第一篇：《建筑索结构设计计算与实例精选》
《建筑索结构设计计算与实例精选》张其林 编著 前言
近几十年来，建筑索结构在我国得到了十分快速的应用和发展，在这一领域的发展过程中，工程实践远远领先于设计计算理论的研究，也极大地推动了我国设计计算理论的发展，近几年来，围绕建筑索结构已发表了许多研究论文和若干部专著，然而，令人遗憾的是，迄今为止，我们已经建成的建筑索结构的体系均非我们首创
上海市工程建设规范《建筑结构用索应用技术规程》
通用有限单元软件具有强大的一般结构问题的计算与分析功能，但往往不能模拟建筑所结构的实际成型过程和工作机理
第一章 索的构成和力学性能
建筑索结构中的“索”可泛指只能受拉的钢拉杆和钢索。
钢拉杆由杆身、锚头、调节套筒组成。
钢索由索体、护层和锚具组成。
第二章 索的计算模型
对于较细较短的索，索的自重对索自身及索结构的工作性能影响不大，可采用两节点的只拉不压的线单元模拟索的工作，将索的自重等效作用到两端节点处；
对于较粗或较长的索，索的自重可能对索自身或结构的工作性能影响较大，宜采用能够考虑索跨中自重的力学模型，可以采用多个只拉不压的两节点索单元或采用悬链线单元。
第三章 索结构计算中的基本定义
主动索：施工过程中通过主动张拉，控制张拉端索力的建筑用索。
被动索：施工过程中事先下料，索力的导入是由于主动索的张拉生成的建筑用索。建筑索结构的三个状态
（1）搭设支承体系，安装钢结构构件和被动索→零状态；
（2）张拉主动索，撤除支承体系，形成自平衡的预张力结构体系→初始状态
（3）荷载作用下→工作状态
结构的初始状态直接影响了结构工作状态的性能，也直接决定了结构的零状态。找形分析是指寻找并确定在主动索预张力作用下结构的初始状态几何及其对应的内力。
结构施工过程跟踪分析是指对这一过程及其安全性所进行的数值模拟和分析。结构自重效应的考虑：
1）结构初始状态是主动索预张力效应和结构自重效应共同作用下的平衡状态，找形分析时应该同时考虑自重作用。
2）只将给定主动索力对应的平衡状态作为初始状态，结构自重在找形分析时可不考虑，但应作为恒载的一部分在计算工作状态时考虑。
第二篇：建筑结构设计日记
建筑结构设计日记
12月17日
星期一
天气：晴朗
在结束了大学四年级的课程之后，实习的日子终于开始了，我一直都在盼着它快点到来，在学校学习的理论知识如果不能结合实践去理解，分数不能说明一切。
这次实习中，学了很多学校里学不到的东西，让理论相结合实际，加深我对建筑专业的理解，也有助于以后的专业课的学习和掌握。
我选择了咸阳建筑设计院作为实习地点，这主要是根据我个人的发展方向来决定的，而且在设计院里除了可以了解建筑和结构设计方面的工作，还有机会了解其他方面的知识。
12月18日
星期二
天气：晴朗
进设计院实习可不是一件容易的事，这样一件复杂而有难度的事在日记里就不多说了。终于，我进了咸阳建筑设计院，咸阳建筑设计院是一个有一定规模的设计院，每个人都有一台电脑，和我原先想的差不多。
很幸运的是，我刚来就有地方坐，还有台电脑用，老师说过毕业设计的时候要用到一些制图软件，象CAD和一些建模软件，从事设计这方面的工作也是必须要会使用这个制图软件，为了更好的投入到本专业中，我借了一些CAD及建模所要用的教程，想利用暑假好好研究，在设计院里又有那么多老师可以问，学起来一定比一个人摸索要快多了！
12月19日
星期三
天气：多云
我通过一短时间的实习，我已经很熟练的掌握了CAD和一些建模软件，今天总工叫我去给我讲解了设计院里的一些常规工作，也就是基本流程，流程大致如下：投资商投资—国家审核批准—设计院做出建筑方案—中标—设计院做出建筑设计（包括建筑物正，立，剖面，水电，供暖的设计）--建筑部审核批准—施工单位施工—监理进行审核—施工完成，交工—装潢公司进行装修—交工—由投资商和房地产公司进行买卖。整个过程建筑物的设计部分占了相当重要的位置。所以设计的时候，每一步都要按照规定，每一步都要谨慎。
听完后，我发现了自己身上的许多缺点和不足，不仅让我学习到了各种专业的实践知识和经验，而且也让我认识到了很多自己性格上的缺憾，让我受益匪浅。
12月20日
星期四
天气：多云
这里的每一个人画图的速度都相当快，我站在旁边看得时候，往往是没看到他们敲击任何命令，只听到劈里啪啦的键盘声和滴滴的鼠标点击声，图形就很出来了，而我却连他们的画图思路 都还没看明白。
这个办公室里搞建筑的居然是我师兄，也是我们学校毕业的，所以这就好办了，既然是校友，我就没什么不好意思的了，不懂的经常去问他，他人很好，只要他会的都告诉我。当然，在他们忙得时候我不会去妨碍他们的工作，我一般都会把不懂的问题先记下等到他们谁有空的时候，就拿去问个明白，画图的问题是逮到谁就问谁，而建筑方面的问题当然就要问师兄了。他还告诉我在做设计时不但要运用到建筑学方面的知识还有房屋构造方面的知识，建筑材料方面的知识，建筑施工方面的知识以及其他方面的知识，现在看来在学校学到的知识还真是他少啊！
12月21日
星期五
天气：晴朗
今天总工把我叫去让我做三原酿造厂的一个多层商住楼，因为我们上学期的课程设计就是住宅设计，听到这里我还暗自开心，当说到详细情况是我就有点暗悔了，原来比我想象的要难，要求面宽不能超过76米，层高6层，建筑本身为砌体结构，因为他是临街建设的，所以不能把楼梯间的门放在临街那边，又因为车辆要从楼底穿过，所以要留出过车的门洞来，这样就不是太容易了，而且在以前的设计中我们从来都没把建筑上的问题结构上的问题联系起来，现在到了实际中，真有点后悔以后怎么忽略了这些重要的问题啊！
看来设计并没有我想像中那么简单，还要加倍努力啊！
12月24日
星期一
天气：多云
今天上午办公室可热闹了，来了好几个房产公司的人，应该可以称他们为甲方代表。院里根据他们的要求已经出了效果图，不过好像甲方不是很满意，该项目是一个县级市的商业步行街，甲方觉得还是最好把入口处的石门去掉，效果会更好。建筑方案是吴工做的，原先设计的时候就是根据甲方的要求来做的，甲方要求做石门，显得气派，现在效果图出来了，又觉得不是很理想，要求设计院重新设计，把石门去掉。等甲方走了，我问吴工这种情况多不多，他说太正常了，这样的重复劳动对于设计院来说是家常便饭，这次不过是去掉一个门，基本上不会牵扯到太多东西，所以改动的工作量 也不是很大，有的时候甲方会全盘否定你的设计方案，你就必须得重新设计，现在的甲方都很挑剔，设计费可没那么容易拿。
看来做哪一行都不容易啊！想象我的以后真有些担心。
12月25日
星期二
天气：晴朗
在学校里所做的建筑方案仅仅是依据个人喜好的体现，在设计是几乎不考虑它的真正在施工中的可实施性，不管方案的结果如何，只要做到三草就算是OK了，可是到了岗位上不止做到三草，四草，五草那是很多见的，直到要做到甲方满意为止，而甲方这个即熟悉又陌生的词让人有些毛骨悚然，现在我们的水平还是有限的，如果直接和甲方交流，心理真是有些心虚，为了不被甲方突如其来的问题问到，我就要好好的做写准备。
看各种规范是必不可少的，下来就是各种相关的书籍，又要看书又要拿出漂亮的方案来，那段时间真的吃了不少的苦啊！看来做什么事都不容易，努力！加油！
12月26日
星期三
天气：多云
今天户型及平面图已基本定型，感觉轻松了一大截，拿去给总工看，谁知道他给我提了一大堆意见最总要的就是结构上的问题，因为在底层要过车，根据《放火规范》以及考虑到要有大车的进出，所以要设一个4*4的门洞，由于结构上的生疏，我把门洞设到第一间房间的下面，经过了总工的讲解，我才知道，在砖混结构中，如底部要开洞的话不能放在房间的第一间下面，那样就没办法承载上面的荷载。真是不做不知道，一做里面还要有怎么多的东西需要去考虑啊！还有一些别的问题象楼梯间的开间，在学校里一般设在2.7米，可总工告诉我在实际工程中设计到2.4米就可以了，所以有些东西还是在实际中总结出来的。
