【正文】 80 ＝ ＝ 2 1040＝ kN ＝ d ＝ 24 10 375＝ 135 kN ＝ 10 135＝ 1350 kN 腹板凈截面極限受剪承載力 Vu1＝ ＝ kN 拼接板凈截面極限承 載力 Vu2＝ ＝ kN Vu＞ ( ) ＝ kN 則 Vu＝ kN＞ ＝ 468 10 235＝ kN 螺栓極限受剪承載力尚需滿足承擔(dān)構(gòu)件屈服時內(nèi)力 Mw＝ Mp＝ ＝ kN﹒ m V＝ kN 螺栓受力 。 AB 跨： Mmas＝ － (36 ＋ )＋ ＝ kN﹒ m BC 跨： Mmas＝ － ＝ － kN﹒ m CD 跨： Mmas＝ － ( ＋ )＋ ＝ kN﹒ m 54 三層： AB 跨： Mmas＝ － (36 ＋ )＋ ＝ kN﹒ m BC 跨： Mmas＝ － ＝ － kN﹒ m CD 跨： Mmas＝ － ( ＋ )＋ ＝ kN﹒ m 二層： AB 跨： Mmas＝ － (36 ＋ )＋ ＝ kN﹒ m BC 跨： Mmas＝ － ＝ － kN﹒ m CD 跨： Mmas＝ － ( ＋ )＋ ＝ kN﹒ m 一層： AB 跨： Mmas＝ － (36 ＋ )＋ ＝ kN﹒ m BC 跨： Mmas＝ － ＝ － kN﹒ m CD 跨： Mmas＝ － ( ＋ )＋ ＝ kN﹒ m 活荷載作用下柱軸力計算： 55 邊柱 A： N5＝ 9＋ ＝ kN N1～ 4＝ 36＋ 18＝ 54 kN 中柱 B： N5＝ ＋ 9＝ kN N1～ 4＝ ＋ 36＝ kN 中柱 C： N5＝ ＋ 9＝ kN N1～ 4＝ ＋ ＝ kN 邊柱 D N5＝ 9＋ ＝ kN N1～ 4＝ ＋ ＝ kN 雪荷載作用下的內(nèi)力計算： 用彎矩二次分配計算梁柱彎矩： （雪荷載） 56 五層： VAB＝ VBA＝ ＝ kN VCB＝ ＝ － kN VBC＝ ＝ － kN 57 VCD＝ VDC＝ ＝ kN 跨中最大彎矩計算： 五層： AB 跨： Mmas＝ － ( ＋ )＋ ＝ kN﹒ m BC 跨： Mmas＝ － ＝ － kN﹒ m CD 跨： Mmas＝ － ( ＋ )＋ ＝ kN﹒ m 58 活荷載作用下框架彎矩圖 活荷載作用下框架 剪力 圖 59 活荷載作用下框架 軸力 圖 組合： 梁 內(nèi)力組合表： （見表） 柱內(nèi)力組合表： （見表） ： 截面特性：柱截面為 500 20020 20㎜ 箱形柱，采用 Q235 鋼。 7 建設(shè)項目名稱： 辦公樓（全鋼框架結(jié)構(gòu)） 建設(shè)地點 ： 設(shè)計資料： 地質(zhì)水文資料：根據(jù)工程地質(zhì)勘測報告，擬建場地地勢平坦，表面為平均厚度 ，以下為 左右的淤泥質(zhì)粘土，承載力的特征值為 80 kN/m2，再下面為較厚的垂直及水平分布比較均勻的粉質(zhì)粘土層，其承載力的特征值為 230kN/m2，可作為天然地基持力層。 本設(shè)計選取 4 軸所在的橫向框架作為結(jié)構(gòu)計算單元，先后進行了橫豎向荷載下的內(nèi)力分析、內(nèi)力組合、施工圖繪制等工作，具體包括： 荷載匯集，重力荷載代表值的計算，橫向框架側(cè)移剛度計算，水平地震荷載作用下的內(nèi)力計算及位移驗算。 54 27 69 82 93 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算及位移驗算，豎向荷載作用下框架內(nèi)力計算，框架的內(nèi)力組合，柱下獨立基礎(chǔ)、標(biāo)準(zhǔn)層樓板、框架梁、框架柱、樓梯的配筋計算。 