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文檔簡介
PAGEPAGE124摘 要本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了建筑、結(jié)構(gòu)、施工三方面的設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)部分取8號軸線所在的橫向框架進(jìn)行抗震和構(gòu)件設(shè)計(jì)。在確定框架布局之后,先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用頂點(diǎn)位移法求出自震周期,進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小,進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力(彎矩、剪力、軸力)。接著計(jì)算豎向荷載(恒載及活荷載)作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,是找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。施工部分進(jìn)行了地基及主體的工程量計(jì)算,繪置了施工進(jìn)度橫道圖和施工平面布置圖。關(guān)鍵詞:框架;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);抗震設(shè)計(jì)
AbstractThemaintaskofthisthesisistodesignabuildinginthreeaspects:construction,structureandtheexecutionofconstruction..Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlytheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayofthebottom-shearforcemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforce(bendingmoment,shearingforceandaxialforce)inthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.Afterthedeterminationoftheinternalforceunderthedeadandliveloads,thentocomposetheresultsobtainedbymanualcomputationintogroups,findouttheworstgrouporgroupsofinternalforce,andchoosethesafestresulttocalculatesteelreinforcementandmakedrawings.,whichwillbethebasisofprotractingthereinforcingdrawingsofthecomponents.Inrespectofexecutionofconstruction,tocalculatethegroundbaseandthequantitiesofstraddlemountingconstruction,andmakethetransversegraphofprojectprogressanddrawtheplanelayoutdiagram.Keywords:frames;structuraldesign;aseismicdesign
目 錄摘要 1第1章 建筑設(shè)計(jì) 11.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 11.2 建筑設(shè)計(jì)概況 11.3 總平面布局 11.4 建筑施工說明 11.4.1建筑尺寸及標(biāo)高 11.4.2樓地面 11.4.3屋面 11.4.4墻面 11.4.5門窗 21.4.6消防設(shè)計(jì) 2第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 32.1 結(jié)構(gòu)布置 32.2 構(gòu)件初估 32.2.1梁截面初估依據(jù) 42.2.2柱截面初估依據(jù) 42.2.3初選樓板 42.2.4基礎(chǔ)選用 42.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖及梁柱剛度計(jì)算 52.3.1計(jì)算簡圖說明 52.3.2框架梁柱截面特性 52.3.3框架梁柱的線剛度計(jì)算 62.4 荷載計(jì)算 92.4.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 92.4.2活載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 122.5 豎向荷載作用下框架受載總圖 132.6 水平地震作用計(jì)算及內(nèi)力、位移分析 192.6.1重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 202.6.2重力荷載代表值計(jì)算 232.6.3等效總重力荷載代表值計(jì)算 242.6.4橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 242.6.5橫向自振周期計(jì)算 292.6.6水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 302.6.7水平地震作用下的位移驗(yàn)算 322.6.8水平地震作用下的框架內(nèi)力計(jì)算 332.7 風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算及內(nèi)力計(jì)算 412.8 迭代法計(jì)算豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 432.8.1恒載作用下的內(nèi)力分析 442.8.2活載作用在滿跨的內(nèi)力分析 472.8.3重力荷載代表值作用下的內(nèi)力分析 502.9 內(nèi)力組合 542.10 構(gòu)件截面設(shè)計(jì) 542.10.1梁截面設(shè)計(jì) 542.10.2柱截面設(shè)計(jì) 622.11 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與配筋 772.11.1邊柱柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(非抗震設(shè)計(jì)) 772.11.2邊柱柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)(抗震設(shè)計(jì)) 792.11.3中柱下聯(lián)合基礎(chǔ) 802.12 板的設(shè)計(jì)與配筋 862.12.1雙向板的設(shè)計(jì) 862.12.2單向板的設(shè)計(jì) 88參考文獻(xiàn) 123致謝 124附表 125第1章 建筑設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1、設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的設(shè)計(jì)依據(jù)。本設(shè)計(jì)為辦公樓,擬建旅館為永久建筑。2、國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范。1.2 建筑設(shè)計(jì)概況根據(jù)市規(guī)劃局批準(zhǔn)的辦公樓建設(shè)規(guī)劃報(bào)告,該按總建筑面積控制在左右,建筑層數(shù)六層。底層層高為,二層層高為,3~6層層高為。1.3 總平面布局由于本工程瞬時疏散人流較大,所以必須保持與周圍道路有便捷聯(lián)系,保證人流及時疏散。1.4 建筑施工說明1.4.1建筑尺寸及標(biāo)高該辦公樓為不等跨式多層框架,共三跨邊跨分別為、,中跨,柱距;室內(nèi)首層地面標(biāo)高,室內(nèi)外高差。1.4.2樓地面所有樓地面均采用厚現(xiàn)澆板,均采用瓷磚地面,樓梯踏步鋪地面磚,衛(wèi)生間貼馬賽克。1.4.3屋面屋面為二級防水等級,采用柔性防水屋面,有組織排水。1.4.4墻面外墻面采用淺紅色瓷磚墻面,鋁合金門窗;內(nèi)墻面均采用白色888墻面涂料,粉刷三度。1.4.5門窗辦公樓大門為旋轉(zhuǎn)門;底層大廳入口大門為雙開玻璃彈簧門;多功能大廳、樓梯間大門均為彈簧門;辦公門為防盜門;其他均為平開木制門;窗均為鋁合金窗。1.4.6消防設(shè)計(jì)本辦公樓為二級保護(hù)建筑,設(shè)計(jì)上按規(guī)范應(yīng)有足夠的防火間距,樓間設(shè)防火門。各入口可滿足疏散要求。
