某市的單元住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)(編輯修改稿)
2025-09-05 15:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (b) 層間剪力分布 圖10 橫向水平地震作用及樓層地震剪力 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點(diǎn)位移分別按式 和 計(jì)算。表中還計(jì)算了各層的層間彈性位移角 。表3 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層數(shù)635787730001/2439535787730001/1515435787730001/1163235787730001/990235787730001/901154532430001/1316由表3可見(jiàn),最大層間彈性位移角發(fā)生在第2層，其值為1/901 1/550，滿足 的要求，其中。 以平面圖中⑦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)算略。框架柱端剪力及柱上、下端彎矩分別按下列各式計(jì)算：式中：Dij為i層j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；yn為框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；y1為上、下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值；yy3為上、下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。yn可以查表得到，本設(shè)計(jì)不需考慮修正。橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：，基本風(fēng)壓ω0=，查表知風(fēng)載體型系數(shù)μs=?！督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)取βz來(lái)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本設(shè)計(jì)房屋高度H=30m，但H/B=，故應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。ω0T21==s2/m2，查表得脈動(dòng)增大系數(shù)ξ=；地面粗糙度類別為B類，結(jié)構(gòu)總高度與其迎風(fēng)面寬度的比H/B=，查表得脈動(dòng)影響系數(shù)υ=；振型系數(shù)φz=Hi/H；所以仍?、咻S線橫向框架，沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度Hi，可查表得μz的值，計(jì)算結(jié)果如下表:表4 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層數(shù)Hi/mHi/Hμsμzβzω0ωk( kN/m2)qz( kN/m)女兒墻頂618515412392613qz沿房屋高度的分布見(jiàn)圖（a）風(fēng)荷載沿房屋高度的分布(kN/m) （b）等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載(kN)圖11 框架上的風(fēng)荷載框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)，(a)的分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載,公式如下： 式中： hi為下層柱高，hj為上層柱高。(b)所示。風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算(b)所示的水平荷載由式計(jì)算層間剪力，⑦軸線框架的層間側(cè)移剛度，再按式 和 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(jiàn)表 風(fēng)荷載作用下的框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算層數(shù)62752930001/666752752930001/322642752930001/222222752930001/173422752930001/143514194830001/1887由表5可見(jiàn),最大層間彈性位移角發(fā)生在第2層，其值為1/1435 ，遠(yuǎn)小于1/550，滿足 的要求，其中 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力梁端、柱端彎矩采用二次分配法計(jì)算。對(duì)于無(wú)側(cè)移框架，某一點(diǎn)不平衡彎矩只對(duì)相連桿件的遠(yuǎn)端彎矩影響比較明顯，對(duì)其它桿件的影響很小。彎矩二次分配法就是根據(jù)框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的這一特點(diǎn)，將各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩，同時(shí)做分配和傳遞。遠(yuǎn)端均假設(shè)為固定端，傳遞系數(shù)取為1/2。對(duì)于因彎矩傳遞產(chǎn)生的新的不平衡彎矩，做第二次分配，而不再進(jìn)行傳遞。這樣得到的彎矩即為結(jié)構(gòu)在豎向荷載下的最終彎矩計(jì)算結(jié)果。 固端彎矩計(jì)算將框架梁視為兩端固定梁計(jì)算固端彎矩，計(jì)算公式為：表6恒載固端彎矩層數(shù)AB跨BC跨簡(jiǎn)圖固端彎矩(kNm)簡(jiǎn)圖固端彎矩(kNm)61～5表7活載固端彎矩層數(shù)AB跨BC跨簡(jiǎn)圖固端彎矩(kNm)簡(jiǎn)圖固端彎矩(kNm)6()()1～5注：括號(hào)內(nèi)為屋面雪荷載作用下的固端彎矩分配系數(shù)計(jì)算將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩按線剛度比進(jìn)行分配。對(duì)于頂層：(1) 左節(jié)點(diǎn)： 右節(jié)點(diǎn)與左節(jié)點(diǎn)對(duì)稱。 (2)中節(jié)點(diǎn)： 對(duì)于1～5層：(2) 左節(jié)點(diǎn)： 右節(jié)點(diǎn)與左節(jié)點(diǎn)對(duì)稱。 (2)中節(jié)點(diǎn)： 彎矩分配恒載和活載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算分別見(jiàn)圖1217框架的彎矩圖分別見(jiàn)圖圖12恒載作用下的彎矩二次分配(M單位：kNm)圖13 活載(上人屋面活載)作用下的彎矩二次分配(M單位：kNm)圖14活載(屋面雪荷載)作用下的彎矩二次分配(M單位：kNm)圖15恒載作用下的框架彎矩圖(單位：kNm)圖16活載(上人屋面活載)作用下的框架彎矩圖(單位：kNm) 框架梁內(nèi)力組合 本設(shè)計(jì)方案中考慮了三種內(nèi)力組合，即 。各層梁的內(nèi)力組合見(jiàn)表6，表中，三列中的梁端彎矩M為經(jīng)過(guò)調(diào)幅后的彎矩（）。1. 在非抗震組合作用下，跨中彎矩最大值Mmax近似取恒載和活載跨中彎矩組合值代替。在抗震組合作用下，采用解析法導(dǎo)出跨中彎矩最大值Mmax的計(jì)算公式，推導(dǎo)過(guò)程中，彎矩以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎袅σ韵蛏蠟檎?。圖16求解梁跨間最大正彎矩計(jì)算圖形 如圖16所示，M左代表梁左端考慮抗震的組合彎矩值，M右代表梁右端考慮抗震的組合彎矩值，q為梁上荷載設(shè)計(jì)值，l為梁的跨度，x代表最大正彎矩Mmax距梁左端的距離。對(duì)右端取矩可得： 則 由 解得 則 下面以第一層AB跨梁為例，說(shuō)明計(jì)算過(guò)程：① 左震時(shí) ② 右震時(shí) 2. 根據(jù)《抗震規(guī)范》，梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整： 式中： V — 梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值；ln — 梁的凈跨，本設(shè)計(jì)ln=5m；VGb — 梁在重力荷載代表值作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值； 、 — 分別為梁左右端截面反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值 — 梁端剪力增大系數(shù)，本設(shè)計(jì)為三級(jí)抗震。 ； 取順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蛑休^大值； 調(diào)整結(jié)果.表7 框架梁內(nèi)力組合層數(shù)截面位置內(nèi)力→←1AMVB左MVB右MVCMV跨間MABMBC3AMVB左MVB右MVCMV跨間MABMBC層數(shù)截面位置內(nèi)力→←6AMVB左MVB右MV28CMV跨間MABMBC注：M以下部受拉為正，V以向上為正，MAB 和MBC 分別為AB跨和BC跨的跨間最大彎矩。 框架柱內(nèi)力組合 取每層柱頂和柱底兩個(gè)控制截面進(jìn)行組合，～。在考慮地震作用效應(yīng)的組合中，取屋面為雪荷載時(shí)的內(nèi)力進(jìn)行組合。表8橫向框架A柱彎矩和軸力組合層數(shù)截面內(nèi)力|Mmax|NNminMNmaxM→←6柱頂MN柱底MN5柱頂MN柱底MN4柱頂MN
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