大学电教中心教学楼设计(编辑修改稿)

大学电教中心教学楼设计(编辑修改稿)内容摘要：

梁：恒载 =梁自重 +板传荷载 = 活载 =板传荷载 =楼面梁：恒载 =梁自重 +板传荷载 = 活载 =板传荷载 =B——C 轴间框架梁均布荷载为： 梁自重 : 屋面梁：恒载 =梁自重 +板传荷载 =+= 活载 =板传荷载 =楼面梁：恒载 =梁自重 +板传荷载 =+= 活载 = D 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱： 女儿墙自重（做法：墙高 400mm，混凝土压顶 100mm） +25=094kN/m 内墙面水泥粉刷： =外墙面贴瓷砖： =合计： 顶层柱恒载 =女儿墙自重 +纵梁自重 +板传荷载 =+（ ） += 顶层柱活 载 =板传荷载 == 标准层柱恒载 =外纵墙自重 +纵梁自重 +板传荷载 +横隔墙 =+（ ） ++= 顶层柱活载 =板传荷载 == 4. B、 C 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载 =梁自重 +板传荷载 =++（ =） = 顶层柱活载 =板传荷载 =[+（ ） /2]= 标准层柱恒载 =内纵墙自重 +纵梁自重 +板传荷载 +横隔墙 =+5+[+（ ） /2]+= 标准层柱活载 =板传荷载 =[+（ ） /2]= 由上可作出 框架在竖向荷载作用下的受荷总图，如图 所示： 图 竖向荷载作用下受荷总图 2． 5． 4 风荷载标准值的计算 作用在屋面梁和搂面梁节点处的集中风荷载标准值： 2)(0 BhhP jizszk   （ ） 为了简化计算，通常将计算单元范围内外墙面的分布荷载化为等量的作用于楼面的集中风荷载。 式中：基本风压 20 /w kN m zu ——风压高度变化系数。 因 建设地点处于大城市郊区，地面粗糙程度为 B 类； su ——风荷载体型系数，查表取 su =； z ——风振系数。 由于结构高度小于 30m，取 z =； ih——下层柱高； jh ——上层柱高，顶层取女儿墙高度的两倍； B——计算单元迎风面宽度（ B=） 表 风荷载标准值计算 层数 离地高度 z su zu 0w ih jh kW 6 5 4 3 2 1 （ KN） 图 风荷载作用下框架受力图 2． 5． 5 地震荷载标准值的计算 结构各层重力代表值的计算： （ 7+2） （ 2+） = （ 7|2） （ 2+） = ，楼盖自重 G6k = = G1kG5k== （ 2+2） = 六层墙柱自重 柱： 40= 墙： { （ ） 2+ （ 5 ）11+31++3}= 窗： [15+6]= 门：（ 13+21+3） = 合计 柱： 40= 墙： +（ 2+2） +（ 2）= 窗： +C2= 门： +（ 2+2） = 合计 各层重力代表值： G6=6572kN G5G2=5926kN G1=6106kN 结构的基本自振周期 T1=+3BH= 设防烈度为 7 度，水平地震影 响系数为 确定场地类别：覆盖层厚度为 6m,等效剪切波速 Vse= 2 1)2 4 0 8 (6  位于 250140 之间， 6m 位于 350m 之间，属于二类场地，得特征周期 Tg= 地震影响系数 )(  TTg = （ ） 结构总重力代表值 GE=36382kN 底部剪力法公式 FEK= EG1 = T1==,故不需考虑顶部附加地震作用。 每榀框架所承受的水平剪力为： FEK1=1/10(FEK) 每榀框架所承受的地震力可按照下式计算 Fi=161EKj jjii FHGHG (i=1,2,3,4,5,6) （ ） G1H1=6106= G2H2=(+)5926= G3H3=(2+)5926= G4H4=(3+)5926= G5H5=(4+)5926= G6H6=(5+)6572=  jjHG = F1= 9 868 2 729  F2=  同理： F3= F4= F5= F6= 计算结果如下图 图 地震作用下框架受力图 2． 6 框架内力计算 2． 6． 1 恒载作用下的内力计算 在竖向荷载作用下框架内力采用弯矩二次分配法进行简化计算。 计算步骤如下： （ 1）根据各杆件的线刚度计算各节点杆端弯矩分配； （ 2）计算竖向荷载作用下各跨梁的固端弯矩。 （ 3）将所有杆端的分配弯矩向远端传递； （ 4）将各杆件的固端弯矩，分配弯矩和传递弯矩相加即可得各杆端弯矩。 