对于自己这样一个即将步入社会的人来说，需要学习的东西很多，而他们则是我们最好的老师，正所谓“三人行，必有我师”。
12月27日
星期四
天气：晴朗
在修改过总工提出的一些错误后，我就开始画立面和剖面了，由于在做平面图之前，我已有的初步的想法，所以做起来并不难，很快的立面就出来了，可到了画剖面时又有了新问题—高度的问题，由于一层是商铺层高设在了3.6米，但要满足大车的通过必须抬高层高或降低地坪，在于总工讨论过后，决定降低地坪，可降低地坪由之又有了新问题，就是怎么样可以排水，在与排水专业的人员碰头只后，在从室外地坪降到-0.900米处设一个排水沟，然后在降低到-1.050米处，形成自然排水，这样在不同专业的相互沟通中一系列的问题的已解决。
从今天的事情来看各个部分都必须相符，既不能有相互冲突，也不能脱离了关系。
12月28日
星期五
天气：多云
一连多日的紧张工作，商住楼的方案图已有了完整的成果了，出了图再次拿到总工那审核，没想到总工又找到了很多的问题，建筑是一项严谨的工作，大到总平面的设计，小到一个窗户的画法，以前马马乎乎的毛病在这里暴露的清清楚楚。以前在画窗户是都是直接运用天正建筑图库里的窗户，只在乎是否好看，从来没想过是否在实际工程中适用。今天在总工的指出后才发现建筑并不是自己想怎么做就怎么做，一定要和实际相结合。
未来的设计建筑设计应具有物质功能和精神功能的两面性，设计在满足物质功能的基础上更重要的是满足精神功能的要求，要创造出风格，意境和情趣来满足人们的审美要求，形象简洁，造型亲切，经济透明，功能多样，材料自然，无毒无害和可再生性以及细部设计要达到细致入微才会受到人们的欢迎。
12月31日
星期一
天气：多云
为了让我更好的了解一个工程的流程，总工让我继续往下做，下来就是到了施工图的阶段，由于去年实习过，照着描过施工图，所以对施工图也有一定的了解。对于平，立，剖都好说，可让我写设计说明，画祥图还有列材料表就有些困难了，我到资料室借了一些以前做过的相关图纸，仔细研究过不懂的地方请教过前辈们后，终于画出了详图。就感觉做什么都不容易，看着简单的东西，一点点细小的差别，就什么都不一样了。
画施工图可以算是一种高强度的体力加脑力劳动。虽然有一定的套路可言，不需要方案设计的创造力，但是在很多细节的处理上都非常需要经验和解决问题的头脑，而且还要保持高度的清醒和耐性。我也在施工图的锻炼中学会了严瑾的制图和程序化条理化的思考方式。
1月4日
星期五
天气：晴朗
在我做到商住楼的施工图快结束的时候，总工又给我了变更图的施工图让我做，在自己独立的做过了一套施工图后，我有了程序化条理化的思考方式。由于这套图要的比较紧，还要给开发商过目，心理不免有些紧张，所以就要多加点班，多留点时间来修改，好在有了一定的基础，就是在材料的选择上，有点麻烦，刚出学校的我，又对市场上的材料不清楚，这下就难道了我，为此我还花了，一天的时间去调研了材料市场，到了材料市场才知道，我知识的欠缺，琳琅满目的材料，让我眼花缭乱。回来后我详细的做了总结，为我日的设计打好基础。
功夫不负有心人，这次的施工图还是比较成功的，当总工点头的那瞬间，我的心才得已放下。
1月7日
星期一
天气：多云
一段时期的实习后我在实际工程中懂得了： 如今生活在都市里的人都渴望回归自然，希望更多地与大自然接触，但住宅建筑仅有绿色还不能说起具有生态性，住宅的生态型是以绿色为基础涵盖生态环保，可持续发展等多种理念。首先就绿色本身而言，要达到国家有关标准，并具有完整的包括设计，施工，物业管理等多个环节的生命周期评价，且要和所有城市的整体环境质量相结合。其次是垃圾处理，污水处理的就地化，实现生态系统内部有秩序的循环转换。垃圾就地处理及时，避免了在清运中的撒泄现象和因垃圾堆放而造成的污染.关键字： 建筑设计 环境保护
1月8日
星期二
天气：晴朗
在短暂的实习过程中，我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的专业知识的匮乏，刚开始的一段时间里，对一些工作感到无从下手，茫然不知所措，这让我感到非常的难过。在学校总以为自己学的不错，一旦接触到实际，才发现自己知道的是多么少，这时才真正领悟到“学无止境”的含义。
建筑学是一门实践性很强的学科，它需要理论的指导，但是建筑学的发展是在实践中来完成的。所以，我们的建筑学教育应当与实践结合起来，可以通过暑期实践与平时实践的关系，以暑期实践为主要时间段；社会实践广度与深度的关系，力求实践内容与实践规模同步调进展。
这次的实习给我带来了不仅仅是一种社会经验，更是我人生的一笔财富。
1月9日
星期三
天气：多云
夜深人静的时候，压力会隐隐浮现。回想起过去的学年，竟然有些苦涩的味道哽咽到心口。
一直以来，建筑就是我的一个梦，一个萦绕着七彩光环的梦。我用了好多年的时间将它变成自己仿佛伸手可及得理想，而要正真将它拽在手中熔到血中的时候，还有很长很长的路要走，这一路，充满未知的艰辛和考验，我，能靠着信念一直走到光明笼罩的那天。
1月10日
星期四
天气：晴朗
时间过的很快，我来这里实习已经过去两周了，在这两周的时间里，我学会了不少的知识，也学会了如何为人处事和同事进行沟通。他们都是一群非常可爱的人，对我也很好，在我遇到问题的时候他们都倾囊相授。这也让我明白了，踏出社会的我们，很多东西都要靠我们自身去努力获得，包括别人对你的认可。身边的很多人的是我的老师，对社会这个大家庭来说，我是一个新人，所以我要努力的去适应现在的工作环境。不懂的虚心想他们求教，多做事，不懂的多问。在我们学习的过程中我们也要学会沉淀，学会总结，将所学的知识融会贯通，切忌心浮气躁。一步一个脚印，踏踏实实的工作。作为一个新人的我，在工作中我也主动和同事进行交流，为自己创造一个良好的工作环境。这个让我更快的适应现在的工作，尽快的把学生的的角色转变到现在的工作中。1月11日
星期五
天气：多云
今天我开始准备做毕业设计的结构部分，经过两个多星期的实习，我对结构设计有了一定的了解和掌握，也想试试我实习两个星期的成果。但是在我刚开始进行结构设计时，还是碰到了不少问题，或许这就是万事开头难吧。我发现我之前画的建筑图，在建筑图上可以表达的，但是一到结构布置时就显的不太合理了。做到这里，我又不得不返回到建筑图上，通过修改建筑图来实现结构图的合理布置。另外一个就是布置框架柱，在考虑柱子的时候，必须先确定所做基础是独立基础还是桩基础，独立基础要求地质条件较好的天然地基，桩基础一般是用在高层或者是地质条件较差的时候。从造价方面来考虑，桩基础的造价比独立基础的造价要高的多，综合考虑了各种情况，我选择了独立基础。以为我所做的毕业设计是多层框架结构。
1月14日
星期一
天气：多云
我总结的经验真的很管用，早上坐车来的时候居然没感觉到晕车，因为我一路上都在做着美梦，我通过一个月的设计院实习，学会了cad，学会了pkpm，了解了建筑设计和结构设计的大概步骤，工地也去了不少次，看见工人们如何打桩，如何绑扎钢筋，如何支模板，如何浇筑混凝土......想着想着就到了该下车的时候。现在说是美梦，但我相信在不久的将来，一定会美梦成真的。
