畢業(yè)論文--成都市新都區(qū)水景灣辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工組織設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-06 09:07本頁面
【正文】 力矩在 框架節(jié)點(diǎn) 上 。 圖 310 計(jì)算單元的選取 恒載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算 彎矩分配系數(shù) 節(jié)點(diǎn) A1 :SA1A0=4iA1A0=4 = SA1B1=4iA1B1=4 = SA1A2=4iA1A2=4 = Σ SA=++= μ A1A0=μ A1B1=μ A1A2=節(jié)點(diǎn) B1 :SB1D1=4iB1D1=2 = Σ SB=+++= Μ B1A1=μ B1B2=μ B1D1=μ A1A2=節(jié)點(diǎn) A2:Σ SA=++= μ A2A1=μ A2A3=μ A2B2=節(jié)點(diǎn) B2:Σ SB=+++= μ B2A2= 25 μ B2B1=μ B2D2=節(jié)點(diǎn) A4:Σ SA=+= μ A4B4=μ A4A3=節(jié)點(diǎn) B4:Σ SB=++= μ B4A4=μ B4B3=μ B4D4= 桿件固端彎矩 A B C D4AB2g4AB1g 4BC1g4BC2g4CD2g4CD1gCD1g2AB1g2AB2g2BC2g2BC1g2CD2g2CD1g 圖 311 橫向框 架承擔(dān)恒載 圖 計(jì)算桿件 的 固端彎矩時(shí)應(yīng) 該 帶符號(hào)，桿端彎矩 一律 以順時(shí)針方向?yàn)檎? (1)橫梁固端彎矩 26 1） 頂層橫梁： 自重作用： _M A4B4 = _M B4A4=1/12ql2=1/12 = _M B4D4=1/3ql2=1/3 = _M D4B4=1/2_M B4D4=1/2 = 板傳來的恒載作用： _M A4B4 =_M B4A4=1/12q(l22a2+a3/l)=1/12 ( +)= _M B4D4=5/96ql2=5/96 = _M D4B4=1/32ql2=1/32 = 二～四層橫梁： 自重作用： _M A1B1 = _M B1A1=1/12ql2=1/12 = _M B4D4=1/3ql2=1/3 = _M D4B4=1/2 _M B4D4=1/2 = 板傳來 的恒載作用： _M A1B1 =_M B1A1=1/12q(l22a2+a3/l)=1/12 ( +)= _M B1D1=5/96ql2=5/96 = _M D1B1=1/32ql2=1/32 = （ 2） 縱梁引起的柱端附加彎矩（本 在 工程中邊框架梁偏向外側(cè)） 頂層外縱梁： MA4=MD4= = 樓層外縱梁： MA1=MD1= = 節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩 橫向框架節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩是通過 此 節(jié)點(diǎn) 的各個(gè)桿件 （不包括縱梁）。在節(jié)點(diǎn)的固端彎矩，通過柱端橫向附加 彎矩引起的梁的 附加彎矩只和 ，根據(jù)平衡原理，在相反方向上的關(guān)節(jié)力矩和桿端彎矩的正方向， 一律 以逆時(shí)針方向 為 正。 節(jié)點(diǎn) A4的不平衡彎矩 為 ： MA4B4+MA4縱梁 =+= 節(jié)點(diǎn) A1的不平衡彎矩： 27 MA1=MA2=MA3= _M A1B1 + _M A1=+= MA4= _M A4B4 + _M A4=+= MA1=MA2=MA3= _M A1B1 + _M A1=+= MB4= _M B4A4 + _M B4D4== MB1=MB2=MB3= _M B1A1 + _M B1D1== 內(nèi)力計(jì)算 根據(jù) 對(duì)稱 性的 原則，只 需要 計(jì)算 AB、 CD 跨，彎矩 的 分配 進(jìn)行 時(shí) 侯 ，應(yīng) 該把節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩反號(hào) 之 后 然后 進(jìn)行桿件彎矩分配 。 梁柱端彎矩 應(yīng) 采用彎矩二次分配法計(jì)算，由于結(jié)構(gòu)和 荷 載是對(duì)稱的，所以計(jì)算時(shí)可用半框架的彎矩計(jì)算，如下圖所示，在梁端 的 剪 力可以依據(jù) 是梁在豎向荷載作用下，柱的軸向力和梁的剪力和節(jié)點(diǎn)集中力得到的疊加。軸向力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮柱底柱的 自重。 恒載彎矩 的 分配過程如 圖 312，恒載作用下 的 彎矩見圖314，梁剪力、柱軸力見圖 315. 