層框架結構辦公樓畢業設計(文件)

　

【正文】 / 0cEI /l /N mm?? ? 0cEI /l /N mm?? 2 0cEI /l 邊橫梁 1~12 104 350600 10 9 6000 10 10 10 10 ? 1010 中橫梁 7~12 104 350 400 10 9 3000 10 10 10 10 ? 1010 層次 h /mm cE /( 2mm/N ） bh? / mmmm? cI / 4mm /ccEI h / N mm? 1 3900 104 700 700 ? 1010 ? 1010 2~12 3300 104 700 700 ? 1010 ? 1010 層次 中柱 （ 6 根） 中柱 （ 6 根） K c? 1iD K c? 2iD 2~12 46889 31911 1 57182 49804 層次 邊柱 （ 8 根） 邊柱 （ 4 根） K c? 1iD K c? 2iD 2~12 23010 35601 1 45060 51385 ****大學本科生畢業設計（論文） 11 表 28 橫向框架層間側移剛度（ mm/N ） 由上表可見， ? ?21 D/D =1367600/1898340=,故該框架為規則框架。屋面突出屋頂間的重力荷載 eG 可按下式計算： 11(1 3 / 2 / )enG G h H?? ? ? （ 26） = （ 1+3247。 結構頂點的假想側移由式（ 27） ~（ 29）計算。 結構總水平地震作用標準值按式（ 29） ~（ 211）計算，即 eqG =?= 由于設計地震分組為第一組， II 類場地，可由《建筑抗震設計規范》查得特征周期值 gT =， 上面計算出 1T =，可知 gT 1T 5gT =5? = 故 1 2 m ax?? ? ?? g1（T /T） （ 213） 式中： 2? ? 地震影響系數曲線的阻尼調整系數，按 采用； ? ? 衰減系數，應取 ； max? ? 地震影響系數最大值，由《建筑抗震設計規范》查得 7 度多遇地震時取 。各質點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖 。 橫向水平地震作用下框架內力計算 以結構平面布置圖中 ④ 軸線橫向框架內力計算為例，說明計算方法，其余框架內力計算從略。 其中 ijD 和 K 取自表 26， ?ijD 取自表 28，層間剪力取自表 210， 1y 、 2y 、3y 和 ny 可由規范中查得。 表 212梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 注： 1）柱軸力中的負號表示拉力。 計算層柱端彎距及剪力，具體計算如下表層次 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊 柱 N 中柱 N 12 6 3 11 6 3 17 10 6 3 9 6 3 8 6 3 7 6 3 6 110 6 3 5 6 3 4 6 3 3 6 3 2 125 6 3 1 6 3 東北石油大學 本科生 畢業設計（論文） 17 表 213 各層柱端彎矩及剪力計算 注：表中 M 單位為 kN? ? 脈動影響系數。2s /㎡ ，由表查得 ? =，故 z? =1+ ? iH /H =1+? iH /H 仍取圖 中 ④ 軸 線 橫 向 框 架 ， 其 負 載 寬 度 為 ，則 0? 取 =，故沿房屋高度的分布風荷載標準值為 ??zq = z? z? s? = z? z? s? 根據各樓層標高處的高度 iH 查取 z? ，代入上式可得各樓層標高處的 ??zq ， 見表 215， ??zq 沿房屋高度的分布見圖 （ a）。 框架結構分析時，應按靜力等效原理將圖 （ a）中沿房屋高度分布的風荷載轉化為節點集中荷載，如圖 （ b）所示。以圖 22中 ○5軸線橫向框架計算為例。 m， V 單位為 kN， N 單位為 kN， l 單位為 m。由于房間內布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計算單元范 圍內的其余樓面則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節點上。 圖 29 各層梁上作用的活載 對于第 12層 2q = 2=? =3 2=6 KN/m 1P =〔（ 1/2） 2+（ 3+6） /2 〕 = 2P =〔（ 1/2） 2＋（ 3+6） /2 +1/2（ +3） 2 〕 = 集中力矩： 1M = 11Pe =（ ） /2=?m 2M =0kN?m 同理，在屋面雪荷載作用下： 2q = = /m 2q? =3 = kN /m 1P =〔（ 1/2 ） 2+9/2 〕 = 2P =〔（ 1/2） 2＋ 9/2 +1/2（ +3） 2 〕 = 1M =（ ） /2= KN?m 2M =0kN?m 對于 1~11層： 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） 30 2q = 2= kN/m 2q? =3 2=6kN/m 1P =； 2P = kN 1M =（ ） /2= KN?m 2M =0 kN?m 將以上結果匯總，見表 219和表 220。