 100厚钢筋混凝土板 2/5.2m kN 10厚混合砂浆抹灰 2/17.0m kN 合计 2/22.3m kN内隔墙(1)自重纵墙 m kN /66.11187.224.0=⨯⨯ 20厚水泥粉刷墙面 m kN /94.127.21802.0=⨯⨯⨯ 合计 13.60kN/m盥洗室墙体(2)自重纵墙 m kN /66.11187.224.0=⨯⨯ 贴瓷砖(包括水泥砂浆打底)共25厚 m kN /7.225.07.2=⨯⨯ 合计 14.36kN/m盥洗室墙体(3)自重纵墙 11.66kN/m 20厚水泥粉刷墙面 m kN /97.07.21802.0=⨯⨯ 贴瓷砖墙面(包括水泥砂浆打底,共25mm 厚) m kN /4.15.07.2=⨯合计14.03kN/m 墙体(4)自重(自重=墙总重-洞口重+门窗重+抹灰重)/长度mkN/99.19.0)2189.03.002.04.29.02.0)189.04.224.0()189.07.224.0(=÷⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=墙体(5)自重纵墙mkN/66.117.21824.0=⨯⨯20厚水泥粉刷墙面0.97kN/m 贴瓷砖墙面(包括水泥砂浆打底,共25mm厚) 1.4kN/m 合计14.03kN/m墙体(6)自重算法如墙体(4)=4.58kN/m墙体(7)自重纵墙mkN/37.61895.212.0=⨯⨯20厚水泥粉刷墙面mkN/06.195.21802.0=⨯⨯贴瓷砖墙面(包括水泥砂浆打底,共25mm厚)mkN/48.15.095.2=⨯合计8.91Kn/m墙体(8)自重纵墙mkN/27.69.21812.0=⨯⨯20厚水泥粉刷墙面mkN/09.229.21802.0=⨯⨯⨯合计8.81kN/m 墙体(9)自重算法如墙体(4)=2.98kN/m墙体(10)自重纵墙mkN/27.6189.212.0=⨯⨯20厚水泥粉刷墙面mkN/04.19.21802.0=⨯⨯贴瓷砖墙面(包括水泥砂浆打底,共25mm厚)mkN/5.19.25.0=⨯合计8.81kN/m墙体(11)自重 算法如墙体(4)=5.1kN/m墙体(a )自重纵墙 m kN /53.12189.224.0=⨯⨯ 20厚水泥粉刷 m kN /09.229.21802.0=⨯⨯⨯ 合计 14.62kN/m墙体(b)自重 算法如墙体(4)=7.39kN/m阳台栏杆处自重 算法如墙体(4)=3.63kN/m梁自重mm mm h b 600240⨯=⨯梁自重 m kN m kN /88.2)12.06.0(24.0/253=-⨯⨯ 10厚混合砂浆抹灰 0.24kN/m 合计 3.12kN/mmm mm h b 400240⨯=⨯梁自重 m kN m kN /68.1)12.04.0(24.0/253=-⨯⨯ 10厚混合砂浆抹灰 0.18kN/m 合计 1.86kN/mm kN m kN /68.1)12.04.0(24.0/253=-⨯⨯梁自重 m kN m kN /38.1)12.035.0(24.0/253=-⨯⨯10厚混合砂浆抹灰 0.16kN/m 合计 1.54kN/m基础梁自重mm mm h b 600240⨯=⨯梁自重 m kN m kN /6.36.024.0/253=⨯⨯柱自重mm mm h b 500500⨯=⨯柱自重 m kN m kN /25.65.05.0/253=⨯⨯ 10厚混合砂浆抹灰 m kN m kN /34.001.05.0/173=⨯⨯ 合计 6.59kN/m3.2活荷载标准值计算(1) 屋面和楼面活荷载标准值根据《荷载规范》查的: 上人屋面:2/0.2m kN 走廊: 2/5.2m kN竖向荷载下框架受荷总图A 轴阳台处悬挑梁所受荷载集中力:屋面:恒载 []kN 12.216.386.1)25.025.021(75.00.632=⨯++⨯-⨯⨯活载 []kN 82.46.3)25.025.021(75.00.232=⨯+⨯-⨯⨯楼面:恒载 []kN 50.276.363.386.1)25.025.021(75.022.332=⨯+++⨯-⨯⨯活载 []kN 82.46.3)25.025.021(75.00.232=⨯+⨯-⨯⨯板传荷载屋面:恒载 m kN /63.528575.00.6=⨯⨯⨯活载 m kN /88.128575.00.2=⨯⨯⨯楼面:恒载 m kN /02.328575.022.3=⨯⨯⨯活载 m kN /88.128575.00.2=⨯⨯⨯外挑梁所受均布荷载屋面:恒载=梁自重+板传荷载=1.86+5.63 =7.49kN/m 活载=板传荷载 =1.88kN/m楼面:恒载=梁自重+墙重+板传荷载=1.86+14.62+3.22 =19.7kN/m 活载=板传荷载 =1.88kN/mA-B 轴框架梁集中力:屋面:恒载=梁重+板传荷载=kN 81.572216.386.122411.254.12812.154.121.241)25.025.021(75.00.6221.241)25.025.021(45.00.622.141)25.025.021(6.00.62812.1856.00.622.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.65.18575.00.66.30.6858.132323232=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯活载=板传荷载=kN 17.1521.241)25.025.021(75.00.2221.241)25.025.021(45.00.222.141)25.025.021(6.00.22812.1856.00.222.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.25.18575.00.26.30.2858.132323232=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯楼面:恒载=墙重+梁重+板传荷载=kN64.742122.136.82215.181.82.12411.54129.098.22.124158.42.128191.82216.386.122411.286.12812.154.121.241)25.025.021(75.072.3221.241)25.025.021(45.072.322.141)25.025.021(6.072.32812.1856.072.322.185)25.025.021(45.00.69.08545.072.35.18575.072.36.372.3858.132323232=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯活载=板传荷载=kN 17.1521.241)25.025.021(75.00.2221.241)25.025.021(45.00.222.141)25.025.021(6.00.22812.1856.00.222.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.25.18575.00.26.30.2858.132323232=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯板传均布荷载屋面:恒载 m kN /22.192)25.025.021(8.100.632=⨯+⨯-⨯⨯m kN /01.82)25.025.021(75.000.632=⨯+⨯-⨯⨯ 活载 m kN /41.62)25.025.021(8.100.232=⨯+⨯-⨯⨯ m kN /67.22)25.025.021(75.000.232=⨯+⨯-⨯⨯ 楼面:恒载 m kN /92.112)25.025.021(8.172.332=⨯+⨯-⨯⨯m kN /97.42)25.025.021(75.072.332=⨯+⨯-⨯⨯ 活载 m kN /41.62)25.025.021(8.100.232=⨯+⨯-⨯⨯ m kN /67.22)25.025.021(75.000.232=⨯+⨯-⨯⨯A- B 轴梁所受均布荷载屋面:恒载=梁重+板传荷载 =3.12+19.22 =22.34kN/m活载=板传荷载 =6.41kN/m恒载=梁重+板传荷载 =3.12+8.01=11.13kN/m 活载=板传荷载 =2.67kN/m楼面:恒载=梁重+墙重+板传荷载=3.12+13.60+11.92=28.64kN/m 活载=板传荷载 =6.41kN/m 恒载=梁重+墙重+板传荷载 =3.12+14.36+4.97 =22.45kN/m 活载=板传荷载 =2.67kN/m B- C 轴框架梁荷载板传荷载屋面:恒载 m kN /00.92852.100.6=⨯⨯⨯活载 m kN /00.32852.100.2=⨯⨯⨯楼面:恒载 m kN /23.72852.182.4=⨯⨯⨯活载 m kN /75.32852.150.2=⨯⨯⨯B-C 梁所受均布荷载屋面:恒载=梁重+板传荷载=3.12+9.00 =12.12kN/M 活载=板传荷载 =3.00kN/m楼面:恒载=梁重+板传荷载=3.12+7.23 =10.35kN/m 活载=板传荷载 =3.75kN/mC- D 轴框架梁等同于A-B 轴框架梁集中力:屋面:恒载=梁重+板传荷载=kN 81.572216.386.122411.254.12812.154.121.241)25.025.021(75.00.6221.241)25.025.021(45.00.622.141)25.025.021(6.00.62812.1856.00.622.