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1、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 = （1/81/12） l , b=（1/31/2）h；次梁:h = （1/121/16） l , b=（1/31/2）h。3.3柱初选截面：抗震规范第6.3.1条规定：矩形柱be、hc$300,圆形柱350； b 二H ； h =（1 2）b （ H :结构层高）c 1
2、5 i c c i3.4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丨/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I = 1.5I，中跨梁取I = 2.01。003. 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f顶层屋面梁线荷载(包括边跨和中跨)；楼面恒荷载f中间 层梁线荷载(
3、包括边跨和中跨)，屋面恒荷载f顶层边节点集中荷载、顶层中间节点集 中荷载；楼面恒荷载f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f各层弯矩图叠加f整体在恒载作用下的弯矩图f 将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正f框架梁在实际分布荷载作用下按简支支梁计 算跨中弯矩f总弯矩图。4. 考虑梁端弯矩调幅：原因，考虑钢筋混凝土框架塑性内力重分布，可适当降低梁端弯矩，进行调调幅，以减少负弯矩钢筋的拥护现象，对于现浇框架调幅系数0二0.80.9 ,可将调
4、幅后的梁端弯矩叠加简支梁的弯矩，则得到梁的跨中弯矩。M跨中=M +跨中01（M + M ）1 （卩M+0M ） 0.5 x - gl22 左右 2左o右o81 （M + M ）+ M 1 gl22 左 右跨中 8其中： M 、 M 、 M 为调幅前梁跨中、左端、右端的弯矩值； M 、 M 、 M 跨中0左0右0跨中 左 右为调幅后梁跨中、左端、右端的弯矩值。5. 梁端柱边弯矩：将梁端节点弯矩换算至梁端柱边节点弯矩值，以备内力组合使用。bbM二M 一 V 2 (柱边弯矩)；V二V 一 g-(柱边剪力)其中b为柱宽。4.3 楼面活荷载作用下框架内力计算1. 活荷载计算：其余所有步骤均与恒载作用下的
5、相同。(1) 考虑活荷载最不利布置。采用分层组合法和满布活荷载法。(2) 当采用分层组合法时假定：对于梁，仅考虑本层活荷载的不利布置，而不考虑其它 层活荷载的不利布置的影响。对于柱端弯矩，只考虑柱相邻上、下层的活荷载的不 利布置的影响，对而不考虑其它层活荷载的影响。对于柱最大轴力，则考虑在该层 以上所有层中与该柱相邻的梁上满布活载的情况，但对于与柱不相邻的上层活荷载， 仅考虑其轴向力的传递而不考虑其弯矩的作用。(3) 当采用满布活荷载时：活荷载2.0kN/m2，所占比例较小，其不利布置对结构内力的 影响不大，因此可不考虑活荷载的不利布置，按活载全部满载布置。其支座处的内 力与最不利布置时的内力
6、很接近，但是跨中弯矩比最不利荷载位置法的计算结果要 小，因此对跨中弯矩应乘以1.11.2的系数予以增大。(4) 注意计算梁时，当楼面梁从属面积超过25m2时，楼面梁的活荷载标准值应乘以0.9 的折减系数。(5) 屋面活荷载f顶层屋面梁线荷载(包括边跨和中跨)楼面活荷载f中间层梁线荷载(包括边跨和中跨)，屋面活荷载f顶层边节点集中荷载、顶层中间节点集中荷载； 楼面活荷载f中间层边节点、中间节点集中荷载。屋面活荷载f顶层屋面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f各层弯
7、矩图叠加f整体在恒载作用下的弯矩图f 将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正f框架梁在实际分布荷载作用下按简支支梁计 算跨中弯矩f总弯矩图。4. 考虑梁端弯矩调幅：原因，考虑钢筋混凝土框架塑性内力重分布，可适当降低梁端弯矩，进行调调幅，以减少负弯矩钢筋的拥护现象，对于现浇框架调幅系数0二0.80.9 ,可将调幅后的梁端弯矩叠加简支梁的弯矩，则得到梁的跨中弯矩。M跨中=M +跨中01（M + M ）1 （卩M+0M ） 0.5 x - gl22 左右 2左o右o81 （M + M ）+ M 1 gl22 左 右跨中 8其中: M 、 M 、 M 为调幅前梁跨中、左端、右端的弯矩值； M 、 M 、
8、M 跨中0左0右0跨中 左 右为调幅后梁跨中、左端、右端的弯矩值。5. 梁端柱边弯矩:将梁端节点弯矩换算至梁端柱边节点弯矩值，以备内力组合使用。bbM 二M 一 V 2 (柱边弯矩)；V二V 一 g 2 (柱边剪力)其中b为柱宽。4.4 风荷载作用下的框架内力计算1. 风荷载计算:取单榀框架来进行计算。(1) 风压标准值计算：w =0卩卩w，结构高度小于30m, P =1；体形系数卩=1.3；z s z 0 z s注意卩的求解：Z为框架节点到室外地面的高度。z(2) 楼层处风荷载集中力计算： F = 0.5wB (h +h )( h 、 h )为上、下层的结构层wi j i j高； B 为计算
