土木工程畢業(yè)設(shè)計計算書(混凝土框架結(jié)構(gòu))(共97頁)_第1頁
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文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄1 緒論1.1 工程概況此工程建于山東省濟南市(某辦公樓綜合設(shè)計),工程采用框架結(jié)構(gòu),建筑抗震設(shè)防類別丙類,設(shè)計使用年限50年,耐火等級為二級,抗震設(shè)防烈度6度,地震分組為第二組,類建筑場地;基本雪壓0.3kN/m2;基本風壓0.45kN/m2,地面粗糙程度為B類;地基允許承載力為fak=200kPa。1.2 設(shè)計內(nèi)容與方法1.2.1 建筑設(shè)計1建筑方案設(shè)計根據(jù)房屋建筑學、民用建筑設(shè)計通則、民用建筑設(shè)計防火規(guī)范等相關(guān)知識進行建筑方案設(shè)計,針對工程的使用性質(zhì)作出具體的設(shè)計。功能分區(qū)要細致合理、符合規(guī)范,使建筑物發(fā)揮出其應有的功能。2建筑施工圖運用CAD、天正進行繪圖

2、,繪出建筑的平、立、剖等圖。1.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計1結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容(1)結(jié)構(gòu)類型的選擇,包括結(jié)構(gòu)的布置及柱網(wǎng)尺寸。(2)估算結(jié)構(gòu)的梁、板、柱的截面尺寸以及材料等級。(3)荷載計算:豎向荷載,水平荷載,包括框架柱側(cè)移剛度計算。(4)內(nèi)力計算包括恒載,活載,風荷載,以及地震荷載。(5)內(nèi)力組合包括恒荷載,活荷載,風荷載以及地震荷載。(6)框架梁、柱正截面設(shè)計斜截面設(shè)計。(7)板的配筋計算。(8)樓梯設(shè)計,包括樓梯板,平臺板,梯梁等設(shè)計。(9)基礎(chǔ)的截面尺寸確定,承載力驗算,沖切驗算,配筋計算。2結(jié)構(gòu)設(shè)計方法(1)荷載計算:荷載計算包括豎向荷載與水平荷載計算,豎向荷載包括恒荷載與活荷載;水平荷載包括水平

3、風荷載和水平地震作用。 (2)水平荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算:水平荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)的位移及內(nèi)力可采用D值法計算。 (3)豎向荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算:一般取一榀框架單元,按平面計算簡圖進行內(nèi)力分析。 (4)內(nèi)力計算。 (5)通過內(nèi)力組合求得梁、柱構(gòu)件各控制截面的最不利內(nèi)力設(shè)計值并進行必要的調(diào)整后,即可對其進行截面配筋計算和采取構(gòu)造措施。 (6)基礎(chǔ)設(shè)計:根據(jù)上部荷載及與建筑物有關(guān)條件、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、地基凍融條件、場地環(huán)境條件等來確定基礎(chǔ)的類型以及基礎(chǔ)埋深。首先要確定基礎(chǔ)底面尺寸,按地基持力層承載力和地基軟弱層承載力進行驗算。應用地基計算模型計算,然后進行各項配筋計算。

4、(7)按照制圖標準繪制結(jié)構(gòu)施工圖。2 建筑設(shè)計2.1建筑構(gòu)造做法2.1.1屋面做法(順序均為從上到下)40mm細石混凝土保護層高聚物改性瀝青卷材防水層配套基層及卷材膠黏劑40mm厚現(xiàn)場噴涂硬質(zhì)發(fā)泡聚氨脂最薄處40厚1:8水泥膨脹珍珠巖2%找坡層20厚1:3水泥砂漿110mm厚鋼筋砼屋面板V形輕型鋼龍骨吊頂2.1.2樓面做法地磚面層鋼筋混凝土板V形輕鋼龍骨吊頂2.1.3內(nèi)墻做法內(nèi)墻體為100mm厚的輕質(zhì)隔墻,墻面兩側(cè)各20mm厚水泥砂漿抹灰。2.1.4外墻做法外墻體為200mm厚的燒結(jié)多孔磚,墻面兩側(cè)各20mm厚水泥砂漿抹灰。2.1.5女兒墻做法女兒墻墻體為200mm厚的燒結(jié)多孔磚,墻面兩側(cè)各2

