毕业设计结构计算部分计算过程详解
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毕业设计计算步骤毕业设计计算步骤毕业设计是每位大学生在完成学业前必须经历的一项重要任务。
它不仅是对所学知识的综合应用,更是对学生能力的全面考验。
为了顺利完成毕业设计,我们需要遵循一系列的计算步骤,下面将详细介绍。
1. 选择合适的课题毕业设计的第一步是选择一个合适的课题。
这个课题应该与自己所学专业相关,同时要有一定的研究价值和实践意义。
在选择课题的过程中,可以咨询导师或者参考相关文献,以确保自己的课题具有可行性和创新性。
2. 确定研究目标和问题在确定了课题之后,接下来需要明确研究的目标和问题。
研究目标是指想要达到的预期结果,而问题则是需要解决的难题或者疑问。
明确了研究目标和问题后,可以更加有针对性地进行后续的研究和实践。
3. 收集和整理相关文献在进行毕业设计之前,需要对相关领域的文献进行收集和整理。
这些文献可以是学术论文、专业书籍、期刊文章等,通过阅读和分析这些文献,可以了解到前人的研究成果和思路,为自己的研究提供有力的支持和借鉴。
4. 设计研究方法和方案在进行毕业设计的过程中,需要选择合适的研究方法和方案。
研究方法可以是实证研究、案例研究、问卷调查等,根据具体课题的特点和要求选择合适的方法。
研究方案则是对整个研究过程的安排和计划,包括研究的时间、地点、样本选择等。
5. 收集和分析数据在进行研究的过程中,需要收集和分析相关的数据。
数据可以通过实地调查、实验、观察等方式获取,然后通过统计学方法进行分析和解读。
数据的收集和分析是毕业设计的核心环节,需要保证数据的准确性和可靠性。
6. 撰写论文在完成数据的收集和分析之后,接下来需要撰写毕业设计论文。
论文的撰写应该遵循学术规范和格式要求,包括摘要、引言、方法、结果、讨论、结论等部分。
在撰写论文的过程中,需要对研究的过程和结果进行详细的描述和分析,同时要注重逻辑性和条理性。
7. 完成答辩和评审最后一步是进行毕业设计的答辩和评审。
在答辩中,需要向导师和评委展示自己的研究成果和分析思路,并回答相关问题。
第一章 结构选型及布置本次设计采用全现浇钢筋混凝土框架结构,结构平面布置简图见附图。
本次毕业设计结构计算要求手算一榀框架。
针对本教学楼的建筑施工图纸,选择H ~M 轴交⑨轴横向框架为手算对象。
本计算书除特别说明外,所有计算、选型、材料、图纸均为H ~M 轴交⑨轴横向框架数据。
梁、柱、板的选择如下: 1.1梁的有关尺寸 (1)长跨横向框架梁:mm l h 5506600121121=⨯==, 取h=600mm, b=250mm ,短跨横向框架梁(楼道):1127002701010h l mm ==⨯=,取h=400mm ,b=250mm 。
(2)纵向框架梁:mm l h 3754500121121=⨯==,由于纵向布置窗,所以纵向框架梁兼过梁,取h=500mm ,b=250mm 。
1.2柱的选择根据梁的截面选择及有关屋面、楼面的做法,可初略确定柱的尺寸为mm mm 500500⨯方柱。
经验算可满足有关轴压比的要求。
1.3板的选择采用全现浇板,可根据荷载以及梁的尺寸确定板的厚度为 mm 120。
第二章 ⑨号轴线框架计算2.1 计算任务计算作用于H ~M 轴交⑨轴线的恒载、活载、风荷载以及由这些荷载引起的各层梁、柱的内力。
恒载、活载作用下梁端弯矩计算采用弯矩两次分配法;风载作用下的内力计算采用D 值法;地震作用采用底部剪力法。
2.2 计算简图的几何尺寸的确定该房屋主体结构共5层,一到五层层高4.2m 。
该框架结构的计算简图如图3.1所示。
屋盖和楼盖均采用现浇钢筋混凝土结构,板厚度取120mm 。
梁截面高度按跨度的l )81121(-估算,而且梁的截面尺寸应满足承载力、刚度以及延性的要求。
梁截面宽度可取。
h )2131(-梁高,同时不宜小于21柱宽,且不应小于250mm 。
框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算: E N F g nβ= []c N cNA f μ≥式中:N 为柱组合的轴压力设计值;F 为按简支状态计算的柱的负载面积;E g 为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,近似取18KN/2m ;β为考虑地震作用组合后柱的轴压力增大系数,边柱取1.3,不等跨内柱取1.25;n 为验算截面以上的楼层层数。
● 1.框架承重方案的选择房屋平面一般横向尺寸较短,纵向尺寸较长,横向刚度比纵向刚度弱。
