【文章內(nèi)容簡介】 可見最大層間彈性位移角發(fā)生在第 1 層其值為 1/9181/550 滿足式iei h][???? ，其中 550/1][ ?e? 。 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 橫向水平地震作用下該榀框架的軸力、剪力、彎矩圖見下圖 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 16 圖 地 震作用下框架軸力圖 (kN) 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 17 圖 地 震作用下框架剪力圖 （ kN） 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 18 圖 地 震作用下框架彎矩圖 (kNm) 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 （建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 8） 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為： 0????? zszk ? () s? 風(fēng)荷載體型系數(shù)，對于矩形截面 s? ＝ （迎風(fēng)面）； s? ＝ （背風(fēng)面）； z? 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，與地面粗糙度有關(guān)，此建筑物所在地 點(diǎn)屬于 B 類地區(qū)。 0? 聊城 基本風(fēng)壓 2/mkN z? 高度 z 處的風(fēng)振系數(shù)； H/B=,查表得：脈動影響系數(shù) ν=。 采用經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期 1T , 3231 BHT ????=， 210 T?? == mskN /2? 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 19 查得： ? = 建筑結(jié)構(gòu)在 Z 高度處的風(fēng)振系數(shù) z? 取 結(jié)構(gòu) 的 負(fù)載寬度為 ，根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度 Hi取 z? =， 本房屋高度 H=30m，故不考慮風(fēng)壓脈動的影響。 各樓層處的集中風(fēng)荷載按式 izjiz hBw ???? （其中 0????? zsziz ? ）計(jì)算，具體計(jì)算過程和結(jié)果見表 。 表 各樓層處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次 Hi/m Hi/H μz βz μs1 μs2 ω1z ω2z W1Z W2Z WZ 4 1 3 1 2 1 1 1 1 1 取 2 軸線處作為計(jì)算單元，計(jì)算結(jié)果見表 和圖 。 表 2 軸線的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次 Hi /m ∑Di /（ N/mm） D2 /mm WZ WZ2 4 756524 78872 3 756524 78872 2 756524 78872 1 609364 63126 圖 等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載（ kN） 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 20 風(fēng)荷載作用下，該榀框架的水平位移驗(yàn)算（ 高規(guī) ）。 根據(jù)圖所示的水平荷載，由式 ???nik zii wV計(jì)算層間剪力 iV 然后求出 ?軸線框架的層間側(cè)移剛度，再按式 ? ? ????sj ijii DV 1/?和 ?? ??nk k1 )( ??計(jì)算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移，計(jì)算過程見下表。 表 風(fēng)荷載作用下框架間剪力及側(cè)移剛度 層次 1 2 3 4 Wz/kN Vi/ 37 ΣD/(N/mm) 63126 78872 78872 78872 Δμi/mm μi/mm Δμi/hi 1/4815 1/7021 1/10313 1/19412 由上表可知，風(fēng)荷載作用 下橫向框架的最大層間位移角是： 1/4815，小于 1/550，滿足規(guī)范要求。 該榀框架在風(fēng)荷載作用下軸力圖、剪力圖、彎矩圖，見下圖。 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 21 圖 風(fēng) 荷載 作用下框架軸力圖 （ kN） 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 22 圖 風(fēng) 荷載 作用下框架剪力圖 （ kN） 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 23 圖 風(fēng) 荷載 作用下框架彎矩圖 (kNm) 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 24 第 6 章 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 荷載計(jì)算 計(jì)算單元 取 ③ 軸線橫向框架進(jìn) 行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為 9m，如圖 所示。由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架如圖中的水平陰影線所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。 圖 橫向框架計(jì)算單元 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 25 恒載計(jì)算 圖 各層梁上作用的恒載 在圖 中， q q q q4代表恒梁自重，為均布荷載形式。 