第三章计算简图.doc

南京工业大学本科生毕业设计(论文)
第三章 计算简图
3.1、确定计算简图
本工程横向框架计算单元取图2-2中所示范围，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，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上，基底标高为设计标高－2.100m（图2-2）。柱子的高度底层为：= 4.5＋2.1－0.5 = 6.1m（初步假设基础高度0.5m），二～四层柱高为～= 3.5m。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：=7500、2500、7500。计算简图见图3-1。 图3-1 计算简图
3.2、梁柱截面尺寸
3.2.1 框架柱：
∵本工程的高度h＝16.2m﹤30m，而且其抗震设防烈度为7度，根据《建筑抗震设计规范》，可确认笨建筑的抗震等级为二级的框架结构。
∴＝0.8 N取13
边柱：＝＝
边柱：
∴边柱、中柱均取
3.2.2 梁： 横向框架柱AB跨、CD跨：250mm×600mm，BC跨：250mm×400mm，纵向连系梁：250mm×500mm。
3.3、材料强度等级
混凝土：均采用C30级。
钢筋直径≥12mm的采用HRB335，其余采用HPB235钢筋。
3.4、荷载计算
以④轴线横向框架为计算分析对象。
3.4.1 屋面横梁竖向线荷载标准值
1、恒载（图3-2a）

恒载图（D-L.T） 活载图（L-L.T）
（a） （b）
图3-2 荷载计算简图
（a）恒载作用下结构计算简图；（b）活载作用下结构计算简图

屋面恒载标准值：
35厚架空隔热板 0.035×25＝0.875kN/㎡
防水层 0.4 kN/㎡
20厚1：3水泥砂浆找平层 0.02×20＝0.4 kN/㎡
120（100）厚钢筋砼现浇板 0.12×25＝3 kN/㎡
（AB、CD跨板厚取120， BC跨取100） (0.10×25＝2.5 kN/㎡)
12厚纸筋石灰粉平顶 0.012×16＝0.192 kN/㎡
屋面恒载标准值： 4.87 kN/㎡
(4.37 kN/㎡)
梁自重
边跨AB、CD跨： 0.25×0.6×25＝3.75 kN/m
梁侧粉刷： 2×(0.6－0.12)×002×17＝0.33 kN/m
4.08 kN/m
中间跨BC跨： ＝
梁侧粉刷： ＝

作用在顶层框架梁上的线恒载标准值为：
梁自重： ＝＝，＝
板传来的荷载： ＝＝＝
＝4.37×2.5＝10.93
2、活载（图3-2b）
作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为：
＝＝＝
＝0.7×2.5＝1.75
3.4.2 楼面横梁竖向线荷载标准值
1、恒载（图3-2a）
25厚水泥砂浆面层
120（100）厚钢筋砼现浇板

12厚板底粉刷
楼面恒载标准值：

边跨（AB、CD跨）框架梁自重：
中跨（BC跨）梁自重：
作用在楼面层框架梁上的线恒载标准值为：
梁自重：

板传来的荷载：

填充墙：
粉刷：
墙传来的荷载：
2、活载（图3-2b）
楼面活载：

3.4.3 屋面框架节点集中荷载标准值（图3-3）
图3-3 恒载顶层集中力
1、 恒载
边跨连系梁自重：
粉刷：
1.2m高女儿墙：
粉刷：
连系梁传来屋面自重：
顶层边节点集中荷载：
中柱连系梁自重：

粉刷：
连系梁传来屋面自重：

顶层中节点集中荷载：
2、 活载

3.4.4 楼面框架节点集中荷载标准值（图3-4）

图3-4 恒载中间层节点集中力
1、 恒载
边柱连系梁自重：
粉刷：
填充墙：
粉刷：
连系梁传来楼面自重：

中间层边节点集中荷载：

框架柱自重：
中柱连系梁自重：
粉刷：
填充墙：
粉刷：
连系梁传来楼面自重：

中间层中节点集中荷载：
柱传来集中荷载：
2、 活载

3.4.5 地震作用
1、 建筑物总重力荷载代表值的计算
（1） 集中于屋盖处的质点重力荷载代表值:
50%雪载：
屋面恒载：
横梁：
纵梁：
女儿墙：
柱重：
横墙： 　　　　

纵墙：

钢窗：

（2） 集中于三、四层处的质点重力荷载代表值:
50%楼面活载：
楼面恒载：
横梁：
纵梁：
柱重：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
横墙：　　　　　　　

纵墙：　　　　　

钢窗：　　　　　　　　　　　　　

（3） 集中于二层处的质点重力荷载代表值:
50%楼面活载：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
楼面恒载：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　横梁：
纵梁：
柱重：　　　　　　　　　　　　　　　　　　
横墙：　　　　　　　　　

纵墙：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

钢窗：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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，应考虑楼盖对框架柱的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩取；边框架梁取，为框架梁按矩形截面计算的界面惯性矩。横梁、柱线刚度见表3-1。
横梁、柱线刚度 表3-1
杆件
截面尺寸

相对
刚度

边框架梁
250
600
30

7500

1
边框架梁
250
400
30

2500

0.889
中框架梁
250
600
30

7500

1.333
中框架梁
250
400
30

2500

1.182
底层框架柱
400
400
30

6100

0.388
中层框架柱
400
400
30

3500

0.676

每层框架柱总的抗侧移刚度见表3-2。

框架柱横向侧移刚度D值 表3-2
项 目
（一般层）
（底层）

根数
层
柱 类 型 及 截 面
二至
四层
边框架边柱（400×400）
1.48
0.43
7.59
4
边框架中柱（400×400）
2.79
0.58
10.38
4
中框架边柱（400×400）
1.97
0.60
8.94
22
中框架中柱（400×400）
3.72
0.65
11.62
22
底层
边框架边柱（400×400）
2.58
0.67
2.26
4
边框架中柱（400×400）
4.87
0.78
2.64
4
边框架边柱（400×400）
3.44
0.72
2.44
22
中框架中柱（400×400）
6.48
0.82
2.76
22
注：为梁的线刚度， 为柱的线刚度。
底层：
二～四层：
（2） 框架自振周期的计算：
则自振周期为：s
其中为考虑结构非层中砖墙的折减系数，对于框架取；为框架顶点假设水平位移，计算见表3-3。
框架顶点假设水平位移计算表 表3-3
层

（层间相对位移）
总位移
4
8592.33
8592.33
524.2
16.39
372.96
3
9637.5
18229.83
524.2
34.78
356.57
2
9637.5
27867.33
524.2
53.16
321.71
1
10815.91
38683.24
144
268.63
268.63

楼层地震作用和地震剪力标准值计算表 表3-4
层

楼层剪力

4
16.6
8592.33
142632.68
633.53
633.53
3
13.1
9637.50
126251.25
397.01
1030.54
2
9.6
9637.50
92520.00
290.94
1321.48
1
6.1
10815.91
62977.05
207.47
1528.95
（3） 框架自振周期的计算：
根据本工程设防烈度7度、Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组，查《建筑抗震设计规范》特征周期s，

结构等效总重力荷载：
s，故需考虑框架顶部附加集中力作用

框架横向水平地震作用标准值为：
结构底部：
各楼层的地震作用和地震剪力标准值由表3-4计算列出，图示见图3-5。

图3-5 横向框架上的地震作用

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