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.65.18575.00.66.30.6858.132323232=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯活载=板传荷载=kN 17.1521.241)25.025.021(75.00.2221.241)25.025.021(45.00.222.141)25.025.021(6.00.22812.1856.00.222.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.25.18575.00.26.30.2858.132323232=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯楼面:恒载=墙重+梁重+板传荷载=kN64.742122.136.82215.181.82.12411.54129.098.22.124158.42.128191.82216.386.122411.286.12812.154.121.241)25.025.021(75.072.3221.241)25.025.021(45.072.322.141)25.025.021(6.072.32812.1856.072.322.185)25.025.021(45.00.69.08545.072.35.18575.072.36.372.3858.132323232=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯活载=板传荷载=kN 17.1521.241)25.025.021(75.00.2221.241)25.025.021(45.00.222.141)25.025.021(6.00.22812.1856.00.222.185)25.025.021(45.00.69.08545.00.25.18575.00.26.30.2858.132323232=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯板传均布荷载屋面:恒载 m kN /22.192)25.025.021(8.100.632=⨯+⨯-⨯⨯m kN /01.82)25.025.021(75.000.632=⨯+⨯-⨯⨯ 活载 m kN /41.62)25.025.021(8.100.232=⨯+⨯-⨯⨯ m kN /67.22)25.025.021(75.000.232=⨯+⨯-⨯⨯ 楼面:恒载 m kN /92.112)25.025.021(8.172.332=⨯+⨯-⨯⨯m kN /97.42)25.025.021(75.072.332=⨯+⨯-⨯⨯ 活载 m kN /41.62)25.025.021(8.100.232=⨯+⨯-⨯⨯m kN /67.22)25.025.021(75.000.232=⨯+⨯-⨯⨯C-D 轴梁所受均布荷载屋面:恒载=梁重+板传荷载 =3.12+19.22 =22.34kN/m活载=板传荷载 =6.41kN/m恒载=梁重+板传荷载 =3.12+8.01=11.13kN/m 活载=板传荷载 =2.67kN/m楼面:恒载=梁重+墙重+板传荷载=3.12+13.60+11.92 =28.64kN/m 活载=板传荷载 =6.41kN/m 恒载=梁重+墙重+板传荷载 =3.12+14.36+4.97 =22.45kN/m 活载=板传荷载 =2.67kN/mD 轴外悬挑梁等同于A 轴外悬挑梁集中力:屋面:恒载 []kN 12.216.386.1)25.025.021(75.00.632=⨯++⨯-⨯⨯活载 []kN 82.46.3)25.025.021(75.00.232=⨯+⨯-⨯⨯楼面:恒载 []kN 50.276.363.386.1)25.025.021(75.022.332=⨯+++⨯-⨯⨯活载 []kN 82.46.3)25.025.021(75.00.232=⨯+⨯-⨯⨯板传荷载屋面:恒载 m kN /63.528575.00.6=⨯⨯⨯活载 m kN /88.128575.00.2=⨯⨯⨯楼面:恒载 m kN /02.328575.022.3=⨯⨯⨯活载 m kN /88.128575.00.2=⨯⨯⨯外挑梁所受均布荷载屋面:恒载=梁自重+板传荷载=1.86+5.63 =7.49kN/m 活载=板传荷载 =1.88kN/m楼面:恒载=梁自重+墙重+板传荷载=1.86+14.62+3.22 =19.7kN/m 活载=板传荷载 =1.88kN/mA 轴柱纵向集中荷载计算顶层柱: 女儿墙自重(做法:墙高1100mm,100mm 的混凝土压顶)()mkN m kN m kN m kN /67.6/5.024.022.124.01.0/25/181.124.0233=⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载()kN42.726.3)75.601.4(5.06.312.36.367.6=⨯++-⨯+⨯=活载=板传荷载kNm kN 25.136.3/68.3=⨯=标准层柱:恒载=墙重+梁重+板传荷载kN51.556.337.6)5.06.3(12.3)5.06.3(39.7=⨯+-⨯+-⨯=活载=板传荷载kNm kN 25.136.3/68.3=⨯=基础顶面:恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重kNm kN 52.4716.1136.36)5.06.3(12.3)5.06.3(/73.11=+=-⨯+-⨯=B 轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱:恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载kN49.5782.47)5.06.3(12.3=+-⨯=活载=板传荷载 =14.70kN标准层柱:恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载+墙重传荷载kN26.8059.70)5.06.3(12.3=+-⨯=活载=板传荷载 =14.70kN基础顶面:恒载=底层内墙自重+基础梁自重 kN04.53)5.06.3(12.3)5.06.3(99.13=-⨯+-⨯=C 轴柱纵向集中荷载等同于B 轴柱纵向集中荷载顶层柱:恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载kN49.5782.47)5.06.3(12.3=+-⨯=活载=板传荷载 =14.70kN标准层柱:恒载=梁自重+板传荷载+次梁传荷载+墙重传荷载kN26.8059.70)5.06.3(12.3=+-⨯=活载=板传荷载 =14.70kN基础顶面:恒载=底层内墙自重+基础梁自重 kN04.53)5.06.3(12.3)5.06.3(99.13=-⨯+-⨯=D 轴柱纵向集中荷载顶层与标准层等同于A 轴柱纵向集中荷载顶层柱: 女儿墙自重(做法:墙高1100mm,100mm 的混凝土压顶)()mkN m kN m kN m kN /67.6/5.024.022.124.01.0/25/181.124.0233=⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载()kN42.726.3)75.601.4(5.06.312.36.367.6=⨯++-⨯+⨯=活载=板传荷载kNm kN 25.136.3/68.3=⨯=标准层柱:恒载=墙重+梁重+板传荷载kN51.556.337.6)5.06.3(12.3)5.06.3(39.7=⨯+-⨯+-⨯=活载=板传荷载kNm kN 25.136.3/68.3=⨯=基础顶面:恒载=外纵墙自重+地基梁自重()kN 12.395.06.312.3)5.06.3(50.9=-⨯+-⨯=3.3风荷载计算为了简化计算,作用在外墙的风荷载可近似用作用在屋面的梁和楼面梁处的等效集中荷载代替。
多层多跨框架结构
结构力学课程大作业——多层多跨框架结构内力计算一. 任务1. 求解多层多跨框架结构在荷载作用下的弯矩以及各结点的转角和侧移。
2. 计算方法:(1) 用近似法计算:水平荷载作用下,用反弯点法计算;竖向荷载作用下用分层法和二次力矩分配法计算。
