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鄭州市天泰路街道多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)辦公樓設(shè)計(jì)摘要本項(xiàng)目是一座六層辦公樓,采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),位于鄭州市二七區(qū)天泰路,占地面積4656平方米,具備辦公、會(huì)議、餐飲、住宿、活動(dòng)等多種功能。在設(shè)計(jì)建筑物的結(jié)構(gòu)和抗震性能時(shí),需要合理配置和布局,確定適當(dāng)?shù)臉?gòu)件和基礎(chǔ)類型。我們選擇了主體結(jié)構(gòu)、樓板和樓梯作為主要受力構(gòu)件。通過(guò)配置設(shè)計(jì),計(jì)算出各構(gòu)件的尺寸,靜載、活載和風(fēng)載等荷載。采用D值方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的垂直加載分析,確定作用在構(gòu)件上的最不利內(nèi)力組合。通過(guò)彈性理論設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)計(jì)算和條形梁設(shè)計(jì)及配筋計(jì)算,確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。最后,根據(jù)實(shí)際情況,編制了結(jié)構(gòu)工程圖紙,包括比例尺等相關(guān)信息。關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土;設(shè)計(jì);建筑物
目錄TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc53261建筑設(shè)計(jì) 建筑設(shè)計(jì)1.1建筑設(shè)計(jì)總部位于鄭州市天泰路街道,占地面積4656㎡,采用6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。首層層高4.2cm,標(biāo)準(zhǔn)層3.63cm,內(nèi)外高差0.45cm。1.2設(shè)計(jì)資料(1)氣候條件:年平均氣溫為14.5℃攝氏度,年平均降水量約為640.9毫米,年降雪量較少,最大風(fēng)力為:wo=0.5kN/(2)抗震條件:本項(xiàng)目的抗震設(shè)防等級(jí)為7級(jí),地基設(shè)計(jì)加速度為0.15g,符合二級(jí)抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。(3)施工地質(zhì)條件:施工場(chǎng)地土質(zhì)屬于二類,具有土質(zhì)分布均勻的特點(diǎn),適合建筑施工。(4)建筑材料:在本項(xiàng)目中,梁、柱、板采用C30級(jí)混凝土,縱筋選用HRB400,箍筋采用HPB300,確保建筑結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。1.3建筑要求此項(xiàng)目的建筑類別為丙類,防火等級(jí)為二級(jí),需要滿足相應(yīng)的消防安全要求和標(biāo)準(zhǔn)。2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)2.1結(jié)構(gòu)選型布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖2.1.1結(jié)構(gòu)選型根據(jù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求和施工合同規(guī)定,本項(xiàng)目采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)方案包括了六層的鋼筋混凝土框架,旨在滿足建筑的占地需求和提高抗震性能。這種結(jié)構(gòu)能夠有效地支撐建筑物的重量,并在地震等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)提供更好的保護(hù)和安全性。2.1.2柱網(wǎng)布置根據(jù)下面的列布局圖,圖2-1框架結(jié)構(gòu)布置圖2.2梁板柱的截面尺寸2.2.1梁根據(jù)建筑物的特點(diǎn),橫梁上布置橫梁,縱向布置輔梁。2.2.2板板跨度為:L=6600,板厚為,所以這里的板厚值為:2.2.3柱軸壓的具體取值根據(jù)框架柱截面尺寸估算。N——軸向壓縮設(shè)計(jì)F——簡(jiǎn)化支持的加載區(qū)域GE——重力荷載代表值,根據(jù)實(shí)際情況估算或采用標(biāo)準(zhǔn)值,此處選擇使用15kN/m2來(lái)表示重力荷載,以便在設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)計(jì)算中考慮重力荷載對(duì)建筑物的影響。Ac——柱的橫截面fc——混凝土軸力計(jì)算公式N-為結(jié)構(gòu)柱軸壓比的極限值,該房屋地震烈度為3級(jí),此處取0.9。-考慮地震作用后,柱體荷載系數(shù)為1.3,非等距內(nèi)柱為1.25,等距內(nèi)柱為1.2。n——橫截面的建筑層數(shù)圖2-1框架結(jié)構(gòu)計(jì)算單元和框架計(jì)算簡(jiǎn)圖以上的附圖為框體構(gòu)造的計(jì)算單位和簡(jiǎn)化的計(jì)算圖表。