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文檔簡介
1、<p><b> 目錄</b></p><p> 第一章 緒論- 1 -</p><p> 1.2 建筑與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)型式、框架計(jì)算方法- 1 -</p><p> 1.3 主要進(jìn)程安排- 2 -</p><p> 第二章 建筑結(jié)構(gòu)布置與荷載計(jì)算- 3 -</p><p
2、> 2.1 基本理論- 3 -</p><p> 2.1.1計(jì)算單元- 3 -</p><p> 2.1.2跨度、層高- 3 -</p><p> 2.1.3構(gòu)件材料選擇:- 3 -</p><p> 2.1.4構(gòu)件截面估算及彎曲剛度的確定- 3 -</p><p> 2.2設(shè)計(jì)計(jì)算-
3、3 -</p><p> 2.2.1確定計(jì)算簡圖- 3 -</p><p> 2.2.2梁柱截面尺寸- 4 -</p><p> 2.2.3材料強(qiáng)度等級- 4 -</p><p> 2.2.4荷載計(jì)算- 4 -</p><p> 第3章 框架內(nèi)力計(jì)算- 13 -</p><p&
4、gt; 3.1 計(jì)算- 13 -</p><p> 3.1.1恒載作用下的框架內(nèi)力- 13 -</p><p> 3.2.2 活載作用下的框架內(nèi)力- 19 -</p><p> 3.2.4地震作用下橫向框架的內(nèi)力計(jì)算- 38 -</p><p> 第四章 框架內(nèi)力組合- 48 -</p><p&g
5、t; 第五章 框架梁、柱截面設(shè)計(jì)- 60 -</p><p> 第六章 樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算- 79 -</p><p> 6.1 例題設(shè)計(jì)- 79 -</p><p> 6.2 樓梯板計(jì)算- 80 -</p><p> 第7章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)- 82 -</p><p> 8.1.1荷載計(jì)
6、算- 82 -</p><p> 8.1.2確定基礎(chǔ)底面積- 82 -</p><p> 8.1.3地基變形驗(yàn)算- 84 -</p><p> 8.1.4基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(混凝土選用C20)- 85 -</p><p> 第8章 設(shè)計(jì)說明- 89 -</p><p> 8.1 建筑設(shè)計(jì)說明- 89
7、 -</p><p> 8.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明- 91 -</p><p> 第9章 結(jié)論與展望- 94 -</p><p> 9.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)論- 94 -</p><p> 9.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)展望:- 94 -</p><p><b> 第一章 緒論</b><
8、;/p><p><b> 1.1工程概況</b></p><p> 該工程一棟六層框架結(jié)構(gòu)某高校教學(xué)樓,橫向框架不少于三跨,總建筑面積為5427m2。設(shè)計(jì)使用年限為50年,結(jié)構(gòu)安全等級為二級,環(huán)境類別為一類。抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g,第二組。建筑室內(nèi)外高差600mm,室外標(biāo)高即為現(xiàn)有自然地面標(biāo)高。不考慮風(fēng)荷載設(shè)計(jì),其他條件如下: &
9、lt;/p><p><b> 1、氣象資料 </b></p><p> ?。?)基本雪壓值:s0=0.65 kN/m2 </p><p><
10、b> 2、水文地質(zhì)資料</b></p><p> 場地條件:擬建場地地表平整,土層分布見表,場地土類別為Ⅱ類</p><p> 場地土層物理力學(xué)指標(biāo)如下:</p><p> 3、抗震設(shè)防烈度 </p><p> 7
11、度(0.15g)第一組</p><p><b> 4、荷載資料</b></p><p> ?。?)辦公樓樓面活載,查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB5000g-2001)。確定樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值,辦公室為2.0 kN/m2,走廊2.5 kN/m2,樓梯2.5 kN/m2,衛(wèi)生間4.0 kN/m2。(2)不上人屋面:活載標(biāo)準(zhǔn)值為0.7 kN/m2。
12、 </p><p><b> (3)屋面構(gòu)造</b></p><p> 35mm厚490mm×490mm的C20預(yù)制鋼筋混凝土架空板、防水層、20mm厚水泥砂漿找平層、現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板、12mm厚紙筋石灰粉平頂。</p><p> ?。?)樓面構(gòu)造:水磨石面層、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板、12mm厚紙筋
13、石灰粉平頂。</p><p> ?。?)維護(hù)墻:采用200厚非承重空心磚(190mm×190mm×190mm),外墻重度3.6 kN/ m2,內(nèi)墻重度3.2 kN/m2,M5混合砌筑砂漿,雙面粉刷(重度3.6 kN/ m2)。</p><p> 本工程采用全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),由于開間較大,雙向板的跨度超過經(jīng)濟(jì)跨度較多,在樓面設(shè)次梁。</p><p>