第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 結(jié)構(gòu)布置該建筑為辦公樓,主樓部分底層為大廳其余層為辦公房房間,裙樓部分為廁所,多功能會議廳等,建筑平面布置靈活,有較大空間,可考慮采用框架結(jié)構(gòu)。樓層為層,主體高度為米。該工程采用全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系。2.2 構(gòu)件初估根據(jù)本項(xiàng)目房屋的結(jié)構(gòu)類型、抗震設(shè)防烈度和房屋的高度查表的本棟建筑物的抗震等級為三級。樓蓋、屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),樓面板和屋面板厚度均為,各層梁、板、柱的混凝土強(qiáng)度等級均為,縱向受力鋼筋采用級鋼筋,其余鋼筋采用級鋼筋。根據(jù)建筑平面布置確定的結(jié)構(gòu)平面布置圖可知,邊柱及中柱的承載力范圍分別為和。估算結(jié)構(gòu)尺寸時,樓面荷載近似取計(jì)算。2.2.1梁截面初估依據(jù)框架結(jié)構(gòu)的主梁截面高度及寬度可由下式確定:, (2.1)且,其中橫梁跨度:,,,縱梁尺寸。由此估算的梁截面尺寸如下:橫梁主框架梁:縱向框架梁:次梁:2.2.2柱截面初估依據(jù)由規(guī)范可知,柱的軸壓比應(yīng)小于軸壓比限值的要求: (2.2)C30混凝土:,求得:邊柱 中柱 上式中的1.2為荷載分項(xiàng)系數(shù),6表示底層柱承受其上6層的荷載。按底層邊柱、中柱的負(fù)荷面積分別考慮。柱截面形狀取為正方形,則邊柱截面邊長為,中柱截面邊長為。結(jié)合實(shí)際情況,并綜合考慮其它因素,本設(shè)計(jì)邊柱截面尺寸取為,中柱截面尺寸取為??v向受拉鋼筋抗震錨固長度,梁內(nèi)鋼筋伸至邊柱內(nèi)長度,故柱子截面滿足此抗震構(gòu)造要求。2.2.3初選樓板樓板為現(xiàn)澆雙向連續(xù)板,,取。2.2.4基礎(chǔ)選用基礎(chǔ)選用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),基礎(chǔ)頂面距室外地面為。2.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖及梁柱剛度計(jì)算2.3.1計(jì)算簡圖說明本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為(室內(nèi)外高差為)??蚣艿挠?jì)算單元如圖2.1所示,取14軸上的一榀框架計(jì)算,假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面,框架梁與柱剛接。由于各層柱截面尺寸不變,故梁的跨度等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至一層樓面,故底層柱高計(jì)算高度為,其余各層柱計(jì)算高度為層高,即二層為3.9m,標(biāo)準(zhǔn)層為。2.3.2框架梁柱截面特性由構(gòu)件的幾何尺寸、截面尺寸、和材料強(qiáng)度,利用結(jié)構(gòu)力學(xué)有關(guān)截面慣性矩及線性剛度的概念計(jì)算梁柱截面的特性,如表2.1及表2.2所示。混凝土強(qiáng)度等級:梁用()主梁次梁邊柱()底層其余層中柱()底層其余層結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖見圖2.2.圖2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖在框架結(jié)構(gòu)中,一般采用現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板,但有現(xiàn)澆層的樓面,可以作為梁的有效翼緣,增大梁的有效剛度,減小框架側(cè)移,為考慮這一有利作用,在計(jì)算梁的截面慣性矩時,對現(xiàn)澆樓面的邊框架?。榱旱慕孛鎽T性矩),對中框架梁取。全現(xiàn)澆框架梁::中框架梁::邊框架梁:2.3.3框架梁柱的線剛度計(jì)算1.柱子計(jì)算底層柱子中柱 邊柱 表2.1 梁截面特性計(jì)算表中框架梁層數(shù)混凝土強(qiáng)度梁編號截面寬截面高梁跨混凝土彈性模量截面慣性矩線剛度相對線性剛度AB跨BC跨CD跨邊框架柱層數(shù)混凝土強(qiáng)度梁編號截面寬截面高梁跨混凝土彈性模量截面慣性矩線剛度相對線性剛度AB跨BC跨CD跨表2.2 柱截面特性計(jì)算表中框架梁層數(shù)混凝土強(qiáng)度柱子軸號截面寬截面高柱高混凝土彈性模量截面慣性矩線剛度相對線性剛度AD0.44BC0.642AD0.58BC0.853~6AD0.68BC標(biāo)準(zhǔn)層柱子()邊柱 中柱 二層柱子邊柱中柱 2.梁計(jì)算14軸為中框架梁,,各層梁截面相同。AB跨梁BC跨梁CD跨梁3.相對線剛度計(jì)算設(shè)3至6層柱子線剛度,則,其余各桿件的相對線剛度為:底層柱子中柱 邊柱 二層柱子中柱 邊柱 AB跨梁BC跨梁CD跨梁同理,可得邊框架梁的相對線剛度為:AB跨梁BC跨梁CD跨梁根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,框架梁柱的相對線剛度如圖2.3所示,是計(jì)算節(jié)點(diǎn)桿端彎矩的彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。注:括號內(nèi)為邊框架相對剛度,括號外為中框架相對線剛度。圖2.3 框架梁柱的相對線剛度2.4 荷載計(jì)算2.4.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1.上人屋面恒載隔熱層:保護(hù)層:厚配筋細(xì)石混凝土防水層:SBS()改性瀝青防水卷材找平層:厚水泥砂漿找坡層:厚水泥陶粒保溫層:厚水泥蛭石保溫層結(jié)構(gòu)層:厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板板底抹灰:合計(jì):2.樓面及走廊恒載瓷磚地面(包括水泥粗砂打底):厚現(xiàn)澆板:隔墻(四層厚紙面石膏板,中填巖棉保溫層厚)板底抹灰:合計(jì):3.梁自重橫梁主框架梁:縱向框架梁:次梁:橫向主梁自重:縱向框架梁自重:次梁自重(包括梁測抹灰):4.基礎(chǔ)梁:基礎(chǔ)梁JL1:基礎(chǔ)梁JL2:基礎(chǔ)梁JL1自重:基礎(chǔ)梁JL1自重:5.柱自重:KZ1:KZ2:KZ1柱自重:抹灰層:厚混合砂漿合計(jì):KZ2柱自重:抹灰層:厚混合砂漿合計(jì):6.墻自重(1)外縱墻自重(混凝土空心砌塊)首層:縱墻:鋁合金窗:外墻面貼瓷磚:內(nèi)墻面抹灰:合計(jì):二層:縱墻:鋁合金窗:外墻面貼瓷磚:內(nèi)墻面抹灰:合計(jì):標(biāo)準(zhǔn)層:縱墻:鋁合金窗:外墻面貼瓷磚:內(nèi)墻面抹灰:合計(jì):(2)內(nèi)縱墻自重首層:縱墻:墻體兩側(cè)抹灰:合計(jì):二準(zhǔn)層:縱墻:墻體兩側(cè)抹灰:合計(jì):標(biāo)準(zhǔn)層:縱墻:墻體兩側(cè)抹灰:合計(jì):(3)橫墻自重首層:縱墻:墻體兩側(cè)抹灰:合計(jì):二層:縱墻:墻體兩側(cè)抹灰:合計(jì):標(biāo)準(zhǔn)層:縱墻:墻體兩側(cè)抹灰:合計(jì):(4)女兒墻及天溝自重女兒墻自重(墻高,壓頂高)墻體及壓頂重:外墻面貼瓷磚:水泥粉刷內(nèi)墻面:合計(jì):2.4.2活載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1.