今天，我照着那本借来的cad教程操作了几个简单的命令，L是画直线，E是删除，S是拉伸，T是修剪，C是复制，M是移动......绘图的时候还可以设置对象捕捉的功能，用起来非常方便。这比起用手绘图要快多了，想到上学期期末的那几个课程设计手画的图，花了我多少时间啊，从早到晚不停的画，拿到电脑上，一个小时可以当一天来用。不过话又说回来了，只有通过手绘图才能加深对那些细部的理解和认识，为cad制图打下坚实的基础。
1月15日
星期二
天气：多云
这里的每一个人画图的速度都相当快，我站在旁边看得时候，往往是没看到他们敲击任何命令，只听到劈里啪啦的键盘声和滴滴的鼠标点击声，图形就很快的chulai了，而我却连他们的画图思路都还没看明白。这个办公室里唯一做结构的居然是我师兄，建工学院毕业的，这就好办了，既然是校友，我就没什么不好意思的了，不懂的经常去问他，他人很好，只要他会的都告诉我。当然，在他 们忙得时候我不会去妨碍他们的工作，我一般都会把不懂的问题先记下等到他们谁有空的时候，就拿去问个明白，画图的问题是逮到谁就问谁，结构方面的问题当然就要问师兄了。师兄说做结构设计一般最常用的就是pkpm软件了，还有tsst和探索者，这些软件等到我们做毕业设计的时候都会用到，但是学校却不一定会开设这些软件应用课，所以先接触和了解这些软件对将来的学习是很有帮助的。师兄还借了几本书给我看，都是关于这些软件的教程。
1月16日
星期三
天气：晴朗
上午看了一会pkpm教程，这本书介绍的是pmcad的基本功能及操作方法。pmcad软件采用人机交互方式，引导用户逐层地布置各层平面和各层楼面，再输入层高就建立起一套描述建筑物整体结构的数据。它具有较强的荷载统计和传导计算功能，除计算结构自重外，还自动完成从楼板到次梁，从次梁到主梁，从主梁到承重的柱墙，再从上部结构传到基础的全部计算，加上局部的外加荷载，pmcad可方便地建立整栋建筑的荷载数据。
看了书我才知道原来pkpm不仅是关于结构设计的软件，它还可以进行特种结构、建筑、设备、概预算和钢结构的设计，我太敬佩那些研究开发这套软件的程师们了，把繁琐的设计过程编入程序，只需输入几个数据，结论就可以出来，甚至连过程和图都可以显示出来，他们真是太了不起了！不过师兄说，虽然输数据是很简单，结果立刻就可以出来，但这毕竟是电脑，程序也是有不完善的地方，最后的结果还是要凭工程师经验来判断是否合理和准确，往往还是要进行一些改的，做设计是不能完全依赖这些软件的，它们只是起着辅助的作用，所以在学校里的理论知识的学习还是很重要的，我们也必须清楚的知道设计的每一步是怎么做的，为什么这么做，有多少种方法，每种方法又适用于什么情况。看来设计并没有我想像中那么简单，还 要加倍努力啊！
1月17日
星期四
天气：晴朗
原来pmcad第一步就要用到cad，我还要加紧联系啊，两天不画，我就忘了两个命令，这样可不行啊，还是应该先把cad掌握好，这是基础。
今天画图的时候遇到了一个小问题，选择对象的时候可以直接把鼠标指在编辑对象上，这对于一条直线来说，选择它很简单，但是要选择多条直线，或多个对象时，这种操作方法就太麻烦了，这时可以进行框选，先点击鼠标左键确定一个基点，再拖动鼠标可以拉开一个矩形框，把要编辑的对象都框在里面，松开鼠标，可以发现被选中的对象都变成了虚线表示，这比逐一选择要省时省力多了。但是也有不足的地方，这样框选往往会选择上不需要编辑的线条，这时，可以按住shift键，再点取不需要的对象，它就会变成实线表示，如果框选时选择上了太多不需要编辑的线条，按住shift键在进行点击的次数可能会比直接选取点击的次数还要多，就算我在框选的时候特别的小心，还是会不可避免的选上不需要的线，因为它们就穿插在里面。我觉得这很麻烦，看来这应该是cad不够完善的地方吧。
快下班了，同事们开始聊起天来，我找到师兄想问问他们画图的时候有没有好的办法来对付这种情况，师兄笑着说，这很简单啊，他随便从桌面上打开一张图示范给我看，让我仔细观察鼠标拉出的框有没有什么区别，原来还真不一样呢，有时候是虚线框，有时又是实线框，虚线时框的对象必须完整的被框在里面才能被选中，只框到一部分的是不会被选中的，但实线框就不同了，只要被框到的 线会统统被选中。而实线框和虚线框的操作区别就在于拖动鼠标时是向左还是向右，向左拉时，无论是向上还是向下都会出现虚线框，向右拉时则会出现实线框。
1月18日
星期五
天气：多云
这两天都在联系cad，毕竟是基础嘛，一定要扎实了。我从做建筑设计的同事那借了一张比较简单的住宅平面图来作样图练习，画了一上午才画好两个房间，因为昨晚回去以后又看了会书，我知道了首先画图的时候应该建个图层。比如说，轴线是一个图层，通常是用红色点划线来表示，也就是说这张图上所有的轴线都是这样表示的，墙体、门窗、楼梯、细部、文字、标注等都应各设一个图 层，颜色的设置最好是有所区别，看图和绘图以及修改时都会很方便。所以我一开始很认真的设置了图层，照着书一步一步做下来，虽然是慢了点，但是熟练了以后速度一定会提高的。
第三篇：建筑结构设计总结
《建筑结构》课程设计总结
课程设计时间： 2009/2010年第1学期14周课程设计班级：08级水工七班
课程设计对学生而言是其对所学课程内容掌握情况的一次自我验证，从而有着极其重要的意义。通过课程设计能提高学生对所学知识的综合应用能力，能全面检查并掌握所学内容；《建筑结构》从课程性质上讲是一门专业基础课，它的目的和任务就是训练学生对钢筋混凝土肋形结构对象进行荷载分析的能力，选择适当的构造及相应算法的能力，培养学生能够综合运用所学的理论知识，具备初步分析和解决建筑结构问题的能力，进而增加其对学习和应用相关专业课的兴趣。
通过本课程设计的实践教学，应使学生达到以下的基本要求 :
(1)通过钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计课程，使学生基本掌握建筑结构肋梁结构设计的内容、编制依据、编制原则、编制方法和步骤，以及它们之间的关系；
(2)通过绘制设计图和计算等实践性环节的基本训练，提高设计建筑结构的动手能力；
(3)通过钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计，使学生熟悉建筑结构设计的基本方法和设计程序。
(4)绘制梁钢筋混凝土单向板肋梁楼盖柱网总体布置，并与板、次梁、主梁配筋图绘制于一张图上。要求绘图准确整洁，并要求写仿宋体字。
课程设计题目是由指导教师选出四组数据，再由学生自主选题。
在课程设计过程中，要求学生严格遵守作息时间，记录每天的设计和计算细节；指导教师精心指导，经过一周的紧张工作，每位同学的设计成果都达到了预
期的效果，使学生对课程所学的知识有了更深入的理解和掌握，巩固了理论教学所学到的知识，扩展了学生实践思想。
设计要求：
（1）有明确的设计思路；
（2）有完整的设计图纸；
（3）能够完整实现算法；
（4）及时记录课程设计中遇到的难点及解决方法；
（5）设计完成后写出设计报告，对整个设计过程做出收获总结。
课程设计过程监控
除了教师检查设计时间内的考勤外，还要求学生在设计期间认真做好设计纪录，包括设计的详细内容，计算过程和结果，设计中出现的问题、解决的方法等。其目的是为了让学生对课程设计引起足够的重视，遵守设计纪律，使学生通过课程设计更进一步掌握本课程所学的知识，将理论知识的学习和实践环节紧密结合，理论联系实际，提高学生将理论课程知识运用到解决实际中去的能力，使学习收获落到实处。
课程设计效果
经过一周多时间的课程设计，从设计结果看，大多数学生能够按设计要求完成任务，达到了预期的目的，设计成果较好。但是也有少数学生对自己要求不严或对复杂算法没有信心，或多或少地影响设计质量。
指导教师：丁琼
2009 年 12 月 28日
第四篇：框架结构设计计算书.
