201007105240 张宁宁 计算书第三稿

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青 岛 工 学 院

毕 业 论 文(设 计)

聊城东阿实验小学教学楼结构设计

学生姓名 指导教师 学 院 专 业 张宁宁 学号 201007105240 孙芳宁 建筑工程学院 土木工程 年级 2010级

答辩日期 201 年 6 月 7 日

青 岛 工 学 院

聊城东阿实验小学教学楼结构设计

完成日期: 指导教师签字:

答辩小组成员签字:

摘 要

本建筑为聊城东阿实验小学,建筑设计依据建筑总体规划要求、建筑用地条件的环境特点,首先设计建筑平面,其次进行立面造型、剖面设计。建筑设计满足了使用功能和造型艺术的要求,并适应未来发展与灵活改造的需要。结构设计方面,密切联系建筑设计,以现行的有关规范为依据。此教学楼采用的是钢筋混凝土框架结构,建筑抗震设防烈度为7度,抗震等级为三级,基础采用柱下独立基础。结构计算包括手算和电算两部分,其中手算部分的内容包括:一榀框架结构的计算,该框架相邻的楼板计算,框架下柱基的计算。电算部分采用中国建筑科学院编制的PKPM结构设计软件。根据工程特点和施工条件,确定了施工方案和施工方法,进行了施工组织设计和工程量计算,绘制了结构平面图。

关键词:教学楼;建筑设计;框架结构;抗震设计

I

Abstract

This building is LiaoCheng experiment elementary school, the architectural design according to the general layout of construction requirements, construction land use conditions of environmental characteristics, first building plane design, secondly for elevation, section design. Architectural design meet the requirements of the use function and the plastic arts, and adapt to the needs of future development and flexible modification. The architectural design of structure design, closely related, based on the existing relevant specification. This building is reinforced concrete frame structure, building aseismic fortification intensity of 7 degrees, earthquake resistant level for level 3, foundation USES the independent foundation under column. Structure includes both by hand and computer calculation, hand is part of the content includes: the nature, the calculation of frame structure, the framework of adjacent floor, within the framework of the calculation of column base. Computer part adopts compiled by the Chinese academy of architecture PKPM structure design software. According to the engineering characteristics and construction conditions, determine the construction scheme and construction method of the construction organization design and calculation of quantities, draw the floor plan of the structure.

Key words: building; architectural design; frame structure; seismic design

II

目 录

1 前言 ....................................................... 1 2 结构设计 ............................................................. 2

2.1 设计资料 .......................................................... 2

2.1.1 工程位置情况 .................................................. 2 2.1.2 设计标高 ...................................................... 2 2.1.3 楼面做法 ...................................................... 2 2.1.4 屋面做法 ...................................................... 2

2.1.5 活荷载 ......................................................... 2 2.2. 结构选型 ......................................................... 2 2.2.1 上部结构方案 ................................................... 2

2.2.2 下部结构方案 ................................................. 2 2.3 初估梁柱截面尺寸 ................................................. 2

2.3.1 梁截面初选 ..................................................... 3 2.3.2 柱截面初选 ..................................................... 3

3 板的设计 ............................................................. 4

3.1 荷载 .............................................................. 4 3.1.1 恒荷载 ......................................................... 4 3.1.2 活荷载 ......................................................... 5 3.2 计算简图 .......................................................... 5 3.3 弯矩设计 .......................................................... 5 3.4 正截面受弯承载力计算 .............................................. 6 3.5 次梁设计 .......................................................... 6

4 框架荷载计算 ........................................................ 6

4.1 框架计算简图及梁柱线刚度 .......................................... 9 4.1.1 确定计算简图 ................................................... 9 4.1.2 梁、柱截面尺寸 ................................................. 9 4.2 荷载计算 .......................................................... 9 4.2.1 屋面横梁竖向线荷载标准值 ....................................... 9 4.2.2 楼面横梁竖向线荷载标准值 ...................................... 11 4.2.3 屋面框架节点集中荷载标准值 .................................... 11 4.2.4 楼面框架节点集中荷载标准值 .................................... 12 4.2.5 风荷载 ........................................................ 13 4.2.6 地震作用 ...................................................... 13