当将框架结构横向布置时,可以在一定程度上改善房屋横向与纵向刚度相差较大的缺点,而且由于连系梁截面高度一般比主梁小,窗户尺寸可以设计的大一些,室内采光、通风较好。
因此,在多层框架结构中,常采用这种形式。
框架结构纵向承重方案中,楼面荷载右纵向梁传至柱子,横梁高度一般较小,室内净高较大,而且便于管线纵向穿行。
此外,当地基眼房屋纵向不够均匀时,纵向框架可在一定程度上调整这种不均匀性。
纵向框架承重方案的最大缺点是房屋的横向抗侧移刚度小,因而在工程中很少采用。
框架结构双向承重方案因在纵横两个方向中都布置有框架,因此整体性和受力性能都很好。
特别适合于对房屋结构的整体性要求较高和楼面荷载较大的情况下采用。
主梁的跨度一般为6~9m ,次梁一般为4~7m 。
但是,随着柱网尺寸的加大,楼板厚度以及梁、柱截面尺寸增大,材料用量增加,不经济。
● 2.截面尺寸估算一般,框架梁的截面尺寸可按下式计算:01111~;~81824b b b h l b h ⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭; 多层和高层建筑中的楼面可以做成装配式、装配整体式和现浇式三种形式。
装配式楼面的刚度弱,一般只用于多层建筑。
房屋高度超过50m 的高层建筑宜采用现浇楼面结构。
房屋高度不超过50m 的高层建筑,除现浇楼面外,还可以采用装配整体式楼面,也可以采用与框架梁右可靠连接的预制楼面。
三种楼面结构与框架梁的谅解构造不一样。
在现浇楼面中,楼面板的钢筋与框架梁的钢筋交织在一起,混凝土同时浇灌,整体性好。
在装配整体时候楼面中,将预制的楼面板搁支在框架梁上厚,在预制板上做一层刚性的钢筋混凝土面层,整体性比现浇楼面弱。
装配式楼面时将楼面板直接搁支在框架梁上,整体性差。
在计算框架梁的截面惯性矩时,要考虑楼面板与梁连接使梁的惯性矩增加的有力影响,为力简化起见,可按下表中的简化公式计算量的惯性矩:楼板类型 边框架梁 中框架梁 现浇楼板 I=1.5I 0 I=2.0I 0 装配整体式楼板 I=1.2I 0 I=1.5I 0 装配式楼板I=1.0I 0I=1.0I 0框架柱截面一般都采用举行活方形截面,在多层建筑中,框架柱的截面尺寸可按下式估算:()11~,1~21218::c i c cc c i b H h b b i ⎛⎫== ⎪⎝⎭柱截面宽度;h :柱截面高度;H 第层的层高;在高层框架时,按上式估算的框架柱截面可能偏小,可按下式计算:()v v 21.0N 1.1~1.2N N N c c cvc N b h f N f =——柱中的轴向力,可按下式计算:=——柱支承的楼面荷载面积上竖向荷载产生的轴向力设计值,求时,可近似将楼面板沿柱轴线之间的中线划分,恒载和活载的分项系数均取1.25或近似取12~14kN/m 进行计算。
本科土木工程工民建方向毕业设计结构设计的计算步骤
在进行本科土木工程工民建方向毕业设计结构设计的计算步骤时,需要按照以下步骤进行:
1. 完成前期设计
在进行结构设计之前,需要先完成前期设计,包括建筑功能布局、建筑结构形式、结构设计参数等。
在此基础上,才能进行结构设计的计算。
2. 统计荷载
结构设计的第一步是确定荷载,需要进行统计,包括自重荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等。
统计荷载需要遵守相关的规范和标准。
3. 选择结构材料和断面
结构设计的第二步是选择结构材料和断面,根据荷载的大小和方向以及结构的形式和功能,确定结构的材料和断面。
常用的结构材料有混凝土、钢、木材等,常用的
断面有矩形截面、圆形截面等。
4. 分析结构受力情况
结构设计的第三步是分析结构受力情况,包括弯矩、剪力等。
可以采用有限元分析或手算等方法进行分析。
5. 校核结构稳定性
结构设计的第四步是校核结构稳定性,包括弹性稳定和极限稳定。
需要根据结构的荷载和形式,进行稳定性校核,并确定合适的稳定性系数。
6. 校核结构受力和变形
结构设计的第五步是校核结构受力和变形,包括强度校核和变形校核。
需要根据结构材料和断面、荷载和形式等进行校核,确保结构受力和变形在规定范围内。
7. 编写设计报告和图纸
最后,需要根据设计结果编写设计报告和图纸,包括结构设计的主要内容和结果。
以上是本科土木工程工民建方向毕业设计结构设计的计算步骤,需要在规定的时间内完成,并按照相关标准和规范进行设计。
毕业设计计算内容1、主要计算内容(1)洞门结构计算 (2)初期支护计算 (3)二次衬砌计算 2、洞门结构计算以下给出一个端墙式洞门的计算例子,如果洞门是肖竹式洞门,则可以利用软件参考二次衬砌的内容进行计算。
(1)计算参数确定端墙墙身高度设计h=13.24m ,其中隧道内轮廓净高为8.69m ,二次衬砌厚0.6m 。
