土木工程-威海市某四層高校宿舍樓框架結構設計-資料下載頁

　　

【正文】 構件名稱 K c? iD ?iD 頂層 A、 D 軸柱 20289 710110 B、 C 軸柱 30501 1067541 標準層 A、 D 軸柱 20289 710110 B、 C 軸柱 30501 1067541 首層 A、 D 軸柱 19760 691611 B、 C 軸柱 24190 846657 結構基本自振周期的計算 1jjmjkkVuD??? 1n jjuu??? ju —第 j 層層間水平位移 u —頂點總水平位移 n GjijV ??? 33 jV —在水平力下第 j 層所產生的層間剪力 G —作用在樓層 i 的集中荷載代表值 用假想頂點位移 T? 計算結構基本自振周期，計算過程見表 43 表 43 假想頂點位移 T? 計算結果 層次 Gi(kN) ∑Gi(kN) ∑D(kN/m) ()ium? ()ium 4 710110 3 1067541 2 710110 1 846657 結構基本自振周期考慮非結構墻影響折 減系數 T? =，則結構的基本自振周期為： TTT ??? = = 1T —基本自振周期 TΨ —考慮非承重墻剛度對結構自振周期影響的折減系數 Tμ —假象的結構頂點水平位移，即假想把集中在各樓層處的重力荷載 代表值作為該樓層水平荷載 多遇水平地震作用計算 由于該工程所在地區抗震設防烈度為 7 度，場地為 ? 類，設計地震分組為第 一 組，由表查得 sT g , a x ??? 、由底部剪力法公式： EK 1 eqF=αG 34 EKF —結構總水平地震作用標準值 1α —相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數值 eqG —結構等效總重力荷載，單質點總重力荷載代表值，多質點取總重力荷載代表 值的 EGG? == 由于 gTT?1 ，故 max21 ??? ? gT ?特 征 周 期 式中： 2? — 阻尼調整系數相應的 2? = 縱向地震影響系數 max21 ???? = ? = eqEk GF 1?? == 頂部附加地震作用系數 sTg ? ， sTsT g 4 ??? 不需要考慮頂部附加水平地震作用的影響，即頂部附加地震作用系數： 0?n? i 樓層處水平地震作用 n1(1 δ )iii E KnjjjGHFFGH???? iF —i 樓層處水平地震作用標準值 ,jGiG —分別為集中于樓層 i， j 的重力荷載代表值 ,ijHH—分別為樓層 i， j 的計算高度 35 δn —頂部附加地震作用系數 如圖 43 對于多質點體系，對于多質點 體系結構底部總縱向水平地震作用標準值： 圖 43 樓層水平地震作用標準值 質點 i 的水平地震作用標準值，樓層地震剪力及數層層間位移的計算過程見表 44 表 44 Fi， Vi， iu? 的計算過程 層 Gi(kN) iH (m) iiGH ? iiHG iF (kN) Vi(kN) ?D ? ?ium? 4 710110 3 1067541 2 691611 1 3070 846657 im1Vμ =jjkk D?? 36 μ —第 j 層層間水平位移 jkD —第 j 層第 k 柱的側向剛度 μθ jj jh? θj —各層的彈性位移角 由表可知 樓層最大位移 發生在第二層故 與樓層層高之比 u 0 .0 0 4 2 1 1= = h 3 .6 8 6 0 5 5 0，滿足位移要求。 地震作用下彎矩圖 37 地震作用下軸力圖 5 內力計算 恒載作用下框架的內力 恒荷載作用下框架受荷簡圖如圖 42。 恒載作用下框架的彎矩計算 豎向荷載作用下的內力一般可采用近似法，有分層法，彎矩二次分配法和迭代法。當框架為少層少跨時，采用彎矩二次分配法較為理想。這里豎向荷載作用下的內力計算采用分層法。 38 豎向荷載作用下，框架的內力分析除活荷載較大的工業與民用建筑。可以不考慮活荷載的不利布置，這樣求得的框架內力，梁跨中彎距較考慮活載不利布置法求得的彎局偏低，但當活載占總荷載的比例較小時，其影響很小 。 若活荷載占總荷載的比例較大時 ，可在截面配筋時，將跨中彎距乘以 ~ 的較大系數。 