14、; 建筑與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)型式、框架計(jì)算方法</p><p> 本工程為橫向框架結(jié)構(gòu),采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),在基礎(chǔ)頂面設(shè)置基礎(chǔ)連梁,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體剛度。</p><p> 框架是典型的桿件體系,近似計(jì)算的方法很多,工程中最實(shí)用的是力矩分配法及D值法,前者多用于豎向作用下求解,后者用于水平作用下求解。本工程采用力矩分配法。</p><p> 該方法的使用都作了以下幾點(diǎn)的假
15、定:</p><p> [1]忽略粱,柱軸向變形及剪切變形。</p><p> [2]桿件為等截面(等剛度),以桿件軸線作為框架計(jì)算軸線。</p><p> [3]在豎向荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移很小,因此在做豎向荷載下計(jì)算時,假定結(jié)構(gòu)無側(cè)移。</p><p> 1.3 主要進(jìn)程安排</p><p> ?。?)外文資料
16、翻譯、調(diào)研、復(fù)習(xí)相關(guān)主干課程——寒假;</p><p> (1)建筑設(shè)計(jì),繪制建筑施工圖——第6~7周;</p><p> ?。?)結(jié)構(gòu)平面布置(樓蓋布置、估算構(gòu)件截面尺寸)和荷載計(jì)算——第8周;</p><p> (3)豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力計(jì)算(采用彎矩二次分配法)、計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)程序核算——第9周;</p><p> ?。?)水平
17、地震荷載作用下橫向框架內(nèi)力計(jì)算及側(cè)移計(jì)算(采用D值法)、計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)程序核算——第10周;</p><p> ?。?)橫向框架梁、柱內(nèi)力組合(列表進(jìn)行)和截面設(shè)計(jì)——第11~12周;</p><p> ?。?)主樓梯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——第13周;</p><p> ?。?)柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)——第14周;</p><p> ?。?)繪制橫向框架、主樓梯、
18、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖——第12~14周;</p><p> ?。?)用PKPM軟件對整棟框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行SATWE電算并繪制出標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖(板配筋圖)和梁配筋平面圖——第15~16周;</p><p> ?。?0)電子版畢業(yè)設(shè)計(jì)文件的輸入、打印和裝訂——第8~16周</p><p> 第二章 建筑結(jié)構(gòu)布置與荷載計(jì)算</p><p><
19、b> 2.1基本理論</b></p><p><b> 2.1.1計(jì)算單元</b></p><p> 一般取中間具有代表性的一榀框架進(jìn)行分析,本工程選取第4榀框架進(jìn)行分析現(xiàn)澆框架梁柱的連接點(diǎn)簡化為鋼接,框架柱與基礎(chǔ)的連接簡化為固結(jié)。</p><p> 2.1.2跨度、層高</p><p> 框
20、架梁跨度取柱子軸線之間的距離??蚣軐痈?,底層取基礎(chǔ)頂面到二層樓板結(jié)構(gòu)頂面的距離,本工程取為5m,其余層取下層結(jié)構(gòu)樓面到上層結(jié)構(gòu)樓面的距離,本工程取3.6m。</p><p> 2.1.3構(gòu)件材料選擇: </p><p> ?。?)混凝土:本工程取C30</p><p&
21、gt; ?。?)鋼筋:本工程縱向受力鋼筋采用HRB335、構(gòu)造鋼筋采用HPB235、箍筋采用HPB235。</p><p> 2.1.4構(gòu)件截面估算及彎曲剛度的確定</p><p><b> ?。?)柱:</b></p><p><b> 初步估算柱截面</b></p><p> 中柱:AC=
22、1.1×12×4.5×9.0×6/0.8×14.3=224300mm2</p><p> 邊柱:AC=1.2×12×4.5×9.0×26/0.8×14.3=244700mm2 </p><p> 取柱截面500mm×600mm
23、 </p><p><b> ?。?)梁(估算)</b></p><p> 框架縱梁:h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8)×9000=750mm, b=300mm</p><p> 框架橫梁:h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8)×6300=500mm,b=300mm</p><
24、;p> 次梁:h=(1/18~1/15)l=(1/18~1/15)×6300=400mm,b=250mm</p><p> 現(xiàn)澆板:連續(xù)單向板,取=110mm,走道取100mm</p><p> 2.2設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p> 2.2.1確定計(jì)算簡圖</p><
