某科技開發公司綜合辦公樓畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 風荷載圖 恒荷載作用下的內力分析 恒載（豎向荷載）作用下的內力計算采用分層法，結構內力可用力矩分配法計算，并可利用結構對稱性取二分之一結構計算。 梁固端彎矩頂層各跨： = 12 = = = = = D3中 中 .1= = =其余層： = 1 = = = = = = = =西南科技大學專科畢業設計說明書13 求各節點的分配系數節點分配系數頂層： ?????BC ?????BZ ..CZ 2694872????D 標準層： 57....?BC 柱上 柱 ????CB 柱上 柱 21..2..?CD底層： 587490872????B ...上 柱 35下 柱B 457..??????C 10上 柱 ...5下 柱C 219041872?????D 內力計算 彎矩的計算過程如下圖，將相鄰兩層由分層法求得的內力疊加，作為原框架結構的內力，梁端剪力可根據梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得柱軸力可由梁端剪力和節點集中力疊加而得。西南科技大學專科畢業設計說明書14西南科技大學專科畢業設計說明書15框架梁在實際恒荷載分布荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩如下： 頂層邊跨框架梁在恒載作用下的彎矩圖 中跨框架梁在恒載作用下的彎矩圖 標準層邊跨框架梁在恒載作用下的彎矩圖西南科技大學專科畢業設計說明書16恒載彎矩圖（括號內為梁在柱邊緣出彎矩值）西南科技大學專科畢業設計說明書17恒載軸力圖恒載剪力圖（括號內為梁在柱邊緣處剪力值）西南科技大學專科畢業設計說明書18 調幅后柱邊緣處彎矩圖本工程采用滿布荷載近似法考慮活荷載不利布置的影響，內力分析方法采用分層法計算，分層法除底層以外，其余各層柱的線剛度應乘以 的修正系數，且傳遞系數，由 1/2 改為 1/3，以考慮假設的柱上下端與實際情況的出入。 梁固端彎矩 頂層/樓層： = 12 = = 求各節點分配系數各節點的分配系數同活荷載作用下的相同直接應用即可。 內力計算彎矩的計算過程如下圖，將相鄰兩層由分層法求得的內力疊加，作為原框架結構的內力，梁端剪力可根據梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得柱軸力可由梁端剪力和節點集中力疊加而得。西南科技大學專科畢業設計說明書19 西南科技大學專科畢業設計說明書20框架梁在實際活荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩如下： 框架梁彎矩圖 西南科技大學專科畢業設計說明書21 活荷載彎矩圖（ KNm） （括號內為梁在柱邊緣的彎矩值）活荷載作用下的軸力圖（KN ） 西南科技大學專科畢業設計說明書22 活荷載框架梁的剪力圖（括號內為梁在柱邊緣處剪力值） 活載作用下調幅后柱邊彎矩圖西南科技大學專科畢業設計說明書23 風荷載作用下的內力計算及側移驗算 柱的側移剛度計算過程如下底層柱的側移剛度柱\D K=∑ib/ic αc=(+k)/(2+k) Dz=αc12ic/hj2 (N/mm)邊柱（2 根） 中柱（2 根） （+）/= 16063注：剛度見第 6 頁計算框架 Ec=10 4底層∑D=146652+160632=61456N/mm上層柱的側移剛度柱\D K=∑ib/（2ic） αc=k/(2+k) Dz=αc12ic/hj2 (N/m)邊柱（2 根） 2/（2 ） = 14393中柱（2 根）（ 2+2）/（2）= 16924∑D=143932+169242=62634N/mm 