氣象資料： 全年主導(dǎo) 風(fēng)向：西南風(fēng) 基本風(fēng)壓為： ： C類 基本雪壓為： 土壤標(biāo)準(zhǔn)凍深： 抗震設(shè)防烈度： 7 度 方案 布置 結(jié)構(gòu) 形式選擇 根據(jù)辦公建筑功能的 要求，建筑物的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足傳力 8 可靠，受力合理的要求。 A＝ 5002－ 4602＝ 38400㎜ 2 Ix＝ Iy＝ 108㎜ 4 60 61 62 63 64 65 66 ix＝ iy＝ ＝ 196 ㎜ Wx＝ Wy＝ ＝ 106㎜ 3 邊柱： 以底層柱為例 l0＝ 上端梁線剛度之和 Σ kb＝ 104 kN﹒ m 柱線剛度 ： Σ kc＝ (+) 104＝ 104 kN﹒ m 則系數(shù) k1＝ ＝ 柱下端與基礎(chǔ)為剛接，則Σ k2＝ ∞ 由 k k2可查得：柱計算長度系數(shù)為μ ＝ 則此柱的計算長度為 l＝ μ l0＝ ＝ 邊柱計算長度見下表 樓層 截面 梁線剛度Σ kb 104 kN﹒ m 柱線剛度Σ kc 104 kN﹒ m k1 k2 層高 h 長度系數(shù)μ L＝ μ h 5 上端 下端 67 4 上端 下端 3 上端 下端 2 上端 下端 1 上端 下端 ∞ 中柱： 以底層柱計算為例： 以底層柱為例 l0＝ 上端梁線剛度之和 Σ kb＝ （ ＋ ） 104＝ 104 kN﹒ m 柱線剛度Σ kc＝ (＋ ) 104＝ 104 kN﹒ m 則系數(shù) k1＝ ＝ ＝ 柱下端與基礎(chǔ)為剛接，則Σ k2＝ ∞ 由 k k2可查得：柱計算長度系數(shù)為μ ＝ 則此柱的計算長度為 l＝ μ l0＝ ＝ 中柱計算長度見下表 樓層 截面 梁線剛度 柱線剛度 k1 k2 層高 h 長度系 L＝ μ h 68 Σ kb 104 kN﹒ m Σ kc 104 kN﹒ m 數(shù)μ 5 上端 下端 4 上端 下端 3 上端 下端 2 上端 下端 1 上端 下端 ∞ 強柱弱梁計算： 取軸力最大的底層中柱節(jié)點位計算對象 柱塑性抵抗矩： Σ Wpc＝ (500 250 － 460 230 ) 2 2 ＝ 106mm3 梁塑性抵抗矩： Σ Wpb＝ （ 200 16 234＋ 234 10 ＋ 175 11 ＋ 164 7 ） 2＝ 106mm3 69 Σ Wpc(fyc－ )＝ 106 (235－ ) ＝ kN﹒ m ηΣ Wpb fyb＝ 106 235＝ kN﹒ m 滿足要求 強度計算： 底層中柱 無震時：第一組內(nèi)力 :M＝ kN﹒ m N＝ kN ＝ N/mm2＜ f＝ 205 N/mm2 第二組內(nèi)力 :M＝ kN﹒ m N＝ kN ＝ N/mm2＜ f＝ 205 N/mm2 有 震時：第一組內(nèi)力 :M＝ kN﹒ m N＝ kN ＝ N/mm2＜ f＝ 205 N/mm2 第二組內(nèi)力 :M＝ kN﹒ m N＝ kN 70 ＝ N/mm2＜ f＝ 205 N/mm2 強度滿足要求 框架柱平面內(nèi)、平面外穩(wěn)定計算 平面內(nèi)穩(wěn)定 l0＝ ix＝ iy＝ ＝ 196 ㎜ λ x＝ ＝ ＜ [λ ]＝ 60 剛度滿足要求 截面類型為 b 類，查得穩(wěn)定系數(shù)為 