土木工程專業(yè)六層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 注：表中恒載和活載的組合,梁端彎矩取調(diào)幅后的數(shù)值,剪力取調(diào)幅前的較大值。圖中M左、M右為調(diào)幅前彎矩值，M左′、M右′為調(diào)幅后彎矩值。剪力值應(yīng)取V左和V左′。 柱內(nèi)力組合、。表中系數(shù)是考慮計算截面以上各層活載不總是同時滿布而對樓面均布活載的一個折減系數(shù)，稱為活載按樓層的折減系數(shù)。 活荷載按樓層的折減系數(shù)墻,柱,基礎(chǔ)計算截面以上的層數(shù)12～34～56～89～20＞20計算截面以上各樓層活荷載的折減系數(shù)()3柱頂MN柱底MN2柱頂MN柱底MN1柱頂MN柱底MN 截面設(shè)計 承載力抗力調(diào)整系數(shù) C柱內(nèi)力組合表6柱頂MN柱底MN5柱頂MN柱底MN4柱頂MN柱底MN3柱頂MN柱底MN2柱頂MN柱底MN1柱頂MN柱底MN：梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算，由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計算時可用半框架，彎矩計算如下圖所示： 柱截面設(shè)計 底層D柱截面設(shè)計以第一，二層D柱為例，混凝土等級為C30，=，=縱筋為HRB335，=300 N/mm2，箍筋為HPB235，=210 N/mm2 軸壓比驗 軸壓比限值類別抗震等級一二三框架柱框架梁由D柱內(nèi)力組合表查得:ⅠⅠ=c==103/(600600)=＜ⅡⅡ=c==103/(600600)=＜ⅢⅢ=c==103/(600600)=＜均滿足軸壓比的要求。正截面承載力的計算 框架結(jié)構(gòu)的變形能力與框架的破壞機制密切相關(guān)，一般框架梁的延性遠大于柱子。梁先屈服使整個框架有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移增大，抗震性能較好。若柱子形成了塑性鉸，則會伴隨產(chǎn)生較大的層間位移，危及結(jié)構(gòu)承受垂直荷載的能力，并可能使結(jié)構(gòu)成為機動體系。因此，在框架設(shè)計中，應(yīng)體現(xiàn)“強柱弱梁”，即一、二級框架的梁柱節(jié)點處，（）。梁、柱端彎矩應(yīng)符合下述公式的要求： 二級框架 =式中—節(jié)點上下柱端順時針或逆時針截面組合的彎矩設(shè)計值之和； ——節(jié)點上、下梁端逆時針或順時針截 面組合的彎矩設(shè)計值之和。地震往返作用，兩個方向的彎矩設(shè)計值均應(yīng)滿足要求，當柱子考慮順時針彎矩之和時，梁應(yīng)考慮逆時針方向彎矩之和，反之亦然?？梢匀山M中較大者計算配筋。由于框架結(jié)構(gòu)的底層柱過早出現(xiàn)塑性屈服，將影響整個結(jié)構(gòu)的變形能力。同時，隨著框架梁塑性鉸的出現(xiàn)，由于塑性內(nèi)力重分布，底層柱的反彎點具有較大地不確定性。因此，對一、。第一層梁與D柱節(jié)點的梁端彎矩值由內(nèi)力組合表查得：左震 +=m 右震 +=m取=m：左震 +=m 右震 +=m梁端取左震，也取左震：=m＜==m取180。=m將和180。的差值按柱的彈性分析彎矩值比分配給節(jié)點上下柱端（即II、IIII截面）。=（）= kNm=（）= kNm=+=m =+=m對底層柱底（IIIIII截面）。== kNm，選擇最不利內(nèi)力并考慮上述各種調(diào)整及抗震調(diào)整系數(shù)后，各截面控制內(nèi)力如下：ⅠⅠ截面：①==m == ②=m =ⅡⅡ截面：①==m == ②=m = ⅢⅢ截面：①==m == ②=m =截面采用對稱配筋，表中： 當＜15時,取= （小偏心受壓）式中 —— 軸向力對截面形心的偏心距；—— 附加偏心距；—— 初始偏心距；—— 偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)；—— 考慮構(gòu)件長細比對構(gòu)件截面曲率的影響系數(shù)； —— 偏心距增大系數(shù)；—— 軸力作用點到受拉鋼筋合力點的距離；—— 混凝土相對受壓區(qū)高度；、——受拉、受壓鋼筋面積。根據(jù)地震震害分析，不同烈度地震作用下鋼筋混凝土框架節(jié)點的破壞程度不同，7度時，未按抗震設(shè)計的多層框架結(jié)構(gòu)節(jié)點較少破壞，因此，對不同的框架，應(yīng)有不同的節(jié)點承載力和延伸要求。《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》規(guī)定，對一、二級抗震等級的框架節(jié)點必須進行受剪承載力計算，而三級抗震等級的框架節(jié)點，僅按構(gòu)造要求配箍，不再進行受剪承載力計算。：　房間編號： 28 邊界條件（左端/下端/右端/上端）：固定/固定/固定/固定/ 荷載： 　永久荷載標準值：g ＝ kN/M2 　可變荷載標準值：q ＝ kN/M2　 計算跨度　Lx =4500 mm?。挥嬎憧缍取y =7200 mm　 板厚　H =100 mm； 砼強度等級：C20；鋼筋強度等級：HPB235 計算方法：彈性算法。 泊松比：μ＝1/5. 考慮活荷載不利組合。：　 Mx =(+)(+) =M　 考慮活載不利布置跨中X向應(yīng)增加的彎矩：　 Mxa =(+) () ^2 =M Mx= + = M Asx= ，實配φ10@125 (As＝) ρmin＝% ， ρ＝%　 My =(+) (+) ^2=M　 考慮活載不利布置跨中Y向應(yīng)增加的彎矩：　 Mya =(+)() ^2 = M My= + =M Asy= ，實配φ 8@180 (As＝) ρmin＝% ， ρ＝%　 Mx39。 =( +) ^2 =M Asx39。= ，實配φ12@100 (As＝,可能與鄰跨有關(guān)系) ρmin＝%，ρ＝%　 My39。=( + ) ^2 = M Asy39。=，實配φ10@100 (As＝,可能與鄰跨有關(guān)系) ρmin＝% ， ρ＝% 跨中撓度驗算： Mk 按荷載效應(yīng)的標準組合計算的彎矩值 Mq 按荷載效應(yīng)的準永久組合計算的彎矩值(1)、撓度和裂縫驗算參數(shù)：　 Mk =(+)( + ) =M　 Mq =(+)(+) =M Es＝＝ Ftk＝＝(2)、在荷載效應(yīng)的標準組合作用下，受彎構(gòu)件的短期剛度 Bs： ①、裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ψ， 按下列公式計算：　 ψ＝ ftk /(ρte σsk) （混凝土規(guī)范式 －2） σsk＝Mk / ( ho As)（混凝土規(guī)范式 －3） σsk＝( 81. 279.) = 矩形截面，Ate＝bh＝1000100.= ρte＝As / Ate （混凝土規(guī)范式 －4） ρte＝279./ 50000.= ψ＝ ( ) = 　當 ψ＜ 時，取ψ ＝ ②、鋼筋彈性模量與混凝土模量的比值 αE： αE＝Es/Ec ＝ ③、受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值 γf39。： 矩形截面，γf39。＝0 ④、縱向受拉鋼筋配筋率 ρ＝As/b /ho ＝279./1000/ 81.= ⑤、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的 Bs 按公式（混凝土規(guī)范式 －1）計算: Bs=EsAsho^2/[++6αEρ/(1+ 39。)] Bs＝210000. 279. 81.^2/[++6(1+)]= M(3)、考慮荷載長期效應(yīng)組合對撓度影響增大影響系數(shù) θ： 按混凝土規(guī)范第 條，當ρ39。＝0時，θ＝(4)、受彎構(gòu)件的長期剛度 B，可按下列公式計算： B＝Mk / [Mq (θ 1) + Mk] Bs （混凝土規(guī)范式 ） B＝[(21)+] =M(5)、撓度 f ＝κ Qk L ^ 4 / B f ＝ ^4/ = f / L＝，滿足規(guī)范要求?。? ①、X方向板帶跨中裂縫： 　裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ψ， 按下列公式計算：　 ψ＝ ftk /(ρte σsk) （混凝土規(guī)范式 －2） σsk＝Mk /( ho As) （混凝土規(guī)范式 －3） σsk＝10^6/( 80. 628.) = 矩形截面，Ate＝bh＝1000100.= ρte＝As /Ate （混凝土規(guī)范式 －4） ρte＝628./ 50000.= ψ＝ ( ) =　ωmax＝αcrψσsk/Es(+Deq/ρte) （混凝土規(guī)范式 －1）　ωmax ＝(20.+) =，滿足規(guī)范要求！ ②、Y方向板帶跨中裂縫： 　裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ψ， 按下列公式計算：　 ψ＝ ftk /(ρte σsk) （混凝土規(guī)范式 －2） σsk＝Mk /( ho As) （混凝土規(guī)范式 －3） σsk＝10^6/( 71.279.) = 矩形截面，Ate＝bh＝1000100.= ρte＝As /Ate （混凝土規(guī)范式 －4） ρte＝279./ 50000.=　當 ρte ＜ 時，取ρte＝ ψ＝ ( ) =　ωmax＝αcrψσsk/Es(+Deq/ρte) （混凝土規(guī)范式 －1）　ωmax＝(20.+) =，滿足規(guī)范要求！ ③、左端支座跨中裂縫： 　裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ψ， 按下列公式計算：　 ψ＝ ftk / (ρte σsk) （混凝土規(guī)范式 －2） σsk＝Mk / ( ho As) （混凝土規(guī)范式 －3） σsk＝10^6/( 79.1131.) = 矩形截面，Ate＝bh＝1000100.= ρte＝As /Ate （混凝土規(guī)范式 －4） ρte＝1131./ 50000.= ψ＝ ( ) =　ωmax＝αcrψσsk/Es(+Deq/ρte) （混凝土規(guī)范式 －1）　ωmax＝(20.+) =，滿足規(guī)范要求 ④、下端支座跨中裂縫： 　裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ψ， 按下列公式計算：　 ψ＝ ftk /(ρte σsk) （混凝土規(guī)范式 －2） σsk＝Mk / ( ho As) （混凝土規(guī)范式 －3） σsk＝10^6/(80. 785.) = 矩形截面，Ate＝bh＝1000100.= ρte＝As / Ate （混凝土規(guī)范式 －4） ρte＝785./ 50000.= ψ＝ () =　ωmax＝αcrψσsk/Es(+Deq/ρte) （混凝土規(guī)范式 －1）　ωmax＝(20.+) = ，滿足規(guī)范要求！ ⑤、右端支座跨中裂縫： 　裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ψ， 按下列公式計算：　 ψ＝ ftk /(ρte σsk) （混凝土規(guī)范式 －2） σsk＝Mk / ( ho As) （混凝土規(guī)范式 －3） σsk＝10^6/( 79.1131.) =