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遠(yuǎn)大集團(tuán)綜合辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一部分:工程概況建筑地點(diǎn):遼寧省沈陽(yáng)市建筑類型:五層辦公樓,框架填充墻結(jié)構(gòu)。建筑介紹:建筑面積約4800平方米,樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),樓板厚度取120mm,填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。門(mén)窗使用:大門(mén)采用鋼門(mén),其它為木門(mén),門(mén)洞尺寸為1.2m2.4m,窗為鋁合金窗,洞口尺寸為1.8m2.1m。地質(zhì)條件:經(jīng)地質(zhì)勘察部門(mén)確定,此建筑場(chǎng)地為二類近震場(chǎng)地,設(shè)防烈度為8度。柱網(wǎng)與層高:本辦公樓采用柱距為8m的內(nèi)廊式小柱網(wǎng),邊跨為6m,層高取3.6m,如下圖所示:柱網(wǎng)布置圖 框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇:豎向荷載的傳力途徑:樓板的均布活載和恒載經(jīng)次梁間接或直接傳至主梁,再由主梁傳至框架柱,最后傳至地基。根據(jù)以上樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑,本辦公樓框架的承重方案為橫向框架承重方案,這可使橫向框架梁的截面高度大,增加框架的橫向側(cè)移剛度。框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖:框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖橫向框架組成的空間結(jié)構(gòu) 縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu)本方案中,需近似的按縱橫兩個(gè)方向的平面框架分別計(jì)算。梁、柱截面尺寸的初步確定:1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/127200=600mm,截面寬度取6001/2=300mm,可得梁的截面初步定為bh=300*600。2、框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值,按下列公式計(jì)算: (1)柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值N=Fg E n注:考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)。F按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)載面積。g E 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值,可近似的取14KN/m2。n為驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù)。(2)AcN/uNfc 注:uN 為框架柱軸壓比限值,本方案為二級(jí)抗震等級(jí),查抗震規(guī)范可知取為0.8。 fc 為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,對(duì)C30,查得14.3N/mm2。3、計(jì)算過(guò)程:對(duì)于邊柱:N=Fg E n=1.325.92146=2830.464(KN)AcN/uNfc=2830.464103/0.8/14.3=247418.18(mm2)取500mm500mm對(duì)于內(nèi)柱:N=Fg E n=1.2534.56146=3628.8(KN)AcN/uNfc=3628.8*103/0.8/14.3=317202.80(mm2)取500mm500mm梁截面尺寸(mm)混凝土等級(jí)橫梁(bh)縱梁(bh)AB跨、CD跨BC跨C30300600250400300600柱截面尺寸(mm)層次混凝土等級(jí)bh1C305005002-5C30500500第二部分:框架側(cè)移剛度的計(jì)算一、 橫梁線剛度i b的計(jì)算:類別Ec(N/mm2)bh(mmmm)I0(mm4)l(mm)EcI0/l(Nmm)1.5EcI0/l(Nmm)2EcI0/l(Nmm)AB跨、CD跨3.01043006005.4010972002.2510103.3810104.501010BC跨3.01042504001.3310924001.6710102.5010103.341010二、 縱梁線剛度i b的計(jì)算:類別Ec(N/mm2)bh(mmmm)I0(mm4)l(mm)EcI0/l(Nmm)1.5EcI0/l(Nmm)2EcI0/l(Nmm)跨3.01043006005.410942003.8610105.7910107.711010其它跨3.01043006005.410972002.2510103.3810104.501010三、 柱線剛度i c的計(jì)算:I=bh3/12層次hc(mm)Ec(N/mm2)bh(mmmm)Ic(mm4)EcIc/hc(Nmm)147003.01047007002.001101012.7710102536003.01046506501.448101012.4010101層A-5柱83003.01047007002.00110107.231010四、各層橫向側(cè)移剛度計(jì)算: (D值法)1、底層、A-2、A-3、A-7、A-8、D-2、D-3、D-4、D-7、D-8(9根)K=0.352c=(0.5+K)/(2+K)=0.362Di1=c12ic/h2=0.3621212.771010/47002=25112、A-1、A-4、A-6、A-9、D-1、D-5、D-6、D-9 (8根)K=3.38/12.77=0.266c=(0.5+K)/(2+K)=0.338Di2=c12ic/h2=0.3381212.771010/47002=23447、B-1、C-1、B-9、C-9 (4根)K=(2.5+3.38)/12.77=0.460c=(0.5+K)/(2+K)=0.390Di3=c12ic/h2=0.3901212.771010/47002=27055、B-2、C-2、B-3、C-3、C-4、B-7、C-7、B-8、C-8 (9根)K=(3.34+4.5)/12.77=0.614c=(0.5+K)/(2+K)=0.426Di4=c12ic/h2=0.4261212.771010/47002=29552、B-4、B-6、C-5、C-6 (4根)K=(3.34+3.38)/12.77=0.526c=(0.5+K)/(2+K)=0.406Di5=c12ic/h2=0.4061212.771010/47002=28165、B-5 (1根)K=3.34/12.77=0.262c=(0.5+K)/(2+K)=0.337Di6=c12ic/h2=0.3371212.771010/47002=23378D1=251129+234478+270554+295529+281654+23378=9238102、第二層:、A-2、A-3、A-7、A-8、D-2、D-3、D-4、D-7、D-8 (9根)K=4.52/(12.42)=0.363c=K/(2+K)=0.154Di1=c12ic/h2=0.1541212.41010/36002=17681、A-1、A-9、D-1、D-5、D-6、D-9 (6根)K=3.382/(12.42)=0.273c=K/(2+K)=0.120Di2=c12ic/h2=0.1201212.41010/36002=13778、A-5 (1根)K=4.5/7.233=0.622c=(0.5+K)/(2+K)=0.428Di3=c12ic/h2=0.428127.2331010/83002=5392、A-4、A-6 (2根)K=(4.5+3.8)/(12.4*2)=0.318c=K/(2+K)=0.137Di4=c12ic/h2=0.1371212.41010/36002=15730、B-1、C-1、B-9、C-9 (4根)K=(2.5+3.38)2/(12.42)=0.474c=K/(2+K)=0.192Di5=c12ic/h2=0.1921212.41010/36002=22044、B-2、B-3、C-2、C-3、C-4、B-7、B-8、C-7、C-8 (9根)K=(3.34+4.5)2/(12.42)=0.632c=K/(2+K)=0.240Di6=c12ic/h2=0.240*12*12.4*1010/36002=27556、B-4、B-6 (2根)K=(3.342+4.5+3.38)/(12.42)=0.587c=K/(2+K)=0.227Di7=c12ic/h2=0.2271212.41010/36002=26063、C-5、C-6 (2根)K=(3.34+3.38)2/(12.42)=0.542c=K/(2+K)=0.213Di8=c12ic/h2=0.2131212.41010/36002=24456、B-5 (1根)K=3.342/(12.42)=0.269c=K/(2+K)=0.119Di9=c12ic/h2=0.1191212.41010/36002=13663D2=176819+137786+5392+157302+220444+275569+260632+244562+13663=7295303、第三層至第五層:、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、A-8、D-2、D-3、D-4、D-7、D-8 (12根)Di1=17681、A-1、A-9、D-1、D-9、D-5、D-6 (6根)Di2=13778、B-1、C-1、B-9、C-9 (4根)Di3=22044、B-2、B-3、B-4、B-5、C-2、C-3、C-4、B-6、B-7、B-8、C-7、C-8 (12根)Di4=27556、C-5、C-6 (2根)Di5=24456D3-6=1768112+137786+220444+2755612+244562=7626004、頂層:、D-5、(2根)K=3.382/(12.42)=0.273c=K/(2+K)=0.120Di1=c12ic/h2=0.1201212.41010/36002=13778、C-5、(2根)K=(3.382+3.34)/(12.42)=0.407c=K/(2+K)=0.169Di2=c12ic/h2=0.1691212.41010/36002=19404D頂=137782+194042=66364由此可知,橫向框架梁的層間側(cè)移剛度為:層次12345頂Di(N/mm)92381072953076260076260076260066364D1/D2=923810/7295300.7,故該框架為規(guī)則框架。五、各層縱向側(cè)移剛度計(jì)算:同理,縱向框架層間側(cè)移剛度為:層次12345頂層Di(N/mm)1035634935623942398942398942398103102D1/D2=1035634/9356230.7,故該框架為規(guī)則框架。