25、p> 在計(jì)算梁柱彎曲剛度時,應(yīng)考慮樓蓋對框架梁的影響,在現(xiàn)澆樓蓋中,中框架的截面慣性矩取I=2I0,邊框架梁取I=1.5I0。I0為框架梁按矩形截面計(jì)算的截面慣性矩??蚣苤膽T性矩按實(shí)際截面尺寸確定。</p><p> 選取一榀框架的三跨分別為:l=6300、2400、6300。計(jì)算簡圖如下:</p><p> 圖2-8 計(jì)算簡圖</p><p>
26、2.2.2梁柱截面尺寸</p><p> 框架柱:本工程均為500mm×600mm。</p><p> 梁:橫向框架梁AB、CD跨:300mm×750mm,BC跨:300mm×550mm,縱向連系 </p><p> 梁:300mm×400mm,次梁:250mm×450mm。</p&g
27、t;<p> 2.2.3材料強(qiáng)度等級</p><p> 混凝土等級:均采用C30級;</p><p> 鋼筋直徑≥12mm采用HRB335鋼筋,其余采用HPB235鋼筋。</p><p><b> 2.2.4荷載計(jì)算</b></p><p> 本工程以④軸線橫向框架為計(jì)算分析對象</p>
28、;<p> 恒載圖(D-L.T) 活載圖(L-L.T)</p><p> (a) (b)</p><p><b> 荷載計(jì)算簡圖</b></p><p> (a)恒載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖; (b)活載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖<
29、;/p><p> 屋面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 </p><p><b> (1)恒載</b></p><p><b> 屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值:</b></p><p> 40厚架空隔熱板
30、 0.04×25=1KN/㎡</p><p> 防水層 0.4 KN/㎡</p><p> 20厚1:3水泥砂漿找平層 0.02
31、×20=0.4 KN/㎡</p><p> 120(100)厚鋼混凝土現(xiàn)澆板 0.12×25=3 KN/㎡</p><p> (AB、CD跨板厚取120;BC跨取100) (0.10×25=2.5 KN/㎡)<
32、/p><p> 12厚紙筋石灰粉平頂 0.012×16=0.192 KN/㎡</p><p> ______________________________________________________________________________________</p><
33、;p> 屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值: 4.99 KN/㎡</p><p> ?。?.5 KN/㎡)</p><p><b> 梁自重</b></p><p> 邊跨AB、CD跨:
34、 0.3×0.75×25=5.63KN/m</p><p> 梁側(cè)粉刷: 2×(0.75-0.12)×0.02×17=0.43 KN/m</p><p> ________________________________________
35、______________________________________________</p><p><b> 6.06KN/m</b></p><p> 中跨BC跨: 0.33×0.55×25=4.13 KN/m </p>&l
36、t;p> 梁側(cè)粉刷: 2×(0.55-0.1) ×0.02×17=0.31 KN/m</p><p> ______________________________________________________________________________________</p&g
37、t;<p><b> 4.44KN/m</b></p><p> 作用在頂層框架梁上的線恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:</p><p> 梁自重: g6AB1=g6CD1= 6.06KN/m g6BC1=4.44 KN/m</p><p> 板
38、傳來的荷載: g6AB2=g6CD2=4.99×4.5=22.46 KN/m </p><p> g6BC2=4.5×2.4=10.8 KN/m </p><p><b> (2)活載</b></p><p> 作用在頂層框
39、架梁上的線活載標(biāo)準(zhǔn)值為:</p><p> q6AB=q6CD=0.5×4.5=2.25 KN/m</p><p> q6BC=0.5×2.4=1.2 KN/m</p><p> 2.樓面橫梁豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b> (1)恒載</b></p><p>
40、; 硬木地板 0.2 KN/㎡</p><p> 15厚水泥砂漿面層 0.015×20=0.3 KN/㎡</p><p> 120(100)厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板
41、 0.12×25=3 KN/㎡</p><p> (0.10×25=2.5 KN/㎡)</p><p> 12厚板底粉刷 0.012×16=0.192 KN/㎡</p>&l
42、t;p> ______________________________________________________________________________________</p><p> 樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值: 3.692 KN/㎡ </p><p> (3.