5、0mm厚水泥砂漿抹灰。2.2其他建筑設(shè)計 其他建筑詳見建筑施工圖。3 結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 設(shè)計依據(jù)3.1.1 國家標準(1)國家標準.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012) (2)國家標準.建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB50011-2010) (3)國家標準.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2010) (4)國家標準.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ 3-2010) (5)國家標準.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)3.1.2 地質(zhì)勘察報告建筑場地較平坦,地基土承載力特征值fak=200kPa,場地為類。3.1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)結(jié)構(gòu)計算參數(shù)表3-1技術(shù)指標技術(shù)條件取值依據(jù)設(shè)計使用

6、年限50年建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準第1.0.5條抗震設(shè)防烈度6度建筑抗震設(shè)計規(guī)范第3.2.4條建筑抗震設(shè)防類別丙類建筑工程抗震設(shè)防分類標準第6.0.8條設(shè)計基本地震加速度0.05g建筑抗震設(shè)計規(guī)范第3.2.4條設(shè)計地震分組第二組建筑抗震設(shè)計規(guī)范第3.2.4條房屋抗震等級四級抗震建筑抗震設(shè)計規(guī)范第6.1.2條混凝土環(huán)境類別一類混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第3.4.1條3.2 荷載取值風、雪荷載取值表3-2荷載類型取值(kN/m2)取值依據(jù)基本風壓0.45建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范第7.1.2條基本雪壓0.3建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范第6.1.2條3.3 結(jié)構(gòu)計算原則和方法3.3.1 手算采用簡化方法選取橫向一榀框架計算結(jié)構(gòu)

7、內(nèi)力和位移。 3.3.2 電算1軟件名稱:PKPM2版 本:20103編制單位:中國建筑科學研究院PKPM CAD 工程部4. 結(jié)構(gòu)布置4.1 結(jié)構(gòu)布置方案構(gòu)件尺寸4.1.1 結(jié)構(gòu)承重方案選擇根據(jù)建筑功能要求以及建筑施工布置圖,本工程確定采用框架方案,框架梁、柱布置如圖2.1所示。4-1 結(jié)構(gòu)布置圖4.1.2 梁截面尺寸估算1. 橫向框架梁 AB跨梁:7200mm,900mm600mm,取600mm 300mm200mm,取250mm BC跨梁:2400mm,300mm200mm,取400mm 200mm133.33mm,取250mmCD跨梁:7200mm,900mm600mm,取600mm

8、300mm200mm,取250mm2 縱向框架梁 6600mm,825mm550mm,取600mm 300mm200mm,取250mm3. 橫向次梁 7200mm,900mm600mm,取500mm 250mm166.67mm,取250mm4.1.3 柱截面尺寸估算 按軸壓比要求初估框架柱截面尺寸,以A柱(C30混凝土)為例。 1.2×14×23.76×5×1.05×1.2×1=2515kN.7mm=442.1mm×442.1mmµN框架柱的軸壓比一級抗震0.65;二級抗震0.75;三級抗震0.85;四級抗震0.9

9、Ac 框架柱的截面面積 f c柱混凝土抗壓強度設(shè)計值N柱軸向壓力設(shè)計值 G豎向荷載分項系數(shù) q每個樓層上單位面積的豎向荷載,可取q=1214kN/m²    S柱一層的受荷面積  n柱荷載樓層數(shù) 考慮水平力產(chǎn)生的附加系數(shù),四級抗震時1=1.05,三一級抗震時1=1.051.15 2邊角柱軸向力增大系數(shù),邊柱2 =1.1,角柱2 =1.2 柱由框架梁與剪力墻連接時,柱軸力折減系數(shù),可取為0.70.8 柱子截面尺寸表4-1柱號N(

10、kN)unfc(mm²)Ac(mm²)bc(mm²)hc(mm²)bc(mm²)×hc(mm²)A柱2515.0 0.914.3.7442.1 442.1 600×600B柱3074.0 0.914.3488.7 488.7 600×600C柱3074.0 0.914.3488.7 488.7 600×600D柱2515.0 0.914.3.7442.1 442.1 600×6004.1.3 板厚度確定根據(jù)現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50010-2010板的跨厚比:鋼筋混凝土單向板不大