III

聊城东阿实验小学教学楼结构设计

10mm厚挤塑聚苯板保温层 0.5×0.01=0.005(kN/m2) 100mm厚钢筋混凝土板 25×0.10=2.50(kN/m2) 合 计 4.185(取4.20)(kN/m2) 3.1.2 活荷载

(1)非上人屋面活荷载 0.5(kN/m2) (2)一般房间活荷载 2.5(kN/m2) (3)走廊、楼梯间活荷载 2.5(kN/m2)

22.5kN/m板的可变荷载标准值

永久荷载分项系数取1.2,可变荷载分项系数取1.4

24.2?1.2?5.04kN/mg?永久荷载设计值

可变荷载设计值 q?2.5?1.4?3.5kN/m

22g?q?8.54kN/m荷载总设计值 ,近似取为8.6kN/m

23.2计算简图

按塑形内力分布设计。次梁的截面为300mm?700mm,板的计算跨度,边跨

l01?ln?2200?200/2?2100,中间跨l02?ln?2200?200?2000mm

因跨度相差小于10%,可按等跨连续板[2]计算,取1m宽板带作为计算单元,计算简图如图3-2所示

g?q?8.6kN/m2

图3-2 板的计算简图

3.3弯矩设计值

不考虑板拱作用截面弯矩的折减。查表可得,板的弯矩系数?m分别为:边支座

-1/16;边跨中为1/14;离端第二支座为-1/11;中跨中为1/16;中间支座为-1/14。故

2MA??(g?q)l01/16??8.6?2.12/16??2.37kN?m 2M1?(g?q)l01/14?8.6?2.12/14?2.71kN?m 2MB??(g?q)l01/11??8.6?2.12/11??3.45kN?m

2MC??(g?q)l02/14??8.6?2.02/14??2.46kN?m

5

聊城东阿实验小学教学楼结构设计

2M2?M3?(g?q)l02/16?8.6?2.02/16?2.15kN?m

3.4正截面受弯承载力计算

环境类别一级,C35混凝土,板的最小保护层厚度c?15mm。假定纵向钢筋直径d为10mm,板厚100mm,则截面有效厚度为h0?h?c?d/2=100-15-10/2=80mm;板宽b=1000mm。C35混凝土,?1=1.0,fc=16.7N/mm2,ft=1.71N/mm2;HPB300钢筋,fy=270N/mm2。板的配筋计算过程列于下表3-1。

表3-1板的配筋计算

截面 弯矩设计(kN·m) A -2.37 0.022 0.022 108.9 1 2.71 0.025 0.025 123.7 B -3.45 0.032 0.033 163.3 2 2.15 0.02 0.02 100.0 C -2.46 0.023 0.023 113.8 ?s?M/(?1fcbh02) ??1?1?2?s2 计算配筋(mm) ?s??bh0?1fc/fy 实际配筋(mm) 2?4@110?s?114 ?5@160?s?123.0 ?6@170?s?166.0 ?4@120?s?105.0 ?4@110?s?114.0 计算结果表明,支座截面的?均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;

0.45ft/fy?0.45?1.57/270?0.262%,?s/(bh)?105.0/(1000?100)?0.105%,不满足最小配筋率要求。

调整配筋,板的配筋满足最小配筋率时?s/(bh)>0.262%且?s/(bh)>0.2%,

?s>0.262%bh=262mm2,故实际配筋为?8@180,?s?279.0mm2。

3.5次梁设计

⑴荷载设计

永久荷载设计值

板传来永久荷载 5.04×2.2=11.09kN/m 次梁自重 0.30×(0.70-0.10)×25×1.2=5.4kN/m

次梁粉刷 0.02×(0.70-0.10)×2×20×1.2=0.58kN/m

小计 g=17.07kN/m 可变荷载设计值

q=3.5×2.2=7.7kN/m 荷载总设计值

6

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g?q=24.77kN/m ⑵计算简图

按塑性内力重分布设计。主梁截面为300mm×650mm。计算跨度: 边跨 l01?ln=9000—100-300/2=8750mm 中间跨 l02?ln=9000—300=8700mm