(2) 用结构力学求解器进行复算。
3. 就最大相对误差处,说明近似法产生误差的来源。
二. 基本计算参数材料的弹性模量: E h =3.0×107kN/m 2竖向荷载: g 1=21 kN/m ,g 2=17 kN/m 水平荷载: F P1=30 kN/m ,F P2=15 kN/m 构件尺寸:截面底层柱 b ×h=500mm ×500mm 其它层柱 b ×h=450mm ×450mm 边 梁 b ×h=250mm ×450mm 中间梁 b ×h=250mm ×450mm 跨度边跨L 1=5.1 m 中跨L 2=2.4 m 层高底 层H 1=5.1 m其它层H 2=3.3 m三.水平荷载作用下(一)用反弯点法计算:各构件的线刚度 i=EIL,竖向荷载作用图水平荷载作用图其中I=b×ℎ312将数据带入表达式,可得边 梁 i 1=3.0×107×0.25×0.45312×5.1=1.117×104 kN ∙m中间梁i 2=3.0×107×0.25×0.45312×2.4=2.373×104 kN ∙m底层柱 i 4=3.0×107×0.5×0.5312×5.1=3.064×104 kN ∙m其余层柱 i 3=3.0×107×0.45×0.45312×3.3=3.107×104 kN ∙m1.求各柱的剪力值由于结构为对称结构,各层柱侧向刚度均为12i ℎ,因此同层各柱的剪力值相同,剪力值结果如下:层数 楼层剪力/kN 柱子剪力/kN 五 15 3.75 四 45 11.25 三 75 18.75 二 105 26.25 一13533.752.各柱的反弯点高度底层柱:反弯点高度位于距柱子底部 23 层高处;其余层柱:反弯点高度位于层高的中点处。
多层框架结构计算书-本科毕设(土木工程结构设计)
4.20
13.80~
14.50401.67~4Fra bibliotek2.25④
Q3al+pl
粉质粘土:黄褐色,含氧化铁条纹和少量的钙质结核,岩性局部相变为粉土,处于坚硬~软塑状态,以可塑状态为主
0.60~
2.00
14.60~
16.00
405.05~
405.92
⑤
Q3al+pl
中砂:黄褐色,石英、长石质,单粒结构,粒度均匀,颗粒级配不良,处于饱和、密实状态
7.60~
11.10
7.60~
11.10
404.96~
408.52
②
Q32eol
黄土:黄褐、褐黄色,大孔结构,虫孔较发育,含钙质白色条纹和少量钙质结核,处于坚硬~可塑状态,以硬塑状态为主
1.70~
10.50
10.00~
10.50
405.60~
406.01
③
Q31el
古土壤:褐红色,具针状孔隙,含钙质白色条纹和粒径为20~40mm的钙质结核,底部为0.20~0.30m的钙质结核层,处于坚硬~可塑状态,以硬塑状态为主
2)抗震设防烈度:查《抗震规范》(GB 50011-2010)附录A0.1可知,陕西省西安市区的抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.20g。本建筑离地裂缝较远。
3)基本风压:查《荷载规范》(GB50009-2012)附表D.4知,陕西省西安市50年一遇基本风压为0.30KN/m2,地面粗糙度为C类。
本设计从建筑到结构是一个较为完整的设计过程,通过毕业设计复习和巩固了以前所学知识,把主要课程联系成一个完整的体系,并运用于设计中;本次毕业设计培养了我进行独立设计的基本能力,为毕业后的工作打下了坚实的基础。
多层框架结构设计计算书内容提要
内容提要:本书是针对高等学校土木工程专业学生对工程结构课程设计、毕业设计的学习需要和广大工程技术人员的工作需要,根据最新颁布的国家标准和规范而编写的。
全书共分四章,包括梁板结构课程设计、单层工业厂房结构设计、多层框架结构设计,以及框架结构计算机辅助设计。
在附录中有常用图表、毕业设计评分标准、毕业设计提纲和建筑设计施工图编制深度要求等内容。
本书可供高等院校土木工程专业的本、专科的师生使用,也可作为成教学院、电大、职工大学的师生及结构专业的工程设计人员的参考用书。
第1章梁板结构课程设计1.1 整体式单向板肋梁楼盖课程设计1.1.1 设计任务书1.1.2 计算书1.1.3 绘制施工图1.2 双向板肋梁楼盖课程设计1.2.1 设计任务书1.2.2 计算书1.2.3 绘制施工图1.3 梁式楼梯设计1.3.1 设计任务书1.3.2 计算书1.3.3 绘制施工图1.4板式楼梯设计1.4.1 设计任务书1.4.2 计算书1.4.3 绘制施工图第2章单层工业厂房结构设计2.1 单跨工业厂房结构设计2.1.1 设计任务书2.1.2 计算书2.1.3 绘制施工图2.2 双跨等高工业厂房结构设计2.2.1 设计任务书2.2.2 计算书2.2.3 绘制施工图第3章多层框架结构设计3.1 设计任务书3.1.1 设计资料3.1.2 设计内容3.1.3 设计成果3.2 计算书3.2.1 构件尺寸初选3.2.2 重力荷载计算3.2.3 水平地震作用下框架的侧移计算3.2.4 水平地震作用下框架的内力分析3.2.5 竖向荷载作用下框架结构的内力计算3.2.6 内力组合3.2.7 截面配筋计算3.2.8 基础设计3.2.9 板设计3.2.10 楼梯设计3.3 绘制施工图第4章框架结构计算机辅助设计4.1 PMCAD建模4.1.1 主要的建模步骤4.1.2 结构整体模型的输入4.1.3 结构楼面布置信息4.1.4 楼面荷载传导计算4.1.5 平面荷载显示校核4.2 应用TAT、软件进行结构内力分析与计算4.2.1 前处理——数据准备4.2.2 内力分析和配筋计算4.2.3 PM次梁计算4.2.4 计算结果的图形输出及图示说明4.2.5 文本文件查看4.2.6 计算结果的正确性判断4.3 绘制施工图附录附录1 梁板结构设计常用数据表附录2 工业厂房结构设计常用图表附录3 多层框架结构设计常用图表附录4 建筑设计施工图编制深度要求附录5 毕业设计提纲附录6 建筑结构毕业设计进度控制及要求附录7 毕业设计评分标准。
结构力学作业计算书多层多跨框架结构内力计算书
结构力学作业计算书多层多跨框架结构内力计算书结构力学课程作业多层多跨框架结构内力计算书姓名:班级:学号:任课教师:目录一、题目 (3)二、任务 (4)三、结构的基本数据 (5)1. 构件尺寸 (5)2. 荷载 (5)3. 材料性质 (5)四、水平荷载作用下的计算 (6)1.D值法 (6)2.求解器法 (11)五、竖直荷载作用下的计算 (18)1.分层法 (19)2.求解器法 (29)六、结果对比及误差分析 (36)七、后记 (37)八、参考文献 (37)一、题目1、计算简图如图7所示。
2、参考数据: E h =3.0×107kN/m 2柱尺寸:450×450,梁尺寸:250×700 竖向荷载:q ,=18kN/m ,(图8) 水平荷载:F P ,=18kN, (图9)4.9m6m 6m6m 3.9m 3.9m 3.9m3.9m图 错误!未定义书签。
’图错误!未定义书签。
’图错误!未定义书签。
二、任务1、 计算多层多跨框架结构在荷载作用下的内力,画出内力图。
2、 计算方法:水平荷载作用下,用D 值法及求解器分别计算;竖向荷载作用下,用分层法及求解器分别计算。
3、 对两种方法的计算结果进行对比,分析近似法的误差。
4、 把计算过程写成计算书的形式。
三、结构基本数据1、构件尺寸 柱:600600⨯=⨯h b 边梁:600250⨯=⨯h b 中间梁:400250⨯=⨯h b2、结构荷载 水平荷载:KN F 18= 竖向荷载:m 36KN g =3、材料性质材料弹性模量:27h 100.3m KN E ⨯=构件刚度:)12(3bh I l EI i ==其中 柱:42431008.1mm 600600121m I -⨯=⨯⨯=柱 第1层:m KN m KN i ⋅⨯≈⋅⨯⨯⨯=-427106122.69.41008.1100.3下 第2~5层:m KN m KN i ⋅⨯≈⋅⨯⨯⨯=-427103077.89.31008.1100.3上 边梁:4343105.4mm 600250121m I -⨯=⨯⨯=边梁 m KN m KN i ⋅⨯=⋅⨯⨯⨯=-4371025.26105.4100.3边 中间梁:4343m 103333.1mm 400250121-⨯≈⨯⨯=中间梁Im KN m KN i ⋅⨯=⋅⨯⨯⨯=-337106667.66103333.1100.3中 四、水平荷载作用下的计算水平荷载:KNF 18p= KN F18'p=’图8(一)D 值法计算方法综述:框架结构在水平荷载作用下受力变形有以下特点:①各杆的弯矩为直线分布,且每个杆均有一个零弯矩点即反弯点;②在固定端处,角位移为零,但 上部各层节点均有转角存在,节点的转角随梁柱线刚度比的增大而减小;③如果梁柱线刚度比值较大,则可忽略梁的轴向变形,同层内各节点有相同的侧向位移,同层各柱具有相同的层间位移。
第三章多层框架结构简化计算
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三 计算简图
根据假定,将空间结构简化成了平面结 构,使每榀框架可分别进行计算。