11、于30,雙向板不大于40,綜合考慮取屋面板厚為110mm,樓面板厚為110mm。4.2 確定結(jié)構(gòu)計算簡圖三個假設(shè): (1) 平面結(jié)構(gòu)假設(shè):認為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)結(jié)構(gòu)承擔,垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力; (2) 板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下,框架之間不產(chǎn)生相對位移; (3) 考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用; 根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖以第軸作為計算單元如圖4-2所示。4.2.1 水平框架結(jié)構(gòu)計算簡圖圖4-2 水平框架計算簡圖4.2.2 垂直框架結(jié)構(gòu)計算簡圖圖4-3 垂直框架計算簡圖(底層柱高從基礎(chǔ)頂面算起)基礎(chǔ)埋深1.5m,基礎(chǔ)假設(shè)高度0.6m4.3 梁、柱慣性矩、線剛度計算4.3.1梁

12、、柱慣性矩計算構(gòu)件慣性矩公式:,其中平行于彎矩平面的截面寬度定義為h。AB跨梁:Ib= 0.25×0.6³/12=0.0045m4BC跨梁:Ib= 0.25×0.4³/12=0.m4CD跨梁:Ib= 0.25×0.6³/12=0.0045m4柱:Ic = 0.6×0.6³/12=0.0108m44.3.2 梁、柱線剛度計算中框架梁取I=2Ib,線剛度計算公式。梁混凝土等級為C30,彈性模量Eb=kPa,柱混凝土等級為 C30,彈性模量Ec=kPa。AB跨梁:ib = EbIb/l=×0.0045×

13、;2/7.2=37500kN·mBC跨梁:ib = EbIb/l=×0.×2/2.4=33332.5kN·m CD跨梁:ib = EbIb/l=×0.0045×2/7.2=37500kN·m25層柱:ic = EcIc/l=×0.0108/3.9=83076.92kN·m1層柱:ic = EcIc/l=×0.0108/4.8=67500kN·m圖4-4 框架線剛度圖(kN·m)5荷載計算5.1 恒載標準值計算5.1.1屋面框架梁恒載標準值屋面面荷載計算40mm細石混凝土保護層

14、0.04×24=0.96kN/m²高聚物改性瀝青卷材防水層0.15kN/m²配套基層及卷材膠黏劑0.05kN/m²40mm厚現(xiàn)場噴涂硬質(zhì)發(fā)泡聚氨脂0.04×2=0.08kN/m²最薄處40厚1:8水泥膨脹珍珠巖2%找坡層(0.04×2+8.4×0.02)/2×10=1.24kN/m²20厚1:3水泥砂漿0.02×20=0.4kN/m²110mm厚鋼筋砼屋面板0.11×25=2.75kN/m²V形輕型鋼龍骨吊頂0.25kN/m²屋面荷載合計5.88

15、kN/m²屋面框架梁線荷載計算AB梁自重0.25×0.6×25=3.75kN/mAB梁抹灰2×(0.6-0.11)×0.02×20=0.392kN/m合計4.142kN/mBC梁自重0.25×0.4×25=2.5kN/mBC梁抹灰(2×(0.4-0.11)+0.25)×0.02×20=0.332kN/m合計2.832kN/mCD梁自重0.25×0.6×25=3.75kN/mCD梁抹灰2×(0.6-0.11)×0.02×20=0.392k

16、N/m合計4.142kN/m5.1.2樓面框架梁恒載標準值樓面面荷載計算 地磚面層0.55kN/m²鋼筋混凝土板0.11×25=2.75kN/m²V形輕鋼龍骨吊頂0.25kN/m²樓面荷載合計3.55kN/m²樓面框架梁線荷載計算AB梁自重0.25×0.6×25=3.75kN/mAB梁抹灰2×(0.6-0.11)×0.02×20=0.392kN/mAB梁上墻自重(3.9-0.6)×0.1×5=1.65kN/mAB梁上墻面抹灰2×(3.9-0.6)×0.02