墙体宽1.5m,墙体厚1.2m 。
墙体采用内倾式,倾角︒=6α。
由于仰坡坡度为1:0.5,根据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)“洞门设计计算参数”表,取:墙后岩土体的计算摩擦角为︒=70ϕ,重度为3/25m KN =γ,基底摩擦系数6.0=f ,基底控制压应力Mp 80.0=σ。
(2)验算条带的选取及计算要点验算墙身截面偏心和强度以及基底偏心、应力及沿基底的滑动和绕墙趾倾覆的稳定性。
(3)洞门土压力计算根据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)“附录H 洞门土压力荷载的计算方法”,最危险滑裂面与垂直面之间的夹角:图1洞门土压力计算图()()()()()()εαϕϕεεααϕεϕϕεαϕωtan tan 1tan tan 1tan tan tan 1tan tan tan tan tan 1tan tan tan tan 222--+-+-+-+=(1)式中:ϕ—围岩计算摩擦角,︒=70ϕ;αε、—地面坡角与墙面倾角,︒===632arctan 5.01arctanε,︒=6α ()()()()()()44.09272.145515.67898.07475.25486.827898.02888.07475.05486.821051.05486.763tan 6tan 170tan 70tan 163tan 63tan 6tan 16tan 70tan 63tan 70tan 70tan 163tan 6tan 70tan tan 222==⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯+=︒︒-︒-︒+︒︒︒-︒+︒︒-︒︒+-︒︒+︒=ω ︒=︒=∴22w 8.21w ,取 。
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。
一榀框架结构计算毕业设计
在毕业设计中,一榀框架结构计算是一个重要的任务。
框架结构计算是指对一个建筑结构的各个组成部分进行静力学分析和计算,以确保其安全性和稳定性。
在进行框架结构计算时,首先需要确定结构的载荷情况,包括重力荷载、风荷载、地震荷载等。
接下来,根据结构的几何特征和材料属性,通过应力分析来确定结构中各个部位的应力和变形情况。
在计算框架结构时,常用的分析方法包括静力学方法和动力学方法。
静力学方法是指基于受力平衡条件和弹性本构关系进行计算,适用于结构的稳定和静力响应分析。
而动力学方法则考虑结构的动力响应,用于分析结构的地震响应和振动特性等。
在进行框架结构计算时,需要进行梁、柱、节点等构件的设计和计算。
梁的计算一般包括截面尺寸、受力状态、刚度等参数的确定。
柱的计算则需要考虑其承载能力和稳定性。
而节点的计算则关注于连接构件的稳固性和刚度。
在进行框架结构计算时,需要使用一些工程软件和计算工具来辅助分析。
常见的软件包括ANSYS、SAP2000、ETABS等,它们能够对框架结构进行模型建立、应力分析和稳定性计算等。
综上所述,一榀框架结构计算是毕业设计中的重要任务,需要进行载荷分析、弹性力学分析和构件计算等。
通过合理的计算和分析,能够保证框架结构的安全性和稳定性,为后续的建筑施工和使用提供可靠的依据。
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。
本科土木工程工民建方向毕业设计结构设计的计算步骤1.构件截面确信关于构件界面要求一样是先依照刚度、构造等要求估算截面尺寸,然后进行计算,最后验证刚度和构造是不是要求。
关于具体构件的具体估算方式如下: .楼板厚度的确信按刚度条件,板厚为l/50;(l 是最大板的最大跨度)按构造要求,现浇钢筋混凝土双向板的厚度为80mm ≦h ≦160mm ; 取以上两条的最大值; .主梁截面尺寸确信主梁高h=(1/14—1/10)l (l 是主梁的最大跨度) 主梁宽b=(1/3—1/2)h 取以上两条的最大值; .次梁截面尺寸确信次梁高h=(1/16—1/12)l ,(l 是次梁的最大跨度) 次梁宽b=(1/3—1/2)h .框架柱截面尺寸确信关于多层框架,不管从受力的角度,仍是柱的净高而言,都以底层最为不利。
底层结构层高H ,柱截面高度取h=(1/15—1/20)。
关于三级以上建筑物,需要限制柱的轴压比,柱截面面积应知足下式:cf NA λ≥,别离要计算中柱和边柱,安在依照一个柱子经受的面积和层数估算。
