土木工程畢業設計計算書完整版新規范-資料下載頁

　　

【正文】 c. 活載作用下梁的彎矩圖 用彎矩二次分配法計算框架彎矩：具體過程見表 2－ 5： 計算跨中最大彎矩：計算方法同計算恒載的最大彎矩方法一致。對于 AC梁，為了簡化計算，均布活載按 q=。 M0=21 ql x－ 21 qx2+[l1 P1b1x－ P1(x－ a1)]+ l1 P2b2x M=－ [（ M2－ M1） lx + M1]+ M0 對第六層：對于 AC 梁，設 x處有最大彎矩 M0=21 － 21 +[ － (x－ )] + 35 =－ ++135 M=－ [（ M2－ M1） lx + M1]+ M0 =－ [（ － 53） + 53] － ++135 =－ （ x － ） 2+， ≤ x≤ 當 x= 時，有 Mmax= 對于 CF梁，可認為跨中就是最大彎矩處： M0=81 +41 = ， Mmax=－ [21（ M1－ M2） + M1]+ M0 =－ [21（ － ） +]+ = 其余計算類似，詳 見表 2－ 6。 內力調幅：將中間支座（ C 支座）兩端彎矩乘以調幅系數 ， 跨中彎矩乘以調幅系數 ， A和 F支座負彎矩較小，這里不作調幅。詳見下表（表 2－ 6） 表 2－ 6 MA (KN m) MAC中 (KN m) MC左 (KN m) MC右 (KN m) MCF中(KN m) MF (KN m) 6層 － 53 － 調幅后 － 53 － 5層 － 77 74..0 － 調幅后 － 77 － 4層 － － 81 調幅后 － － 3層 － ― 81 調幅后 － ― 2層 － － 調幅后 － － 1層 － － 調幅后 － － 最后畫出彎矩圖：見圖－ 12 圖－ 12 以調幅前的梁端彎矩進行剪力計算： 第六層： AC梁和 CF 梁，偏安全計算，取 q=， QAC=21 + 6+ 35 =； QCA=－ 21 － － 35 =－ ； QCF=21 +21 =； QFC= － 根據公式 V=－ l1 （ MAC+MCA） + QAC（公式中的 M 和 Q 均以順時針旋轉為正。） 可得 VA=－l1（ MAC+MCA） + QAC=－ (－ 53+)+=； VC左 =－ (－ 53+)－ =－ ； VC右 =－ (－ +) +=； VF =－ (－ +) － =－ 。 對 A 柱： V=－l1（ M 上 +M 下 ） =－ (50+)=－ ； 對 C 柱： V=－ l1 （ M 上 +M 下 ） =－ (－ － )=－ ； 對 F 柱： V=－ l1 （ M 上 +M 下 ） =－ (－ － )=－ ； 采用相同的方法，可以計算出各層各構件的剪力，計算結果詳見圖－ 12 圖－ 13 活載的軸力可由在活載作用下的梁的剪力加上柱上的集中力求出 現在計算 A柱軸力 (受拉為正， 受壓為負 )： 六層： NA6上 =－ VA6－ FA6=－ － =－ 74KN； NA6下 = NA6上 =－ 74 KN； 五層： NA5上 = NA6下 － VA5－ FA5 =－ 74－ － =－ ； NA5下 = NA5上 =－ ； 四層： NA4上 = NA5下 － VA4－ FA4 =－ － － =－ ； NA4下 = NA4上 =－ ； 三層： NA3上 = NA4下 － VA3－ FA3 =－ － － =－ ； NA3下 =N A3上 =－ ； 二層： NA2上 = NA3下 － VA2－ FA2 =－ － － =－ ； NA2下 = NA2上 =－ ； 一層： NA1上 =N A2下 － VA1－ FA1=－ － － =－ ； NA1下 = NA1上 =－－ ； 同理可計算出 C柱和 F 柱的一到六層的軸力，詳見軸力圖（圖－ 14）： 考慮活載傳給墻、柱、基 礎的折減： 1層：折減系數為 1； 2－ 3層：折減系數為 ； 4－ 5層：折減系數為 ； 6－ 8層：折減系數為 。現取 4到 6層折減系數均為 ，其它樓層的折減系數按規定取。也以 A柱為例， 六層： NA6上 =－ VA6－ FA6=－ － =－ 74KN； NA6下 = NA6上 =－ 74 KN 五層： NA5上 = NA6下 － VA5－ FA5 =－ 74 － － =－ ； NA5下 = NA5上 =－ ； 四層： NA4上 =（ NA6下 － VA5－ FA5） － VA4－ FA4 =（－ 74－ － ） +－ － =－ ； NA4下 = NA4上 =－ ； 三層： NA3上 = [NA6下 +（－ VA5－ FA5） +（－ VA4－ FA4） ] － VA3－ FA3 =[－ 74+（－ － ） +（－ － ） ] － ； 括號內數值為折減后的軸力值負表示受壓，正表示受拉=－ KN NA3下 =N A3上 =－ ； 二層： NA2上 = [－ 74+（－ － ） +（－ － ）） ] +（－ － ） － － =－ 300KN； NA2下 = NA2上 =－ 300KN； 一層： NA1上 = [－ 74+（－ － ） +（－ － ）） ] +（－ － ） +（－ － ） － － =－ ； NA1下 = NA1上 =－－ ； 同理可計算出 C柱和 F 柱的一到六層的折減后的軸力，詳見軸力圖（圖－ 14） 圖－ 14 查荷載規范中全國基本風壓分布圖可知貴陽市基本風壓值（重現期為 50年）為 KN/m2。