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正文內(nèi)容

土木百貨商場(chǎng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-09-02 08:31 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次 Gi (KN) Vgi(KN) ∑Di(N/mm) △u i(mm) ui(mm)4 972917 3 972917 2 972917 1 972917 按下式計(jì)算基本周期 T1, ()???式中:μ T 為計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移( m) ,即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值 Gi 作為水平荷載而得到的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移;Ψτ 為結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù),框架結(jié)構(gòu)取~,本題計(jì)算基本周期 T1,結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響拆減系數(shù),框架取(~),故取 Ψ T= ???? 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算該結(jié)構(gòu)高度不超過 40m,質(zhì)量和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)值即底部剪力按下式計(jì)算: ()1EKqFG??式中: :為相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振的水平地震影響系數(shù)值;1?GEq:為結(jié)構(gòu)等效總重力荷載,單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值,多質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值的 85%).(.??????∵設(shè)防烈度為七度,地震加速度為 ∴ .max?∵設(shè)計(jì)地震分組為第一組場(chǎng)地土類別為Ⅱ類場(chǎng)地故:特征周期 Tg= S T1= S由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》可知,阻尼比 ζ=∴ ??08..max???則 KNGFeqEK .∵ . 1??∴不需要考慮頂部附加水平地震作用。α 1= αmax=??????g .????????Feq=α 1Geq== KN ()??1ii EknjjjGHFF ()1nikV?具體計(jì)算過程見表 ,各樓層地震剪力計(jì)算結(jié)果見表 。表 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 Hi/m Gi/kN GiHi/kNm GiHi/∑G iHiFi/kN Vi/kN4 3 2 1 表中:Hi 為層高,單位 m Gi 為每層的重力荷載代表值,單位 kN Fi 為每層的剪力,由公式()計(jì)算,單位 kN Vi 為各層總的剪力,由公式()計(jì)算,單位 kN各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度分布圖見圖 和圖 。 圖 水平地震作用分布圖 圖 層間剪力分布圖 水平地震作用下的位移驗(yàn)算水平地震作用下的框架結(jié)構(gòu)的層間位移 和頂點(diǎn)位移分別按下式()和iu?()計(jì)算: ()??SjijiiDV1 ??nKu1)(()計(jì)算過程見表 。表中還計(jì)算了各層的層間彈性位移 θe= / 。iu?h表 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次 Vi/kNDi?/(N/mm)/mmiu?/mmi/mmihθe= /iu?h4 972917 4500 1/25783 972917 4500 1/14822 972917 4500 1/11451 972917 4500 1/1545表中:Vi 為各層的剪力值 Di 為各層的剛度值 為每層的層間位移,由公式()得出iu? 為各層總的層間位移,由公式()求出i hi 為各層層高,單位 mm θe 為彈性層間位移角限值,且 ()??eh???A式中: 為多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的層間彈性位移;h 為計(jì)算e?A樓層層高; 為彈性層間位移角限值。???由表 可見,最大層間彈性位移角發(fā)生在第 2 層,其值為1/1145﹤1/550,滿足式()的要求。 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算以圖 1 中 5 軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例,說明計(jì)算方法,其余計(jì)算從略。框架柱端剪力及彎矩分別按式()和()計(jì)算,其中 Dij 取自表,∑D i 取自表 ,層間剪力取自表 。柱反彎點(diǎn)高度比 y 按式()確定。 ()1ijjisjjDVi?? ().()bijijuijijMyh? ()123n??式中:D ij 為 i 層柱的側(cè)移剛度;h 為該層柱的計(jì)算高度;y 為框架柱的反彎點(diǎn)高度比;y n 為框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比;y 1 為上、下層梁線剛度比修正值,yy 3 為上、下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算過程見表 ;梁端彎矩、剪力及柱軸 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 基本風(fēng)壓 ω 0=,風(fēng)振系數(shù) βz:因房屋高度不超過 30m,所以 β z= 風(fēng)載體形系數(shù) μ s=(迎風(fēng)面)和 μ s=(背風(fēng)面) 。 ?、圯S線橫向框架,其負(fù)載寬度為 ,則沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q(z)= zμ sμ z= zμ sμ z 根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度 Hi 查取 μ z,代入上式可得各樓層標(biāo)高處的 q(z) 見表 . q(z) 沿房屋高度的分布見圖 。 圖 風(fēng)荷載沿房屋高度分布圖 圖 等效節(jié)點(diǎn)風(fēng)荷載表 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次 Hi/m μ z β z q1(z)(KN/m) q2(z)(KN/m)4 3 2 1 框架結(jié)構(gòu)分析時(shí),應(yīng)按靜力等效原理將圖 的分布荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載,如圖 所示?,F(xiàn)以第 3 層的集中風(fēng)荷載 F3 為例,說明計(jì)算過程,其余從略。