17、×20=2.64kN/m合計8.432kN/mBC梁自重0.25×0.4×25=2.5kN/mBC梁抹灰(2×(0.4-0.11)+0.25)×0.02×20=0.332kN/m合計2.832kN/mCD梁自重0.25×0.6×25=3.75kN/mCD梁抹灰2×(0.6-0.11)×0.02×20=0.392kN/mCD梁上墻自重(3.9-0.6)×0.1×5=1.65kN/mCD梁上墻面抹灰2×(3.9-0.6)×0.02×20=2

18、.64kN/m合計8.432kN/m5.1.3屋面框架節(jié)點集中恒載標準值A(chǔ)、D軸柱頂層集中荷載連系梁自重(3.3+3.3)×0.25×0.6×25=24.75kN連系梁抹灰(0.6-0.11)×2×0.02×20×6.6=2.587kN0.6m女兒墻自重6.6×0.6×0.2×16=12.672kN女兒墻抹灰6.6×0.6×0.02×20=3.168kN1軸到2軸板傳給連系梁(1.65×1.65+1.65×1.65)×5.88/2=16

19、.008kN2軸到3軸板傳給連系梁(1.65×1.65+1.65×1.65)×5.88/2=16.008kN1軸到2軸次梁自重0.25×0.5×7.2×25×0.5/2=5.625kN1軸到2軸次梁抹灰(0.39×2+0.25)×7.2×0.02×20×0.5/2=0.742kN2軸到3軸次梁自重0.25×0.5×7.2×25×0.5/2=5.625kN2軸到3軸次梁抹灰(0.39×2+0.25)×7.2×

20、0.02×20×0.5/2=0.742kN板傳給1軸到2軸次梁(9.1575+9.1575)×5.88×0.5/2=26.923kN板傳給2軸到3軸次梁(9.158+9.16)×5.88×0.5/2=26.923kN合計141.773kNB、C軸柱頂層集中荷載連系梁自重(3.3+3.3)×0.25×0.6×25=24.75kN連系梁抹灰(0.6-0.11)×2×0.02×20×6.6=2.587kN1軸到2軸板傳給連系梁(2.7225+6.48+2.7225)

21、15;5.88/2=35.06kN2軸到3軸板傳給連系梁(2.7225+6.48+2.7225)×5.88/2=35.061軸到2軸次梁自重0.25×0.5×7.2×25×0.5/2=5.625kN1軸到2軸次梁抹灰(0.39×2+0.25)×7.2×0.02×20×0.5/2=0.742kN2軸到3軸次梁自重0.25×0.5×7.2×25×0.5/2=5.625kN2軸到3軸次梁抹灰(0.39×2+0.25)×7.2×0.0

22、2×20×0.5/2=0.742kN板傳給1軸到2軸次梁(9.1575+9.1575)×5.88×0.5/2=26.923kN板傳給2軸到3軸次梁(9.158+9.16)×5.88×0.5/2=26.923kN合計164.037kN5.1.4樓面框架節(jié)點集中恒載標準值A(chǔ)、D軸柱標準層集中荷載連系梁自重(3.3+3.3)×0.25×0.6×25=24.75kN連系梁抹灰(0.6-0.11)×2×0.02×20×6.6=2.587kN連系梁上窗自重10.08×

23、0.45/2+10.08×0.45/2=4.536kN連系梁上墻自重(13.2×3.3-10.08-10.08)×0.2×16/2=37.44kN連系梁上墻抹灰(13.2×3.3-10.08-10.08)×0.02×20=9.36kN1軸到2軸板傳給連系梁(1.65×1.65+1.65×1.65)×3.55/2=9.665kN2軸到3軸板傳給連系梁(1.65×1.65+1.65×1.65)×3.55/2=9.665kN1軸到2軸次梁自重0.25×0.5&#

24、215;7.2×25×0.5/2=5.625kN1軸到2軸次梁抹灰(0.39×2+0.25)×7.2×0.02×20×0.5/2=0.742kN2軸到3軸次梁自重0.25×0.5×7.2×25×0.5/2=5.625kN2軸到3軸次梁抹灰(0.39×2+0.25)×7.2×0.02×20×0.5/2=0.742kN板傳給1軸到2軸次梁(9.1575+9.1575)×3.55×0.5/2=16.255kN板傳給2軸到3

