現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計案例_第1頁
現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計案例_第2頁
現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計案例_第3頁
現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計案例_第4頁
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文檔簡介

1、現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計案例4.6 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計實例4.6.1 工程概況該工程為六層綜合辦公樓,建筑平面如圖4.6.1所示,建筑剖面如圖 4.6.2 所示。層高為 3.5m,室內(nèi)外高差 0.45m,基礎(chǔ)頂面距室外地面為 500mm 。承重結(jié)構(gòu)體系擬采用現(xiàn)澆鋼 筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。(1) 主要建筑做法如下:1) 屋面做法(自上而下) : 300 300 25 水泥磚、 20厚 1:2.5 水泥砂漿結(jié)合層、 高聚物改性瀝青防水卷材、基層處理劑、20 厚 1:3 水泥砂漿找平層、水泥膨脹珍珠巖保溫兼找坡層(最薄處 30mm ,2自兩側(cè)檐口向中間找坡) 、100 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板。2) 樓面做法

2、(自上而下) : 13厚缸磚面層、 2厚純水泥漿一道、 20 厚 1:2水泥砂 漿結(jié)合層、 100 厚鋼筋混凝土樓板。3) 墻身做法: 190mm 厚混凝土空心小砌塊填充墻,用 1:2.5 水泥砂漿砌筑,內(nèi)墻 粉刷為混合砂漿底,低筋灰面,厚20mm,“ 803”內(nèi)墻涂料兩度。外墻粉刷為 20mm 厚 1:3 水泥砂漿底,外墻涂料。4) 門窗做法:外窗采用塑鋼窗, 其余為木門。 窗和門的洞口尺寸分別為 22.1 1.0 m 。3.01.8 m2、6樓梯間39003900390030003900390039003900390027300225450225450該工程地質(zhì)條件:建筑場地類別為類,余略

3、該地區(qū)的設(shè)防烈度為 6 度風荷載:基本風壓KN/m 2(地面粗糙度屬 B 類)活荷載:屋面活荷載(上人)為 2.0 KN/m 2 ,辦公室樓面活荷載 2.0 KN/m 2 ,走廊樓 面活荷載 2.0 KN/m 2 。圖 4.6.2. 建筑剖面圖4.6.2 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定結(jié)構(gòu)平面布置如圖 4.6.3 所示。各層梁、柱和板地混凝土強度等級為 C25(?c=11.9N/mm 2, 2?t=1.27N/mm 2) 。(1)梁柱截面尺寸確定1)梁截面初選: 邊跨( AB、CD 跨)梁:取 h=l /10=6000/ l =600 mm , 取 b250 mm 中跨( BC 跨)梁:取 h4

4、50,b 250 縱向框架梁,取 bh 250mm 400mm2)柱截面初選: 本例房屋高度 30m, 由抗震規(guī)范可知,抗震等級為四級,對軸壓比沒有要求。各層的 重力荷載代表值近似取 12 kN/m 2 ,由結(jié)構(gòu)平面布置圖(圖 4.6.3)可知,中柱的負載面積為1.4+3) 3.9 /2=17.16m 2 ,則: 豎向荷載產(chǎn)生的軸力估計值: NV 1.2512 17.16 6=1544.40 kN/m 2 僅有風荷載作用時估算面積計算:N1.1NV1.11544.41698.84 kN/m 2N 1698.84 1032Ac 142760 mm2c f c 11.9選柱截面為:bh450 45

5、0 mm2柱 450 450250400250600450450450450250400250600250 400250450圖 4.6.3 結(jié)構(gòu)平面布置圖2504003900390039003900390039003900273004504509.769.769.769.7605315.0013.6015.009.769.769.769.7605315.0013.6015.009.769.769.769.76005315.0013.6015.009.769.769.769.76005315.0013.6015.009.769.769.769.7605315.0013.6015.0037.68

6、7.687.687.68054415.00 13.60 15.006000 2800 6000注:圖中數(shù)字為線剛度,單位: 10-4Em3(2)確定結(jié)構(gòu)計算簡圖 結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖 4.6.4 所示。各梁柱構(gòu) 件線剛度經(jīng)計算后列于圖 4 中。其中在求梁截 面慣性矩時考慮到現(xiàn)澆板的作用,取I 2I0(I0 為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩 )。AB 、 CD 跨梁:13 i=2E 0.25 0.603/6.012-4 3=15.00 10-4E ( m3)BC 跨梁:13 i=2E 0.25 0.453/2.812-4 3=13.60 10-4E ( m3) 縱向梁:13i=2E 0.25 0.

