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底部剪力法“d”值法框架混凝土結(jié)構(gòu)的畢業(yè)設(shè)計(參考版)

2025-07-02 12:46本頁面
  

【正文】 計算如 節(jié)所算,結(jié)果如下: ??集中力矩: ??????對于 1~6 層: 包括。13 所示的幾何關(guān)系可得 ?39。45 ?39。MMCA圖 314 頂層梁上作用的恒載在圖 314 中, 、 代表橫梁自重,為均布荷載形式。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合,因此在框架節(jié)點(diǎn)上還有集中力矩。kNm?(a)框架彎矩圖 (b)梁端剪力和柱軸力圖44(單位: ) (單位: )kNm? kN圖 312 水平地震作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 計算單元取⑤軸線橫向框架進(jìn)行計算,計算單元寬度為 ,如圖 313 所示。kNm?Vk表 314 梁端彎矩剪力及柱軸力計算表邊 梁 走道梁 柱軸力層次 lbrlblbrbMlbV邊柱N中柱N7 6 5 4 3 2 1 說明:① 柱軸力中的負(fù)號表示拉力。表 312 各層柱端彎矩及剪力計算表( 邊柱)層次 /ihm /iVkN/ijD?m1i1iVky1biM1ui7 798252 11981 6 798252 11981 5 798252 11981 4 798252 11981 3 798252 11981 2 798252 11981 1 609518 10554 說明:① 表中 M 的量綱為 , 的量綱為 ??汕蟮盟降卣鹱饔孟铝憾说膹澗亍⒓袅σ约爸妮S力,計算過程如下表 314 所示。由 求得框架底 層的層間剪力 后, 層 柱分配刀的剪力 以niKkiVF??iiVjjVi及該柱上、下端的彎矩 和 分別按式 34~式 37 計算:uijMbij由此可得框架柱的固端彎矩,計算過程如下表 312(邊柱) 、表 313。/eih?表 311 水平地震作用下的位移驗(yàn)算表層次 /iN/i(m)/iu/im/ihieuh???7 798252 3200 1/88896 798252 3200 1/47055 798252 3200 1/33334 798252 3200 1/27123 798252 3200 1/23702 798252 3200 1/21921 609518 4000 1/1990由上表 311 可間最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層,其值為1/19901/550,滿足式 的要求,其中 (由《畢業(yè)設(shè)計[]ieuh???[/]150uh??指導(dǎo)》表 查得)。7F861+7V621(a)水平地震作用分布 (b)層間剪力分布41圖 311 水平地震作用及樓層的地震剪力 水平地震作用下位移驗(yàn)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移 和定點(diǎn)位移 分別按iu?i和 計算,計算過程見下表 311。.4..?頂部附加地震作用系數(shù) 按式 計算,即有:n???????各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用按式 315 計算,即:11() iEKnnj jGHi GH????? (315)nF?具體計算過程見下表 310 所示,各樓層地震剪力按式 311 計算,結(jié)果列于表 210。該方法將結(jié)構(gòu)簡化為各樓層位置的葫蘆串。表 39 結(jié)構(gòu)定點(diǎn)假想側(cè)移計算表層次 /iGkN/GiVk/iD?(Nm)/iu?/ium7 798252 6 798252 5 798252 4 798252 3 798252 2 798252 1 97。 橫向自振周期計算按式 將圖 210 中的 折算到主體結(jié)1121233()()ennhhGGH??? 8G構(gòu)頂層即有: .()??結(jié)構(gòu)定點(diǎn)的假想位移計算所用公式如下式 312~式 314: (312)niKkiVG?? 1()/siiijjuD??(313) nTkk (314)G8=N7615432190m m39式中: 為集中在 層樓面處的重力荷載代表值; 為把集中在各層樓kGGkV面上的重力荷載代表值視為水平荷載而得的第 層的層間剪力; 為第 層i1sijjD??的層間側(cè)移剛度; 、 分別為第 、 層的層間側(cè)移; 為同層內(nèi)的框()iu?kk架柱總數(shù)。一層墻體總重: 2 222 [.(.951/)]())..[..].[(.805543??????? ????2~7 層墻體總重: 91樓板重: .()????梯段板重: ?屋面板重: (.).24]?樓面活荷: 26..[0.(]???????