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PAGEPAGE751畢業(yè)論文學(xué)校:甘肅電大直屬學(xué)院班級(jí):12春土木工程本科-2姓名:李興文學(xué)號(hào):1262001208628框剪住宅樓計(jì)算書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)較好地符合我們將來(lái)所從事的工程內(nèi)容,通過(guò)完成這次設(shè)計(jì),使我更好地了解工程結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)細(xì)節(jié)內(nèi)容,也是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和總結(jié),使專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)化。本文敘述的是位于某繁華路段的十五層住宅樓。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu);要求七度抗震。設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),選取一榀有代表性的框架進(jìn)行計(jì)算。本論文主要包括以下內(nèi)容:一、荷載計(jì)算,包括恒載、活載、風(fēng)載和地震荷載。二、內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合。三、框架梁柱的配筋。四、樓梯,基礎(chǔ)的計(jì)算。五、電算結(jié)果。六、及參考文獻(xiàn)。該設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn):一、在考慮建筑、結(jié)構(gòu)要求的同時(shí)考慮了施工要求及可行性。二、針對(duì)不同荷載的特點(diǎn)采用了多種不同的計(jì)算方法,對(duì)知識(shí)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的復(fù)習(xí)。三、利用電算對(duì)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)算,掌握了廣廈CAD的用法,使結(jié)果更加有說(shuō)服力。關(guān)鍵詞[1]:框架剪力墻結(jié)構(gòu)梁柱鋼筋混凝土地震荷載目錄1 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 11.1 短肢剪力墻的定義 11.2 短肢剪力墻的界定方法 11.3 短肢剪力墻設(shè)計(jì) 11.4 短肢剪力墻設(shè)計(jì)抗震加強(qiáng) 21.5 短肢剪力墻受力分析 22 建筑設(shè)計(jì)部分 32.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 32.2 標(biāo)高及建筑細(xì)部做法 33 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分 33.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 43.2 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 43.2.1 結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置 43.2.2 確定鋼筋及混凝土強(qiáng)度等級(jí) 53.2.3 估計(jì)板、柱、梁的截面尺寸 53.2.4 確定計(jì)算簡(jiǎn)圖 53.2.5 恒載計(jì)算 73.2.6 樓面活荷載計(jì)算[6] 103.2.7 風(fēng)荷載計(jì)算[7] 103.3 水平荷載內(nèi)力計(jì)算 113.3.1 地震作用下的內(nèi)力計(jì)算[8] 113.3.2 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 213.4 豎向荷載內(nèi)力計(jì)算[9] 263.4.1 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算 263.4.2 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 393.5 荷載內(nèi)力組合 483.6 構(gòu)件設(shè)計(jì)[11] 633.6.1 框架梁的配筋計(jì)算(梁截面200㎜×450㎜) 633.6.2 框架柱的配筋計(jì)算 643.7 樓梯設(shè)計(jì)[12] 663.7.1 梯段板設(shè)計(jì) 673.7.2 平臺(tái)板設(shè)計(jì) 673.8 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[13] 68剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求短肢剪力墻的定義短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻。但《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.1.2條規(guī)定高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu),短肢剪力墻較多時(shí),應(yīng)布置筒體(或一般剪力墻),形成短肢剪力墻與筒體(或一般剪力墻)共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻的界定方法《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.1.3條規(guī)定了B級(jí)高度高層建筑和9度抗震設(shè)計(jì)的A級(jí)高度高層建筑,不應(yīng)采用第7.1.2條規(guī)定的具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的必要條件:抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不大于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的下限:當(dāng)短肢墻較少時(shí),如短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的15%~40%,則可以按普通剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。下限規(guī)范沒(méi)有規(guī)定,用戶可以靈活掌握。B級(jí)高度高層建筑和9度抗震設(shè)計(jì)的A級(jí)高度高層建筑,即使置筒體,也不能采用。最大適用高度比高規(guī)表4.2.2-1中剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定值適當(dāng)降低,且7度和8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)分別不應(yīng)大于100m和60m。在剪力墻結(jié)構(gòu)中,只有個(gè)別小墻肢,不應(yīng)看成短肢剪力墻結(jié)構(gòu)而應(yīng)作為一般剪力墻結(jié)構(gòu)處理。