屋面及樓面活載查規(guī)范可得:上人屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為,辦公樓客房樓面為,走廊樓面為。綜合考慮隔墻及二次裝修,樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值均取為。2.屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面雪荷載與活載不同時考慮,兩者取最大值。3.風(fēng)荷載作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載值為: (2.3)式中:-高度處的風(fēng)振系數(shù),對于高度不大于或高寬比小于的房屋結(jié)構(gòu),取鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),??;-風(fēng)荷載體型系數(shù),根據(jù)建筑物的體型查表,可得:;-風(fēng)壓高度變化系數(shù);-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,;-基本風(fēng)壓,;-上層柱高,;-下層柱高,;-迎風(fēng)面寬度,;-集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,。風(fēng)荷載的計(jì)算結(jié)果見表2.3表2.3 橫向風(fēng)荷載計(jì)算層次女兒墻頂22.851.30.8860.351.00.4032.9021.1621.751.0001.30.8680.351.00.3952.8457518.450.8481.30.8090.351.00.3682.65045415.150.6971.30.740.351.00.3372.4206311.850.5451.30.740.351.00.3372.420628.550.3931.30.740.351.00.3372.423414.650.2141.30.740.351.00.3372.4263.94.6510.3712.5 豎向荷載作用下框架受載總圖結(jié)構(gòu)布置確定以后,荷載的傳遞路徑就已經(jīng)確定,在本設(shè)計(jì)中,除中間跨外,屋蓋和樓板布置的梁格將板劃分為雙向板:AB跨:CE跨:BC跨:由以上的計(jì)算結(jié)果可知,AB跨、CE跨按雙向板的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì),BC跨按單向板的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。板的荷載傳遞示意圖如圖2.4所示。圖2.4 板傳荷載示意圖板傳遞到梁上的荷載按上圖2.4所示,其中三角形荷載和梯形荷載都等效成均布荷載計(jì)算。1.軸間框架梁屋面板傳荷載恒載:活載:樓面板傳荷載恒載:活載:梁自重軸間框架梁均布荷載屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載=活載=板傳荷載=樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載+墻重=活載=板傳荷載=2.軸間框架梁由于軸間板為單向板,所有的荷載均由短向板帶方向承受,故軸間框架梁上無板傳均布荷載。屋面板傳荷載恒載: 活載: 樓面板傳荷載恒載: 活載: 梁自重 墻重 軸間框架梁均布荷載屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載=活載=板傳荷載=樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載+墻重=活載=板傳荷載=3.軸間框架梁屋面板傳荷載恒載:活載:樓面板傳荷載恒載:活載:梁自重 墻重 軸間框架梁均布荷載屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載=活載=板傳荷載=樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載+墻重=活載=板傳荷載=4.A軸柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層柱標(biāo)準(zhǔn)層柱 基礎(chǔ)頂面恒載5.B軸柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層柱二層柱 標(biāo)準(zhǔn)層柱 基礎(chǔ)頂面恒載6.軸柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層柱二層柱 標(biāo)準(zhǔn)層柱 基礎(chǔ)頂面恒載7.D軸柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層柱標(biāo)準(zhǔn)層柱 基礎(chǔ)頂面恒載綜合上述各樓層的荷載計(jì)算結(jié)果,框架在豎向荷載作用的的受荷載總圖如圖2.5所示(圖中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值)。2.6水平地震作用計(jì)算及內(nèi)力、位移分析水平地震作用在房屋的縱向和橫向,在本設(shè)計(jì)中,主要計(jì)算橫向水平地震作用。由于沉降縫將整棟建筑物分為兩部分,取沉降縫右側(cè)的建筑作為計(jì)算對象注:圖中各數(shù)值的單位為,圖中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值,括號內(nèi)為活載,括號外為恒載。圖2.5 框架豎向受荷總圖對于高度不超過,以剪切變形為主、且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法的簡化計(jì)算方法計(jì)算水平地震作用,該方法將結(jié)構(gòu)簡化為作用于各樓層位移的多質(zhì)點(diǎn)葫蘆串,,結(jié)構(gòu)底部總剪力與地震影響系數(shù)及各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值有關(guān)。為計(jì)算各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值,先分別計(jì)算各樓面層梁、板、柱的重量,各樓層墻體的重量,然后按以樓層為中心上下各半個樓層的重量集中于該樓層的原則計(jì)算各樓層的重力荷載代表值。水平地震作用計(jì)算還涉及結(jié)構(gòu)的自振周期,本設(shè)計(jì)中采用假想頂點(diǎn)位移法計(jì)算。水平地震作用下的內(nèi)力及位移均采用D值法進(jìn)行。2.6.1重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1.各層梁、柱、板、自重標(biāo)準(zhǔn)值各層各層梁、柱、板、自重標(biāo)準(zhǔn)值詳見表2.4、表2.5、表2.6。