辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-23 02:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 小建筑的地震作用效應(yīng)時，應(yīng)采用以增大系數(shù)3，但此增大部分不應(yīng)往下傳遞。取，則頂層出的水平地震作用為: (4) 抗震驗算1） 《抗規(guī)》規(guī)定：“所列各類結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震作用下的抗震變形驗算，其樓層內(nèi)最大的彈性層間位移應(yīng)符合下式要求：△”，計算過程如表27.抗震變形驗算 表27樓層水平地震力層間剪力層間剛度層高層間相對彈性轉(zhuǎn)角514058781/2571414058781/1636314058781/1440212084581/133319280561/1116由《抗規(guī)》查表知鋼筋混凝土框架的層間位移角限值為1/550，表中計算的結(jié)果均滿足規(guī)范要求。2） 《抗規(guī)》規(guī)定：“抗震驗算時，結(jié)構(gòu)任一層的水平地震剪力應(yīng)符合：”，查《抗規(guī)》。則：同理， 均滿足規(guī)范要求。． 內(nèi)力計算．1. 恒載內(nèi)力（1） 梁、柱參數(shù)匯總根據(jù)前文表2表26中梁柱截面參數(shù)計算，現(xiàn)將第⑥軸橫向框架梁，柱相關(guān)參數(shù)作一匯總表計算見表2表28，其中第⑥軸橫向框架為中框架，故折算慣性矩。第⑥軸框架梁幾何參數(shù) 表28斷面跨度截面慣性矩第⑥軸框架梁第⑥軸框架柱幾何參數(shù) 表29柱類別層次截面邊柱（ZZ37）525793425793325793225793119455中柱（Z1Z26）540132440132340132240132124252(2)彎矩計算利用力矩二次分配法計算恒載作用下框架的彎矩。1)計算桿件固端彎矩：將梯形活三角形分布荷載按固端彎矩等效的原則折算成均布荷載：梯形荷載折算公式：其中：；為梯形邊跨分布荷載的最大值。①頂層邊跨等效均布荷載：②中間層邊跨等效均布荷載：由以上所求的均布荷載。恒荷載作用下彎矩圖如圖212所示：圖212 橫在作用下彎矩圖（3） 剪力計算為方便恒載作用下梁、柱端剪力計算，特將梁上的分布荷載折算成集中力：①頂層邊跨：②頂層中跨：③中間層邊跨：④中間層中跨：分別取各梁、柱作用為隔離體，分別對兩端取矩，列出力矩平衡方程，便可得該梁端、柱端剪力。計算如下：對E端取矩：所以： 與此同時，可將梁的跨中彎矩一并計算出來：對跨中截面取矩：計算跨中彎矩時，近似按折算后的均布荷載計算：按以上方法，將第⑥軸橫向框架各個桿件桿端剪力與跨中彎矩計算出來，列表計算如表210所示：恒載作用下軸線處梁端剪力與跨中彎矩 表210梁類型層號梁長（m)外荷（kN)固端彎矩（）桿端剪力（kN)跨中彎矩（）左右左右DE軸邊跨54321BC軸邊跨54321中跨54321已知柱的兩端彎矩，且柱高范圍內(nèi)無其他橫向力。因此可以根據(jù)平衡方程得到公式：，據(jù)此式列表計算柱的桿端剪力如表211所示。恒載作用下軸線處柱端剪力 表211柱類型層號柱高（m)固端彎矩桿端剪力（kN)上下上下E軸柱54321B軸柱54321D軸柱54321C 軸柱54321由以上計算，繪出恒載作用下的剪力圖213.（4） 軸力計算根據(jù)配筋計算需要，只需求出柱的軸力即可，而不需要求出梁軸力。1） 計算方法柱軸力=柱頂集中力+梁端剪力以五層D柱為例，具體計算如下：根據(jù)圖212恒載圖可知，柱頂集中力根據(jù)圖213剪力圖可知，柱兩端受梁剪力分別為： , 由此，柱中軸力圖213 恒載作用下的剪力圖2) 軸力計算同上，可列表如表212所示。恒載作用下柱中軸力 表212柱類型層號柱頂集中力（kN)鄰梁剪力(kN)柱中軸力（kN)左梁右梁E軸柱54321B軸柱54321D軸柱54321C軸柱54321由以上計算，繪出恒載作用下的軸力圖214.