第一章 绪论 第一节 工程概况
一、工程设计总概况: 1.规模:本工程是一栋四层钢筋混凝土框架结构教学楼,使用年限为 50年 , 抗震设防烈度为 8度;建筑面积约 3000㎡, 建筑平面的横轴轴距为 6.5m 和 2.5m , 纵轴轴距为 4.5m;框架梁、柱、板为现浇;内、外墙体材料为混凝土空心砌块, 外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料, 内墙装修喷涂乳胶漆, 教室内地面房 间采用水磨石地面, 教室房间墙面主要采用石棉吸音板, 门窗采用塑钢窗和装饰 木门。全楼设楼梯两部。
2.结构形式:钢筋混凝土四层框架结构。3.气象、水文、地质资料: 1气象资料
A.基本风压值:0.35kN/㎡, B.基本雪压值:0.25kN/㎡。C.冻土深度:最大冻土深度为 1.2m;D.室外气温:年平均气温最底-10℃,年平均气温最高 40℃;2水文地质条件
A.土层分布见图 1-1,地表下黄土分布约 15m ,垂直水平分布较均匀,可塑 状态,中等压缩性,弱湿陷性,属Ⅰ级非自重湿陷性黄土地基。地基承载力特征 值 fak=120kN/㎡。
B.抗震设防等级 8度,设计基本地震加速度值为 0.20g ,地震设计分组为第 一组,场地类别为Ⅱ类。
C.常年地下水位位于地表下 8m ,地质对水泥具有硫酸盐侵蚀性。
D.采用独立基础, 考虑到经济方面的因素, 在地质条件允许的条件下, 独立 基础的挖土方量是最为经济的,而且基础本身的用钢量及人工费用也是最低的, 整体性好, 抗不均匀沉降的能力强。因此独立基础在很多中低层的建筑中应用较 多。
二、设计参数:(一根据《建筑结构设计统一标准》本工程为一般的建筑物,破坏后果严 重,故建筑结构的安全等级为二级。
(二 建筑结构设计使用年限为 50年, 耐久等级二级(年 , 耐火等级二级, 屋面防水Ⅱ级。
(三建筑抗震烈度为 8度,应进行必要的抗震措施。(四设防类别丙类。
(五本工程高度为 15.3m ,框架抗震等级根据 GB 50223-2008《建筑工程 抗震设防分类标准》,幼儿园、小学、中学教学楼建筑结构高度不超过 24m 的混 凝土框架的抗震等级为二级。
(六地基基础采用柱下独立基础。图 1-1 土层分布
第二章 结构选型和结构布置 第一节 结构设计 *建施图(见图纸
一、结构体系选型
(一结构体系和结构形式的分析比较
结构体系是指结构抵抗外部作用的构件组成方式。一般有框架结构体系、剪 力墙结构体系、框架--剪力墙结构体系、筒体结构体系等。
建筑结构形式,主要是以其承重结构所用的材料来划分,一般可以分为钢结构、钢筋混凝土结构、砖混结构、砖木结构等。
(二多层建筑的结构体系及选择 1.框架结构体系
框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同 时承受竖向荷载和水平荷载。
由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架, 当整个结构单元 所有的竖向和水平作用完全由框架承担时, 该结构体系成为框架结构体系。有钢 筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。
框架结构体系具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点, 利于安排需要较 大空间的建筑结构。同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用 装配整体式结构,以缩短施工工期。
2.剪力墙结构体系
利用建筑物墙体作为承受竖向荷载和抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体 系。
3.框架--剪力墙结构体系
在框架结构中,设置部分剪力墙,使框架和剪力墙两者结合起来,取长补短,共 同抵抗水平荷载, 这就是框架-剪力墙结构体系。如果把剪力墙布置成筒体, 可 称为框架-筒体结构体系。
4.筒体结构体系
1筒中筒结构,筒体分实腹筒、框筒及桁架筒。由剪力墙围成的筒体称为 实腹筒, 在实腹筒墙体上开有规则排列的窗洞形成的开孔筒体称为框筒;筒体四 壁由竖杆和斜杆形成的衍架组成则称为衍架筒。筒中筒结构由上述筒体单元组 合,一般心腹筒在内,框筒或桁架筒在外,由内外筒共同抵抗水平力作用。
2多筒体系,成束筒及巨型框架结构。由两个以上框筒或其他筒体排列成 束状, 称为成束筒。巨形框架是利用筒体作为柱子, 在各筒体之间每隔数层用巨 型梁相连, 这样的筒体和巨型梁即形成巨型框架。这种多筒结构可更充分发挥结 构空向作用, 其刚度和强度都有很大提高, 可建造层数更多、高度更高的高层建 筑。
综合上述选择框架结构体系最宜。(三承重体系的选择
框架结构的承重方案分为以下几种: 横墙承重体系, 横墙承重体系类型的房屋的楼板、屋面板或檩条沿房屋纵向 搁置在横墙上,由横墙承重。主要楼面荷载的传递途径是:板、横墙、基础、地 基,故称为横墙承重体系。横墙承重体系的特点:1房屋的空间刚度大,整体 性好,有利于抵抗风力和水平地震作用,也有利于调整地基的不均匀沉降。2 横墙承受了大部分竖向荷载;纵墙则主要起围护、隔断和将横墙连成整体的作用, 受力比较小, 对设置门窗大小和位置的限制比较少, 建筑设计上容易满足采光和 通风的要求。3结构布置比较简单和规则,可不用梁、楼板采用预制构件,施 工比较简单方便,分项造价较低。但横墙占面积多,房间布置的灵活性差,墙体 用材比较多。横墙承重体系多用于横墙间距较密、房间开间较小的房屋, 如宿舍、招待所、住宅、办公楼等民用建筑。
纵墙承重体系,对于进深较大的房屋、楼板、屋面板或檩条铺设在梁(或屋 架上,梁(或屋架支撑在纵墙上,主要由纵墙承受竖向荷载,荷载的传递路 线为:板、梁(或屋架、纵墙、基础、地基;而对于进深不大的房屋,楼板、屋面板直接搁置在外纵墙上,竖向荷载的传递路线是:板、纵墙、基础、地基。纵墙承重体系的特点:(1纵墙是主要的承重墙。设置横墙的目的主要是为了满 足房屋空间刚度和结构整体性的要求, 间距可以相当大, 因而容易满足使用上大 空间和灵活布置平面的要求。(2由于纵墙承受的荷载比较大,一般不能任意开 设门窗洞口,采光和通风的要求往往也受限制,纵墙较厚或加壁柱。(3相对于 横墙承重体系,纵墙承重体系的横向刚度较差,楼(屋盖用料较多,而墙体用 料较少。纵墙承重体系的房屋适用于使用上要求较大空间或隔断墙位置有可能改 变的场合,多见于食堂、会堂、厂房、仓库、俱乐部、展览厅等建筑。
纵横墙承重体系, 常见的有两种情况:一种是采用现浇钢筋混凝土楼板, 另 一种是采用预制短向楼板的大房间。纵横墙承重体系特点:其开间比横墙承重体 系大, 但空间布置不如纵墙承重体系灵活, 整体刚度也介于两者之间, 墙体用材、房屋自重也介于两者之间,多用于教学楼、办公楼、医院等建筑。
本工程选择纵横墙承重体系。(四建筑材料的选择 1混凝土选择
混凝土强度等级选择时要根据混凝土结构的环境类别, 应满足混凝土耐久性 要求;若采用 HRB335钢筋,混凝土强度等级不宜低于 C20;若采用 HRB400和 RRB400钢筋以及承受重复荷载的构件, 混凝土的强度等级不得低于 C20。预 应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C30;若采用钢绞线、钢丝、热处理 钢筋作预应力钢筋,混凝土强度等级不宜低于 C40。
在抗震设计时, 现浇框架梁、柱、节点的混凝土强度等级按一级抗震等级设 计时,不应低于 C30;按二~四级和非抗震设计时,不应低于 C20。现浇框架梁 的混凝
土强度等级不宜大于 C40;框架柱的混凝土强度等级:抗震设防烈度为 9度时不宜大于 C60,抗震设防烈度为 8度时不宜大于 C70。为便于施工,梁、柱 混凝土最好采用相同强度等级,常用 C30~C40。
2钢筋选择
