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(办公楼框架结构设计) (办公楼框架结构设计)

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矩顶层中间层底层弯矩分配法计算过程如图,计算所得结构顶层弯矩图见图。内力计算图弯矩分配法计算过程图顶层弯矩图将各层分层法求得的弯矩图叠加,可得整个框架在恒载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩不定达到平衡,为提高精度,可将节点不平衡弯矩再分配次进行修正,修正后恒载作用下的弯矩图如图所示。并求得框架各梁柱的剪力和轴力如图所示。考虑弯矩调幅,并将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值,跨中弯矩乘以的系数,以备内力组合时用。内力计算图弯矩图单位内力计算图梁剪力柱轴力图单位内力计算活荷载作用下的内力计算以榀中框架为例,用分层法计算。顶层等效均布荷载为边中用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之结构计算,各杆的固端弯矩为边边中中中中标准层等效均布荷载为边中用弯矩分配法并利用结构的对称性取二分之结构计算,各杆的固端弯矩为边边中中中中内力计算将各层分层法求得的弯矩图叠加,可得整个框架在恒载作用下的弯矩图。叠加后框架内各节点弯矩不定达到平衡,为提高精度,可将节点不平衡弯矩再分配次进行修正,修正后恒载作用下的弯矩图如图所示。并求得框架各梁柱的剪力和轴力如图所示。考虑弯矩调幅,并将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值,跨中弯矩乘以的系数,以备内力组合时用。图弯矩图单位内力计算图梁剪力柱轴力图单位内力计算风荷载作用下的内力计算以榀中框架为例,内力计算采用值法,以左风为例计算,右风符号相反。计算过程如表所示。表风荷载作用下边柱的弯矩和剪力层号边柱剪力表风荷载作用下中柱的弯矩和剪力层号中柱剪力表梁端弯矩和柱轴向力标准值层次边跨梁中跨梁柱轴力边柱中柱注弯矩单位为,力的单位为内力计算最后绘制风荷载作用下框架的弯矩图图及风荷载作用下的框架梁剪力柱轴力图图。图风荷载作用下的框架弯矩图内力计算图风荷载作用下的框架梁剪力柱轴力图内力计算水平地震作用下的内力分析般情况下,只按楼层地震剪力标准值分析求得梁的柱内力标准值即可,但也可采用楼层剪力标准值直接分析求出内力标准值,供以后内力组合之用,现采用后方法。以榀中框架为例,将楼层地震剪力标准值按各柱的值分配求得各柱的剪力标准值,近似按各楼层水平地震作用为倒三角形分布情形确定各柱的反弯点,计算柱端的弯矩标准值。根据节点平衡条件,将节点处逐段弯矩之和按节点两侧梁的线刚度按比例分配,求得梁端标准值。然后计算梁端的地震剪力标准值,并由节点两侧梁端剪力标准值之差求得柱的地震轴向力标准值,计算结果分别列于表。以左震为例计算,右震符号相反。表水平地震作用下边柱的弯矩和剪力层号边柱层间剪力表水平地震作用下中柱的弯矩和剪力层号中柱层间剪力内力计算表梁端地震弯矩和柱地震轴向力的标准值层号边跨梁中跨梁柱轴力边柱中柱注弯矩单位为,力的单位为最后绘制地震作用下的框架弯矩图及地震作用下的框架梁剪力柱轴力图。图地震作用下的框架弯矩图内力计算图地震作用下的框架梁剪力柱轴力图内力组合第章内力组合根据上节内力计算结果,即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合,其中梁的控制截面为梁端柱边及跨中由于对称性,每层有五个控制截面,即图所示梁中的号截面。柱则分为边柱和中柱即柱柱,每个柱每层有两个控制截面,故柱的控制截面编号为号截面,如图所示。内力组合表见附录。图框架梁柱各控制截面截面设计第章截面设计根据内力组合结果,即可选择各截面的最不利内力进行截面配筋计算。梁的配筋计算混凝土,钢筋级,,,,,。混凝土保护层厚度,。以第四层为例。边跨梁配筋计算跨中正截面,跨中截面为形,形截面翼缘宽度取值如下按跨度考虑按梁间距考虑按翼缘厚度考虑,此种情况不起控制作用。故取。属于第类形截面。选用,。,截面设计支座正截面支座截面处选用,。,支座斜截面梁强剪弱弯要求由内力组合表查知取则截面满足要求。实配双支箍,则,满足要求。配箍率最小配箍率故满足要求。截面设计中跨梁配筋计算中跨梁与边跨梁的计算过程相同,故略。框架柱配筋计算柱采用对称配筋,纵筋采用级钢筋,柱箍筋采用,混凝土保护层厚度取,。设计采用为组合目标的三组内力进行计算,以首层中柱为例。框架柱的纵向受力钢筋计算轴压比验算则轴压比故满足要求。框架柱正截面承载力计算强柱弱梁的要求调整弯矩组合,,柱计算长度附加偏心距,取,取,取截面设计故属于大偏心受压。选配配筋率满足要求。组合,,柱计算长度附加偏心距,取,取,取截面设计故属于小偏心受压。按构造要求,选配配筋率,满足要求。组合,,计算过程与上述过程相同,故略。斜截面受剪承载力计算柱强剪弱弯要求由内力组合表查知取截面设计因为剪跨比所以取又因为故取,则故按构造配箍,取。梁柱配筋见下表。截面设计表框架梁正截面配筋表层数截面弯矩实际配筋梁支座左跨中支座右梁支座左跨中梁支座左跨中支座右梁支座左跨中梁支座左跨中支座右梁支座左跨中梁支座左跨中支座右梁支座左跨中截面设计表框架梁斜截面配筋层数截面剪力实配箍筋梁支座左跨中支座右梁支座左跨中梁支座左跨中支座右梁支座左跨中梁支座左跨中支座右梁支座左跨中梁支座左跨中支座右梁支座左跨中截面设计表框架柱正截面配筋层数组合弯矩轴力实际配筋边柱中柱边柱中柱边柱中柱边柱中柱截面设计表框架柱斜截面配筋层数组合剪力箍筋形式实配箍筋非加密区加密区边柱双肢箍中柱双肢箍边柱双肢箍恒活左右左右左风右风左风右风左震右震四层截面截面截面截面截面三层截面截面截面截面截面二层截面截面截面截面
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