沈陽(yáng)市曙光中學(xué)教學(xué)樓建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 15:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 各質(zhì)點(diǎn)）自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（1）首層（墻+梁+板+柱）Gk（+）/2+++ (+)/2= kN（2）標(biāo)準(zhǔn)層（墻+梁+板+柱）Gk=(+)/2+++(+)/2=（3）底層（墻+梁+板+柱）Gk=++++重力荷載代表值G取結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和。（1）首層：G1=+（++135）=（2）標(biāo)準(zhǔn)層：Gi=+（670+74+135）= kN（3）頂層： G6=+=本設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地，依此查得：水平地震影響系數(shù)最大值αmax=，特征周期值Tg=，取阻尼比ζ=。結(jié)構(gòu)總的重力荷載代表值∑Gi=+3+=結(jié)構(gòu)等效重力荷載代表值∑Geq=∑Gi=地震作用是根據(jù)各受力構(gòu)件的抗側(cè)剛度來(lái)分配的，同時(shí)，若用頂點(diǎn)位移法求結(jié)構(gòu)的自震周期時(shí)也要用到結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度，為此先計(jì)算各樓層柱的總抗側(cè)移剛度見(jiàn)表513?？紤]整體現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)中，板對(duì)梁的有利作用，對(duì)中框架取I=2Io對(duì)邊框架取I=。Io為矩形截面框架梁的慣性矩。橫梁線(xiàn)剛度ib和柱線(xiàn)剛度ic計(jì)算分別見(jiàn)表52，表53。 表54 橫梁線(xiàn)剛度計(jì)算 (Ec=3104N/mm2)Table 54 beam line stiffness is calculated (Ec=3104N/mm2) 類(lèi)別bh(mmmm)I（109mm4）L（mm）EcI/L (1010Nmm)(1010Nmm)2EcI/L(1010Nmm)邊橫梁2506007500中橫梁2505003000表55 柱線(xiàn)剛度ic計(jì)算Table 55 beam line stiffness is calculated 層次h（mm）bh（mm）I（109mm4）EcI/L(1010Nmm)151006006002—53900600600 表56 中框架柱側(cè)移剛度D值 (D=αc(12ic/h2)) Table 56 Frame column in lateral stiffness values of D(D=αc(12ic/h2)) 層次線(xiàn)剛度層高邊柱（18）中柱（18）∑D(104)kN/m邊梁邊柱中梁中柱hKαcD(104)KαcD(104)54321 表57 邊框架柱側(cè)移剛度D值 (D=αc(12ic/h2)) Table 57 D lateral side frame column stiffness values (D=αc(12ic/h2)) 層次線(xiàn)剛度層高邊柱（4）中柱（4）∑D(104)kN/m邊梁邊柱中梁中柱hKαcD(104)KαcD(104)54321表58 橫向框架層間側(cè)移剛度Table 58 lateral frame lateral stiffness between the layers 層次12345∑Di/(104kN/m) ∑Di/∑D2= 滿(mǎn)足要求。結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算橫向自振周期的計(jì)算采用結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假設(shè)位移法，按以下公式： 注：結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假設(shè)側(cè)移計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表514基本自振周期按下式計(jì)算： 注：為結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重墻的折減系數(shù)。為假想把集中在各層露面處的重力荷載代表值作為水平荷載而得得結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移。表59結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算Table 59 vertex calculation, imaginary lateral structure 層次Gi（kN）VGi(kN)∑Di(N/mm)△ui(mmuT(mm54544204454420345442024544201389020，~。 ；：高度不超過(guò)40m，以剪切變形為主質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，即：結(jié)構(gòu)等效重力荷載代表值：∑Geq=∑Gi=；；由此計(jì)算的相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)為：Tg=T1=5Tg= ；結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： ；== T1=，所以考慮頂部附加地震作用。Tg=，=+=+=各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計(jì)算： 地震作用下各樓層水平地震層間剪力為：（i=1，2，…n）ΔFn=FEk==計(jì)算過(guò)程如表515：表510 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表Table 510 each particle transverse horizontal seismic action and floor seismic shear force calculation table 層次Hi/mGi/kNGiHi/(kNm)GiHi/∑GjHjFi/kNΔFnVi/kN54321∑各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見(jiàn)圖56水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點(diǎn)位移分別按列公式計(jì)算： ；各層的層間彈性位移角，由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，考慮填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值。