根據(jù)所求 出 的梁端彎矩， 然后再 通過平衡條件， 就 可 以 求出恒載作用下 的 梁端剪力、柱軸 力，結(jié)果見表 311至表 314 表 311 AB 跨梁端剪力（ KN) 層次 q(KN/m)(板傳來作用 ) g(KN/m)(自重作用 ) a(m) l(m) gl/2 U=(la)q/2 MAB () MBA (KN.m) Mik/l Vl/A=gl/2+uΣMik/l VB=(ql/2+U+ΣMik/l) 4 3 2 1 28 表 312 BC 跨梁端剪力（ KN) 層次 q(KN/m)(板傳來作用 ) g(KN/m)(自重作 用 ) l(m) gl/2 ql/4 VB=gl/2+ql/4(KN) VC=VB(KN) 4 3 2 1 表 313 AB 跨跨中彎矩（ ) 層次 q(KN/m)(板傳來作用 ) g(KN/m)(自重作用 ) a(m) l(m) gl/2 U=(la)q/2 MAB () Mik/l Vl/A=gl/2+uΣMik/l M=gl/2 l/4+u l/2 4 3 2 1 表 314 柱軸力（ KN) 層次 邊柱 A軸、 D 軸 邊柱 B 軸、 C 軸 橫梁端部壓力 縱梁端部壓力 柱重 柱軸力 橫梁端部壓力 縱梁端部壓力 柱重 柱軸力 4 柱頂 柱底 3 柱頂 柱底 2 柱頂 柱底 1 柱頂 柱底 29 圖 312 荷載彎矩圖 30 上 柱 下 柱 右 梁 右 梁上 柱 下 柱左 梁圖 313 恒載的彎矩二次分配 31 圖 314恒載彎矩圖（ ） 活載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算 注意：各不利荷載布置時(shí) 侯 計(jì)算簡圖不一定是對(duì)稱形式，為 了 方便，近似采用對(duì)稱 的 結(jié)構(gòu)對(duì)荷載形式 的 簡化計(jì)算。 （圖 315） 32 A B C D 圖 315 橫向框架承擔(dān)活載 圖 （ 1）頂層 _M A4B4 = _M B4A4=1/12q(l22a2+a3/l)=1/12 ( +)= _M B4D4=5/96ql2=5/96 = _M D4B4=1/32ql2=1/32 = 二～四層橫梁： _M A1B1 = _M B1A1=1/12q(l22a2+a3/l)=1/12 (+)= _M B1D1=5/96ql2=5/96 = _M D1B1=1/32ql2=1/32 = 33 縱梁偏心引起柱端附 加彎矩 （本工程邊框架梁偏向外側(cè)） 頂層外縱梁： MA4=MD4= =（逆時(shí)針為正） 樓層外縱梁： MA1=MD1= = 各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩 當(dāng) AB 跨布置活載時(shí)： MA4= _M A4B4 + _M A4=+= MA1=MA2=MA3= _M A1B1 + _M A1=+= MB4= _M B4A4 + _M B4== MB1=MB2=MB3= _M B1A1 + _M B1== 當(dāng) BC 跨布置活載時(shí)： MB4= _M B4A4 + _M B4=+= MB1=MB2=MB3= _M B1A1 + _M B1=+= 當(dāng) AB 和 BC跨均布置活載時(shí)： MA4= _M A4B4 + _M A4=+= MA1=MA2=MA3= _M A1B1 + _M A1=+= MB4= _M B4A4 + _M B4== MB1=MB2=MB3= _M B1A1 + _M B1== 恒載彎矩 的 分配過程如 圖 315，恒載作用下 的 彎矩見圖 316，梁剪力 和 柱軸力見圖 317. 根據(jù)所求 得到 的梁端彎矩， 然后再 通過平衡條件，即 能 求出活載作用下的梁 端 剪力 和 柱軸力，計(jì)算結(jié)果 如 下表。 34 表 316 滿跨活載作用在 AB跨梁端剪力（ KN)及跨中彎矩（ ) 層次 q(KN/m) a(m) l(m) U=(la)q/2 MAB () MBA (KN.m) Mik/l Vl/A=gl/2+uΣMik/l VB=(ql/2+U+Σ Mik/l) M=gl/2l/4+u l/2 4 3 2 1 表 317滿跨活載作用在 BC跨梁端剪力（ KN) 層次 q(KN/m) l(m) ql/4 VB=gl/2+ql/4(KN) VC=VB(KN) 4 3 2 1 表 318 滿跨活載作用下柱軸力（ KN) 層次 邊柱 A軸 邊柱 B 軸 橫梁端 部剪力 縱梁端 部剪力 柱軸力 橫梁端 部剪力 縱梁端 部剪力 柱軸力 4 3 2 1 35 上 柱 下 柱 右 梁右 梁上 柱 下 柱左 梁圖 315 活載彎矩二次分配 （ ） 36 圖 316活載彎矩圖（ ） 37 圖 317活載作用下的剪力、軸力（ KN） 風(fēng)荷載作用下的位移、內(nèi)力計(jì)算 框架側(cè)移 表 319 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移 層次 層高 hi(m) Pik (KN) Vik (KN) Σ D (KN/m) δ i=Vik/Σ D (mm) 總側(cè)移 Δ i(mm) 4 2..08 3 2 1 1..06 38 層間側(cè)移 δ max=,其中 為位移放大系數(shù)。 相對(duì)側(cè)移δ max/h=1/400 頂點(diǎn)側(cè)移 側(cè)移 Δ =, 相對(duì)側(cè)移Δ /h=1/500,滿足要求。 水平風(fēng)荷載作用下的框架層間剪力（圖 318） KN KN KN KN7500 2400 750015003900390039004800900室外地坪 圖 318水平風(fēng)荷載作用下框架層間剪力 39 表 320各層柱反彎點(diǎn)位置 層次 柱別 K α 2 y2 α 3 y3 y0 y 4 邊柱 0 1 0 中柱 0 1 0 3 邊柱 1 0 1 0 中柱 1 0 1 0 2 邊柱 1 0 0 中柱 1 0 0 1 邊柱 0 —— 0 中柱 0 —— 0 表 321風(fēng)荷載作用下框架柱剪力及柱端彎矩 層次 h(m) Vik(KN) Σ D 柱別 Di Vi y M 下 M 上 4 邊柱 中柱 3 邊柱 中柱 2 邊柱 中柱 1 邊柱 中柱 表 322風(fēng)荷載作用下梁端、跨中彎矩和剪力 層 次 柱 別 M 下 () M 上 () 節(jié)點(diǎn)左右梁柱線剛度比 邊跨梁端彎矩M(KN.m) 中跨梁端彎矩M() 風(fēng)載下梁端剪力 M() 左梁 右
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