第三部分:重力荷載代表值的計(jì)算一、資料準(zhǔn)備:查荷載規(guī)范可取:、 屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值(上人)30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 220.03=0.66KN/m2 三氈四油防水層 0.4 KN/m220厚礦渣水泥找平層 14.50.02=0.29 KN/m2150厚水泥蛭石保溫層 50.15=0.75 KN/m2120厚鋼筋混凝土板 250.12=3.0 KN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 KN/m2(二層9mm紙面石膏板、有厚50mm的巖棉板保溫層) 合計(jì) 5.35 KN/m2、1-4層樓面:木塊地面(加防腐油膏鋪砌厚76mm) 0.7 KN/m2120厚鋼筋混凝土板 250.12=3.0 KN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 KN/m2 合計(jì) 3.95 KN/m2、屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值:上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 KN/m2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 KN/m2屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 SK=urS0=1.00.2=0.2 KN/m2 (式中ur為屋面積雪分布系數(shù))、梁柱密度25 KN/m2蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 5.5KN/m3二、重力荷載代表值的計(jì)算:1、第一層:(1)、梁、柱:類別凈 跨(mm)截 面(mm)密 度(KN/m3)體 積(m3)數(shù) 量(根)單 重(KN)總 重(KN)橫梁6500300600251.171729.25497.251700250400250.1794.2538.25縱梁6500300600251.172829.25819.003500300600250.63415.7563.00類別計(jì)算高度(mm)截 面(mm)密 度(KN/m3)體 積(m3)數(shù) 量(根)單 重(KN)總 重(KN)柱3600700700251.7643644.11587.6(2)、內(nèi)外填充墻重的計(jì)算:橫墻:AB跨、CD跨墻:墻厚240mm,計(jì)算長(zhǎng)度6500mm,計(jì)算高度3600-600=3000mm。 單跨體積:0.246.53=4.68m3 單跨重量:4.685.5=25.74KN 數(shù)量:17 總重:25.7417=437.58KNBC跨墻:墻厚240mm,計(jì)算長(zhǎng)度1700mm,計(jì)算高度3600-600=3000mm。 單跨體積:(1.73-1.5*2.4)0.24=0.36m3 單跨重量:0.365.5=1.98KN 數(shù)量:2 總重:1.982=3.96KN廁所橫墻:墻厚240mm,計(jì)算長(zhǎng)度7200-2400=4800mm,計(jì)算高度3600-120=3480mm。 體積:0.244.83.48=4.009m3 重量:4.0095.5=22.0495KN 橫墻總重:437.58+3.96+22.0495=463.5895KN縱墻:跨外墻:?jiǎn)蝹€(gè)體積:(6.53.0)-(1.82.12) 0.24=2.8656 m3數(shù)量:12總重:2.8656125.5=189.1296KN廁所外縱墻:體積:6.53.0-1.82.1=15.72 m3總重:15.725.5=86.46KN樓梯間外縱墻:體積:3.53.0-1.82.1=6.72 m3總重:6.725.5=36.96KN門(mén)衛(wèi)外縱墻:體積:3.53.0-1.22.4=7.62m3總重:7.625.5=41.91KN內(nèi)縱墻:?jiǎn)蝹€(gè)體積:(6.53.0-1.22.4*2) 0.24=13.74m3 單個(gè)重量:13.745.5=75.57KN數(shù)量:12總重:75.5712=906.84KN廁所縱墻:?jiǎn)蝹€(gè)體積:0.24(3.6-0.12)4.93=4.1175m3 單個(gè)重量:4.11755.5=22.6463KN數(shù)量:2總重:22.64632=45.2926KN正門(mén)縱墻:總重:(1.86.5-1.82.1)0.245.5=10.4544KN縱墻總重:189.1296+86.46+36.96+41.91+906.84+45.2926+10.4544=1317.0466KN(3)、窗戶計(jì)算(鋼框玻璃窗):走廊窗戶:尺寸:1800mm2100mm自重:0.4KN/m2 數(shù)量:26 重量:1.82.10.426=39.312KN辦公室窗戶:尺寸:1500mm2100mm自重:0.4KN/m2 數(shù)量:2重量:1.52.10.42=2.52KN 總重:39.312+2.52=41.832KN(4)、門(mén)重計(jì)算:木門(mén):尺寸:1200mm2400mm自重:0.15KN/m2數(shù)量:26.25 重量:1.22.40.1526.25=11.34KN鐵門(mén):尺寸:6500mm3000mm自重:0.4KN/m2 數(shù)量:0.5重量:6.53*0.40.5=3.9KN 總重:11.34+3.9=15.24KN(5)、樓板恒載、活載計(jì)算(樓梯間按樓板計(jì)算):面積:48.441613+117.4176+30.24=777.3984(m2)恒載:3.95777.3984=3070.7237KN活載:2.0777.3984=1554.7968KN由以上計(jì)算可知,一層重力荷載代表值為G1=G 恒+0.5G活=(497.25+38.25)1.05+(819+63)1.05+1587.61.05+463.5895+1317.0466+41.832+15.24+(3070.7237+1554.7968)0.5=9618.5836KN注:梁柱剩上粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)1.05。