1. 计算分配系数 取传递系数为１／ 2，中跨梁的相对线刚度须乘以修正系数。 分配系数按以下式计算： 1ikik nikiSuS （ ） 式中： ikS 为节点ｋ第ｉ根杆件的相对线刚度； 1niki S 为节点ｋ各杆件相对线刚度之和。 由于本榀框架结构、受力对称，在分层法计算时可取半结构进行计 算。 2. 梁的固端弯矩 均布恒载引起的固端弯矩，利用以下公式计算： 212qlM （ ） 可求得各梁端弯矩，如下表 表 恒载作用下固端弯矩 AB 跨 BC 跨 恒载 简图 固端弯矩 简图 固端弯矩 m m 折减后的结构线刚度如图 图 折减后框架相对线刚度图 计算过程如下图 图 恒荷载作用下弯矩计算过程 跨中弯矩计算： M6AB=1/8(+)/2= M6BC=1/12= M5AB=1/8(+)/2= M5BC=1/12= M4AB=1/8(+)/2= M4BC=1/12= M2AB=M3AB=M4AB= M2BC=M3BC=M4BC= M1AB=1/8(+)/2= M1BC=1/12= 图 恒荷载作用下框架弯矩图 由于塑性内力重分布需对粱端弯矩进行调幅。 由公式： M=（ 1 ） Mcvb/3 （ ） 取 由 M=Mcvb/2 将弯矩调至柱端、调幅弯矩如图 图 恒荷载作用下调幅后弯矩图 剪力计算： 顶层：边跨 v1L+M2M11/2ql2=0 v2L+M1M21/2ql2=0 = v1=(M1+1/2ql2M2)/L v2=(M2+1/2ql2M1)/L 中跨 v1=v2=1/2ql2 表 梁端剪力计算过程如下页表 层号 梁 端 弯 矩 跨 中 弯矩 跨 度 梁 端 剪 力 ML 边 Mr 边 M 中 ML 中 边跨 中跨 边跨 中跨 Va Vb 左 Vb 右 Vc 左 6 5 4 3 2 1 轴力计算： Ni， 1= Gi， 1+ VbiL ， （ ） Ni+1， 1= Gi+1， 1+ VbiL+Ni， 1 （ ） 计算过程与结果如下图 所示 图 恒荷载作用下框架轴力剪力图 2． 6． 2 活载作用下内力 计算 竖向活荷载为可变荷载，但相对横载小得多。 将活载等数为均布荷载。 顶层： qAB=(梯形 ) qBC=25/8=(三角形 ) 其它层： qAB= qBC=25/8=梁端弯矩计算： 顶层： MAB=1/12()= MBC=1/12ql2= 其它层： MAB=1/12()= MBC=1/12ql2= 内力计算采用弯矩二次分配法，过程如下图 图 活荷载作用下框架弯矩计算 剪力计算方法同恒荷载，计算结果如下表 表 活荷载作用下剪力 剪力 6 5 4 3 2 1 VA VB 左 VB 右 VC 左 轴力的计算亦同于恒荷载下轴力的计算，计算结果及框架弯矩、剪力如图 图 活荷载作用下框架内力图 由于考虑梁端塑性内力重分布，对梁端弯矩进行调幅，乘以调整系数 ，调整后框架弯矩图如 图 活荷载作用下框架调幅后弯矩图 2． 6． 3 风荷载作用下内力计算 此处采用 D 值法进行计算 剪力计算过程如下表 表 柱端剪力计算表 系数 六层P 五层P 四层P 三层P 二层P D 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 CiiiiiK 2 4321  8 9 kk2 7 9 212hicDjk   hic Vjk 1 5 一层 P K=ciii 21 kk  V D 边柱 =212hic 中柱 =212hic 表 柱端弯矩计算表 y0 M 上 =（ 1y0） hV M 下 =y0hV 6 边柱 中柱 5 边柱 中柱 4 边柱 中柱 3 边柱 中柱 2 边柱 中柱 1 边柱 中柱 由节点平衡计算梁端弯矩如下表 表 梁端弯矩表 层数 边跨 中跨 左 右 6 5 4 3 2 1 风荷载作用下框架弯矩图如下 图 风荷载作用下框架弯矩图 表 梁剪力柱轴力的计算表 剪力 6 5 4 3 2 1 边跨梁 中跨梁 轴力 A 柱 B 柱 图 风荷载作用下框架剪力、轴力图 2． 6． 4 地震荷载作用下内力计算 此处采用 D 值法进行计算 表 柱端剪力计算过程表 系数 六层P 五层P 4 四层P 三层P 二层P 4 D 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 Ci iiiiK 2 4321  kk2 212hicDjk   hic Vjk 2 3。