F3=(+)2+[()+()]1/3+0= KN 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算根據(jù)風(fēng)荷載作用下框架層間剪力和框架層間側(cè)移剛度,由于底層的框架剛度很大,且風(fēng)荷載作用較小,故各屋的相對(duì)側(cè)移和絕對(duì)側(cè)移的計(jì)算過程從略,滿足驗(yàn)算要求。 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算單元 圖 板的受力傳遞圖?、掭S線橫向框架進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算單元寬度為 ,如圖所示 。由于房間內(nèi)布置有次梁,故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示,計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架以集中力的形傳給橫向框架,作用于各節(jié)點(diǎn)上。 荷載計(jì)算 恒載計(jì)算在上圖中 q1代表橫梁自重,為均布荷載形式圖 各層梁上作用的恒載對(duì)于第 4 層,q 1 代表橫梁自重,為均布荷載形式:q 1= KN/m,q 2 為屋面板傳給橫梁的三角荷載:q 2==21 KN/m PP 2 分別為邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載,它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載;P 3為次梁傳給橫梁的自重。計(jì)算如下:P1=(+)/22++= KNP2=(+)/24+= KNP3=+(+)/24= KN對(duì)于 1~3 層,q 1 包括梁自重,為均布荷載;其它荷載計(jì)算方法同于 4 層,結(jié)果為:q1 = KN/m q2 == KN/mP1= KN P2= KN P3= KN 活荷載計(jì)算活荷載作用下各層框架的荷載分布見圖 。 圖 各層梁上作用的活荷載對(duì)于 4 層,不上人屋面活荷載:q 2== KN/mP1=(+)/22= KNP2=(+)/24= KNP3=(+)/24= KN在屋面雪荷載作用下::q 2== KN/mP1=(+)/22= KN P2= KN P3= KN對(duì)于 1~3 層,q 2= KN/m P1= KN P2= KN P3= KN將以上結(jié)果匯總,見表 、表 。表 橫向框架恒載匯總表層次 q1/(KN/m) q2/(KN/m) P1 P2 P3 M1/4 21 1~3 表 橫向框架活載匯總表層次 q2/(KN/m) P1 P2 P3 M1/4 () () () () ()1~3 注:表中括號(hào)內(nèi)數(shù)值對(duì)應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。 荷載等效轉(zhuǎn)化作用在梁上的三角形和梯形荷載利用公式:q eq=q2(12α 2+α 3)進(jìn)行等效轉(zhuǎn)化,其中 α 梯 =;α 三角形 =qe 三角形 = q=q1+ qeq則屋面:q 恒 =21++ q 活 =+其它層:q 恒 =++ q 活 =+ 梁端固端彎矩計(jì)算M1為恒載產(chǎn)生,M 2為活載產(chǎn)生。屋面:M 1=1/12ql2=1/12= KN?m M2=1/12ql2=1/12= KN?m其它層:M 1=1/12ql2=1/12= KN?m M2=1/12ql2=1/12= KN?m 分層法進(jìn)行力矩分配分層法計(jì)算所得的梁的彎矩即為其最后的彎矩,每一柱位于上、下兩層,所以柱的彎矩為上、下兩層計(jì)算彎矩相加。由于計(jì)算時(shí)假定柱的遠(yuǎn)端為固定端,而實(shí)際上是彈性支撐,為減小誤差,除底層外,其它各柱線剛度折減 ,傳遞系數(shù)敢 1/3,底層取 1/2。由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱,取一半框架計(jì)算。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到,計(jì)算柱底軸力還需要考慮柱自重,結(jié)果見表,。彎矩傳遞及分配見圖 ,圖 ,圖 。 圖 恒荷載作用下框架彎矩計(jì)算 圖 活荷載作用下框架彎矩計(jì)算 圖 雪荷載作用下框架彎矩計(jì)算荷載作用下的框架彎矩圖見圖 ,圖 ,圖 。 圖 恒荷載作用下框架彎矩圖 圖 活荷載作用下框架彎矩圖 圖 雪荷載作用下框架彎矩圖表 恒載作用下梁端剪力 荷載引起剪力 彎矩引起剪力 總剪力AB 跨 BC 跨 CD 跨 AB 跨 BC 跨 CD 跨 AB 跨 BC 跨 CD 跨層次VA=VB VB=VC VC=VD VA=VB VB=VC VC=VD VA VB VB VC VC VD4 3 2 1 注:括號(hào)內(nèi)數(shù)值為屋面雪荷載() ,其它層作用樓面活荷載()對(duì)應(yīng)的剪力。V 以向上為正。  表 活載作用下的梁端剪力 荷載引起剪力 彎矩引起剪力 總剪力AB 跨 BC 跨 CD 跨 AB 跨 BC 跨 CD 跨 AB 跨 BC 跨 CD 跨層次VA=VB VB=VC VC=VD VA=VB VB=VC VC=VD VA VB VB VC VC VD4 () () () () () () 3 續(xù)表 2 1 表 荷載作用下柱軸力 恒載作用下的軸力 活載作用下的軸力A 柱 B 柱 C 柱 D 柱 A 柱 B 柱 C 柱 D 柱層次N 頂 N 底 N 頂 N 底 N 頂 N 底 N 頂 N 底 N 頂=N 底 N 頂=N 底 N 頂=N 底 N 頂=N 底4 () () () ()3 2 1 注:括號(hào)內(nèi)數(shù)值為屋面雪荷載() ,其它層作用樓面活荷載()對(duì)應(yīng)的軸力。 橫向框架內(nèi)力組合 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因數(shù) ]確定。該建筑結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),地震設(shè)防烈度為七度,根據(jù)表《現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級(jí)》可知,本工程的框架為二級(jí)抗震等級(jí)。 框架梁內(nèi)力組合本工程考慮三種內(nèi)力組合,即: GK+, GK+,及rRE〔(S GE+)+ EK〕 。此外,對(duì)于本工程, GK+,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用,故不予考慮。各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見下表,表中 SGK、S Q1K、S Q
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