短肢剪力墻結(jié)構(gòu),其首先應(yīng)是全剪力墻結(jié)構(gòu),應(yīng)有足夠的長(zhǎng)肢剪力墻。如果把短肢墻看成異形柱,則短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以認(rèn)為呈框剪結(jié)構(gòu)的變形特征。當(dāng)結(jié)構(gòu)形式符合短肢剪力墻結(jié)構(gòu)形式后,才能在軟件“總信息”參數(shù)的結(jié)構(gòu)體系中,定義結(jié)構(gòu)為“短肢剪力墻結(jié)構(gòu)”。短肢剪力墻設(shè)計(jì)短肢墻設(shè)計(jì):短肢剪力墻:5<H/B<8(墻肢數(shù)≤兩肢);剪力墻:H/B>8(不限)。當(dāng)有大于兩肢的短肢墻或異形柱時(shí),盡管各肢的長(zhǎng)寬比符合要求,也宜按墻輸入設(shè)計(jì)。短肢墻設(shè)計(jì)主要參數(shù):軸壓比(按剪力墻)、剛度(墻輸入、采用殼元或薄壁桿元)、配筋(按剪力墻)、構(gòu)造(按高規(guī)的短肢墻構(gòu)造)。弱短肢剪力墻(截面高厚之比小于5的墻肢):高規(guī)7.2.5條文規(guī)定了不宜采用墻肢截面高度與厚度之比小于為5的剪力墻;當(dāng)其小于5時(shí),其在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比,抗震等級(jí)為一級(jí)(9度)、一級(jí)(7、8度)、二級(jí)、三級(jí)時(shí)分別不宜大于0.3、0.4、0.5和0.6。短墻(截面高度之比不大于3的墻肢):高規(guī)7.2.5條文和抗震規(guī)范6.4.9條文規(guī)定剪力墻的截面高度與厚度之比不大于3時(shí),應(yīng)按柱的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),底部加強(qiáng)部位縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于1.2%,其它部位不應(yīng)小于1.0%,箍筋應(yīng)沿全高加密。短肢剪力墻設(shè)計(jì)抗震加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)[4]時(shí),短肢剪力墻的抗震等級(jí)應(yīng)比高規(guī)4.8.2規(guī)定的剪力墻的抗震等級(jí)提高一級(jí)采用。各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比,抗震等級(jí)為一、二、三時(shí)分別不宜大于0.5、0.6和0.7;對(duì)于無(wú)翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻,其軸壓比限值相應(yīng)降低0.1。除底部加強(qiáng)部位應(yīng)按高規(guī)7.2.10條調(diào)整剪力設(shè)計(jì)值外,其它各層短肢剪力墻的剪力設(shè)計(jì)值,一、二級(jí)抗震等級(jí)應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2。短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率,底部加強(qiáng)部位不宜小于1.2%,其它部位不宜小于1.0%。短肢剪力墻截面厚度不應(yīng)小于200mm。7度和8度抗震設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪力墻宜設(shè)置翼緣。一字形短肢剪力墻平面外不宜布置與之單側(cè)相交的樓面梁。高規(guī)7.2.1條文規(guī)定了帶有筒體和短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。短肢剪力墻受力分析短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是指墻肢的長(zhǎng)度為厚度的5-8倍剪力墻結(jié)構(gòu),常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折線型、“一”字型。該結(jié)構(gòu)型式的特點(diǎn)是:(1)結(jié)合建筑平面,利用間隔墻位置來(lái)布置豎向構(gòu)件,基本上不與建筑使用功能發(fā)生矛盾;(2)墻的數(shù)量可多可少,肢長(zhǎng)可長(zhǎng)可短,主要視抗側(cè)力的需要而定,還可通過(guò)不同的尺寸和布置來(lái)調(diào)整剛度中心的位置;(3)能靈活布置,可選擇的方案較多,樓蓋方案簡(jiǎn)單;(4)連接各墻的梁,隨墻肢位置而設(shè)于間隔墻豎平面內(nèi),可隱蔽;(5)根據(jù)建筑平面的抗側(cè)剛度的需要,利用中心剪力墻,形成主要的抗側(cè)力構(gòu)件,較易滿足剛度和強(qiáng)度要求。對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算,因其是剪力墻大開(kāi)口而成,所以基本上與普通剪力墻結(jié)構(gòu)分析相同,可采用三維桿-系簿壁柱空間分析方法或空間桿-墻組元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,廣東省建筑設(shè)計(jì)院的廣廈CAD的SS模塊,后者如建研院的TBSSAP、SATWE,清華大學(xué)的TUS,廣東省建院的SSW等。其中空間桿墻組元分析方法計(jì)算模型更符合實(shí)際情況,精度較高。雖然三維桿系-簿壁柱空間分析程序使用較早、應(yīng)用較廣,但對(duì)墻肢較長(zhǎng)的短肢剪力墻,應(yīng)該用空間桿-墻組元程序進(jìn)行校核。建筑設(shè)計(jì)部分本工程是一棟十五層住宅樓,層高均為3.0m。采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu),建筑工程等級(jí)為二級(jí)、耐火等級(jí)為二級(jí),合理使用年限為50年,屋面防水等級(jí)為二級(jí),本地區(qū)為6度抗震設(shè)防區(qū)。設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和建筑設(shè)計(jì)規(guī)范[2][3]標(biāo)高及建筑細(xì)部做法1、設(shè)計(jì)標(biāo)高:室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高為±0.000,室內(nèi)外高差為450㎜。2、墻身做法:墻身采用粉煤灰加氣混凝土砌塊。內(nèi)外墻采用雙面粉刷。3、屋面做法:平屋面是油氈防水層(三氈四油上鋪小石子),20mm厚1:2.5水泥砂漿找平層,鏤空欄桿;坡屋面是25mm厚擠塑聚苯保溫層,青攤瓦。100㎜厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板。4、樓面做法:20mm厚1:2.5水泥砂漿找平層,100㎜厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板。5、底層地面做法:10㎜水磨石地面,20㎜厚水泥砂漿打底,100㎜厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板,10㎜厚水泥石膏砂漿。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分本工程是一棟十五層高層住宅樓,層高均為3.0mm。縱向30.8米,橫向19米,總高度為52.75米。