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第二节 分层法
多层多跨刚架(框架)在竖向荷载作 用下,通过用力法或位移法计算,其侧移 较小。一般可按无侧移的刚架来处理。
一 基本假定 二 计算要点 三 注意点
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第二节 分层法
一 基本假定
0.332
H节点: HG
7.63 7.63 10.21 4.21 0.9
0.353
HI
10.21 7.63 10.21 4.21 0.9
0.472
HE
1
HG
HI
0.175
返回
第二节 分层法
三 注意点
2.求固端弯矩
M GH
M HG
1 2.8 7.52 12
1.在竖向荷载作用下,可以忽略框架的侧 移。
2. 本层梁上的荷载对其他各层梁的内力 影响忽略不计。
据此,多层框架在竖向荷载作用下便可 分层计算。
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第二节 分层法
二 计算要点
返回
第二节 分层法
二 计算要点
1. 将多层框架分层,每层梁与上下柱构 成的单层框架作为计算单元,柱远端假定 为固端。
2.各计算单元按弯矩分配法分配内力,层 间传递系数为1/2。
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第二节 分层法
三 注意点
例3-1:下图为一两跨二层框架,用分 层计算法作弯矩图。括号内的数字表示梁柱 相对线刚度i值。
返回
第二节 分层法
三 注意点
解:1.求各节点的分配系数 (注意∑μ =1)
G节点:
多层多跨框架结构
11.79 NJ 0.66 0.248C
11.79 OK 0.66 0.248C
4.7 PL 0.22 0.099C 0.694C
第三层
柱子编号 K D=i+2 × 12ic /h2 令 C=12ic /he 剪力(kN)
i
7.13 IE 0.22 0.099C
17.87 JF 0.66 0.248C
3
结构力学大作业——多层多跨框架结构内力计算
2)计算步骤: ①求出相关几何参数: A(㎡) 柱 边梁 中梁 0.25 0.12 0.1 I(m4) 5.208×10-3 1.6×10-3 1.33×10-3 EI (kN· m2 ) 145833.33 44800 37333.33 i= EI l
第三层
梁
MN NO OP
柱
MI NJ OK PL
结构力学大作业——多层多跨框架结构内力计算
第二层
梁
IJ JK KL
-10.39 -45.62 -10.39 9.56 23.94 23.94 9.56 -10.67 -51.55 -10.67 17.68 24.32 24.32 17.68
-14.57 -8.5 -2.43 26.35 89.79 -86.08 -28.82 -8.88 -8.5 -8.12 37.02 130.67 -126.96 -39.49
结构力学大作业——多层多跨框架结构内力计算
多层多跨框架结构 内力计算任务书 (结构二)
1
结构力学大作业——多层多跨框架结构内力计算
目录
一、 任务与目标 ……………………………………… 3 二、 结构的基本数据…………………………………3 三、 水平荷载作用下的计算 1、D 值法计算 1.1、D 值法简介 …………………………………… 3 1.2、D 值法计算过程……………………………… 4 1.3、D 值法求解所得内力图 ……………………… 9 2、结构力学求解器计算 2.1、求解器计算及绘制内力图 ……………………11 3、求解器输出的内力结果 …………………………… 13 4、求解器法和 D 值法计算结果对比与分析 ………… 14 四、 竖向均布荷载下的计算 1、分层法 1.1、分层法简述 ………………………………… 1.2、分层法计算过程 …………………………… 1.3、由分层法所得内力图 ……………………… 2、结构力学求解器计算 2.1、求解器计算及绘制内力图 ………………… 3、求解器输出的内力结果 …………………………… 4、求解器法和分层法计算结果对比与分析 ……… 五、参考书目
多层多跨框架结构计算书
3.0m4.5m结构尺寸水平荷载作用 F p2F p1F p1F p1F p1竖向恒载荷载作用4.5m3.3m3.3m 3.3m3.3m竖向动载荷载作用g 2g 1g 1g 1g 1q 2q 11L 2L1H2H2H 2H 2H 多层多跨框架结构计算书一、 任务1. 求解多层多跨框架结构在荷载作用下的弯矩以及各点的转角和侧移。
2. 计算方法:1) 用近似法计算:水平荷载作用时用D 值法计算,坚向荷载作用时用分层法计算。
2) 用电算(结构力学求解器)进行复算。
3. 就最大相对误差处,说明近似法误差的来源。
4. 将手算结果写成计算书的形式。
二、 结构计算简图其中,材料弹性模量:723.210/h E kN m =⨯ 水平荷载:123218p p F kN F kN ==,竖向荷载:恒载 221220/23/g kN m g kN m ==,活载 221215/6/q kN m q kN m ==,底层柱 ():550550b h mm ⨯⨯其它层柱 ():50050b h m m ⨯⨯ 左边梁 ():25045b hm m ⨯⨯ 右边梁 ():25050b h m m ⨯⨯ 边跨(左)14.5L m =梁柱线刚度编号1i 2i 3i 4i 5i 6i 7i 8i 9i 10i 11i 12i 13i 14i 15i 16i 17i 18i 19i 20i 21i 22i 23i 24i 25i边跨(右) 23.0L m = 底层层高 1 4.5H m = 其它层层高 23.3H m = 三、 水平荷载作用下的计算计算梁与柱的刚度3,12EI b h i I L ⨯==其中1) 左边梁:33110.250.45 1.8981012I -=⨯⨯=⨯ 7311 3.210 1.89810135004.5EI i L -⨯⨯⨯===2) 右边梁:33210.250.50 2.6041012I -=⨯⨯=⨯ 7322 3.210 2.60410277783.0EI i L -⨯⨯⨯===3) 底层柱:33310.550.557.6261012I -=⨯⨯=⨯ 7333 3.2107.62610542264.5EI i L -⨯⨯⨯===4) 其它层柱:33410.500.50 5.0281012I -=⨯⨯=⨯ 7344 3.210 5.20810505053.3EI i L -⨯⨯⨯===(各线刚度的单位为 KN m ∙)水平荷载作用下的计算用D 值法计算1)由D 值法计算柱的侧移刚度表1-1层数1-4 2-5 3-65 2135000.267250505k ⨯==⨯1220.267=505052+0.26712 3.312=5948.371 3.3D ⨯⨯⨯()() 2(1350027778)0.817250505k ⨯+==⨯2220.817=505052+0.817123.312=14647.705 3.3D ⨯⨯⨯()()2277780.550250505k ⨯==⨯ 3220.550=505052+0.550123.312=10893.235 3.3D ⨯⨯⨯()()3123=183.400Q D F D D D KN⨯++=2123=188.373Q D F D D D KN ⨯++= 3123=186.227Q D F D D D KN⨯++= 4 4-75-86-92135000.26250505k ⨯==⨯1220.267=505052+0.26712 3.312=5948.371 3.3D ⨯⨯⨯()()2(1350027778)0.817250505k ⨯+==⨯2220.817=505052+0.817123.312 =14647.705 3.3D ⨯⨯⨯()()2277780.550250505k ⨯==⨯3220.550=505052+0.550123.312=10893.235 3.3D ⨯⨯⨯()()3123=509.445Q D F D D D KN ⨯++= 2123=5023.258Q D F D D D KN ⨯++= 3123=5017.297Q D F D D D KN⨯++=37-10 8-119-122135000.26250505k ⨯==⨯2(1350027778)0.817250505k ⨯+==⨯2277780.550250505k ⨯==⨯表1-131220.267=505052+0.267123.312=5948.3713.3D⨯⨯⨯()()2220.817=505052+0.817123.312=14647.7053.3D⨯⨯⨯()()3220.550=505052+0.550123.312=10893.2353.3D⨯⨯⨯()()1123=8215.490QDFD D DKN⨯++=2123=8238.144QDFD D DKN⨯++=3123=8228.366QDFD D