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文檔簡介
1、 畢業(yè)設(shè)計總依據(jù)及設(shè)計步驟(供參考)框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計步驟:土木工程,論文網(wǎng) HYPERLINK 第一步、確定結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)布置一、建筑結(jié)構(gòu)體系選型(一)合理選用結(jié)構(gòu)材料建筑結(jié)構(gòu)材料是形成結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ),根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的特點,正確選用材料,就成為經(jīng)濟合理地選型的一個重要方面。按材料分類的結(jié)構(gòu)類型如下:砌體結(jié)構(gòu)體系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系鋼結(jié)構(gòu)體系鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)體系(二)合理選擇結(jié)構(gòu)受力體系現(xiàn)代建筑中,建筑物的造型可劃分為兩大類:多層及高層建筑、單層大跨度建筑,按結(jié)構(gòu)受力形式分類,常用的結(jié)構(gòu)體系大體如下:混合結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系(包括框架剪力墻、全剪力墻結(jié)構(gòu))筒體結(jié)構(gòu)體系(包括框筒、筒
2、中筒、成束或組合筒體結(jié)構(gòu))巨型結(jié)構(gòu)體系單層大跨度建筑r平面結(jié)構(gòu)體系:門式剛架、薄腹梁結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu)-空間結(jié)構(gòu)體系:殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)體系多層與小高層常采用框架結(jié)構(gòu)體系。(1)框架結(jié)構(gòu)體系的特點:框架是由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點連接形成的骨架結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)的特點是由梁、柱承受豎向和水平荷載,墻僅起維護作用。其整體性和抗震性均好于混合結(jié)構(gòu),且平面布置靈活,可提供較大的使用空間,也可構(gòu)成豐富多變的立面造型??蚣芙Y(jié)構(gòu)可通過合理的設(shè)計,使之具有良好的延性,成為“延性框架”在地震作用下,這種延性框架具有良好的抗震性能。(2)鋼筋混凝土框架:鋼筋混凝土框架按其施工方法可分為:現(xiàn)澆
3、框架、裝配式框架及裝配整體式框架三種。土木工程論文網(wǎng) HYPERLINK 地震區(qū)框架結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先考慮選擇現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系,其次是裝配整體式框架結(jié)構(gòu)體系,現(xiàn)已很少采用裝配式框架結(jié)構(gòu)體系;非地震區(qū)的框架結(jié)構(gòu)則可以根據(jù)施工條件等因素具體選定。(3)鋼框架:鋼框架的受力骨架為鋼梁、鋼柱,根據(jù)梁柱連接型式可分為半剛接框架和剛接框架。鋼框架的抗震性能優(yōu)于鋼筋混凝土框架;鋼梁、鋼柱相對混凝土梁、柱截面較小,增大了有效使用面積;鋼框架自重較輕,大大降低了基礎(chǔ)造價;且施工周期短,具有良好的綜合經(jīng)濟效益。鋼框架多用于辦公樓、旅館、商場等公共建筑。(4)框架結(jié)構(gòu)體系選用限值:框架結(jié)構(gòu)體系的抗側(cè)剛度主要取決于梁柱的截面