2、第二層:(1)、梁、柱橫梁:AB跨:300mm600mm 29.25KN18根=526.5KNBC跨:250mm400mm 4.25KN9根=38.25KN縱梁:819+63=882KN柱:類別計(jì)算高度(mm)截 面(mm)密 度(KN/m3)體積(m3)數(shù) 量(根)單 重(KN)總 重(KN)柱3600650650251.5213638.0251368.9(2)、內(nèi)外填充墻重的計(jì)算:橫墻總重:463.5895KN縱墻:比較第二層縱墻與第一層的區(qū)別有:大廳:一層有鐵門(mén)二層A、B、B跨有內(nèi)墻。比較異同后,可得第二層縱墻總重為:1317.0466+(3.06.55-21.82.1)0.245.5-3.9+(1.56.55-1.51.2)0.245.5+(1.53.55-1.51.2)0.245.5=1317.0466+15.9588-3.9+10.593+4.653=1344.3514KN(3)、窗戶計(jì)算(鋼框玻璃窗):第一類:尺寸:1800mm2100mm 自重:0.4KN/m2 數(shù)量:29 重量:1.82.10.429=43.848KN第二類:尺寸:1500mm2100mm 自重:0.4KN/m2 數(shù)量:2重量:1.52.10.42=2.52KN 總重:43.848+2.52=46.368KN(4)、門(mén)重計(jì)算:木門(mén):尺寸:1200mm2400mm 自重:0.15KN/m2 數(shù)量:27.25 重量:1.22.40.1527.25=11.772KN(5)、樓板恒載、活載計(jì)算(樓梯間按樓板計(jì)算): 面積:777.3984+11.166.96=855.072(m2) 恒載:3.95855.072=3377.5344KN 活載:2.0855.072=1710.144KN由以上計(jì)算可知,二層重力荷載代表值為G2=G 恒+0.5G活=(526.5+38.25)1.05+8821.05+1368.91.05+463.5895+1344.3514+46.368+11.772+(3377.5344+1710.144)0.5=9910.1918KN注:梁柱剩上粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)1.05。3、第三層至第五層:比較其與第三層的異同,只有B、B不同,可得三到五重力荷載代表值為:G3-5=9910.1918-10.593-4.653+(3.010.1-21.22.4)0.245.5=9927.3386KN4、第六層重力荷載代表值的計(jì)算:橫梁:526.5+38.25=564.75KN縱梁:882KN柱:計(jì)算高度:2100mm截面:650mm650mm數(shù)量:36總重:0.650.652.12536=798.525KN 橫墻:463.5895/2=231.7948KN 縱墻:(1344.3514+32.3928-10.593-4.653)/2=680.7491KN 窗重:46.368/2=23.184KN 木門(mén)重:門(mén)高2400mm,計(jì)算高度為門(mén)的1500mm以上,故系數(shù)=(2.4-1.5)/2.4=3/8則木門(mén)重:11.7723/8=4.4145KN 屋面恒載、活載計(jì)算: 恒載:855.0725.35=4574.6352KN活載:855.0722.0=1710.144KN雪載:855.0720.2=171.0144KN由以上計(jì)算可知,六層重力荷載代表值為G6=G 恒+0.5G活=(564.75+882+798.525)1.05+231.7948+680.7491+23.184+4.4145+4574.6352+(1710.144+171.0144)0.5=9753.4748KN注:梁柱剩上粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)1.05。5、頂端重力荷載代表值的計(jì)算:橫梁:29.252=58.5KN縱梁:15.752=31.5KN柱:38.0254=152.1KN橫墻:25.742=51.48KN縱墻:(3.03.55-1.22.4)0.245.5+(3.03.55-1.82.1)0.245.5=19.3248KN木門(mén):1.22.40.15=0.432KN窗:1.82.10.4=1.512KN樓板恒載、活載計(jì)算: 面積:4.27.2=30.24m2 恒載:30.245.35=161.784KN活載:30.242.0=60.48KN雪載:30.240.2=6.048KN由以上計(jì)算可知,頂端重力荷載代表值為G頂=G 恒+0.5G活=58.5+31.5+51.48+19.3248+152.1+0.432+1.512+161.784+(60.48+6.048) 0.5=543.1608KN集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值G i的計(jì)算結(jié)果如下圖所示:第四部分:橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算一、橫向自振周期的計(jì)算:橫向自振周期的計(jì)算采用結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移法。