25、軸次梁(9.158+9.16)×3.55×0.5/2=16.255kN合計143.247kNB、C軸柱標準層集中荷載連系梁自重(3.3+3.3)×0.25×0.6×25=24.75kN連系梁抹灰(0.6-0.11)×2×0.02×20×6.6=2.587kN連系梁上門自重2.31×0.45/2+3.78×0.45/2=1.37kN連系梁上墻自重(13.2×3.3-2.31-3.78)×0.1×5/2=9.368kN連系梁上墻抹灰(13.2×3.3

26、-2.31-3.78)×0.02×20=14.988kN1軸到2軸板傳給連系梁(2.7225+6.48+2.7225)×3.55/2=21.167kN2軸到3軸板傳給連系梁(2.7225+6.48+2.7225)×3.55/2=21.1671軸到2軸次梁自重0.25×0.5×7.2×25×0.5/2=5.625kN1軸到2軸次梁抹灰(0.39×2+0.25)×7.2×0.02×20×0.5/2=0.742kN2軸到3軸次梁自重0.25×0.5×7

27、.2×25×0.5/2=5.625kN2軸到3軸次梁抹灰(0.39×2+0.25)×7.2×0.02×20×0.5/2=0.742kN板傳給1軸到2軸次梁(9.1575+9.1575)×3.55×0.5/2=16.255kN板傳給2軸到3軸次梁(9.158+9.16)×3.55×0.5/2=16.255kN合計140.641kN5.1.5恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖圖5-2 恒載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖5.2 活載標準值計算5.2.1 屋面框架梁線活載標準值根據(jù)屋面的使用功能查詢建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)

28、范GB50009-20125.1.1,得出屋面均布活載見圖5-3活載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖。(注:板傳遞給框架梁的梯形荷載或三角形荷載為板面荷載與板的短方向長度的乘積的一半。)5.2.2 樓面框架梁線活載標準值根據(jù)樓面的使用功能查詢建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20125.1.1,得出樓面均布活載見圖5-3活載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖。5.2.3 屋面框架節(jié)點集中活載標準值A(chǔ)、D軸柱標準層集中活荷載1軸到2軸板傳給連系梁(1.65×1.65+1.65×1.65)×0.5/2=1.361kN2軸到3軸板傳給連系梁(1.65×1.65+1.65×1.6

29、5)×0.5/2=1.361kN板傳給1軸到2軸次梁(9.16+9.16)×0.5)×0.5/2=2.289kN板傳給2軸到3軸次梁(9.16+9.16)×0.5×0.5/2=2.289kN合計7.3kNB、C軸柱標準層集中活荷載1軸到2軸板傳給連系梁(2.72+6.48+2.72)×0.5/2=2.981kN2軸到3軸板傳給連系梁(2.72+6.48+2.72)×0.5/2=2.981kN板傳給1軸到2軸次梁(9.16+9.16)×0.5)×0.5/2=2.289kN板傳給2軸到3軸次梁(9.16+9.

30、16)×0.5×0.5/2=2.289kN合計10.54kN5.2.4樓面框架節(jié)點集中荷載標準值A(chǔ)、D軸柱標準層集中活荷載1軸到2軸板傳給連系梁(1.65×1.65+1.65×1.65)×2/2=5.445kN2軸到3軸板傳給連系梁(1.65×1.65+1.65×1.65)×2/2=5.445kN板傳給1軸到2軸次梁(9.16+9.16)×2)×0.5/2=9.158kN板傳給2軸到3軸次梁(9.16+9.16)×2.5×0.5/2=9.158kN合計29.206kNB、C軸

31、柱標準層集中活荷載1軸到2軸板傳給連系梁(2.72×2+6.48×2.5+2.72×2)/2=13.545kN2軸到3軸板傳給連系梁(2.72×2+6.48×2.5+2.72×2)/2=13.545kN板傳給1軸到2軸次梁(9.16+9.16)×2)×0.5/2=9.158kN板傳給2軸到3軸次梁(9.16+9.16)×2×0.5/2=9.158kN合計45.406kN5.2.5活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖圖5-3活載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖5.3 風荷載標準值計算5.3.1 風荷載標準值為了簡化計算,