43、192 KN/㎡)</p><p> 邊跨(AB、CD跨)框架梁自重: 6.06 KN/m</p><p> 中跨(BC跨)梁自重: 4.44 KN/m</p><p> 作用在
44、樓面層框架梁上的線恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: </p><p> 梁自重+墻自重 : gAB1= gCD1=6.06+3.2×3.6=17.58 KN/m</p><p> gBC1=4.44 KN/m</p><p> 板傳來荷載:
45、 gAB2= gCD2=3.692×4.5=16.61 KN/m</p><p> gBC2=3.192×2.4=7.66 KN/m</p><p> (2)活載(圖2-9b)</p><p><b> 樓面活載:</b></p><p> q AB = q CD =2.0&
46、#215;4.5=9.0 KN/m</p><p> q BC=2.5×2.4=6.0 KN/m</p><p> 3.屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值(圖2-10)</p><p> G6B G6C G6D G6E</p><p> 圖2-10
47、 恒載頂層集中力</p><p><b> ?。?)恒載</b></p><p> 邊柱連系梁自重 0.3×0.4×4.5×25=13.5KN</p><p> 粉刷
48、 2×(0.4-0.12)×0.02×4.5×17=0.86 KN</p><p> 1m高女兒墻 1.0×4.5×3.6=16.2 KN</p><p> 粉刷
49、 1.0×2×0.02×4.5×17=3.06 KN</p><p> 次梁自重 1/2×(0.35×0.45×6.3×25)=12.4 KN</p><p> 連系
50、梁傳來屋面的自重 2×(4.5×0.5×4.5×0.5)×4.05=41.0 1 KN</p><p> 次梁粉刷 1/2×(0.45-0.1)×2×0.02×17××6.3=0.75 KN&
51、lt;/p><p> 次梁傳來屋面的自重 1/2×(6.3+6.3-4.5)×4.5/2×4.05=36.91KN</p><p> ______________________________________________________________________________________</p
52、><p> 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 G6A=G6D=124.69KN</p><p> 中柱連系梁自重 0.35×0.45×4.5×25=17.72KN</p><p
53、> 粉刷 (0.5-0.1)×0.02×6.3×17×2=1.71KN</p><p> 連系梁傳來屋面自重 </p><p> 2×(4.5×0.5×4.5×0.5)×4.05+2
54、5;1/2(4.5+4.5-2.4)×1.2×4.05=73.09KN</p><p> 次梁自重 1/2[﹙0.3×0.4×2.4×25﹚﹢﹙0.35×0.45×6.3×25﹚]=16.01 KN</p><p> 次梁傳來屋面的自重 </p
55、><p> 1/2[﹙6.3+6.3-4.5﹚×4.5/2×4.05+(2.4×0.5×2.4×0.5) ×4.05)] =39.83KN</p><p> ______________________________________________________________________________________&
56、lt;/p><p> 頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 148.36KN</p><p><b> (2)活載</b></p><p> Q6A=Q6D=(1/2×0. 5×4.5×1/2×4.5×
57、;2)+ 1/2×(6.3+6.3-4.5) ×4.5/2×0.5=9.62KN</p><p> Q6B=Q6C= 1/2×(6.3+6.3-4.5) ×4.5/2+2×(4. 5×0.5×4.5×0.5) ×0.5+(2.4×0.5×2.4×0.5) ×0.5×
58、;2+1/2×(4.5+4.5-2.4) ×1.2×0.5=17.58KN</p><p> 四、樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值(如下圖)</p><p> GA GB Gc GD </p>
59、<p> 圖2-11 恒載中間層節(jié)點(diǎn)集中力</p><p> (1)恒載(此處未考慮填充墻自重)</p><p> 邊柱連系梁自重: 13.5 kN </p><p> 粉刷:
60、 0.86 kN </p><p> 連系梁傳來樓面自重: 2 ×(4.5× 0.5×4.5×0.5)×3.34×=3.44KN 次梁傳來的自重:
61、 12.4KN </p><p> 次梁粉刷: 0.75KN 次梁傳來的屋面自重: (6.3+6.3-4.5)/2×4.5/2×3.34 =30.43KN </p>
62、<p> ______________________________________________________________________________________</p><p><b> 61.38KN</b></p><p> 中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載:</p><p> GA=GD=61.38KN &l