7、43/3.912-4 3=6.8410-4E ( m3)圖 4.6.4 結(jié)構(gòu)計算簡圖上部各層柱:1 3 -4 3 i=E 0.450.453/3.5=9.76 10-4E (m3)12底層柱:1 3 -4 3 i=E0.450.453/4.45 =7.6810-4E(m3)12(1) 恒載計算0.35 KN/m105mm)0.105131.37 KN/m1)屋面框架梁線荷載標準值: 30030025 水泥磚 20厚 1: 2.5水泥砂漿結(jié)合層 高聚物改性瀝青防水卷材 20厚 1: 3水泥砂漿找平層 水泥膨脹珍珠巖找坡層(平均厚度 15mm 厚低筋石灰抹底 屋面恒荷載:邊跨( AB 、CD 跨)

8、框架梁自重 梁側(cè)粉刷中跨( BC 跨)框架梁自重 梁側(cè)粉刷20.02519.80.50 KN/m 20.02 200.40 KN/m 2 20.02200.40 KN/m 0.0151360.24 KN/m 5.76 KN/m 0.250.60253.75 KN/m2( 0.6-0.1) 0.0217 0.34 KN/m0.25 0.4525 2.81 KN/m2( 0.45-0.1) 0.0217 0.24KN/m因此作用在頂層框架梁上的線荷載為:g6AB1 g6CD1 4.09 KN/mg6BC1 3.05 KN/mg6AB2g6CD25.763.922.46 KN/mg6BC25.76

9、2.8 16.13KN/m2)樓面框架梁線荷載標準值:13mm 厚缸磚面層20 厚水泥漿20厚 1: 2水泥砂漿結(jié)合層100mm 厚鋼筋混凝土樓板15mm 厚低筋石灰抹底 樓面恒荷載: 邊跨框架梁自重及梁側(cè)粉刷 邊跨填充墻自重 墻面粉刷中跨框架梁自重及梁側(cè)粉刷0.01321.50.28 KN/m 2 0.002 16 0.03 KN/m2 0.02200.40 KN/m 2 0.10252.50 KN/m 2 2 0.015 136 0.24 KN/m 2 3.45 KN/m 24.09 KN/m0.19( 3.5-0.6) 11.86.50 KN/m2(3.5-0.6)0.02171.97

10、KN/m3.05KN/m因此作用在頂層框架梁上的線荷載為: gAB1gCD14.098.4712.56 KN/m gBC1 3.05 KN/mgAB2 gCD23.453.913.46 KN/m gBC23.452.8 9.66KN/m3) 屋面框架節(jié)點集中荷載標準值: 邊柱縱向框架梁自重 邊柱縱向框架梁粉刷 1m 高女兒墻自重 1m 高女兒墻粉刷 縱向框架梁傳來屋面自重 頂層邊節(jié)點集中荷載: 中柱縱向框架梁自重 中柱縱向框架梁粉刷 縱向框架梁傳來屋面自重頂層中節(jié)點集中荷載:4) 樓面框架節(jié)點集中荷載標準值: 邊柱縱向框架梁自重 邊柱縱向框架梁粉刷 塑鋼窗自重 窗下墻體自重 窗下墻體粉刷 窗邊

