【導讀】樓面結構平面布置····················································計算簡圖及梁柱線剛度··············································

　　

【正文】 4 10 10? ?? 5681 大學學士學位論文 34 三 層 C 軸柱 4442. 89 10 4. 4 10 . 44 10? ? ? ?? 8188 D 軸柱 4 10 10? ?? 6870 5 6 8 1 8 1 8 8 6 8 7 0 2 0 7 3 9 /D K N m? ? ? ? ? 層名 構件名稱 bcii i? ?? ?????iic2? D= )//(122 mKNhicc? 四 層 B 軸柱 4 10 10? ?? 5681 C 軸柱 4442. 89 10 4. 4 10 . 44 10? ? ? ?? 8188 D 軸柱 4 10 10? ?? 6870 5 6 8 1 8 1 8 8 6 8 7 0 2 0 7 3 9 /D K N m? ? ? ? ? ．風荷載作用下框架側移計算 水平荷載作用下框架的層間側移可按下式計算： ijjj DV???? 式中 ， jV 第 j 層的總剪力； ijD? 第 j 層所有柱抗側移剛度之和； j?? 第 j 層的層間側 移； 第一層的層間側移值求出以后，就可以計算各樓板標高處的側移值的頂點側移值，各層樓板標高處的側移值是該層以下各層層間側移之和。頂點側移是所有各層層間側移之和。 j 層側移 jjjj ?? ??? ?1 頂點側移 jnj ?? ????1 框架在風荷載作用下側移的計算見表： 大學學士學位論文 35 層次 KNWj / KNVj / )//( mKND? mj /?? hj /?? 四層 20739 1/10136 三層 20739 1/4968 二層 14137 1/2565 底層 18295 1/2394 0 .0 0 4 8j m??? ? ? ? 側移驗 算： 層間側移最大值 1/23941/550 滿足要求！ 內(nèi)力計算 . 二次分配法求桿端彎矩 . 節(jié)點分配系數(shù)計算 節(jié)點各桿端的彎矩分配系數(shù)按下式計算： )(iikikik ii??? （ iki 查看 2 . 圖） 具體數(shù)值見表 . 固端彎矩計算 桿端固端彎矩按下式計算：（順時針為正） 222112 F abM ql l? ? ?固 左（ a,b為梁上集中力距梁兩端的距離） 222112 Fa bM ql l??固 右（ q 取均布荷載較大值） 各梁端的桿端彎矩見 、 . 偏心彎矩計算 由柱偏心荷載引起的不平衡彎矩： M Fe??偏 心 . 恒荷載標準值作用下的桿端彎矩 二次分配法具體求法見圖： 活荷載標準值作用 下的桿端彎矩 二次分配法具體求法見圖：大學學士學位論文 36 桿端彎矩調(diào)幅 為了保證結構具備必要的塑性變形能力，提高框架結構的延性，在梁端是允許出現(xiàn)塑性鉸的，進行框架結構設計時，可對框架梁在豎向荷載作用下的梁端負彎矩進行調(diào)幅，即將梁端負彎矩乘以調(diào)幅系數(shù) ，以減少節(jié)點附近梁頂面的配筋量，節(jié)約鋼材。對現(xiàn)澆整體式框架 ~?? ，本設計取 。當支座彎矩降低后，相應荷載作用下的跨中彎矩相應有所增加。 為接下來的梁柱等桿件計算表示方便，對梁柱進 行編號，如圖： 經(jīng)調(diào)幅后的桿端彎矩見下表 : 大學學士學位論文 37 恒載作用下 梁桿端彎矩調(diào)幅表 桿件 調(diào)幅前 M /KN/m 調(diào)幅后 M /KN/m 左端 右端 左端 右端 BC2 BC3 BC4 BC5 CD2 CD3 CD4 CD5 活載作用下梁桿端彎矩調(diào)幅表 桿件 調(diào)幅前 M /KN/m 調(diào)幅后 M /KN/m 左端 右端 左端 右端 BC2 BC3 BC4 BC5 CD2 CD3 CD4 CD5 . 計算跨中彎矩 根據(jù) 調(diào)幅后 各桿端彎矩，按下式計算跨中彎矩： 21211 ()82F a bM q l M Ml? ? ? ?跨 中 式中 ， 跨中M 梁跨中 彎 矩值； 21 MM、 梁兩端調(diào)幅后 彎矩值。 大學學士學位論文 38 a, b 梁中集中力距梁兩端的距離。 計算結果見表 : 恒載作用下梁跨中彎矩表 桿件 q a b F M 左 M 右 M 跨中 BC2 0 0 0 BC3 59 BC4 BC5 0 0 0 CD2 CD3 CD4 CD5 19 活載作用下梁 跨中彎矩表 桿件 q a b F M 左 M 右 M 跨中 BC2 0 0 0 BC3 16 BC4 BC5 0 0 0 CD2 CD3 CD4 CD5 得到梁在恒荷載和活荷載作用下的彎矩圖 : 大學學士學位論文 39 在恒荷載作用下的彎矩圖（）內(nèi)為調(diào)幅后的梁端彎矩 大學學士學位論文 40 在活荷載作用下的彎矩圖（）內(nèi)為 調(diào)幅后的梁端彎矩 . 計算梁柱剪力 當已知框架 M 圖求 V圖時，可采用結構力學取脫離體的方法。 如已知桿件（梁或柱）兩端的彎矩。 大學學士學位論文 41 對于梁 其剪力： lMMVV j i ki j ko l klk /)( ??? lMMVV j i ki j ko r krk /)( ??? 