本工程采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu),梁柱和樓板均為現(xiàn)澆,墻體為粉煤灰加氣混凝土砌塊。設(shè)計(jì)依據(jù)1、建筑施工圖和國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范[4][5]2、氣象條件氣溫:年平均氣溫5.7℃-29.5℃,最高氣溫雨量:年平均降雨量998.1㎜,最大降雨量195.2㎜/日風(fēng)向:一月:C22NNE13七月:C22NNE11風(fēng)壓:0.35kN/㎡3、工程地質(zhì)及水文資料:地層自上而下為(1)雜填土層:厚度約為3.0m(2)粉質(zhì)粘土:厚度約為15.6m;fak=120KPa,Es=6.0MPa,qsia=35KPa(3)粉砂:厚5.0m;fak=185KPa,Es=16.0MPa,qsia=45KPa(4)細(xì)砂:fak=270KPa,Es=19.5MPa,qsia=55KPa,qpa=2400KPa地下水位于地表以下1.5m。4、抗震設(shè)防烈度按6度設(shè)防,地震分組第一組,地震加速度Sa=0.05g。結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置由于建筑總長(zhǎng)度不超過(guò)55M,且為保溫隔熱屋面,所以不設(shè)變形縫。確定鋼筋及混凝土強(qiáng)度等級(jí)柱、梁、板等部位均采用C30砼(Ec=3.00×107kN/㎡)除承臺(tái)采用Ⅲ級(jí)鋼筋(fy=360N/mm2)外,其余受力鋼筋均為Ⅱ級(jí)(fy=300N/㎜2)。估計(jì)板、柱、梁的截面尺寸1、板預(yù)取板厚100㎜(考慮到樓面荷載不大,且經(jīng)濟(jì)的因素)2、柱因建筑美觀要求,且設(shè)防烈度為6度,將柱設(shè)計(jì)為方柱,尺寸為1-5層400㎜×650㎜;6-10層400㎜×600㎜;11-15層350㎜×550㎜。3、梁橫梁:hb=(1/8~1/12)lb=(1/8~1/12)×4800=600~400㎜取hb=450㎜;bb=(1/3~1/2)hb=(1/3~1/2)×450=150~225㎜取bb=200㎜縱梁最大跨:hb=(1/8~1/12)lb=(1/8~1/12)×7200=600~900㎜取hb=650㎜;bb=(1/3~1/2)hb=(1/3~1/2)×650=217~325㎜確定計(jì)算簡(jiǎn)圖取一榀框架計(jì)算。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面,框架梁與柱剛接。底層柱高從基礎(chǔ)頂面至二層樓面,根據(jù)地質(zhì)條件,確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為500㎜,由此求得底層層高為3950㎜,其余各層的柱高即為其層高3000㎜。其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆板的作用,取I=2IO(IO為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩)。1-5層:左跨梁:i=1/12×2E×0.2×0.453/3.7=8.21×10-4E右跨梁:i=1/12×2E×0.2×0.453/4.8=6.33×10-4E上部柱:i=1/12×E×0.4×0.653/3=30.51×10-4E底層柱:i=1/12×E×0.4×0.653/3.95=23.18×10-4E6-10層:左跨梁:i=1/12×2E×0.2×0.453/3.7=8.21×10-4E右跨梁:i=1/12×2E×0.2×0.453/4.8=6.33×10-4E柱:i=1/12×E×0.4×0.603/3=24.0×10-4E11-15層:左跨梁:i=1/12×2E×0.2×0.453/3.7=8.21×10-4E右跨梁:i=1/12×2E×0.2×0.453/4.8=6.33×10-4E柱:i=1/12×E×0.35×0.553/3=16.18×10-4E16層(閣樓):左跨梁:i=1/12×2E×0.2×0.453/3.7=8.21×10-4E右跨梁:i=1/12×2E×0.2×0.453/4.8=6.33×10-4E柱:i=1/12×E×0.35×0.553/4.6=10.55×10-4E恒載計(jì)算1、屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值油氈防水層(三氈四油上鋪小石子)0.4kN/m220mm厚1:2.5水泥砂漿找平層0.02×20=0.4kN/m225mm厚擠塑聚苯保溫層0.025×10=1.25kN/m2100mm厚鋼筋混凝土樓板0.1×25=2.5kN/m220mm厚抹灰0.02×17=0.34kN/m2平屋面鏤空欄桿0.5kN/m2坡屋面瓦重0.5kN/m2屋面恒載4.39kN/m2框架梁自重0.2×0.45×25=2.25kN/m梁側(cè)粉刷2×(0.45-0.1)×0.02×17=0.238kN/m因此,作用在閣樓層框架梁上的線荷載為:g16左1=g16右1=2.49kN/mg16左2=g16右2=4.39×(4.3/2+2.1)=18.66kN/m2、樓面荷載值:20mm厚1:2.5水泥砂漿找平層0.02×20=0.4kN/m2100mm厚鋼筋混凝土樓板0.1×25=2.5kN/m220mm厚抹灰0.34kN/m2樓面恒載3.24kN/m2框架梁自重及梁側(cè)粉刷2.49kN/m邊跨填充墻自重2.02×(3-0.35)=5.35kN/m墻面粉刷(3-0.35)×0.02×2×17=1.8kN/m因此,作用在中間層框架梁上的線荷載為:g左1=g右1=2.49+5.35+1.8=9.64kN/mg15左2=g15右2=4.39×3.6+3.24×4.3/2=22.77kN/mg左2=g右2=3.24×(4.3/2+3.6)=18.63kN/m3、屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱梁自重0.2×0.45×(4.3/2+3.6)×25=12.94kN粉刷0.238×5.75=1.37kN梁傳來(lái)屋面自重1/2×7.2×1/2×4.3×4.39=33.98kN頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載G16左=G16右=48.29kN中柱梁自重12.94kN粉刷1.37kN梁傳來(lái)屋面自重2×33.98=67.96kN頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載G16中=82.27kN4、樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱梁自重12.94kN粉刷1.37kN墻體自重+粉刷(5.35+1.80)×3.2=22.9kN(5.35+1.80)×4.3/2=15.38kN框架柱自重1-5層0.4×0.65×3×25=19.5kN6-10層0.4×0.60×3×25=18kN11-15層0.35×0.55×3×25=14.44kN粉刷1-5層2×0.65×0.02×3×17=1.33kN6-10層2×0.60×0.02×3×17=1.22kN11-15層2×0.55×0.02×3×17=1.12kN梁傳來(lái)樓面自重1/2×7.2×1/2×4.3×3.24=25.08kN中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載1-5層G左=G右=98.45kN6-10層G左=G右=96.90kN11-15層G左=G右=93.24kN中柱梁自重12.94kN粉刷1.37kN內(nèi)縱墻自重1.57×(3-0.45)×(5.75-0.4)=21.42kN粉刷5.35×2.55×0.02×2×17=9.36kN框架柱自重1-5層0.4×0.