因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见下图3-3

图3-3计算简图 ⑶内力计算

可分别查表弯矩系数和剪力系数。 弯矩设计值:

2/24=-24.77× MA??(g?q)l018.752/24=-79.02kN·m 2/14=24.77× M1?(g?q)l018.752/14=135.46kN·m 2/11=-24.77× MB??(g?q)l018.752/11=-172.41kN·m 2/16=24.77× M2?M3?(g?q)l028.72/16=117.18kN·m 2/14=-24.77× MC??(g?q)l028.72/14=-133.92kN·m

剪力设计值:

VA?0.50(g?q)ln1=0.50×24.77×8.75=108.37kN VBex?VBin?0.55(g?q)ln1=0.55×24.77×8.75=119.21kN VCex?VCin?0.55(g?q)ln1=0.55×24.77×8.7=118.52kN ⑷承载力计算

1)正截面受弯承载力

正截面受弯承载力计算时,跨内按T形截面计算,翼缘宽度取b'f=

b'f?b?sn=300+2000=2300mm,b?12h'f=300+12×100=1500mml/3=9000/3=3000mm,

三者的较小值,故取b'f=1500mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外,其余截面均布置一排。

环境类别一级,梁的最小保护层厚度c=20mm。假定箍筋直径10mm,纵向钢筋直径20mm,则一排纵向钢筋h0=700-20-10-20/2=660mm,二排纵向钢筋h0=660-20-10-20-25/2=597.5mm,取h0=600mm。

?1=1.0,?c=1,fc=16.7N/mm2,ft=1.57N/mm2;C35混凝土,纵向钢筋采用HRB400钢,fy=360N/mm,fyv=360N/mm。正截面承载力计算过程列于表3-2。

m>Mu,故跨内截面均属于第一类T形截面。 ?1fcb'fh'f(h0?h'f/2)=234.3kN·

7

聊城东阿实验小学教学楼结构设计

表3-2次梁正截面受弯承载力计算

截面 弯矩设计值(kN·m) A -79.02 1 135.46 B -172.41 2 117.18 C -133.92 ?s?M/(?1fcbh02)或?s?M/(?1fcb'fh02) 0.036 0.0120.097 0.0110.061??1?1?2?s 0.037 0.012 0.102 0.011 0.063 ?s??bh0?1fc/fy或?s??b'fh0?1fc/fy339.8 3?12?S?339845.0 3?12?2?18?S?848936.9 1?14?2?20?S?781.9774.6 7?10?S?791578.7 1?18?3?12?s?593.5选配钢筋(mm) 2 计算结果表明,支座截面的?均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;

?s/(bh)=339/(300×700)=0.22%,此值大于0.45ft/fy=0.45×1.57/360=0.20%,同时大于

0.2%,满足最小配筋率的要求[3]。

2)斜截面受剪承载力

斜截面受剪承载力计算包括:截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸:

hw?h0?h'f=600-100=500mm,hw/b=500/300=1.7<4,截面尺寸按下式验算:

0.25?cfcbh0?0.25×1×16.7×300×600=751.5×103N>Vmax=119.21kN截面尺寸满足要求。

计算所需腹筋:采用?6双肢箍筋,计算支座B左侧截面。由

? Vcs?0.7ftbh0?fyvSVh0 (3-1)

s可得到箍筋间距:

s?fyv?svh0VBl?0.7ftbh0?360?56.6?600?327mm 3119.21?10?0.7?1.57?300?600 调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距,s?0.8?327?262mm,截面高度在300~500mm的梁,最大箍筋间距200mm,最后取箍筋间距s?200mm。为方便施工,沿梁长不变。

验算配筋率下限值:

弯矩调幅时要求的配筋率下限位:0.3ft/fyv?0.3?1.71/360?0.14%,实际配筋率?sv??sv/(bs)?56.6/(150?200)?0.19%>0.14%,满足要求。