計(jì)算過(guò)程如表516所示：表511 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次Vi/kN∑Di/(kN/m)△ui/mmuT/mmhi/mmθe=△ui/hi54544201/238944544201/145834544201/112124544201/96513890201/1001由此可見(jiàn)，最大層間彈性位移角發(fā)生在底層，1/965＜1/550（滿(mǎn)足要求）。（）框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計(jì)算：注：下面以3軸線(xiàn)橫向框架內(nèi)力的計(jì)算為例如表517：表512 橫向水平地震作用下3軸框架各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表層次hi/m∑Di/(kN/m)Di/(kN/m)Vi/kNVi(B、C柱)/kNKyM下/kNmM上/kNm邊柱5 454420116704 454420116703 454420116702 454420116701 38902012190中柱5 454420226804 454420226803 454420226802 454420226801 38902016320梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計(jì)算： ； ； ； 由此可得到橫向水平地震作用下框架各層梁彎矩、剪力結(jié)果，過(guò)程見(jiàn)表518；同樣可得到橫向水平地震作用下框架各層柱軸力結(jié)果，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表519。表513 橫向水平地震作用下3軸框架各層梁端彎矩、剪力計(jì)算表BC跨或DE跨梁CD跨梁層次柱端待分配彎矩Ml/ (kNm)Mr/ (kNm)Vb/kNil/ (il+ir)ir/ (il+ir)Ml/ (kNm)Mr/ (kNm)Vb/ kN54321表514 橫向水平地震作用下3軸框架各層柱軸力計(jì)算表BC、DE跨梁端剪力CD跨梁端剪力邊柱軸力中柱軸力層次Vb/kNVb/kNN/kNN/kN54321所以得到地震作用（左震）作用下框架彎矩剪力及軸力結(jié)果如圖53所示圖53 地震作用（左震）作用下框架彎矩剪力及軸力圖 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按式計(jì)算，基本風(fēng)壓=，C類(lèi)地區(qū)，H/B=，H=(從室外地面計(jì)算到女兒墻30m，所以不考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)風(fēng)振的影響。取橫向框架，其負(fù)載寬度為9m，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度Hi查表得，代入上式可得各樓層標(biāo)高處的k ，框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)，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 Fi=L(h1+h2)/2，見(jiàn)表418表515 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Tab 515 follow the house to distribute the breeze lotus to carry the standard value highly層次5141312111橫風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值前面已經(jīng)算出沿房屋分布如圖51圖54 風(fēng)荷載作用簡(jiǎn)圖Figure 54 wind load diagram 7軸為中框架，梁的線(xiàn)剛度I=2Io；柱的線(xiàn)剛度取I=Io。Io為梁柱原始線(xiàn)剛度。由以上綜合則可得到框架柱的側(cè)移剛度D值計(jì)算結(jié)果如表54所示。 表516 中框架柱側(cè)移剛度D值 (D=αc(12ic/h2)) Frame column in table 516 lateral stiffness values of D 層次線(xiàn)剛度層高邊柱中柱∑D(104)kN/m邊梁邊柱中梁中柱hKαcD(104)KαcD(104)54321風(fēng)荷載作用下的層間剪力及側(cè)移計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表55。表517 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算Table 517 wind load frame interlayer shear force and lateral calculation 層次Pw/kNVi/kN∑Di(104)Δ181。i（mm）uT/mmh/mΔ181。i/h51/1857141/1114231/629021/438211/3591由表可知，層間最大值1/6916[θe]=1/550（） 求出框架層間剪力后，分配的剪力以及該柱上下端彎矩，反彎點(diǎn)高度y按下式計(jì)算： y0(查規(guī)則框架承受均布水平力作用時(shí)標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度y0值)為標(biāo)準(zhǔn)框架的反彎點(diǎn)高度比，y1為上下梁剛度比變化時(shí)的反彎點(diǎn)高度比修正系數(shù)，y2 y3是柱上下層高度變化時(shí)的反彎點(diǎn)高度比修正系數(shù)，在3軸框架下y1 y2 y3的取值都為零。風(fēng)荷載作用下3軸框架各層柱端彎矩及剪力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表56。表518 風(fēng)荷載作用下6軸框架各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表Table 518wind load under the action of bending moment and shear force calculations at the end of the shaft frame layers tabl
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