65×3×25=19.5kN6-10層0.4×0.60×3×25=18kN11-15層0.35×0.55×3×25=14.44kN粉刷1-5層2×0.65×0.02×3×17=1.33kN6-10層2×0.60×0.02×3×17=1.22kN11-15層2×0.55×0.02×3×17=1.12kN梁傳來(lái)樓面自重2×25.08=50.16kN中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載1-5層G中=116.00kN6-10層G中=114.39kN11-15層G中=111.01kN樓面活荷載計(jì)算[6]P16左=P16右=2×5.75=11.5kN/mP16=P16=1/2×7.2×1/2×4.3×2=15.48kNP16中=1/2×7.2×1/2×4.3×2+1/2×7.2×1/2×4.3×2=30.96kNP左=P右=2×5.75=11.5kN/mP=P=1/2×7.2×1/2×4.3×2=15.48kNP中=1/2×7.2×1/2×4.3×2+1/2×7.2×1/2×4.3×2=30.96kN風(fēng)荷載計(jì)算[7]風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式:w=βzμsμzωo[4]將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載,計(jì)算過(guò)程如下表:(表中為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積)風(fēng)荷載計(jì)算層次βzμzμsωozA(㎡)Pw(kN)161.11.661.50.3548.013.2311.53151.11.621.30.3545.021.8516.11141.11.581.30.3542.017.2512.40131.11.551.30.3539.017.2512.17121.11.491.30.3536.017.2511.69111.11.451.30.3533.017.2511.38101.01.421.30.3530.017.2511.1591.01.391.30.3527.017.2510.9181.01.361.30.3524.017.2510.6771.0521.017.259.8161.0518.017.259.7251.01.731.30.3515.017.259.2141.01.091.30.3512.017.258.5531.01.01.30.359.017.257.8521.01.01.30.356.017.257.8511.01.01.30.353.018.548.44水平荷載內(nèi)力計(jì)算地震作用下的內(nèi)力計(jì)算[8]1、計(jì)算重力荷載代表值(1)屋面均布荷載4.39kN/m2屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值(3.7+4.8)×(4.3/2+2.1)×4.39=158.61kN(2)樓面均布荷載3.24kN/m2樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值(3.7+4.8)×5.75×3.24=158.36kN(3)屋面均布活荷載0.5kN/m2(不上人屋面)雪荷載0.4kN/m2(4)樓面均布活荷載2.0kN/m2各層樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值(3.7+4.8)×5.75×2=97.75kN(5)梁柱自重(包括抹灰量)縱向框架梁自重12.94kN橫向框架梁自重19.13kN抹灰1.37kN抹灰2.02kN14.31kN21.15kN1-5層框架柱自重19.5kN粉刷1.33kN20.83kN6-10層框架柱自重18.0kN粉刷1.22kN19.22kN11-15層框架柱自重14.44kN粉刷1.12kN15.56kN(6)墻體自重(由前面已統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)得出)單位面積上墻體的重量:200mm厚為2.02kN/m2100mm厚為1.57kN/m2單位面積上抹灰的重量為0.02×17=0.34kN/m2(7)荷載分層匯總頂層重力荷載代表值包括:屋面荷載、縱橫梁自重、半層墻體和窗自重的一半;其他樓層重力荷載代表值包括:樓面荷載、50%樓面活荷載、縱橫梁自重、樓面上下各半層柱及縱橫墻體和窗的自重(底層取一半)。將上述分項(xiàng)荷載相加,得集中于各層樓面的重力荷載代表值如下:G16=405.22kNG15=158.61+14.31×3+21.15+0.5×(22.9+15.38)×3+(14.44+1.12)×3=326.8kNG11—G14=158.36+97.75×0.5+14.31×3+21.15+(22.9+15.38)×3+(14.44+1.12)×3=432.85kNG6—G10=158.36+97.75×0.5+14.31×3+21.15+(22.9+15.38)×3+(18+1.22)×3=443.84kNG2—G3=158.36+97.75×0.5+14.31×3+21.15+(22.9+15.38)×3+(19.5+1.33)×3=448.64kNG1=158.36+97.75×0.5+14.31×3+21.15+(19.5+1.33)×3=333.793kN集中于各層樓面的重力荷載代表值如下圖建筑物總重力荷載代表值:∑G=405.22+326.8+432.85×4+443.84×5+448.64×4+333.79=6810.96kN2、橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算如下表項(xiàng)目層柱k=∑ib/2ic(一般層)k=∑ib/ic(底層)α=k/2+k(一般層)α=0.5+k/2+k(底層)12/h2D=α×ic×12/h2(kN/m)根數(shù)底層中框架邊柱0.630.430.7724952中框架中柱1.250.540.7730911∑D8081二三四五層中框架邊柱0.480.191.3323122中框架中柱0.960.321.3338941∑D8518項(xiàng)目層柱k=∑ib/2ic(一般層)k=∑ib/ic(底層)α=k/2+k(一般層)α=0.5+k/2+k(底層)12/h2D=α×ic×12/h2(kN/m)根數(shù)六七八九十層中框架邊柱0.610.2341.3322412中框架中柱1.210.3771.3336101∑D8092十一十二十三十四十五層中框架邊柱0.900.311.3320002中框架中柱1.800.471.3330321∑D70323、橫向框架自震周期T1=1.7×αo×αo:結(jié)構(gòu)基本周期修正系數(shù),考慮到填充墻使框架自震周期減小的影響,取αo為0.6。T:框架的頂點(diǎn)位移。