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4框架荷载计算

4.1框架计算简图及梁柱线刚度

4.1.1确定计算简图如图

框架的计算单元如上图所示。框架柱嵌固于基础顶面,框架梁于柱刚接。梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础,按工程地质资料提供的数据,查《建筑地震设计规范》可判断该场地为Ⅱ类,地质条件

较好。初步确定本工程基础采用柱下独立基础,挖去所有杂填土,基础置于第二层粉

质粘土层上,基底标高为设计相对标高-2.100,柱子的高度底层为:

h1?3.6?2.1?0.5?5.2(初步假设基础高度为0.5m)。二~四层柱高为h2~h4?3.6m。

柱节点刚接,横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离,三跨分别为:l?6600、4200、6600。计算简图如下:

图4-1 框架计算简图

4.1.2梁、柱截面尺寸

(1)框架柱定为600mm?600mm

(2)梁:横向框架梁定为:300mm?650mm,纵向梁定为:300mm?700mm

4 2荷载计算

4.2.1.屋面横梁竖向线荷载标准值

9

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表4-2横梁、柱线刚度

截面尺寸杆 件 (mm) B 边框架梁 中框架梁 H EC kN/mm2I0 (mm4) I (mm4) 10.5?109 14.0?109 L (mm) 6600 4200 5200 3600 i?ECIL相对刚度 1 2.0 1.3 1.9 30 30 30 30 (kN?mm) 4.77?107 300 650 300 650 7.0?109 7.0?109 10.8?109 10.0?107 底层框架柱 600 600 中层框架柱 600 600 10.8?109 10.8?109 6.2?107 9.0?107 10.8?109 每层框架柱总的抗侧移刚度见表4-3

表4-3 框架柱横向侧移刚度D值

项 目 柱类型及截面 边框架柱K??ic/2iz (一般层) ?c?K/(2?K) (一般层) D??c?iz?12/h2 根 数 (kN/mm) 层 K??ic/iz(底?c?(0.5?K)/(2?K)层) 1.05 (底层) 0.34 二至 (600?600) 四中框架柱28.33 8 层 (600?600) 边框架柱底层 (600?600) 中框架柱(600?600) 1.57 0.44 36.67 22 1.54 0.58 15.96 8 2.30 0.65 17.88 22 注:ic为梁的线刚度,iz为柱的线刚度

底层:?D?8?15.96?22?17.88?521.04kN/mm 二~四层:?D?8?28.33?22?36.67?1033.38kN/mm 2)框架自振周期的计算: 则自振周期为:

T1?1.70?0??1.7?0.60.15?0.551s

其中?0为考虑结构非承重砖墙影响的折减系数。对于框架取0.6;?为框架顶点假想水平位移,计算见表4-4

表4-4框架顶点假想水平位移?计算表

层 Gi(kN) ?G(kN) ?D(kN/mm) i???Gi/?D (层间相对位移) 8.86 总位移?(mm) 4

9155.5 9155.5 1033.38 15

149.51 聊城东阿实验小学教学楼结构设计

3 2 1 12599.6 12599.6 10640.6 21755.1 34354.7 44995.3 1033.38 1033.38 521.04 21.05 33.24 86.36 140.65 119.6 86.36 3)地震作用计算:

根据本工程设防烈度7度,Π类场地,设计地震分组为第一组,查《建筑地震设计规范》特征周期Tg?0.35s,?max?0.08

?1?(TgT1)0.9?max?(0.35/0.551)0.9?0.08?0.053 结构等效总重力荷载:

Geq?0.85GL?0.85?44995.3?38246kN

T1?1.4Tg?1.4?0.35?0.49s故考虑框架顶部附加集中力作用

?n?0.08T1?0.07?0.08?0.551?0.07?0.114

框架横向水平地震作用标准值[5]为:

结构底部:FEX??1Geq?0.053?38246?2027.04kN

各楼层的地震作用和地震剪力标准值由表4-5计算列出。图示见图4-6

?GHii?468930.67?Fn??n?FEK?0.114?2027.04?231.08kN

表4-5楼层地震作用和地震剪力标准值计算表 层 Hi(m) 16.0 12.4 8.8 5.2 Gi(kN) 9155.5 12599.6 12599.6 10640.6 GiHi 146488 Fi?GiHi楼层剪力Vi FEK(1??n(其他层))?GiHi (kN) 792.11 1390.47 1815.12 2027.04 Fi?Fn??Fn(顶层) 4 3 2 1 792.11 156235.04 598.36 110876.48 424.65 55331.12 211.91 792.11598.36424.65211.91室外地坪 图4-6 横向框架上的地震作用

5框架内力计算

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聊城东阿实验小学教学楼结构设计

5.1 恒载作用下的框架内力

5.1.1.弯矩分配系数

计算出横向框架各杆件的杆端弯矩分配系数[6],由于该框架为对称结构,取框架的一般进行简化计算,如图5-1 节点A1:SA1A0?4iA1A0?4?1.3?5.2 SA1B1?4iA1B1?4?2?8

SA1A2?4iA1A2?4?1.9?7.6(相对线刚度见表4)

?S?4(1.3?2?1.9)?20.8

A?A1A2?

?A1A0

SA1A27.6S8??0.365?A1B1?A1B1??0.385S20.8S20.8??AA S5.2?A1A0??0.25S20.8?A

节点B1:SB1D1?iB1D1?2?2?4

?S?4(1.3?2?1.9)?2?2?24.8

A?B1B0?1.3?41.9?4?0.210?B1B2??0.306

4(1.3?2?1.9)?2?24(1.3?2?1.9)?2?2

?B1A1?2?42?2?0.323?B1D1??0.1614(1.3?2?1.9)?2?24(1.3?2?1.9)?2?2

1.9?42?4?0.328?A2B2??0.345(1.9?2?1.9)?4(1.9?2?1.9)?4

?A2A1??A2A3?节点A2:

节点B2:?B2D2?2?22?4?0.147?B2A2??0.294(2?1.9?1.9)?4?2?2(2?1.9?1.9)?4?2?2

1.9?4?0.279(2?1.9?1.9)?4?2?2

?B2B1??B2B3?节点A4:?A4B4?2?41.9?4?0.513?A4A3??0.487

(2?1.9)?4(2?1.9)?4 2?41.9?4?0.408?B4B3??0.3882?2?(1.9?2)?42?2?(1.9?2)?4 2?2?0.2042?2?(1.9?2)?4

节点B4:?B4A4?

?B4D4? A3、B3与相应的A2、B2相同。

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聊城东阿实验小学教学楼结构设计

5.1.2 杆件固端弯矩

计算杆件固端弯矩时应带符号,杆端弯矩一律以顺时针方向为正。 (1)横梁固端弯矩 1)顶层横梁 自重作用:

MA4B4??MB4A4??121ql???4.50?6.62??16.34kN?m1212

11MB4D4??ql2???4.50?2.12??6.62kN?m33

板传来的恒载作用:

MD4B4?1/2MB4D4??3.31kN?m

MA4B4??MB4A4 122233??ql(1?2a/l?a/l)12122233???21.0?6.6(1?2?2.25/6.6?2.25/6.6)??61.53kN?m2) 1222M??5/96ql??5/96?17.30/4.2??15.89kN?m B4D4

22M??1/32ql??1/32?17.30?4.2??9.54kN?m D4B4

2)二~四层横梁: 自重作用:

MA1B1??MB1A1??121ql???4.50?6.62??16.34kN?m1212

11MB1D1??ql2???4.50?2.12??6.62kN?m33

MD1B1?1/2MB1D1??3.31kN?m 板传来的恒载作用: MA1B1??MB1A1??