3荷載計(jì)算3.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值1-6層樓面:3.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋頂和地面可變荷載基準(zhǔn):地面主動(dòng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:屋面雪壓標(biāo)準(zhǔn)體積(4)上式中的rr以1.0表示為屋面積雪分布系數(shù)。(5)屋頂平均荷載:(6)2-6層平均負(fù)荷:3.3梁柱自重梁和柱的自重?cái)?shù)據(jù)在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中是必須考慮的因素,以確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。表3-1梁柱自重表根據(jù)表3-1中列出的數(shù)據(jù),梁和柱的自重可以用來(lái)計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的總重量。3.4墻體自重蒸粉煤灰和厚度300mm的水泥砂漿,70mm外墻貼陶瓷片,保溫層內(nèi)壁200mm,采用厚蒸壓粉煤灰和水泥砂漿,外墻自重采用20mm水泥砂漿:內(nèi)墻的重力荷載需要考慮鋼框架玻璃和鋼閘門的重量。內(nèi)墻的重力荷載計(jì)算如下:鋼框架玻璃和鋼閘門的重量在,此處為。在這個(gè)項(xiàng)目中,我們選擇采用塑膠鋼化玻璃和塑膠玻璃門窗,因此需要計(jì)算這些材料的重量,以確保內(nèi)墻結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。3.5重力荷載代表值表3-2中給出的重力荷載代表值是用于計(jì)算除門窗外墻的自重。這些數(shù)值對(duì)于評(píng)估墻體結(jié)構(gòu)的荷載承載能力非常重要,以確保建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全。表3-2除去門窗后墻的自重計(jì)算表一樓墻體總長(zhǎng):(1)外墻:121.8cm。(2)內(nèi)墻:180.9cm。二層墻長(zhǎng):(1)外墻:121.8cm。(2)內(nèi)墻:124.9cm。三至六層建筑物墻體總長(zhǎng)度:(1)立面:122.6m。(2)內(nèi)墻:147.57m,女兒墻125.16m。最頂層的重力荷載計(jì)算包括屋頂負(fù)荷、50%活載荷、縱梁自重、柱子重量的一半以及墻體重量的一半。其他樓層的重力荷載計(jì)算包括地面靜載荷、50%樓層平均動(dòng)載荷、縱梁自重,以及兩層立柱和縱墻的自重。六層的重力荷載代表值為:,二層的重力荷載代表值為:;一層的重力荷載代表值為:。圖3-1質(zhì)點(diǎn)重力荷載值上圖為質(zhì)點(diǎn)重力代表值示意圖。4框架橫向側(cè)移計(jì)算4.1重力側(cè)移剛度計(jì)算在C30混凝土結(jié)構(gòu)中,采用現(xiàn)澆樓板作為梁的翼緣可以提高結(jié)構(gòu)的剛度,減少結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移。梁柱為C30,Ec=3.0×107KN/m2,框架為實(shí)心板或預(yù)制板。通過(guò)對(duì)這一優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析,預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力混凝土面板的橫向剛度系數(shù)可表示為I=1.5I0,其中I0為梁的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。對(duì)于空心框架,橫向剛度系數(shù)為I=2I0。在下表中,我們可以看到橫向構(gòu)件的線性剛度以及柱子的線性剛度。光束長(zhǎng)度如圖4-1所示。圖4-1橫梁截面的簡(jiǎn)略說(shuō)明表4-1橫向構(gòu)件的剛性分析表4-2柱線剛度的計(jì)算立柱橫向位移剛度由公式確定,根據(jù)梁線剛度K1與K2的不同,分為框架柱、邊柱、框架中心柱、邊柱、建筑物、電梯間柱等。本文以一樓C-1柱橫向位移分析為例進(jìn)行說(shuō)明,省略其余柱的計(jì)算步驟,并給出相應(yīng)的計(jì)算公式。通過(guò)表格中列出的柱和梁的線剛度數(shù)值,可以計(jì)算出線剛度,計(jì)算公式如下:4.2橫向水平荷載作用下框架內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算在橫向水平荷載作用下,需要計(jì)算框架的內(nèi)力和側(cè)移。特別是需要計(jì)算水平框架假頂點(diǎn)的位移,可以通過(guò)方程運(yùn)算進(jìn)行。表4-3、表4-4列出了水平框架的虛擬位移,提供了計(jì)算參考。表4-3鋼梁橫向位移的計(jì)算公式表4-4橫梁的虛位移4.3橫向地震作用計(jì)算4.3.1水平地震作用下的計(jì)算在進(jìn)行橫向地震作用的計(jì)算時(shí),根據(jù)抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,對(duì)于高度不大于40m且主要受剪力作用影響的結(jié)構(gòu),在高處重量和剛度均勻分布。