DKN⨯++=210-13 11-14 12-15 2135000.26250505k⨯==⨯1220.267=505052+0.267123.312=5948.3713.3D⨯⨯⨯()()2(1350027778)0.817250505k⨯+==⨯2220.817=505052+0.817123.312=14647.7053.3D⨯⨯⨯()()2277780.550250505k⨯==⨯3220.550=505052+0.550123.312=10893.2353.3D⨯⨯⨯()()1123=11421.535QDFD D DKN⨯++=2123=11453.029QDFD D DKN⨯++=3123=11439.436QDFD D DKN⨯++=113-1614-17 15-18 2135000.249254226k⨯==⨯1220.50.249=542262+0.249123.312=18059.2593.3D+⨯⨯⨯()()2(1350027778)0.761254226k⨯+==⨯1220.50.761=542262+0.761123.312=24766.0223.3D+⨯⨯⨯()()2277780.512254226k⨯==⨯1220.50.512=542262+0.512123.312=21845.8253.3D+⨯⨯⨯()()40.770Q F KN = 55.911Q F KN=49.319Q F KN=求各柱的反弯点高度第 五层1-42-53-601133k 0.2670.15135001,0135003.31,03.3y y y αα========01133k 0.8170.3013500277781,135********3.31,03.3y y y αα==+==+====01133k 0.5500.30277781,0277783.31,03.3y y y αα========0.15y =0.30y =0.30y =第 四层4-75-86-90112233k 0.2670.15135001,0135003.31,03.33.31,03.3y y y y ααα===========0112233k 0.8170.4013500277781,13500277783.31,03.33.31,03.3y y y y ααα==+==+=======0112233k 0.5500.35277781,0277783.31,03.33.31,03.3y y y y ααα===========0.25y = 0.40y = 0.35y =第 三 层710-811-912-0112233k 0.2670.40135001,0135003.31,03.33.31,03.3y y y y ααα===========0112233k 0.8170.4513500277781,13500277783.31,03.33.31,03.3y y y y ααα==+==+======= 0112233k 0.5500.45277781,0277783.31,03.33.31,03.3y y y y ααα===========0.40y=0.45y=0.45y=第二层10-13 11-1412-15112233k0.2670.40135001,0135003.31,03.34.51.36,3.30.05yyyyααα===========-112233k0.8170.5013500277781,13500277783.31,03.34.51.36,0.053.3yyyyααα==+==+=======-112233k0.5500.50277781,0277783.31,03.34.51.36,3.30.05yyyyααα===========-0.35y=0.45y=0.45y=第一层13-16 14-1715-1822k0.2490.953.31,0.054.5yyα=====-22k0.7610.653.30.73,4.50.05yyα=====-22k0.5120.753.30.73,4.50.05yyα=====-0.90y=0.60y=0.70y= 3.求各柱端弯矩第五层4114522563360.15 3.3 3.4 1.6380.85 3.3 3.49.5370.30 3.38.3738.2890.70 3.38.37319.3240.30 3.3 6.227 6.1650.70 3.3 6.22714.384M KN mM KN mM KN mM KN mM KN mM KN m=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙第四层7447855896690.25 3.39.4457.7920.75 3.39.44523.3760.40 3.323.25830.7010.60 3.323.25846.0510.35 3.317.29719.9780.65 3.317.29737.102M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙第三层10,77,1012,99,1211,88,110.40 3.315.49020.4470.60 3.315.49030.6700.45 3.328.33642.0790.55 3.328.33651.4300.45 3.338.14456.6440.55 3.338.14469.231M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m =⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙第二层13,1010,1314,1111,1415,1212,150.35 3.321.53524.8730.65 3.321.53546.1930.45 3.353.02978.7480.55 3.353.02996.2480.45 3.339.43658.5620.55 3.339.43671.576M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m =⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙第一层16,1313,1617,1414,1718,1515,180.90 3.340.770165.1190.10 3.340.77018.3470.60 3.355.911150.9600.40 3.355.911100.6380.70 3.349.319155.3550.30 3.349.31966.581M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m M KN =⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=∙=⨯⨯=m ∙4、求各横杆的杆端弯矩第五层12141212512223251232369.5376.32613.01614.384M M i M M i i iM M i i M M ====+==+==第四层454147154525812256525812656369 1.63823.37625.059(17.772(36.56819.978 6.16526.143M M M i M M M i i iM M M i i M M M =+=+==+=+=++=+=+=))=第三层7874710187858,1112289858,111298969,12=+7.79230.67038.683()32.683()67.24971.408M M M i M M M i i i M M M i i M M M =+==+=+=+=+=+=,第二层10,1110,710,13111,1011,811,1412211,1211,811,141212,1112,912,1566.64()50.003()102.889113.655M M M i M M M i i i M M M i i M M M =+==+=+=+=+=+=第一层10.6558.1496.52814.6689.7655.737 33.05427.3178.99020.64325.80637.4594.18527.43723.25218.211 59.27841.06728.25937.46646.83856.04515.50250.45734.95533.60057.09390.69351.73359.61674.52882.41128.60077.19648.59646.71394.74867.427102.97639.76077.041116.081 13,1413,1013,16114,1314,1114,1712214,1514,1114,171215,1415,1215,1843.220()58.668()120.718+=125.143M M MiM M Mi iiM M Mi iM M M=+==+=+=+=+=5、绘制弯矩图如下所示:竖向均布荷载作用下的计算一、用分层法计算本结构可以分为顶层、中间层和底层三个部分分别进行计算,然后再迭加即可(如下图所示)。