屋面活荷: ()?故: .)/????38???2(..00.).????重力荷載代表值計算結(jié)果如圖 310 所示。 重力荷載代表值重力荷載的代表值 取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件自重和可變荷載組合之和。 表示構(gòu)件的數(shù)量;n ② 梁長度取凈長;柱長度取層高。具體計算過程從略,計算結(jié)果見下表 38表 38 梁柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值表層次構(gòu)件 b/mh/m?3kN/m?gk/ilniGkNi?邊橫梁 25 1.05 3.94 6.15 26 630中橫梁 25 1.05 2.66 1.95 13 67.43次梁 25 1.05 2.66 6.15 26 425.33縱梁 25 1.05 3.94 2.95 39 453.31柱 25 1.05 5.57 4.0 52 1158.561575.73邊橫梁 25 1.10 3.94 6.15 26 630中橫梁 25 1.05 2.66 1.95 13 67.43次梁 25 1.05 2.66 6.15 26 425.33縱梁 25 1.05 3.94 2.95 39 453.32~7柱 25 1.10 5.57 3.2 52 926.851575.73說明:① 表中 為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù) 。kNm? (a)框架彎矩圖 (b)梁端剪力及軸力圖 (單位: ) (單位: )kNm? kN圖 39 風(fēng)荷載作用下的彎矩、梁端剪力柱軸力圖 重力荷載計算為計算各質(zhì)點(diǎn)的重量代表值,先分別計算各梁、板、柱、墻及門窗的重量,然后按以樓層為中心上下各半的重量集中于該樓層的原則計算各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值。kNm?Vk表 37 梁端彎矩剪力及柱軸力計算表邊梁 走道梁 柱軸力層次 lbrlblrbMlbV邊柱N 中柱 N7 6 5 4 10 3 352 1 說明:① 柱軸力中的負(fù)號表示拉力。表 35 各層柱端彎矩及剪力計算表(邊柱)層次 /ihm /iVkN/ijD?m1i1iVky1biM1ui7 61404 11981 346 61404 11981 2048 5 61404 11981 4 61404 11981 3 61404 11981 2 61404 11981 1 46886 10554 說明:① 表中 M 的量綱為 , 的量綱為 。 ) yh1MbVb2b圖 38 框架內(nèi)力示意圖可求得風(fēng)荷載作用下梁端的彎矩、剪力以及柱的軸力,計算過程如下表 37 所示。由此可得框架柱的固端彎矩,計算過程如下表 35(邊柱) 、表 36。 風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計算根據(jù)各樓層的剪力及柱子的抗側(cè)移剛度,可求得分配各梁柱的剪力。表 34 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算表層次 1 2 3 4 5 6 7/kNiF ?46886 61404 61404 61404 61404 61404 61404iu? 32m/ ?14675019267319675238147由表 34 可知,風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為 1/4167。表 32 邊框架柱側(cè)移剛度 D 值計算表(單位 N/㎜)邊柱( 4 根) 中柱(4 根)層次 kc?1ikc?1iDi?2~7 11981 18721 1228081 10554 12889 93772表 33 邊框架柱側(cè)移剛度 D 值計算表(單位 N/㎜)邊柱 (22 根) 中柱(22 根)層次 kc?1ikc?1iDi2~7 11981 18721 6754441 10554 12889 515746 風(fēng)荷載作用下位移驗(yàn)算根據(jù)圖 27(b)所示的水平荷載,由式 計算層間剪力 ,然后niKkiVF??iV根據(jù)根據(jù)表 22 和表 23 求出⑤軸線框架的層間側(cè)移剛度,再按式和式 計算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。計算過程如下:7 1().[(.))].?????????6()3.[().5.)].(.??????????305 1()().7..6kNF???????4 1()(..).?????????3 1()(...).?????????1(1..)(...).?????????1 1(.)(.032)/.?????