某五層科研辦公樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-22 14:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (3)計(jì)算彎矩分配系數(shù)：(4)計(jì)算固端彎矩1)均布荷載作用下的固端彎矩可按如圖公式計(jì)算例如：第四層AB段框架梁兩段的固端彎矩 第五層AB段框架梁兩段的固端彎矩 梁柱相對(duì)線剛度及彎矩分配系數(shù)2) CD懸臂端固端彎矩第五層：第一層： 3) 固端彎矩計(jì)算結(jié)果如下表42表42 恒荷載作用下的固端彎矩計(jì)算結(jié)果固端彎矩位置各部分產(chǎn)生固端彎矩值第五層框架梁第四、三、二、一框架梁4) . 恒荷載彎矩二次分配過程采用彎矩二次分配法計(jì)算框架在恒荷載作用下的彎矩 彎矩二次分配法計(jì)算恒荷載作用下得框架梁柱彎矩5） 繪制內(nèi)力圖。 橫向框架在恒荷載作用下的彎矩圖表43 恒荷載作用下AB跨梁端剪力層/L/m1/2ql5784321 表44 恒荷載作用下BC跨梁端剪力層L1/2ql5784321表45 恒荷載作用下A柱軸力層梁端剪力梁傳來的集中荷載柱自重柱頂柱底54521表46 恒荷載作用下柱的剪力A柱彎矩上彎矩下剪力B柱彎矩上彎矩下剪力C柱彎矩上彎矩下剪力5554443332221101 橫向框架在恒荷載作用下的剪力圖 橫向框架作用在恒荷載作用下得軸力圖 橫向框架在活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算(1) 框架梁柱的線剛度、相對(duì)線剛度和彎矩分配系數(shù)同上(2) 計(jì)算固端彎矩值固端彎矩位置各部分產(chǎn)生固端彎矩值第五層框架梁第四、三、二、一框架梁49 活荷載作用下固端彎矩計(jì)算結(jié)果(3) 活荷載彎矩二次分配過程(4)繪制內(nèi)力圖表410 活荷載作用下AB跨梁端剪力層L1/2ql564321表411 活荷載作用下BC跨梁端剪力層q/L1/2ql54321表412 活荷載作用下A柱軸力層梁端剪力梁傳來的集中荷載柱自重柱頂柱底54521表415 活荷載作用下柱的剪力A柱彎矩上彎矩下剪力B柱彎矩上彎矩下剪力C柱彎矩上彎矩下剪力5554443332221101第5章橫向框架在水平荷載作用下計(jì)算 橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力與位移計(jì)算本設(shè)計(jì)實(shí)例建筑高度為21m小于40m，以剪力變形為主，且質(zhì)量和高度均勻分布，故采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。 計(jì)算重力荷載代表值1. 第5層重力荷載代表值計(jì)算(1) 女兒墻的自重 kN(2) 第5層屋面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重標(biāo)準(zhǔn)值 kN(3) 第5層梁自重標(biāo)準(zhǔn)值 kN(4) 第5層柱自重標(biāo)準(zhǔn)值（取50%） kN(5) 第5層墻自重標(biāo)準(zhǔn)值（取50%） k1N(6) .屋頂雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取50%） kN(7) 第5層重力荷載代表值匯總kN(8) 第5層重力荷載設(shè)計(jì)值=(1)第4層樓面板自重標(biāo)準(zhǔn)值kNkN(2)第4層梁自重標(biāo)準(zhǔn)值kN(3)第4層柱自重標(biāo)準(zhǔn)值kN(4)第4層墻自重標(biāo)準(zhǔn)值kN(5)第4層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取50%） kN(6)第4層重力荷載代表值匯總kN(7)第4層重力荷載設(shè)計(jì)值kN3. 第2層同第4層重力荷載代表值即：4. 第1層樓面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(1) 第1層樓面板自重標(biāo)準(zhǔn)值kN(2) 第1層梁自重標(biāo)準(zhǔn)值kN(3) 第1層柱自重標(biāo)準(zhǔn)值kN(4) 第1層墻自重標(biāo)準(zhǔn)值kN(5) 第1層活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取50%）kN(6) 第1層重力荷載代表值匯總kN(7) 第1層重力荷載設(shè)計(jì)值kN 橫向框架的水平地震作用和位移計(jì)算考慮現(xiàn)澆樓板對(duì)梁剛度的加強(qiáng)作用，，框架柱的線剛度計(jì)算詳見表52. 