??12?21.42?6.6(1?2?2.252/6.62?2.253/6.63)??62.76kN?m12

12ql(1?2a2/l2?a3/l3)12

22M??1/32ql??1/32?17.64?4.2??9.72kN?m D1B1

22M??5/96ql??5/96?17.64?4.2??16.21kN?m B1D1

(2)纵梁引起柱端附加弯矩

顶层外纵梁 MA4??MD4?109.66?0.075?8.22kN?m(逆时针为正 )楼层外纵梁 MA1??MD1?56.09?0.075?4.21kN?m

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顶层中纵梁 MB4??MC4??91.97?0.075??6.90kN?m 楼层中纵梁 MB1??MC1??82.6?0.075??6.20kN?m 5.1.3 节点不平衡弯矩

横向框架的节点不平衡弯矩为通过该节点的各杆件(不包括纵向框架梁)在节点处的固端弯矩与通过该节点的纵梁引起柱端横向附加弯矩之和,根据平衡原则[7],节点弯矩的正方向与杆端弯矩方向相反,一律以逆时针方向为正。

节点A4的不平衡弯矩:

MA4B4?MA4纵梁??16.34?61.53?8.22??69.65kN?m 本设计计算的横向框架的节点不平衡弯矩图如图5-1。

ABDDABDDABDDABDDAB(a)(b)图5-1 横向框架承担的恒载及节点不平衡弯矩

5.1.4内力计算

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层次 4 柱别 边柱 中柱 K 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 2.3 2.3 ?2 - - 1 1 1 1 0.8 0.8 y2 0 0 0 0 0 0 0 0 ?3 1 1 1 1 1.25 1.25 - - y3 0 0 0 0 0 0 0 0 y0 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.55 0.55 y 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.55 0.55 3 边柱 中柱 2 边柱 中柱 1 边柱 中柱

(kN?m) 图5-10 风载作用框架弯矩

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柱端剪力、轴力梁端剪力(kN) 图5-11 风载作用框架剪力、柱轴力

表5-11风荷载作用下框架剪力及柱端弯矩

层次 h(m) Vik(kN) 4 3.6 18.72 ?D 柱别 Di 36.67 36.67 Vi -5.28 -5.28 y 0.38 0.38 M下 -7.22 -7.22 -13.73 -13.73 -22.2 -22.2 -77.15 -77.15 M上 -13.69 -13.69 -26.02 -26.02 -42.07 -42.07 -63.12 -63.12 130.0 边柱 中柱 3 3.6 38.58 130.0 边柱 中柱 36.67 -10.04 0.38 36.67 -10.04 0.38 36.67 -16.23 0.38 36.67 -16.23 0.38 36.67 -31.17 0.55 36.67 -31.17 0.55 2 3.6 57.53 130.0 边柱 中柱 1 4.5 78.38 67.68 边柱 中柱

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表5-12 风载作用下梁端、跨中弯矩和剪力

层柱次 别 节点左右梁线刚度比 边跨梁端弯矩 边跨梁端中弯矩 中跨梁端弯矩 风载下梁端剪力 M下M上VA -3.11 VB左 VB右 边4 柱 中柱 边3 柱 中柱 边2 柱 中柱 边1 柱 中柱 -7.22 -13.69 0.00 13.69 -3.42 -7.22 -13.69 -13.73 -13.73 1.00 6.85 -3.11 -3.26 -26.02 0.00 33.24 -7.55 -8.31 -26.02 1.00 16.62 -7.55 -7.91 -22.2 -42.07 0.00 55.8 -12.68 -13.95 -22.2 -42.07 -77.15 -77.15 1.00 27.9 -12.68 -13.79 -63.12 0.00 85.32 -19.39 -21.33 -63.12 1.00 42.66

-19.39 -20.31 表5-13风载作用下柱轴力

层次 柱别 M下 M上 -13.69 -13.69 -26.02 -26.02 -42.07 -42.07 -63.12 -63.12 风载作用下梁端剪力 柱轴力 VA -3.11 -7.55 -12.68 -19.39 32

