武漢大學(xué)東湖分校4號(hào)教學(xué)樓建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-06-06 12:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 節(jié)點(diǎn)各彎矩上； 恒載彎矩修正據(jù)此可作出疊加后整體結(jié)構(gòu)的端彎矩圖，如下所示。 恒載作用下整體框架端彎矩圖，梁端控制截面的彎矩a．梁端剪力計(jì)算： 梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件可求得梁端剪力及梁端柱邊剪力值，對(duì)AB跨梁，取下圖所示隔離體， 圖 梁隔離體平衡條件：對(duì)B取距+=+++(++)解得：=（++） 同理：=（++） 對(duì)于BC跨，=+： 取柱軸心至柱邊這一段梁為隔離體，由平衡條件可求得梁端柱邊的剪力值。對(duì)于AB跨梁，取下左圖所示隔離體，由豎向平衡及幾何關(guān)系，得： 梁端柱邊剪力隔離體==同理： = === 為內(nèi)力組合作準(zhǔn)備，需要將梁端彎矩?fù)Q算至梁端柱邊彎矩， 梁端柱邊彎矩隔離體=+=+= 恒載作用下梁端柱邊剪力及彎矩表 柱軸力計(jì)算柱軸力可通過對(duì)梁端剪力，縱向梁傳來的剪力和柱自重疊加得到。假定縱向框架梁按簡(jiǎn)支支承，即縱向框架梁傳給柱的集中力可由其受荷面積得到，軸力計(jì)算過程見下表，恒載作用下的框架軸力圖如下： 恒載柱軸力表 調(diào)幅后的整體框架內(nèi)力圖 . 調(diào)幅后的梁端柱邊彎矩及跨中彎矩： 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 活荷載組合及等效活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算也采用分層法，考慮到活荷載的最不利分布，各層樓面活荷載分布可能有如下所示的四種組合形式。同樣采取彎矩分配法計(jì)算并考慮梁端彎矩調(diào)幅，但是計(jì)算時(shí)不再考慮邊柱上偏心彎矩的影響，這是由于活荷載與恒荷載比較起來較小，這樣的處理結(jié)果可以滿足工程要求。下面逐一對(duì)每種布置計(jì)算梁端彎矩，剪力以及梁端柱邊剪力，并考慮彎矩調(diào)幅，并將梁端彎矩?fù)Q算到梁端柱邊彎矩。 計(jì)算方法選用：內(nèi)力計(jì)算依舊采用分層法計(jì)算簡(jiǎn)圖見上圖四種布置柱線剛度見恒載內(nèi)力計(jì)算里，除底層外其他柱線剛度取框架柱實(shí) 等效均布活荷載的計(jì)算 邊跨是梯形荷載，中跨是三角形荷載，在求固端彎矩時(shí)根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形分布荷載，化為等效均布荷載，等效均布荷載的計(jì)算公式如下：頂層：==[12+]====中間層：==[12+] ====底層：= 活荷載作用下固端彎矩頂層固端彎矩： === —m === kNm === kNm === kNm中間層及首層固端彎矩： === —m === m === kNm === kNm武漢科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 活荷載第一種布置內(nèi)力計(jì)算 35 彎矩疊加修正如下：：梁的跨中彎矩不能按等效分布荷載計(jì)算，須根據(jù)求得的支座彎矩和各跨的實(shí)際荷載分布，按平衡條件計(jì)算。框架梁在實(shí)際分布荷載作用下按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩如下所示：例：頂層邊跨梁=（+）+= kNm 頂層中跨梁=0 kNm中間層邊跨梁=（+）+= kNm 中間層中跨梁=0 kNm 實(shí)際分布荷載作用下，框架梁的跨中彎矩M按下式計(jì)算： M= 疊加后的框架梁跨中彎矩計(jì)算見下表： ，如下所示。 ，梁端控制截面的彎矩（柱邊） (a)梁端剪力計(jì)算： 梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件可求得梁端剪力及梁端柱邊剪力值，對(duì)AB跨梁，取下圖所示隔離體，平衡條件：對(duì)B取距+=++(++)解得：=（+） =（+）(b)梁端柱邊剪力計(jì)算： 取柱軸心至柱邊這一段梁為隔離體，由平衡條件可求得梁端柱邊的剪力值。