4、尺寸,一般梁柱截面慣性矩較小,在水平荷載作用下的側(cè)向變形較大,抗側(cè)移能力較弱,屬較柔結(jié)構(gòu)。當層數(shù)較多、側(cè)向荷載較大時,為滿足側(cè)向剛度和強度要求,需加大截面,很不經(jīng)濟。而且高度增加時,框架結(jié)構(gòu)頂點位移和層間相對位移較大,使得非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如填充墻、建筑裝飾、管道設(shè)備等)在地震時破壞較嚴重。因此,框架結(jié)構(gòu)的最大高度受到限制。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)是615層,最經(jīng)濟是10層左右;規(guī)范規(guī)定不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)房屋可采用鋼框架結(jié)構(gòu);框架結(jié)構(gòu)高寬比不宜超過表1-2的限值;抗震等級見表13所示。表1-1建筑結(jié)構(gòu)體系適用的最大高度(m)結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)防抗震設(shè)防6度度8度9度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架現(xiàn)澆6060
5、554525裝配整體50503525不應采用框架剪力墻和框架筒體現(xiàn)澆13013012010050裝配整體1001009070不應采用現(xiàn)澆剪力墻無框支墻14014012010060部分框支墻12012010080不應采用鋼結(jié)構(gòu)框架1101101109050框架支撐框架剪力墻240220220200140表1-2高寬比限值結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)防抗震設(shè)防6、7度8度9度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架5542框架剪力墻和框架筒體5543剪力墻6654鋼結(jié)構(gòu)民用房屋6.56.565.5二、結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)體系確定后,應當密切結(jié)合建筑設(shè)計進行結(jié)構(gòu)總體布置,使建筑物具有良好的造型和合理的傳力路線。土木,工程論文網(wǎng) HYPERL
6、INK 建筑結(jié)構(gòu)的總體布置,是指其對高度、平面、立面和體型等的選擇,除應考慮到建筑使用功能、建筑美學要求外,在結(jié)構(gòu)上應滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求。地震區(qū)的建筑,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,還應保證建筑物具有良好的抗震性能。設(shè)計要達到先進合理,首先取決于清晰合理的概念,而不是僅依靠力學分析來解決。確定結(jié)構(gòu)布置方案的過程就是一個結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的過程。(一)結(jié)構(gòu)總體布置原則1、控制高寬比在高層建筑中,結(jié)構(gòu)的位移常常成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要控制因素、而且隨著建筑高度的增加,傾覆力矩將迅速增大。因此,高層建筑的高寬比不宜過大。一般應滿足表1-2的要求。對于滿足表1-2的高層建筑,一般可不進行整體穩(wěn)定驗算和傾覆驗算。2、減少平