表2.4 柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算層數(shù)柱編號截面寬截面高凈高數(shù)量KZ15005005.036.2512377.25914.05KZ25505505.037.5612456.32TZ4004005.034.0480.482KZ15005003.786.2512283.5686.9KZ25505503.787.5612342.92TZ4004003.784.0460.48KZ15005003.186.2512238.5577.87KZ25505503.187.5612288.49TZ4004003.184.0450.88屋頂樓梯間KZ15005003.186.25239.75138.71KZ25505503.187.56248.08TZ4004003.184.0450.88表2.5 梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算層數(shù)梁編號截面寬截面高凈跨長數(shù)量KL12506005.4753.634108.9507.452506006.653.63435.572506006.73.63487.122506003.153.0239.92506003.1253.05992506005.63.0119.65L12504005.7253.019.32504003.153.019.38屋面梁KL12506005.4753.634108.9507.452506006.653.63435.572506006.73.63487.122506003.153.0239.92506003.1253.05992506005.63.0119.65L12504005.7253.019.32504003.153.019.38樓梯間屋頂梁KL12506003.153437.8200.0752506003.1253437.52506005.63233.62506005.7251.75880.152506003.151.75211.025表2.6 板重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算層數(shù)板面積樓面475.24.932342.742550樓梯43.24.8207.36屋面屋面475.211.4775453.875661.23樓梯43.24.8207.36樓梯間25.813.95101.95101.952.各層墻自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(1)女兒墻重(2)標(biāo)準(zhǔn)層墻自重(3)首層墻自重(4)二層墻自重(5)頂層樓梯間墻自重3.各層(各質(zhì)點(diǎn))自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(1)首層(2)二層(3)標(biāo)準(zhǔn)層(4)頂層(5)頂層樓梯間2.6.2重力荷載代表值計(jì)算重力荷載代表值取結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值和可變荷載組合值之和,各可變荷載組合值系數(shù)取為①雪荷載:0.5,②屋面活荷載:0.0,③按等效均布荷載計(jì)算的樓面活載:0.5。1.首層(注:)2.二層(注:)3.標(biāo)準(zhǔn)層(注:)4.頂層(注:)5.頂層樓梯間(注:集中與各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值的計(jì)算簡圖如圖2.6所示。圖2.6 結(jié)構(gòu)重力荷載代表值2.6.3等效總重力荷載代表值計(jì)算本設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度為度,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,場地類別為Ⅱ類場地,依此查得:水平地震影響系數(shù)最大值,特征周期值,取阻尼比。結(jié)構(gòu)總的重力荷載代表值結(jié)構(gòu)等效重力荷載代表值2.6.4橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算地震作用是根據(jù)各受力構(gòu)件的抗側(cè)移剛度來分配的,同時,若采用頂點(diǎn)位移法求解結(jié)構(gòu)的自振周期時也要用到結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度。先計(jì)算各樓層的抗側(cè)移剛度。1.中框架柱側(cè)移剛度計(jì)算 (2.4)(1)標(biāo)準(zhǔn)層1)柱;2)柱;3)柱;4)D柱;(2)底層1)柱;2)柱;3)柱;4)D柱;(2)二層1)柱;2)柱;3)柱;4)D柱;2.邊框架柱側(cè)移剛度計(jì)算(1)標(biāo)準(zhǔn)層1)柱;2)柱;3)柱;4)D柱;(2)底層1)柱;2)柱;3)柱;4)D柱;(3)二層1)柱;2)柱;3)柱;4)D柱;3.計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果詳見表2.7,表2.8,表2.9。表2.7 中框架柱側(cè)移剛度值邊柱層次根數(shù)0.960.250.4743.30.1305830.93058321.120.360.4013.90.1138931.120.363.90.1138931.480.570.3035.150.0781431.480.575.150.078143
續(xù)表中柱2.270.530.6943.30.4053132.270.533.30.40531322.670.570.5873.90.2639832.670.573.90.2639833.550.810.4445.150.1627233.550.815.150.1627233.215342.267221.44516表2.8 邊框架柱側(cè)移剛度值邊柱層次根數(shù)0.720.260.4743.30.1358020.720.263.30.13580220.840.300.4013.90.0949120.840.303.90.0949121.10.520.3035.150.0712921.10.525.150.071292續(xù)表中柱1.710.460.6943.30.3517821.710.463.30.351782220.50.5873.90.23156315622.670.680.4445.150.1366022.670.685.150.1366021.9503221.305880.83156表2.9 橫向框架層間側(cè)移剛度層次12342.276723.57315.165665.16566層次565.165665.1656602.6.5橫向自振周期計(jì)算1.把折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層(圖2.5)2.結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算先由式(2.5)計(jì)算樓層剪力,再由式(2.6)計(jì)算層間相對位移,最后由式(2.7)計(jì)算結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移。 (2.5) (2.6) (2.7)計(jì)算過程詳見表2.10,其中第7層的為和之和。由計(jì)算基本周期,取,由表2.10可知,。所以,表2.10 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次68443.7658443.7655165660.0163460.42522356573.52515017.295165660.0290710.40887746573.52515017.295165660.0417970.37980636573.52528164.345165660.0545220.33800926798.72534963.0653573100.0978510.28348717301.08542264.152276720.1856360.1856362.6.6水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算1.水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算由房屋的抗震設(shè)防烈度、場地類別及設(shè)計(jì)地震分組而確定的地震作用計(jì)算參數(shù)如下:;;由此計(jì)算的相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震作用影響系數(shù)為:結(jié)構(gòu)等效總重力荷載為:又因?yàn)椋汗蕬?yīng)考慮頂部附加地震作用,頂部附加地震作用系數(shù)為:各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值; (2.8)計(jì)算結(jié)果詳見表2.11以及圖2.7。