【文章內(nèi)容簡介】 樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑鋼窗 12. 6= kN = kN kN kN 2=1089 kN 2= kN 2= kN 2= kN 合計(jì) 3) 集中于二層處的質(zhì)點(diǎn)重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 G1 G2=G3=G4=G5=G6= kN 50%樓面活載 樓面恒載 19 kN kN 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 橫梁 縱梁 柱重 橫墻 縱墻 塑鋼窗 kN kN 25（ +） 40= kN ++ kN 合計(jì) G1 = kN 地震作用計(jì)算 1) 框架柱的抗側(cè)移剛度 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在現(xiàn)澆樓蓋中，中框架的抗彎慣性矩取 I=2I0，邊框架梁取 I=；其中 I0 為框架梁按矩 形截面計(jì)算的截面慣性矩。橫梁，柱的線剛度見下表： 表 42 橫梁、 柱線剛度 截面尺寸 桿件 B(mm) 邊框架梁 邊框架梁 中框架梁 中框架梁 底層框架柱 中層框架柱 300 300 300 300 550 550 H(mm) 450 400 450 450 550 550 EC 2 Ec L 107 107 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 107 107 10 7 7 相對剛度 30 30 30 30 30 30 1 每層框架柱總的 抗側(cè)移剛度： 其中 K = 2iz c （一般層）， K= iz c （底層） 一般層 ) ； （一般層） ，（底層） D=； 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 表 43 框架柱橫向側(cè)移剛度 D 值 項(xiàng)目 一般層 ) 一般層 ) 20 根數(shù) 華北水 利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 層 柱類型 及截面 邊框架邊柱 1 （ 550 550） 邊框架中柱 1 （ 550 550） 邊框架中柱 2 二 （ 550 550） 至 邊框架邊柱 2 七 （ 550 550） 層 中框架中柱 1 （ 550 550） 中框架中柱 1 （ 550 550） 中框架中柱 2 （ 550 550） 邊框架中柱 2 （ 550 550） 邊框架邊柱 1 （ 550 550） 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 邊框架中柱 1 （ 550 550） 邊框架中柱 2 （ 550 550） 邊框架邊柱 2 底 （ 550 550） 層 中框架邊柱 1 （ 550 550 中框架中柱 1 （ 550 550 中框架中柱 2 （ 550 550 中框架邊柱 2 （ 550 550 底層 ) 底層 ) 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ kN/mm） 2 2 2 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 8 8 8 2 2 2 2 2 8 8 8 8 注： ic 為梁的線剛度， iz 為柱的線剛度。 底層：∑ D=2 (+++)+8 (+++)=二～七層： =∑ D=2 (+++)+8 (+++) 2) 框架自振周期的計(jì)算 自振周期為： 其中 為考慮結(jié)構(gòu)非承重墻影響的折減系數(shù)，對于框架取 ；△為框架頂點(diǎn)假想水平位 移，計(jì)算見下表。 21 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 表 44 框架頂點(diǎn)假想水平位移△計(jì)算表 層 Gi (kN ) 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （層間相對位移） 總 位移△ 7 6 5 4 3 2 1 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3）地震作用計(jì)算 根據(jù)本工程的設(shè)防烈度 7 度，Ⅱ類場地上，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=,α max=。 則 α 1=(Tg/T1) α max =() = 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載： Geq== = 因 T1=，故取δ n=+= += 框架橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為： 結(jié)構(gòu)底部 :FEK=α 1Geq= = ∑ GiHi= △ Fn=δ n FEK= = 各樓層的地震作用和地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值見下表： 表 45 樓層地震作用及地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表 層 Gi H i Gi H i 22 樓 層剪力 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 6 5 4 3 2 1 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 橫向框架上的地震作用圖示 圖 46 橫向框架上的地震作用圖 23 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5章 內(nèi)力計(jì)算 恒載作用下的框架內(nèi)力 由于在豎向荷載作用下較規(guī)則的框架產(chǎn)生的側(cè)向位移很小，忽略不計(jì)。本設(shè)計(jì)采用無 側(cè)移的彎矩分配法進(jìn)行簡化計(jì)算。具體方法是對整體框架按照結(jié)構(gòu)力學(xué)的一般方法，計(jì)算 出各節(jié)點(diǎn)的彎矩分配系數(shù)、各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩，然后進(jìn)行分配、傳遞。 相交于同一點(diǎn)的多個(gè)桿件中的某一桿件，其在該節(jié)點(diǎn)彎矩分 配系數(shù)的計(jì)算過程為： 1) 確定各桿件在該節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度 2) 計(jì)算彎矩分配系數(shù)μ 3) 相交于一點(diǎn)的桿件間的彎矩分配 彎矩分配系數(shù) 由于該框架不對稱結(jié)構(gòu)，取全部框架進(jìn)行計(jì)算，如下圖 a、 b。 