按式Ge=Gn+1(1+3h1/2/H)將突出房屋重力荷載代表值折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層,即:Ge=543.16081+33.6/(3.65+4.7)=650.8153(KN)基本自振周期T1(s)可按下式計(jì)算:T1=1.7T (uT)1/2注:uT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移。T結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù),取0.6。uT按以下公式計(jì)算:VGi=Gk(u)i= VGi/D ij uT=(u)k注:D ij 為第i層的層間側(cè)移剛度。(u)i為第i層的層間側(cè)移。(u)k為第k層的層間側(cè)移。s為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表,其中第六層的Gi為G6和Ge之和。結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次Gi(KN)VGi(KN)D i(N/mm)ui(mm)ui(mm)610404.290110404.290176260013.641265.98959927.338620331.628776260026.661252.68549927.338630258.967376260039.679225.68539927.338640186.305976260052.696186.00629910.191850096.497772953068.670133.3119618.583659715.081392381064.64064.64T1=1.7T (uT)1/2=1.70.6(0.265989)1/2=0.526(s)二、水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算:本結(jié)構(gòu)高度不超過(guò)40m,質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻,變形以剪切型為主,故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用,即:1、結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值GeqGeq=0.85Gi=0.85(9618.5836+9910.1918+9927.33863+9753.4748+543.1608)=50666.3128(KN)2、計(jì)算水平地震影響系數(shù)1查表得二類場(chǎng)地近震特征周期值Tg=0.30s。查表得設(shè)防烈度為8度的max=0.161=(Tg/T1)0.9max=(0.3/0.526)0.90.16=0.09653、結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEkFEk=1Geq=0.096550666.3128=4890.5658(KN)因1.4Tg=1.40.3=0.42sT1=0.526s,所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)n=0.08T1+0.07=0.080.526+0.07=0.1121F6=0.11214890.5658=548.2324KN各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計(jì)算:Fi=GiHiFEk(1-n)/(GkHk)=4342.333(KN)地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為Vi=Fk(i=1,2,n)計(jì)算過(guò)程如下表: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Hi(m)Gi(KN)GiHi(KNm)GiHi/GjHjFi(KN)Vi(KN)26.3543.160813959.230.01773.82073.820622.79753.4748221403.880.2691168.0881241.908519.19927.3386189612.170.230998.7372240.645415.59927.3386153873.750.187812.0163052.662311.99927.3386118135.330.143620.9543673.61528.39910.191882254.590.100434.2334107.84814.79618.583645207.340.055238.8284346.676824446.29各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見(jiàn)下圖: (具體數(shù)值見(jiàn)上表)三、多遇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(u)i和頂點(diǎn)位移u i分別按下列公式計(jì)算:(u)i = Vi/D iju i=(u)k各層的層間彈性位移角e=(u)i/hi,根據(jù)抗震規(guī)范,考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架,層間彈性位移角限值e1/550。