7、面和豎向布置的不規(guī)則性結(jié)構(gòu)平面應盡量設(shè)計成規(guī)則、對稱而簡單的形狀,使結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心盡量重合,以減少因形狀不規(guī)則產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的可能性。結(jié)構(gòu)的豎向布置要做到剛度均勻而連續(xù),避免剛度突變,避免薄弱層。結(jié)構(gòu)上部形成縮小面積的突出部分,這種剛度突變在地震作用下會產(chǎn)生鞭梢效應,要采取特殊的措施加強。3、變形縫的設(shè)置在多層與高層建筑中,為防止結(jié)構(gòu)因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫,常隔一定距離用溫度縫分開;在高層部分和低層部分之間,由于沉降不同,往往由沉降縫分開;建筑物各部分層數(shù)、質(zhì)量、剛度差異過大,或有錯層時,用防震縫分開。溫度縫、沉降縫和防震縫將高層建筑劃分為若干個結(jié)構(gòu)獨立的部分,成為獨立的結(jié)構(gòu)單元
8、。(二)框架結(jié)構(gòu)體系布置1、結(jié)構(gòu)布置原則結(jié)構(gòu)平面形狀和立面體型宜簡單、規(guī)則,使各部分剛度均勻?qū)ΨQ,減少結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的可能性。控制結(jié)構(gòu)高寬比,以減少水平荷載下的側(cè)移,其高寬比限值見表1-2。盡量統(tǒng)一柱網(wǎng)及層高,以減少構(gòu)件種類規(guī)格,簡化設(shè)計及施工。房屋的總長度宜控制在最大溫度伸縮縫間距內(nèi),當房屋長度超過規(guī)定值時,可設(shè)伸縮縫將房屋分成若干溫度區(qū)段。2、柱網(wǎng)和層高框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)尺寸,即平面框架的柱距(開間)與跨度(進深)和層高,首先要滿足生產(chǎn)工藝和其他使用功能的要求,其次是滿足建筑平面功能的要求,還要力求做到柱網(wǎng)平面簡單規(guī)則、受力合理,同時施工方便,有利于裝配化、定型化和施工工業(yè)化。3、鋼筋混凝土承重
9、框架的布置柱網(wǎng)確定后,沿房屋縱橫方向布置梁系,形成橫向框架和縱向框架,分別承受各自方向上的水平作用。根據(jù)承重框架布置方向的不同,框架承重體系可分為三種。橫向框架承重方案:橫向框架承重方案是在橫向上布置主梁,在縱向上設(shè)置連系梁。樓板支承在橫向框架上,樓面豎向荷載傳給橫向框架主梁。由于橫向框架跨數(shù)較少,主梁沿框架橫向布置有利于增加房屋橫向抗側(cè)移剛度。由于豎向荷載主要通過橫梁傳遞,所以縱向連系梁往往截面尺寸較小,這樣有利于建筑物的通風和采光。不利的一面是由于主梁截面尺寸較大,對土木工程論文,網(wǎng)于給定的凈空要求使結(jié)構(gòu)層高增加??v向框架承重方案;縱向框架承重方案是在縱向上布置框架主梁,在橫向上布置連系梁
10、。樓面的豎向荷載主要沿縱向傳遞。由于連系梁截面尺寸較小,這樣對于大空間房屋,凈空較大,房屋布置靈活。不利的一面是進深尺寸受到板長度的限制,同時房屋的橫向剛度較小??v橫向框架混合承重方案:框架在縱橫兩個方向上均布置主梁。樓板的豎向荷載沿兩個方向傳遞。柱網(wǎng)較大的現(xiàn)澆樓蓋,通常布置成井字形式;柱網(wǎng)較小的現(xiàn)澆樓蓋,樓板可以不設(shè)井字梁直接支承在框架主梁上。由于這種方案沿兩個方向傳力,因此各桿件受力較均勻,整體性能也較好,通常按空間框架體系進行內(nèi)力分析。在地震區(qū),考慮到地震方向的隨意性以及地震產(chǎn)生的破壞效應較大,因此應按雙向承重進行布置。高層建筑承受的水平荷載較大,應設(shè)計為雙向抗側(cè)力體系,主體結(jié)構(gòu)不應采用
