大同市礦區(qū)綜合教學(xué)樓建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-05-22 12:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 )混凝土強(qiáng)度彈性模量E(KN/m2)高度L(m)慣性矩mm4KC=E I/H二層以上柱C30107104C301074104一層柱C35107104C35107104（2） 側(cè)移剛度計算 考慮梁柱線剛度比，用D值法計算柱的側(cè)移剛度表28 柱的側(cè)移剛度樓層KCK39。aD=12a KC/h2五層F柱410410099G柱10414424H柱10414424J柱410410099∑D49046一層∑DF柱1045493G柱1049632H柱1049632J柱104549330250(3)風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移的計算表29 風(fēng)荷載作用下框架樓層層間側(cè)移與層高之比計算表層次F(KN)V(KN)∑Du(mm)h(m)u/h549046449046349046249046118830250對于框架結(jié)構(gòu)，樓層層間最大位移與層高之比的限值為1/550,可見側(cè)移滿足要求。風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算采用D值法（1）反彎點高度計算 y= y0 + y1 + y2 +y3式中y0：標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比 y1：因上下層梁剛度比變化的修正值 y2：因上層層高變化的修正值 y3：因下層層高變化的修正表30 反彎點高度比計算表樓層F柱 G柱H柱J柱五層四層三層二層一層（2）柱端彎矩及剪力計算 柱端剪力按式Vij=VjDij/∑D計算 柱端彎矩按式M上=Vij（1y）h, M下=Vijyh 計算表31 風(fēng)荷載作用下柱端剪力和彎矩計算表柱樓層Vj∑DDijVijyyhM上M下F柱54642210099184464221009931194642210099215346422100991188302505493G柱546422131124464221311231194642213112215346422131121188302509632H柱546422131124464221311231194642213112215346422131121188302509632J柱54642210099184464221009931194642210099215346422100991188302505493（3） 梁端彎矩及剪力計算由節(jié)點平衡，梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點左右梁端彎矩之和按左右梁的線剛度比例分配，可求出各梁端彎矩，進(jìn)而由梁的條件求出梁端剪力。計算公式如下M左=（M上+M下）K左/( K左+K右)M右=（M上+M下）K右/( K左+K右)V左=V右= ( M左+M右)/L表32 梁端彎矩計算表樓層柱端彎矩柱端彎矩之和501818184321表33 梁端彎矩 計算表樓層 柱端彎矩柱端彎矩之和K左K右501041044104104310410421041041104104表34 梁端彎矩計算表樓層柱端彎矩柱端彎矩之和K左K右501041044104104310410421041041104104表35 梁端剪力計算表層數(shù)518184321（4）梁的剪力求出后即可根據(jù)平衡求出柱軸力，柱軸力計算見下表表36 柱軸力計算表層數(shù)54321注：負(fù)號表示拉力 本框架建筑高度小于40m,以剪切變形為主，且質(zhì)量和高度均勻分布，固采用底部剪力法計算水平地震作用。屋面處的重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值+樓面處的重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值+（1頂層重力荷載代表值計算G5 女兒墻重： 女兒墻墻高1200mm，100mm的混凝土壓頂 女兒墻自重及抹灰： +25+172= （+）2=屋面板重：（）= 縱向梁自重：25（）（924+2）= 橫向梁自重：25()16+25()12+25()38= 框架柱的一半：25（）（16+16）= 墻重的一半：{[（）2]12+（）)12+()16+()}+（12+12+324）}= 屋頂雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取50%）：()=總計第五層重力荷載代表值：G5=++++++=總計第五層重力荷載設(shè)計值:（+++++）+2=(2)第四層重力荷載代表值計算頂層框架柱的一半：頂層墻重的一半：四層墻重一半：四層柱重一半：四層現(xiàn)澆板重：（）=梁自重：+=樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取50%）：（）= KN總計第四層重力荷載代表值：G4=+++++++=總計第四層重力荷載設(shè)計值：G4=（++++++）+2 =(3)第三層重力荷載代表值計算四層墻重柱重一半： +=三層現(xiàn)澆板重：三層梁自重： 三層框架柱重一半：三層墻重一半：樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取50%）：總計第三層重力荷載代表值：G3=+++++++=總計第三層重力荷載設(shè)計值：G3=（++++++）+2 =(4) 第二層重力荷載代表值計算三層墻重柱重一半： +=二層現(xiàn)澆板重：二層梁自重： 二層框架柱重一半：二層墻重一半：+()3=樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取50%）：總計第二層重力荷載代表值：=+++++++=總計第二層重力荷載設(shè)計值：=（++++++）+2 =(5)第一層重力荷載代表值計算二層墻重柱重一半：+=一層現(xiàn)澆板重：=梁自重：一層框架柱重一半：25（）（16+16）=一層墻重一半：樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取50%）： =總計第一層重力荷載代表值：G1=+++++=總計第一層重力荷載設(shè)計值：G1=（1）框架梁柱線剛度計算 框架梁柱線剛度及框架柱的側(cè)移剛度見風(fēng)荷載計算時的相關(guān)表格（2）結(jié)構(gòu)基本自振周期的計算A 把各樓層的重力荷載當(dāng)做水平力產(chǎn)生的樓層剪力來計算樓層的頂點位移，具體計算過程見下表表37 頂點位移樓層Gi(KN)∑Gi(KN)∑D(KN/M)△Ui=∑Gi/∑DUi(m)53923684392368339236823923681242000B 采用能量法計算結(jié)構(gòu)基本自振周期，計算公式為T1=2πψ,式中ψ=，具體計算過程見下表：表38 結(jié)構(gòu)基本自振周期樓層GiuiGi uiGi ui254321總計140384657把∑GiUi和∑GiUi2帶入上式可求出T1=C 地震影響系數(shù)本工程所在場地為7度設(shè)防，設(shè)計地震分組為第一組，場地土類別為三類，結(jié)構(gòu)的基本自振周期為T1=，查表知水平地震影響系數(shù)最大值amax=, Tg=,由于Tg＜T1=＜5 Tg，所以a1=( Tg/ T1)=D 各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，樓層地震剪力及樓層層間位移計算，結(jié)構(gòu)底部總橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：FEK=a1Geq= ∑Gi== Tg=,所以需考慮頂部附加水平地震作用的影響:頂部附加水平地震作用系數(shù)為：=+=頂部附加水平地震作用為：== 圖17 水平地震荷載作用下的計算簡圖 式Fi= FEK (1)Gi Hi/∑Gi Hi，計算各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)而求出各樓層地震剪力及樓層層間位移，位移計算見下表： 各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，樓層地震剪力及層間位移計算表表39 層間位移樓層Gi(KN)Hi(m)Gi HiFi(KN)Vi(KN)∑D(KN/m)△Ui(m)5 3923684392368339236823923681242000由上表可以看出樓層最大位移與樓層層高之比為△Ui/h=＜1/550,滿足要求。E 剛重比及剪重比的驗算為保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，需進(jìn)行剛重比和剪重比的驗算，計算過程見下表：表40 各層剛重比和剪重比的計算樓層代表值設(shè)計值剛重比剪重比539236897110121151.43923681586128661193392368206412866119239236824051287611912420001403600262213644103由上表各層的剛重比均大于10，滿足穩(wěn)定要求，由表查得樓層最小地震剪力系數(shù)λ=，滿足剪重比的要求。橫向框架在地震荷載作用下的內(nèi)力計算采用D值法，與風(fēng)荷載的內(nèi)力計算類似（1） 反彎點高度計算 y= y0 + y1 + y2 +y3與風(fēng)荷載下的計算結(jié)果一樣。表41 反彎點高度比計算表樓層F柱 G柱H柱J柱五層四層三層二層一層（2）柱端彎矩及剪力計算 柱端剪力按式Vij=VjDij/∑D計算 柱端彎矩按式M上=Vij（1y）h, M下=Vijyh 計算 表42 地震荷載作用下柱端剪力和彎矩計算表柱樓層Vj∑DDijDij/∑DVijyM上M下F柱597139236810099415863923681009932064392368100992240539236810099126222420005493G柱597139236814424415863923681442432064392368144242240539236814424126222420009632H柱59713923681442441586392368144243206439236814424
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