11、墻體自重 窗邊墻體粉刷 框架柱自重 框架柱粉刷 縱向框架梁傳來樓面自重 中間層邊節(jié)點集中荷載: 中柱縱向框架梁自重 中柱縱向框架梁粉刷 內(nèi)縱墻自重 內(nèi)縱墻粉刷 扣除門洞重加上門重 框架柱自重0.25 0.403.9 25 9.75 KN 2(0.4-0.1) 0.02 3.9170.80 KN 1 0.193.911.88.74 KN 10.023.917.02.65 KN 0.53.90.503.95.7621.90 KNG6A G6D 43.84 KN0.250.403.9259.75KN/m 2 0.02(0.40-0.10)3.9170.80KN/m 0.5(3.9+3.9-2.8)

12、2.8/25.7620.16 KN 0.53.9 3.9/2 5.76 21.90 KN9.75 KN 0.80 KN3.02.00.452.7 KN 0.190.9(3.9-0.45)11.86.96 KN 20.020.93.45172.11 KN 0.450.19(3.5-0.6-0.9)11.82.02 KN 20.020.45(3.5-1.5)170.61 KN 0.450.453.52517.72 KN (0.454-0.193)0.02(3.5-0.4)171.30 KN0.53.93.9/23.4513.12 KN GAGD 57.09 KN9.75 KN 0.80KN0.19

13、(3.5-0.4)(3.9-0.45)11.823.98 KN 20.02(3.5-0.4)(3.9-0.45)177.27 KN 2.1 1.0(0.1911.8+20.0217-0.2)-5.72KN 17.72 KNG6B G6C 52.61KN框架柱粉刷1.30 KN中柱縱向框架梁傳來樓面自重中間層中節(jié)點集中荷載:5) 恒荷載作用下的計算簡圖恒荷載作用下的計算簡圖如圖0.5(3.9+3.9-2.8)2.8/23.4512.08 KN0.53.93.9/23.4513.12 KNGBGC80.30 KN4.6.5 所示。(2) 樓面活荷載計算樓G6面A 活荷載作用G下6B g的6B結(jié)C2

14、G構(gòu)6C計算簡圖如圖GP6ABP6CD 2.0 3.96AB 6CDg6BC17.80KN/m6BC 2.0 2.8 5.60KN/m6A P6D0.53.9GPA6B P6C0.5AB PCD 2.0(3.9+3.9g6BC26DABP6Ag6A 4.6.6 所示P6CD2 14.61 KN13.9/227.61 KN3.9-2.8)2.8/2220.53.9 3.9/2g7G.C80 KN/mPABC2.02.85.60 KN/mA PD 0.5g6BC3.939/227.61BPC0.53.9+3.9-2.8) 2.8/220.5PDPBPAB3.93.9/2214.61 KN(3) 風

15、荷載計算:載標準值計算公1風荷Awk=1) 確16000因結(jié)6構(gòu)00高0 度1928式為: z Cs 400140 zw0 D950 2100 1950.95 m630000m,高寬比1950 2100 1950140014001950 2100 1950B21.690500/14.82180.0481.5 6,0可00取 zH/1.0;1.圖3 。4.6風.6壓 高樓度面變活化荷系載作數(shù)用下結(jié)z構(gòu)可計根算據(jù)簡各圖樓層標高 z 值,本例結(jié)構(gòu)圖平4.6面.5為 矩形恒荷,載作由用下4.結(jié)1.3構(gòu)計節(jié)算可簡圖知 s處的高度 Hi ,由表 4.4 查得標準高度的 z值,再用線性差值法求得所求各層高度

16、的 查得的結(jié)果見表 4.6.1 。2) 計算各樓層標高處的風荷載 q(z)本例基本風壓 w00.65 KN/m 2。仍取圖 4.6.3 中的軸線橫向框架梁 ,其負荷寬度為 3.9 m,由式 ( a)得沿房屋高度得 分布風荷載標準值:q(z)=3.9 0.65z s z 2.54 zsz根據(jù)各樓層標高處的高度 Hi,查得z 代入上式,可得各樓層標高處的q(z)見表 4.6.1。其中 q1(z)為迎風面值, q2(z)為背風面值。表 4.6.1 風荷載計算層數(shù)Hi(m)zzq1(z) (kN/m)q2(z) (kN/m)7( 女兒墻頂部 )22.951.3001.002.6421.629621.9

