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正文內(nèi)容

山東建筑大學(xué)鋼筋結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計計算說明書(編輯修改稿)

2024-07-23 18:53 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 計算。① 中間層:E節(jié)點1) 求轉(zhuǎn)動剛度:2) 求分配系數(shù): 3) 求固端彎矩: F節(jié)點 1) 求轉(zhuǎn)動剛度: 2) 求分配系數(shù): 3) 求固端彎矩: 樓面活荷載作用中間層 中間層彎矩圖② 底層M節(jié)點1) 求轉(zhuǎn)動剛度: 2) 求分配系數(shù): 3) 求固端彎矩:N節(jié)點1) 求轉(zhuǎn)動剛度:2) 求分配系數(shù): 3) 求固端彎矩 樓面活荷載作用底層 底層彎矩圖③ 在活荷載作用下求梁跨中最大彎矩:(與恒載求法相同),: 活荷載作用下梁跨中最大彎矩層數(shù)AB跨跨中最大彎矩()BC跨跨中最大彎矩()4321由于用分層法求柱端彎矩和梁端彎矩有誤差,經(jīng)過一次分配后,節(jié)點不平衡,需再重先分配,下面的彎矩圖是經(jīng)過重新分配得到的。④ 求梁端剪力:其方法是把一個梁桿件單獨拿出來,在實際的荷載作用下,荷載引起的剪力,與利用分層法求出的梁端彎矩根據(jù)力的平衡求出梁兩端的剪力之和。: 活荷載作用下的梁端剪力層數(shù)荷載引起的剪力(kN)彎矩引起的剪力(kN)總剪力(kN)AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨500000 40302010⑤ 求柱端剪力:其方法是把一個桿件單獨拿出來,利用分層法求出的柱端彎矩,根據(jù)力的平衡,求出柱端的剪力,: 活荷載作用下的柱端剪力層數(shù)左邊柱彎矩引起的剪力(kN)左中柱彎矩引起的剪力(kN)柱上端柱下端柱上端柱下端54321右柱彎矩引起的剪力其符號與左柱相反。:⑥ 求梁的軸力:其方法是拿出一個節(jié)點,根據(jù)柱的剪力,利用平衡條件求出梁的軸力。 活荷載作用下梁的軸力層數(shù)左邊跨梁的軸力(kN)中間跨梁的軸力(kN)54321由于結(jié)構(gòu)對稱,右邊跨梁的軸力與左邊跨梁的軸力相同。⑦ 求柱的軸力:其方法是拿出一個節(jié)點,根據(jù)梁端的剪力和節(jié)點上的集中力,利用力的平衡條件,即可求出柱的軸力。如:則四層邊柱軸力為N=++=(受壓)四層中柱軸力為N=+++=(受壓) 這樣依次求出柱的軸力。 活荷載作用下柱的軸力層數(shù)左邊柱(kN)總軸力(kN)左中柱(kN)總軸力(kN)邊節(jié)點集中力邊跨梁左端剪力上柱的軸力中節(jié)點集中力邊跨梁右端剪力中跨梁左端剪力上柱的軸力5000004321由于結(jié)構(gòu)對稱,右面柱的軸力與左面柱的軸力相同。 樓面活荷載作用下的彎矩圖 樓面活荷載作用下的剪力圖 樓面活荷載作用下的軸力圖⑶ 屋面活荷載作用下的內(nèi)力計算頂層:把梯形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載為:KN/m把三角形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載為: =5/8=則邊跨框梁承受的均布荷載為 中跨框梁承受的均布荷載為 ① 頂層A節(jié)點1) 求轉(zhuǎn)動剛度: 2) 求分配系數(shù): 3) 求固端彎矩: B節(jié)點 1) 求轉(zhuǎn)動剛度: 2) 求分配系數(shù): 3) 求固端彎矩: 屋面活荷載作用頂層 屋面活荷載作用頂層彎矩圖屋面活荷載作用時,其梁端的剪力、柱端剪力、梁的軸力、柱的軸力其求法與恒載作用時相同,這里不再詳細(xì)計算。,: 屋面活荷載作用彎矩圖 屋面活荷載作用剪力圖 屋面活荷載作用軸力圖 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算: 風(fēng)荷載作用下的計算簡圖及線剛度因為梁柱的線剛度比〈3,所以風(fēng)荷載的計算方法宜用D值法,因為篇幅原因這里計算只選用第5層的計算過程。 則本層內(nèi): 彎矩:對1,4柱: 則 對2,3柱: 則抗側(cè)剛度 風(fēng)荷載作用下的計算樓層剪力(kN)A柱剪力(kN)B柱剪力(kN)A柱()B柱彎矩()則左風(fēng)荷載作用下的彎矩圖,。 左風(fēng)荷載作用下的彎矩圖 左風(fēng)荷載作用下的剪力圖 左風(fēng)荷載作用下的軸力圖 荷載組合在進(jìn)行荷載組合時,不考慮地震組合,也不考慮活荷載的不利布置,而是采用滿布荷載法。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB5009)的規(guī)定,設(shè)計教室樓面梁時,=<50,故不用采取折減系數(shù)。設(shè)計柱和基礎(chǔ)時,=<50,故不用采取折減系數(shù)。