中學(xué)教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-閱讀頁(yè)
2025-07-13 02:47本頁(yè)面
【正文】 M3中=1/8－(+)/2= M2中=1/8－(+)/2= M1中=1/8－(+)/2=（五）恒載、活載作用下框架柱軸力計(jì)算 頂層柱軸力由節(jié)點(diǎn)剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到，柱底軸力為柱頂軸力加柱自重。依此可得：=，=。表67 豎向荷載作用下A、D柱剪力層次恒載作用下活載作用下()()V（KN）()()V（KN）54321表68 豎向荷載作用下B、C柱剪力層次恒載作用下活載作用下()()V（KN）()()V（KN）54321 27 水平荷載計(jì)算 風(fēng)荷載作用下荷載和內(nèi)力計(jì)算 風(fēng)荷載計(jì)算根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，可知本設(shè)計(jì)地區(qū)基本風(fēng)壓為，地面粗糙程度為B類(lèi)[5]。B為迎風(fēng)面寬度，由計(jì)算單元可知B= 受風(fēng)面積計(jì)算公式見(jiàn)下式72： （72）（D值法）根據(jù)柱線剛度和柱剛度修正系數(shù)，各柱抗側(cè)剛度D值計(jì)算見(jiàn)下表72所示： 表72 框架柱抗側(cè)剛度計(jì)算層次柱編號(hào)（）K αD()25G1010567122207F101010865E101056711G1010464615846F10106554E10104646 注：a、抗側(cè)剛度為（為柱線剛度）。對(duì)于邊跨梁端彎矩按下式75計(jì)算： M=M+M （75）對(duì)于中跨梁端彎矩：由于梁端彎矩與梁線剛度成正比，因此可按下式76和77計(jì)算： M=（M+M） （76） M=（M+M） （77） 圖72節(jié)點(diǎn)平衡圖下面以第四層梁AB為例計(jì)算梁端彎矩、剪力和柱軸力。 水平地震作用荷載和內(nèi)力計(jì)算 重力荷載代表值計(jì)算計(jì)算地震作用時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)重力荷載代表值應(yīng)取永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值和可變荷載組合值之和。表79 每層梁的總重量類(lèi)別凈 跨（mm）截 面（mm）線密度（KN/m）數(shù) 量(根)單 重（KN）總 重（KN）橫梁8100250550194800250550323000250550199171縱梁81002505502048648002505503242002505504390025055018次梁480020040040次梁（頂層）480020040024合計(jì)2616 表710 各層柱的總重量 類(lèi)別層次計(jì)算高度（mm）截 面（mm）線密度（KN/m）數(shù) 量（根）單 重（KN）總 重（KN）柱底層 50050014 5505506500500284004005524層55055065005002840040055頂層5005001040040047表711 頂層墻體的總重量類(lèi)別總計(jì)算長(zhǎng)度（m）墻計(jì)算高度（m）線密度（KN/㎡）總 重（KN）女兒墻有窗墻無(wú)窗外墻無(wú)窗內(nèi)墻合計(jì)表711 一般層墻體的總重量類(lèi)別總計(jì)算長(zhǎng)度（m）墻計(jì)算高度（m）線密度（KN/㎡）總 重（KN）女兒墻有窗墻無(wú)窗外墻無(wú)窗內(nèi)墻合計(jì)表712 頂層樓板和樓梯的總重量 層次 類(lèi)別總面積（m2）荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m2）活載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m2）荷載總重活載重量頂層不上人屋面教室樓面樓梯合計(jì)—14層上人屋面教室樓面樓梯合計(jì)—綜上可以得出：第五層重力荷載代表值： =（+171++++++++ +=第二到四層重力荷載代表值： =2616++++++=第一層重力荷載代表值： =2616+++++++= （底部剪力法）根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)自震周期可按經(jīng)驗(yàn)公式T1=(~)N(N為結(jié)構(gòu)總層數(shù)），所以可取T1=[2]。當(dāng)=+=所以，== 又，表713 作用在各樓層上的水平地震剪力層次Hi(m)Hi(m)GiGiHiFi（KN）Vi（KN）54321（D值法）表714 水平地震作用下柱剪力計(jì)算層次G、E柱F柱Vi（KN）VG=VEVFKDD/ΣDKDD/ΣD54321注：=(i1+i2+i3+i4)/2ic ：α=K/(2+K)；底層柱：α=(+K)/(2+K) 3. 表715 水平地震作用下框架柱反彎點(diǎn)高度比計(jì)算層次ZG=ZE ZFKy0y1y2y3yKy0y1y2y3y500000040000003000000200000010..6120000..612000 表716 水平地震作用下框架柱端彎矩計(jì)算層次 ZG=ZE ZF VG=VE（KN） Yh（m）M下()h Yh（m） M上()VF（KN） Yh（m）M下()h Yh（m）M上()54321 注：a、M下=VjkYh ,(Yh為層高h(yuǎn)與y的乘積) b、M上=Vik（h Yh）由框架在水平力作用下計(jì)算出的柱端彎矩值，根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡來(lái)求梁端彎矩。 對(duì)于中跨，由于梁的端彎矩與梁底線剛度成正比：公式見(jiàn)76,77。 56 8 框架的內(nèi)力組合 框架梁的內(nèi)力組合 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為四級(jí)抗震等級(jí)?？紤]到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性?xún)?nèi)力重分布的性質(zhì)，在豎向荷載下可以適當(dāng)降低梁端彎矩，進(jìn)行調(diào)幅，即人為減少梁端負(fù)彎矩，減少節(jié)點(diǎn)附近梁頂面的配筋量。 框架柱的內(nèi)力組合由于柱為偏心受壓構(gòu)件，其縱向受力鋼筋的計(jì)算主要取決于軸向力N和彎矩M,根據(jù)可能需要的最大的配筋量，一般考慮以下三種內(nèi)力的不利組合[10]： （1）及相應(yīng)的N和V；（2）及相應(yīng)的M和N；（3）及相應(yīng)的M和V。 對(duì)于G柱：第五層，無(wú)需調(diào)整第四層，柱頂軸壓比[uN] = N/Ac fc=103/4002=(須調(diào)整)可知，4層柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合式81要求：表86 橫向框架G號(hào)柱柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整層次4321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底ηcMN 對(duì)于F柱：第五層：柱頂軸壓比[uN] = N/Ac fc=103/4002=(須調(diào)整) 可知，5層柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合式81要求： 表87 橫向框架F號(hào)柱柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整層次54321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底 ηcMN對(duì)于E柱：第五層，無(wú)需調(diào)整第四層，柱頂軸壓比[uN] = N/Ac fc=103/4002=(須調(diào)整)可知，4層柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合式81要求：表86 橫向框架G號(hào)柱柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整層次4321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底ηcMN 調(diào)整前橫向框架梁的內(nèi)力組合表（附表1） 層 次控制截面不利內(nèi)力恒載活載左風(fēng)載右風(fēng)載左震右震不考慮地震的組合考慮地震的組合最不利組合SGKSQKSWK（左）SWK（右）SEK（左）SEK（右）++*+ （不利）+（有利）+（+）（不利）+（+）（有利）+ 地震+ 地震左風(fēng)右風(fēng)左風(fēng)右風(fēng)左風(fēng)右風(fēng)左風(fēng)右風(fēng)左震右震左震右震 五 層G 右M V F 左M V F 右M V E 左M V 跨 間MGF MFE 四 層G 右M
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