多层框架结构设计计算书
=3.465×7.2+2.272×7.5×0.5+11.926× +8.9+1.680×2+28.392× +5.518× ×7.2÷4+3.51×( ×3.6×1.8×2+ )=168.681 kN
=3.465×7.2+2.272×7.5×0.5+11.926× +8.9+1.680×2+28.392× +3.51×( ×3.6×1.8×2+ )=156.826 kN
1.3.2 框架梁柱线刚度计算:
材料选用:
框架梁、柱:C 混凝土 E =3.15×10 N/mm
横向框架梁尺寸确定:
因为梁高应为跨度的1/15~1/10,b=(1/3~1/2)h
对于边跨(AB、CD跨)梁取h=700mm,b=300mm
对于边跨(BC跨)梁取h=450mm,b=300mm
纵向框架梁尺寸确定:
木门自重:0.2×1.5×2.1=0.630 kN框架柱自重及粉刷:28.392 kN
高窗自重:0.4×0.9×0.9×2=0.648 kN
L-1上隔墙自重及粉刷:(0.20×5.5+2×0.02×17)×(3.6-0.5)=5.518 kN/m
扣除门、窗洞墙体自重及粉刷:
(0.2×5.5+2×0.02×17)×[(7.2-0.5)×(3.6-0.6)-1.5×2.1-0.9×0.9×2]=27.287 kN
L-1上隔墙自重及粉刷:(0.20×5.5+2×0.02×17)×(4.2-0.5)=6.586 kN/m
多层框架结构设计计算书(全手算附图)
结构计算书某六层框架结构,建筑平面图、剖面图如图1所示,采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。
1.设计资料(1)设计标高:室内设计标高±0.000 m,室内外高差450mm。
(2)墙身做法:墙身为普通机制砖填充墙,M5水泥砂浆砌筑。
内粉刷为混合砂浆底,纸筋灰面,厚20mm,“803”内墙涂料两度。
外粉刷为1:3水泥砂浆底,厚20mm,马赛克贴面。
(3)楼面做法:顶层为20mm厚水泥砂浆找平,5mm厚1:2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层;底层为15mm厚纸筋面石灰抹底,涂料两度。
(4)屋面做法:现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层(檐口处厚100mm,2%自两侧檐口向中间找坡),1:2水泥砂浆找平层厚20mm,二毡三油防水层。
(5)门窗做法:门厅处为铝合金门窗,其它均为木门,钢窗。
(6)地质资料:属Ⅲ类建筑场地。
(7)基本风压:ωo=0.55 KN/m2(地面粗糙度属B类)。
(8)活荷载:屋面活荷载2.0 KN/m2,办公楼楼面活荷载2.0KN/m2,走廊楼面活荷载2.0KN/m2。
建筑剖面图建筑平面图结构平面布置图2.结构布置及结构计算简图的确定边跨(AB、CD跨)梁:取h=1/12L=1/12X6000=500mm,取b=250mm. 中跨(BC跨)梁:取h=400mm,b=250mm边柱(A轴、D轴)连系梁:取b×h =250mm×500mm中柱(B轴、C轴)连系梁:取b×h=250mm×400mm柱截面均为b×h=300mm×450mm现浇楼板厚100mm。
结构计算简图如图3所示。
根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为450mm,由此求得底层层高为4.5m。
各梁柱构件的线刚度经计算后列于图3。
其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,取I=2I o(I o为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。
边跨(AB、CD)梁:i=2E c×1/12×0.25×0.503/6.0=8.68×10-4E c (m3)边跨(BC)梁:i=2E c×1/12×0.25×0.43/2.5=10.67×10-4E c (m3)上部各层柱:i=E c×1/12×0.30×0.453/3.6=6.33×10-4E c (m3)底层柱:i=E c×1/12×0.30×0.453/4.5=5.06×10-4E c (m3)注:图中数字为线刚度,单位:x10-4E c m33.恒荷载计算(1)屋面框架梁线荷载标准值:20mm厚水泥砂浆找平0.02×20=0.4KN/m2 100厚~140厚(2%找坡)膨胀珍珠岩(0.10+0.14)/2×7=0.84KN/m2100厚现浇钢筋混凝土楼板0.10×25=2.5KN/m2 5mm厚纸筋面石灰抹底0.015×16=0.24KN/m2 _________________________________________________________________________________________ 屋面恒荷载 3.98 KN/m2边跨(AB、CD)框架梁自重0.25×0.50×25=3.13KN/m 梁侧粉刷2×(0.5-0.1) ×0.02×17=0.27KN/m 中跨(BC)框架梁自重0.25×0.40×25=2.5KN/m 梁侧粉刷2×(0.4-0.1) ×0.02×17=0.2KN/m 因此,作用在屋顶框架梁上的线荷载为:G6AB1=g6CD1=3.13+0.27=3.4KN/mG6BC1=2.5+0.2=2.7KN/mG6AB2=g6CD2=3.98×3.6=14.33KN/mG6BC2=3.98×2.5=9.95KN/m(2)楼面框架梁线荷载标准值荷载计算同上(略),作用在中间层框架上的线荷载为:25mm厚水泥砂浆面层0.025×20=0.50KN/m2 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.10×25=2.5 KN/m2 15mm厚纸筋石灰抹底0.015×16=0.24 KN/m2 —————————————————————————————楼面恒荷载 3.24 KN/m2 边跨框架梁及梁侧粉刷 3.4KN/m 边跨填充墙自重0.24×(3.6-0.5)×19=14.14 KN/m 墙面粉刷(3.6-0.5)×0.02×2×17=2.11 KN/m 中跨框架梁及梁侧粉刷 2.7 KN/m 因此,作用在屋顶框架梁上的线荷载为:g AB1=g CD1=3.4+14.14+2.11=19.65 KN/mg BC1=2.7 KN/mg AB2=g CD2=3.24×3.6=11.66 KN/mg BC2=3.24×2.5=8.1 KN/m(3)屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重0.25×0.50×3.6×25=11.25KN 梁侧粉刷0.02×(0.50-0.10)×3.6×2×19=1.09KN 1m高女儿墙自重1×3.6×0.24×19=16.42KN 粉刷1×0.02×2×3.6×17=2.45(KN) 连系梁传来屋面自重1/2×3.6×1/2×3.6×3.98=12.90(KN) __________________________________________________________ 顶层边节点集中荷载G6A=G6D=44.11KN中柱连系梁自重0.25×0.40×3.6×25=9.0KN 粉刷0.02×(0.40-0.10) ×2×3.6×17=0.73KN 连系梁传来屋面自1/2×(3.6+3.6-2.5) ×1.25×3.98=11.69KN1/2×3.6×1.80×3.98=12.90KN 顶层中节点集中荷载34.32KN ④楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重11.25KN 粉刷 1.09KN窗下墙体自重 0.24×1.3×3.3×19=19.56KN 粉刷2×0.02×1.3×3.3×17=2.20KN 窗边墙体自重 0.60×1.8× 0.24×19=4.92KN 粉刷0.60×1.8×2×0.02×17=0.73KN 框架梁自重0.30×0.45×3.6×25=12.15KN 粉刷0.75×0.02×3.6×17=0.918KN 连系梁传来楼面自重 1 /2×3.6×1/2×3.6×3.24=10.50KN 中间层边节点集中荷载G A=G D =65.02KN中柱连系梁自重 9.0KN 粉刷 0.73KN 内纵墙自重 3.3×(3.6-0.4)×0.24×19=48.15KN 粉刷 3.3×(3.6-0.4)×2×0.02×17=7.18KN 连系梁传来楼面自重1/2×(3.6+3.6-2.5)×1.25×3.24=9.14KN—————————————————————————————间层中节点集中荷载:G B=G C=84.70KN (5)恒荷载作用下的结构计算简图4.楼面活荷载计算活荷载作用下的结构计算简图如图5所示。