63、t;/p><p> 框架柱自重:GA/=GD/=0.5×0.5×3. 6×25 =22.5KN</p><p> ___________________________________________________________________________
64、 </p><p> 連系梁傳來樓面自重: 2×(4.5×0.5×4.5×0.5)×3.34 +2×1/2×(4.5+4.5-2.4)×1.2
65、215;3.34=60.27KN</p><p> 連系梁自重: 0.5×0.5×4.5 ×25=28.13KN</p><p> 粉刷: 0.86KN
66、 </p><p><b> 次梁自重:</b></p><p> 1/2[(0.35×0.45×25×6.3)+(0.3×0.4×25×2.4)
67、] =16.01KN </p><p> 次梁傳來的屋面自重: </p><p> 1/2×[(6.3+6.3-4.5)×4.5/2×3.34+(2.4×0.5×
68、2.4×0.5) ×3.34]=32.84KN</p><p> ___________________________________________________________________________</p><p><b> 138.11KN</b></p><p> 中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載:
69、 </p><p> GB=GC=138.11KN</p><p> GB/=GC/=22.5KN</p><p><b> 活載</b></p><p> 中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 </p>
70、<p> QA=QD=(2×0.5×4.5×0.5×4.5)+1/2(6.3+6.3-4.5)×4.5/2×2=28.36KN</p><p> 中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載: </p><p> QB=QC=1/2(6.3+6.3-4.5)×4.5/2×2+2×(4.5×0
71、.5×4.5×0.5)+(2.4×0.5×2.4×0.5)× 2+1/2×2×(4.5+4.5-2.4) ×1.2=34.43KN</p><p><b> 5、地震作用</b></p><p> ?。?)建筑物總重力荷載代表值Gī的計(jì)算:</p><p&g
72、t; 1)集中于屋蓋處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值G6: </p><p> 50%雪載: 0.5×0.45×15×25.8=96.75KN </p><p> 屋面恒載: 4.99×2
73、5.8×15=1931.13KN</p><p> 橫梁: 4×(6.06×6.3×2+4.44×2.4) =348.08KN</p><p> 縱梁: (13.5+0.86)×6×2+(28.1
74、3+0.86)×6×2=520.2KN</p><p> 女兒墻: 1×3.6×(15+25.8) ×2=293.76KN</p><p> 柱重: 0.5×0.6×
75、25×1.8×16=216KN</p><p> 橫墻: 3.6×[(14×6.3×1.8)+(2.4×1.8-1.5×2/2) ×2]=591.84KN</p><p> 縱墻: (9×1.8-2.7×2/2)
76、 ×6×3.2+4.5×1.8×3.2×6=414.72KN</p><p> (忽略內(nèi)縱橫墻的門窗按墻重量算)</p><p> 鋼窗: 24×2×2.7/2×0.4=9.6KN</p><p&g
77、t; G6=4983.09KN </p><p> 2)集中于三、四、五、六層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值G5-G2:</p><p> 50%樓面活載: 0.5×2.0×15×25.8=387KN</p><p> 橫梁:
78、 348.08KN</p><p> 縱梁: 520.2KN</p><p> 柱重:
79、 216×2=432KN</p><p> 橫墻: 591.84×2=1183.68KN </p><p> 縱墻: 41
80、4.72×2=829.44KN</p><p> 鋼窗: 24×2×2.7×0.4=51.84KN</p><p> 樓面恒載: 15×25.8
81、5;3.692=1428.80KN</p><p> G5=G4=G3=G2=5742.05KN </p><p> ?。?)集中于二層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值G1:</p><p> 50%樓面活載: 387KN
82、 </p><p> 樓面恒載: 1428.80KN 橫梁:
83、 348.08KN 縱梁: 520.2KN </p><p> 次梁: 561.01KN
84、 </p><p> 柱重: 0.5×0.6×25×(2.6+1.8)×28=924KN </p><p> 橫墻:
85、 591.84+591.84×2.6/1.8=1446.72KN</p><p> 縱墻: 414.72+414.72×2.6/1.8=1013.76KN</p><p> 鋼窗:
86、 9.6×2=19.2KN</p><p> G1=6648.77KN (2)地震作用計(jì)算 </p><p> 1)框架柱的抗側(cè)移剛度</p><p> 在計(jì)算梁、柱線剛度時,應(yīng)考慮樓蓋對框架梁的影響,在現(xiàn)澆樓蓋中,中框架梁的抗彎慣性矩取I=2I0,邊框架梁取I=1.5I0。I0為
87、框架梁按矩形截面計(jì)算的截面慣性矩,橫梁、柱線剛度見下表。</p><p> 橫梁、柱線剛度 表2-8</p><p> 每層框架柱總得側(cè)移剛度見下表2-9</p><p> 框架柱橫向側(cè)移剛度D值 表2-9</p><p> 注:iC
88、為梁的線剛度,iZ為柱的線剛度</p><p> 底層:∑D=(12.12+15.20)×4+10(13.44+16.30)=406.68kN/mm</p><p> 二~六層: ∑D=(29.54+30.13) ×4+10×(33.67+34.26)=917.68kN/mm</p><p> 2)框架自振周期的計(jì)算: </
89、p><p> 則自振周期為: T1=1.70a0△1/2=1.7×0.7×0.17481/2=0.497(S)</p><p> 其中a0為考慮結(jié)構(gòu)非承重磚墻影響的折減系數(shù),對于框架取0.7;△為框架頂點(diǎn)假想水平位移,計(jì)算見下表</p><p> 框架頂點(diǎn)假想水平位移△計(jì)算表 表
90、2-10</p><p> 樓層地震作用和地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表 表2-11</p><p><b> 3)地震作用計(jì)算:</b></p><p> 根據(jù)本工程設(shè)防烈度7度、Ⅱ類場地土,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,查≤建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范≥特征周期Tg=0.35S,amax=0.08。</p>
91、;<p> a1=(Tg/T1)0.9amax=(0.35/0.497)0.9×0.08=0.058</p><p> 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載:Geq=0.85GL=0.85×34599.99=29410KN </p><p> T1>1.4Tg=1.4×0.35=0.49S ,故需考慮框架頂部附加集中力作用 </p>
92、<p> δn=0.12T1+0.07=0.08×0.497+0.07=0.110</p><p> 框架橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為:</p><p> 結(jié)構(gòu)底部:FEK=a1Geq=0.058×29410=1705.78KN</p><p> 各樓層的地震作用和地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值見上表和下圖所示</p><p&
93、gt; ∑GiHi=469409.37 </p><p> △Fn=δn·FEK=0.11×1705.78=187.64KN</p><p> 圖2-13 橫向框架上的地震作用 </p><p> 第3章 框架內(nèi)力計(jì)算</p><p><b>
94、; 3.1計(jì)算 </b></p><p> 3.1.1恒載作用下的框架內(nèi)力</p><p><b> 1、彎矩分配系數(shù)</b></p><p> 由于該框架為對稱結(jié)構(gòu),取框架的一半進(jìn)行簡化計(jì)算,如圖3-6。</p><p> 圖3-6 橫向框架承擔(dān)的恒載及節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩</p><
95、;p> 節(jié)點(diǎn)A1: SA1A0=4iAIAO=4×0.717=2.868</p><p> SA1B1=4iAIB1=4×1.328=5.312</p><p> SA1A2=4iAIA2=4×0.977=3.988</p><p> (相對線剛度見表2-8) </p><p
96、> ∑AS=4(0.717+1.328+0.997)=12.168</p><p> μA1A0=SA1A0/∑S=2.868/12.168=0.236</p><p> μA1B1=SA1B1/∑S=5.312/12.168=0.437</p><p> μA1A2=SA1A2=/∑S=3.988/12.168=0.328
97、 節(jié)點(diǎn)B1: SB1D1=iB1D1=2×1.395=2.79</p><p> ∑S=4(0.717+1.328+0.997)+2×1.395=14.958</p><p> μB1A1=1.328×4/14.958=0.355</p><p> μB1B2=0.997
98、215;4/14.958=0.267</p><p> μB1D1=1.395×4/14.958=0.373</p><p> μB1B0=0.717×4/14.958=0.192</p><p> 節(jié)點(diǎn)A2: μA2A1=μA2A3=0.997×4/((0.997+1.328+0.997)×4)=0.