橫向框即頂點(diǎn)位移計(jì)算(ξi為層間相對(duì)位移)層次Gi(kN)∑Gi(kN)∑Di(kN/m)ξi=∑Gi/∑Di△i1333.7936810.9680810.84280.84282448.6426477.16885180.76041.60323448.6426028.52685180.70772.31094448.6425579.88485180.65512.9665448.6425131.24285180.60243.56846443.8364682.680920.57874.14717443.8364238.76480920.52384.67098443.8363794.92880920.4695.13999443.8363351.09280920.41415.55410443.8362907.25680920.35935.913311432.852463.4270320.35036.263812432.852030.5770320.28886.552613432.851597.7270320.22726.779814432.851164.8770320.16576.945515326.8732.0270320.10417.049616405.22405.2216770.24167.2912T1=1.7×0.6×=3.213s4、橫向地震作用計(jì)算(因本建筑高度大于40m,不應(yīng)采用底部剪力法,但本設(shè)計(jì)仍用底部剪力法計(jì)算)在Ⅲ類場(chǎng)地,6度地震區(qū),結(jié)構(gòu)的自振周期和地震影響系數(shù)αmax為:Tg=0.45sαmax=0.04α1=(Tg/T1)0.9×αmax=(0.45/3.213)0.9×0.04=0.007由底部剪力法計(jì)算公式:FEK=0.85×α1×GE=0.85×0.007×6810.96=40.53KN由T1=3.213s>1.4×0.45=0.63sξn=0.08T1+0.01=0.08×3.213+0.01=0.267△Fn=ξnFEK=0.267×40.53=10.82KNFi=GiHI/(∑GiHI)×FEK×(1-ξn)(頂層加上△Fn)層次hi(m)Hi(m)Gi(KN)GiHIGiHI/(∑GiHI)Fi(KN)Vi(KN)13.953.95333.7931318.480.0070.2129.69236.95448.6423118.060.0170.5129.48339.95448.6424463.990.0250.7428.974312.95448.6425809.910.0320.9528.235315.95448.6427155.840.0401.1927.286318.95443.8638411.200.0471.4026.097321.95443.8639742.790.0541.6024.698324.95443.86311074.380.0621.8423.099327.95443.86312405.970.0692.0521.2510330.95443.86313737.560.0772.2919.2011333.95432.8514695.260.0822.4416.9112336.95432.8515993.810.0892.6414.4713339.95432.8517292.360.0962.8511.8314342.95432.8518590.910.1043.098.9815345.95326.815016.460.0842.505.89164.650.55405.2220483.870.1143.393.395、內(nèi)力分析地震作用下的內(nèi)力計(jì)算,地震作用力沿豎向呈倒三角形分布,內(nèi)力計(jì)算采用D值法,采用公式:Vjk=Djk/∑Djk×Vfk(1)各柱分配的剪力V16左=V16右=739/2505×3.39=1.0kNV16中=1027/2505×3.39=1.39kNV15左=V15右=2000/7032×5.89=1.68kNV15中=3032/7032×5.89=2.54kNV14左=V16右=2000/7032×8.98=2.55kNV14中=3032/7032×8.98=3.87kNV13左=V13右=2000/7032×11.83=3.36kNV13中=3032/7032×11.83=5.1kNV12左=V12右=2000/7032×14.47=4.12kNV12中=3032/7032×14.47=6.24kNV11左=V11右=2000/7032×16.91=4.81kNV11中=3032/7032×16.91=7.29kNV10左=V10右=2241/8092×19.20=5.32kNV10中=3610/8092×19.20=8.57kNV9左=V9右=2241/8092×21.25=5.88kNV9中=3610/8092×21.25=9.48kNV8左=V8右=2241/8092×23.09=6.39kNV8中=3610/8092×23.09=10.30kNV7左=V7右=2241/8092×24.69=6.84kNV7中=3610/8092×24.69=11.01kNV6左=V6右=2241/8092×26.09=7.23kNV6中=3610/8092×26.09=11.64kNV5左=V5右=2312/8518×27.28=7.40kNV5中=3894/8518×27.28=12.47kNV4左=V4右=2312/8518×28.23=7.66kNV4中=3894/8518×28.23=12.91kNV3左=V3右=2312/8518×28.97=7.86kNV3中=3894/8518×28.97=13.24kNV2左=V2右=2312/8518×29.48=8.0kNV2中=3894/8518×29.48=13.48kNV1左=V1右=2495/8081×29.69=9.17kNV1中=3091/8081×29.69=11.36kN(2)確定反彎點(diǎn)高度地震荷載呈倒三角形分布由于各梁柱剛度比k均小于3,因此要修正反彎點(diǎn)高度(但本設(shè)計(jì)未修正),根據(jù)假定2,反彎點(diǎn)高度y=0.5h(3)計(jì)算柱端彎矩由柱剪力Vij和反彎點(diǎn)高度y,按下列公式可求得柱端彎矩。上端Mcu=Vij×(h-y)下端Mcl=Vij×y柱端彎矩計(jì)算結(jié)果如表:層次A柱B柱C柱上端下端上端下端上端下端973.1972.32.3152.522.523.813.812.522.52143.8253.8255.8055.8053.8253.825135.045.047.657.655.045.0469.366.186.18117.2157.21510.93510.9357.2157.215107.987.9812.85512.8557.987.9898.828.8214.2214.228.828.8289.5859.58515.4515.459.5859.585710.2610.2616.51516.51510.2610.26610.84510.84517.4617.4610.84510.84550518.70511.111.1411.4911.4919.36519.36511.4911.49311.7911.7919.8619.8611.7911.792121220.2220.221212112.0912.0914.9614.9612.0912.09(4)計(jì)算梁端彎矩梁端彎矩可按節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件,將節(jié)點(diǎn)上下柱端彎矩之和按左右梁的線剛度比例分配。計(jì)算結(jié)果如下圖:計(jì)算公式:Mbl=(Mcu+Mcl)×k1/(k1+k2);Mbr=(Mcu+Mcl)×k1/(k1+k2)k1=0.565k2=0.435水平地震作用下的彎矩圖(kN?m)(5)計(jì)算梁端剪力示意圖如下圖計(jì)算公式:Vb=(Mbl+Mbr)/l(6)計(jì)算柱軸力水平地震作用下的剪力圖(kN)水平地震作用下的柱的軸力圖(kN)風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算1、各柱所分配的剪力V16左=V16右=739/2505×11.53=3.40kNV16中=1027/2505×11.53=4.73kNV15左=V15右=2000/7032×27.64=7.86kNV15中=3032/7032×27.64=11.92kNV14左=V16右=2000/7032×40.04=11.39kNV14中=3032/7032×40.04=17.26kNV13左=V13右=2000/7032×52.21=14.85kNV13中=3032/7032×52.21=22.51kNV12左=V12右=2000/7032×63.9=18.17kNV12中=3032/7032×63.9=27.55kNV11左=V11右=2000/7032