【正文】 3 3 1 3 3 1 3 風(fēng)荷載作用下的位移計算 側(cè)移剛度 ： 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 15 表 橫向 26層 D值的計算 構(gòu)件名稱 cb iii 2/?? iic ??2? ? ?mkNhiD cc //122?? A軸柱 44 ??? ?? 31824 B軸柱 )(2444 ??? ???? 32864 C軸柱 )(2444 ??? ???? 32864 D軸柱 44 ??? ?? 31824 mkND 1 2 9 3 7 623 2 8 6 423 1 8 2 4 ?????? 表 橫向底層 D值的計算 構(gòu)件名稱 cb iii /?? iic ??? ? ? ?mkNhiD cc //122?? A軸柱 44 ??? 28520 B軸柱 444 ?? ??? 29016 C軸柱 444 ?? ??? 29016 D軸柱 44 ??? 28520 mkND 1 1 5 0 7 222 9 0 1 622 8 5 2 0 ?????? 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 16 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算 水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計算 ： ijjj Dvu ??? 式中 jv 第 j 層的總剪力 ； ijD? 第 j 層所有柱的抗側(cè)剛度之和 ； ju? 第 j 層的層間位移 。 j 層側(cè)移 jjjj uu ????1 頂點側(cè)移 jnj uu ????1 框架在風(fēng)荷載作用下側(cè)移的計算 見 表 表 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算 層次 Wj Vj ∑D △ uj △ uj/h 6 129376 1/60000 5 129376 1/30000 4 129376 1/18750 3 129376 1/15000 2 129376 1/10714 1 115072 1/10125 u=∑△ uj= 側(cè)移驗算： 層間側(cè)移最大值 1/10125＜ 1/550（滿足要求） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 17 水平地震作用計算 抗震計算單元及動力計算簡圖 抗震分析時取 5軸框架為計算單元，動力計算簡圖為串聯(lián)多自由體系 ， 作用于屋面梁及各層樓面梁處的重力荷載代表值為： 屋面梁處： GEW=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重 +50%雪荷載 樓面梁處： GEI=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重 +50%活荷載 其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重取樓面上、下 1/2 層高范圍內(nèi)（屋面梁處取頂層的一半）的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件自重（包括縱、橫梁自重，樓板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層 ，縱、橫墻體 及 柱等自重）。 h:為計算樓層層高。 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 21 為簡化計算，考慮以下幾種單加荷載情況： （１）、 恒載作用 （ ２ ）、活荷載作用 （ ３ ）、風(fēng)荷載作用（從左向右吹） （ ４ ）、橫向水平地震作用（從左向右） 對于（ 1）、（ 2）兩種情況，框架在豎向荷載作用下，采用彎矩二次分配法近似計算。 對于情況（ 3）、（ 4），框架在水平荷載作用下，采用 D值法進行計 算。 恒荷載 和活荷載 作用下的內(nèi)力計算 用力矩分配法計算豎向荷載作用下的內(nèi)力。 固端彎矩的求法：當(dāng)梁的兩端固結(jié)時 M 左 =ql2/12 M 右 =ql2/12。i=Si/∑S。 分層法計算時，假定上下柱的遠端為固定時與實際情況有出入。m） 圖 恒載作用下標(biāo)準(zhǔn)層桿端彎矩計算（ kNm） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 25 (2) 活 載作用下的彎矩計算 圖 活載作用下頂層桿端彎矩計算（ kNm） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 26 圖 活載作用下底層桿端彎矩計算（ kN 恒載作用下的 彎矩圖 （ mKN? ） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 28 以上計算中，當(dāng)已知框架 M圖求 V 圖以及 V 圖求 N圖是，可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)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 rlul VVNN ??? 式中 uN ， lN 以壓力為正，拉力為負。 其步驟為： ⑴ 求各柱反彎點處的剪力值； ⑵ 求各柱反彎點高度； ⑶ 求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩； ⑷ 求各柱的軸力和梁剪力； 第 i 層第 m 柱所分配的剪力為：iimim VDDV ??， ?? ii WV ，框架柱反彎點位置， 3210 yyyyy ???? ,計算結(jié)果如下表所示： 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 34 表 A、 D軸 框架柱反彎點位置 層號 mh/ i 0y 1y 2y 3y y myh/ 6 3 0 0 0 5 3 0 0 0 4 3 0 0 0 3 3 0 0 0 2 3 0 0 1 0 0 表 B、 C軸框架柱反彎點位置 層號 mh/ i 0y 1y 2y 3y y myh/ 6 3 0 0 0 5 3 0 0 0 4 3 0 0 0 3 3 0 0 0 2 3 0 0 1 0 0 框架各柱的桿端彎矩、梁端彎矩按下式計算，計算過程如下表示： ? ? hyVM imc ??? 