多层钢筋混凝土框架结构计算书
目录一.设计概况 (4)1.1 建设项目名称 (5)1.2建设地点 (5)1.3 设计资料 (5)1.3.1地质水文资料 (5)1.3.2气象资料 (5)1.3.3抗震设防要求:七度 (5)1.3.5层室内主要地坪标 (5)二.屋盖、楼盖设计 (6)2.1楼盖 (6)2.1.1设计资料 (6)2.1.2楼盖的结构平面布置(见图2-1) (6)2.1.3 板的设计(弹性理论) (7)三梁的设计 (29).2.1梁l1 (30)2.2梁l2 (32)2.3梁l3 (33)2.4梁l4 (35)2.5梁l5 (36)四.框架结构布置方案 (38)1结构布置方案及结构选型见图3-1 (38)1.1结构承重方案选择 (38)1.2主要构件选型及尺寸初步估算 (38)2荷载标准值计算 (40)2.1 永久荷载 (40)2.2 竖向可变荷载 (44)2.3风荷载标准值计算 (45)2.4 水平地震作用计算 (46)3 荷载作用下框架的内力分析 (48)3.1恒荷载作用下框架的内力分析 (48)3.2活荷载作用下框架的内力计算 (51)3.3风荷载作用下内力分析。
(55)3.3.4地震作用下内力分析 (58)五.内力组合 (61)1梁内力组合 (61)2柱内力组合 (63)六.截面设计 (68)某框架结构住宅楼设计1梁截面设计 (68)1.1正截面受弯承载力计算 (68)1.2斜截面受弯承载力计算 (70)2柱截面设计 (71)七. 基础设计 (73)1基础设计 (73)2抗冲切检验 (75)3配筋计算 (76)致谢 (80)参考文献 (81)摘要本工程是某住宅楼设计,为多层钢筋混凝土框架结构。
共六层,底层层高3米,其他层层高均为3米。
建筑物总高度为20.2米。
本设计书包括如下部分:1.建筑工程工程概况;某市,场地平整,地段交通方便,地势平坦,东西两地均为开发性用地抗震设防要求七度;2.楼盖设计包括楼板的设计和次梁的设计;3.框架结构布置方案及荷载统计;包括结构布置方案及结构选型荷载标准值和计算荷载作用下框架的内力分析4. 框架结构的内力组合包括梁内力组合及柱内力组合;5.截面设计包括梁截面设计及柱截面设计。
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多层多跨框架结构计算书结构尺寸水平荷载作用FFFFF竖向恒载荷载作用竖向动载荷载作用22多层多跨框架结构计算书一、任务1.求解多层多跨框架结构在荷载作用下的弯矩以及各点的转角和侧移。
2.计算方法:1)用近似法计算:水平荷载作用时用D值法计算,坚向荷载作用时用分层法计算。
2)用电算(结构力学求解器)进行复算。
3.就最大相对误差处,说明近似法误差的来源。
4.将手算结果写成计算书的形式。
二、结构计算简图其中,材料弹性模量:723.210/hE kN m=⨯水平荷载:123218p pF kN F kN==,竖向荷载:恒载221220/23/g kN m g kN m==,活载221215/6/q kN m q kN m==,底层柱():550550b h mm⨯⨯其它层柱():500500b h mm⨯⨯左边梁():250450b h mm⨯⨯右边梁():250500b h mm⨯⨯边跨(左)14.5L m=梁柱线刚度编号边跨(右) 2 3.0L m =底层层高 1 4.5H m = 其它层层高 2 3.3H m = 三、水平荷载作用下的计算 计算梁与柱的刚度3,12EI b h i I L ⨯==其中1) 左边梁:33110.250.45 1.8981012I -=⨯⨯=⨯ 7311 3.210 1.89810135004.5EI i L -⨯⨯⨯===2) 右边梁:33210.250.50 2.6041012I -=⨯⨯=⨯ 7322 3.210 2.60410277783.0EI i L -⨯⨯⨯===3) 底层柱:33310.550.557.6261012I -=⨯⨯=⨯ 7333 3.2107.62610542264.5EI i L -⨯⨯⨯===4) 其它层柱:33410.500.50 5.0281012I -=⨯⨯=⨯ 7344 3.210 5.20810505053.3EI i L -⨯⨯⨯===(各线刚度的单位为 KN m •)水平荷载作用下的计算用D 值法计算1)由D 值法计算柱的侧移刚度表1-1表1-1求各柱的反弯点高度3.求各柱端弯矩第五层4114522563360.15 3.3 3.4 1.6380.85 3.3 3.49.5370.30 3.38.3738.2890.70 3.38.37319.3240.30 3.3 6.227 6.1650.70 3.3 6.22714.384M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•第四层7447855896690.25 3.39.4457.7920.75 3.39.44523.3760.40 3.323.25830.7010.60 3.323.25846.0510.35 3.317.29719.9780.65 3.317.29737.102M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•第三层10,77,1012,99,1211,88,110.40 3.315.49020.4470.60 3.315.49030.6700.45 3.328.33642.0790.55 3.328.33651.4300.45 3.338.14456.6440.55 3.338.14469.231M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m =⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•第二层13,1010,1314,1111,1415,1212,150.35 3.321.53524.8730.65 3.321.53546.1930.45 3.353.02978.7480.55 3.353.02996.2480.45 3.339.43658.5620.55 3.339.43671.576M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m =⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•第一层16,1313,1617,1414,1718,1515,180.90 3.340.770165.1190.10 3.340.77018.3470.60 3.355.911150.9600.40 3.355.911100.6380.70 3.349.319155.3550.30 3.349.31966.581M KN m M KN m M KN m M KN m M KN m M KN =⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=•=⨯⨯=m •4、求各横杆的杆端弯矩第五层12141212512223251232369.5376.32613.01614.384M M i M M i i i M M i i M M ====+==+==第四层454147154525812256525812656369 1.63823.37625.059(17.772(36.56819.978 6.16526.143M M M i M M M i i iM M M i i M M M =+=+==+=+=++=+=+=))=第三层7874710187858,1112289858,111298969,12=+7.79230.67038.683()32.683()67.24971.408M M M i M M M i i i M M M i i M M M =+==+=+=+=+=+=,第二层10,1110,710,13111,1011,811,1412211,1211,811,141212,1112,912,1566.64()50.003()102.889113.655M M M i M M M i i i M M M i i M M M =+==+=+=+=+=+=第一层13,1413,1013,16114,1314,1114,1712214,1514,1114,171215,1415,1215,1843.220()58.668()120.718+=125.143M M M i M M M i i iM M M i i M M M =+==+=+=+=+=5、 绘制弯矩图如下所示:竖向均布荷载作用下的计算一、用分层法计算本结构可以分为顶层、中间层和底层三个部分分别进行计算,然后再迭加即可(如下图所示)。