圖214 恒載作用下軸力圖．2. 活載內(nèi)力活載內(nèi)力計算原則同恒載類似?；钶d內(nèi)力電算模型見圖215。 圖215 活載內(nèi)力電算模型將梯形或者三角形分布荷載按固端彎矩等效的原則折算成均布荷載：梯形荷載折算公式：其中：；為梯形分布荷載的最大值。則邊跨等效均布荷載： 根據(jù)電算所得彎矩、剪力、軸力，經(jīng)整理將各內(nèi)力列表分別如表21表21表215所示。活載作用下軸線處梁端剪力與跨中彎矩 表213梁類型層號梁長（m)固端彎矩桿端剪力跨中彎矩左右左右DE軸邊跨54321BC軸邊跨54321中跨500400300200100活荷載作用下軸線處柱端彎矩與剪力 表214柱類型層號柱高固端彎矩桿端剪力上下上下E軸柱54321B軸柱54321D軸柱54321C軸柱54321活荷載作用下柱中軸力 表215柱類型層號柱頂集中力鄰梁剪力柱中軸力左梁右梁E軸柱5040302010B軸柱5040302010D軸柱5040302010C軸柱5040302010根據(jù)電算，導(dǎo)出彎矩圖、剪力圖、軸力圖分別見圖21圖21圖218.圖216 活載作用下彎矩圖圖217 活載作用下剪力圖圖218 活載作用下的軸力圖．3. 水平地震作用內(nèi)力（1） 計算原則利用D值法計算水平荷載作用下框架的彎矩。根據(jù)各柱D值，將該層剪力分配至各個柱的反彎點處，其中反彎點處無彎矩，僅有剪力，由此便可利用求得的剪力與反彎點高度求出柱端彎矩；然后利用節(jié)點平衡，按梁抗彎剛度求出各個梁彎矩；最后，利用求得的彎矩，可解出剪、軸力。以底層梁柱為例，計算其彎矩。（2） 底層梁柱受水平地震荷載內(nèi)力計算1） 計算各個柱分配剪力底層四柱D值分別為：底層邊柱（B、E軸柱）：底層中柱（C、D軸柱）：底層層間剪力： 依照D值法將層間剪力分配給各柱：底層邊柱：底層中柱：2） 反彎點高度 其中：為標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度，其值與結(jié)構(gòu)總層數(shù)n，該柱所在層次j、框架梁柱線剛度比K及側(cè)向荷載形式等因素有關(guān)；表示上下橫梁線剛度比對反彎點高度的影響；與表示層高變化對反彎點的影響。針對第⑥軸橫向框架底層柱而言，因為柱上下橫梁剛度無變化，所以可不考慮的影響，及??；同時，不考慮修正值，即取。對于B、E軸柱有：,查表的，；對于C、D軸柱有：，查表得。所以，底層柱反彎點距柱底為：B、E軸柱：C、D軸柱：3） 柱端彎矩計算分別對柱頂、柱底取矩，由此可知柱頂、柱底彎矩為：邊柱： 中柱： 同理求出各層各柱端彎矩如表216所示。左地震作用下柱端彎矩計算 表216層數(shù)層高層間剪力單層剛度B、E軸柱D值剪力值反彎點高度51318502579341318502579331318502579321318502579318741419455層數(shù)層高層間剪力單層剛度B、E軸柱D值剪力值反彎點高度513185040132413185040132313185040132213185040132187414242524） 梁端彎矩計算以底層邊跨梁為例，計算其梁端彎矩，取左、右端節(jié)點為隔離。①左端彎矩列平衡方程：，可解得： ②右端彎矩 列平衡方程：，可解得： 左右梁按線剛度分配：由此，可將各個梁的梁端彎矩求出，見表217.左地震作用下梁端彎矩計算 表217節(jié)點號上柱彎矩下柱彎矩左梁線剛度右梁線剛度左梁彎矩右梁彎矩E5000E400E300E200E100D50D4D3D2D1C50C4C3C2C1B5000B400B300B200B100求出梁兩端彎矩后，因為梁上無橫向荷載，所以可以按線性關(guān)系求得跨中彎矩，標(biāo)繪于彎矩圖上。5） 剪力計算利用桿件平衡求解桿端剪力。列力矩平衡方程：，即
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