9、单元的宽度。2. 风荷载作用下框架内力计算： D 值法(1) 计算各层剪力V(i=l,2,.i=n),并假定作用于结构刚心处。i(2) 计算各梁、柱的线刚度i、i。梁考虑现浇楼板的影响。bc(3) 计算各柱抗侧移刚度D；(4) 计算总剪力在各柱间的剪力分配；(5) 确定反弯点高度y； yo近似按均布荷载作用下来查表。(6) 根据各柱分配到的剪力和反弯点高度计算各楼层各柱的柱端弯弯矩。(7) 根据节点平衡和分配系数求得梁端弯矩。(8) 已知梁端弯矩，根据构件平衡，求出梁跨中弯矩和剪力。(9) 根据平衡求得柱的轴力。(10) 将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩，绘制内力图。4.5 水平地震作用下的框
10、架内力计算1. 水平地震作用计算：底部剪力法；当建筑物高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部分剪力法。(1)计算各楼层重力荷载代表值：G = G +(0.5 0.8)Qi k k2) 计算整楼各层各梁的线刚度：梁考虑现浇楼板的约束12(3)计算各柱的抗侧移刚度D： D k c h 24)计算框架自振周期：顶点位移法T = 1.7p 花1T T或能量法T = 2(p1I 工 Gu 2i iT=1工Gui ii =15)7)EK结构总水平地震作用标准值：F =a G =a x0.85 G1 eq 1ii=1计算各层水平地震作用力F和V:iikGH F =i
11、_ FiGH ekiii=1验算框架在水平地震作用下的层间弹性位移。2. 水平地震作用下框架内力计算： D 值法(以整个建筑物作为整体进行计算，按抗侧移刚度计算各柱分配的剪力)(1) 计算各层剪力V (i=1,2,.i=n),并假定作用于结构刚心处。i(2) 计算各梁、柱的线刚度i、i。梁考虑现浇楼板的影响。bc(3) 计算各柱抗侧移刚度D；4) 计算总剪力在各柱间的剪力分配；(5)确定反弯点高度y； yo近似按均布荷载作用下来查表。6) 根据各柱分配到的剪力和反弯点高度计算各楼层各柱的柱端弯弯矩7) 根据节点平衡和分配系数求得梁端弯矩。8) 已知梁端弯矩，根据构件平衡，求出梁跨中弯矩和剪力。
12、9) 根据平衡求得柱的轴力。10) 将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩，绘制内力图。4.6 重力荷载代表值作用下框架的内力计算：一榀框架（与恒荷载计算思路完全 相同）1. 重力荷载代表值计算：屋面恒荷载+0.5活载一顶层屋面梁线荷载（包括边跨和中跨）； 楼面恒荷载一中间层梁线荷载（包括边跨和中跨），屋面恒荷载+0.5活载一顶层边节 点集中荷载、顶层中间节点集中荷载；楼面恒荷载+0.5 活载一中间层边节点、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：计算各层的弯矩图一各层
13、弯矩图叠加一整体在恒载作用下的弯矩图一 将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正一框架梁在实际分布荷载作用下按简支支梁计 算跨中弯矩一总弯矩图。4. 考虑梁端弯矩调幅：原因，考虑钢筋混凝土框架塑性内力重分布，可适当降低梁端弯矩，进行调调幅，以减少负弯矩钢筋的拥护现象，对于现浇框架调幅系数0二0.80.9 ,可将调幅后的梁端弯矩叠加简支梁的弯矩，则得到梁的跨中弯矩。M跨中=M +跨中01（M + M ）1 （卩M+0M ） 0.5 x - gl22 左右 2左o右o81 （M + M ）+ M 1 gl22 左 右跨中 8其中： M 、M 、M 为调幅前梁跨中、左端、右端的弯矩值； M 、M 、M 跨
14、中0左0右0跨中 左 右为调幅后梁跨中、左端、右端的弯矩值。5. 梁端柱边弯矩：将梁端节点弯矩换算至梁端柱边节点弯矩值，以备内力组合使用。bbM 二M 一 V-（柱边弯矩）；V二V 一 g -（柱边剪力）其中b为柱宽。4.7 内力组合1. 不考虑地震作用时的效应组合（ 1）S=1.2 恒+1.4 活（2）S=1.35 恒+1.4 活（3）S=1.2 恒+1.4X0.9 （活+风）2. 考虑地震作用：S = 1.2S + 1.3SGE Eh3. 具体的内力组合：（1） 梁的不利内力组合：Q梁端负弯矩，取下式两者最大值：M =（1.2M + 1.3M ） ； M = G.2M +1.4 MRE G
15、E Eh 0 Gk QKQ梁端正弯矩按下式确定:M =y (1.3M - 1.0M )REEhGEQ梁端剪力，取下式两者较大值：V 二耳(Mi + M)l + V ； V 二丫 G.2V + 1.4V )vb bb n Gb0GkQK=y (1.2M+1.4M )0 Gk QKQ跨中正弯矩：取下式两者的较大值 M =丫 (1.2M + 1.3M )； M 中 REGEEh中2) 柱的内力不利组合：单向偏心受压Q考虑地震：内力应满足强柱弱梁原则，工M n工MC CbM =丫(1.2M + 1.3M )；RE GE EKN = Y(1.2N + 1.3N )RE GE EKQ不考虑地震作用：M 二丫 G.2M+1.4M )；0 Gk QKN