.材料选择a) 混凝土强度品级: b) 钢筋级别:注意点:一、关于板梁的估算尺寸,为了保证不至于后面计算刚度后不合要求从头算,在没有建筑方面特殊要求的情形下,截面尺寸取得稍大点,可是不该该过大,过大不经济。
一样比范围的中间值大点即可;二、在估算柱子的尺寸时,注意要关于抗震品级大于二级的建筑物有轴压比的限制,必然要考虑,不然最后容易超限。
而且在计算柱子的尺寸时,应注意尺寸,小可能不合刚度要求,大的话造价会大大提高。
3、选取混凝土和钢筋强等品级的时候应考虑国家标准要求、工程上利用的频繁度和购买的难易程度。
2.荷载计算计算构件的线刚度计算梁柱的线性刚度,为下面的内力计算做好预备。
并计算出各节点在各方向的刚度分派系数。
、恒荷载的计算关于横荷载计算,计算楼板荷载,需要计算结构层,各类防水,楼面层,吊顶,抹灰的各类荷载,然后计算墙的荷载,也是分为结构层,抹灰装饰层等荷载,一样墙下会设置梁,因此先计算墙的荷载。
(完整版)框架结构毕业设计计算书钢筋混凝⼟现浇框架设计系别:专业年级:姓名:学号:指导教师:⼀、设计任务某五层教学楼,钢筋混凝⼟现浇框架结构。
建筑平⾯为⼀字形,如图1所⽰。
底层层⾼ 4.2m,其它层⾼ 3.6m,室内外⾼差0.3m。
(结构布置如下图1)图11设计内容(1)结构布置确定柱⽹尺⼨,构件截⾯尺⼨,绘制框架结构平⾯布置图。
(2)框架内⼒计算竖向荷载作⽤下可按分层法计算内⼒,⽔平荷载作⽤下按D值法计算框架内⼒。
(3)内⼒组合(4)框架梁和柱承载⼒计算①框架梁承载⼒计算包括正截⾯和斜截⾯承载⼒计算,计算梁的纵向钢筋和箍筋,并配置钢筋。
②框架柱承载⼒计算包括正截⾯和斜截⾯承载⼒计算,计算柱的纵向钢筋和箍筋,并配置钢筋。
(5)框架侧移验算验算顶点侧移和层间侧移,使之符合规范要求。
(6)绘制框架配筋施⼯图。
2设计条件(1)⽓象条件基本风压0.5+6×0.01=0.56kNm2,地⾯粗糙度为B类。
注:以现场按编号布置的为准,本⼈编号6号(2)⼯程地质条件地表下0-10m深度⼟层均可做天然地基,地基承载⼒为180kPa。
(3)屋⾯及楼⾯做法: p]]—6tg①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;现浇混凝⼟楼板100mm;15mm厚纸筋⾯⽯灰抹。
②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;现浇混凝⼟楼板;底层为15mm厚纸筋⾯⽯灰抹底。
(4)楼⾯屋⾯活荷载为:1.5+28×0.01=1.78 kNm2(注:楼⾯、屋⾯活荷载以现场按学号布置的为准,本⼈学号28)⼆.框架结构计算过程1.平⾯布置(1)结构平⾯布置(见图2)图 2 结构平⾯布置(2)构件尺⼨确定边跨(AB、CD)梁:取中跨(BC)梁:取框架柱⾃重0.3×0.45×3.6×25=12.15 kN(柱⼦粉刷算在墙体之中)连系梁传来的楼⾯⾃重0.5×4.5×0.5×4.5×3.24=16.4 kN中间层边节点集中荷载 118.5 Kn中柱连系梁⾃重11.25 kN中柱粉刷0.92 kN内纵墙⾃重4.5×(3.6-0.4)×0.24×19=65.66 kN内纵墙粉刷4.5×(3.6-0.4)×2×0.02×17=9.79 kN框架柱⾃重12.15 kN(柱⼦粉刷算在墙体之中)连系梁传来的楼⾯荷载0.5×(4.5+4.5-3)×1.5×3.24=14.58 kN0.5×4.5×2.25×3.24=16.4kN中间层终结点集中荷载 130.75 Kn e)恒荷载作⽤下的结构简图如图5图5 恒荷载作⽤下结构计算简图(2)活荷载计算屋⾯活荷载1.78KNm2,楼⾯活荷载1.78KNm2,⾛廊楼⾯活荷载1.78KNm2。
框架结构毕业设计内力计算步骤(仅供参考,配筋计算不在内)一.进行结构方案比较,选定结构方案,进行结构布置1. 结构选型:在建筑设计的基础上,从抗震要求方面、房屋总高度、层数、柱最大间距等,说明为何选用框架结构,而不采用框剪结构、内框架结构、剪力墙结构以及砖混结构。
2. 楼盖结构方案比较:确定承重方案,进行结构布置,比较选用现浇板及预制板的不同点,画出三种以上结构平面布置草图,比较后全组共同确定一种方案,画出结构平面布置图,进行编号对框架负载面积基本相同的编同一个号:“KJ-X ”;连续梁用“L-X ”表示;现浇板用“B-X ”表示;构造柱用“GZ-X ”表示;预制板放在选板后再补画,其他见结构参考图。
二.初步选择梁柱截面尺寸及材料强度等级1. 确定梁柱剪力墙截面尺寸 (1)梁1)框架梁:b b b h b l h )31~21()121~81(==按抗震要求:42120041≥≥≥≥bnc b b b b h l b b mmb h b 荷载大(一般指活荷大或负荷面积大),取大值。