32、作用在外墻面上的風荷載可近似用作用在屋面梁和樓面梁等處的等效集中荷載替代。作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值計算公式為: 基本風壓; 風壓高度變化系數(shù); 風荷載體型系數(shù),根據(jù)建筑物的體型查得=1.3; 風陣系數(shù),因為建筑物高H=19.5m30m,所以z=1.0; 下層柱高,對底層為底層層高與室內(nèi)外高差之和。 上層柱高,對頂層為女兒墻的2倍; 迎風面寬度。計算過程見下表:風荷載計算表5-1層次hzzs0hihjwk520.41.2291.001.300.453.91.212.100416.51.1511.001.300.453.93.917.332312.61.0561.001.300

33、.453.93.915.90128.71.0001.001.300.453.93.915.05814.81.0001.001.300.454.353.915.927圖5-4 框架受風荷載作用圖(kN)5.3.2 側(cè)移剛度D框架柱側(cè)移剛度,式中為柱子剛度修正系數(shù),按下表采用。為柱線剛度,為柱高度。樓層類別邊柱中柱一般層底層52層A軸柱側(cè)移剛度D值計算: 52層B軸柱側(cè)移剛度D值計算: 52層C軸柱側(cè)移剛度D值計算: 52層D軸柱側(cè)移剛度D值計算: 1層A軸柱側(cè)移剛度D值計算: 1層B軸柱側(cè)移剛度D值計算:1層C軸柱側(cè)移剛度D值計算:1層D軸柱側(cè)移剛度D值計算: 5.3.3 風荷載作用下框架側(cè)移計

34、算水平荷載作用下的層間側(cè)移可按下式計算Vi第i層的總剪力;Di第i層所有柱的抗側(cè)移剛度之和;ui第i層的層間側(cè)移;框架在風荷載作用下側(cè)移的計算見表5-2。風荷載作用下的框架側(cè)移表5-2層次層高(m)wk(kN)V(kN)D/(kN/m)ui(mm)ui/hi53.912.112.163315.420.1911/2041943.917.33229.43263315.420.4651/838733.915.90145.33363315.420.7161/544723.915.05860.39163315.420.9541/408814.815.92776.31864757.821.1791/407

35、1側(cè)移驗算:層間側(cè)移最大值:1/40711/550(滿足要求)。6內(nèi)力計算內(nèi)力計算彎矩、剪力以順時針轉(zhuǎn)動為正,逆時針為負,軸力受壓為正,受拉為正,彎矩單位均為kN·m,剪力軸力單位均為kN。6.1恒荷載作用下的內(nèi)力計算6.1.1彎矩分配系數(shù)計算在豎向荷載作用下較規(guī)則的框架產(chǎn)生的側(cè)向位移很小,可忽略不計??蚣艿膬?nèi)力采用無側(cè)移的彎矩分配法進行簡化計算。具體方法是對整體框架按照結(jié)構(gòu)力學的般方法,計算出各節(jié)點的彎矩分配系數(shù)、計算各節(jié)點的不平衡彎矩,然用進行分配、傳遞,在工程設(shè)計中,每節(jié)點只分配兩至三次即可滿足精度要求。相交于同一點的多個桿件中的某一桿件,其在該節(jié)點的彎矩分配系數(shù)的計算過程為:

36、1確定各桿件在該節(jié)點的轉(zhuǎn)動剛度2計算彎矩分配系數(shù) A5節(jié)點彎矩分配系數(shù)下柱:右梁:B5節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:下柱:右梁: C5節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:下柱:右梁:D5節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:下柱:A4節(jié)點彎矩分配系數(shù)上柱:下柱:右梁:B4節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:右梁:C4節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:右梁:D4節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:A3節(jié)點彎矩分配系數(shù)上柱:下柱:右梁:B3節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:右梁:C3節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:右梁:D3節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:A2節(jié)點彎矩分配系數(shù)上柱:下柱:右梁:B2節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:右梁

37、:C2節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:右梁:D2節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:A1節(jié)點彎矩分配系數(shù)上柱:下柱:右梁:B1節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:右梁:C1節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:右梁:D1節(jié)點彎矩分配系數(shù)左梁:上柱:下柱:6.1.2恒載作用下固端彎矩計算常見荷載作用下桿件的固端彎矩 表6-1 荷載形式圖公式集中荷載均布荷載梯形荷載三角形荷載根據(jù)以上公式,計算所得梁固端彎矩如下表所示:恒載作用下固端彎矩計算結(jié)果表6-2層次AB左AB右BC左BC右CD左CD右5-93.9293.92-5.595.59-93.9293.924-82.3382.33-3.923.92-82.