24 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 51（ a）恒載 25 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 51(b)恒載產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩 節(jié)點(diǎn) A1 ： SA1A0=4iA1A0=4 = SA1B1=4iA1B1=4= 26 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) SA1A2=4iA1A2=4= ∑ AS=4 (++)= μ A1A0=SA1B1/∑ AS=μ A1B1=SA1B1/∑ AS=μ A1A2=SA1A2/∑ AS=節(jié)點(diǎn) B1 ： SB1C1=4iB1C1=4 = μ B1A1=(+)= μ B1B2=(+)= μ B1C1=(+)= μ B1B0=(+)= 節(jié)點(diǎn) C1 ：μ C1B1=(+++)= μ C1C2=μ C1D1=μ C1C0=節(jié)點(diǎn) D1 ：μ D1D0=(++)= μ D1C1=μ D1D2=_____________________________________________________________________________ 節(jié)點(diǎn) A2 : μ A2A1=(++)4= μ A2B2=μ A2A3= 節(jié)點(diǎn) B2 : μ B2A2=(+++)= 27 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) μ B2B1=某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) μ B2C2==μ B2B3== 節(jié)點(diǎn) C2 : μ C2B2=(2+2)4= μ C2C3=μ C2D2= μ C2C1= 節(jié)點(diǎn) D2 : μ D2D1=(2+)4= μ D2C2=μ D2D3= _____________________________________________________________________________ 節(jié)點(diǎn) A7 ： μ A7A6=(+)= μ A7B7=(+)= 節(jié)點(diǎn) B7 ： μ B7A7=(++)= μ B7B6=（ ++） = μ B7C7=（ ++） = 節(jié)點(diǎn) C7 ： μ C7B7=(2+)= μ C7D7= μ C7C6=（ 2+)= 28 華北水 利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 節(jié)點(diǎn) D7 ： μ D7D6=(+)= μ D7C7=（ +） = 剩余節(jié)點(diǎn)均對應(yīng)于 A2 , B2 , C2 , D2 的值。 桿件固端彎矩 計(jì)算桿端彎矩時(shí)應(yīng)帶符號，桿端彎矩一律以順時(shí)針方向?yàn)檎? 1) 橫梁固端彎矩 a)頂層橫梁 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 自重作用 : MA7B7=MB7A7=ql /12= /12= ?m MB7C7=MC7B7=ql /12= /12= ?m MC7D7=MD7C7= /12= ?m 板傳來的恒載作用： MA7B7=MB7A7=ql (1 2a /l +a /l )/12 = (1 2 / + / )/12= ?m MB7C7=MC7B7=5ql /96=5 /96= ?m MC7D7=MD7C7=ql (1 2a /l +a /l )/12 = (1 2 / + / )/12= ?m b) 二～七橫梁 自重作用： MA1B1=MB1A1=ql /12= /12= ?m MB1C1=MC1B1=?m MC1D1=MD1C1=?m 板傳來的恒載作用： MA1B1=MB1A1=ql (1 2a /l +a /l )/12 29 2 2 2 3 3 2 2 2 2 2 3 3 2 2 2 3 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 2 2 2 2 2 3 3 2 2 2 3 3 2 2 2 2 2 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) = (1 2 / + / )/12= ?m MB1C1=MC1B1=5ql /96=5 /96= ?m MC1D1=MD1C1=ql (1 2a /l +a /l )/12 = (1 2 / + / )/12= ?m 2) 縱梁引起的柱端附加彎矩（本設(shè)計(jì)中邊框架縱梁偏向外側(cè)） 2 2 2 3 3 2 2 2 3 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 2 2 2 2 2 3 3 頂層外縱梁： MA7= =?m(逆時(shí)針為正 ) MD7== ?m 樓層外縱梁： MA1= =?m MD1== ?m 節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩 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）在節(jié)點(diǎn)處的固 端彎矩與通過該節(jié)點(diǎn)的縱梁引起的柱端彎矩橫向附加彎矩之和，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(shí)針方向?yàn)檎? 節(jié)點(diǎn) A7 的不平衡彎矩： MA7B7+MA7 縱梁 =+=?m 本設(shè)計(jì)中的計(jì)算的橫向框架的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩如圖 51。 內(nèi)力計(jì)算 由于結(jié)構(gòu)不對稱，故各跨全部計(jì)算，進(jìn)行彎矩分配時(shí)，應(yīng)將節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩反號后再 進(jìn)行桿件彎矩分配。恒載彎矩分配過程見下圖 52，恒載作用下彎矩見圖 53，梁剪力柱 軸力見下圖 54。 30 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 52 恒載彎矩分配過程 31 華北水利水電大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 53 恒載作用下彎矩圖 32 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 53 恒載作用下梁剪力、柱剪力 某小區(qū)住宅樓設(shè)計(jì)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33 華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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的梁剪力，柱力。 AB 跨梁端剪力（ kN）表 51 q(kN/m) g(kN/m) 層 (板傳來 (自重作 a(m) 作 )用 用 ) l(m) gl/2 μ =(la) q/2 MAB (kN?m) MBA (kN?m) ∑ Mik/l