表2.11 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表層次725.55452.8711570.830.01922.9922.99622.257903.155175845.200.295365.93379.92518.956573.525124568.300.209252.87632.79415.656573.525102875.670.173209.32842.11312.356573.52581183.030.136164.551006.6629.056798.72561528.460.103124.621131.2815.157301.08537600.590.06376.221207.5595172.081.01207.5注:1.;2.考慮局部突出屋頂部分的鞭梢效應(yīng),7層剪力;3.鞭梢效應(yīng)增大的部分不往下傳,故表中計(jì)算各剪力時采用原值。(a)重力荷載代表值 (b)水平地震作用 (c)層間剪力分布圖2.7 橫向水平地震作用即樓層地震剪力2.6.7水平地震作用下的位移驗(yàn)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點(diǎn)位移分別由式(2.9)和式(2.10)計(jì)算得出結(jié)果。 (2.9) (2.10)其詳細(xì)計(jì)算過程見表2.12,表中還計(jì)算了各層的層間彈性位移角:。表2.12 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次6379.925165660.0007350.0140093.31/44905632.795165660.0012250.0132743.31/29334842.115165660.0016300.0120493.31/202531006.665165660.0019490.0104193.31/169321131.283573100.0031660.008473.91/123211207.52276720.0053040.0053045.151/971由表2.12可知,最大層間位移發(fā)生在第一層,其值為(滿足要求)。其中為鋼筋混凝土框架彈性層間位移角限值。2.6.8水平地震作用下的框架內(nèi)力計(jì)算對第14軸線所在的橫向框架進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。在水平節(jié)點(diǎn)荷載作用下,采用值法分析內(nèi)力。1.計(jì)算依據(jù)由求得框架第層的層間剪力后,層柱分配的剪力及該柱上、下端的彎矩和分別按下列各式計(jì)算:柱端剪力: (2.11)下端彎矩: (2.12)上端彎矩: (2.13)上式中: (2.14)式中:—層柱的側(cè)移剛度;為該層柱的計(jì)算高度;為反彎點(diǎn)高度;—標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高比,根據(jù)上下梁的平均線剛度,和柱的相對線剛度 的比值,總層數(shù),該層位置查表確定?!舷铝旱南鄬€剛度變化的修正值,由上下梁相對線剛度比值及查表得?!舷聦訉痈咦兓拚担缮蠈訉痈邔υ搶訉痈弑戎导安楸??!聦訉痈邔υ搶訉痈叩谋戎导安楸淼?。其中,、的值取自表2.7、表2.8和表2.9,取自表2.11。在計(jì)算橫向水平地震作用下14軸框架各層梁端彎矩、剪力時,梁端彎矩由式(2.15)和式(2.16)計(jì)算,梁端剪力由式(2.17)計(jì)算.中柱梁:; (2.15)邊柱梁: (2.16)梁端剪力: (2.17)2.計(jì)算結(jié)果橫向水平地震作用下,14軸框架邊柱柱端彎矩和建立計(jì)算見表2.13,中柱計(jì)算結(jié)果見表2.14,并根據(jù)表2.13及表2.14計(jì)算出橫向水平地震作用下的框架梁的彎矩、剪力及柱的軸力(見表2.15及2.16)。由此所繪的、圖詳見圖2.8、圖2.9。表2.13 橫向水平地震作用下的14軸框架各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表邊柱層次63.3379.92516566130589.600.960.350000.3511.08820.59253.3632.795165661305816.000.960.450000.4523.7629.0443.3842.115165661305821.290.960.450000.4531.6238.6433.31006.665165661305825.450.960.480000.4840.3143.6723.91131.28357310949130.051.120.500000.5058.6058.6015.151207.5227672712937.811.480.630000.63121.9072.83邊柱63.3379.92516566130589.600.960.350000.3511.08820.59253.3632.795165661305816.000.960.450000.4523.7629.0443.3842.115165661305821.290.960.450000.4531.6238.6433.31006.665165661305825.450.960.480000.4840.3143.6723.91131.28357310949130.051.120.50000.558.6058.6015.151207.5227672712937.811.480.630000.63121.9072.83表2.14橫向水平地震作用下的14軸框架各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表中柱層次63.3379.925165664053129.812.270.410000.4140.6857.7053.3632.795165664053149.652.270.460000.4675.9487.9043.3842.115165664053166.072.270.500000.50109.02109.0233.31006.665165664053178.982.270.500000.50130.32130.3223.91131.283573102639883.582.670.500000.45162.98162.9815.151207.52276721627286.303.550.550000.55244.44200.00中柱`3.3379.925165664053129.812.270.410000.4140.6857.7053.3632.795165664053149.652.270.460000.4675.9487.9043.3842.115165664053166.072.270.500000.50109.02109.0233.31006.665165664053178.982.270.500000.50130.32130.3223.91131.283573102639883.582.670.500000.45162.98162.9815.151207.52276721627286.303.550.550000.55244.44200.00表2.15 橫向水平地震作用下的14軸框架各層梁端彎矩及剪力計(jì)算表層次柱端待分配彎矩之和跨梁跨梁跨梁柱柱657.7057.7020.59216.506.1820.28637.10837.10830.9216.5020.5926.1820.2865128.58128.5840.12836.7712.820.28688.45288.45273.7136.7740.12812.820.2864184.96184.9662.452.919.220.286122.56122.56102.1352.962.419.220.2863239.34239.3475.2968.4523.960.286164.05164.05136.7168.4575.2923.960.2862293.3293.398.9183.8830.4650.286194.39194.39161.9983.8898.9130.4650.2861362.98362.98131.43103.8139.210.286231.55231.55192.96103.81131.4339.210.286表2.16 橫向水平地震作用下的14軸框架各層軸力計(jì)算表層次梁端剪力邊柱軸力中柱軸力跨跨跨柱柱柱柱66.18230.926.182-6.1826.182-24.73824.738512.8273.7112.82-19.00219.002-85.62885.628419.22102.1319.22-38.22238.222-168.538168.538323.96136.7123.96-62.18262.182-281.288281.288230.465161.9930.465-92.64792.647-412.813412.813139.21192.9639.21-131.857131.857-566.563-566.563注:表中軸力負(fù)號表示拉力,當(dāng)為左震時,、兩柱為拉力,、兩柱為壓力。 