風荷載作用下的側移驗算水平荷載作用下的層間側移可按下式計算△ μj=Vj/∑Djk各層的層間位移求得后，頂點位移為各層層間位移之和，框架在風荷載作用下的側移計算如下表；框架在風荷載作用下的側移計算表層次 各層風載 Pj(KN) 層間剪力 Vi(KN) 側移剛度∑D(N/mm) 層間側移△μj(mm) △μj/hj5 62634 1/150004 62634 1/73173 62634 1/49862 62634 1/38141 61456 1/3785層間側移最大值 1/37851/550,滿足要求， =∑△μj =?5 3 風荷載作用下的內力分析西南科技大學專科畢業設計說明書24用 D 值法求解，以頂層計算為例，其余各層列于表中。B 軸線柱： D/∑D=14393/62634=, 則 ==反彎點的高度 由 K= 查表得 ?y因 I=1, 1，所以 , ,?3?01?y3頂層不考慮 ，則 = + =?2y柱端彎矩 ：柱頂 =()= 柱底 ==C 軸線柱： D/∑D=16924/62634=, 則 ==反彎點的高度 由 K= 查表的 ?y因 I=1, 1 所以 , ,?3?01y3頂層不考慮 ，則 = + =?12y3柱端彎矩 ：柱頂 =()= 柱底 == KNmb 柱端彎矩表B 軸 C 軸層數 D/∑DV(KN) y(m) (KNm)tC(KNm)bCD/∑DV(KN) y(m) (KNm)Mt (KNm)bC5 4 3 2 1 求梁端彎矩 ： ()lbrilulcM?? blrir lc西南科技大學專科畢業設計說明書25兩端的剪力由梁端的彎矩求得。梁端彎矩剪力及柱的軸力計算表“177。”號表示風荷載可能左右兩個方向作用于框架，當風荷載反方向作用于框架是軸力將變號。計算梁內剪力時，以各梁為脫離體，將梁的左右端彎矩之和除以該梁的跨度即得。計算柱內軸向力時，自上而下逐項疊加節點左右的梁端剪力。當風荷載從 A 側作用時，梁柱的剪力軸力如下圖。邊跨（BC 、DE） 中跨 BC 柱軸力層次 Mb 左 Mb 右 L(m) Vb(KN) Mb 左 Mb 右 L(m) Vb(KN) B、E 柱 C、D 柱5 177。 177。4 177。 177。3 177。 177。2 177。 177。1 177。 177。西南科技大學專科畢業設計說明書26 風載引起的剪力圖左風荷載作用下柱的軸力圖 風載引起的柱的軸力圖左風荷載作用下梁柱的彎矩圖 ：西南科技大學專科畢業設計說明書27左風載引起的柱的彎矩圖（括號內為梁在柱邊緣處彎矩） 框架的內力組合可以考慮四種內力組合形式，即：+,+,+?(SQK+SWK)，+。各層梁的內力組合結果如下表所示，表中 SGK SQK 兩列中的梁彎矩是柱邊梁的彎矩。對于支座負彎矩按相應的組合形式進行計算，求跨間最大正彎矩時，由于組合下左右梁端彎矩不同，在梁上荷載與左右梁端彎矩的作用下，垮內最大正彎矩往往不在跨中，而是偏向梁端彎矩較小的一側，在水平荷載參與組合是有其明顯。此時可根據梁端彎矩組合值及 梁上荷載設計值由平衡條件確定垮內最大正彎矩的位置及數值。（由于本工程中水平荷載作用較小，左右梁端的彎矩相差不懸殊，垮內最大正彎矩可近似取跨中彎矩，以減小計算量。 ）取每層柱頂和柱底兩個控制截面，內力組合形式見框架柱內組合表。西南科技大學專科畢業設計說明書28西南科技大學專科畢業設計說明書29西南科技大學專科畢業設計說明書31西南科技大學專科畢業設計說明書32 框架梁 （以 5 層 AB 跨梁為例，說明計算過程） 梁的正截面受彎承載力計算從梁的內力組合表中選出 AB 跨跨間截面及支座截面的最不利內力（支座截面的內力為支座邊緣控制截面的內力）支座邊緣處：M A= MB= 跨內彎矩：M=梁跨內截面下部受拉，可按 T 形截面進行配筋計算，支座邊緣截面梁上部受拉，可按矩形截面計算。