11、鉸接,也不應采用橫向為剛接、縱向為鉸接的結(jié)構(gòu)體系。三、繪出框架平面柱網(wǎng)布置標出柱距,對框架進行編號。第二步、初步選定梁柱截面尺寸及材料強度等級一、初估梁柱截面尺寸(1)框架梁截面尺寸:框架梁的截面尺寸應該根據(jù)承受豎向荷載的大小、梁的跨度、框架的間距、是否考慮抗震設(shè)防要求以及選用的混凝土材料強度等諸多因素綜合考慮確定。一般情況下,框架梁的截面尺寸可參考受彎構(gòu)件按下式估算:梁高h=(1/81/12)1,其中l(wèi)為梁的跨度。梁寬b=(1/21/3)h。在抗震結(jié)構(gòu)中,梁截面寬度不宜小于200mm,梁截面的高寬比不宜大于4,梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。(2)框架柱截面尺寸:框架柱的截面形式通常大多為方
12、形、矩形。柱截面的寬與高一般取層高的1/151/20,同時滿足hl/25、bl/30,l0為柱計算長度。多層房屋中,000框架柱截面的寬度和高度不宜小于300mm;高層建筑中,框架柱截面的高度不宜小于400mm,寬度不宜小于350mm。柱截面高度與寬度之比為12。柱凈高與截面高度之比宜大于4。為了減少構(gòu)件類型,簡化施工,多層房屋中柱截面沿房屋高度不宜改變。在計算中,還應注意框架柱的截面尺寸應符合規(guī)范對剪壓比(V/fbh)、剪跨比cccc0(九二M/Vh)、軸壓比(r=N/fbh)限值的要求,如不滿足應隨時調(diào)整截面尺寸,保cNccc證柱的延性。抗震設(shè)計中柱截面尺寸主要受柱軸壓比限值的控制,如以表
13、示柱軸壓比的限值,則柱截面尺寸可用如下經(jīng)驗公式粗略確定:GnFA=a2=f(0.1)X103c式中;A柱橫截面面積,m2,取方形時邊長為a;n驗算截面以上樓層層數(shù);F驗算柱的負荷面積,可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸確定,m2;fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值;w框架柱最大軸壓比限值,一級框架取0.7,二級框架取0.8,三級框架取0.9。申地震及中、邊柱的相關(guān)調(diào)整系數(shù),7度中間柱取1、邊柱取1.1,8度中間柱取1.1、邊柱取1.2;G結(jié)構(gòu)單位面積的重量(豎向荷載),根據(jù)經(jīng)驗估算鋼筋混凝土高層建筑約為1218kN/m2。二、材料強度等級1、混凝土的強度等級:抗震等級為一級的框架梁、柱和節(jié)點不宜底于C30,其他各類構(gòu)件
14、不應底于C20。2、鋼筋的強度等級:縱向鋼筋宜采用II、III級變形鋼筋,箍筋宜采用I、II級鋼筋。三、確定計算簡圖、選取計算單元1、畫出水平計算簡圖,標注框架編號(橫向為1、2、3,縱向為A、B、C)、框架梁編號(材料、截面和跨度相同的編同一號),確定梁的計算跨度。2、選取計算單元(所需計算的一榀或幾榀框架),畫出計算簡圖,標出計算跨度、1、柱的計算高度,并對柱編號(材料、截面和高度相同的編同一號)。第三步、計算各層重力荷載代表值及結(jié)構(gòu)剛度參數(shù)一、計算各層重力荷載代表值1、屋面豎向恒載:按屋面的做法逐項計算均布荷載X屋面面積;2、屋面豎向活載:屋面雪荷載X屋面面積;3、樓面豎向恒載:按樓面的
15、做法逐項計算均布荷載X樓面面積;4、樓面豎向活載:樓面均布活荷載X樓面面積;5、梁柱自重(包括梁側(cè)、梁底、柱的抹灰):梁側(cè)、梁底抹灰、柱周抹灰,近似按加大梁寬及柱寬考慮,一般加40mm。G=(0.40+b)xhxlx容重混凝土容重:25KN/m3梁柱自重可列表,以方便后面的計算。如:編號截面(m2)長度(m)根數(shù)每根重量(KN)L1寬乂咼=每層根數(shù)X層數(shù)二Z16、墻體自重:(包括女兒墻和各種縱橫隔墻)墻體兩面抹灰,近似按加厚墻體40mm考慮。G=墻咼x墻寬x(0.40+墻厚)x墻體容重二墻體面積單位面積上墻重量黏土磚的容重:19KN/m3同上列表:墻體每片面積片數(shù)重量女兒墻咼乂寬=每層片數(shù)X層