對(duì)于AB跨梁，取下左圖所示隔離體，由豎向平衡及幾何關(guān)系，得：==同理： =(c)梁端柱邊彎矩計(jì)算 為內(nèi)力組合作準(zhǔn)備，需要將梁端彎矩?fù)Q算至梁端柱邊彎矩， =+=+計(jì)算結(jié)果如下表：：： 武漢科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 活荷載第二種布置內(nèi)力計(jì)算 43： c. 由各分層單元計(jì)算整個(gè)結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖 彎矩疊加修正如下：：梁的跨中彎矩不能按等效分布荷載計(jì)算，須根據(jù)求得的支座彎矩和各跨的實(shí)際荷載分布，按平衡條件計(jì)算。框架梁在實(shí)際分布荷載作用下按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩如下所示：例：頂層邊跨梁=0 kNm 頂層邊跨梁== kNm 中間層邊跨梁=0 kNm 中間層中跨梁==m 實(shí)際分布荷載作用下，框架梁的跨中彎矩M按下式計(jì)算： M= 疊加后的框架梁跨中彎矩計(jì)算見下表： ，如下所示 ，梁端控制截面的彎矩（柱邊）(a)梁端剪力計(jì)算： 梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件可求得梁端剪力及梁端柱邊剪力值，對(duì)AB跨梁，取下圖所示隔離體，平衡條件：對(duì)B取距+=+得：=（+） ==（+）(b)梁端柱邊剪力計(jì)算： 取柱軸心至柱邊這一段梁為隔離體，由平衡條件可求得梁端柱邊的剪力值。對(duì)于AB跨梁，取下左圖所示隔離體，由豎向平衡及幾何關(guān)系，得：====(c)梁端柱邊彎矩計(jì)算 為內(nèi)力組合作準(zhǔn)備，需要將梁端彎矩?fù)Q算至梁端柱邊彎矩，=+=+計(jì)算結(jié)果如下表：： ：武漢科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三種布置下內(nèi)力計(jì)算，節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)重新計(jì)算： 對(duì)于B,C節(jié)點(diǎn)，頂層節(jié)點(diǎn)B分配系數(shù)：=========中間層節(jié)點(diǎn)B分配系數(shù)：============底層節(jié)點(diǎn)B分配系數(shù)：============分配系數(shù)圖：59：對(duì)于中跨， 頂層固端彎矩：=== kNm === kNm中間層及首層固端彎矩：=== kNm=== m ： 彎矩疊加修正如下：： ，如下所示。，梁端控制截面的彎矩（柱邊）(a)梁端剪力計(jì)算： 參考活荷載第一種布置和第二種布置：(b)梁端柱邊剪力計(jì)算：參考活荷載第一種布置和第二種布置：(c)梁端柱邊彎矩計(jì)算參考活荷載第一種布置和第二種布置：計(jì)算結(jié)果如下表：梁端柱邊彎矩計(jì)算：：： 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 1．框架側(cè)移剛度計(jì)算 框架側(cè)移剛度按求D值的方法計(jì)算，在計(jì)算梁的線剛度時(shí)，考慮到樓板對(duì)框架梁截面慣性矩的影響，中框架梁取=,邊框架梁取=。因此，中框架的線剛度和柱線剛度可采取下圖的結(jié)果。所有梁柱的線剛度見下表所示： 柱的側(cè)移剛度按公式：計(jì)算，式中系數(shù)由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（同濟(jì)大學(xué)出版社 主編：朱彥鵬）page 298 表48所列公式計(jì)算。根據(jù)梁柱線剛度比的不同。第二層柱及其相連的梁的相對(duì)線剛度如圖所示由表48《節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)影響系數(shù)系數(shù)》可得梁柱線剛度比== === 由== （Em）其余計(jì)算結(jié)果見下表：將上述不同層框架側(cè)移剛度相加，既得框架各層層間側(cè)移剛度∑，并考慮將單位換算成標(biāo)準(zhǔn)單位N/mm，這里C30混凝土的彈性模量=，可得=。換算結(jié)果見下表 根據(jù)風(fēng)荷載受力圖， 第i層柱總剪力計(jì)算式：，根據(jù)表求出軸線框架的層間側(cè)移剛度，再按公式：
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1