在结构构件中的普通纵向受力钢筋宜选用 HRB400、HRB335钢筋;箍筋宜 选用 HRB335、HRB400、HPB235钢筋。对于钢筋混凝土框架梁、柱等主要结构 构件的纵向受力钢筋,通常采用 HRB400或 HRB335钢筋,构造钢筋及箍筋可 采用 HPB235;对于钢筋混凝土板、墙等构件的受力钢筋,可采用 HPB235或 HRB335,构造钢筋采用 HPB235钢筋。
(五其他结构选型 1.屋面结构:平屋顶
2.楼面结构:整体现浇双向板肋型楼面 3.楼梯结构:选择板式楼梯 4.过梁:钢筋混凝土过梁 5.基础:采用独立基础(六材料选择
主要构件材料:框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件;墙体采用轻质填 充砌块, 外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料, 内墙装修喷涂乳胶漆;教室 内地面房间采用水磨石地面;教室房间墙面主要采用石棉吸音板, 门窗采用塑钢 窗和装饰木门。混凝土强度:梁、板、柱均采用 C30混凝土, 钢筋使用 HPB235, HRB335二种钢筋。
(七荷载的选择表
第二节 结构布置
一、确定计算简图
本工程框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础, 按工程地质资料提供的 数据,查《抗震规范》可判断该场地为Ⅱ类场地土,地质条件较好,初步确定本 工程基础采用柱下独立基础,挖去所有杂填土,基础置于第二层粉质粘土层上, 基底标高为设计相对标高– 2.10 m。柱子的高度底层为:h1 = 3.9+2.1– 0.5 = 5.5 m(初步假设基础高度 0.5 m ,二~四层柱高为 h2~h4 = 3.6 m。柱节点刚接,横 梁的计算跨度取柱中心至中心间距离,三跨分别为:l = 6500、2500、6500。
二、板、梁、柱的截面确定(一现浇板厚确定
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002现浇钢筋混凝土双向板厚度 要满足以下要求:
1、现浇钢筋混凝土双向板的最小厚度不小于 80mm;
2、现浇钢筋混凝土框架结构的楼板板厚不应小于 100mm ,且双向板的板厚 不小于跨度的 1/45(简支、1/50(连续;由于本工程双向板的最长跨度为 4500mm ,计算得 4500/50=90mm,又因为板厚不小于 100mm ,再结合该建筑各 板的受力情况,选取板厚为 100mm;由于走廊恒载相对较大,但由于走廊的跨 度小所以统一取 100mm。
(二确定梁截面尺寸
梁的截面宽度不宜小于 200mm;截面高宽比不宜大于 4;净跨与截面高度之 比不宜小于 4。计算方法为: 主梁:h=(1/12~1/8 l , b=(1/2~1/3.5 ,b ≥ bc /2,≥ 250 由于横向最大跨度为 6500mm ,则: h=(1/12~1/8³6500=542mm~813mm ,取 650mm;b=(1/2~1/3.5 =217mm~325mm ,取 250mm;横向框架梁 AB 跨、CD 跨:b ³h=250mm³650mm , BC 跨:b ³h=250mm³450mm 次梁:h=(1/18~1/15 l 由于纵向最大跨度为 4500mm ,则: h=(1/18~1/12³4500=250mm~375mm ,取 600mm(取 600mm 主要考 虑窗的高度,将梁高取至窗顶便于施工。b 取 200mm;纵向连接梁:b ³ h=200mm³600mm。
梁截面尺寸初步确定:横向框架梁 AB 跨、CD 跨:b ³ h=250mm³650mm , BC 跨:b ³ h=250mm³450mm;纵向连接梁:b ³ h=200mm³600mm。(三确定柱截面尺寸
1、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算:(1柱的轴力估计值
12.....G G S N r w S N ββ= G r :荷载综合分项系数,取 1.25;
W:框架结构重量标准值,取 13KN/ m2 S:柱承载露面面积;Ns:截面以上楼层数
1β:角柱增大系数,二级抗震取 1.3 2 β:水平力使轴力增大系数, 8度设防烈度取 1.3(2由 []G c N u f A ≤,知 G c N A f u ≥
注: []u 为框架柱轴压比限值,本方案为二级抗震等级,查《抗震规范》可 取为 0.8。
fc 为混凝土轴心抗压强度设计值,对 C30,查得 14.3N/mm2。
2、计算过程: 对于边柱: 12.....G G S N r w S N ββ==1.25³13³4.5³3.25³4³1.3³1.3=1606.56KN G c N A f u ≥
=1606.56/14.3³0.8=112346.9mm2 取 400mm ³400mm 对于角柱,其受力过程比较复杂,按要求取与边柱一样的尺寸,初选截面 尺寸为 400mm ³400mm 对于中柱: 12.....G G S N r w S N ββ==1.25³13³(1.25³4.5+4.5³3.25 ³4³1.3³ 1.3=2224.46KN
G c N A f u ≥
=2224.46/14.3³0.8=124445.3mm2 取 450mm ³450mm 各层柱截面对应相同,结构平面布置见施工图。(四各层结构布置概况 现浇板板厚:统一板厚 100mm;柱子截面尺寸:角柱、边柱按 400mm ³400mm 设置,中间柱按 450mm ³ 450mm 设置;梁截面尺寸:横向框架梁 AB 跨、CD 跨:b ³ h=250mm³650mm;BC 跨:b ³ h=250mm³450mm;纵向连接梁:b ³ h=200mm³600mm。
三、荷载计算
本工程以 5号轴线横向框架为计算分析单元。1.屋面横梁竖向线荷载标准值 恒载
屋面恒载标准值: 40厚架空隔热板 0.040³25=1kN/m2.防水层 0.4kN/m2.20厚 1:3水泥砂浆找平层 0.02³20=0.4kN/m2.100厚钢筋混凝土现浇板 0.10³25=2.5kN/m2.10厚纸筋石灰粉平顶 0.01³16=0.16kN/m2.屋面恒载标准值: 4.46kN/m 梁自重 边跨 AB、CD 跨: 0.25³0.65³25=4.063kN/m 梁侧粉刷: 2³(0.65-0.1³0.02³17=0.374kN/m 4.437kN/m 中跨 BC 跨: 0.25³0.45³25=2.81kN/m 梁侧粉刷: 2³(0.45-0.1³0.02³17=0.238kN/m 3.048kN/m 作用在顶层框架梁上的线荷载标准值: 梁自重: g 4AB1=g4CD1 =4.437kN/m, g 4BC1=3.048kN/m 板传来荷载: g 4AB2=g4CD2=4.46³4.5=20.07kN/m g 4BC2=4.46³2.5=11.15kN/m 活载
作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值: q 4AB =q4CD =0.5³4.5=2.25kN/m q 4BC =0.5³2.5=1.25kN/m 2.楼面横梁竖向线荷载标准值
恒载
20厚水泥砂浆面层 0.02³20=0.40kN/m2 100厚钢筋混凝土现浇板 0.1³25 = 2.50kN/m2 2
楼面恒载标准值:3.092kN/m2边跨(AB , CD 跨 框架梁自重:4.437 kN/m 中跨(BC 跨 梁自重:3.048kN/m 作用在楼面层框架梁上的线恒荷载标准值为: 梁自重:g AB1 = gCD1 = 4.437kN/m g BC1 = 3.048kN/m 板传来荷载:g AB2 = gCD2 = 3.092³4.5 = 13.914kN/m g BC2 = 3.092³2.5= 7.730kN/m(2活载
楼面活载: q AB = qCD = 2.5³4.5 = 11.25kN/m q BC = 3.5³2.5 = 8.75kN/m
图 2-1 恒载顶层集中力(1恒载