17、51.2831.002.6071.629518.451.2161.002.4171.544414.951.1391.002.3151.447311.451.0411.002.1151.32227.951.0001.002.0321.27014.451.0001.002.0321.2703)將分布風荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載按靜力等效原理將分布風荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載,如圖 4.6.7 所示。 例如,第六層,即屋面處的集中荷載F6 要考慮女兒墻的影響:F60.5 (2.607+2.471)/2+2.607 3.5/2+(2.642+2.607)/2 1+0.5(1.629+1.544)/2 +1.6

18、29 3.5/2+(1.629+1.629)/2 1 11.57kN第四層的集中荷載 F4 的計算過程如下:F40.5(2.315+2.115)/2+(2.471+2.315)/2 3.5+0.5 (1.544+1.447)/2+(1.447+ 1.322)/2 3.513.10kN 第一層,要考慮底層層高的不同:F1(2.032+1.270) (3.5/2+4.45/2) 13.13kN4.6.4 風荷載作用下的側(cè)移驗算(1)框架側(cè)移剛度計算框架側(cè)移剛度計算按 4.2.3 節(jié)求 D 值的方法計算,在計算梁的線剛度 ib 時,考慮到樓 板對框架梁截面慣性矩的影響,中框架梁取Ib2.0I0,邊框

19、架梁取 I b1.5Ib。因此,中框架的線剛度和柱的線剛度可采用圖 4.6.2 的結(jié)果,邊框架梁的線剛度為中框架梁的線剛度的 1.5/2 0.75倍。所有梁、柱的線剛度見表4.6.2 所示。表 4.6.2 梁柱線剛度表單位 : 10-4E?m3層次邊框架梁中框架梁柱iAB (iCD )iBCiAB (iCD)iBCic2611.2510.2015.013.69.76111.2510.2015.013.67.68柱的側(cè)移剛度按式( 4-27)計算,式中系數(shù) c 由表 4-8 所列公式計算。根據(jù)梁、柱線13.6013.6015.009.7615.00圖 4.6.8 B-3 柱及與其相連 的梁的線剛

20、度剛度比 K 的不同,圖 4.6.3 中的柱可分為中框架中柱和 邊柱、邊框架中柱和邊柱。現(xiàn)以第 2 層 C-3 柱的側(cè)移 剛度計算為例, 說明計算過程, 其余柱的計算過程從略, 計算過程分別見表 4.6.3 和表 4.6.4。第 2 層 B-3 柱及與其相連的梁的相對線剛度如圖4.6.8 所示,由表 4-8節(jié)點轉(zhuǎn)動影響系數(shù)系數(shù) c可得 梁柱線剛度比 K 為:K15.0 2 13.60 22.939.76 2K2K2.932 2.930.594由式 (4-27)可得:表 4.6.3 邊框架柱側(cè)移剛度 D值( 10-4E?m)層次邊柱 A-1,A-8, D-1, D-8中柱 B-1, B-8, C

21、-1, C-8DiKcDi1KcDi2261.1530.3663.4962.1980.5245.00634.00811.4650.5672.6392.7930.6873.19723.344表 4.6.4 中框架柱側(cè)移剛度 D 值(10-4E?m)層次邊柱( 12 根)中柱( 12 根)DiKcD i1KcDi2261.5370.4354.1542.9300.5945.682118.03211.9530.6212.8883.7240.7383.43475.864層次126Di(10-4E?m)99.208152.04Di( N/mm)277782425712表 4.6.5 不同層框架側(cè)移剛度將上

22、述不同層框架側(cè)移剛度相加,即得框架各層 層間側(cè)移剛度 Di,并考慮將單位 10-4E?m 換算為標準 單位 N/mm ,這里 C25 混凝土的彈性模量 E2.80 104N/mm 2,可得 10-4E?m2.80103N/mm 。換算結(jié)果 見表 4.6.5。(2)風荷載作用下的水平位移驗算根據(jù)圖 4.6.7 所示的水平荷載, 由式( 4-17)計算層間剪力 Vi,然后根據(jù)表 4.6.4 求出3 軸線框架的層間側(cè)移剛度,再按式( 4-33)和式( 4-34 )計算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。 計算過程見表 4.6.6 所示:表 4.6.6 風荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算層次123456Fi (