38、3382.333-82.3382.33-3.923.92-82.3382.332-82.3382.33-3.923.92-82.3382.331-82.3382.33-3.923.92-82.3382.336.1.3恒載作用下彎矩二次分配過程方法:首先將各點的分配系數(shù)填在相應方框內(nèi),將梁的固端彎矩填寫在框架橫梁相應位置上,然后將節(jié)點放松,把各節(jié)點不平衡彎矩同時進行分配。假定遠端固定進行傳遞(不向滑動端傳遞),右(左)梁分配彎矩向左(右)梁傳遞,上(下)分配彎矩向下(上)柱傳遞(傳遞系數(shù)均為0.5)。第一次分配彎矩傳遞后,再進行第二次彎矩分配。梁跨中彎矩計算:,其中M為簡支梁作用下的跨中彎矩。彎

39、矩分配過程如下:圖6-1 恒載作用下的彎矩圖(kN·m)6.1.4恒載作用下梁柱剪力的計算梁左右端剪力按下列公式計算:柱子剪力按下列公式計算:恒載作用下AB框架梁剪力表6-3層數(shù)l(m)RARBMlMrV左V右57.268.7668.76-77.3684.4367.78-69.7447.262.8762.87-81.2881.3962.85-62.8937.262.8762.87-78.4279.7962.68-63.0627.262.8762.87-78.6779.9462.69-63.0517.262.8762.87-74.6077.2162.51-63.23恒載作用下BC框架梁

40、剪力表6-4層數(shù)l(m)RARBMlMrV左V右52.415.0415.04-17.4417.4415.04-15.0442.410.4310.43-5.995.9910.43-10.4332.410.4310.43-7.417.4110.43-10.4322.410.4310.43-7.287.2810.43-10.4312.410.4310.43-9.899.8910.43-10.43恒載作用下CD框架梁剪力表6-5層數(shù)l(m)RARBMlMrV左V右57.268.7668.76-84.4377.3669.74-67.7847.262.8762.87-81.3981.2862.89-62.

41、8537.262.8762.87-79.7978.4263.06-62.6827.262.8762.87-79.9478.6763.05-62.6917.262.8762.87-77.2174.6063.23-62.51恒載作用下的柱子剪力表6-6層次層高ABM上M下VM上M下V53.977.3648.42-32.25-67.09-42.7728.1743.932.8639.21-18.48-32.68-36.2217.6733.939.2138.64-19.96-36.22-35.8918.4923.940.0448.69-22.75-36.83-43.3020.5514.825.9112.

42、95-8.09-24.02-12.017.51恒載作用下的柱子剪力表6-7層次層高CDM上M下VM上M下V53.967.0942.77-28.17-77.36-48.4232.2543.932.6836.22-17.67-32.86-39.2118.4833.936.2235.89-18.49-39.21-38.6419.9623.936.8343.30-20.55-40.04-48.6922.7514.824.0212.01-7.51-25.91-12.958.09圖6-2 恒載作用下的剪力圖(kN)6.1.5恒載作用下柱子軸力計算柱子軸力按下列公式計算: 恒載作用下A軸柱軸力表6-8層次N

43、b(m)h(m)l(m)V左V右柱重柱頂柱底5141.7730.60.63.9067.7835.1209.6244.74143.2470.60.63.9062.8535.1450.8485.93142.7430.60.63.9062.6835.1691.3726.42142.7430.60.63.9062.6935.1931.8966.91142.7430.60.64.8062.5143.21172.21215.4恒載作用下B軸柱軸力表6-9層次Nb(m)h(m)l(m)V左V右柱重柱頂柱底5164.0370.60.63.9-69.7415.0435.1248.8283.94140.6410.

