土木工程畢設(shè)開題報告淺談鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾個問題(編輯修改稿)
2024-11-28 08:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 整柱端剪力值以符合 強(qiáng)奸弱彎；角柱地震作用效應(yīng)調(diào)整以抗扭轉(zhuǎn)引起角柱內(nèi)力增大。梁抗彎截面設(shè)計取抗震和非抗震彎矩最大值進(jìn)行配筋， (9)板配筋。 (10)板式樓梯設(shè)計。 (11)基礎(chǔ)設(shè)計。 板的計算原則和方法 兩邊支承的板應(yīng)按單向板計算 四邊支承的板應(yīng)按下列規(guī)定計算 （ 1） 當(dāng)長邊與短邊長度之比小于或等于 時，應(yīng)按雙向板計算； （ 2） 當(dāng)長邊與短邊之比大于 ，但小于 時，宜按雙向板計算；當(dāng)按沿短邊方向受力的單向板計算時，應(yīng)沿長邊方向不知足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋； （ 3） 當(dāng)長邊與短邊長度之比大于或等于 時，可 按沿短邊方向受力的單向板計算。 本設(shè)計中板采用彈性理論進(jìn)行設(shè)計，板的厚度1401 lh?(連續(xù)板 ),當(dāng)為簡支板式則1351 lh?， 且 mmh 60? ， 1l 為次梁的間距。設(shè)計時可按不驗算剛度條件取401lh? ，對于單向板，板帶可以簡化為一支撐在次梁上的多跨連續(xù)梁，同時假定次梁對板的支撐為鉸支，由此引起的誤差則由折算荷載進(jìn)行調(diào)整，折算荷載為 9 2gg p??? ， 2pp ?? 。對于雙向板，則可以采用編制好的表格進(jìn)行表格計算。 框架梁截面尺寸計算 框架主梁截面高度 bh 可取 ? ?bl121~81 ，且不小于 400mm， bl 為主梁的計算跨度。到需按最經(jīng)濟(jì)的方式計算時， bh 可直接去bl81，后經(jīng)梁截面驗算，若不滿足要求在再做修改。 主梁截面寬度 b 可取 ? ? bh31~21 ,且不應(yīng) 小于 250mm。梁高可按房屋空間按需要適當(dāng)減小梁高。次梁按塑性理論計算采用彎矩調(diào)幅法進(jìn)行內(nèi)力重分布計算，計算出內(nèi)力之后用包絡(luò)圖找出截面最不利內(nèi)力，進(jìn)行配筋計算。 框架柱截面尺寸估算 框架柱截面可做成方形 、圓形或邊長相差不大的矩形。初步設(shè)計時，根據(jù)柱支承的樓板面積計算由豎向荷載的產(chǎn)生的軸力 vN （考慮分項系數(shù) ），并由 N=（ ～ ） vN 及 cNc fNA ?? 公式估算柱的面積 cA ，然后確定柱邊長尺寸。框架柱軸壓比限值可根據(jù)抗震等級查抗震架構(gòu)設(shè)計中表所得。 框架的計算原則和方法 框架是典型的桿件體系，近似計算方法很多，工程中最實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。求水平地震作用時采用底部剪力法。 分層法 分層法就是就是將多層框架分為頂層、 中間層和底層三個計算單位（中間層可能有變化，應(yīng)該再分計算），采用力矩分配法計算。 在進(jìn)行豎向荷載作用下的內(nèi)力分析時，可假定作用在某一層框架梁上的豎向荷載只對本樓層的梁以及與本層梁相連的框架柱產(chǎn)生的彎矩和剪力，而對其他樓層框架和隔層的框架柱都不產(chǎn)生彎矩和剪力。 分層計算時，假定上下柱的遠(yuǎn)端為固接。而實際上只有底層柱的下端才是固接，其余各柱的遠(yuǎn)端都是彈性支撐。為了減少誤差，在用力矩分配法計算時，除底層外其余層柱的線剛度取 的系數(shù)。柱端的傳遞系數(shù)為 1/3，底層柱的線剛度不變，向柱底的傳遞系數(shù)也仍為 。 具 體計算時，先通過對構(gòu)件截面的選擇計算出相應(yīng)截面的剛度，從而求出整 10 體框架的相應(yīng)線剛度。再通過結(jié)構(gòu)力學(xué)知識求解出各層框架的梁端彎矩，然后通過個構(gòu)件的相對剛度求解出該層構(gòu)件之間的分配系數(shù)，然后用所求得的梁端彎矩通過分配系數(shù)進(jìn)行分配，從而達(dá)到節(jié)點的彎矩平衡。 