2)连续梁:b b b h b l h )31~21()181~121(==另外,确定梁宽时,尽量与填充墙厚度相同,可使室内不见梁棱角,纵向框架梁还要考虑下皮最好与窗上口标高相同,以免再设过梁。
(2)现浇板及预制板现浇板厚:工业建筑:;80mm h ≥ 连续单向板:40l h ≥;双向板:50l h ≥; (3)柱截面尺寸:;300mm b c ≥柱净高与截面高度之比4≥cnh H ; 截面积cc f NA )55.0~45.0(≥;式中N 为首层柱根估算轴力设计值,计算方法如下:对于中柱与边柱,分别找出负荷面积最大的柱,算出一层楼面的面荷载,假设屋面荷载同楼面荷载,用此荷载乘以层数再乘以负荷面积,即为所求N 。
柱自重略去不计,各层Ac 宜相同。
2. 确定材料强度等级钢筋:按抗震要求,确定纵筋与箍筋级别;混凝土:按抗震要求,并考虑现浇板砼质量,经济确定砼强度等级,考虑首层较高,变形较大,可适当提高砼强度等级。
毕业设计手写计算书计算思路1 设计资料2 结构选型2.1 结构体系选型:采用全现浇框架结构(纵横向承重)体系 2.2 其它结构选型:屋面和楼面均采用现浇钢筋混凝土楼板3 结构布置3.1 确定柱网:框架主梁跨度6—9m 之间为最经济,次梁跨度一般为4-6米。
3.2 梁初选截面:抗震规范第6.3。
6条规定:b ≥200;主梁:h = (1/8~1/12) l ,b =(1/3~1/2)h ;次梁:h = (1/12~1/16) l ,b =(1/3~1/2)h.3.3 柱初选截面:抗震规范第6。
3.1条规定:矩形柱bc 、hc ≥300,圆形柱d ≥350;115c i b H =;()12c c h b =(i H :结构层高)3.4 板初选厚度:单向板跨度位于1.7—2.5米,一般不宜超过2。
5米;双向板跨度不宜超过4米。
单向板:h = l /40 ~ l /45 (单向板) 且h ≥60mm; h = l /50 ~ l /45 (双向板) 且h ≥80mm.4 框架结构计算4.1 确定框架的计算简图1. 结构层高和梁跨度确定:注意首层结构层高指基础顶面至楼板顶面的距离2. 梁线刚度:对于现浇楼板,考虑楼板的约束,边跨梁取01.5I I =,中跨梁取02.0I I =。
3. 柱线刚度:4.2 楼面恒载作用下框架内力计算1. 恒荷载计算:屋面恒荷载→顶层屋面梁线荷载(包括边跨和中跨);楼面恒荷载→中间层梁线荷载(包括边跨和中跨),屋面恒荷载→顶层边节点集中荷载、顶层中间节点集中荷载;楼面恒荷载→中间层边节点、中间节点集中荷载。
2. 计算简图:层高及梁线刚度取值与前面相同,但注意柱线刚度考虑模型固结与实际不符,除底层外,上层各柱的线刚度乘以0。
9修正。
3. 分层力矩分配法:计算各层的弯矩图→各层弯矩图叠加→整体在恒载作用下的弯矩图→将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正→框架梁在实际分布荷载作用下按简支支梁计算跨中弯矩→总弯矩图。
预应力混凝土简支梁桥结构设计计算流程上部结构一、设计荷载1.恒载:梁体自重及桥面铺装,栏杆,过桥管线等;2.活载:公路—1级;3.温度:体系升温、降温,局部温差等;4.基础不均匀沉降;5.地震荷载;6.船只撞击荷载;7.其他荷载。
二、设计依据1.设计任务书;2.相关设计规范;3.其他参考资料。
三、结构设计与尺寸拟定参见设计任务书。
四、材料及性能指标参见设计任务书。
五、结构计算与验算1.主梁内力计算(1)计算模型建立采用简支桥面连续结构,施工过程中不存在体系转换,施工过程以及成桥状态计算模型均为简支梁。
(2)主梁截面几何特性计算,并校核截面效率指标。
(3)恒载内力计算A.一期恒载包括预制主梁、横隔梁自重。
B.二期恒载包括桥面铺装、防撞栏杆、灯柱等。
C .恒载作用效应计算按下图所示内力影响线进行主梁弯矩、剪力计算。
影响线影响线(4) 活载内力计算 A .冲击系数按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)规定,计算汽车荷载的冲击系数。
B .计算主梁荷载横向分布系数 C .活载内力计算主梁截面最大弯矩、剪力以及反力结合荷载横向分布系数采用在影响线上(上图)直接加载求得。
包括:跨中截面最不利弯矩,四分之一截面最不利弯矩、剪力,支点截面最不利剪力等。
(5) 主梁内力组合按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)规定进行组合。
可参照下面的表格。