(a)風(fēng)荷載沿房屋高度的分布 (b)等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載(單位: ) (單位: )kN/mk圖 37 框架上的風(fēng)荷載 橫向框架側(cè)移剛度計算橫向框架側(cè)移剛度可按式 33 計算: (33)21ciDh??式中系數(shù) 為柱的剛度修正系數(shù),根據(jù)梁柱線剛度比( )的不同按相c k31應(yīng)的公式進(jìn)行計算;圖 32 中柱可分為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱。因此,該房屋應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動系數(shù)的影響。表 31 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值表層次 /miH/i zuz?/1()zqkNm)/2()qzkN)7 6 20 5 4 3 2 1 《荷載規(guī)范》規(guī)定:對于高度大于 30m 且高寬比大于 的房屋結(jié)構(gòu),應(yīng)采用風(fēng)震系數(shù) 來考慮風(fēng)壓的脈動的影響。?321251/..??????由表 (《畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)》 )查得脈動增大系數(shù) ??29由 得:1zzu?????? .7043zzHi??取圖 32 中⑤軸線橫向框架作為計算框架,其負(fù)載寬度為 ,由式可得沿房屋高度分布得風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:0kzswu??()???根據(jù)各樓層標(biāo)高處得 ,由表 (《畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)》 )查取相應(yīng)得i代入上式可得各樓層標(biāo)高處的 見下表 31。當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓為 ,0kzsWu?? ?由《荷載設(shè)計規(guī)范》第 節(jié)查的 (迎風(fēng)面) , (背風(fēng)面) 。G7A103210732602460170501703210732CGD7FP7FGCDAGFAPA7CDPAg1E2 PFCDCDF圖 35 恒荷載作用下 圖 36 活荷載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖 結(jié)構(gòu)計算簡圖 活荷載計算根據(jù)民用建筑樓面均布荷載設(shè)計規(guī)范,查得:走廊、門廳和樓梯,宿舍的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值均為 ;陽臺屬于一般情況下的均不活荷載,值為 ;屋面設(shè)計為不上人屋面,均布活荷載為 () 。2350m23故邊柱:?????中柱: 3. 561.?560mC??。?50mm即柱子的截面尺寸為: 450cbh?? 框架柱剛度系數(shù)確定根據(jù)地質(zhì)資料和當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r,可定基礎(chǔ)頂面距室外地平為 500mm,由此初步頂?shù)讓訉痈邽?,其余層高為 。 (31)ENFgn?? (32)[]CcAuf?式中:N 為柱子的軸壓比設(shè)計值;F 為按簡支狀態(tài)計算的柱的負(fù)載面積;為折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值,可根據(jù)實(shí)際荷載計算也可近Eg似取 ; 為考慮地震作用組合后的柱軸壓力增大系數(shù),邊柱取215k/m:?,不等跨內(nèi)柱取 ,等跨內(nèi)柱取 ;n 為驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù);為柱的截面面積; 為混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值; 為框架的軸壓CAcf []Nu比限值,此處的近似取,即對一級、二級和三級抗震等級,分別取 ,和 。由于施工地點(diǎn)處于南方地區(qū)且地質(zhì)較好,地基采用條形基礎(chǔ)。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙向板(具體布置見第四章樓板設(shè)計),樓梯采用普通現(xiàn)澆板式樓梯。最后確定主體結(jié)構(gòu)七層,層高均為 ,局部突出的樓梯層高為 3 m 的純框架結(jié)構(gòu)。綜合各種因素,在本設(shè)計(多層結(jié)構(gòu))中采用框架結(jié)構(gòu) [
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