對(duì)于類似的單體結(jié)構(gòu),可以采用簡(jiǎn)單的剪力法進(jìn)行地震響應(yīng)分析。因此,通過(guò)采用剪力法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震響應(yīng)分析。對(duì)于Ⅱ類場(chǎng)地、7類工事,按設(shè)計(jì)2類,如按:在層理上,橫向地震活動(dòng)呈倒三角形。在常規(guī)夾層中,該方法與實(shí)測(cè)值基本吻合,但在上部結(jié)構(gòu)中,側(cè)向效應(yīng)低于時(shí)程和模態(tài)分析方法;尤其是長(zhǎng)期的長(zhǎng)期預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)值變化更大,從宏觀上看,結(jié)果往往是由高價(jià)值的地震災(zāi)害造成的。因此介紹,計(jì)算上部附加地震力時(shí)考慮了上部增加的地震荷載。n不僅能反映建筑物的周期性作用,還能更好地反映場(chǎng)地的抗剪強(qiáng)度。所以引入n頂點(diǎn)附加水平地震作用:從各點(diǎn)橫向地震的影響,按公式求解計(jì)算,結(jié)果如表4-5所示表4-5中的震害關(guān)系 圖4-2縱梁各層次的水平震害和抗震分析4.3.2水平地震作用下的位移計(jì)算考慮兩次地震影響下的情況,需要通過(guò)如下公式計(jì)算層間變形和上層變形:。根據(jù)表4-6提供的數(shù)據(jù),可以計(jì)算出層間的彈性位移:。通過(guò)如上公式和數(shù)值計(jì)算,可以得到準(zhǔn)確的結(jié)果。表4-6橫向水平地震的變形計(jì)算4.3.3水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算在水平地震作用下,需要進(jìn)行框架內(nèi)力的計(jì)算。梁端的剪力值和彎矩值的計(jì)算方法如下所示:。表4-7中每一層地柱的彎曲和剪切應(yīng)力的計(jì)具體計(jì)算流程和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如表4-7所示,表中包括每一層地柱的彎曲和剪切應(yīng)力的計(jì)算,以及梁端的彎矩、剪力和柱內(nèi)力等因素的分析。
表4-8中的彎矩、剪力和柱的受力分析通過(guò)表4-8中詳細(xì)的過(guò)程,可以得出梁端的彎矩、剪力和柱的受力分析結(jié)果。4.4橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算側(cè)移計(jì)算風(fēng)力對(duì)建筑物的影響很大,建筑物的形狀和結(jié)構(gòu)會(huì)影響其受風(fēng)能力,因此在設(shè)計(jì)中需要考慮風(fēng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。4.4.1風(fēng)荷載的內(nèi)力計(jì)算圓形和直角形建筑容易受到風(fēng)力的影響,因此在抗風(fēng)設(shè)計(jì)方面需要更加謹(jǐn)慎,以確保建筑物在風(fēng)力作用下的穩(wěn)定性和安全性。風(fēng)力對(duì)建筑物的影響包括風(fēng)力偏轉(zhuǎn)、風(fēng)速不均勻等因素,這可能導(dǎo)致建筑物變形或產(chǎn)生不均勻的風(fēng)荷載分布,進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮這些因素,并適當(dāng)提高安全系數(shù)以確保建筑物的安全性。風(fēng)力有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)屬性,建筑物表面的風(fēng)力分布不均勻,特別是在拐角處和高樓頂部容易受到較大的風(fēng)力影響。相較于地震作用,風(fēng)力的作用更大且更具影響力。盡管如此,在氣象觀測(cè)中對(duì)大風(fēng)的重現(xiàn)時(shí)間較短,因此預(yù)測(cè)風(fēng)速和抗風(fēng)設(shè)計(jì)仍然是非常重要的設(shè)計(jì)考慮因素。表4-9風(fēng)荷載的計(jì)算表4-9中列出了風(fēng)荷載的計(jì)算方法,通過(guò)這些計(jì)算可以確定建筑物在風(fēng)力作用下的受力情況。圖4-3風(fēng)荷載簡(jiǎn)圖圖4-3是風(fēng)荷載的簡(jiǎn)圖,通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)圖可以更直觀地了解風(fēng)荷載的作用方式。4.4.2風(fēng)荷載側(cè)移計(jì)算在進(jìn)行風(fēng)荷載側(cè)移計(jì)算時(shí),首先根據(jù)計(jì)算出的水平荷載,計(jì)算出各層之間的剪力Vi。根據(jù)已知條件,可以使用相應(yīng)的公式來(lái)計(jì)算圖層對(duì)應(yīng)的位移:表4-10中列出了詳細(xì)的分層位移計(jì)算過(guò)程,通過(guò)這些計(jì)算可以得到建筑物在風(fēng)荷載下各個(gè)圖層的位移情況,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供重要參考。表4-10中的分層位移在風(fēng)載荷下5豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算5.1計(jì)算單元根據(jù)建筑使用的三軸之間的橫向框架分析,得到6.6cm的計(jì)算結(jié)果。