2.预应力钢束力的估算和布置(1)预应力钢束力的估算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)规定,预应力梁应满足正常使用极限状态的应力要求和承载能力极限强度的要求,以此要求并根据内力情况对主梁所需的钢束数进行估算,并且按这些估算的钢束数的多少来确定主梁的配束。
A.按正常使用极限状态的应力要求估算钢束数。
B.按承载能力极限状态估算钢束数。
(2)预应力钢束力的布置包括纵断面布置和横断面布置。
3.截面几何特性计算4.钢束预应力损失计算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)规定进行。
内花键涨紧结构毕业设计计算说明同学们!今天咱们来聊聊内花键涨紧结构毕业设计的计算说明。
这可是毕业设计里挺重要的一部分呢,咱得把它搞明白,这样才能让咱们的设计又靠谱又实用。
下面我就给大家详细讲讲,大家可要认真听哦!一、为啥要了解内花键涨紧结构的计算呢?想象一下,你设计了一个机械装置,里面有内花键和轴配合。
就好比自行车的链条和链轮,它们得紧密配合,才能让自行车顺利前行。
内花键涨紧结构也是一样的道理,它能让轴和内花键之间的连接更牢固,传递动力更稳定。
要是计算没做好,配合太松了,动力传递就会打折扣,就像自行车链条松了,骑起来会很费劲;要是配合太紧了,安装拆卸就麻烦了,还可能把零件弄坏。
所以呀,准确的计算是非常重要的!二、计算前需要知道的一些事儿。
(一)了解内花键和轴的基本参数。
在计算之前,咱们得先清楚内花键和轴的一些基本信息,比如说:- 内花键的齿数:就好比齿轮的齿一样,内花键也有齿数,不同的齿数会影响到配合的精度和承载能力。
比如说,一个内花键有20个齿,另一个有30个齿,它们在同样的工况下,承载能力可能就不一样。
- 内花键的模数:模数就像是一个衡量内花键大小的标准。
模数越大,内花键的尺寸也就越大,能承受的力也就越大。
比如说,模数为2的内花键比模数为1的内花键要大一些,更结实。
- 轴的直径:这个就不用多说啦,轴的粗细直接关系到它和内花键的配合。
就像插销和插孔,轴的直径得合适,才能插得进去,还得牢固。
(二)确定工作载荷和工况。
咱们还得知道这个内花键涨紧结构在实际工作中要承受多大的力,以及它的工作环境是怎么样的。
比如说:- 工作载荷:如果是一个汽车发动机里的内花键涨紧结构,它要承受发动机传来的很大的扭矩,那计算的时候就得考虑这个大扭矩的影响;要是一个小玩具电机里的内花键,承受的力就小多了。
- 工况:如果工作环境比较恶劣,像在高温、潮湿或者有腐蚀性的地方,那材料的选择和计算就得考虑这些因素。
比如说,在海边的机器,因为海水有腐蚀性,材料就得选耐腐蚀的,计算的时候也要考虑腐蚀对强度的影响。
● 1.框架承重方案的选择房屋平面一般横向尺寸较短,纵向尺寸较长,横向刚度比纵向刚度弱。
当将框架结构横向布置时,可以在一定程度上改善房屋横向与纵向刚度相差较大的缺点,而且由于连系梁截面高度一般比主梁小,窗户尺寸可以设计的大一些,室内采光、通风较好。
因此,在多层框架结构中,常采用这种形式。
框架结构纵向承重方案中,楼面荷载右纵向梁传至柱子,横梁高度一般较小,室内净高较大,而且便于管线纵向穿行。
此外,当地基眼房屋纵向不够均匀时,纵向框架可在一定程度上调整这种不均匀性。
纵向框架承重方案的最大缺点是房屋的横向抗侧移刚度小,因而在工程中很少采用。
框架结构双向承重方案因在纵横两个方向中都布置有框架,因此整体性和受力性能都很好。
特别适合于对房屋结构的整体性要求较高和楼面荷载较大的情况下采用。
主梁的跨度一般为6~9m ,次梁一般为4~7m 。
但是,随着柱网尺寸的加大,楼板厚度以及梁、柱截面尺寸增大,材料用量增加,不经济。
● 2.截面尺寸估算一般,框架梁的截面尺寸可按下式计算:01111~;~81824b b b h l b h ⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭; 多层和高层建筑中的楼面可以做成装配式、装配整体式和现浇式三种形式。
装配式楼面的刚度弱,一般只用于多层建筑。
房屋高度超过50m 的高层建筑宜采用现浇楼面结构。
房屋高度不超过50m 的高层建筑,除现浇楼面外,还可以采用装配整体式楼面,也可以采用与框架梁右可靠连接的预制楼面。
三种楼面结构与框架梁的谅解构造不一样。
在现浇楼面中,楼面板的钢筋与框架梁的钢筋交织在一起,混凝土同时浇灌,整体性好。
在装配整体时候楼面中,将预制的楼面板搁支在框架梁上厚,在预制板上做一层刚性的钢筋混凝土面层,整体性比现浇楼面弱。
装配式楼面时将楼面板直接搁支在框架梁上,整体性差。