16、數(shù)二底層縱墻底層橫墻其他層縱墻其他層橫墻7、荷載分層總匯屋面重力荷載代表值Gi-屋面恒載+50%屋面活荷載+縱橫梁自重+樓面下半層的柱及縱橫墻自重;各樓層重力荷載代表值G=樓面恒荷載+50%樓面活荷載+縱橫梁自重+樓面i上下各半層的柱及縱橫墻自重;總重力荷載代表值G=Gii=1二、剛度參數(shù)計算1、梁的線剛度計算:各層梁分別列表計算:(表的形式根據(jù)具體情況合理調(diào)整)框架橫梁跨度l(m)截面bxh(m2)E(KN/m2)bh3I=012Ib(m4)k二EIb-bl中框架左2xIb右2xIb邊框架左1.5xIb右1.5xIb2、柱的線剛度計算各層柱分別列表計算:層次柱號Z截面bxh柱高H(m)E(K
17、N/m2)bh3I=c12k二EIccH底層二層3、橫向框架柱的側(cè)移剛度值根據(jù)D值法,第i層第j根柱的側(cè)移剛度為:D=aij12kh2式中,a體現(xiàn)了節(jié)點轉(zhuǎn)角的影響,對于框架一般層的邊柱與中柱和首層的邊柱與中柱的a值詳見課本P119表5-4。列表計算:層次柱類型-工kK(一般層)2kc-工kK(底層)cK八2+K(一般層)0.5+K2+K(底層)12kD二ach2根數(shù)底層中柱邊柱2D=苴他層中柱邊柱2D=第四步、計算結(jié)構(gòu)自振周期頂點位移法計算基本周期:(課本P114)T二1.7申1T:T5-2)基本周期調(diào)整系數(shù),對一般民用框架取0.6。結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向位移,即為把集中在各樓層處的重力荷載代表值視為作
18、用在樓面處的水平力時,按彈性剛度計算得到的結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向位移(m)。A=5Tii=15-3)5=V/乞D=V/Diiikiik=1(5-4)式中,Vi上述水平力作用下第i層的層間剪力,V=G;ikk=iDi第i層柱的側(cè)移剛度之和(前面已算出)。第五步、計算多遇地震烈度下的結(jié)構(gòu)彈性地震作用對滿足底部剪力法適用條件的框架結(jié)構(gòu),可用底部剪力法求解。F=aGEK1eq匸GH5、F=i_iF(1-5、itEKnYGHjjj=1AF=5FnnEK列表計算:第六步、多遇烈度地震作用下結(jié)構(gòu)層間彈性變形驗算1、層間剪力的計算(課本P119)V=gF(5-12)ikk=i2、層間彈性變形計算Au=V/Deiii3、
19、驗算Au9H是否滿足。ee列表計算:第七步、上述地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析(5-4)、求柱端剪力第i層第k根柱子的剪力為二、柱的上下端彎矩DD HYPERLINK l bookmark38 V=fV=VikDi中ii乙Dirr=15-14)M=V(1-y)hj上jM=V-yh可下ij式中,y-為柱子的反彎點高度比,y=y0+yi+y2+y3y0柱標準反彎點高度比,標準反彎點高度比是各層等高、各跨跨度相等、各層梁和柱線剛度都不改變的多層多跨規(guī)則框架在水平荷載作用下求得的反彎點高度比,查表得。y上下梁線剛度變化時的反彎點高度比修正值;當某柱的上、下梁線剛度不1同,柱上、下節(jié)點轉(zhuǎn)角不同時,反彎點位置有變
20、化,應將y加以修正,修正值為y。01y、y上下層高度變化時反彎點高度比修正值,23層次層高h(m)Vi2D左邊柱中柱右邊柱DD/2DVikKyMc下Mc上同左同左框架柱剪力及彎矩計算列表進行:做出框架柱剪力及彎矩圖。三、框架梁端的彎矩根據(jù)節(jié)點平衡,求梁端彎矩:對于中柱,左、右梁端彎矩可由上、下柱端彎矩之和按左、右梁的線剛度比例分配Jk左bk左+k右bb(M上+M下)cc(5-18)對邊柱節(jié)點:列表計算:k右bk左+k右bb(M上+M下)cc(5-19)M=M上+M下(5-20)bcc層號邊柱處中柱處2McM右b2McK左b2KbM左bM右b做出框架梁的彎矩圖。四、框架梁端的剪力計算根據(jù)框架梁隔