23、kN)13.1311.6812.2013.1014.0211.57Vi (kN)75.7062.5750.8938.6925.5911.57-4?Di (10 -4 E.m)12.64419.67219.67219.67219.67219.672?Di (N/mm)354035508255082550825508255082? u i (mm)2.141.140.920.700.460.21ui (mm)2.143.284.204.905.365.57? ui / hi1/20791/30701/38041/50001/76081/16667由表 4.6.6 可見,風荷載作用下框架的最大層間位

24、移角為1/2079,遠小于 1/550,滿足規(guī)范要求。(1) 恒載作用下的內(nèi)力計算1) 計算方法的選用恒載作用下的內(nèi)力計算采用分層法。 由圖取出頂層、 中間任一層、 以及底層進行分析, 頂層的結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖 4.6.9(a)所示,中間層和底層的計算簡圖如圖 4.6.9(c)所示。圖 4.6.9 中柱的線剛度取框架柱實際線剛度的0.9 倍。2) 等效均布荷載的計算圖 4.6.9(a)、( c)中梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成,在求固端彎矩時可直接 根據(jù)圖示荷載計算, 也可根據(jù)固端彎矩相等的原則, 先將梯形分布荷載及三角形分布荷載, 化為等效均布荷載(如圖 4.6.9( b)、(d)所示)。

25、等效均布荷載的計算公式如圖所示。化為等效均布P荷 載:g al6邊g6AB1 (1 2a22al4.09l 1 2 (1a.l9頂 層A:3Ba 3)g6Ag6中 g6BC1(a) g邊 gAB1B2g6邊g6中qg6邊q中間層:g中g(shù)00)2 0.3M25A3B=M222AB.34622.58 kN/mq =( 1-2a2+a3 ) p3.05 5/8 16a .=1 31/2 ,1 q3 =.1 13/8 kN/m(b)50/6.03+a3 ) p5/8 g6BC2 (1 2a2 a3)gAB212.56 1 2 (1.950 / 6000)2 0.325BC15/8gBC2 3g邊.05

26、 5/8 9.663 19.g0中93.46 g邊23.46 kN/mkN/m層: g 邊 23.64kN/mg中 9.09 kN/m3)用彎矩分配法計算(c梁) 、柱端彎矩(d)圖 4.6.9 分層法計算單元簡圖圖 4.6.9( b)所示結(jié)構(gòu)內(nèi)力可用彎矩分配法計算,并可利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一結(jié)0.9,并且除底層外其他各層構(gòu)計算。并注意到除底層外,柱的線剛度需要乘以修正系數(shù) 柱的彎矩傳遞系數(shù)取為 1/3。線剛度的修正: 底層柱 i 7.68 10-4 Em3,其他層柱 i 0.9 9.76 10-4 8.78410-4 Em3修正后的梁柱線剛度見表 4.6.7 所示:表 4.6.7 梁柱線剛

27、度表單位 : 10-4E?m3層次梁柱iAB (iCD)iBCic2615.013.68.784115.013.67.680作為示例,本例只給出中間層的結(jié)點分配系數(shù)以及固端彎矩的計算過程,其它層結(jié)點的分配系數(shù)以及固端彎矩計算結(jié)果見表 4.6.8 所示。中間層 A 結(jié)點分配系數(shù)計算:B 結(jié)點分配系數(shù)計算:中間層固端彎矩計算:1 2 1 2M ABg 邊l 邊23.64 6 70.92kN.mAB 12 邊 邊 121 2 1 2M BEg 中 l中29.09 1.425.94kN.m331 2 1 2M EBg中 l中9.09 1.4 2.97 kN.m66由于縱向框架梁在邊柱上的偏心距e0 引

