中结构基本自振周期折减系数α0=(0.6~0.7);ΔG为相当于重力荷载代表值大小的水平荷载作用下结构的顶点位移,顶点位移以米为单位。
? 水平地震影响系数α1,按《建筑抗震设计规范》(GBJ50011-2010)第5.1.4条计算。 ? 底部总剪力标准值FEk=α1Geq。 ? 楼层水平地震力标准值Fi=(GiHi?GH)FEk(1–δn),δn为顶部附加地震系数,按
jjj?1n《建筑抗震设计规范》中表5.2.1计算。 ? 屋顶水平地震力标准值为Fn+δn FEk。 4、框架结构计算
(1) 内力计算(采用手算时)
? 竖向荷载作用下的内力计算:竖向荷载作用下的内力计算采用弯矩二次分配法计
算,该方法就是将各节点的不平衡弯矩同时进行分配和传递,并以二次分配为限。具体计算方法可参照《高层结构设计原理》教材P144。当采用对称结构时,应注意节点条件的改变以及分配系数的调整。竖向活荷载考虑满布,其跨中弯距应乘(1.1~1.2)放大系数。竖向荷载最终计算结果应分别绘制框架弯矩图、剪力图和轴力图。
? 水平荷载作用下的内力计算:水平荷载作用下的内力计算采用D值法。最终计算
结果应分别绘制框架弯矩图、剪力图和轴力图。
? 柱抗侧移刚度D=α(12ic/h2)。柱抗侧移刚度影响系数α按《高层结构设计原理》
教材中表3.5计算。
? 柱的反弯点高度y=(γ0+γ1+γ2+γ3)h。其中γ0为标准反弯点高度比,查阅《高层
结构设计原理》教材中表3.6;γ1为上、下层梁线刚度变化时,柱的反弯点高度比修正值,查阅《高层结构设计原理》教材中表3.8;γ2、γ3分别为上、下层层高与本层层高不同时,柱的反弯点高度比修正值,查阅《高层结构设计原理》教材中表3.9。在确定γ1、γ2、γ3时,要注意反弯点移动方向。
? 采用D值法计算水平荷载作用下的内力可参考《高层结构设计原理》教材中例
3.4。也可列表计算。
例表一:各柱剪力计算
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(1)*~*层剪力V 系 数 ?4?3层??Fi?=** ?n?3?A3A2 B3B2 C3C2 ?4?2层??Fi?=** ?n?2?A2A1 B2B1 C2C1 ?D k=?ib2ic αc=k(2?k) D=αc12ichV=D ?2? ??D??F (KN) i (2)底层剪力V 系 数 A1A0 ?4?底层??Fi?=** ?n?1?B1B0 C1C0 ?D k=?ibic αc=0.5?k ???2?k?? D=αc12ich2V=Di? ??D??F (KN) 例表二:
柱反弯点高度y
层 数 柱 号 A3A2 B3B2 C3C2 层 数 A2A1 B2B1 C2C1 层 数 A1A0 B1B0 C1C0
三层(m=3,n=3,h=3.6m) k γ0 α1 γ1 α2 γ2 α3 γ3 y 二层(m=3,n=2,h=3.6m) 一层(m=3,n=1,h=4.6m) 6
? 采用电算时参照手算要求提供的数据,从计算结果中提取相应数据组表。 (2) 侧移验算
一般多层框架结构在水平荷载作用下的侧移仅考虑总体剪切变形,可用D值法计算,注意此时的D值应是结构真实的D值,而不象内力计算那样采用相对值。
? 层间位移Δui=Vi/ΣDji,其中,Vi为第i层剪力标准值,顶点位移u=Σui。 ? 层间位移限制:(Δui/h)≤1/450(轻质隔墙);(Δui/h)≤1/500(砌体填充墙)。
顶点位移限制:u/H≤1/550(轻质隔墙);u/H≤1/650(砌体填充墙)。其中,h、H分别为层高和建筑总高。
例表三:侧移验算
层间相对侧移和顶点侧移
位置 3层 2层 1层 顶点