99、300</p><p> μA2B2=1.328×4/13.288=0.400</p><p> 節(jié)點(diǎn)B2: μB2A2=1.328×4/((1.328+0.997+0.977)×4+1.395×2)=0.330</p><p> μB2B1=μB2B3=0.997×4/16.078=0.248
100、</p><p> μB2D2=1.395×2/16.078=0.174</p><p> 節(jié)點(diǎn)A6: μA6B6=1.328×4/(1.328+0.997)/4=0.571</p><p> μA6A5=0.997×4/(1.328+0.997)/4=0.428</p><p> 節(jié)點(diǎn)B
101、6: μB6A6=1.328×4/((1.395×2+(1.328+0.997)×4)=0.439</p><p> μB6B5=0.997×4/12.09=0.330</p><p> μB6D6=2.79/12.09=0.231</p><p> A5、 A4、A3與相應(yīng)的B5 、B4、B3相同。&l
102、t;/p><p><b> 2.桿件固端彎矩</b></p><p> 計(jì)算桿件固端彎矩時應(yīng)帶符號,桿端彎矩一律以順時針方向?yàn)檎?,如圖3-7。</p><p><b> (1)橫梁固端彎矩</b></p><p><b> A</b></p><p>
103、; 圖3-7 桿端及節(jié)點(diǎn)彎矩正方向</p><p><b> 1)頂層橫梁:</b></p><p><b> 自重作用:</b></p><p> MA64B6=-MB6A6=-1/12(ql2)=-1/12×6.06×6.32=-20.04 KN·m</p>&
104、lt;p> MB6D6=-1/3ql2=-1/3×4.44×1.22=-2.13KN·m</p><p> MD6B6=1/2MB6D6=1.066 KN·m</p><p> 板傳來荷載的恒載作用:</p><p> MA6B6=-MB6A6=-1/12ql2(1-2a2/l2+a3/l3)</p>
105、<p> =-1/12×22.46×6.32(1-2(4.5/2)2/6.32+(4.5/2)3/6.33)=-58.76KN·m </p><p> MB6D6=-5/96ql2=-5/96×10.8×2.42=-3.24KN·m</p><p> MD6B6=-1/32ql2=-1/32×10.8
106、×2.42=-1.944KN·m</p><p><b> 2)二~六層橫梁</b></p><p> 自重作用: MA1B1=-MB1A1=-1/12ql2=-1/12×6.06×6.32=-20.04KN·m</p><p> MB1D1=-1/3ql2=-1/3×4
107、.44×1.22=-2.13KN·m</p><p> MD1B1=1/2MB1D1=-1.067KN·m</p><p><b> 板傳來的恒載作用:</b></p><p> MA1B1=-MB1A1=-1/12ql2(1-2a2/l2+a3/l3)</p><p> =1/12
108、×16.61×6.32×(1-2×2.252/6.32+2.253/6.33)=-43.46KN·m</p><p> MB1D1=-5/96ql2=-5/96×7.66×2.42=-2.30KN·m</p><p> MD1B1=-1/32ql2=-1/32×7.66×2.42=-1.
109、38KN·m</p><p> ?。?)縱梁引起柱端附加彎矩(本例中邊框架縱梁偏向外側(cè),中框架縱梁偏向內(nèi)側(cè)) </p><p> 頂層外縱梁:MA6=-MD6=124.69×0.1=12.47KN·m(逆時針為正)</p><p> 樓層外縱梁:MA1=-MD1=61.38×0.1=6.14KN·m</p&
110、gt;<p> 頂層中縱梁:MB6=-MC6=-148.36×0.1=-14.84KN·m</p><p> 樓層中縱梁:MB1=-MC1=-138.11×0.1=-13.81KN·m</p><p> ?。?)節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩</p><p> 橫向框架的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩為通過該節(jié)點(diǎn)的各桿件(不包括縱向框架梁
111、)在節(jié)點(diǎn)處的固端彎矩與通過該節(jié)點(diǎn)的縱梁引起柱端橫向附加彎矩之和,根據(jù)平衡原則,節(jié)點(diǎn)彎矩的正方向與桿端彎矩方向相反,一律以逆時針方向?yàn)檎?,如圖3-7。</p><p> 節(jié)點(diǎn)A6的不平衡彎矩:</p><p> MA6B6+MA6縱梁=-20.04-58.76+12.47=-66.33KN·m</p><p> 節(jié)點(diǎn)B6的不平衡彎矩:</p>