21、離體土木工,程論文網(wǎng)的平衡條件,梁端彎矩的代數(shù)和除以梁的跨度即可得梁端剪力Ml+MrV=bb-b/5-21)五、框架柱的軸力計算對于中柱,每個節(jié)點左、右梁端剪力之差即為柱的該層層間軸向力對于邊柱,節(jié)點一側(cè)的梁端剪力即為柱的該層層間軸向力;從上到下逐層累加層間軸向力,即得柱在相應層得軸力??蚣芰憾思袅爸S力計算表:層號AB跨BC跨柱軸力lMibMrbVblMibMrbVbNANB第八步、豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析做出框架梁的彎矩、剪力圖及柱的軸力圖。、荷載及計算簡圖1、橫向框架梁上的線荷載(恒載和活荷載分別算)a)樓(屋)面均布荷載傳給梁的線荷載(雙向板)/訂21一5短向分配荷載:-aq
22、8長向分配荷載:1-2仝+aqL12b丿12b丿”b)梁上的線荷載二梁自重+樓(屋)面均布荷載傳給梁的線荷載做出框架豎向荷載圖(有關(guān)荷載前面已算出)。2、各層柱子的集中荷載=自重+梁傳來的集中荷載二、框架彎矩計算(一)、迭代法(結(jié)構(gòu)力學)(二)、分層法:在豎向荷載作用下框架內(nèi)力采用分層法進行簡化計算,此時每層框架連同上下層柱組成基本計算單元,豎向荷載產(chǎn)生的固端彎矩只在本層內(nèi)進行彎矩分配,單元之間不再傳遞。梁的彎矩取分配后的數(shù)值;柱端彎矩取相鄰兩層單元對應柱端彎矩之和。1、求梁的固端彎矩;2、梁柱的線剛度(前面已算出);3、分配系數(shù):按與節(jié)點連接的各桿的轉(zhuǎn)動剛度比值計算;4、傳遞系數(shù):底層柱傳遞
23、系數(shù)為1/2,其余各層柱傳遞系數(shù)為1/3;梁遠端固定傳遞系數(shù)為1/2,遠端滑動鉸支座傳遞系數(shù)為-1。5、彎矩分配:分配23次為宜。6、節(jié)點不平衡彎矩的再分配:由于柱端彎矩按1/3傳遞系數(shù)傳遞到遠端(底層按1/2傳遞系數(shù)),柱端彎矩取相鄰兩層單元對應柱端彎矩之和,此時原來已經(jīng)平衡的節(jié)點彎矩由于加入了新的彎矩而不再平衡,應將不平衡彎矩再分配。節(jié)點不平衡彎矩的再分配表層號軸線號A(邊)B(中)其他軸桿件號上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系數(shù)桿端彎矩不平衡彎矩彎矩分配結(jié)果彎矩jRy做出梁柱最終彎矩圖。7、考慮梁端的塑性變形及內(nèi)力重分布,對梁端負彎矩進行調(diào)幅,即人為地減小梁端負彎矩,調(diào)幅系數(shù)取0.85(
24、用括號在圖上標出),相應跨中彎矩乘1.1。三、梁端剪力及柱軸力計算(1)梁端剪力:1M-MV=V(荷載引起剪力)+V(彎矩引起剪力)=ql+左右qm2l(2)柱軸力:N二V(梁端剪力)+P(節(jié)點集中力及柱自重)層號荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱V二VqAqBV二VqBqCV二VmAmBV二VmBmCVAVBVCVDN頂N底N頂N底第九步、內(nèi)力組合鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力按下列公式驗算非抗震設(shè)計:ySR0y為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),重要、一般、次要分別取1.1、1.0、0.9。0抗震設(shè)計:yRESR(為了計算比較,在內(nèi)力組合以獲得荷載效應組合值S的同時,
25、乘上結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)Y和抗震承載力調(diào)整系數(shù)Y。)因此,0RE內(nèi)力組合應考慮兩種情況:(1)恒載和活荷載效應的組合;2)豎向荷載和地震作用效應的組合。一)梁的內(nèi)力不利組合1)梁端負彎矩,取下式兩者較大值-M=-y(1.3M+1.2M)REEG2)3)(4)-M二(1.2M+1.4M)0恒梁端正彎矩按下式確定M=y(1.3M-1.0M)REEG梁端剪力,取下式兩者較大值V=y(1.3V+1.2V)REEGV二Y(1.2V+1.2V)0恒活梁跨中正彎矩,取下式兩者較大值M=y(1.3M+1.2M)中REEGM二Y(1.2M+1.4M)中o恒活注意:上面第一式重力荷載代表值與地震作用組合后的最大值不一定
