鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-23 12:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 品框架的受荷計(jì)算第6章 一品框架的受荷計(jì)算 重力荷載代表值結(jié)構(gòu)抗震分析時(shí)一般可取整和房屋或抗震縫區(qū)段為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖為串聯(lián)多自由度體系，如圖61所示，集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi為各層可變荷載乘以相應(yīng)組合值系數(shù)，各構(gòu)件重力荷載代表值見表61至63 各層重力荷載代表值計(jì)算簡(jiǎn)圖表61 重力荷載代表值層次構(gòu)件1橫梁126橫梁212續(xù)表61橫梁39橫梁42層次構(gòu)件1橫梁512縱梁110縱梁28縱梁31縱梁41縱梁51縱梁61柱154柱2725橫粱126橫粱212橫粱39橫粱42橫粱54縱梁110縱梁28縱梁31縱梁41縱梁51縱梁61柱154柱286橫縱梁以及柱1同上柱27注：β為考慮梁柱粉刷層重力荷載代表值增大系數(shù)，g為單位長(zhǎng)度構(gòu)件的重力荷載；li為梁柱長(zhǎng)度；n為構(gòu)件數(shù)量；Gi為梁柱重力荷載代表值，Gi為各層梁柱重力荷載代表值。表62 墻、樓板、屋面板重力荷載代表值層次構(gòu)件A/m21外墻內(nèi)墻24外墻內(nèi)墻56外墻內(nèi)墻其他15層樓板6層屋面板表63 各層重力荷載代表值層次123456注：，式中為第i層恒荷載產(chǎn)生的重力荷載，為樓面均布活荷載產(chǎn)生的重力荷載。 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算梁的線剛度為 （61）其中E為鋼材的彈性模量，Ib為鋼梁截面慣性矩，l為量的計(jì)算跨度。柱的線剛度為，其中Ic為柱截面慣性矩，h為柱計(jì)算高度。柱的側(cè)移剛度D按下式計(jì)算： （62）式中—柱側(cè)移剛度修正值，對(duì)不同情況按結(jié)構(gòu)力學(xué)中有關(guān)內(nèi)容計(jì)算。各層框架柱側(cè)移剛度計(jì)算見下表64,為梁柱線性剛度比表64各層框架住側(cè)移剛度計(jì)算層次中柱邊柱261N/mmN/mm，故該框架為規(guī)則框架。（1）橫向自振周期計(jì)算對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，其振周期T，可按下式計(jì)算： (63)—假想把集中在各層樓面處重力荷載代表值Gi作為水平荷載計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移；—結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮填充墻影響的折減系數(shù)，～對(duì)框架結(jié)構(gòu)按下列公式計(jì)算 (64) (65) (66)橫向框架各層重力荷載代表值作用下頂點(diǎn)位移的計(jì)算見表65表65結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假象側(cè)移計(jì)算層次623503752350374235037323503722350371347289取，則s 水平地震作用及地震剪力計(jì)算本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)總高度不超過40m，質(zhì)量剛度沿高度分布均勻且變形以剪切變形為主，因此可采用底部剪力法計(jì)算水平地震剪力作用。結(jié)構(gòu)等效重力荷載代表值對(duì)于50m一下的多層鋼框架結(jié)構(gòu)，因此地震影響系數(shù)曲線下降段衰減指數(shù)阻尼調(diào)整系數(shù)水平地震影響系數(shù)—水平地震影響系數(shù)由結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)決定水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，即底部剪力由于T1=，頂部附加地震作用系數(shù)則頂層水平地震作用： (67)其余各層水平地震作用： (68)各層水平地震剪力： (69)表66各層水平地震作用及剪力計(jì)算層次Hi/m654321按抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)各層最小水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合下式要求： (610)式(610)中為剪力系數(shù)，查表得=，結(jié)構(gòu)最小水平地震剪力驗(yàn)算見表67表67 結(jié)構(gòu)樓層最小地震剪力驗(yàn)算樓層6續(xù)表6754321驗(yàn)算結(jié)果證明，樓層最小水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值滿足要求。 水平地震作用下位移驗(yàn)算水平地震作用下各層層間位移及頂點(diǎn)位移u可按下列公式計(jì)算：水平地震作用下橫向框架的位移計(jì)算結(jié)果見于表68，在表68中為各層層間彈性位移角，為各層層高。表68水平地震作用下橫向框架的位移驗(yàn)算層次623503736001/1579523503736001/1115423503736001/898323503736001/781223503736001/719134728942001/1187由表68可知最大彈性層間位移角發(fā)生在第二層，其值為=1/719，滿足抗震規(guī)范要求。 水平地震作用下橫向框架內(nèi)力計(jì)算求得框架層打的層間剪力Vi后，層j柱分配到的剪力Vij及該柱上、下端彎矩和可按下列公式進(jìn)行計(jì)算： （611） (612) (613) (614)柱端彎矩及剪力計(jì)算見表69。表69柱端彎矩及剪力層次/m邊柱y623503733785235037337842350373378323503733782235037337813472897385層次/m中柱y623503783745235037837442350378374323503783742235037837413472899980梁端彎矩、剪力及柱軸力可按下列公式計(jì)算： (615) (616) (617) (618)在地震作用下梁端彎矩、剪力及軸力的計(jì)算表610，框架彎矩圖。表610在地震作用下梁端彎矩、剪力及柱軸力層次邊橫梁中橫梁柱軸力l/mVb/kNl/mVb/kN邊柱/kN中柱/kN635343332313（a） 地震荷載作用下的彎矩圖(b) 地震荷載作用下的剪力圖(c) 地震荷載作用下的柱軸力圖 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式進(jìn)行計(jì)算 （61)本設(shè)計(jì)中，《建筑荷載規(guī)范》（GB500092012），如房屋屋蓋及各種高聳結(jié)構(gòu)，均應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)向縫針的影響，由于結(jié)構(gòu)高度小于30m，取=，沿房屋高度分布的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：?jiǎn)挝唬簁N/m 風(fēng)荷載沿高度分布圖根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度Hi查相應(yīng)的μz值，帶入上式(61)，可得各樓層標(biāo)高處的q（z），具體計(jì)算過程見表611。計(jì)算橫向框架在風(fēng)荷載內(nèi)里之前，首先應(yīng)按靜力等效原理將分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載。以第二層集中荷載的計(jì)算過程為例：表611各樓層標(biāo)高處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次615415321單位：kN 節(jié)點(diǎn)處等效集中風(fēng)荷載 風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算過程與水平地震作用下的相同，在左側(cè)風(fēng)荷載作用下柱端彎矩，梁端彎矩以及剪力計(jì)算結(jié)果見表612，柱軸力計(jì)算結(jié)果見表613，框架彎矩圖。表612 風(fēng)荷載作用下柱端彎矩計(jì)算層次/m邊柱y623504337852350433784235043378323504337822350433781235043378層次/m中柱y
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