东北大学毕业设计(论文) 第三章 结构设计
1.35×恒载效应+1.4×0.7×活载效应 (3.37)
(2)有地震组合的基本荷载工况
1.2×重力荷载效应+1.3×水平地震作用效应 (3.39)
其中,重力荷载是指100%的恒荷载与50%的活荷载组合后的荷载。
在进行有地震作用的组合时,应乘以承载力抗震调整系数。正截面承载力计算时梁取0.75,轴压比大于0.15的偏心受压柱取0.8。斜截面承载力计算时各类构件取0.85。
计算活荷载作用下梁跨中弯矩时,由于未考虑活荷载的最不利布置,求得的梁跨中弯矩值偏低,故在内力组合时将求得的跨中弯矩乘以系数1.2予以调整。
表6.8 框架梁内力组合计算
层号 内力 SGk SQk SEk rRE×[1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk] 1.35SGk+0.1.2SGk+1.498SQk SQk → ← MAX MIN Mab -60.923 -1.326 130.258 Vab 71.57 68.00 -130.78 -129.12 -36.42 83.04 -118.94 -105.25 -32.14 82.26 -120.58 -106.02 114.25 77.05 78.55 -182.43 113.37 -46.80 -83.74 106.62 -31.15 -81.67 105.83 -32.79 -82.45 29.24 77.05 78.55 -83.55 -74.96 71.57 -182.43 151.90 162.56 162.56 68.00 -134.27 -121.23 -46.80 -134.27 -175.53 -183.56 -83.74 -183.56 157.58 166.65 166.65 83.04 -113.29 -101.95 -31.15 -118.94 -155.41 -164.54 -81.67 -164.54 156.34 165.45 165.45 82.26 -115.79 -104.26 -32.79 -120.58 -156.64 -165.73 -82.45 -165.73 110.41 102.98 114.25 29.24 118.03 109.15 118.03 77.05 120.31 111.26 120.31 78.55 74.73 52.06 -23.27 Mba -96.883 -3.552 -43.068 Vba -92.228 -52.06 -23.27 Mbc -87.800 -2.882 45.024 Vbc -124.22 -121.35 -109.39 -36.42 -124.22 80.23 50.27 -12.09 -78.89 -49.91 79.46 50.07 -79.65 -50.11 -12.09 -12.09 -12.09 43.595 0 0 Mcb -82.206 -2.357 -45.024 4 Vcb Mcd -83.264 -2.446 45.024 Vcd -119.94 -114.80 -103.34 -32.14 -119.94 Mdc -83.949 -2.512 -45.024 Vdc Mab中 75.145 9.149 Mbc中 81.609 8.014 Mcd中 83.205 8.151 层号 内力 SGk SQk SEk rRE×[1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk] 1.35SGk+0.1.2SGk+1.498SQk SQk → ← MAX MIN Mab -80.463 -49.328 266.761 3 Vab 165.48 32.81 -354.71 -156.97 -165.61 165.48 -266.76 128.97 -3.81 135.95 146.19 146.19 32.81 -173.69 -190.58 -3.81 -199.94 65.92 47.92 -49.31 Mba -78.979 -68.432 -100.581 -199.94 东北大学毕业设计(论文) 第三章 结构设计 Vba -66.28 -52.26 66.43 50.27 -49.31 -28.00 -131.25 8.91 55.11 -108.95 11.16 54.70 -109.37 175.53 84.44 85.27 275.33 10.94 -255.64 -153.13 66.74 39.60 -124.47 68.81 39.22 -124.85 197.35 84.50 85.26 -35.09 109.71 11.85 -54.35 109.30 10.92 -54.77 13.50 84.44 85.27 149.62 53.82 -14.45 125.16 69.46 -38.91 124.79 68.59 -39.28 -9.77 84.50 85.26 -140.69 -152.70 -35.09 -152.70 138.95 150.09 150.09 55.11 -153.78 -169.65 11.85 -191.55 -137.70 -148.80 -54.35 -148.80 138.28 149.39 149.39 54.70 -155.34 -171.31 10.92 -192.49 -138.38 -149.51 -54.77 -149.51 158.87 170.86 175.53 13.50 142.32 153.66 153.66 84.44 143.68 155.07 155.07 85.27 135.04 145.38 