表51 框架梁線剛度計(jì)算框架梁 位置截面b*h/m2強(qiáng)度等級(jí)Ec / 跨度L/m截面慣性矩I0Ib=Ib=Kbi=EcIb/L/ 1 邊跨架*C30*107*104中跨架*C30*107*104表52 框架柱線剛度計(jì)算跨架柱位置截面b*h/m2混凝土強(qiáng)度等級(jí)彈性模量Ec /高度L/m矩形截面慣性矩IcKc=EcIb/L/二、三、四五層柱*C30*107*104底層柱*C30*107*104 考慮梁柱的線剛度比，用D值法計(jì)算框架柱的側(cè)移剛度 見表53表53 柱的側(cè)移剛度D值計(jì)算樓層KC)根數(shù)一般層：底層：一般層底層五四三二層A軸邊框邊柱*104233572A軸邊框中柱*104288306B軸邊框中柱*104377232B軸中框中柱*104444676C軸邊框邊柱*104233572C軸邊框中柱*104288306781636底層A軸邊框邊柱*104109482A軸邊框中柱*104132536B軸邊框中柱*104168182B軸中框中柱*104194116C軸邊框邊柱*104109482C軸邊框中柱*104132536352932采用能量法求（即將各樓層的重力荷載當(dāng)作水平力作用到樓層處）表54 結(jié)構(gòu)基本周期計(jì)算樓層Gi/kN/ /Ui/mGiUiGiUi257816364781636378163627816361352932總計(jì)代入自振周期計(jì)算公式，則==本設(shè)計(jì)的質(zhì)量和剛度分布比較均勻，高度不超過40m，并以剪切變形為主（房屋高寬比小于4），故采用底部剪力法計(jì)算橫向水平地震作用。(1)地震影響系數(shù)本工程所在場地為7度設(shè)防，設(shè)防地震分組為第一組，場地土為Ⅱ類，結(jié)構(gòu)的基本自振周期，采用能量法計(jì)算結(jié)果，即T1=。查表得，水平地震影響系數(shù)最大值，特征周期值s。因，查圖地震影響系數(shù)譜曲線為：(2)各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，樓層地震剪力及樓層間位移計(jì)算對(duì)于多質(zhì)點(diǎn)體系，結(jié)構(gòu)底部總橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：=，所以需要考慮頂部附加水平地震作用的影響，頂部附加地震作用系數(shù)為=:=kN則由式,計(jì)算各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)而求出各層地震剪力及樓層層間位移，計(jì)算過程詳見55表。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，畫出水平地震作用的計(jì)算簡圖，在圖中標(biāo)出各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。表55 各層水平作用標(biāo)準(zhǔn)值、樓層地震剪力及樓層層間位移計(jì)算樓層Gi/kNHi/mGIHI//m51421654559237816364115619455923781636389310455923781636263002455923781636145827455923352932樓層最大位移與樓層層高之比：=1/。圖： 水平地震作用下得計(jì)算簡圖橫向框架在水平地震作用下得內(nèi)力計(jì)算采用D值法。下面以⑤軸線橫向框架為例，進(jìn)行水平地震作用下得框架內(nèi)力計(jì)算。 ⑤軸線橫向框架計(jì)算簡圖(1)反彎點(diǎn)高度計(jì)算：按式,其中：y0標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)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（對(duì)于頂層柱，不考慮修正值y2=0）Y3因下層層高變化的修正值（對(duì)于底層柱，不考慮修正值y3=0） 反彎點(diǎn)高度比計(jì)算樓層A軸中框架柱B軸中框架柱C軸中框架柱五層Y=Y=Y=四層Y=Y=Y=三層Y=Y=Y=二層Y=Y=Y=一層Y=Y=Y=(3) 柱端彎矩及剪力計(jì)算柱端剪力按式： 柱端彎矩按式：（h為層高）水平地震作用下柱端彎矩及剪力計(jì)算詳見57表表57 水平地震作用下柱端彎矩及剪力計(jì)算柱樓層VJ/KNDIJ/yyh/m1yA軸528830781636428830781636328830781636228830781636113253352932B軸544467781636444467781636344467781636244467781636119411352932C軸528830781636428830781636328830781636228830781636113253352932(4)梁端彎矩及剪力計(jì)算由節(jié)點(diǎn)平衡條件，梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點(diǎn)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)而由梁的平衡條件求出梁端剪力。水平地震作用下得梁端彎矩計(jì)算列下559表：表58 梁端彎矩、計(jì)算樓層柱端彎矩柱端彎矩之和柱端彎矩柱端彎矩之和5——4321表59 梁端彎矩、計(jì)算樓層柱端彎矩柱端彎矩之和5—4321表510 梁端剪力計(jì)算樓層54321(5)柱軸力計(jì)算表511 水平地震作用下柱軸力計(jì)算樓層5040302010(6)繪制內(nèi)力圖 ⑤軸線橫向框架水平地震作用下的彎矩圖 ⑤軸線橫向框架在水平地震作用下的剪力圖 ⑤軸線橫向框架在水平地震作用下的軸力圖 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力與位移計(jì)算該辦公樓為五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。基本風(fēng)壓，地面粗糙類別為C類。計(jì)算主要承重
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