112、;<p> MB6A6+MB6縱梁=20.04-2.13+58.76-3.24-14.84=58.59KN·m</p><p> 節(jié)點(diǎn)A1的不平衡彎矩:</p><p> MA1B1+MA1縱梁=-20.04-43.46+6.14=-57.36KN·m</p><p> 節(jié)點(diǎn)B1的不平衡彎矩:</p><
113、p> MB1A1+MB1縱梁=20.04-2.13+43.46-2.3-13.81=45.26KN·m</p><p><b> ?。?)內(nèi)力計(jì)算</b></p><p> 根據(jù)對稱原則,只計(jì)算EF、FH跨。在進(jìn)行彎矩分配時,應(yīng)將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩反號后在進(jìn)行桿件彎矩分配。</p><p> 節(jié)點(diǎn)彎矩使相交于該節(jié)點(diǎn)桿件的近端產(chǎn)
114、生彎矩,同時也使各桿件的遠(yuǎn)端產(chǎn)生彎矩近端產(chǎn)生的彎矩通過節(jié)點(diǎn)彎矩分配確定,遠(yuǎn)端產(chǎn)生的彎矩由傳遞系數(shù)C(近端彎矩與遠(yuǎn)端的比值)確定。傳遞系數(shù)與桿件遠(yuǎn)端的約束形式有關(guān),如圖3-1。</p><p> 圖3-8 恒載彎矩分配過程</p><p> 表3-10 恒載作用下彎矩圖(kN?m)</p><p> 圖3-
115、10 恒載作用下梁剪力、柱軸力(KN)</p><p> 根據(jù)所求出的梁端彎矩,再通過平衡條件,即可求出恒載作用下梁剪力、柱軸力,結(jié)果求見表3-3~表3-6</p><p> AB跨梁端剪力(KN) 表3-3</p><p><b> 注:a見表3-1圖</b></p>
116、<p> BC跨梁端剪力(KN) 表3-4</p><p> AB跨跨中彎矩(KN·m) 表3-5</p><p> 柱軸力 表3-6</p><p> 3.2.2 活載作用下的框架內(nèi)力 <
117、/p><p><b> 1.梁固端彎矩</b></p><p><b> ?。?)頂層</b></p><p> MA6B6=- MA6B6=-1/12ql2(1-2a2/l2+a3/l3)=-1/12×2.25×6.32(1-2×2.252/6.32+2.253/6.33)=-5.20KN&
118、#183;m </p><p> MB6D6=-5/96ql2=-5/96×1.2×2.42=-0.36KN·m</p><p> MD6B6=-1/32ql2=-1/32×1.2×2.42=-0.22KN·m</p><p><b> (2)二~六層橫梁</b></p&g
119、t;<p> MA1B1=-MB1A1=-1/12ql2(1-2a2/l2+a3/l3)=-1/12×9×6.32(1-2×2.252/6.32+2.253/6.33)=-20.81KN·m</p><p> MB1D1=-5/96ql2=-5/96×6×2.42=-1.8KN·m</p><p>
120、MD1B1=-1/32ql2=-1/32×6×2.42=-1.08KN·m</p><p> 2.縱梁偏心引起柱端附加彎矩</p><p> 頂層外縱梁:MA6=-MD6=9.62×0.1=0.96KN·m(逆時針為正)</p><p> 樓層外縱梁:MA1=-MD1=28.36×0.1=2.84KN
121、·m</p><p> 頂層中縱梁:MB6=-MC6=-17.58×0.1=-1.76KN·m</p><p> MB6=-MC6=-9.62×0.1=-0.96KN·m(僅AB跨作用活載時)</p><p> MB6=-MC6=-7.96×0.1=-0.80KN·m(僅BC跨作用活載時)&
122、lt;/p><p> 樓層中縱梁:MB1=-MC1=-34.43×0.1=-3.44KN·m(僅BC跨作用活載時)</p><p> MB1=-MC1=-6.07×0.1=-0.61KN·m</p><p> MB1=-MC1=-28.36×0.1=-2.84KN·m(僅AB跨作用活載時)</p&g
123、t;<p> 3.本工程考慮如下四種最不利組合</p><p> ?。?)頂層邊跨梁跨中彎矩最大,圖3-11。</p><p> ?。?)頂層邊柱柱頂左側(cè)及柱底右側(cè)受拉最大彎矩,圖3-12。</p><p> ?。?)頂層邊跨梁梁端最大負(fù)彎矩,圖3-13。</p><p> ?。?)活載滿跨布置,圖3-14。</p>
124、;<p> 圖3-11 活載不利布置a 圖3-12 活載不利布置b</p><p> 圖3-13 活載不利布置c 圖3-14 活載不利布置d</p><p> 4.各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩</p><p><b> 當(dāng)AB跨布置活載時<
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