44、60.63.9-62.8910.4335.1497.95333141.9590.60.63.9-63.0610.4335.1748.4783.52141.9590.60.63.9-63.0510.4335.1998.910341141.9590.60.64.8-63.2310.4343.21249.61292.8恒載作用下C軸柱軸力表6-10層次Nb(m)h(m)l(m)V左V右柱重柱頂柱底5164.0370.60.63.9-15.0469.7435.1248.8283.94141.2660.60.63.9-10.4362.8935.1498.5533.63140.6880.60.63.9-1

45、0.4363.0635.1747.8782.92140.6880.60.63.9-10.4363.0535.1997.11032.21140.6880.60.64.8-10.4363.2343.21246.51289.7恒載作用下D軸柱軸力表6-11層次Nb(m)h(m)l(m)V左V右柱重柱頂柱底5141.7730.60.63.9-67.78035.1209.6244.74143.2470.60.63.9-62.85035.1450.8485.93142.7430.60.63.9-62.68035.1691.3726.42142.7430.60.63.9-62.69035.1931.8966

46、.91142.7430.60.64.8-62.51043.21172.21215.4圖6-3 恒載作用下的軸力圖(kN)6.2活載作用下的內(nèi)力計算6.2.1彎矩分配系數(shù)計算 活載彎矩分配系數(shù)計算同恒載分配系數(shù)計算,計算結(jié)果見彎矩分配過程。6.2.2活載作用下固端彎矩計算根據(jù)6.1.2公式,計算所得梁固端彎矩如下表所示:活載作用下固端彎矩計算結(jié)果表6-12層次AB左AB右BC左BC右CD左CD右5-6.476.47-0.360.36-6.476.474-25.8625.86-1.81.8-29.0929.093-25.8625.86-1.81.8-29.0929.092-25.8625.86-1

47、.81.8-29.0929.091-25.8625.86-1.81.8-29.0929.096.2.3活載作用彎矩二次分配過程彎矩分配過程如下。圖6-4 活載作用下的彎矩圖(kN·m)6.2.4活載作用下梁柱剪力的計算梁左右端剪力按下列公式計算:柱子剪力按下列公式計算(柱子剪力見剪力圖) 恒載作用下AB框架梁剪力表6-13層數(shù)l(m)RARBMlMrV左V右57.24.584.58-6.616.614.58-4.5847.218.3218.32-24.0324.6918.23-18.4137.218.3218.32-24.5925.0918.25-18.3927.218.3218.3

48、2-24.6825.1418.26-18.3817.218.3218.32-23.3924.3018.19-18.45恒載作用下BC框架梁剪力表6-14層數(shù)l(m)RARBMlMrV左V右52.40.990.99-0.470.351.04-0.9442.44.954.95-3.053.664.69-5.2132.44.954.95-2.683.224.73-5.1722.44.954.95-2.643.174.73-5.1712.44.954.95-3.434.094.68-5.22恒載作用下CD框架梁剪力表6-15層數(shù)l(m)RARBMlMrV左V右57.24.584.58-6.756.82

49、4.57-4.5947.220.620.6-27.7827.0020.71-20.4937.220.620.6-28.2827.6820.68-20.5227.220.620.6-28.3327.7720.68-20.5217.220.620.6-27.3926.3320.75-20.45活載作用下的柱子剪力表6-16層次層高ABM上M下VM上M下V53.96.6110.49-4.39-6.14-9.544.0243.913.5412.30-6.62-12.12-11.215.9833.912.3012.12-6.26-11.21-11.115.7223.912.5615.27-7.14-11

50、.40-13.406.3614.88.124.06-2.54-7.46-3.732.33活載作用下的柱子剪力表6-17層次層高CDM上M下VM上M下V53.96.4010.50-4.34-6.82-11.654.7343.913.6412.54-6.71-15.35-13.847.4933.912.5412.43-6.4-13.84-13.647.0523.912.7514.99-7.11-14.13-17.198.0314.88.304.15-2.59-9.14-4.572.86圖6-5 活載作用下的剪力圖(kN)6.2.5活載作用柱子軸力計算柱子軸力按下列公式計算恒載作用下A軸柱軸力表6-18層次NV左V右柱頂柱底57.304.5811.911.9429.206018.2359.359.3329.206018.25106.8106.8229.206018.26154.3154.3129.206018.19201.7201.7恒載作用下B軸柱軸力表6-19層次NV左V右柱頂柱底510.54-4.581.0416.216.2445.406-18.414.6984.784.7345.406-18.394.73153.2153.2

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