边跨连系梁自重:0.20³0.60³4.5³25 = 13.50kN 粉刷:2³(0.60-0.1³0.02³4.5³17 = 1.53kN 0.9m 高女儿墙:0.9³4.5³3.6 = 14.58 kN 粉刷:0.9³2³0.02³4.5³17 = 2.75 kN 连系梁传来屋面自重:0.5³4.5³0.5³4.5³4.46= 22.58kN 顶层边节点集中荷载:G 4A = G4D = 54.94kN 中柱连系梁自重 :0.20³0.60³4.5³25 = 13.50kN 粉刷:2³(0.60-0.10³0.02³4.5³17 = 1.53kN 连系梁传来屋面自重 :0.5³4.5³0.5³4.5³4.46 = 22.58kN 0.5³(4.5+4.5-2.5³2.5/2³4.46= 18.12kN
顶层中节点集中荷载:G 4B = G4C = 55.73kN(2活载: Q A4 = Q4D = 1/2³4.5³1/2³4.5³0.5 = 2.53kN Q 4B =Q4C =1/2³4.5³1/2³4.5³0.5+1/2³(4.5+4.5-2.5³2.5/2³0.5=4.56kN 楼面框架节点集中荷载标准值(图 2-2
图 2-2 恒载中间层结点集中力(1恒载: 边柱连系梁自重 13.50kN 粉刷:1.47kN 连系梁传来楼面自重:1/2³4.5³1/2³4.5³3.092 = 15.65kN 中间层边节点集中荷载: G A = GD = 30.62kN 框架柱自重: G A ’ = GD ’ = 0.4³0.4³3.6³25 = 14.4 kN 中柱连系梁自重: 13.50 kN 粉刷: 1.47 kN 连系梁传来楼面自重: 1/2³4.5³1/2³4.5³3.092 = 15.56 kN 1/2³(4.5+4.5-2.5³2.5/2³3.092 = 12.56kN 43.09kN 中间层中节点集中荷载: G B = Gc =43.09kN 柱传来集中荷载: G B ’ = Gc’ =18.23kN(2活载:
Q A = QD = 1/2³4.5³1/2³4.5³2.5=12.66kN Q B =QC = 1/2³4.5³1/2³4.5³2.5+1/2³(4.5+4.5-2.5³2.5/2³3.5= 26.87kN 5.风荷载
已知基本风压 W 0 =0.35kN/m2,本工程为市郊中学,地面粗糙度属 C 类,按 荷载规范
o z s z k W W μμβ=。风载体型系数 s μ:迎风面为 0.8,背风面为– 0.5;因结构高度 H = 15.6m< 30m , H/B=15.6/15.5=1<1.5;故取风振系数 0.1=βz ,计算过程如表 2-1所示, 风荷载图见图 2-3。
图 2-3 横向框架上的风荷载 风荷载计算 2-1
6.地震作用 建筑物总重力荷载代表值 G i 的计算(a 集中于屋盖处的质点重力荷载代表值 G 4: 50%雪载:0.5³0.25³15.5³45 = 87.19 kN 层面恒载:4.46³45³6.5³2+4.46³45³2.5 = 3110.85 kN 横梁:(4.437³6.5³2+3.048³2.5³11 = 718.31 kN 纵梁:(13.50+1.47³10³4= 598.8kN 女儿墙:0.9³3.6³(45+15.5³2 = 392.04 kN 柱重:0.4³0.4³25³1.8³26+0.45³0.45³25³1.8³18 = 351.23 kN 横墙:3.6³[15³6.5³1.8+(2.5³1.8-2³2.1/2³2] = 646.2 kN 纵墙:(4.5³1.8-3³2.1/2³20³3.6+4.5³1.8³3.6³18= 881.28 kN(忽略内纵墙的门窗按墙重量算
钢窗:20³3³2.1³1/2³0.4 = 25.2 kN G 4 = 6811.1 kN(b 集中于三、四层处的质点重力荷载代表值 G 3~G 2 50%楼面活载:0.5³2.5³15.5³45 =871.9 kN 楼面恒载:3.092³45³6.5³2+3.092³45³2.5 =2156.67 kN 横梁:718.31 kN 纵梁:598.8 kN 柱重:351.23³2 = 702.46 kN 横墙:646.2³2 = 1292.4 kN 纵墙:881.28³2 = 1762.56 kN 钢窗:25.2³2 = 50.4 kN G 3 = G2 = 8153.5kN(c 集中于二层处的质点重力荷载标准值 G 1 50%楼面活载:871.9 kN 楼面恒载:2156.67kN 横梁:718.31 kN 纵梁:598.8 kN 柱重:0.45³0.45³25³(2.75+1.8³18+0.4³0.4³25 ³(2.75+1.8³26= 887.82 kN
横墙:646.2+646.2³1.95/1.8 = 1346.25 kN 纵墙:881.28+881.28³1.95/1.8 = 1836kN 钢窗:25.2³2 = 50.4 kN G 1 = 8466.15 kN 2 地震作用计算:(1框架柱的抗侧移刚度
在计算梁、柱线刚度时,应考虑楼盖对框架梁的影响,在现浇楼盖中,中框 架梁的抗弯惯性矩取 I = 2I0;边框架梁取 I = 1.5I0;在装配整体式楼盖中,中框 架梁的抗弯惯性矩取 I = 1.5I 0;边框架梁取 I = 1.2I0, I 0为框架梁按矩形截面计算 的截面惯性矩。横梁、柱线刚度见表 2-2: 横梁、柱线刚度 2-2
每层框架柱总的抗侧移刚度见表 2-3: 框架柱横向侧移刚度 D 值 2-3
ic:梁的线刚度, iz :柱的线刚度。
底层:∑ D = 4³(3.31+3.77 +18³(3.54+5.86 = 197.52 kN/mm 二~四层: ∑ D = 4³(8.71+11.18 +18³(9.86+16.63= 556.38 kN/mm(2框架自振周期的计算
框架顶点假想水平位移 Δ计算表 2-4
0:(考虑结构非承重砖墙影响的折减系数,对于框架取 0.6 则自振周期为: T 1=1.70a³0.6=0.5s(3地震作用计算
根据本工程设防烈度
8、Ⅱ类场地土, 设计地震分组为第一组, 查 GB 50011 2010《建筑抗震设计规范》中表 5.1-4-2,得特征周期 T g = 0.35 sec ,表 5.3.2得 amax= 0.16。
a 1=(Tg /T1 0.9 a max =(0.35/0.50.9³0.16=0.116 结构等效总重力荷载: Geq=0.85GL =0.85³31584.25=26846.61kN T 1>1.4Tg = 1.4³0.35 = 0.49 sec 故需考虑框架顶部附加集中力作用
查表 5.2.1得: δn =0.08T 1+0.07=0.08³0.5+0.07=0.11 框架横向水平地震作用标准值为: 结构底部: F EK =a 1G eq =0.116³26846.61=3114.21kN ∑ G i H i =335331.06
ΔFn=δn ³F EK =0.11³3114.21=342.56kN
各楼层的地震作用和地震剪力标准值由表 2-5计算列出 , 图见 2-4
图 2-4 横向框架上的地震作用
楼层地震作用和地震剪力标准值计算表 2-5
6第三章 框架内力计算 第一节 荷载作用下的框架内力
一、恒载作用下的框架内力 1.弯矩分配系数
计算弯矩分配系数根据上面的原则, 可计算出本例横向框架各杆件的杆端弯 矩分配系数,由于该框架为对称结构,取框架的一半进行简化计算,如图 3-1。
节点 A1: 10 10440.2931.172A A A A S i ==⨯= 1111 441.3335.332A B A B S i ==⨯= 121244 0.4481.792A A A A S i ==⨯=(相对线刚度见表 2-2(40.2931.3330.44842.074A
S =++=⨯∑ 10101.172 0.141 4(0.2931.3330.448 A A A A A S S μ===++ 11115.332 0.643 40.2931.3330.448A B A B A S S μ===++ 12121.792 0.216 40.2931.3330.448A A A A A S S μ===++ 节点 B1: 121221.1522.304B D B D S i ==⨯=(40.293 1.333 0.448 21.152