28、起的框架邊節(jié)點附加偏心彎矩:頂 層: M6e0=G6Ae043.84( 0.450.25)/24.38kN.m中間層: Me0= G A e0 57.09( 0.45 0.25) /2 5.71kN.m底 層: Me0= G A e0 57.09( 0.45 0.25) /2 5.71kN.m表 4.6.8 分層法分配系數(shù)及恒載作用下固端彎矩計算結(jié)果單位 : kN.m結(jié)點單元BE 下柱A 上柱AB 端BA 端B 下柱B 上柱BE 端EB 端分配系數(shù)頂層0.3690.6310.4910.2870.222中間層0.2700.2700.4600.3810.2230.2230.173底層0.2440.

29、2790.4770.3920.2010.2290.178固端彎矩頂層-67.7467.74-8.58-4.29中間層-70.9270.92-5.94-2.97底層-70.9270.92-5.94-2.97彎矩分配法計算過程如圖、圖 4.6.12 、圖 4.6.13 所示。計算所得結(jié)構(gòu)彎矩圖見圖所分配系數(shù) 下柱 ABBA 下柱BE0.3690.6310.4910.2870.222固端彎矩4.38-67.7467.74-8.58一次分配傳遞23.3839.981/219.99-19.431/2-38.86-22.72-17.57二次分配傳遞7.1712.261/26.13-1.511/2-3.01

30、-1.76-1.36三次分配傳遞0.560.951/20.47-0.23-0.14-0.11-1 17.57-11.36-1 0.11 EB-4.29結(jié) 果 31.11 -35.4952.23 -24.61 -27.62 14.75圖 4.6.11 頂層彎矩分配法計算過程結(jié) 果 21.90 21.90 -49.5157.71 -18.65 -18.65 -20.41 11.50圖 4.6.12中間層彎矩分配法計算過程 下柱 上柱0.2440.2790.4770.3920.2010.2290.1785.71-70.9270.92-5.94-2.9715.9118.9131.111/215.55-

31、15.781/2-31.57-16.19-18.44-14.33-114.333.854.407.531/23.76-0.741/2-1.48-0.76-0.86-0.67-10.670.180.210.351/20.18-0.07-0.04-0.04-0.03-10.0319.9422.8-48.4657.30-16.98-19.34-20.9812.07分配系數(shù)固端彎矩一次分配傳遞二次分配傳遞三次分配傳遞結(jié)果 EB AB BA 下柱 上柱 BE圖 4.6.13底層彎矩分配法計算過程(a) 頂層(b) 標準層7.609.9748.4619.9422.8055.686.4520.988.495

32、7.3048.4619.9419.3422.8055.6816.9857.3020.987.7016.988.499.97(c) 底層圖 4.6.14 分層法彎矩計算結(jié)果4) 跨中彎矩計算按平衡在求得圖所示結(jié)構(gòu)的梁端支座彎矩后,如欲求梁的跨中彎矩,則需注意不能按等效分 布荷載計算,須根據(jù)求得的支座彎矩和各跨的實際荷載分布(即圖a) 、(c) 所示),條件計算??蚣芰涸趯嶋H分布荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩0 如圖所示。m/Nk m/N64.22 90.(a)M0=105.24kN.mm/Nk m/N31.61 50.M 0=13.52kN.m(b)m/N64.3m/N65.2(d)64.22

33、 64.2M 0=108.56kN.m梁在實際分布荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩a) 頂層邊跨梁 b) 頂層中跨梁 c) 中間層及底層邊跨梁 d) 中間層及底層中跨梁在實際分布荷載作用下,實際結(jié)構(gòu)框架梁的跨中彎矩按下式計算:M左 M 右M M 0 左 右 (1)2計算結(jié)果如表 4.6.9 所示表 4.6.9 實際分布荷載作用下分層法各單元跨中彎矩計算表單位 : kN.m位置按簡支梁 跨中彎矩按實際結(jié)構(gòu)跨中彎矩左端彎矩右端彎矩跨中彎矩AB、 CD跨頂層105.2435.4952.2361.38中間層108.5649.5157.7154.95底層108.5648.4657.3055.68BC 跨