彎矩計算過程如圖 ，所得彎矩圖如圖 。 V 以向上為正。各層梁的內力組合見表 223，表中 GKS ， QKS 兩列中的梁端彎矩 M 為經過調 幅后的彎矩（調幅系數取 ）。 ? ? 12/ / 2 / 4A A BV M M L q L q L? ? ? ? X由下式求得 212/ Aq x x q L V?? 23m a x 1 2/ 2 / 3AAM M V x q x x q? ? ? ? 本設計中 1 /q kN m? ? ?， 2 ( 11. 88 6) 15. 576 /q k N m? ? ? ? ? 3．框架柱的內力組合 取每層柱底和柱頂兩個控制界面進行組合 ，組合結果見表 224~表 227。 ? ?? ?/btRE VC c c nM M H?? ?為相應于本層柱凈高上下兩端的剪力設計值。 層次 截面 內力 SGk SQk Swk SEk + Qk + γ RE[(SGk+) +] ++ wk lMmaxl N Nmin M Nmax M 左 右 左 右 左 震 右 震 左 風 右 風 6 柱 頂 M 64 64 N 柱 底 M N 5 柱 頂 M N 276 柱 底 M N 276 4 柱 頂 M N 柱 底 M N 3 柱 頂 M N 柱 底 M N 2 柱 頂 M N 柱 底 M N 1 柱 頂 M N 柱 底 M N 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） 40 表 224（ b）橫向框架 A柱柱端組合彎矩設計值的調整 注：表中彎矩為相應于本層柱凈高上、下兩端的彎矩設計值。對支座負彎矩按相應的組合情況進行計算，求跨間最大彎矩時，可根據梁端彎矩組合及梁上荷載設計值，有平衡條件確定。查《建筑抗震設計規范》可知，本工程的框架為二級抗震等級。柱軸力可由梁端剪力和節點集中力疊加得到。 3．內力計算 梁端，柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算。 圖 橫向框架計算單元 2．荷載計算 （ 1）恒載計算 在圖 28中， 1q 和 1q? 代表橫梁自重，為均布荷載形式。 m， V 量綱為 kN。 層 次 /FikN kN/Vi D? /( mm/N ) iu? mm/ /ui mm ii h/u? 12 1367600 1/412500 11 1367600 1/143478 10 1367600 1/89189 9 1367600 1/64705 8 1367600 1/51563 7 1367600 1/43421 6 1367600 1/37500 5 1367600 1/33333 4 1367600 1/30556 3 1367600 1/28205 2 1367600 1/26400 1 1834038 1/24444 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） 23 表 218 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 注： 1）柱軸力中的負號表示拉力。 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） 22 表 216 風荷載作用下框架層間剪力及側移計算 由表 216 可見，風荷載作用下框架的最大層間位 移角為 1/24444，遠小于1/550，滿足規范要求。本設計中房屋高度 30m，且 H/B=。 B 類地區， H/B =。 層 次 ih /m iV /kN iD? /（ N /mm） 邊柱 中柱 1iD 1iV K y 1biM 2uiM 2iD 2iV K y 2biM 2uiM 12 1367600 31911 32996 11 1367600 31911 32996 10 1367600 31911 32996 9 1367600 31911 32996 8 1367600 31911 32996 7 1367600 31911 61 32996 6 1367600 31911 64 32996 5 1367600 31911 32996 4 1367600 31911 32996 3 1367600 31911 32996 2 1367600 31911 32996 1 1834038 49804 50067 東北石油大學 本科生畢業設計（論文） 18 水平地震作用下框架的彎矩圖，梁端剪力圖及柱軸力圖 如所示。 2）表中 M 單位為 kN 梁端彎矩、剪力及柱軸力按下式計算： ? ?uijb jirblblblb MMii iM ??? ? ,1 ? ?uijbirblbrbrb MMii iM ??? ?1 （ 222） bV =（ lbM + rbM ） / l