A S =+++⨯∑ 111.3334 0.503 40.2931.3330.44821.152 B A μ⨯==+++⨯ 120.4484 0.169 40.2931.3330.44821.152 B B μ⨯==+++⨯ 111.1522 0.217 40.2931.3330.44821.152 B D μ⨯==+++⨯ 100.2934 0.111 40.2931.3330.44821.152 B B μ⨯==+++⨯ 节点 A2: 21230.4484 0.201 0.4481.3330.4484A A A A μμ⨯===++⨯ 221.3334 0.598 0.4481.3330.4484
A B μ⨯==++⨯节点 B2: 221.3334 0.475 1.3330.4480.44841.1522 B A μ⨯==++⨯+⨯ 21230.4484 0.1601.3330.4480.44841.1522B B B B μμ⨯===++⨯+⨯ 221.1522 0.2051.3330.4480.44841.1522 B D μ⨯= =++⨯+⨯ 节点 A4: 441.3334 0.748 1.3330.4484 A B μ⨯==+⨯ 430.4484
0.252 1.3330.4484 A A μ⨯==+⨯ 节点 B4: 441.3334 0.5661.15220.4481.3334 B A μ⨯==⨯++⨯ 430.4484 0.1901.15220.4481.3334B B μ⨯==⨯++⨯ 441.1522 0.2441.15220.4481.3334 B D μ⨯= =⨯++⨯
A3、B3与相应的 A2、B2相同。2.杆件固端弯矩
计算杆件固端弯矩时应带符号, 杆端弯矩一律以顺时针方向为正, 如图 3-1。图 3-1 杆端及节点弯矩正方向(1横梁固端弯矩: 1顶层横梁 自重作用: 22 4444114.4376.515.621212 A B B A ql kN m
=-=-=-⨯⨯=-⋅ 22 44113.0481.251.5933 B D ql kN m =-=-⨯⨯=-⋅44441/20.795D B B D kN m ==-⋅ 板传来的恒载作用: 32 2234444222331(12// 12 1 20.076.5(122.25/6.52.25/6.5 56.6612 A B B A ql a l a l kN m =-=--+=-⨯⨯-⨯+=-⋅
22445/965/9611.152.53.63B D ql kN m =-=-⨯⨯=-⋅ 2244 1/321/3211.152.52.18D B ql kN m =-=-⨯⨯=-⋅ 2二~四层横梁 自重作用: 22
1111114.4376.515.621212 A B B A ql kN m =-=-=-⨯⨯=-⋅ 22 11113.0481.251.5933 B D ql kN m =-=-⨯⨯=-⋅ 11111/20.795D B B D kN m ==-⋅ 板传来的恒载作用: 32223 11111(12// 12 A B B A ql a l a l =-=--+ 22233 113.9146.5(122.25/6.52.25/6.5 39.2812kN m =-⨯⨯-⨯+=-⋅ 22115/965/967.732.52.52B D ql kN m =-=-⨯⨯=-⋅ 2211 1/321/327.732.51.51D B ql kN m =-=-⨯⨯=-⋅
(2 纵梁引起柱端附加弯矩:(本例中边框架纵梁偏向外侧, 中框架纵梁偏 向内侧 顶层外纵梁 4 4 54.940.15.494A D M M kN m =-=⨯=⋅(逆时针为正
楼层外纵梁 1130.620.13.062A D M M kN m =-=⨯=⋅ 顶层中纵梁 4455.730.15.573B C M M kN m =-=-⨯=-⋅
楼层中纵梁 1143.090.14.309B C M M kN m =-=-⨯=-⋅ 3.节点不平衡弯矩
横向框架的节点不平衡弯矩为通过该节点的各杆件(不包括纵向框架梁 在 节点处的固端弯矩与通过该节点的纵梁引起柱端横向附加弯矩之和, 根据平衡原 则, 节点弯矩的正方向与杆端弯矩方向相反, 一律以逆时针方向为正, 如图 3-1。节点 A4的不平衡弯矩: 44415.6256.665.49466.786A B A M M kN m +=--+=-⋅纵梁 本例计算的横向框架的节点不平衡弯矩如图 3-3。
图 3-2 横向框架承担的恒载
图 3-3 节点不平衡弯矩4.内力计算
根据对称原则,只计算 AB、BC 跨。在进行弯矩分配时,应将节点不平衡 弯矩反号后再进行杆件弯矩分配。
节点弯矩使相交于该节点杆件的近端产生弯矩, 同时也使各杆件的远端产生 弯矩,近端产生的弯矩通过节点弯矩分配确定, 远端产生的弯矩由传递系数 C(近端弯矩与远端弯矩的比值确定。传递系数与杆件远端的约束形式有关。
恒载弯矩分配过程如图 3-4,恒载作用下弯矩见图 3-5,梁剪力、柱轴力见 图 3-6。
根据所求出的梁端弯矩, 再通过平衡条件, 即可求出恒载作用下梁剪力、柱 轴力,结果见表 3-
1、表 3-
2、表 3-
3、表 3-4。
AB 跨梁端剪力(kN 表 3-1
恒载作用下的弯矩分配
上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁
-2.975 15.00 5.19 17.22-2.305 9.53 1.22 8.46-2.305 9.53 1.61 8.84-2.305 10.09 2.81 10.60 A B 图 3-4 恒载弯矩分配过程
图 3-5 恒载作用下弯矩图(kN.m AB 跨跨中弯矩(kN.m 表 3-3
图 3-6 恒载作用下梁剪力、柱轴力(kN 柱轴力(kN 表 3-4
二、活载作用下的框架内力
注意:各不利荷载布置时计算简图不一定是对称形式, 为方便,近似采用对 称结构对称荷载形式简化计算。1.梁固端弯矩:(1顶层: 32 22344441(12// 12 A B B A ql a l a l =-=--+ 22 23 3 1 2.256.5(1 2 2.25/6.52.25/6.5 6.352 12 kN m =-⨯⨯-⨯+=-⋅
22445/965/961.252.50.407B D ql kN m =-=-⨯⨯=-⋅ 22441/321/321.252.50.244D B ql kN m =-=-⨯⨯=-⋅(2二~四层横梁:
2231111222331(12// 12 1 11.256.5(122.25/6.52.25/6.5 31.7612 A B B A ql a l a l kN m =-=--+=-⨯⨯-⨯+=-⋅
22115/965/968.752.52.848B D ql kN m =-=-⨯⨯=-⋅ 22111/321/328.752.51.709D B ql kN m =-=-⨯⨯=-⋅
2.纵梁偏心引起柱端附加弯矩 :(本例中边框架纵梁偏向外侧,中框架纵梁 偏向内侧 顶层外纵梁 442.530.10.253..A D M M kN m =-=⨯=(逆时针为正
楼层外纵梁 1112.660.11.266.A D M M kN m =-=⨯= 顶层中纵梁 44444.560.10.456.2.030.10.203.(B C B C M M kN m M M kN m BC =-=-⨯=-=-=-⨯=-仅 跨作用活载时
楼层中纵梁 111126.870.12.687.14.220.11.422.B C B C M M kN m M M kN m BC =-=-⨯=-=-=-⨯=-(仅 跨作用活载时 3.各节点不平衡弯矩: 当 AB 跨布置活载时: 44446.3520.2536.099A A B A M kN m =+=-+=-⋅