149.62 10.94 -172.24 -189.29 53.82 -255.64 -141.62 -153.53 -14.45 -153.53 138.90 150.06 150.06 39.60 -153.88 -169.74 69.46 -249.29 -137.76 -148.85 -38.91 -148.85 138.28 149.39 149.39 39.22 -155.33 -171.30 68.59 -250.16 -138.38 -149.51 -39.28 -149.51 157.77 169.89 197.35 -9.77 142.41 153.74 153.74 84.50 143.67 155.06 155.06 85.26 Mbc -71.160 -63.891 104.310 Vbc -194.50 -158.68 -174.84 8.91 -194.50 Mcb -68.672 -104.310 -191.55 -62.320 Vcb -65.77 -49.91 -28.00 66.08 50.07 -28.00 Mcd -69.257 -62.693 104.310 Vcd -192.25 -154.94 -170.88 11.16 -192.25 Mdc -69.463 -62.822 -104.310 -192.49 Vdc -66.13 -50.11 -28.00 0 0 Mab中 76.991 56.049 83.09 Mbc中 68.155 51.337 Mcd中 68.881 51.724 Mab -71.465 -49.328 371.124 Vab -448.36 -144.82 -154.82 275.33 -275.33 65.24 47.92 -71.12 Mba -77.906 -68.432 -158.694 Vba -66.97 -52.26 -71.12 66.40 50.27 -43.88 Mbc -70.986 -63.891 163.461 Vbc -252.01 -158.44 -174.63 66.74 -252.01 Mcb -68.744 -62.320 -163.461 -249.29 2
Vcb -65.81 -49.91 -43.88 66.08 50.07 -43.88 Mcd -69.283 -62.693 163.461 Vcd -249.94 -154.97 -170.91 68.81 -249.94 Mdc -69.458 -62.822 - 163.461 -250.16 Vdc -66.13 -50.11 -43.88 0 0 Mab中 76.182 56.049 106.215 Mbc中 68.221 51.337 Mcd中 68.876 51.724 层号 内力 SGk SQk SEk rRE×[1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk] 1.35SGk+0.1.2SGk+1.498SQk SQk → ← MAX MIN Mab -63.218 -49.923 301.864 1 Vab 214.96 11.93 -152.14 -373.68 -134.27 -145.75 214.96 -373.68 147.05 109.36 -17.03 133.88 144.40 147.05 11.93 -170.23 -187.39 109.36 -308.59 -142.79 -154.52 -17.03 -154.52 64.31 48.02 -69.29 Mba -76.578 -68.213 -214.334 -308.59 Vba -67.90 -52.17 -69.29 东北大学毕业设计(论文) 第三章 结构设计 Mbc -70.748 -63.806 216.298 Vbc 118.50 25.49 -302.54 -138.57 120.31 25.39 -301.66 -138.68 135.49 86.01 85.25 -303.28 -158.04 -174.23 118.50 -303.28 138.73 119.24 -25.33 138.63 120.12 -25.44 50.15 86.01 85.25 138.49 149.68 149.68 25.49 -156.49 -172.08 119.24 -302.54 -138.15 -149.21 -25.33 -149.21 138.29 149.41 149.41 25.39 -155.32 -171.28 120.12 -301.66 -138.37 -149.50 -25.44 -149.50 156.27 168.46 168.46 50.15 144.68 155.77 155.77 86.01 143.66 155.05 155.05 85.25 66.11 50.25 -58.07 Mcb -70.654 -62.353 -216.298 Vcb -66.09 -49.93 -58.07 66.09 50.07 -58.07 Mcd -69.298 -62.703 216.298 Vcd -301.48 -155.00 -170.94 120.31 -301.48 Mdc -69.448 -62.818 -216.298 Vdc -66.12 -50.11 -58.07 0 0 Mab中 75.191 55.880 43.765 Mbc中 69.888 51.363 Mcd中 68.866 51.722
表6.9 框架柱内力组合计算
层柱内力 号 号
表6.10 框架柱内力组合计算