圖2.8右地震彎矩圖()圖2.9 右地震軸力圖()2.7 風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算及內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載已簡化為作用于框架上的水平節(jié)點(diǎn)力,計(jì)算過程類同于水平地震作用下的情況。取14軸所在的一榀框架結(jié)構(gòu)作為研究對象。1.側(cè)移剛度值計(jì)算側(cè)移剛度值的計(jì)算結(jié)果見表2.17。表2.16 側(cè)移剛度值計(jì)算表橫向?qū)又档挠?jì)算構(gòu)件名稱柱0.960.25130583.3柱2.270.5340531柱2.270.5340531D柱0.960.2513058107178續(xù)表橫向二層值的計(jì)算構(gòu)件名稱柱1.120.36113893.9柱2.670.5726398柱2.670.5726398D柱1.120.361138952449橫向底層值的計(jì)算構(gòu)件名稱柱1.480.5778145.15柱3.550.8116272柱3.550.8116272D柱1.480.577814481722.風(fēng)荷載作用下框架的側(cè)移計(jì)算水平荷載作用下框架的層間位移可按下式計(jì)算: (2.18)式中:—第層總剪力;—第層所有柱的抗側(cè)移剛度;—第層層間位移。每一層的層間側(cè)移求出后,就可以計(jì)算各樓板標(biāo)高處的頂點(diǎn)側(cè)移值,各層樓板的頂點(diǎn)側(cè)移值是該層以下各層層間位移之和,頂點(diǎn)側(cè)移是所有各層層間側(cè)移之和??蚣茉陲L(fēng)荷載作用下的側(cè)移計(jì)算結(jié)構(gòu)見表2.17,其中,。3.風(fēng)荷載作用下的側(cè)移驗(yàn)算由表中可知,層間側(cè)移的最大值為,滿足要求。表2.17 風(fēng)荷載作用下的框架側(cè)移計(jì)算層次66.266.261071780.00005840.00226943.31/5650758.7515.011071780.00014000.0022113.31/2357148.0123.021071780.00021480.0020713.31/1536338.0131.031071780.00028950.00185623.31/1139928.7339.76755740.00052610.00156673.91/7413110.3750.13481720.00104060.00104065.151/49494.風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算根據(jù)各樓層剪力及邊柱的抗側(cè)移剛度,可求得分配至各框架柱的剪力,根據(jù)地震作用下內(nèi)力分析的相同方法可求得柱的反彎點(diǎn)高度,由此可求得各框架柱的柱端彎矩。邊柱的計(jì)算結(jié)果見表2.18,中柱的計(jì)算結(jié)果見表2.19。由柱端剪力根據(jù)節(jié)點(diǎn)的彎矩平衡條件求得各梁端彎矩及梁端剪力,其結(jié)果見表2.20,再由節(jié)點(diǎn)力的平衡條件求得柱的軸力。其結(jié)果見表2.21。由此,作風(fēng)荷載作用下的、、圖,詳見圖2.10、圖2.11、圖2.12。表2.18 風(fēng)荷載作用下的14軸框架各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表邊柱層次63.36.26107178130580.760.960.350000.350.881.6353.315.01107178130581.830.960.450000.452.723.3243.323.02107178130582.800.960.450000.454.165.0833.331.03107178130583.780.960.480000.485.996.4923.939.767557494914.991.120.50000.509.739.7315.1550.134817271297.421.480.630000.6323.9214.29邊柱D63.36.26107178130580.760.960.350000.350.881.6353.315.01107178130581.830.960.450000.452.723.3243.323.02107178130582.800.960.450000.454.165.0833.331.03107178130583.780.960.480000.485.996.4923.939.767557494914.991.120.50000.509.739.7315.1550.134817271297.421.480.630000.6323.9214.29表2.19 風(fēng)荷載作用下的14軸框架各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表中柱層次63.36.26107178405312.372.270.410000.413.234.5953.315.01107178405315.682.270.460000.468.6910.0643.323.02107178405318.712.270.500000.5014.3714.3733.331.031071784053111.732.270.500000.5019.3519.3523.939.76755742639813.892.670.500000.5027.0927.0915.1550.13481721627216.933.550.550000.5547.9539.24中柱63.36.26107178405312.372.270.410000.413.234.5953.315.01107178405315.682.270.460000.468.6910.0643.323.02107178405318.712.270.500000.5014.3714.3733.331.031071784053111.732.270.500000.5019.3519.3523.939.76755742639813.892.670.500000.5027.0927.0915.1550.13481721627216.933.550.550000.5547.9539.24表2.20 風(fēng)荷載作用下的14軸框架各層梁端彎矩及剪力計(jì)算表層次柱端待分配彎矩之和跨梁跨梁跨梁柱柱64.594.591.631.310.490.2863.283.282.731.311.630.490.286513.2913.294.203.801.330.2869.499.497.913.804.201.330.286423.0623.067.806.602.400.28616.4616.4613.726.607.802.400.286333.7233.7210.659.643.380.28624.0824.0820.079.6410.653.380.286246.4446.4415.7213.284.830.28633.1633.1627.6313.2815.724.830.286166.3366.3324.0218.977.1650.28647.3647.3639.4718.9724.027.1650.286表2.21 風(fēng)荷載作用下的14軸框架各層軸力計(jì)算表層次梁端剪力邊柱軸力中柱軸力跨跨跨柱柱柱柱60.492.730.49-0.490.49-2.242.2451.337.911.33-1.821.82-8.828.8242.413.722.4-4.224.22-20.1420.1433.3820.073.38-7.67.6-36.8336.8324.8327.634.83-12.4312.43-59.6359.6317.16539.477.165-19.59519.595-91.93591.935注:表中軸力負(fù)號表示拉力,當(dāng)為左風(fēng)時,、兩柱為拉力,、兩柱為壓力。