34、頂層13.5227.6227.62-14.10中間層9.3020.4120.41-11.11底層9.3020.9820.98-11.685) 由分層法各單元計算整個結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖將分層法求得的各層彎矩圖疊加,可得整個框架在荷載作用下的彎矩圖。很顯然,疊加后的框架內(nèi)各節(jié)點彎矩并不一定能達到平衡,這是由于分層法計算的誤差造成的。為提 高精度,可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正。疊加后的框架梁跨中彎矩計算見表。表 疊加后框架梁跨中彎矩計算表單位 : kN.m位置按簡支梁 跨中彎矩疊加后框架梁跨中彎矩左端彎矩右端彎矩跨中彎矩AB、 CD跨6 層105.24-40.155.2857.555

35、層108.56-57.6463.2048.143 、4 層108.56-56.2362.4549.222 層108.56-56.3662.5449.111 層108.56-51.9459.7452.72BC 跨6 層13.52-26.2426.24-12.725 層9.30-17.9217.92-8.623 、4 層9.30-18.2618.26-8.962 層9.30-18.2218.22-8.921 層9.30-19.8719.87-10.57據(jù)此可作出疊加后的整體結(jié)構(gòu)彎矩圖,如圖所示。35.7240.1055.286)梁端剪力計算,并將梁端彎矩換算至梁端.0412.72 26.24 55

36、.2840.10 35.7257.55梁端57剪.64力 計算24.4324梁.43為隔離體56,.2 及梁25端.2柱6 邊剪力值 對A由平衡條56件.23,同理25.26據(jù)此,可計算56.26表25.48 層次6 51.18.15663.20217.92 B 17.928.6g2A57.5563.2057.6427求.50出 后,從框架中截取梁23.63 平衡條件可求48.得14 梁端剪力62.4521.65 21.6523.6325.2622.10梁,取圖 449.62.21 7 所示隔離 經(jīng)整理可得:25.2662.4522.1018.26 8.9g622.10 22.1018.261

37、8.26 8.96 18.2622.10 22.10得出梁端剪力49.,22計算過程見表4.6.1118計.2算2 表8.92 18.224.6.1125.18 荷載 gAB1942182.0.57612.5612.56192.95762.56AB板荷載 gAB249.1162.54跨梁剪22.04AB22.2722.27 BA22.4613.46521.37.24 613.4659.4704. 102547.16456.2356.231987 5150.2587 19631.250.7 315.7362.4562.4513.46 849 56.2362.5413.4659.74圖恒載作用下整

38、體框架彎矩圖48.14AB62.451 95022.10A2100600015965.20 325.26圖 AB 跨4梁9.隔22離 體62.4522.10及表。62.5422.04AB264.104163.9063.90638.9419kNm)49.22BA49.1-60.28-65.8656.2356.26 AB124.4327.50MBA25.26B25.2625.2625.4825.18BA94 -59.071861.01 28.0-76 2.8654.015 1.-65.9572 .72 60.90-65.97-65.97-66.2460.9060.91 9-62.97-62.976

39、0.6497 -62.97層次梁荷載 gBC1板荷載 gBC2BCCBBC CB63.0516.1315.56-15.5614.58-14.5853.059.6611.03-11.0310.17-10.1743.059.6611.03-11.0310.17-10.1733.059.6611.03-11.0310.17-10.1723.059.6611.03-11.0310.17-10.1713.059.6611.03-11.0310.17-10.17梁端柱邊剪力計算 取柱軸心至柱邊這一段梁為隔離體,由平衡條件可求得梁端柱邊的剪力值。對 AB 跨梁,取圖所示隔離體: 由豎向力平衡及幾何關(guān)系,整理