對于第 4 層 q1=q2=q3=q4=q5 、 q6 、 q7 分 別 為 房 間 和 走 道 板 傳 給 橫 梁 的 梯形 荷載和 三 角 形 荷載q5=2=， q6==， q7==。 P P4和 P P3分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板重 P1=2+2= P2=2 +2+2= P3=2+2+2 = P4=2+2+2= 集中力矩 M1=M2=P1e= 2 ? =m 對于 1~3 層： q1=q2=+=， q3=+=， q4=q5=,2=， q6==， q7==。 P1=2+2 +2= P2=2 +2+2+2= P3=2+2+2 +12= P4=2+2+2+12+2 = M1=M2=P1e= 2 ? =m 將以上結(jié)果匯總，見下表 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 26 表 橫向框架恒載匯總表 層次 q q2 /（ kN/m） q3 /（ kN/m） q4 /（ kN/m） q5 /（ kN/m） q6 /（ kN/m） q7 /（ kN/m） P1 /kN P2 /kN P3 /kN P4 /kN MM2 /kNm 4 1— 3 恒荷載作用下該品框架的 荷載、 軸力、剪力、彎矩圖見下圖： 圖 恒載 荷載分布 圖 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 27 圖 恒載軸力圖 (kN) 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 28 圖 恒載剪力圖 (kN) 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 29 圖 恒載彎矩圖 （ kN m） 活荷載計(jì)算 活載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖 所示： 圖 6. 7 各層梁上作用的活載 對于 第 13 層： q1=22=9kN/m ， q1=2=， q3=2=四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 30 P1=22= P2=22 +22= P3=22+22=27kN P4=22+22= 集中力矩 M1=M2=P1e= 2 ? =m 對于 第 4 層： q1=2=， q1==， q3=2=P1=2= P2=2 +2= P3=2+2= P4=2+2= 集中力矩 M1=M2=P1e= 2 ? =m 在屋面雪荷載作用下： q1=2=， q1==， q3=2=P1=2= P2=2 +2= P3=2+2= P4=2+2= 集中力矩 M1=M2=P1e= 2 ? =m 將以上結(jié)果匯總，見表 表 橫向框架活 載匯總表 層次 q1 /（ kN/m） q2 /（ kN/m） q3 /（ kN/m） P1 /kN P2 /kN P3 /kN P4 /kN M M2 /kNm 4 （ ） () （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 13 9 27 活 荷載作用下該品框架的 荷載、 軸力、剪力、彎矩圖見下圖： 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 31 圖 活 載 荷載分布 圖 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 32 圖 活載軸力圖 （ kN） 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 33 圖 6. 10 活載剪力圖 (kN) 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 34 圖 活載彎矩圖 （ kNm） 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 35 雪 荷載作用下該品框架的 荷載、 軸力、剪力、彎矩圖見下圖： 圖 雪 載 荷載分布 圖 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 36 圖 雪 載軸力圖 （ kN） 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 37 圖 6. 14 雪 載剪力圖 (kN) 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 38 圖 雪 載彎矩圖 （ kNm） 內(nèi)力組合 框架梁 內(nèi) 力組合見附表 框架柱的內(nèi)力組合見 附表 ， ， ， 。 梁內(nèi)力組合共 6種工況，（ 1） +177。 *；（ 2） 177。 +*活；（ 3） 恒 + （ 活177。 風(fēng)）；（ 4） 恒177。 *風(fēng)；（ 5） （恒 +活）177。 地震（此列為表中的第二種工況）；（ 6）組合 5中當(dāng)豎向荷載作用有利時(shí)，改為 （恒 + 活）177。 地震。 框架柱的組合工況與框架梁相同。但應(yīng)取三種最大內(nèi)力分別進(jìn)行配筋計(jì)算后取大值。 內(nèi)力組合表中，豎向荷載應(yīng)進(jìn)行彎矩調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)取 。 支座調(diào) 幅后，跨中彎矩按如下方法調(diào)整：（ 1）恒荷載：若左右支座調(diào)幅值為 a 和 b，則跨中彎矩下降（ a+b） /2，（ 2）活荷載：支座調(diào)幅后，跨中可調(diào)可不調(diào)?？刹徽{(diào)的原因：由于考慮活荷載不利布置時(shí)跨中放大了 倍。 四層學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì) 煙 臺 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 39 第 7 章 截面設(shè)計(jì) 框架梁截面設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 框架梁采用 C30 的混凝土，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度： 2/.314 mmNf c ? ， 2/ mmNf t ? 。 鋼筋選用 HRB400 ， fy ＝ 360 N/mm2 ， 箍 筋 選 用 HPB300 ， fy ＝ 270