×75.28=21.41kNV11中=3032/7032×75.28=32.46kNV10左=V10右=2241/8092×86.43=23.94kNV10中=3610/8092×86.43=38.56kNV9左=V9右=2241/8092×97.34=26.96kNV9中=3610/8092×97.34=26.96kNV8左=V8右=2241/8092×108.01=29.91kNV8中=3610/8092×108.01=48.18kNV7左=V7右=2241/8092×117.82=32.63kNV7中=3610/8092×117.82=52.56kNV6左=V6右=2241/8092×127.54=35.32kNV6中=3610/8092×127.54=56.90kNV5左=V5右=2312/8518×136.75=37.12kNV5中=3894/8518×136.75=62.52kNV4左=V4右=2312/8518×145.3=39.44kNV4中=3894/8518×145.3=66.42kNV3左=V3右=2312/8518×153.15=41.57kNV3中=3894/8518×153.15=70.01kNV2左=V2右=2312/8518×161=43.70kNV2中=3894/8518×161=73.60kNV1左=V1右=2495/8081×169.44=52.31kNV1中=3091/8081×169.44=64.81kN2、確定反彎點(diǎn)高度和地震荷載不一樣的是,風(fēng)荷載接近于均布荷載由于各梁柱剛度比k小于3,因此須修正反彎點(diǎn)高度(但本設(shè)計(jì)中未修正),根據(jù)假定2,反彎點(diǎn)高度y=0.5h。3、計(jì)算柱端彎矩由柱剪力Vij和反彎點(diǎn)高度y,按下列公式可求得柱端彎矩。上端Mcu=Vij×(h-y)下端Mcl=Vij×y柱端彎矩計(jì)算結(jié)果如表:層次A柱B柱C柱上端下端上端下端上端下端167.827.8210.87910.8797.827.821511.7911.7917.8817.8811.7911.791417.08517.08525.8925.8917.08517.0851322.27522.27533.76533.76522.27522.2751227.25527.25541.32541.32527.25527.2551132.11532.11548.6948.6932.11532.1151035.9135.9157.8457.8435.9135.91940.4440.4465.14565.14540.4440.44844.86544.86572.2772.2744.86544.865748.94548.94578.8478.8448.94548.945652.9852.9885.3585.3552.9852.98555.6855.6893.7893.7855.6855.68459.1659.1699.6399.6359.1659.16362.35562.355105.015105.01562.35562.355265.5565.55110.4110.465.5565.55168.87137.7485.33170.6768.87137.744、計(jì)算梁端彎矩梁端彎矩可按節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件,將節(jié)點(diǎn)上下柱端彎矩之和按左右梁的線剛度比例分配。計(jì)算結(jié)果如下圖:計(jì)算公式:Mbl=(Mcu+Mcl)×k1/(k1+k2);Mbr=(Mcu+Mcl)×k1/(k1+k2)k1=0.565k2=0.435風(fēng)荷載作用下的彎矩圖(kN?m)5、計(jì)算梁端剪力示意圖如下圖(a)計(jì)算公式:Vb=(Mbl+Mbr)/l風(fēng)荷載作用下的剪力圖(kN)風(fēng)荷載作用下的軸力(kN)豎向荷載內(nèi)力計(jì)算[9]恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算豎向恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法,作修正如下:1)除底層外其它各層柱子的線剛度均乘以折減系數(shù)0.9;2)除底層外其它各層柱子的彎矩傳遞系數(shù)均為1/3。(結(jié)構(gòu)內(nèi)力用彎矩分配法計(jì)算)1、頂層(1)計(jì)算固端彎矩(假定所有彎矩以順時(shí)針為正)把梯形荷載化作等效均布荷載g邊左=g16左+(1-2α2+α3)×g16右=2.49+(1-2×0.452+0.453)×18.66=15.29kN/mg邊右=g16左+(1-2α2+α3)×g16右=2.49+(1-2×0.442+0.443)×18.66=15.51kN/mMEH=-1/12g左L2=-1/12×15.29×3.72=-17.11kN·mMHE=-MEH=17.11kN·mMHJ=-1/12g右L2=-1/12×15.51×4.82=-29.78kN·mMJH=-MHJ=29.78kN·m(2)分配系數(shù)E節(jié)點(diǎn):μe=ie/(ie+0.9×ic)=8.21/(8.21+0.9×10.55)=0.464μe‘=0.9×ic/(ie+0.9×ic)=0.9×10.55/(8.21+0.9×10.55)=0.536H節(jié)點(diǎn):μhl=ih/(ih+ih’+0.9ic)=8.21/(8.21+6.33+0.9×10.55)=0.342μjr=ih’/(ih+ih’+0.9ic)=6.33/(8.21+6.33+0.9×10.55)=0.263μj’=0.9ic/(ih+ih’+0.9ic)=0.9×10.55/(8.21+6.33+0.9×10.55)=0.395J節(jié)點(diǎn):μj=ij/(ij+0.9ic)=6.33/(6.33+0.9×10.55)=0.403μj’=0.9ic/(ij+0.9ic)=0.9×10.55/(6.33+0.9×10.55)=0.597(3)彎矩分配圖上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.5360.4640.3420.3950.2630.4030.59717.4417.44-29.7829.789.358.094.224.873.25-12-17.786.612.114.053.86-61.62-11.72-4.67-4.04-0.65-0.75-0.54.076.0311.28-11.2825.057.98-33.0423.47-23.47(4)頂層彎矩圖2、11-15層(1)計(jì)算固端彎矩把梯形荷載化作等效均布荷載g邊左=g左+(1-2α2+α3)×g右=9.643+(1-2×0.452+0.453)×22.77=29.70kN/mg邊右=g左+(1-2α2+α3)×g右=9.643+(1-2×0.442+0.443)×22.77=29.94kN/mMEH=-1/12g左L2=-1/12×29.70×3.72=-33.88kN?mMHE=-MEH=33.88kN?mMHJ=-1/12g右L2=-1/12×29.94×4.82=-57.02kN?mMJH=-MHJ=57.02kN?m(2)分配系數(shù)E節(jié)點(diǎn):μe=ie/(ie+0.9×ic)=8.21/(8.21+0.9×16.18×2)=0.220μe‘=0.9×ic/(ie+0.9×ic)=0.9×16.18/(8.21+0.9×16.18×2)=0.390H節(jié)點(diǎn):μhl=ih/(ih+ih’+0.9ic)=8.21/(8.21+6.33+0.9×16.18×2)=0.188μjr=ih’/(ih+ih’+0.9ic)=6.33/(8.21+6.33+0.9×16.18×2)=0.144μj’=0.9ic/(ih+ih’+0.9ic)=0.9×16.18/(8