x= ＝ 16168 等效彎矩系數(shù) ＝ 截面塑性發(fā)展系數(shù) ＝ 則： 無震時： ＝ N/mm2＜ f＝ 205 N/mm2 有震時： 71 ＝ N/mm2＜ f＝ 205 N/mm2 平面外穩(wěn)定： 中柱 C：一層 k1＝ ＝ k2＝ 查表得： ＝ 計算長度 ly＝ ＝ λ y＝ ＝ ＜ [λ ] ＝ 60 剛度滿足要求 柱為閉口截面 ＝ 面外等效彎曲系數(shù)： ＝ 查表 b 類截面 ＝ 則箱形截面 η＝ 無震時： ＋ ＝ N/mm2＜ f＝ 205 N/mm2 有 震時： 72 ＋ ＝ N/mm2＜ f/＝ 273 N/mm2 平面外穩(wěn)定驗算合格 柱板件寬厚比驗算： ＝ 23＜ 37 寬厚比滿足要求 局部穩(wěn)定驗算： ＝ N/mm2 ＝ ＝ ＝ N/mm2 ＝ ＜ (16 0＋ ＋ 25) ＝ (16 ＋ ＋ 25) ＝ 23＜ 局部穩(wěn)定滿足要求 驗算 ： 框架梁采用 HN500 200 10 16mm， Q235 鋼 73 A＝ 11420mm2 ＝ 47800cm4 ＝ 2140cm4 考慮組合梁效應(yīng)： Ix＝ 104cm4 Iy＝ 104cm4 Wx＝ ＝ 2868cm3 Wy＝ ＝ 321cm3 Ix＝ ＝ iy＝ ＝ Sx＝ 200 16 242＋ 234 10 117＝ 106mm3 控制內(nèi)力： 由內(nèi)力組合出最不利內(nèi)力 第一組： Mmas＝ kN﹒ m V＝ kN 第二組： M＝ kN﹒ m Vmas＝ kN 強度計算： ＝ ＜ 9 rx＝ ＝ N/mm2＜ f＝ 205 N/mm2 ＝ N/mm2＜ f＝ 120 N/mm2 ＝ ＜ f＝ 205 N/mm2 ＝ N/mm2 74 ＜ f＝ 120 N/mm2 強度滿足要求 局壓驗算：在主梁與次梁連接處，主梁設(shè)置加勁肋不必驗算局壓。 ＝ kN 81 ＝ 103 ＝ kN ＝ 103 ＝ kN N ＝＝ kN N＜ Nu＝ 135 kN 梁柱連接： 梁與柱采用剛性連接，梁翼緣與柱采用完全焊透的坡口對接焊縫連接，梁腹板與柱連接采用雙面角焊縫連接，控制內(nèi)力： M＝ kN﹒ m N＝ kN 梁截面： 500 250 10 16 連接計算： 梁翼 緣完全焊透的對接焊縫的強度 ＝ N/mm2＜ f＝ 215 N/mm2 82 腹板角焊縫的抗剪強度 ＝ N/mm2＜ ＝160 N/mm2 = =＜ ＝ 160 N/mm2 極限承載力驗算 Mp＝ [btb(h－ tb)＋ ]fy＝ [16 250 (500－ 16)＋] 235＝ kN﹒ m Mu＝ Af(h－ tf)fu＝ 250 16 484 375＝ ﹒ m Mu＞ ＝ ＝ kN﹒ m 滿足極限承載力要求 受剪承載力驗算 Vu＝ ＝ 742 kN Vu＞ ( ) ＝ kN 則 Vu＝ 742 kN＞ ＝ 468 10 235＝ kN 柱的拼接 83 柱的拼接采用柱翼緣為全熔透焊等強度連接，拼接點在 3層距樓板頂面以上 處 在柱的拼接 處設(shè)置隔板厚度為 20mm。 IW＝ 10 4683－ 2 26 10 (802＋ 1602)＝ 108mm4 翼緣分擔(dān)彎矩： MF＝ M＝ kN﹒ m 腹板分擔(dān)彎矩： MF＝ M＝ kN﹒ m Σ (xi2＋ yi2)＝ 2 3 (402＋ 1202)＋ 4 2 802＝ 147200mm2 腹板螺栓受力： ＝ kN ＝ 103 ＝ kN ＝ 103 ＝ kN N ＝