在计算框架梁的截面惯性矩时,要考虑楼面板与梁连接使梁的惯性矩增加的有力影响,为力简化起见,可按下表中的简化公式计算量的惯性矩:楼板类型 边框架梁 中框架梁 现浇楼板 I=1.5I 0 I=2.0I 0 装配整体式楼板 I=1.2I 0 I=1.5I 0 装配式楼板I=1.0I 0I=1.0I 0框架柱截面一般都采用举行活方形截面,在多层建筑中,框架柱的截面尺寸可按下式估算:()11~,1~21218::c i c cc c i b H h b b i ⎛⎫== ⎪⎝⎭柱截面宽度;h :柱截面高度;H 第层的层高;在高层框架时,按上式估算的框架柱截面可能偏小,可按下式计算:()v v 21.0N 1.1~1.2N N N c c cvc N b h f N f =——柱中的轴向力,可按下式计算:=——柱支承的楼面荷载面积上竖向荷载产生的轴向力设计值,求时,可近似将楼面板沿柱轴线之间的中线划分,恒载和活载的分项系数均取1.25或近似取12~14kN/m 进行计算。
——混凝土轴心抗压强度设计值。
为了减少构件类型,多层房屋中的柱截面沿房屋高度不宜改变。
高层建筑柱截面沿房屋高度可根据房屋层数、高度、荷载等情况保持不变或者做1~2次改变。
当柱截面沿房屋高度变化时,中间柱宜使上下柱轴线重合,编著和角柱宜使截面外边线重合。
框架柱截面惯性矩:3112c c I b h =框架柱的线刚度为:c c iE I i H =本设计中的柱截面估算方法:C c c N cA b h f μN=≥A c ——框架柱截面积: b c ——框架柱的截面宽度; h c ——框架柱的截面高度;N ——柱轴向压力设计值,按下式进行估算:12G N qSn γααβ=μN —框架柱的轴压比限值,抗震等级为1~3级时按下表取值,抗震等级为4级及非抗震时,取1.0。
f c ——柱混凝土抗压强度设计值,N/mm 2 。
γg ——分项系数(已包含活载),可取1.25;q ——每个楼层上单位面积的竖向荷载标准值,kN/m 2 ,参考下表计算。
《高规》5.1.8 条的条文说明中有这样的叙述:目前国内钢筋混凝土结构高层建筑有恒载和活载引起的单位面积重力,框架和框剪结构的约为12~14kN/m 2 ,剪力墙和筒体约为13~16kN/m 2;S ——柱一层的受荷面积,mm 2; n ——柱承受荷载的楼层数;α1——考虑水平力产生的附加系数,风荷载活四级抗震时,α1=1.05;3~1级抗震等级是,α1=1.05~1.15; α2——边柱、角柱轴向力增大系数,边柱α2=1.1,角柱α2=1.2,中柱α2=1.0; β——柱有框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.7~0.8。
无剪力墙时取1.0框架柱轴压比限值结构体系抗震等级一级二级三级框架结构0.7 0.8 0.9框剪、筒体结构0.75 0.85 0.95部分框支剪力墙0.6 0.7 ——注:1)轴压比μN=N/f c A,指考虑地震作用组合的框架柱和框支柱轴向压力设计值N与柱全面积A和混凝土轴心抗压强度设计值f c乘积之比值,对不进行地震作用计算的结构,取无地震作用组合的轴力设计值。
2)当混凝土强度等级为C65~C70时,轴压比限值宜安表中数值减小0.05;混凝土强度等级为C75~C80时,轴压比限值宜按表中数值减小0.10。
3)剪跨比λ不大于2的柱,其轴压比限值应按表中数值减小0.05;对剪跨比λ小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施;4)沿柱全高采用井字复合箍,且箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm,或沿柱劝告采用复核举行螺旋箍,且螺距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm,活沿柱全高采用连续复合举行螺旋箍,且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时,轴压比限值均可按表中数值增加0.10;上述三种箍筋的配筋特征值λv均应按增大的轴压比有“住古今加密区的箍筋最小配箍特征值”表查得。
5)柱经采用上述加强措施后,其最终的轴压比吧限值不应大于1.05竖向荷载标准值估算值结构体系竖向荷载标准值(已包含活荷载)(kN/m3)框架结构轻质砖10~12机制砖12~14 框剪结构轻质砖12~14机制砖14~16筒体、剪力墙结构15~18● 3.计算简图底层柱高可以从基础顶面算至楼面标高处,中间层的柱高可以从下一层楼面标高算至上一层楼面标高,顶层柱高可以从顶层楼面标高算至屋面标高。
当上下柱截面发生改变时,取截面较小的截面形心轴线作为计算简图上的柱单元,待框架内力计算完成后,计算杆件内力时,要考虑荷载偏心的影响。