VB左 -3.11 -7.55 -12.68 -19.39 VB右 -3.26 -7.91 -13.79 -20.31 NA -3.11 -10.66 -23.34 -42.73 NB -0.15 -0.51 -1.12 -2.04 4 边柱 中柱 -7.22 -7.22 -13.73 -13.73 -22.2 -22.2 -77.15 -77.15 3 边柱 中柱 2 边柱 中柱 1 边柱 中柱

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5.4地震作用下横向框架的内力计算

5.4.1 0.5(雪+活)重力荷载作用下横向框架的内力计算

按《建筑抗震设计规范》计算重力荷载代表值时,顶层取用雪荷载,其他各层取用活荷载。当雪荷载与活荷载相差不大时,可近似按满跨活荷载布置。

(1)横梁线荷载计算

顶层横梁:雪载 边跨 0.3?5.1?0.5?0.77kN/m 中间跨 0.3?4.2?0.5?0.63kN/m

二~四层横梁:活载 边跨 12.75kN/m?0.5?6.38kN/m 中间跨 10.5kN/m?0.5?5.25kN/m (2)纵梁引起柱端附加弯矩 顶层外纵梁:

MA4??MD4?0.5?0.3?9/2?9/2?0.075?3.04?0.075?0.23kN?m

楼层外纵梁:

MA1??MD1?0.5?2?9/2?9/2?0.075?20.25?0.075?1.52kN?m 顶层中纵梁:

MB4??MC??0.5?0.3?[9/2?9/2?(9?9?4.2)/2?4.2/2]?0.075 ??5.2?0.075??0.39kN?m 楼层中纵梁:

MB1??MC1??0.5?2?[9/2?9/2?(9?9?4.2)/2?4.2/2]?0.075 ??34.8?0.075??2.61kN?m (3)计算简图

kN/mkN/mDkN/mkN/mkN/mkN/mkN/mkN/mkN/mkN/mkN/mDkN/mkN/mDkN/mkN/mkN/mD

图5-12 固端弯矩

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(4)固端弯矩 顶层横梁:

MA4B4??MB4A4??12ql(1?2a2/l2?a3/l3) 12 ??1/12?0.77?6.62(1?2?2.252/6.62?2.253/6.63)??2.26kN?m MB4D4??5/96ql2??5/96?0.63?4.22??0.58kN?m MD4B4??1/32ql2??1/32?0.63?4.22??0.35kN?m 二~四层横梁:

MA1B1??MB1A1??1/12ql2(1?2a2/l2?a3/l3)

??1/12?6.38?6.62(1?2?2.252/6.62?2.253/6.63)??18.69kN?m MB1D1??5/96ql2??5/96?5.25?4.22??4.82kN?m MD1B1?-1/32ql2??1/32?5.25?4.22??2.89kN?m (5)不平衡弯矩

MA4?MA4B4?MA4??2.26?0.23??2.03kN?m

MA1?MA2?MA3?MA1B1?MA1??18.69?1.52??17.17kN?m MB4?MB4A4?MB4?MB4D4?2.26?0.39?0.58?1.29kN?m

MB1?MB2?MB3?MB1A1?MB1?MB1D1?18.69?2.61?4.82?11.26kN?m (6)弯矩分配计算(采用迭代法)

弯矩分配过程如图5-13,0.5(雪+活)作用下梁、柱弯矩见图5-14,梁剪力、柱轴力见图5-15。

根据所求出的梁端弯矩,再通过平衡条件,即可求出0.5(雪+活)作用下的梁剪力、柱轴力,计算过程见表5-14~表5-17。

表5-14 0.5(雪+活)作用下AB跨梁端剪力标准值 层 q ??MAB(kN?m) MBA(kN?m) 2.36 17.73 17.46 17.63 (kN/m)(l?a)?q/2?M/l V1/A??ikVB?? -1.7 -14.34 -14.14 -14.4 ??Mik/l(???Mik/l) 1.64 13.42 13.62 13.36 4 3 2 1 0.77 6.38 6.38 6.38 1.67 13.88 13.88 13.88 -2.55 -14.69 -15.73 -14.22 0.03 0.46 0.26 0.52 注:a=2.25m。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/ilu6.html

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