取 6 軸框架為計算單元，計算單元寬度為 4 米，部分樓面荷載，通過縱向框架梁，以集中力的形式傳遞給橫向框架梁，作用于各節點上 恒荷載作用下的彎矩、剪力可按下面公式求得： 212AB qlM ?? 212BA qlM ? 根據梁、柱相對線剛度，算出各節點的彎矩分配系數 ij? : /( )ij c bi i i? ? ? ?? 節點處的彎矩分配系數按相對剛度比計算，如圖 51 所示。 39 圖 51 A、 B 軸柱彎矩各層分配系數簡圖 彎矩分配及傳遞 在分層法中，用彎矩分配法計算分層單元的桿端彎矩時，任一節點的不平衡彎矩都將影響到節點所在單元中的所有桿件。而彎矩二次分配法假定任一節點的不平衡彎矩只影響至與該節點相交的各桿件的遠端 。因此可將彎矩分配法的循環次數簡化到一次分配、一次傳遞、再一次分配。 梁端柱端彎矩采用彎矩分配法計算。 （其計算要點）（ 1） 除底層柱外的其于各層柱的相對線剛度乘以 。 （ 2） 用彎矩分配法計算每一個敞口單元的桿端彎矩，底層柱的傳遞系數為 ，其余各層柱的傳遞系數為 1/3，其他桿件傳遞系數為 1/2。（ 3）分別對每層進行力矩分配計算，并疊加得到最終結果，若節點出現的不平衡彎矩較小（小于10%），直接按疊加成果進行下一步計算，否則再分配一次，修正原桿端彎矩，得到最終計算結果。（ 4)一般情況分層法用于計算強柱弱梁型 對稱框架結構誤差較小，精度較高。 計算過程如表 51 所示： 表 51 恒載作用下的框架彎矩內力二次分配表 層 項目 上柱 下端 下柱 上端 邊梁 左側 邊梁右側 上柱 下端 下柱 上端 中跨 左側 40 4層 分配系數 彎矩值 分配值 傳遞 分配值 傳遞 分配值 分配結果 3層 分配系數 彎矩值 . 分配值 傳遞 分配值 傳遞 分配值 分配結果 （續表） 表 51 恒載作用下的框架彎矩內力二次分配表 層 項目 上柱 下柱 邊梁 邊梁 上柱 下柱 中跨 41 下端 上端 左側 右側 下端 上端 左側 2 層 分配系數 彎矩 值 分配值 傳遞 分配值 傳遞 分配值 分配結果 1 層 分配系數 彎矩值 分配值 傳遞 分配值 傳遞 分配值 分配結果 柱底 彎矩值 42 恒載作用下框架的梁端剪力和軸力計算 梁端剪力 V =Vq+Vm 式中： Vq梁上均布荷載引起的剪力，取 Vq=ql/2； Vm梁端彎矩引起的剪力，取 Vm=∑M/l。 ∑M=M +M右左 柱軸力 N=V+P 式中： P柱頂豎向集中荷載。 V梁端剪力 具體計算結果見表 52， 53， 54。 表 52 恒載作用下 AB 梁端剪力計算 層號 q (kN/m) l m ql/2 (kN) ∑M/l (kN) VA= ql/2∑M/l (kN) VB= ql/2+∑M/l (kN) 4 3 2 1 43 表 53 恒載作用下 BC 梁端剪力計算 層號 q (kN/m) l m ql/2 (kN) ∑M/l (kN) BV = ql/2∑M/l (kN) CV = ql/2+∑M/l (kN) 4 0 3 0 2 0 1 0 表 54 恒載作用下的剪力和軸力 層次 總剪力 柱軸力 （ KN） AB 跨 BC 跨 A柱 B 柱 VA VB VB = VC N 頂 N 底 N 頂 N 底 4 3 2 1 N 頂 =V+P+ N?柱 N 底 =V+P+ N?柱+柱自重 44 活載作用下框架的內力 屋面、樓面活荷載作用下框架受荷簡圖如圖 42。采用與恒載相同的計算方法 表 55 活載作用下的框架彎矩內力二次分配表 層 項目 上柱 下端 下柱 上端 邊梁 左側 邊梁右側 上柱 下端 下柱 上端 中跨 左側 4層 分配系數 彎矩值 分配值 傳遞 分配值 傳遞 分配值 分配結果 3層 分配系數 彎矩值 分配值 傳遞 分配值 傳遞 45 分配 值 分配結果 2層 分配系數 彎矩值 分配值 傳遞 分配值 傳遞 分配值 分配結果 1層 分配系數 彎矩值 分配值 傳遞 分配值 傳遞 分配值 分配結果 柱底 彎矩值 46 表 56 活載 作用下 AB 梁端剪力計算 層號 q (kN/m) l m ql/2 (kN) ∑M/l (kN) VA= ql/2∑M/