● 4.D值法1.应注意:平面图不对称的时候,两侧的柱的D值是不一样的。
反弯点法是梁柱线刚度比大于3时,假定节点转角为0的一种近似方法。
当柱子的截面较大时,梁柱线刚度比常常较小,特别是在高层框架结构或抗震设计时,梁的线刚度可能小于柱的线刚度,框架节点对住的约束应为弹性支承。
柱子的抗侧移刚度不但与柱的线刚度有关,而且海域梁的线刚度有关,另外,与该楼层所处的位置、上下楼层梁的线刚度之比,以及上下层层高,甚至于房屋的总层数有关。
因此,应对反弯点法中的反弯点高度进行修正。
修正后的柱的抗侧刚度有“D”表示,故通常成为D值法。
该方法的计算步骤与反弯点法相同,精确度比反弯点法高。
但与反弯点法一样,做了平面结构假定,忽略了轴向变形。
同时,D值法虽然考虑了节点转角,但又假定同层各节点转角相同,推导D值及反弯点高度是,还作了一些假定。
因此,D值法也似乎近似方法。
随层数增加,忽略轴向变形带来的误差也增大。
D 值法需要解决的是,修正后的框架柱的抗侧刚度“D ”的确定,调整后框架柱的反弯点高度。
212K c AB AB jABc AB i V D u h i ααα==∆——柱的线刚度;——考虑梁中刚度比值及柱端约束条件对柱抗侧刚度的影响系数,当框架梁的线刚度为无穷大时,=1;h——一般梁柱线刚度比。
2. 确定主的反弯点高度:影响著的反弯点的高度的主要因素是柱上下端的约束条件。
当梁端固定或梁端转角完全相等时,反弯点在中点。
梁端约束刚度不同时,梁端转角页不相等,反弯点移向转角较大的一端,也就是移向约束刚度较小的一端。
当一端为铰接时(支承转动刚度为0),反弯点与该端铰重合。
影响梁端约束刚度的主要因素是:1) 结构总层数以及该层所在位置; 2) 梁柱线刚度比;3) 荷载形式;4) 上层与下层梁刚度比;5) 上下层层高变化。
在D 值法中,通过力学分析求得标准情况下的标准 反弯点高度比y 0(即反弯点到柱下端距离与柱全高的比值),再根据上下梁线刚度比值及上下层层高变化,对y 0进行调整。
标准反弯点高度比试标准的举行框架在各层等高、等跨以及各层梁柱线刚度均相同的多层框架在水平荷载作用下用力法求得的反弯点高度比y 0。
5.屋面及楼面设计1. 板的分类:根据受力的不同,楼板一般可分为单向板和双向板。
钢筋混凝土楼盖结构中有纵横两个方向的梁把楼板分割为很多区格板,每一区格的板一般在四边都有梁或墙支承,形成四边支承板。
为了设计上的方便,《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)第10.1.2 条规定:1) 当长边与短边长度之比不大于2.0时,应按双向板计算;2) 当长边与短边长度之比大于2.0,但小于3.0时,宜按双向板计算;当按沿短边方向受力的单向板计算式,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。
3) 当长边与短边长度之比不小于3.0时,可按沿短边方向受力的单向板计算。
两对边支承的板按单向板计算。
在双向板肋梁楼盖中,由梁划分的区格板尺寸不宜过小,梁的数量增多,施工复杂,板受力小,材料得不到充分利用。
板区格也不宜过大,板区格过大时,板的厚度增加,材料用量增多,结构自重增大,同样也不经济。
双向板肋梁楼盖中,双向板区格一般以3~5m 比较合适,当柱网尺寸较大时,可以增设梁,使板区格尺寸可控制在较为合理的范围之内。
2. 双向板配筋计算系数表的应用。
1) 根据l ox /l oy 查表,得到m x 和m y ,这里得到的数据分别是平行于x 方向和y 方向的板的中心点处单位板宽内的弯矩。
是板中心处的弯矩。
2) 得到m x,max 和m y ,max ,这里得到的数据分别是平行于l ox 和l oy 方向的板跨内最大弯矩,是板跨内的最大弯矩;3) 得到m x ’和m y ’,这里得到的数据分别是固定边中点沿l ox 和l oy 方向单位板宽内的弯矩,是支座处的弯矩。
()()()()()()()2,m ax ,m ax 2,m ax ,m ax ,m ax ,m ax ,m ax ,m ax ,m ax ,m ax 20/,0.20.20.2''''x x ox y y oy x x x x y y y x x x ox x x o m m g q l m m g q l m kN m m m m m m m m m m m g q l m m g q l μμμμ⎧⎫=+⎪⎪=⎨⎬=+⎪⎪⎩⎭⎧⎫=+⎪⎪=⎨⎬=+⎪⎪⎩⎭=+=+ 等号左边的是板中心处弯矩,单位是表示每米板宽内的弯矩,而右边的则没有单位,仅仅是一个系数而已。