鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)辦公樓畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 16:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 20柱24集中于各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載，為計(jì)算單元范圍內(nèi)各層樓面上重力荷載代表值及上下各半層的墻、柱等重量。計(jì)算時(shí) 。簡(jiǎn)單的計(jì)算過(guò)程如下：頂層：屋面恒載、50%屋面活載、縱橫梁的自重、半層柱的自重、半層墻的自重,女兒墻自重，門窗自重的一半，電梯自重。其它層：樓面恒荷載、50% 樓面均布荷載、縱橫梁自重、樓面上、下各半層的柱及縱橫墻自重，門窗自重，樓梯自重。 現(xiàn)以第六層為例，其余層計(jì)算過(guò)程相同，此處從略，計(jì)算結(jié)果見圖43。=++1894+++++++=；=； ==；=；=；=； 圖43 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值（長(zhǎng)度單位：mm）梁的線剛度，其中為混凝土彈性模量，l為梁的計(jì)算跨度，為梁截面慣性矩。柱的線剛度，其中為柱截面慣性矩，h為框架柱的計(jì)算高度。橫梁線剛度計(jì)算過(guò)程見表43，柱線剛度計(jì)算過(guò)程見表44。表43 橫梁線剛度計(jì)算表類別層次mmmm邊梁1~73507008100中梁1~73506003600注：表44 柱線剛度計(jì)算表層次mm(N/mm)mmmmmm153007007002～73600550550柱的側(cè)移剛度按式（43） （43）式中—柱的側(cè)移剛度修正系數(shù)計(jì)算，根據(jù)梁柱線剛度比的不同,圖中的柱可分為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱以及樓電、梯間柱等。底層柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，一般層的側(cè)移剛度修正系數(shù)。為梁、柱線剛度比。現(xiàn)以第2層C2柱的側(cè)移剛度計(jì)算為例，說(shuō)明計(jì)算過(guò)程，其余柱的計(jì)算過(guò)程從略，計(jì)算結(jié)果分別見表4447。第2層C2柱及與其相連的梁的相對(duì)線剛度如圖45 所示，圖中數(shù)據(jù)取自表444。由表444 可得梁柱線剛度圖45 C2柱及與其相連梁的相對(duì)線剛度= N/mmN/mm表45 中框架柱側(cè)移剛度D值(N/mm)層次邊柱（8根）2～622737181896122101176808表46 邊框架柱側(cè)移剛度D值(N/mm)層次 2～618783751321 2022180884表47 樓、電梯間框架柱側(cè)移剛度D值(N/mm )層次2~62842233735317583902401249962804526876328104將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度，見表48 。表48 橫向框架層間側(cè)移剛度(N/mm)層次123456585796647268647268647268647268647268由表可見，故該框架為規(guī)則框架。按式將折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層，即==。結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移由式（44）~（46） （44） （45） （46）計(jì)算。式中—集中在層樓面處的重力荷載代表值；—為把集中在各層樓面處的重力荷載代表值式為水平荷載而得第 層的層間剪力；—第層的層間側(cè)移剛度；（、分別為第、層的層間側(cè)移；—同層內(nèi)框架的總數(shù)。計(jì)算過(guò)程見表49 ，其中第6層的為與之和。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)，其基本自振周期[6]可按式（47）計(jì)算： （47）式中 —結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，~；—計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移。其中的量綱為m，取， 則。表49 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次664726856472684647268364726826472681585796本例中結(jié)構(gòu)高度不超過(guò)，質(zhì)量和側(cè)移剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法[7]計(jì)算水平地震作用。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按式計(jì)算，即=（+++++）=地震作用按7度設(shè)計(jì)，基本地震加速度值為，類場(chǎng)地第一組，則設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)。==式中 —水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；—相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)[8]；—結(jié)構(gòu)等效重力荷載。因，所以應(yīng)考慮頂部附加的水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)按下式計(jì)算。，各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用按下式（48）計(jì)算， （48）將上述和代入可得式中 —質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用剪力；、—集中于質(zhì)點(diǎn)i，j的重力荷載代表值；、—質(zhì)點(diǎn)的計(jì)算高度； —頂部附加地震作用系數(shù)。