該工程考慮以下五種荷載組合:可變荷載效應(yīng)控制的組合:⑴=+⑵=+⑶=+(活載+風(fēng)載)永久荷載效應(yīng)控制的組合:⑷=++⑸=++按上述原則這里對柱和梁進(jìn)行內(nèi)力組合,表示邊柱,表示中柱,表示邊梁。 內(nèi)力組合構(gòu)件與截面編號恒載活載風(fēng)載樓面屋面左風(fēng)吹右風(fēng)吹①②③④⑤柱1 標(biāo)準(zhǔn)值MNV組合Ⅰ選項√√√ √M①+[(②+③)+⑤]NV 組合Ⅱ選項√  √ 上M①+④端N截V面組合Ⅲ選項√  √  M①+④NV組合Ⅳ選項√√√ √M①+[(②+③)+⑤]NV 標(biāo)準(zhǔn)值MNV組合Ⅰ選項√√√ √M①+[(②+③)+⑤]NV組合Ⅱ選項√  √ 下M①+④端N截V面組合Ⅲ選項√  √  M①+④NV組合Ⅳ選項√√√ √M①+[(②+③)+⑤]NV構(gòu)件與截面編號恒載活載風(fēng)載樓面屋面左風(fēng)吹右風(fēng)吹①②③④⑤柱2 標(biāo)準(zhǔn)值MNV組合Ⅰ選項√   √M①+⑤NV組合Ⅱ選項√√√√上M①+[(②+③)+④]端N截V面組合Ⅲ選項√  √ M①+⑤NV組合Ⅳ選項√√√√M①+[(②+③)+④]NV 標(biāo)準(zhǔn)值MNV組合Ⅰ選項√   √M①+⑤NV組合Ⅱ選項√√√√ 下M①+[(②+③)+④]端N截V面組合Ⅲ選項√   √ M①+⑤NV組合Ⅳ選項√√√√ M①+[(②+③)+④]NV構(gòu)件與截面編號恒載活載風(fēng)載樓面屋面左風(fēng)吹右風(fēng)吹①②③④⑤梁1 標(biāo)準(zhǔn)值MNV組合Ⅰ選項√  √ M①+④NV組合Ⅱ選項√√√ √左M①+[(②+③)+⑤]端N截V面組合Ⅲ選項√√√ √ M①+[(②+③)+⑤]NV組合Ⅳ選項√  √ M①+④NV 標(biāo)準(zhǔn)值MNV組合Ⅰ選項√√√√ M①+[(②+③)+④]NV組合Ⅱ選項√   √右M①+⑤端N截V面組合Ⅲ選項√   √ M①+⑤NV組合Ⅳ選項√√√√ M①+[(②+③)+④]NV構(gòu)件與截面編號恒載活載風(fēng)載樓面屋面左風(fēng)吹右風(fēng)吹①②③④⑤梁2 標(biāo)準(zhǔn)值MNV組合Ⅰ選項√  √ M NV組合Ⅱ選項√√√ √上M①+[(②+③)+⑤]端N截V面組合Ⅲ選項√√√ √ M①+[(②+③)+⑤]NV組合Ⅳ選項√  √ M①+④NV 標(biāo)準(zhǔn)值MNV組合Ⅰ選項√√√√ M①+[(②+③)+④]NV組合Ⅱ選項√   √下M①+⑤端N截V面組合Ⅲ選項√   √ M①+⑤NV組合Ⅳ選項√√√√ M①+[(②+③)+④]NV 結(jié)構(gòu)構(gòu)件驗算 框架柱的驗算框架柱的驗算包括強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和剛度驗算,計算時不考慮抗震設(shè)防要求,按GB50017計算。 框架柱⑴截面特性:柱的截面為HW3503501219,其截面特性為A=,=40300,=13600,=, =, =2300,=776.⑵ 控制內(nèi)力:由內(nèi)力組合表可知,強度驗算可能由組合Ⅰ和組合Ⅳ控制,內(nèi)力分別為:=,=-,=-,=,=-,=-=,=-,=-,=,=-,=-⑶ 強度驗算:截面無削弱,由于壓彎構(gòu)件受壓翼緣的自由外伸寬度b于其厚度t之比為b/t=169/19=13=13,故截面塑性發(fā)展系數(shù)=。對第一組內(nèi)力+=f=205滿足要求。對第二組內(nèi)力:+==f=205滿足要求。⑷ 彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算:由于橫梁中軸力很小,在計算柱計算長度系數(shù)時略去其影響。柱腳在橫向為剛接,取,由于橫梁遠(yuǎn)端為嵌固的,故其橫梁線剛度應(yīng)乘以2/3,不考慮梁的組合效應(yīng),按純鋼梁計。查表得則,按b類截面查表得=。對于在分析內(nèi)力未考慮二階效應(yīng)的無支撐有側(cè)移純框架取=對第一組內(nèi)力 = ,滿足要求.對第二組內(nèi)力:+=f=205,滿足要求。⑸ 彎矩作用平面外穩(wěn)定計算:縱向框架梁為HN450200914,=33700與柱腳剛接,柱腳在縱向也取剛接。查表得則,按b類截面查表得=對于均勻彎曲的受彎構(gòu)件,時,其整體穩(wěn)定系數(shù)可按照下式計算 , =,截面形狀系數(shù)對第一組內(nèi)力+=f=205,滿足要求。對第二組內(nèi)力+=f=205,滿足要求。⑹ 局部穩(wěn)定驗算:不考慮抗震時,扎制H型鋼截面不必驗算局部穩(wěn)定⑺ 剛度是通過限制柱的長細(xì)比來滿足要求的,滿足要求。 框架柱框架柱的驗算包括強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和剛度驗算,計算
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