高級(jí)中學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-30 01:14本頁面
【正文】 )地震作用下框架彎矩圖（KNm）105 地震作用下框架剪力圖（KN） 地震作用下框架軸力圖（KN）第9章 豎向荷載作用下框架內(nèi)力分析 確定節(jié)點(diǎn)處各桿件的分配系數(shù)由前相對(duì)線剛度可算得各層節(jié)點(diǎn)處的分配系數(shù)，具體如下圖所示：分配系數(shù) 恒載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算為了滿足工程精度的要求同時(shí)考慮到計(jì)算的簡便，我們采用彎矩二次分配法，框架在恒載作用下的受荷總圖為：恒荷載作用下受荷圖 恒載標(biāo)準(zhǔn)值作用下框架彎矩二次分配法計(jì)算過程：（1） 柱端偏心彎矩的計(jì)算5層：=104==139=24層：=245==290=29KN/m1層：=245==290=29KN/m （2） 梁端彎矩的計(jì)算層數(shù)5241 上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱右梁左梁下柱上柱系數(shù) 初始彎矩 分配 傳遞 分配 最終彎矩 系數(shù) 初始彎矩 29 分配 傳遞 分配 最終彎矩 系數(shù) 初始彎矩 29 分配 傳遞 分配 最終彎矩 系數(shù) 初始彎矩 29 分配 傳遞 分配 最終彎矩 系數(shù) 初始彎矩 29 分配 傳遞 分配 最終彎矩 （3）梁端剪力及柱軸力計(jì)算梁端剪力：=柱軸力 ：N=V（梁端剪力）+p（集中力在節(jié)點(diǎn)處的作用及柱自重） 恒、活載作用下梁端剪力及柱軸力計(jì)算結(jié)果的具體情況見下面的表：恒載作用下梁端剪力和柱軸力層次總 剪 力柱 軸 力ABBCCDA柱B柱C柱D柱左右左右左右頂?shù)醉數(shù)醉數(shù)醉數(shù)?4321注：表中數(shù)值單位為KN說明：柱的剪力具體求解可參照梁端剪力的求解，這里從略。應(yīng)當(dāng)注意，由于地震荷載的方向是可變的，故梁、柱的彎矩，剪力和軸力方向也是變化的。梁端剪力為梁兩端彎矩之和除以梁跨度。由節(jié)點(diǎn)平衡可求得梁端彎矩。 地震作用下的內(nèi)力計(jì)算框架柱地震剪力、彎距、剪力和柱軸力的計(jì)算我們采用D值法，其具體過程和結(jié)果如下表所示：橫向框架各層水平地震作用的柱彎矩、剪力 柱層次hD邊柱（A、D）512413600240412413600240312413600240212413600240120507266322960中柱（B、C）517599600240417599600240317599600240217599600240120508882322960注： ；底層考慮上下層高度變化對(duì)的修正值、。具體計(jì)算過程及結(jié)果見下表：各層地震作用及樓層地震剪力樓層()()()()()510338412899312899165107212630112407112432621602050備注：已經(jīng)考慮進(jìn)去 水平地震作用的位移驗(yàn)算 水平地震作用下框架的層間側(cè)移按公式來計(jì)算。方法是將結(jié)構(gòu)總的地震作用的一部分作為集中力作用于結(jié)構(gòu)的頂部，再將余下的部分以倒三角的形式分配給各質(zhì)點(diǎn)根據(jù)分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，這個(gè)附加的集中水平地震作用可表示為,式中的稱為頂部附加地震作用系數(shù)，對(duì)于多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)房屋，可按特征周期及結(jié)構(gòu)基本周期T查表而的。查表得，地震影響系數(shù)最大值，特征周期，地震影響系數(shù):； ∴ ∴∵T=＞故結(jié)構(gòu)頂部的地震剪力偏大∴要考慮頂部附加地震作用。計(jì)算柱底軸力還需要考慮柱的自重，如表71所示。梁端建立與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。⑤軸框架豎向荷載彎矩分配圖如圖74所示。