多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

.多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、初估構(gòu)件截面尺寸及線剛度圖1-1結(jié)構(gòu)尺寸圖（一）梁的截面尺寸框架梁跨度LAB=LCD=6900mm，LBC=3000mm梁截面高h(yuǎn)b=(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×6900=863~575mm，取h=600mm梁截面寬bb=(1/2~1/3)L=(1/2~1/3) ×600=300~200mm，取b=250mm取框架梁截面尺寸均為 bb×hb=250mm×600mm（二）柱截面尺寸底層柱高H=4350mm柱截面高h(yuǎn)c=(1/6~1/15)H，取hc=400mm柱截面寬bc=(1~2/3)hc，取bc=300mm取框架柱截面尺寸均為 bc×hc=300mm×400mm;..（三）框架梁、柱線剛度（ i=EI/L）bbb3394I=1/12b×h=1/12×250×600=4.5×10mmibAB=ibCD=4.5×109E/6900=6.522×105EibBC=4.5×109E/3000=1.5×106EIc=1/12bc3394×hc=1/12×300×400=1.6×10mm一層柱ic195=1.6×10E/4350=3.678×10E二至三層柱ic2~3=1.6×109E/3900=4.103×105E相對(duì)線剛度：取ic1值為基準(zhǔn)值1，即ic1=1，ic2~3=1.116，ibAB=i=1.773，i=4.35bCDbBC二、荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算（一）豎向荷載屋面荷載：110mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 2.75KN/m150mm 厚水泥珍珠巖 0.6KN/m30 厚找平層 0.6KN/m兩氈三油綠豆砂保護(hù)層 0.35KN/m20mm 厚板底粉刷 0.41KN/m共計(jì) 4.71KN/m屋面活載： 取屋面均布荷載與雪載較大值 0.5KN/m樓面恒載：100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 2.5KN/m30mm厚現(xiàn)澆混凝土面層 0.75KN/m20mm 厚板底粉刷 0.4KN/m共計(jì) 3.56KN/m樓面活載： 教室 2.0KN/m走廊 2.5KN/m

2222222222222截面橫梁自重： 25 ×0.25×0.6=3.75KN/m2;..柱自重：25×0.3×0.4+0.5=3.5KN/m2作用于橫向框架梁上荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面梁：恒載4.71×3.9+3.75=22.12KN/m2活載0.5×3.9=1.95KN/m2樓面梁：恒載3.56×3.9+3.75=17.634KN/m2活載（教室）2.0×3.9=7.8KN/m2活載（走廊）2.5×3.9=9.75KN/m2（二）水平荷載——風(fēng)荷載μ基本風(fēng)壓：ω 0=0.45KN/m2風(fēng)振系數(shù)：由于結(jié)構(gòu)高度 <30m，高寬比=12.15/16.8=0.72<1.5 ，z=1.0風(fēng)載體型系數(shù)：μ s=0.8-（0.5）=1.3風(fēng)壓高度變化系數(shù)：μ z（地面粗糙度按 B類）如表1-1。表1-1 地面上風(fēng)壓高度變化系數(shù)μ z離地高度（m） <10 10.2 12.15 15μz 1.0 1.006 1.06 1.14按下式可折算出作用于各節(jié)點(diǎn)處集中風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值 Fwki，即三層：Fwk1=1.0×1.3×（1.06+1.006）/2×3.9/2×3.9×0.45=4.60KN二層：Fwk2=1.0×1.3×（1.06+1.0）/2×3.9×3.9×0.45=8.92KN一層：Fwk3=1.0×1.3×（1.0+1.0）/2×3.9×3.9×0.45=8.90KN三、框架內(nèi)力計(jì)算所有荷載值采用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算，豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算采用分層法，水平荷載作用下內(nèi)力計(jì)算采用D值法。（一）豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算;..1、恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-2所示圖1-2 豎向荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖;..（二）水平荷載作用下內(nèi)力計(jì)算1、D值計(jì)算及各柱剪力分配（表 1-2）A、D柱、柱∑Fwki柱剪力（KN）BC∑D層數(shù)αα、V、VKDKD（KN）VAVBccDC三1.950.443.995.250.726.5221.024.60.871.43二1.950.443.995.250.726.5221.0213.522.574.19一1.770.64.875.850.815.2920.3222.425.375.84注：表中D值單位為103N/mm。2、反彎點(diǎn)高度比 y（表1-3）y=y0+y1+y2+y3,反彎點(diǎn)距柱下端高度為 yh。表1-3反彎點(diǎn)高度計(jì)算柱號(hào)層數(shù)y0α1y1α2y2α3y3yyh三0.431010100.431.68柱A二0.481010100.481.87一0.66/0/0/00.662.87三0.511010100.511.99柱B二0.511010100.511.99一0.55/0/0/00.552.39三0.511010100.511.99柱C二0.511010100.511.99一0.55/0/0/00.552.39三0.431010100.431.68柱D二0.481010100.481.87一0.66/0/0/00.662.873、左風(fēng)作用下內(nèi)力由表1-2柱剪力值和表1-3反彎點(diǎn)高度，可求出柱段彎矩 M上=1-y）hVij，M下=yhVij。利用節(jié)點(diǎn)內(nèi)力平衡條件，按梁線剛度比例可求出梁端彎矩值。左風(fēng)作用下框架內(nèi)力圖如圖所示，與該圖相反取值即為右風(fēng)作用下內(nèi)力值。;..圖1-5-2 左風(fēng)作用下剪力圖（KN）四、風(fēng)荷載作用下的側(cè)移驗(yàn)算計(jì)算側(cè)移時(shí)，風(fēng)荷載取標(biāo)準(zhǔn)值。由于房屋總高度不高，故忽略柱軸向彎形引起的側(cè)移，只考慮柱彎曲引起的剪切型側(cè)移。具體計(jì)算見表1-4。層間側(cè)移滿足要求。表1-4