計(jì)算過(guò)程如下表:橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次Vi(KN)D i(N/mm)(u)i (mm)ui(mm)hi(mm)e=(u)i /hi61241.9087626001.62923.72336001/221052240.6457626002.93822.09436001/122543052.6627626004.00319.15636001/89933673.6157626004.81715.15336001/74724107.8487295305.63110.33636001/63914346.6769238104.7054.70547001/999由此可見(jiàn),最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層,1/6391/550,滿足規(guī)范要求。四、水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算:1、框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計(jì)算:Vij=DijV i /DijM bij=Vij*yh M uij=Vij(1-y)hy=yn+y1+y2+y3注:yn框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比。y1為上下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。y2、y3為上下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。y框架柱的反彎點(diǎn)高度比。底層柱需考慮修正值y2,第二層柱需考慮修正值y1和y3,其它柱均無(wú)修正。下面以軸線橫向框架內(nèi)力的計(jì)算為例:各層柱端彎矩及剪力計(jì)算(邊柱)層次hi(m)Vi(KN)D ij(N/mm)邊 柱Di1(N/mm)Vi1(KN)ky(m)M bi1(KNm)M ui1(KNm)63.61241.9087626001768128.7940.3630.1818.6685.0053.62240.6457626001768151.9500.3630.3361.72125.3043.63052.6627626001768170.7760.3630.40101.92152.8833.63673.6157626001768185.1730.3630.45137.98168.6423.64107.8487295301768199.5580.3630.55197.12161.2814.74346.67692381025112118.1560.3520.73405.39149.94例:第六層邊柱的計(jì)算:Vi1=176811241.908/762600=28.794(KN)y=y n=0.18(m) (無(wú)修正)M bi1=28.7940.183.6=18.66(KN*m)M ui1=28.794(1-0.18)3.6=85.00(KN*m)各層柱端彎矩及剪力計(jì)算(中柱)層次hi(m)Vi(KN)D ij(N/mm)中 柱Di2(N/mm)Vi2(KN)kY(m)M bi2(KNm)M ui2(KNm)63.61241.9087626002755644.8750.6320.3048.46113.0853.62240.6457626002755680.9640.6320.40116.59174.8843.63052.66276260027556110.3060.6320.45178.70218.4133.63673.61576260027556132.7430.6320.45215.04262.8323.64107.84872953027556155.1630.6320.54301.64256.9514.74346.67692381029552139.0470.6140.65424.79228.732、梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計(jì)算:M l b=i l b(Mbi+1,j + M u i,j)/(i l b+ i r b)M r b=i r b(Mbi+1,j + M u i,j)/(i l b+ i r b)V b=(M l b+ M r b)/ lNi=(V l b- V r b)k具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表:梁端彎矩、剪力及柱軸力的計(jì)算層次邊梁走道梁柱軸力MlbMrblVbMlbMrblVb邊柱N中柱N685.00 64.91 7.20 20.82 48.17 48.17 2.40 40.14 -20.82 -19.32 5143.96 128.19 7.20 37.80 95.15 95.15 2.40 79.29 -58.62 -60.81 4214.60 192.28 7.20 56.51 142.72 142.72 2.40 118.92 -115.13 -123.22 3270.56 253.43 7.20 72.78 188.10 188.10 2.40 156.75 -187.91 -207.19 2299.26 270.91 7.20 79.19 201.08 201.08 2.40 167.57 -267.10 -295.57 1347.06 304.42 7.20 90.48 225.95 225.95 2.40 188.29 -357.58 -393.38 例:第六層:邊梁 M l b= M u 6=85.00 KNmM r b=113.08*4.5/(4.5+3.34)=64.91 KNm走道梁 M l b =M r b=113.08-64.91=48.17 KNm邊柱N=0-20.82=-20.82 KN中柱N=20.82-40.14=-19.32 KN 軸線橫向框架彎矩圖(KN*m)軸線橫向框架梁剪力圖(KN) 軸線橫向框架柱軸力圖(KN)第五部分:豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算(橫向框架內(nèi)力計(jì)算)一、計(jì)算單元的選擇確定:取軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算,如下圖所示:計(jì)算單元寬度為7.2m,由于房間內(nèi)布置有次梁(bh=200mm400mm),故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架,作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合,所以在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。二、荷載計(jì)算:1、恒載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算:恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示:(1)、對(duì)于第6層,q1、q1,代表橫梁自重,為均布荷載形式。q1=0.30.625=4.5 KN/mq1,=0.250.425=2.5KN/mq2、和q2,分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。q2=5.353.6=19.26 KN/mq2,=5.351.8=9.63 KN/mP1、P2分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載,它包括主梁自重、次梁自重、樓板重等重力荷載,計(jì)算如下:P1=(3.62.4/2)2+(2.4+7.2)1.8/2 5.35+4.57.2+0.20.4257.2=132.95 KNP2=(3.62.4/2)2+(2.4+7.2)1.8/2+(2.7+3.6)21.2/2 5.35+4.57.2+0.20.4257.2=173.39 KN集中力矩M1=P1e1=132.95(0.65-0.3)/2=23.27 KNmM2=P2e2=173.39(0.65-0.3)/2=30.34 KNm(2)、對(duì)于2-5層,包括梁自重和其上橫墻自重,為均布荷載,其它荷載的計(jì)算方法同第6層。q1=4.5+0.243.05.5=8.46 KN/mq1,=0.250.425=2.5KN/mq2、和q2,分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。q2=3.953.6=14.22 KN/mq2,=3.951.8=7.11 KN/m外縱墻線密度 (7.23.0-1.82.12)0.245.5+21.82.10.4/7.2=2.99 KN/mP1=(3.62.4+9.60.9)3.95+(4.5+2.99)7.2+0.20.4257.2=130.28 KNP2=(3.62.4+9.60.9+6.31.2)3.95+8.467.2+0.150.3257.2=167.13 KN集中力矩M1=P1e1=130.28(0.65-0.3)/2=22.80 KNmM2=P2e2=167.13(0.65-0.3)/2=29.25 KNm(3)、對(duì)于第1層,柱子為700mm700mm,其余數(shù)據(jù)同2-5層,則q1=4.5+0.243.05.5=8.46 KN/mq1,=0.250.425=2.5KN/mq2、和q2,分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。q2=3.953.6=14.22 KN/mq2,=3.951.8=7.11 KN/m外縱墻線密度 (7.23.0-1.82.12)0.245.5+21.82.1*0.4/7.2=2.99 KN/mP1=(3.62.4+9.60.9)3.95+(4.5+2.99)7.2+0.20.4257.2=130.28 KNP2=(3.62.4+9.60.9+6.31.2)3.95+8.467.2+0.20.4257.2=167.13 KN集中力矩M1=P1e1=130.28(0.70-0.3)/2=26.06 KNmM2=P2e2=167.13(0.70-0.3)/2=33.43 KNm2、活載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算:活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示:(1)、對(duì)于第6層,q2=2.03.6=7.2 KN/mq2,=2.01.8=3.6 KN/mP1=(3.62.4+9.60.9)2.0=34.56 KNP2=(3.62.4+9.60.9+6.31.2)2.0=49.68 KN集中力矩M1=P1e1=34.56(0.65-0.3)/2=6.05 KNmM2=P2e2=49.6

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