层柱内力 号 号 SGk SQk SEk SGk SQk SEk rRE [1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk] 1.35SGk+1.2SGk+1.|Mmax| Nmax Nmin |Vmax|
0.98SQk 4SQk N、V M、V M、V M、N → ← rRE 1.35SGk+1.2SGk+1.|Mmax| Nmax Nmin |Vmax|
[1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk] 0.98SQk 4SQk N、V M、V M、V M、N → ← M柱顶 -74.39 -4.60 118.47 N柱顶 190.0 A 46.49 153.35 7.36 189.71 88.70 264.79 40.17 -33.22 301.06 -40.17 144.73 377.89 59.20 95.71 - 184.53 46.49 -184.53 -184.53 -104.93 --104.93 11.2 -23.27 198.73 267.48 243.68 198.73 267.48 153.35 198.73 -81.01 -58.11 -56.64 -81.01 -58.11 7.36 -81.01 74.70 81.01 81.01 85.52 85.52 81.01 22.91 74.70 58.11 56.64 56.64 58.11 -7.36 81.01 235.09 322.02 292.16 292.16 322.02 189.71 235.09 -69.76 14.39 13.12 88.70 14.39 88.70 88.70 242.81 388.14 357.92 264.79 388.14 264.79 264.79 -32.35 40.37 32.35 6.13 5.91 40.17 6.13 40.17 40.17 4.70 3.04 40.37 4.70 -33.22 -33.22 -6.13 -5.91 32.35 -6.13 -40.17 -40.17 V柱顶 -36.2 -9.43 45.32 N柱底 230.4 11.2 M柱底 41.45 25.56 -26.56 22.91 -23.27 4 V柱底 36.2 9.43 -45.32 -7.36 11.27 M柱顶 10.21 0.62 81.26 N柱顶 269.8 24.4 B V柱顶 3.91 0.87 37.19 11.27 M柱底 5.05 -2.16 -37.74 N柱底 310.1 24.4 V柱底 -3.91 -0.87 -37.19 M柱顶 -44.89 -23.68 200.81 279.08 442.55 406.28 279.08 442.55 301.06 301.06 246.85 - 83.81 144.73 - 246.85 -246.85 -83.81 -87.02 -3 A N柱顶 431.4 83.8 -49.31 474.05 664.51 635.00 474.05 664.51 377.89 474.05 V柱顶 -26.38 -14.80 91.9 120.00 - 50.12 59.20 -120.00 -120.00 -50.12 -52.38 -东北大学毕业设计(论文) 第三章 结构设计
M柱底 39.52 23.68 -93.28 N柱底 471.8 83.8 V柱底 26.38 14.80 M柱顶 3.72 V柱顶 2.18 N柱顶 533.7 177.5 B -44.72 414.25 -59.20 141.99 580.98 76.02 -101.43 617.34 162.82 605.97 91.46 642.24 -91.46 179.98 894.91 100.43 -141.41 931.27 17.48 856.02 65.71 895.17 -75.58 137.17 76.56 80.58 137.17 76.56 -44.72 137.17 510.41 719.05 683.48 510.41 719.05 414.25 510.41 120.00 50.12 52.38 120.00 50.12 -59.20 120.00 -133.47 7.00 7.29 141.99 7.00 141.99 141.99 539.43 894.45 888.94 580.98 894.45 580.98 580.98 -71.05 93.73 71.05 4.09 4.25 76.02 4.09 76.02 76.02 -49.31 -91.9 21.31 75.42 21.31 2.02 141.26 1.17 M柱底 -3.27 -2.02 -100.08 N柱底 574.1 177.5 -6.39 -6.75 -101.43 -6.39 -101.43 -101.43 575.79 948.99 937.42 617.34 948.99 617.34 617.34 -4.09 -4.25 -76.02 -4.09 -76.02 -76.02 V柱底 -2.18 -1.17 -75.42 -76.02 M柱顶 -40.36 -23.80 215.23 N柱顶 672.1 A 256.88 - 77.81 162.82 - 256.88 -256.88 -77.81 -81.75 - 44.66 1 060.71 6 05.97 744.66 744.66 1060.71 1025.62 7 15.39 215.39 71.07 75.03 215.39 71.07 -129.74 2 80.93 1 115.11 6 42.24 