1、 顶层弯矩计算1) 计算分配系数结点“1”:11241414414i ==0.22940.9i +i 0.94i ==0.77140.9i +i μμ⨯⨯⨯()()结点“2”:22341212512414144124i ==0.32040.9i +i 4i ==0.22940.9i +i 0.94i ==0.52440.9i +i μμμμ⨯=⨯⨯⨯(+i )()(+i )结点“3”:23242436424i ==0.37940.9i 0.94i ==0.62140.9i μμ⨯⨯⨯(+i )(+i )2) 计算固端弯矩221212222332ql ql =-33.75m =33.75m1212ql ql =-15m =15m1212FFF FM KN M KN M KN M KN =-•=•=-•=• 3)弯矩分配2、中间层弯矩计算 1)计算分配系数 结点“4”:4414741145410.94i ===0.435420.9i +i 4i ==0.130420.9i +i μμμ⨯⨯⨯()()结点“5”:452474121544122564120.94i ===0.344420.9i +i +i 4i ==0.130420.9i +i +i 4i ==0.210420.9i +i +i μμμμ⨯⨯⨯⨯()()()结点“6”:4636942254420.94i ===0.383420.9i +i 4i ==0.234420.9i +i μμμ⨯⨯⨯()()2)计算固端弯矩224554225665ql ql =-38.81m =38.81m1212ql ql =-17.25m =17.25m1212FFF FM KN M KN M KN M KN =-•=•=-•=• 3)弯矩分配3、 底层弯矩计算1) 计算分配系数 结点“13”:11314134413,10134313,161344i ==0.1194i +i +0.9i 40.9i ==0.4024i +i +0.9i 4i ==0.4794i +i +0.9i μμμ⨯,()()()结点“14”:114131234214,151234413,161234314,1712344i ==0.0964i +i +i +0.9i 4i ==0.1974i +i +i +0.9i 40.9i ==0.3224i +i +i +0.9i 4i ==0.3854i +i +i +0.9i μμμμ⨯,()()()()结点“15”:115,12234215,142343151823440.9i ==0.3574i +i +0.9i 4i ==0.2184i +i +0.9i 4i ==0.4254i +i +0.9i μμμ⨯,()()()2)计算固端弯矩2213,1414,132214,1515,14ql ql =-38.81m =38.81m1212ql ql =-17.25m =17.25m1212FF F F MKN M KN M KN M KN =-•=•=-•=• 3)弯矩分配4、不平衡力矩重分配弯矩图如下:竖向活载作用下的计算按每跨单独作用活载,分十种情况计算:1、当2q作用在顶层1)计算分配系数分配系数与竖向均布荷载作用时相同故:结点“1”:11241414414i==0.22940.9i+i0.94i==0.77140.9i+iμμ⨯⨯⨯()()结点“2”:22341212512414144124i==0.32040.9i+i4i==0.22940.9i+i0.94i==0.52440.9i+iμμμμ⨯=⨯⨯⨯(+i)()(+i)结点“3”:23242436424i ==0.37940.9i 0.94i ==0.62140.9i μμ⨯⨯⨯(+i )(+i )2) 计算固端弯矩221212ql ql =-10.125m =10.125m 1212FFM KN M KN =-•=• 3)弯矩分配2、 当2q 作用在中间层1) 计算分配系数结点“4”:4414741145410.94i ===0.435420.9i +i 4i ==0.130420.9i +i μμμ⨯⨯⨯()()结点“5”:452474121544122564120.94i ===0.344420.9i +i +i 4i ==0.130420.9i +i +i 4i ==0.210420.9i +i +i μμμμ⨯⨯⨯⨯()()()结点“6”:4636942254420.94i ===0.383420.9i +i 4i ==0.234420.9i +i μμμ⨯⨯⨯()()2)计算固端弯矩224554ql ql =-10.125m =10.125m1212F F MKN M KN =-•=• 3)弯矩分配3、 当2q 作用在底层1)计算分配系数 结点“13”:11314134413,10134313,161344i ==0.1194i +i +0.9i 40.9i ==0.4024i +i +0.9i 4i ==0.4794i +i +0.9i μμμ⨯,()()()结点“14”:114131234214,151234413,161234314,1712344i ==0.0964i +i +i +0.9i 4i ==0.1974i +i +i +0.9i 40.9i ==0.3224i +i +i +0.9i 4i ==0.3854i +i +i +0.9i μμμμ⨯,()()()()结点“15”:115,12234215,142343151823440.9i ==0.3574i +i +0.9i 4i ==0.2184i +i +0.9i 4i ==0.4254i +i +0.9i μμμ⨯,()()()4)计算固端弯矩2213,1414,13ql ql =-10.125m =10.125m 1212FF MKN M KN =-•=•5)弯矩分配4、当1q作用在顶层1)计算分配系数结点“1”:11241414414i==0.22940.9i+i0.94i==0.77140.9i+iμμ⨯⨯⨯()()结点“2”:22341212512414144124i==0.32040.9i+i4i==0.22940.9i+i0.94i==0.52440.9i+iμμμμ⨯=⨯⨯⨯(+i)()(+i)结点“3”:23242436424i==0.37940.9i0.94i==0.62140.9iμμ⨯⨯⨯(+i)(+i)3)计算固端弯矩222332ql ql=-11.25m =11.25m1212F FM KN M KN=-•=•3)弯矩分配5、 当1q 作用在中间层2) 计算分配系数结点“4”:4414741145410.94i ===0.435420.9i +i 4i ==0.130420.9i +i μμμ⨯⨯⨯()()结点“5”:452474121544122564120.94i ===0.344420.9i +i +i 4i ==0.130420.9i +i +i 4i ==0.210420.9i +i +i μμμμ⨯⨯⨯⨯()()()结点“6”:4636942254420.94i ===0.383420.9i +i 4i ==0.234420.9i +i μμμ⨯⨯⨯()()2)计算固端弯矩225665ql ql =-11.25m =11.25m1212FFM KN M KN =-•=•3)弯矩分配6、 当1q 作用在底层1)计算分配系数 结点“13”:11314134413,10134313,161344i ==0.1194i +i +0.9i 40.9i ==0.4024i +i +0.9i 4i ==0.4794i +i +0.9i μμμ⨯,()()()结点“14”:114131234214,151234413,161234314,1712344i ==0.0964i +i +i +0.9i 4i ==0.1974i +i +i +0.9i 40.9i ==0.3224i +i +i +0.9i 4i ==0.3854i +i +i +0.9i μμμμ⨯,()()()()结点“15”:115,12234215,142343151823440.9i ==0.3574i +i +0.9i 4i ==0.2184i +i +0.9i 4i ==0.4254i +i +0.9i μμμ⨯,()()()6)计算固端弯矩2214,1515,14ql ql =-11.25m =11.25m 1212FF MKN M KN =-•=•7)弯矩分配1.重新分配力矩不平衡节点的弯矩2.结构力学求解器复算结果如图所示3.分析分层法误差产生的原因a)分层法计算结构内力时不考虑各层受力对其它层的影响,而实际中是有影响的,也就是把弹性约束当刚性约束而引入了误差;b)分层法计算过程中忽略了结构受力后侧移产生的影响;c)为了减小误差柱的线刚度乘了折减系数,改变了传递系数,折减系数和传递系数本身就带入了一定的误差点;d) 分层法的计算采用力矩分配法,由于力矩分配法精度的限制,使得计算过程中就产生了一定的误差点;……4. 分层计算活载分别作用时产生的弯矩1) 对顶层的影响2) 对中间层的影响a) 2q 作用时b) 1q 作用时3) 对底层的影响a) 2q 作用时以恒载为基准,在任一位置,将所有活载产生的与恒载同号的弯矩相加即得此位置可能产生的最大弯矩,同理,将所有活载产生的与恒载异号的弯矩相加即得此位置可能产生的最小弯矩,由此可得结构所承受荷载产生弯矩的最大最小包络线。