1上 hyVM imc ??下 中柱 ? ?jcjcbb bjb MMii iM 上下右左左左 ??? ? 1 ? ?jcjcbb bjb MMii iM 上下右左右右 ??? ? 1 邊柱 jcjcjb MMM 上！下總 ?? ? 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 35 表 風(fēng)荷載作用下 A、 D軸框架柱剪力和梁 柱 端彎矩的計算 層次 6 129376 31824 5 129376 31824 4 129376 31824 3 129376 31824 2 129376 31824 1 115072 28520 表 風(fēng)荷載作用下 B、 C軸框架柱剪力和梁 柱 端彎矩的計算 層次 左bM 右bM 6 129376 32864 5 129376 32864 4 129376 32864 3 129376 32864 2 129376 32864 1 115072 29016 表 風(fēng)荷載作用下框架柱軸力與梁端剪力 層 梁端剪力 /kN 柱軸力 /kN AB跨VbAB BC跨VbBC CD跨VbCD A軸 NcA B軸 C軸 D軸 VbABVbBC NcB VbBCVbCD NcC NcD 6 5 4 3 2 1 7 7 kNVi ?D imD ?DDim KNVim myh 上cM 下cM 總bMkNVi ?DimD ?DDim kNVim myh上cM 下cM聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 36 橫向地震作用下的內(nèi)力計算 框架在橫向水平地震作用下（左右往復(fù)振動）的內(nèi)力用 D 值法類似風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算，地震從左向右作用時柱上、下端彎矩的計算結(jié)果見下表： 表 A、 D軸框架柱剪力與梁柱端彎矩 層號 6 129376 31824 5 129376 31824 4 129376 31824 3 129376 31824 2 129376 31824 1 115072 28520 表 B、 C軸框架柱剪力與梁柱端彎矩 層號 6 129376 32864 5 129376 32864 4 129376 32864 3 129376 32864 2 129376 32864 1 115072 29016 BkNmM ?右（ ）kNiV（ ） kN/mD?（ ） kN/mimD（ ） imDD? kNimV（ ） myh（ ） kNmCM ?上（ ） kNmCM ?下（ ） BkNmM?（ ）kN/mD?（ ） imDD? myh（ ） kNmCM ?上（ ） kNmCM ?下（ ） BkNmM ?左（ ）kNiV（ ）kNiV（ ） kN/mD?（ ） kN/mimD（ ） imDD? kNimV（ ） myh（ ） kNmCM ?上（ ） kNmCM ?下（ ） BkNmM?左（ ） BkNmM?右（） BkNmM?右（ ）聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 37 表 橫向水平地震作用下框架柱軸力和梁端剪力 層號 梁端剪力 柱軸力 AB跨∕VbAB BC跨∕VbBC CD跨∕VbCD A軸∕NcA B軸 C軸 D軸 VbABVbBC NcB VbBCVbCD NcC NcD 6 5 4 3 2 1 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 38 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。由于構(gòu)件控制截面的內(nèi)力值應(yīng)取自支座邊緣處，為此，進行組合前，應(yīng)先計算各控制截面處的（支座邊緣住的）內(nèi)力值。 柱上端控制截面在上層的梁底，柱下端控制截面在下層的梁頂。為了簡化起見，也可采用軸線處內(nèi)力值，這樣算得的鋼筋用量比需要的鋼筋用量稍微多一點。 （ 2）構(gòu)件的抗震承載力計算方法： ① 正截面承載力：實驗研究表明，在低周期反復(fù)荷載作用下，構(gòu)件的正截面承載力與一次加載時的正截面承載力沒多大差別，因此，對框架梁柱，其正截面承載力可用非抗震設(shè)計時的相應(yīng)計算公式計算，但應(yīng)考慮相應(yīng)的承載抗震調(diào)整系數(shù)。 （ 3）、抗震設(shè)計時，構(gòu)件除了應(yīng)具有足夠的承載力和適當(dāng)?shù)膭偠韧?，還應(yīng)有良好的延性，為此截面設(shè)計應(yīng)遵循以下原則： ① 強柱弱梁：指設(shè)計框架時應(yīng)保證框架柱的受彎承載力大于梁的受彎承載力，避免柱中出現(xiàn)塑性鉸而形成柱鉸型破壞機構(gòu)。 ② 強剪弱彎：指框架梁柱剪力墻等構(gòu)件的承載力宜大于構(gòu)件彎曲屈服時實際達到的剪力，防止構(gòu)件脆性破壞。這是為了防止節(jié)點破壞或錨固失效發(fā)生在塑性鉸充分發(fā)揮作用之前，以保證框架結(jié)構(gòu)的延性要求?；炷翉姸冗^高，則脆性明顯影響結(jié)構(gòu)的延性，因此，混凝土強度等級，對一級抗震等級的框架梁、柱和節(jié)點不應(yīng)低于 C30，其他各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20，設(shè)防烈度 8 度的不宜超過 C50， 9 度的不宜超過 C60. 由于鋼筋的塑性指標(biāo)隨鋼筋的級別的提高而降低，故構(gòu)件的延性也隨著鋼筋級別的提高而降低。 框架梁配筋計算 框架梁的正截面受彎承載力計算（六層邊跨梁 AB）： 當(dāng)梁下部受拉時，按 T 型截面設(shè)計；當(dāng)梁上部受拉時，按矩型截面設(shè)計。 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 49 將下部胯間截面的 4 14全部伸入支座，作為制作截面處的 M作用下的