圖2.10 左風(fēng)彎矩圖()圖2.11 左風(fēng)剪力圖()圖2.12 右風(fēng)軸力圖()2.8 迭代法計(jì)算豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力豎向荷載作用下,框架的側(cè)移量很小,按不考慮側(cè)移的迭代法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析??紤]內(nèi)力組合的需要,對恒載、活載作用于滿跨,并受重力荷載代表值的作用的框架內(nèi)力分別進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況,迭代法的計(jì)算按以下步驟具體實(shí)施:1.計(jì)算框架的固端彎矩及節(jié)點(diǎn)上的不平衡彎矩:梁上分布荷載為梯形荷載,根據(jù)固端彎矩相等的原則,先將梯形分布荷載及三角形分布荷載簡化為等效均布荷載,再計(jì)算梁的固端彎矩。固端彎矩:; (2.19); (2.20); (2.21)依次算得各種荷載作用下的固端彎矩及節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩,固端彎矩填入桿端,節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩填入內(nèi)方框中。2.計(jì)算桿端的彎矩分配系數(shù):由先前求得的相對線剛度,再根據(jù),求得節(jié)點(diǎn)各桿端的彎矩分配系數(shù);將分配系數(shù)填入內(nèi)外方框各對應(yīng)的桿端處。匯于同一節(jié)點(diǎn)處各桿端的分配系數(shù)之和為。3.計(jì)算各桿端的近端轉(zhuǎn)角彎矩: (2.22)該計(jì)算過程在圖上進(jìn)行,直到的前后兩次近似值達(dá)到要求的精度為止。4.計(jì)算桿端的最后彎矩: (2.23)式中:-桿端最后彎矩;-各桿端固端彎矩;-迭代所得的桿端近端轉(zhuǎn)角彎矩;-迭代多的的桿端遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)角彎矩。為便于計(jì)算,疊加桿件最后的桿端彎矩在另一計(jì)算圖上進(jìn)行。以上計(jì)算中,當(dāng)已知框架圖求圖,以及已知圖求圖時,可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)取脫離體的方法。如已知桿件梁端的彎矩,其剪力: (2.24) (2.25)式中:,-簡支梁支座左端和右端的剪力標(biāo)準(zhǔn)值,當(dāng)梁上無荷載作時, ,剪力以使所取隔離體產(chǎn)生順時針轉(zhuǎn)動為正;,-梁端的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值,以繞桿端順時針為正,反之為負(fù)。已知某節(jié)點(diǎn)上柱傳來的軸力和左、右傳來的剪力、時,其下柱的軸力式中,以壓力為正,拉力為負(fù)。2.8.1恒載作用下的內(nèi)力分析1.標(biāo)準(zhǔn)層固端彎矩(1)均布荷載產(chǎn)生的彎矩2.屋面固端彎矩(1)均布荷載產(chǎn)生的彎矩采用前述迭代法的計(jì)算步驟,框架在恒載作用下的迭代計(jì)算過程見圖2.13所示,根據(jù)迭代結(jié)果繪制的恒載作用下框架的彎矩圖見圖2.15,由彎矩圖根據(jù)構(gòu)件平衡條件可以繪制結(jié)構(gòu)的剪力圖,由節(jié)點(diǎn)平衡可求出結(jié)構(gòu)的軸力圖。圖2.13 恒荷載作用下的迭代計(jì)算圖2.15 恒載作用下的彎矩圖()圖2.16 恒載作用下的剪力圖()圖2.17 恒載作用下的軸力圖()2.8.2活載作用下內(nèi)力計(jì)算:活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力遠(yuǎn)小于恒荷載及水平力所產(chǎn)生的內(nèi)力,可不考慮活荷載的不利布置,而把活荷載同時作用于所有的框架梁上,這樣求得的內(nèi)力在支座處與按最不利荷載位置法求得內(nèi)力極為相近,可直接進(jìn)行內(nèi)力組合。但求得的梁的跨中彎矩卻比最不利荷載位置法的計(jì)算結(jié)果要小,因此對梁跨中彎矩應(yīng)乘以的系數(shù)予以增大。用跌代法進(jìn)行計(jì)算。1.標(biāo)準(zhǔn)層固端彎矩(1)均布荷載產(chǎn)生的彎矩2.屋面固端彎矩(1)均布荷載產(chǎn)生的彎矩3.屋面固端彎矩(1)均布荷載產(chǎn)生的彎矩活載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖如下:圖2-17滿布活載作用下彎矩圖圖2-18滿布活載作用下梁端剪力圖2-19滿布活載作用下柱端軸力2.8.3重力荷載代表值作用下的內(nèi)力分析此時,重力荷載的代表值作用的位置與受載總圖一致,其數(shù)值要經(jīng)過計(jì)算。重力荷載代表值的取值:標(biāo)準(zhǔn)層:屋面層:重力荷載代表值作用下框架的受載總圖與恒載或活載下的受載總圖類似。以下分別計(jì)算各作用點(diǎn)的荷載大小。1.屋面層柱的集中荷載:跨的均布荷載:柱的集中荷載:跨的均布荷載:柱的集中荷載:跨的均布荷載:D柱的集中荷載:2.標(biāo)準(zhǔn)層柱的集中荷載:跨的均布荷載:柱的集中荷載:跨的均布荷載:柱的集中荷載:跨的均布荷載:D柱的集中荷載:3.二層柱的集中荷載:跨的均布荷載:柱的集中荷載:跨的均布荷載:柱的集中荷載:跨的均布荷載:柱的集中荷載:3.固端彎矩(1)屋面固端彎矩均布荷載產(chǎn)生的彎矩:(2)標(biāo)準(zhǔn)層固端彎矩均布荷載產(chǎn)生的彎矩:(1)屋面固端彎矩均布荷載產(chǎn)生的彎矩:分析方法及分析過程與恒載作用下框架的迭代分析相同。其迭代過程不再重述,其圖、圖、圖見圖2.20、圖2.21、圖2.22。圖2.20 重力荷載代表值作用下的彎矩圖()圖2.21 重力荷載代表值作用下的剪力圖()圖2.22 重力荷載代表值作用下的軸力圖()
2.9 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(jìn)行組合。考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響時,應(yīng)在內(nèi)力組合之和對豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)取為0.8,調(diào)幅后彎矩圖如上圖所示,分別考慮恒荷載作用和活荷載由可變荷載效應(yīng)控制的組合,并比較兩種組合的內(nèi)力,取最不利者。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(jìn)行組合前,應(yīng)先計(jì)算各控制截面處的內(nèi)力值。梁支座邊緣處的內(nèi)力值: (2.26) (2.27)式中:-支座邊緣截面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值;-支座邊緣截面的剪力標(biāo)準(zhǔn)值;-梁柱中線交點(diǎn)處的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值;-梁柱中線交點(diǎn)處的剪力標(biāo)準(zhǔn)值;-梁單位長度的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值;-梁端支座寬度。柱上端控制截面在上層的梁底,柱下端的空竹截面在下層梁的梁頂,按軸線計(jì)算簡圖算得的柱端內(nèi)力值,全部換算到控制截面處的值。由于有抗震設(shè)計(jì)要求,柱端彎矩除考慮一般組合外,還要考慮強(qiáng)柱弱梁的作用,對柱端彎矩組合值之和的計(jì)算應(yīng)考慮在相應(yīng)梁端彎矩組合值之和的既基礎(chǔ)上做相應(yīng)的調(diào)整(三級抗震,增大系數(shù)為1.1),然后再按柱端線剛度的比例分配給各柱端,得到柱端彎矩的組合值。所以表和表是配合使用的。內(nèi)力組合的組合過程詳見附表1~附表15。2.10 構(gòu)件截面設(shè)計(jì)2.10.1梁截面設(shè)計(jì)以層梁為例計(jì)算,其余各層梁通過表格形式進(jìn)行計(jì)算,具體計(jì)算過程見截面設(shè)計(jì)表??