780.93 780.93 1115.11 1073.98 7 122.57 147.55 46.46 48.89 147.55 46.46 -91.46 -156.5 -71.12 V柱顶 -23.98 -14.37 122.57 N柱底 712.4 156.5 -71.12 147.55 - 46.46 91.46 -147.55 -147.55 -46.46 -48.89 - -129.74 M柱底 36.38 2 2.41 -176.99 V柱底 23.98 14.37 -122.57 M柱顶 3.34 2.02 180.58 N柱顶 798.4 2 -172.15 6.49 6.84 -172.15 6.84 179.98 179.98 39.84 1 421.06 8 94.91 894.91 839.84 1401.93 1421.06 8330.7 28.24 B V柱顶 1.98 1.26 100.6 M柱底 -3.00 -2.01 -141.34 N柱底 838.8 -95.74 3.91 4.14 100.6 4.14 100.43 100.43 134.20 -6.02 -6.41 134.20 -6.41 -141.41 -141.41 76.20 1 469.54 9 31.27 931.27 876.20 1456.47 1469.54 8330.7 28.24 V柱底 -1.98 -1.26 -100.6 -100.43 M柱顶 -36.41 - 26.87 63.94 N柱顶 911.6 229.2 -69.29 A V柱顶 -14.86 -10.97 86.17 N柱底 955.1 229.2 -69.29 1 V柱底 14.86 -10.97 -86.17 M柱顶 2.89 1.93 N柱顶 1063.9 483.7 B 95.74 -3.91 -4.14 -100.6 - 4.14 -100.43 -100.43 107.20 - 75.49 17.48 -107.20 -107.20 -75.49 -81.31 - 91.14 1 455.28 8 56.02 991.14 991.14 1455.28 1414.80 9 50.94 250.94 32.35 34.85 250.94 32.35 -212.49 2 102.33 - 30.81 65.71 -102.33 -102.33 -30.81 -33.19 -M柱底 15.60 11.52 -237.66 -212.49 95.17 1 030.29 1030.29 1514.00 1467.00 1030.29 1514.00 892.45 9.31 2.47 92.45 9.31 -75.58 92.45 125.76 126.09 11.22 103.30 -235.47 26.09 -119.15 5.79 6.17 -119.15 5.79 -119.15 1 03.30 -100.38 2.43 2.58 -100.38 2.58 -100.38 1 1186.11 1164.24 1910.29 1953.86 1164.24 1953.86 1164.24 1186.11 V柱顶 1.23 0.79 104.45 M柱底 -1.42 -0.83 -239.81 N柱底 1107.3 483.7 235.47 232.16 -2.73 -2.87 232.16 -2.87 232.16 -11.22 1225.17 1203.30 1968.88 2005.94 1203.30 2005.94 1203.30 1225.17 V柱底 -1.23 -0.79 -104.45 -103.30 103.30 100.38 -2.43 -2.58 100.38 -2.58 100.38 -M以柱右侧受拉为正,N以柱受压为正,V以使柱顺时针旋转为正。
东北大学毕业设计(论文) 第三章 结构设计
3.6.3 内力调整
1、强柱弱梁要求
1)根据“抗震规范”6.2.2条,梁柱节点处,除顶层和柱轴压比小于0.15之外,柱端弯矩设计值应符合下式要求:
M邋式中
c=hcMb (3.45)
?Mc——节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和,上下柱
端的弯矩设计值,可按弹性分析分配;
?Mb——节点左右梁端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和;
?c——柱端弯矩增大系数,一级取1.4;二级取1.2;三级取1.1。
本设计为三级框架,hc=1.1,计算结果见表3.36。
¢表中, Mc上=-¢Mc下=-ic上hc?Mb (3.46)
ic上+ic下ic下hc?Mb (3.47)
ic上+ic下2)底层柱柱底弯矩的调整
根据“抗震规范”6.2.3条:三级级框架结构的底层,柱下端截面组合的弯矩设计值,应乘以增大系数1.3。底层柱纵向钢筋宜按上下端的不利情况配置。所以,
A柱:左震:M=--442.00×1.3=-574.6kN·m 右震:M=479.28×1.3=623.06kN·m B柱:左震:M=-429.27×1.3=-558.05kN·m 右震:M=425.94 ×1.3=553.722kN·m 2、强剪弱弯的要求
为保证柱的延性,梁端及柱端的抗剪能力应大于抗弯能力。
1)“抗震规范”6.2.4条规定:三级框架梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整
lr V=hvb(Mb+Mb)l/n+VGb (3.48)
式中,VGb——梁在重力荷载代表值作用下,按简支梁分析梁端截面剪力设计值;