?Fi ?Dj?1nji Δuj=?F?Dij?1nji 层高 h(m) 相对值 限值 (3) 内力组合
? 控制截面和最不利内力:梁的控制截面为两端支座截面和跨中截面,支座截面最
不利内力为可能出现的+Mmax、–Mmax及│Vmax│;跨中截面最不利内力为可能出现的+Mmax、–Mmax。梁跨中最大弯矩值可近似用跨中弯矩值代替,在配筋时适量增加配筋量。柱的控制截面为柱两端截面,采用对称配筋时,其最不利内力有三种:(1)、│Mmax│及相应的N、V。(2)、Nmax及相应的M、V。(3)、Nmin及相应的M、V。在最不利内力组合时,对水平地震荷载,应考虑左震和右震。
? 竖向荷载作用下的梁端负弯矩调幅:对于装配整体式框架,负弯矩调幅系数β=
(0.7~0.8);对于现浇整体式框架,负弯矩调幅系数β=(0.8~0.9)。梁端负弯矩减小后,梁跨中正弯矩应按平衡条件相应增大。 ? 荷载效应组合:。
参考教材3-8节;各杆件的控制截面内力组合应列表计算,内力组合表可参照例表,也可自行设计表格。
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例表四: 内力组合表
横梁内力组合表
杆件号 截面 内力种类 恒载 左震 右震 M ① ③ ④ A2 V A2 B2 跨中 M M B2左 V M B2左 V B2 C2 跨中 M M C2 V 活荷载 ② 恒具体组合公式 具体组合公式 活内力组抗合震组合+ 具体组合公式 具体组合公式 注:竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅可在此表中进行。 *层柱内力组合表 杆件号 截面 内力种类 恒载 活荷载 左震 右震 ① ② ③ ④ 上端 M N 具体组合公式 Nmin 具体组合公式 具体组合公式 具体组合公式 Nmin
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恒+ 活 Nmax Ai Aj 下端 M N 剪力 V M 上端 N 具体组合公式 具体组合公式 具体组合公式 具体组合公式 具体组合公式 M Bk Bl 下端 N 剪力 V Mmax具体组合公式 具体组合公式 内力组合Mmax 抗震组合Nmax 具体组合公式
(4) 杆件截面设计
? 当地震荷载不参与组合时,γ0S≤R,本此课设中γ0=1;当地震荷载参与组合时,
S≤R/γRE,承载力抗震调整系数γRE按《建筑抗震设计规范》中表5.4.2取用。 ? 在梁各截面最不利内力相差不大时,可有选择的进行梁截面配筋计算。 ? 在进行柱截面配筋计算时,应尽量利用偏心距对截面承载能力的影响来选择最不
利内力,一般情况下,多层框架结构仅需计算底层和顶层柱控制截面的配筋。 ? 结构抗震设计时,还应考虑截面延性设计时的各种内力调整。 ? 构件截面配筋可自行设计表格进行列表计算。 4、主要参考资料
? 建筑抗震设计规范 ? 混凝土结构设计规范 ? 建筑结构荷载规范
? 高层结构设计原理(彭伟版) ? 高层建筑结构设计(方鄂华版) 六. 设计任务书内容排版顺序及格式
1、封面(统一采用任务书版式) 2、目录
3、课程设计报告书 3.1设计资料(参考任务书) 3.2荷载计算
3.2.1荷载标准值计算
3.2.2荷载标准值布置简图 3.3结构计算简图的确定(只需一榀框架)
3.4内力计算(可电算,可手算,要求给出每一种荷载工况下的结构内力图) 3.5内力组合(要求给出内力组合计算过程) 3.6截面设计 3.6.1梁的截面配筋计算 3.6.2柱的截面配筋计算
3.7截面设计配筋图绘制
4、参考文献资料(除任务书指定外,可自行另行添加)
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