具體過(guò)程見下表410，各樓層地震剪力按下式（49）計(jì)算 （49）式中 —作用在k層樓面處的水平荷載。 表410 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表層次mkNkNkN654321各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用見圖46，樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖47圖46各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用 圖47樓層地震剪力沿房屋高度的分布水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點(diǎn)位移分別按公式（410）和公式（411）計(jì)算 （410） （411）計(jì)算過(guò)程表見411，表中還計(jì)算了各層的層間彈性位移角。由表411可知,最大層間彈性位移角發(fā)生在第2層,其值為 滿足式的要求,其中[。表 411 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次kN()mmmmmm664726836001/5142564726836001/3157464726836001/2400364726836001/2000264726836001/1765158579653001/2199以②軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例，說(shuō)明計(jì)算方法，其余框架內(nèi)力計(jì)算從略?？蚣苤思袅皬澗胤謩e按下式（412）~（414）計(jì)算。 （412） （413） （414） （415）式中 —i層j柱的側(cè)移剛度； h—該層柱的計(jì)算高度；—柱上端的彎矩，單位為；—柱下端的彎矩，單位為；y —框架柱反彎點(diǎn)高度比；—框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；—上下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值；—上下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。其中由表查得。當(dāng)為風(fēng)荷載作用時(shí)，由均布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比確定；當(dāng)為水平地震作用時(shí)由倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比確定，本設(shè)計(jì)中無(wú)需修正。具體計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見表412。 表412 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表層次h/mkN(N/mm)中 柱y664726822737564726822737464726822737364726822737264726822737158579622101續(xù)表412 續(xù)表412 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表層次h/mkN(N/mm)邊 柱y6647268337355647268337354647268337353647233735264726833735158579628045064注：表中M量綱為，V量綱為kN。 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式（416）~（419）計(jì)算。 （416） （417） （418） （419）式中 、—表示節(jié)點(diǎn)左、右梁的線剛度；、—分別表示節(jié)點(diǎn)左右梁的彎矩，單位為kNm；—為柱層的軸力，以受壓為正，單位kN。計(jì)算結(jié)果見表413。表413 梁端彎矩、剪力計(jì)算及柱軸力計(jì)算層次邊梁柱軸力邊柱654321續(xù)表413 梁端彎矩、剪力計(jì)算及柱軸力計(jì)算層次中間梁柱軸力中柱654321注：1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)右側(cè)兩根柱為壓力；2）表中M單位為 ,V單位為kN ,N單位為kN ,單位為m 。水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖48，圖49所示。 圖48 左地震作用下框架彎矩圖 圖49 左地震作用下梁端剪力及柱軸力圖注：圖中M量綱為 ,V和N量綱為kN。風(fēng)荷標(biāo)準(zhǔn)值按下式420計(jì)算： （420）式中 —基本風(fēng)壓，單位kN/；—風(fēng)荷載體型系數(shù)，按荷載規(guī)范采用；—風(fēng)壓高度變化系數(shù)；—高度z處的風(fēng)振系數(shù)。對(duì)本工程而言，基本風(fēng)壓，風(fēng)荷載體型系數(shù)由荷載規(guī)范查得，B類地區(qū)可查得風(fēng)壓高度系數(shù)在30m、20m、15m、1和1。各層的集中荷載由下式計(jì)算： （421）式中A—相應(yīng)高度范圍的受荷面積。根據(jù)風(fēng)壓高度系數(shù)位置直接取值，即某樓層的取相應(yīng)控制高點(diǎn)處的（，，），則集中于各層樓（屋）面處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下圖410。 圖410 等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載層間剪力由下式計(jì)算，然后根據(jù)框架側(cè)移剛度D值表求出②軸線框架層間側(cè)移剛度，再按式(410)和 (411)計(jì)算各層的相對(duì)側(cè)移和絕對(duì)側(cè)移，計(jì)算過(guò)程見
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