由于每根柱子既是上層的下柱，又是下層的上柱，上下層的荷載是同是存在的，所以由恒載引起的柱端彎矩應(yīng)由上下層的計算結(jié)構(gòu)疊加，并將節(jié)點的不平衡彎矩再進(jìn)行一次分配。 D 值法 柱的側(cè)移剛度不但與柱本身的線剛度和層高有關(guān)，而且還與梁的線剛度有關(guān)；柱的反彎點高度 不應(yīng)是定值，而應(yīng)是個變數(shù)，它隨該柱與梁之間的線剛度比、該柱所在的樓層位置、上下層梁之間的線剛度比以及上下層層高的不同而不同，甚至與房屋的總層數(shù)等因素也有關(guān)。修正后的柱側(cè)移剛度以 D表示，此法又稱“ D值法”或“橫力分布系數(shù)”。其實，它是對反彎點法求多層框架內(nèi)力的一種改進(jìn)。 （ 1） 柱側(cè)移剛度 D 的修正 為了簡化計算，作如下假定： 1） 任意柱子與它本身相鄰的各桿桿端的轉(zhuǎn)角均為 ? ； 2） 與柱子上下相鄰的兩個柱的弦轉(zhuǎn)角均為 ? ，并與柱子本身的弦轉(zhuǎn)角 ? 相等； 3） 與柱子上下相鄰的兩個柱的線剛度均為 ci ，并與柱子本身的線剛度 ci 相等； 4） 與反彎點法相比， D 值法的側(cè)移剛度為2c 12hiD c??， c? 是修正系數(shù)，它表明由于節(jié)點轉(zhuǎn)動，降低了柱的抗側(cè)移能力（ c? 總小于 1），而節(jié)點轉(zhuǎn)動的大小則取決于梁對柱節(jié)點轉(zhuǎn)動的約束程度，梁剛度越大，對柱轉(zhuǎn)動的約束能力就越大，節(jié)點轉(zhuǎn)角越小， c? 越接近于 1. 由此可導(dǎo)出邊柱、底層柱的修正系數(shù)： 邊柱： KKc ?? 2?,c21 i2 ii ??K ； 底層邊柱： KKc ??? ?.ciiK 1? ； 11 底層中柱：KK??? ?,ciiiK 21 ?? 。 先根據(jù)各個構(gòu)件的相對線剛度求的梁柱線剛度比值 K，再根據(jù)不同位置求出側(cè)移剛度的修正系數(shù) c? ，最終求得各個柱的修正相對側(cè)移剛度 D，根據(jù) D 求得各個柱上分配得到的剪力。 （ 2） 各層柱子的反彎點位置 多層多跨框架在節(jié)點水平力作用下，可假定同層各節(jié)點的轉(zhuǎn)角相等，即假定各層橫梁的反彎點在個橫梁跨度中央而該點又無豎向位移。 各層柱的反彎點位置與該柱上下端的約束條件有關(guān)，梁端約束剛度不同，兩轉(zhuǎn)角也不相同。若上下端的轉(zhuǎn)角相同，反彎點就在柱的中央；若上端轉(zhuǎn) 角大于下端轉(zhuǎn)角，則反彎點偏向轉(zhuǎn)角較大端，即柱的上端。影響柱兩端轉(zhuǎn)角大小的因素有：梁柱線剛度比、該柱所在樓層的位置、上下梁線剛度比及上下層層高變化等。 1） 規(guī)程框架梁柱的線剛度比值及樓層位置的影響，即標(biāo)準(zhǔn)反彎點。 2） 上下層橫梁線剛度比的影響。若某層柱的上下橫梁線剛度不同，則該層柱的反彎點位置就不同于標(biāo)準(zhǔn)反彎點位置而必須加以修正，其修正系數(shù)為 y1。對于底層柱，則 y1不用考慮。 3） 層高變化的影響。若某層柱位于層高變化的樓層中，則此柱的反彎點位置就不時標(biāo)準(zhǔn)反彎點的位置。上層層高較高時，反彎點向上移動 y2h，下層層高較高時， 反彎點又向下移動 y3h的距離。對底層可不考慮 y3的修正值；對頂層可不考慮y2修正值。 綜上所述，各層柱的反彎點高 ? ?hyyyyyh 3210 ???? 從而結(jié)合先前求得的各柱剪力算出各柱的彎矩，最終求解出整體框架再水平荷載作用下的內(nèi)力。 內(nèi)力組合 （ 1）最不利組合：設(shè)計框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件時，必須求出各構(gòu)件的最不利組合。計算梁時，在算梁某截面的下部配筋時就必須找出此截面的最大正彎矩。求上部鋼筋時就要找出該截面的最大負(fù)彎矩，柱也是如此。 （ 2）控制截面：梁的控制 截面是梁端支座和跨中截面，支座指的事柱邊緣處接賣弄。對于柱，彎矩最大值在柱的兩端，軸力和剪力通常在一層內(nèi)無變化或者變化不大，所以柱的控制截面為上下兩個斷面。 12 梁柱截面配筋計算 （ 1）
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