翼緣的計算寬度：按梁的計算跨度 lo 考慮：邊跨 bf’＝ l/3=7500/3=2500mm。中間跨 bf’＝ l/3=2400/3=800mm按梁（縱肋）凈距考慮：b f’=b+Sn=300+3000=3300mm按翼緣高度考慮：ho=ha s=70035=665mm；ho=ha s=40035=365mm因為 hf’/ho=90/665= 此種情況下不起控制作用 ,所以取 bf’=2500mm 和 800mm。梁內縱向鋼筋選用 HRB400(fy =f y’=360N/mm2) ξb =下部跨間截面按單筋 T 形截面計算，因為：西南科技大學專科畢業設計說明書33α1fchf’ bf’(ho hf’/2)=902500(66590/2)= ＞ 屬于一類 T 形截面 260 262039。1 ,. bcs ????????????? 滿 足＜取 =，則 As min=300700=420 mm2?min實配 3 16（ As＝603 mm 2 As min =420 mm2）將下部跨間截面的鋼筋全部伸入支座。則支座截面可按已知受壓鋼筋的雙筋截面計算受拉鋼筋，因本工程梁端彎矩較小，簡化計算，仍可按單筋矩形截面設計。A 支座截面： 260 262039。1 , bcs ?????????????滿 足實配：3 16 （ ＝603 As min=420 mm2）滿足要求。sA2B 支座截面： 260 262039。1 , bcs ?????????????滿 足實配 3 16 （ As＝603 mm 2 As min=420 mm2）滿足要求。其他層的配筋計算結果見下表配筋計算結果見下表西南科技大學專科畢業設計說明書34 梁斜截面受剪受彎承載力計算：箍筋采用 HPB235 級鋼筋， 2/10mNfyv?BC 跨：V=由 ???bhw﹥VkNfc .. ????截面尺寸滿足要求。 ??????hfbVsAvyvt西南科技大學專科畢業設計說明書35按構造要求配筋，取雙肢筋 φ8@200,則 %﹥??sv?%，滿足要求。 ???yvtsvf?其他層梁的斜截面受剪承載力配筋計算結果見下表梁的斜截面受剪承載力配筋計算表斜截面受剪承載力配筋計算層次 截面剪力（KN） 7hfbVsAvtv??實配鋼筋 實際 snAvB C 左 ﹥V ﹤0C 右D 左 ﹥V ﹤05D 右E ﹥V ﹤0BC 左 ﹥V ﹤0C 右D 左 ﹥V ﹤04D 右E 左 ﹥V ﹤0B C 左 ﹥V ﹤0C 右D 左 ﹥V ﹤03D 右E ﹥V ﹤0BC 左 ﹥V ﹤0C 右D 左 ﹥V ﹤02D 右E 左 ﹥V ﹤0B C 左 ﹥V ﹤0C 右D 左 ﹥V ﹤01D 右E ﹥V ﹤0雙肢Ф8﹫200 撓度及裂縫的驗算：西南科技大學專科畢業設計說明書36以 5 層 BC 跨梁為例說明計算過程（1）荷載的計算 梁左所承受的彎矩（標準值）：， ，???梁內所承受的彎矩（標準值）：， ，梁右所承受的彎矩（標準值）：， ，???屋面活荷載的準永久值系數 ，風荷載的準永久值系數 ，樓面活荷載的?0?w?準永久值系數 ，風荷載的準永久值系數 。.0q?0w梁左： ??? Mq32.梁內： K 05..504. KNq 41919???梁右： ..72 （2）計算相關系數梁左： ???hbAEsc?? 260 / ????? ﹤ 取05..57.. ????sktef??? ??西南科技大學專科畢業設計說明書37 ﹤=133mm ，取mhf1039。?mhf1039。? 2133239。20 . NmhAEBfEss ????????? ????21313075. .89412..NmBMsKql??????同樣求得梁內： ???hbAEsc?? 260 / ????? ????sktef??? ﹤=133mm ，取mhf039。?hf39。 ????39。39。39。 ???