12311131.761.26630.494A A A A B A M M M kN m ===+=-+=-⋅
44446.3520.2536.099B B A B M kN m =+=-=⋅ 12311131.761.26630.494B B B B A B M M M kN m ===+=-=⋅
当 BC 跨布置活载时: 44440.4070.2030.610B B D B M kN m =+=--=-⋅ 1231112.8481.4224.27B B B B D B M M M kN m ===+=--=-⋅
当 AB 跨和 BC 跨均布置活载时: 44446.3520.2536.099A A B A M kN m =+=-+=-⋅ 12311131.761.26630.494A A A A B A M M M kN m ===+=-+=-⋅ 4444446.3520.4560.4075.489B B A B B D M kN m =++=--=⋅ 1231111131.762.6872.84826.225B B B B A B B D M M M kN m ===++=--=⋅
4.框架活载的不利布置
活荷载为可变荷载, 应按其最不利位置确定框架梁、柱计算截面的最不利内 力。竖向活荷载最不利布置原则:(1 求某跨跨中最大正弯矩——本层同连续梁(本跨布置, 其它隔跨布置 , 其它按同跨隔层布置(图 3-a;(2求某跨梁端最大负弯矩——本层同连续梁(本跨及相邻跨布置,其它 隔跨布置 ,相邻层与横梁同跨的及远的邻跨布置活荷载,其它按同跨隔层布置(图 3-b;(3求某柱柱顶左侧及柱底右侧受拉最大弯矩——该柱右侧跨的上、下邻 层横梁布置活荷载,然后隔跨布置,其它层按同跨隔层布置(图 3-c;当活荷载作用相对较小时, 常先按满布活荷载计算内力, 然后对计算内力进 行调整的近似简化法,调整系数:跨中弯矩 1.1~1.2,支座弯矩 1.0。
本工程考虑如下四种最不利组合:(a顶层边跨梁跨中弯矩最大,图 3-7;
(b顶层边柱柱顶左侧及柱底右侧受拉最大弯矩,如图 3-8;(c顶层边跨梁梁端最大负弯矩,图 3-9:(d活载满跨布置,图 3-10。
(a(b(c 图 :3-竖向活荷载最不利布置 5.内力计算: 本工程采用“弯矩二次分配法”计算 具体计算步骤:
1根据各杆件的线刚度计算各节点的杆端弯矩分配系数,并计算竖向荷载 作用下各跨梁的固端弯矩。
2计算框架各节点的不平衡弯矩,并对所有节点的不平衡弯矩同时进行第 一次分配(其间不进行弯矩传递。
3将所有杆端的分配弯矩同时向其远端传递(对于刚接框架,传递系数均 取 1/2。
4将各节点因传递弯矩而产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配,使各节 点处于平衡状态。至此,整个弯矩分配和传递过程即告结束。
5将各杆端的固端弯矩、分配弯矩和传递弯矩叠加,即得各杆端弯矩。活载(1 作用下弯矩二次分配过程如图 3-11, 梁弯矩、剪力、轴力如图 3-
12、图 3-13。
活载(2 作用下弯矩二次分配过程如图 3-14, 梁弯矩、剪力、轴力如图 3-
15、图 3-16。
活载(3 作用下弯矩二次分配过程如图 3-17, 梁弯矩、剪力、轴力如图 3-
18、图 3-19。
活载(4 作用下弯矩二次分配过程如图 3-20, 梁弯矩、剪力、轴力如图 3-
21、图 3-22。
根据所求出的梁端弯矩,再通过平衡条件,即可求出的活载作用下梁剪力、柱轴力,结果见表 3-5~表 3-20。
图 3-7 活载不利布置 1
图 3-8 活载不利布置 2
图 3-9 活载不利布置 3
图 3-10 活载不利布置 4 活载 1作用下的弯矩分配
上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁
1.49 0.64 2.13-1.709-0.88-0.62-3.21 6.25 2.01 8.26-1.709-0.93-0.53-3.17 A B 图 3-11 活载(1弯矩分配过程
活载(1作用下 AB 跨梁端剪力 表 3-5
活载(1作用下 BC 跨梁端剪力 表 3-6 活载(1作用下 AB 跨跨中弯矩(kN.m 表 3-7
活载(1作用下柱轴力 表 3-8图 3-12 活载(1弯矩图(kN.m
图 3-13 活载(1剪力、轴力(kN活载 2作用下的弯矩分配
上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁
1.49-0.04 1.45 6.25 1.82 8.07-1.709-0.88-1.03-3.62 6.62 2.20 8.82 A B 图 3-14 活载(2弯矩分配过程
435363738-
活载(3作用下 AB 跨梁端剪力 表 3-13
活载(3作用下 BC 跨梁端剪力 表 3-14 活载(3 作用下 AB 跨跨中弯矩(kN.m 表 3-15
第五篇：结构设计荷载计算(重庆大学毕业设计)
3.荷载计算
砖：18KN/m3 加气砼砌块墙：4.9KN/m3 水泥砂浆：20KN/m3 钢筋砼：（24~25）KN/m3 素砼：（22~24）KN/m3 墙面：贴瓷砖墙面（25mm厚（包括水泥砂浆打底）0.5KN/m2 屋面：油毡防水层：一层油毡刷油两层：0.05KN/m2 活荷载：2.0KN/m2 3.1楼面荷载
3.1.1普通房间楼面恒载： 做法说明：
1，清水砼楼面板(100mm)2，20厚1：2水泥砂浆结合层(面刷水泥浆一道)(20mm)3，800*800地面砖(20mm)计算式：
0.1*25+0.02*20+0.02*22=3.34KN/m2 楼面活载：2.0KN/m2 3.1.2卫生间楼面恒载 做法说明：
1，清水砼楼面板（100mm）2，1:2mmJS防水涂膜(1.2mm)3，1:3水泥砂浆保护层。（20mm）4，炉渣回填（300mm）
5，1:3水泥砂浆找平（20mm）
6，1:2水泥砂浆结合层（面刷水泥砂浆一道）（20mm）7，300*300防滑地砖（13mm）计算式：
0.1*25+0.0012*4+0.02*20+0.30*15+0.02*20+0.02*20+0.013*22=8.49KN/m2 卫生间活载： 2.0KN/m2 3.2屋面荷载
3.2.1屋面恒载： 做法说明：
1，现浇砼屋面板（100mm）
2，1:6水泥礁渣找坡（平均厚度50mm）3，1:3水泥砂浆找平层（20mm）4，泡沫砼碎块保温层（100mm）5，1:3水泥砂浆找平层（20mm）6，SBS改性沥青防水卷材（4mm）7，1:3水泥砂浆保护层（20mm）8，刚性屋面（60mm）计算式： 0.1*25+0.05*15+0.02*20+0.1*8+0.02*20+0.004*12+0.02*20+0.06*25=6.798KN/m2 屋面活载：2.0KN/m2 3.3梁上线荷载 3.3.1清水墙面
加气混凝土砌块墙(200mm)： 0.2*3.6*4.9=3.53KN/m 实心砖墙（卫生间）（200mm）0.2*3.6*18=12.96KN/m 3.3.2抹灰面（单面水泥砂浆20mm）0.02*3.6*20=1.44KN/m 3.3.3外墙涂料 做法说明： 1，基层墙体
2，界面砂浆（2mm）3，无机保温砂浆（8mm）
4，满挂玻纤网（5mm抗裂砂浆复合）5，柔性耐水腻子(1.5mm)6，外墙涂料（二遍3mm）计算式：
(0.002+0.008+0.005)*3.6*20+(0.0015+0.003)*3.6*9.8=1.24KN/m 3.4屋面梁线荷载 3.4.1梁宽350mm 6.798KN/m3*0.35m2=2.8kn/m 3.4.2梁宽200 6．798KN/m3*0.2=1.34kn/m 3.4.3墙高2.4米下梁荷载
0.2*4.9*2.4+(0.02*2.4*20)*2=4.272KN/m
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