其中： 12olk orkV V ql?? 計算結果如下表： 恒荷載作用下的梁端剪力 桿件 q ijkM jikM lkV orkV BC2 BC3 BC4 BC5 CD2 CD3 CD4 CD5 19 活荷載作用下的梁端剪力 桿件 q ijkM jikM lkV orkV BC2 BC3 大學學士學位論文 42 BC4 BC5 CD2 CD3 CD4 CD5 對于柱其剪力： ( ) /l k r k i j k j i kV V M M h? ? ? 計算結果直接在圖上表示： 恒荷載作用下的剪力圖 大學學士學位論文 43 活荷載作用下的剪力圖 . 計算柱軸力 求 N 圖時，可采用結構力學取脫離體的方法。 已知某節(jié)點上柱傳來 的軸力 uN 和左右傳來的剪力 rl VV, 時，其下柱的軸力為： rlul VVNN ??? 大學學士學位論文 44 式中 ， luNN, 以壓力為正，拉力為負。 柱下端的軸力還應加上柱自重。 結果如圖所示： 恒荷載作用下的軸力圖 大學學士學位論文 45 活荷載作用下的軸力圖 . 反彎點 法求桿端彎矩 . 求出各柱在反彎點處的剪力值 任意層（第 i層）任意柱分配的剪力通式可寫為： 1mijij n kiijjdV Fkd ??? ?? n計算層框架柱的數(shù)量 m框架的總層數(shù) 柱 B C D4 的線剛度相同： 4 4 4 7 . 9 8 2 . 6 63B C DV V V K N? ? ? ? 大學學士學位論文 46 柱 B C D3 的線剛度相同： 3 3 3 8 . 3 0 + 7 . 9 8 5 . 4 33B C DV V V K N? ? ? ? 柱 B C D2 的線剛度相同： 2 2 2 8 . 5 2 + 8 . 3 0 + 7 . 9 8 8 . 2 73B C DV V V K N? ? ? ? 柱 B C D1 的線剛度 相同： 1 1 1 8 . 0 6 + 8 . 5 2 + 8 . 3 0 + 7 . 9 9 1 0 . 9 63B C DV V V K N? ? ? ? . 求出各柱柱端彎矩 一般層柱： 上下端彎矩相等 2i hM M V? ? ?i下上 底層柱： 上端彎矩： 3i hMV??上 下端彎矩： 23i hMV??下 柱 B C D4 各柱柱端彎矩相同： 4 4 4 12 . 6 6 3 . 9 5 . 1 92B C DM M M K N m K N m? ? ? ? ? ? ? 柱 B C D3 各柱柱端彎矩相同： 3 3 3 15 . 4 3 3 . 9 1 0 . 5 92B C DM M M K N m K N m? ? ? ? ? ? ? 柱 B C D2 各柱柱端彎矩相同： 2 2 2 18 . 2 7 4 . 5 1 8 . 6 12B C DM M M K N m K N m? ? ? ? ? ? ? 柱 B C D1 各柱柱端彎矩相同： 21 0 . 9 6 4 . 3 3 1 . 4 23M M M K N m K N m? ? ? ? ? ? ?B1 下 C1 下 D1 下 1 11 0 . 9 6 4 . 3 1 5 . 7 13BM M M K N m K N m? ? ? ? ? ? ?上 C1 上 D1 上 . 求出各梁端彎矩 根據(jù)節(jié)點平衡計算梁端彎矩： 對于邊柱： 1b i iM M M ??? 對于中柱： 1() bzbz i i bz byiM M M ii??? ? 1() byby i i bz byiM M M ii??? ? 大學學士學位論文 47 bzi ， byi 節(jié)點左，右端橫梁線剛度； 1,iiMM? 節(jié)點處柱上，下端彎矩； bM 節(jié)點處梁端彎矩 計算結果見表： 柱名 mkiFk?? h /m V /kN M(上端 /下端 ) / 各層梁端彎矩 / 梁名 B4,C4,D4 BC5,CD5 B3,C3,D3 += BC4,CD4 B2,C2,D2 ++= BC3,CD3 B1,C1,D1 +++= ,CD2 風荷載作用下的彎矩圖 . 求出各桿件的剪力 根據(jù)力的平衡原理，由桿件兩端的彎矩求出剪力，具體做法見 結果見圖： 大學學士學位論文 48 風荷載作用下的剪力圖 . 求出柱軸力 具體求法參見 ，結果直接在圖上表示： 大學學士學位論文 49 內(nèi)力組合 各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后，根據(jù)最不利又是可能的原則進行內(nèi)力組合，將內(nèi)力計算圖中的彎矩、剪力、軸力標準值填入內(nèi)力組合表，比較各種組合的內(nèi)力，取最不利者。 大學學士學位論文 50 由于構件控制支座截面的內(nèi)力值應取自支座邊緣處，對于支座的內(nèi)力應計算到控制截面處的內(nèi)力值： 梁支座邊緣處的內(nèi)力值： 2b??? VMM邊 考慮支座處強剪弱彎的原則，對支座處剪力不進行折減。 各內(nèi)力組合結果見表： 大學學士學位論文 51 截面設計與配筋計算 混凝土強度 C25 /cf N mm? /tf N mm? 鋼筋強度 HPB235 2210 /yf N mm? 2/23 5 mmNf yk ? HRB400 2360 /yf N mm? 2400 /ykf N mm? ??