很顯然，疊加后的框架內(nèi)個(gè)節(jié)點(diǎn)彎矩并不一定能達(dá)到平衡，因此在豎向荷載作用下框架力采用彎矩二次分配法進(jìn)行簡化計(jì)算，將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，并進(jìn)而可求的框架柱的剪力和軸力?？蚣艿挠?jì)算簡圖與框架梁柱的線剛度圖如下所示：框架計(jì)算簡圖框架梁柱線剛度圖第7章 荷載計(jì)算(以⑤軸橫向框架為例)面層（防水層、隔熱層、保溫層、找平層）： ㎡100mm厚鋼筋混凝土板： ㎡10mm水泥砂漿抹灰： ㎡活載： ㎡合計(jì)： ㎡面層： ㎡100mm厚鋼筋混凝土板： ㎡活載： ㎡合計(jì)： ㎡樓面荷載分配為等效均布荷載 如圖71所示短向分配荷載： 長向分配荷載：圖71 樓面單向板荷載分配（1）15層梁柱自重（450mm450mm）柱自重： 25=抹灰： （+）172= KN/m合計(jì)： （2）主梁（bh=300mm750mm）主梁自重： 25=抹灰層： （）172=合計(jì)： （3）次梁（bh=200mm500mm）次梁自重： 25=抹灰層： （）172=合計(jì)： （4）基礎(chǔ)梁（bh=250mm500mm）基礎(chǔ)梁自重： 25=（5）墻體自重（燒結(jié)多孔磚）外縱墻自重縱墻： 16=鋁合金窗： =粉刷： 217=合計(jì)： 板傳荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）板傳至梁上的荷載等效為均布荷載，荷載的傳遞示意如圖72所示。 框架梁柱線剛度對(duì)中框架（非兩端頭）梁取I=2I,對(duì)于邊框架梁取I= 柱子的線剛度：通過框架的計(jì)算簡圖可知：框架層高取值較合適，尤其在底層柱子長度的取值方面考慮到了避免基礎(chǔ)埋深過深而造成的底層柱子計(jì)算長度過長使得框架下柔上剛而對(duì)抗震不利的問題。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高）。由于每一層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。 采用6100雙肢箍筋的布置方案第6章 計(jì)算簡圖及梁柱線剛度 確定框架計(jì)算簡圖取軸線上的一榀框架計(jì)算，假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。截面抵抗矩系數(shù)內(nèi)力矩的力臂系數(shù)縱向受拉鋼筋計(jì)算面積根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ 32002》規(guī)定：梁的縱向鋼筋配置，一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋直徑不應(yīng)小于14mm故而我們選配325的縱向受力鋼筋，實(shí)有A.我們同樣進(jìn)行最小配筋率的驗(yàn)算：而符合最小配筋率要求2）、截面尺寸復(fù)核，采用公式驗(yàn)算。5．3平臺(tái)板計(jì)算設(shè)平臺(tái)板厚h=150mm，取1m寬板帶計(jì)算。 梯段板的恒載:水磨石面層 (+) 三角形踏步 25/=斜板 25/=板底抹灰 17/=恒載標(biāo)準(zhǔn)值: 梯段板的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 取用恒載和活載的荷載分項(xiàng)系數(shù)，分別為： ，基本組合的總荷載設(shè)計(jì)值為：P=＋＝板的水平計(jì)算跨度其彎矩設(shè)計(jì)值 板的有效高度 所以可求得：截面抵抗矩系數(shù)內(nèi)力矩的力臂系數(shù)縱向受拉鋼筋計(jì)算面積選配的縱向受力鋼筋，實(shí)有.我們同樣進(jìn)行最小配筋率的驗(yàn)算：而符合最小配筋率要求。設(shè)板厚h=100mm，約為板斜長的。據(jù)荷載規(guī)范，我們?nèi)翘萆暇蓟詈奢d標(biāo)準(zhǔn)值為 ，且采用C25混凝土(), HPB235鋼筋(。由VA＜300。驗(yàn)算截面尺寸：=50035100=365mm，因365/200=＜4，截面尺寸按下式驗(yàn)算：1200465=＞。=，%，滿足最小配筋的要求。由于梁腹板高度大于450mm，因此要在梁側(cè)設(shè)置腰筋，％。環(huán)境類別一
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