垂直于建筑物表面上的風荷載標準值按ω K下式計算： ω K=β Z μ S μ Z ω 0 風荷載體型系數μ S ，查荷載規范可知，矩形平面建筑μ S =； 風壓高度變化系數μ Z ，本工程建在貴陽市郊區，地面粗糙度類別為 B類，查荷載規范中μ Z 之值，按內插法計算。 建筑總高 H=+ 5=（ m） 30m，故取風振系數β Z = 各層風荷載標準值計算結果見（表 1）。取 11軸框架為計算單元，則沿房屋高度的分布風載標準值為： q(z)=ω K= Z μ S μ Z ω 0(KN/m) 樓層節點上集中力 : 計算在風荷載作用下各樓層節點上集中力時，假定風荷載在層間為均勻分布，并假定上下相鄰各半層層高范圍內的風荷載按集中力作用在本層樓面上。 第一層節點上集中力標準值： F1=（ +） =(KN) 其余樓層節點上集中力標準值見表 27： 各層風荷載標準值及樓層節點集中力標準值表 表 27 樓層 距地面高度 HI（ m） β Z μ Z μ S ω 0 q(z) (KN/m) 樓層節點上集中力標準值Fi(KN) 6 5 4 3 2 1 ib和 ic， 詳見 。 風荷載剪力計算詳見下表（表 28）： 風荷載作用層剪力表 表 28 層號 i 層高（計算高度 ） hi（ m） 各層集中力 Fi（ KN） 各層剪力 Vi= ∑ Fi（ KN） 6 5 25 4 3 2 1 移剛度 D D 值為使柱上下端產生單位相對位移所需施加的水平力，計算公式為： D=α C（ 12 ic/h2） 各柱抗側移剛度 D 見（表 29） 設第 i層第 j 個柱的 D 值為 Dij，該層柱總數為 m，該層任意柱的剪力為： Vij= Vi（ Dij/ ∑ Dij） 各柱剪力計算結果見（表 29） 水平荷載作用下抗側移剛度 D及柱剪力 Vij計算表 表 29 層 /hi 柱列軸號 相 對線剛 度 ic K=∑ ib/ 2ic 底層 K=∑ ib/ ic α C=K/（ 2+K） 底層 α C=（ +K） /（ 2+K） Di=α C ic相 12 /hi2 ∑ Di Vij （ KN） 6/ A C F 5/ A C F 4/ A C F 3/ A C F 2/ A C F 1/ A C F 注：∑ Di的值是按照相對剛度 ic相 計算出來的值。 y 反彎點距柱下端距離為 yh： y=y0+y1+y2+y3 式中 y0— 標準反彎點高度系數， y1— 考慮上下層梁剛度不同時反彎點高度比的修正值 y2,y3— 考慮上下層層高變化時反彎點高度比的修正值 y0根據結構總層數 m及該柱所在層 n 及 K 值查表。 例如，計算 6 層 A 柱反彎點高度系數 y：由 m=6， n=6， K=，查表得，y0=， 上下層梁相對剛度無變化， y1=0；最上層柱 y2=0；下 層層高與本層層高之比α 3= h9/ h10=1，查表得， y3=0； A柱反彎點高度系數為： y=y0+y1+y2+y3=+0+0+0=. 其余各柱反彎點高度系數見（表 210）。 根據各柱分配到的剪力及反彎點位置 yh 計算第 i 層第 j個柱的柱端彎矩。 上端彎矩： Mtij=.（ 1y）； 下端彎矩： Mbij=； 計算結果見（表 210）。 風荷載作用下柱反彎點高度比及柱端彎矩 表 210 層 /hi 柱列軸號 K α 1 α 2 α 3 y0 y1 y2 y3 y Mtij （ KN.m） Mbij （ ） 6/ A 1 1 0 0 0 C 1 1 0 0 0 F 1 1 0 0 0 5/ A 1 1 1 0 0 0 C 1 1 1 0 0 0 F 1 1 1 0 0 0 4/ A 1 1 1 0 0 0 C 1 1 1 0 0 0 F 1 1 1 0 0 0 3/ A 1 1 0 0 0 C 1 1 1 0 0 0 F 1 1 1 0 0 0 2/ A 1 1 1.5 0 0 0 C 1 1 1.5 0 0 0 F 1 1 1.5 0 0 0 1/ A － － 0 0 0 C － － 0 0 0 F － － 0 0 0 由柱端彎矩，并根據節點平衡原理計算梁端彎矩。 邊跨外邊緣處的梁端彎矩 Mbi= Mtij+ Mbi+1， j 中間支座處的梁端彎矩 Mlbi= （ Mtij+ Mbi+1， j）（ ilb/ ilb+ irb） Mrbi= （ Mtij+ Mbi+1， j）（ irb/ ilb+ irb） 框架在風荷載作用下的彎矩見（圖 2）。 根據力平衡原理，由梁端彎矩和作用在梁上的豎向荷載可求出梁支座剪力；柱 軸力可由計算截面之上的梁端剪力之和求得。 框架在風荷載作用下的梁端剪力及柱軸力見（圖 3）（圖 4）。