.21+6.33+0.9×16.18×2)=0.334J節(jié)點(diǎn):μj=ij/(ij+0.9ic)=6.33/(6.33+0.9×16.18×2)=0.178μj’=0.9ic/(ij+0.9ic)=0.9×16.18/(6.33+0.9×16.48×2)=0.411(3)彎矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.390.390.220.1180.3340.3340.1440.1780.4110.411-33.8833.88-57.0257.0213.2113.217.454.357.737.733.33-10.15-23.44-23.444.676.282.183.732.443.84-5.071.67-8.89-10.99-5.12-5.12-2.89-0.93-1.64-1.64-0.713.247.487.4812.7714.37-27.1441.038.529.92-59.4751.78-24.84-26.94(4)標(biāo)準(zhǔn)層彎矩圖3、6-10層(1)計(jì)算固端彎矩把梯形荷載化作等效均布荷載g邊左=g左+(1-2α2+α3)×g右=9.643+(1-2×0.452+0.453)×18.63=26.20kN/mg邊右=g左+(1-2α2+α3)×g右=9.643+(1-2×0.442+0.443)×18.63=26.25kN/mMEH=-1/12g左L2=-1/12×26.20×3.72=-29.89kN?mMHE=-MEH=29.89kN?mMHJ=-1/12g右L2=-1/12×26.25×4.82=-50.4kN?mMJH=-MHJ=50.4kN?m(2)分配系數(shù)E節(jié)點(diǎn):μe=ie/(ie+0.9×ic)=8.21/(8.21+0.9×24×2)=0.160μe‘=0.9×ic/(ie+0.9×ic)=0.9×24/(8.21+0.9×24×2)=0.420H節(jié)點(diǎn):μhl=ih/(ih+ih’+0.9ic)=8.21/(8.21+6.33+0.9×24×2)=0.142μjr=ih’/(ih+ih’+0.9ic)=6.33/(8.21+6.33+0.9×24×2)=0.110μj’=0.9ic/(ih+ih’+0.9ic)=0.9×24/(8.21+6.33+0.9×24×2)=0.374J節(jié)點(diǎn):μj=ij/(ij+0.9ic)=6.33/(6.33+0.9×24×2)=0.128μj’=0.9ic/(ij+0.9ic)=0.9×24/(6.33+0.9×24×2)=0.436(3)彎矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.420.420.160.1420.3740.3740.110.1280.4360.436-29.8929.89-50.450.412.5512.554.782.917.677.672.26-6.45-21.97-21.976.616.51.462.393.964.05-3.231.13-11.72-11.29-6.12-6.12-2.33-1.01-2.65-2.65-0.782.89.549.5413.0412.94-25.9834.198.899.07-52.1547.88-24.15-23.72(4)彎矩4、2-5層(1)計(jì)算固端彎矩把梯形荷載化作等效均布荷載g邊左=g左+(1-2α2+α3)×g右=9.643+(1-2×0.452+0.453)×18.63=26.20kN/mg邊右=g左+(1-2α2+α3)×g右=9.643+(1-2×0.442+0.443)×18.63=26.25kN/mMEH=-1/12g左L2=-1/12×26.20×3.72=-29.89kN?mMHE=-MEH=29.89kN?mMHJ=-1/12g右L2=-1/12×26.25×4.82=-50.4kN?mMJH=-MHJ=50.4kN?m(2)分配系數(shù)E節(jié)點(diǎn):μe=ie/(ie+0.9×ic)=8.21/(8.21+0.9×30.5×2)=0.130μe‘=0.9×ic/(ie+0.9×ic)=0.9×30.5/(8.21+0.9×30.5×2)=0.435H節(jié)點(diǎn):μhl=ih/(ih+ih’+0.9ic)=8.21/(8.21+6.33+0.9×30.5×2)=0.118μjr=ih’/(ih+ih’+0.9ic)=6.33/(8.21+6.33+0.9×30.5×2)=0.092μj’=0.9ic/(ih+ih’+0.9ic)=0.9×30.5/(8.21+6.33+0.9×30.5×2)=0.395J節(jié)點(diǎn):μj=ij/(ij+0.9ic)=6.33/(6.33+0.9×30.5×2)=0.104μj’=0.9ic/(ij+0.9ic)=0.9×30.5/(6.33+0.9×30.5×2)=0.448(3)彎矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.4350.4350.130.1180.3950.3950.0920.1040.4480.448-29.8929.89-50.450.413133.892.49-5.24-22.58-22.586.287.371.211.943.844.89-2.620.94-10.99-12.8-6.46-6.46-1.93-0.95-3.18-3.18-0.742.3810.2310.2312.8213.91-26.7333.38.769.81-51.8748.48-23.33-25.15(4)彎矩5、底層(1)計(jì)算固端彎矩把梯形荷載化作等效均布荷載g邊左=g左+(1-2α2+α3)×g右=9.643+(1-2×0.452+0.453)×18.63=26.20kN/mg邊右=g左+(1-2α2+α3)×g右=9.643+(1-2×0.442+0.443)×18.63=26.25kN/mMEH=-1/12g左L2=-1/12×26.20×3.72=-29.89kN?mMHE=-MEH=29.89kN?mMHJ=-1/12g右L2=-1/12×26.25×4.82=-50.4kN?mMJH=-MHJ=50.4kN?m(2)彎矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.4930.3740.1330.120.4770.340.0930.1060.5080.386-29.8929.89-50.450.414.7411.183.982.469.786.971.91-8.34-25.6-19.456.51.231.994.05-2.670.95-11.29-3.81-2.89-1.03-0.4-1.61-1.14-0.3917.438.29-25.7133.9312.235.83-46.3347.11-31.64-15.464.142.91-7.73(3)底層彎矩圖6、用分層法求得各層彎矩圖后,將各層彎矩疊加可得整個(gè)框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖,很明顯,疊加后框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)彎矩并不一定能達(dá)到平衡,這是由于分層法計(jì)算的誤差造成的。為提高精確度,可將彎矩不平衡的節(jié)點(diǎn)彎矩進(jìn)行再分配修正。在修正過(guò)程中,只分配一次,不再傳遞。結(jié)果如下圖:7、梁的剪力計(jì)算規(guī)定梁端剪力以順時(shí)針為正,逆時(shí)針為負(fù)。