6层教学楼框架结构计算毕业论文-文库吧

【正文】 自振周期的计算采用结构顶点位移法。将突出房屋重力荷载代表值直接折算到主体结构的顶层，即：G7=+=基本自振周期T1（s）可按下式计算：注：——假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数。按以下公式计算：VGi=∑Gk（△u）i= VGi/∑D ij uT=∑（△u）k注：∑D ij为第i层的层间侧移刚度。（△u）i为第i层的层间侧移。（△u）k为第k层的层间侧移。 横向地震作用下结构顶点的假想位移计算层号Gi（KN）VGi（KN）∑D i（N/mm）△ui（mm）ui（mm）7 760300 6 760300 5 760300 4 760300 3 760300 2 760300 1 829147 二、水平地震作用以及楼层地震剪力计算本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即：结构等效总重力荷载代表值GGeq=∑Gi=（+6+）=计算水平地震影响系数a1太原市设计地震分组为第一组，本设计场地是二类场地，查表得二类场地近震特征周期值Tg=。，查表得设防烈度为7度的=结构总的水平地震作用标准值FEkFEK=a1Geq ==因，所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数各质点横向水平地震作用按下式计算：Fi=GiHiFEk（1δn）/（∑GkHk）＝（∑GkHk）地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为Vi=∑Fk（i=1，2，…n）计算过程如下表： 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层号Hi（m）Gi（kN）GiHi（kNm）GiHi/∑GjHiFi（kN）Vi（kN）7654321∑注：顶端存在鞭端效应，上表中将顶端剪力扩大了3倍，但是增大的剪力部分不往下传递。 层间剪力分布三、水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移△ui和顶点位移u i分别按下列公式计算：△ui = Vi/∑D iju i=∑（△u）k各层的层间弹性位移角θe=△ui/hi，根据《抗震规范》，钢筋混凝土框架结，层间弹性位移角限值[θe]1/550。计算过程如下表： 横向水平地震作用下的位移验算层次Vi（kN）∑D i（N/mm）（△u）i（mm）ui（mm）hi（mm）θe=△ui /hi7 760300 3900 1/55556 760300 3900 1/31995 760300 3900 1/23574 760300 3900 1/19403 760300 3900 1/17082 760300 3900 1/15741 829147 5400 1/2275由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/15741/550，满足规范要求。四、水平地震作用下的框架内力计算以③轴线处的横向框架为例计算框架内力。各柱反弯点高度的比，其中底层柱需要考虑修正值，第二层住需要考虑修正值和其余各柱无修正，具体计算过程见下表 各柱反弯点高度的修正柱号层号Ky0Iy1a2y2a3y3y中柱7 10010 6 101010 5 101010 4 101010 3 101010 2 10100 1 000 边柱7 10010 6 101010 5 101010 4 101010 3 101010 2 10100 1 000 框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算：Vij=DijV i /∑DijM bij=Vijyh M uij=Vij（1y）hy=y0+y1+y2+y3注：y0————框架柱的标准反弯点高度比。 y1————为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。yy3————为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。y————框架柱的反弯点高度比。横向地震下各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）层号hi/mVi（kN）∑Dij（N/mm）Dij（N/mm）Vij（kN）yMbij（kNm）Muij（kNm） 7 76030019350 6 76030019350 5 76030019350 4 76030019350 3 76030019350 2 76030019350 1 82914711865  横向地震下各层柱端弯矩及剪力计算（边柱）层号hi/mVi（kN）∑Dij（N/mm）Dij（N/mm）Vij（kN）yMbij（kNm）Muij（kNm） 7 76030010936 6 76030010936 5 76030010936 4 76030010936 3 76030010936 2 76030010936 1 8291478350 梁端剪力、弯矩、柱轴力计算：梁端弯矩，剪力： 节点弯矩 横向地震梁端弯矩，剪力及柱轴力的计算层号边梁中梁柱轴力MblMbrVbMblMbrVb边柱中柱7 6 5 4 3 2 1 注：（1）力中负号表示拉力，当为左震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。 （2）表中M的单位kNm，V的单位为kN，轴力N的单位为kN。左震作用下弯矩图、剪力图、轴力图如下所示： 左震作用下的弯矩图 左震作用下的剪力图 左震作用下柱的轴力图第五部分：竖向荷载作用下框架结构的内力计算（横向框架的内力计算）一、计算单元取③轴线处的横向框架为计算单元。直接传给该框架的楼面荷载如图中竖向阴影部分所示。由于纵向框架梁的中心线与柱子的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。 计算单元及荷载传递图二、恒荷载计算恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示： 各层梁上作用的恒荷载屋面框架梁线荷载标准值选用98ZJ001 屋面12（上人屋面）屋面恒荷载标准值 100厚现浇钢筋混凝土 25=V型轻钢龙骨吊顶 kN/m2（二层9mm纸面石膏板、有厚50mm的岩棉板保温层） 合计 kN/m2边跨框架梁自重 25=梁外侧粉刷 （）17= kN/m2中跨框架梁自重 25=对于第7层:q1 和代表横梁自重，为均布荷载形式。q1=25+（）17= kN/m2=25+（）17= kN/m2q2 和分别为屋面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2== kN/m =3= kN/m 屋面框架节点集中荷载标准值PP2分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、楼板重等重力荷载，计算如下：边柱纵向框架梁自重 25=外侧粉刷 = kN = kN装饰 +（+）17= kN梁传来的屋面自重 = kNP1=++++= kN中柱纵向框架梁自重 25=框架梁传来的屋面自重 （42+）= =P2=++=集中力矩:M1=P1e1=()/2= kNmM2=P2e2=()/2=m 二到六层线荷载标准值包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载，其荷载的计算方法同第7层。选用98ZJ001楼10 kN/m2100厚现浇钢筋混凝土 25= kN/m2V型轻钢龙骨吊顶 kN/m2合计 kN/m2边跨框架梁及梁侧粉刷 kN/m2边跨填充墙自重 () = kN/m2内墙装饰 () 217= kN/m2中跨框架梁及梁侧粉刷 q1=++= kN/m2 = kN/m2q2 和分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2== kN/m =3= kN/m 二到六层框架节点集中荷载标准值 边柱纵向框架梁自重 kN外侧粉刷 kN钢框玻璃窗自重 = kN窗下墙体自重 () = kN装饰 17+= kN窗间墙体自重 () () = kN装饰 () () 17+= kN框架柱的自重 25= kN粉刷 [(+) ] 17=纵向框架梁传来的楼面自重 =P1=++ + ++++ ++=中柱纵向框架梁自重 内纵墙自重 () () =粉刷 () () 217=扣除门洞重加上门重 2()=框架柱自重 粉刷 [(0. 5+) ] 17=纵向框架梁传来的屋面自重 (+) = P2=+++++=