26、在跨中,其位置和大小由作圖法或解析法求得。作圖法:按同一比例尺作重力荷載代表值作用下的彎矩圖(乘分項系數(shù))和地震作用下的彎矩圖(乘分項系數(shù)),在M彎矩圖上作平行與ab的切線,交于m點,作鉛垂線交ab與n點,則mn的長度為Mb,max(如右上圖所示)解析法求M:b,maxR二ql-1(M-M+M+M)A2/GBGAEAEBMb,maxR2=AM2qGA+MEA如右下圖所示)。(二)框架柱的內(nèi)力組合BkxiRbLNAMk(aMbMEbq單向偏心受壓:有三種情形,即在地震作用下大偏心受壓、小偏心受壓和無地震作用的偏心受壓:第組內(nèi)力組合(大偏心受壓)M二丫(1.3M+1.2M)TOC o 1-5 h
27、zmaxREEGN二Y(1.3N+1.0N)minREEG第組內(nèi)力組合(小偏心受壓) HYPERLINK l bookmark58 M二Y(1.3M+1.2M)maxREEGN二Y(1.3N+1.2N)maxREEG第組內(nèi)力組合(無地震作用) HYPERLINK l bookmark62 M二Y(1.2M+1.4M)0恒活N二Y(1.2N+1.4N)0恒活用軸壓比2=判斷大小偏心,并以大偏心受壓和小偏心受壓分別配筋,取大者。fbhc0梁內(nèi)力組合表層次梁的位置截面位置內(nèi)力荷載類別豎向荷載組合豎向荷載與地震作用組合恒載活載地震荷載1.2+1.41.2(+0.5)土1.3乘YRE第N層左梁左端MV跨
28、中M右端MV中梁左端MV跨中M右端MV左M柱的內(nèi)力組合表(某柱)層次位置內(nèi)力荷載類別豎向荷載組合豎向荷載與地震作用組合恒載活載地震荷載1.2+1.41.2(+0.5)土1.3乘YRE第N層上端MN下端MN第十步、按組合內(nèi)力進行梁柱配筋計算為了較合理地控制強震作用下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞機制和構(gòu)件破壞形態(tài),提高變形能力,抗震規(guī)范體現(xiàn)了能力控制設(shè)計的概念,并區(qū)別不同抗震等級,在一定程度上實現(xiàn)“強柱弱梁”“強節(jié)點弱桿件”和“強剪弱彎”的概念設(shè)計要求。這個概念在設(shè)計時用調(diào)整內(nèi)力的方式實現(xiàn)。一、框架梁1、正截面受彎承載力驗算求出梁的控制截面組合彎矩后,即可按一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算方法進行配筋計算。2、
29、斜截面受剪承載力驗算1)剪壓比的限制對梁的剪壓比的限制,也就是對梁的最小截面的限制。梁的組合剪力設(shè)計值應符合下列要求:YV0.2fbhREbc02)按“強剪弱彎”的原則,調(diào)整梁端剪力設(shè)計值(注意:調(diào)整前內(nèi)力除于丫,并將調(diào)整后的值V放回組合表中備用)REb調(diào)整值:V=n(Ml+Mr)/+VvbbbnGb9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合V二1.1(Mi+Mr)/1+VbuabuanGbvb3)斜截面受剪承載力驗算土,木工程論文網(wǎng) HYPERLINK A九V0.42fbh+1.25fsVhREbt0YVs0二、框架柱1、正截面受彎承載力驗算1)軸壓比的限制軸壓比的限制是為了保證柱具有一定的延性。No=fb