蚣芰赫孛娉休d力計(jì)算見表2.22和表2.23,框架斜截面承載力計(jì)算見表2.24和表2.25。1.選取最不利內(nèi)力組合(1)非抗震情況左端:,跨中:右端:,(2)抗震情況左端:,跨中:右端:,設(shè)計(jì)時將與進(jìn)行比較,然后取大者進(jìn)行配筋計(jì)算。對于樓面現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu),梁支座負(fù)彎矩按矩形截面計(jì)算縱筋數(shù)量;跨中彎矩按形截面計(jì)算縱筋數(shù)量;跨中截面的計(jì)算彎矩應(yīng)取該跨的跨間最大正彎矩或支座正彎矩與倍簡支梁彎矩中的較大值。(3)實(shí)際所用計(jì)算內(nèi)力綜合(1)、(2)選擇最不利內(nèi)力計(jì)算:左端:,跨中:右端:,2.正截面受彎承載力計(jì)算混凝土強(qiáng)度等級:級 鋼筋強(qiáng)度等級: (1)層梁支座梁截面尺寸為;按矩形截面計(jì)算。非抗震時,三級抗震時,實(shí)配鋼筋為420。(2)跨中截面(跨中截面按形截面計(jì)算)①翼緣計(jì)算寬度的確定按計(jì)算跨度考慮:按梁肋凈距考慮:按翼緣高度考慮:故此情況可不考慮。由以上可知;②形截面類型的判斷故屬于第一類形截面。③鋼筋面積計(jì)算實(shí)配鋼筋為416。3.斜截面計(jì)算(1)截面尺寸要求層梁支座:故滿足要求(非抗震時也滿足)。(2)是否構(gòu)造配箍故可按構(gòu)造配筋。4.裂縫寬度驗(yàn)算取6梁進(jìn)行計(jì)算。(1)梁跨中??;裂縫截面鋼筋應(yīng)力:有效受拉混凝土截面面積:有效配筋率:鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù):受拉取縱向鋼筋等效直徑:構(gòu)件受力特征系數(shù):正截面最大裂縫寬度:滿足要求。(2)梁支座(支座)?。涣芽p截面鋼筋應(yīng)力:有效受拉混凝土截面面積:有效配筋率:鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù):受拉取縱向鋼筋等效直徑:構(gòu)件受力特征系數(shù):正截面最大裂縫寬度:滿足要求。表2.22 框架正截面配筋計(jì)算表支座截面(按矩形截面計(jì)算)層次計(jì)算公式梁AB梁BC梁CD左右左右左右6M/KN.m-66.35-110.86-69.29-78.52-110.86-66.35b*h0/mm*mm250*565250*565250*565250*565250*565250*565αs=M/(α1fch02)0.0580.0970.0610.0690.0970.058§=1-(1-2×αs)1/20.0600.1020.0630.0710.1020.060<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518As=§α1fcbh0/fy/mm2336.282574.441351.680400.318574.441336.282As,min=ρminbh/mm2375.000375.000375.000375.000375.000375.000實(shí)配鋼筋1256125612561256125612564204204204204204205M/KN.m-87.48-95.24-77.14-87.42-94.8-90.92b*h0/mm*mm250*565250*565250*565250*565250*565250*565αs=M/(α1fch02)0.0770.0830.0680.0770.0830.080§=1-(1-2×αs)1/20.0800.0870.0700.0800.0870.083<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518As=§α1fcbh0/fy/mm2447.972489.602393.018447.651487.232466.385As,min=ρminbh/mm2375.000375.000375.000375.000375.000375.000實(shí)配鋼筋1256125612561256125612564204204204204204201M/KN.m-157.09-162.33-197.81-224.18-171.11-146.43b*h0/mm*mm250*565250*565250*565250*565250*565250*565αs=M/(α1fch02)0.1380.1420.1730.1960.1500.128§=1-(1-2×αs)1/20.1490.1540.1920.2210.1630.138<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518As=§α1fcbh0/fy/mm2834.358864.7171075.6191238.955916.025773.186As,min=ρminbh/mm2375.000375.000375.000375.000375.000375.000實(shí)配鋼筋125612561256125612561256420420420420420420表2.23 框架正截面配筋計(jì)算表跨中截面(按T形截面計(jì)算)層次計(jì)算公式梁AB梁BC梁CD6M/KN.m124.33-51.12124.33b'*h0/mm*mm2000*565800*5652000*565α1fcb'fhf'(h0-0.5h'f)1733.16693.2641733.16類型第一類T型梁第一類T型梁第一類T型梁αs=M/(α1fcbf'h02)0.014-0.0140.014§=1-(1-2×αs)1/20.014-0.0140.014<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518As=§α1fcbf'h0/fy/mm2615.478-249.5925858615.478As,min=ρminbh/mm2375.000375.000375.000實(shí)配鋼筋8048048044164164164M/KN.m79.8-6.0779.8b'*h0/mm*mm2000*565800*5652000*565α1fcb'fhf'(h0-0.5h'f)1733.16693.2641733.16類型第一類T型梁第一類T型梁第一類T型梁αs=M/(α1fcbf'h02)0.009-0.0020.009§=1-(1-2×αs)1/20.009-0.0020.009<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518As=§α1fcbf'h0/fy/mm2394.060-29.81791442394.060As,min=ρminbh/mm2375.000375.000375.000實(shí)配鋼筋8048048044164164161M/KN.m98.18-34.6898.18b'*h0/mm*mm2000*565800*5652000*565α1fcb'fhf'(h0-0.5h'f)1733.16693.2641733.16類型第一類T型梁第一類T型梁第一類T型梁αs=M/(α1fcbf'h02)0.011-0.0090.011§=1-(1-2×αs)1/20.011-0.0090.011<§b=0.518<§b=0.518<§b=0.518As=§α1fcbf'h0/fy/mm2485.318-169.699503485.318As,min=ρminbh/mm2375.000375.000375.000實(shí)配鋼筋804804804416416416表2.24 框架斜截面配筋計(jì)算表層次6計(jì)算公式梁AB梁BC梁CD左右左右左右V/KN145.7-159.9145.11-51.34162.36-143.54b*h0/mm*mm250*565250*565250*565250*565250*565250*5650.25βcfcbh0/kN504.969504.969504.969504.969504.969504.969截面尺寸要求>V滿足>V滿足>V滿足>V滿足>V滿足>V滿足0.7fcbh0/kN141.391141.391141.391141.391141.391141.391是否構(gòu)造配筋<V否<V否>V是>
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