40、可得:VA圖 梁端柱邊剪力計算隔V AB V AB 0.225g AB1 0.013g AB2 同理 據(jù)此,可計算得出梁端柱邊剪力,計算過程見 表 4.6.1 。梁端柱邊彎矩計算為內(nèi)力組合作準備,需將梁端彎矩換算至梁端柱邊彎矩,對于本例,按下式進行 計算:計算結(jié)果如表所示,其中 AB、 BA 及 BC取自表, VAB及 VBA取自表 ,VBC取自表。表 梁端柱邊彎矩計算表層次梁端彎矩梁端柱邊剪力梁端柱邊彎矩 AB BABCABBABCABBA BC6-40.1055.28-26.2454.01-59.0714.58-27.9541.99-22.965-57.6463.20-17.9261.01

41、-62.8610.17-43.9149.06-15.634-56.2362.45-18.2660.90-62.9710.17-42.5348.28-15.973-56.2362.45-18.2660.90-62.9710.17-42.5348.28-15.972-56.2362.54-18.2260.91-62.9710.17-42.6648.37-15.931-51.9459.74-19.8760.64-63.2410.17-38.3045.51-17.587) 柱軸力計算 柱軸力可由梁端剪力和柱自重疊加得到。 在本例中, 假定縱向框架梁按簡支支承,即縱向框架梁傳給柱的集中力可由其受荷面積得

42、到。柱軸力的計算過程見表,恒載作 用下的框架軸力圖如圖 4.6.19 所示。8) 彎矩調(diào)幅本例考慮梁端彎矩調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)取0.85 。調(diào)幅后的梁端柱邊彎矩及跨中彎矩如圖 4.6.20 所示。柱軸力計算表55.2263.645.5615.5664.011.0311.0363.9011.0311.0365.9763.901.0311.0363.9111.0311.0311.0311.0366.2460.2865.8665.9765.97128.45147.41285.64304.66442.94461.96600.24619.26757.54776.56915.11937.78圖 梁剪力、柱軸力圖

43、( kN)99.06118.08220.16239.18341.15360.17462.14481.16583.14602.16703.87726.549.2862.8013.2962.8037.32 41.7013.2941.7037.326.2855.1113.5755.1136.15 41.0413.5741.0436.156.5656.0356.0336.15 41.0413.5713.5741.0436.156.5656.0356.0336.26 41.1113.5143 .5441.1136.266.5355.9414.9455.9432.56 38.6814.9438.6832.

44、567.9323.7623.7659.0159.0119.5235.69 19.52 35.69圖 4.6.20 框架梁在恒載作用下經(jīng)調(diào)幅層數(shù)A 柱B 柱AB縱梁豎 向力柱自重 每層豎 向力軸力BABC縱梁豎 向力柱自重 每層豎 向力軸力B655.2243.8419.0299.06頂部99.06-60.2815.5652.6119.02128.45頂部128.45底部118.08底部147.47564.0138.0719.02102.08頂部220.16 -65.8611.0361.2819.02138.17頂部285.64底部239.18底部304.66463.9038.0719.02101

45、.97頂部341.15 -65.9711.0361.2819.02138.28頂部442.94底部360.17底部461.96363.9038.0719.02101.97頂部462.14 -65.9711.0361.2819.02138.28頂部600.24底部481.16底部619.26263.9138.0719.02101.98頂部583.14 -65.9711.0361.2819.02138.28頂部757.54底部602.16底部776.56163.6438.0722.67101.71頂部703.87 -66.2411.0361.2822.67138.55頂部915.11底部726.54底部937.78并算至柱邊截面的彎矩( kN)(2) 樓面活荷載作用下的內(nèi)力計算 活荷載作用下的內(nèi)力計算也采用分層法,考慮到活荷載分布的最不利組合,各層樓面活荷載布置可能有如圖 4.6.21 、4.6.22 、 4.6.23 及 4.6.24 所示的四種種組合形式。同樣 采用彎矩分配法計算并考慮梁端彎矩調(diào)幅,但在計算時不再考慮邊柱上偏心彎矩的影響, 這是由于活荷載與恒荷載比較起來較小,這樣處理的結(jié)果可以滿足工程要求。計算所得的梁端彎矩、剪力以及梁端柱邊剪力如表所示??紤]彎矩調(diào)幅,并將梁端彎矩換算

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