30、hc2)按“強柱弱梁”的原則,要滿足規(guī)范要求。調(diào)整柱的彎矩設(shè)計值(注意:調(diào)整前內(nèi)力除于YRE,并將調(diào)整后的彎矩值放回組合表中備用)梁端剪力增大系數(shù),一級為1.3,二級為1.2,三級為1.1。框架節(jié)點處柱彎矩,除頂層和柱軸壓比小于0.15者外,其設(shè)計值應按下列各式調(diào)整:工M=耳工Mccb9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合工M=1.2工Mccbua柱端彎矩增大系數(shù),一級為1.4,二級為1.2,三級為1.1;一、二、1.25和1.15。三級框架結(jié)構(gòu)的底層,柱下端截面的彎矩設(shè)計值,增大系數(shù)分別為:1.5、調(diào)整后的柱端彎矩按原有柱端彎矩之值分配。2、柱斜截面受剪承載力驗算1)剪壓比的限制對柱的剪壓比的限制,也就
31、是對柱的最小截面的限制。柱的組合剪力設(shè)計值應符合下列要求:YV0.2fbhREcc02)按“強剪弱彎”的原則,調(diào)整柱的剪力設(shè)計值(注意:調(diào)整前內(nèi)力除于Y,并將調(diào)整后的值V放回組合表中備用)REcV二耳(Mt+Mb)/Hcvcccn9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合V二1.2(Mt+Mb)/Hccuacuan耳柱端剪力增大系數(shù),一級為1.4,二級為1.2,三級為1.1。vc3)柱斜截面受剪承載力驗算YVJ05fbh+f佇h+0.056NREc九+1t0YVs0H九剪跨比,九=亠。當九0.3fA時,取N=0.3fA。TOC o 1-5 h zcc當柱出現(xiàn)拉力時,應按下式驗算:105aYVfbh+f”h0.
32、2NREc九+1t0YVs0AA當右邊的計算值小于f-s-h時,取等于ffh,且不應小于0.36fbh。YVs0YVS0t0分別列表進行梁柱正截面和斜截面的配筋計算。三、框架節(jié)點核芯區(qū)驗算節(jié)點核心區(qū)抗震設(shè)計的原則要求是框架節(jié)點核心區(qū)不先于梁、柱破壞。.F、框架節(jié)點核芯區(qū)的抗震驗算應符合下列要求:一、二級框架的節(jié)點核芯區(qū),應進行抗震驗算;三、四級框架節(jié)點核芯區(qū),可不進行抗震驗算,但應符合抗震構(gòu)造措施的要求。1、節(jié)點剪壓比的控制YV0.30qfbhREjjcjj耳正交梁的約束影響系數(shù)。j核芯區(qū)截面有效驗算寬度2、核芯區(qū)截面有效驗算寬度,應按下列規(guī)定采用:a)核芯區(qū)截面有效驗算寬度,當驗算方向的梁截
33、面寬度不小于該側(cè)柱截面寬度的12時,可采用該側(cè)柱截面寬度,當小于柱截面寬度的12時,可采用下列二者中的較小值:b二b+0.5hjbcb=bjcb)當梁、柱的中線不重合且偏心距不大于柱寬的1/4時,核芯區(qū)的截面有效驗算寬度可采用上式(59)和下式(510)中計算結(jié)果的較小值:b二0.5(b+b)+0.25h-ejbcc3、框架梁柱節(jié)點核芯區(qū)截面受剪承載力的驗算(523)1)一、二級框架梁柱節(jié)點核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計值,應按下式確定:耳工Mh-aV=jb(1-軸嚴)jhaHhTOC o 1-5 h zb0scb9度時和一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合式:1.15工Mh-aV=b-U-6(1b0s)jh-aHhb0scb2)節(jié)點核芯區(qū)截面抗震受剪承載力,應采用下式驗算:ZbhaYV1.1nfbh+0.05耳N-j+fA十sREjjt0jbYVSVjsc9度時應符合:hasYV0.9fbh+fAREjjt0YVSVjs第十一步、需要薄弱層變形驗算否、根據(jù)梁柱配筋和柱的軸壓力等,計算梁柱各控制截面的屈服彎矩二、根據(jù)梁柱端截面的屈服彎矩,判斷節(jié)點處梁柱的破壞狀態(tài),計算柱和層的屈服剪力
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