頂層:EH跨:由∑ME=0得:22.55+3.7×V2-10.15+0.5×15.29×3.72=0V2=-31.64kN由∑Y=0得:V1=V2+15.29×3.7=24.93kNHJ跨:由∑MH=0得:21.12+V2×4.8-29.74+0.5×15.51×4.82=0V2=-35.43kN由∑Y=0得:V1=V2+15.51×4.8=39.02kN11-15層:EH跨:V1=48.27kNV2=-61.62kNHJ跨:V1=73.30kNV2=-70.41kN6-10層:EH跨:V1=43.31kNV2=-53.63kNHJ跨:V1=63.8kNV2=-62.2Kn2-5層:EH跨:V1=43.62kNV2=-53.32kNHJ跨:V1=63.64kNV2=-62.36kN底層:EH跨:V1=43.62kNV2=-53.32kNHJ跨:V1=63.82kNV2=-62.18kN8、柱的剪力計(jì)算頂層:E柱:V1=V2=-(10.15+11.49)/4.6=-4.70kNH柱:V1=V2=-(7.18+7.67)/4.6=-3.23kNJ柱:V1=V2=(22.55+22.36)/4.6=9.76kN11-15層:E柱:V1=V2=-(11.49+12.93)/3=-8.14kNH柱:V1=V2=-(7.67+8.93)/3=-5.53kNJ柱:V1=V2=(22.36+24.25)/3=15.54kN6-10層:E柱:V1=V2=-(11.74+11.65)/3=-7.80kNH柱:V1=V2=-(8.0+8.16)/3=-5.59kNJ柱:V1=V2=(21.74+21.35)/3=14.36Kn2-5層:E柱:V1=V2=-(11.54+12.52)/3=-8.02kNH柱:V1=V2=-(7.88+8.83)/3=-5.57kNJ柱:V1=V2=(21.0+22.64)/3=14.56kN底層:E柱:V1=V2=-(7.46+3.73)/3.95=-2.83kNH柱:V1=V2=-(5.25+2.62)/3.95=-1.99kNJ柱:V1=V2=(13.91+6.96)/3.95=5.28kN恒載作用下的框架剪力圖(kN)活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法,各層樓面活荷載布置用滿布荷載法。作修正如下:1)除底層外其它各層柱子的線剛度均乘以折減系數(shù)0.9;2)除底層外其它層柱子的彎矩傳遞系數(shù)均為1/3。(結(jié)構(gòu)內(nèi)力用彎矩分配法計(jì)算)1、頂層(1)計(jì)算固端彎矩(假定所有彎矩以順時(shí)針為正)把梯形荷載化作等效均布荷載g邊左=(1-2α2+α3)×P6右=(1-2×0.452+0.453)×11.5=10.22kN/mg邊右=(1-2α2+α3)×P6右=(1-2×0.442+0.443)×11.5=10.25kN/mMEJ=-1/12g左L2=-1/12×10.22×3.72=-11.70kN?mMJE=-MEQ=11.70kN?mMJQ=-1/12g右L2=-1/12×10.25×4.82=-19.68kN?mMQJ=-MJQ=19.68kN?m(2)彎矩分配圖上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.5360.4640.3420.3950.2630.4030.597-11.711.7-19.6819.686.275.432.733.154.49-7.93-11.752.281.362.711.33-3.972.25-4.04-1.95-1.69-0.03-0.03-0.050.721.076.6-6.617.124.45-19.214.72-14.72(3)頂層彎矩圖2、11-15層(1)彎矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.390.390.220.1880.3340.3340.1440.1780.4110.411-11.711.7-19.6819.684.564.562.571.52.672.671.15-3.5-8.09-8.093.142.460.751.291.581.49-1.750.57-5.87-4.29-2.47-2.47-1.4-0.49-0.87-0.87-0.371.713.943.945.224.55-9.77143.373.29-20.6618.46-10.02-8.44(2)彎矩圖3、6-10層(1)彎矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.420.420.160.1420.3740.3740.110.1280.4360.436-11.711.7-19.6819.684.914.911.871.132.982.980.88-2.52-8.58-8.582.282.540.570.941.331.58-1.260.44-4.04-4.41-2.26-2.26-0.86-0.37-0.97-0.97-0.281.033.493.494.935.19-10.1213.43.353.59-20.3518.63-9.13-9.49(2)彎矩圖4、2-5層(1)彎矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.4350.4350.130.1180.3950.3950.0920.1040.4480.448-11.711.7-19.6819.685.095.091.520.93-2.05-8.82-8.822.462.880.470.761.491.78-1.020.37-4.29-5-2.53-2.53-0.76-0.36-1.19-1.19-0.280.93445.025.45-10.4613.053.453.75-20.2518.93-9.11-9.82(2)彎矩圖5、底層(1)計(jì)算固端彎矩把梯形荷載化作等效均布荷載g邊左=(1-2α2+α3)×P6右=(1-2×0.452+0.453)×11.5=10.22kN/mg邊右=(1-2α2+α3)×P6右=(1-2×0.442+0.443)×11.5=10.25kN/mMEJ=-1/12g左L2=-1/12×10.22×3.72=-11.7kN?mMJE=-MEQ=11.7kN?mMJQ=-1/12g右L2=-1/12×10.25×5.12=-19.68kN?mMQJ=-MJQ=19.68kN?m(2)彎矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.4930.3740.1330.120.4470.340.0930.1060.5080.386-11.711.7-19.6819.685.774.381.560.963.572.710.74-2.09-10-7.62.540.480.781.58-1.040.37-4.41-1.49-1.13-0.4-0.16-0.59-0.45-0.120.432.051.566.823.24-10.0713.284.562.27-20.118.39-21.35-6.041.621.13-3.02(3)底層彎矩圖6、用分層法求得各層彎矩圖后,將各層彎矩疊加可得整個(gè)框架結(jié)構(gòu)在活載作用能夠下的彎矩圖,很明顯,疊加后框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)彎矩并不一定能達(dá)到平衡,這是由于分層法計(jì)算的誤差造成的。為提高精確度,可將彎矩不平衡的節(jié)點(diǎn)彎矩進(jìn)行再分配修正。在修正過(guò)程中,只分配一次,不再傳遞。結(jié)果如下圖:7、梁的剪力計(jì)算規(guī)定梁端剪力以順時(shí)針為正,逆時(shí)針為負(fù)。頂層:EH跨:由∑ME=0得:15.41+3.7×V2-5.94+0.5×10.22×3.72=0V2=-21.47kN由∑Y=0得:V1=V2+10.22×3.7=16.34kNHJ跨:由∑MH=0得:13.25+V2×4.8-17.28+0.5×10.25×4.82=0V2=-23.76kN由∑Y=0得:
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