在那里,平面投影線上的剩余樓面荷載和所需單元的單元方法被應(yīng)用于各個(gè)節(jié)點(diǎn)的大梁和縱梁,并以集中的方式傳遞到梁??紤]到結(jié)構(gòu)和荷載的對(duì)稱性,我們可以采用半框架求解的方法來(lái)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的分析過(guò)程。在計(jì)算梁端彎矩時(shí),可以選擇采用二次分布法,這種方法相比于分層法更為簡(jiǎn)單且直觀。在使用疊加法中的彎矩組合法求解層間彎矩值時(shí),需要注意到任何節(jié)點(diǎn)上的不對(duì)稱彎矩都會(huì)影響其單元內(nèi)的所有桿件。另一方面,采用二次分布法時(shí),我們可以假設(shè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的不對(duì)稱彎矩只作用在節(jié)點(diǎn)的端部。這種假設(shè)可以簡(jiǎn)化扭矩分配方法的計(jì)算過(guò)程,減少循環(huán)時(shí)間,提高計(jì)算效率。在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,通??梢圆捎昧胤峙浞▽?duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行分析,傳遞系數(shù)為1/2。這意味著每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以指定兩次,以便更好地分析結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況。剪力值可以通過(guò)豎向荷載引起的剪彎矩和剪應(yīng)力的疊加得到。結(jié)合梁端的剪應(yīng)力和節(jié)點(diǎn)集中計(jì)算樁身軸力,可以全面評(píng)估結(jié)構(gòu)的受力情況,確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性。5.2荷載計(jì)算(1)在進(jìn)行荷載計(jì)算時(shí),首先考慮恒荷載的作用。q1表示橫梁的重量分布均勻,對(duì)于六樓結(jié)構(gòu):q2根據(jù)上圖所示的幾何關(guān)系,可以得到室內(nèi)和樓道樓板受力的階梯和三角荷載:這些荷載通過(guò)縱橫桿和縱向縱橫桿傳遞到立柱上,主要包括梁、樓板和女兒墻的自重。按照這個(gè)公式計(jì)算:可以計(jì)算得到1至5層的荷載分布,其中水平墻體的重量等于自身重量。其他載荷可根據(jù)第六級(jí)計(jì)算公式得到:(2)其次,需要考慮活荷載的作用。對(duì)于第六層,我們可以考慮屋面活荷載為2.0kN/㎡。同理,屋面雪荷載對(duì)于1-5層,屋面活荷載的計(jì)算方式類似。屋面活荷載。綜合以上計(jì)算結(jié)果,可以將荷載數(shù)據(jù)匯總至表格中,見(jiàn)表5-1、5-2、5-3,并通過(guò)荷載示意圖如圖5-1所示清晰展示荷載的作用分布情況。這些荷載計(jì)算結(jié)果將有助于我們準(zhǔn)確評(píng)估結(jié)構(gòu)的受力情況,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供重要參考。圖5-11中的負(fù)荷曲線表5-1橫梁的靜載(作用力)表5-2橫梁的靜載(集中扭矩)表5-3橫梁的動(dòng)載荷匯總(作用力)5.3內(nèi)力計(jì)算采用二次彎矩分配法進(jìn)行梁端彎矩的求解是一種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)分析方法。如圖5-1、5-2、5-3所示的計(jì)算方法和力矩圖,通過(guò)計(jì)算梁端彎矩引起的剪力,并考慮剪應(yīng)力疊加作用在梁上的豎向荷載,可以得到梁結(jié)構(gòu)的受力情況。進(jìn)一步計(jì)算剪應(yīng)力和節(jié)點(diǎn)的集中度,可以推導(dǎo)出柱的軸力。在考慮柱的軸力時(shí),需要考慮立柱的自重以及其他受力情況。表5-4橫梁的剛性分布因子表5-5在恒載作用下,梁端剪切及柱地受力情況表5-6梁端剪切及柱的活荷載表5-7在活荷載作用下,梁端剪切及柱的受力5.4豎向框架內(nèi)力5.4.1橫梁彎矩調(diào)幅在靜荷載和水平荷載下,對(duì)活荷載最不利的位置可以忽略不計(jì),而動(dòng)荷載可能發(fā)生在所有梁和柱上。這種方法得到的內(nèi)力與最不利加載位置的方法非常相似,可以直接加上最佳加載點(diǎn)處的內(nèi)力,但比最不利位置的內(nèi)力要小。加載位置。采用分載法時(shí),跨中活載彎矩為1.11.2的倍數(shù)。在此示例中,假設(shè)比率為1.1。結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)由結(jié)構(gòu)類型、抗震能力和高度等方面決定。在豎向荷載作用下,可考慮梁端塑性變形抗力調(diào)整梁端負(fù)彎矩。調(diào)整后的效果如下圖5-8、5-9所示。表5-8恒荷載橫梁彎矩調(diào)幅值表5-9活荷載橫梁彎矩調(diào)幅值5.4.2荷載組合荷載組合是指在考慮不同荷載組合情況下,對(duì)結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行分析和評(píng)估。建筑物的結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)必須符合抗震標(biāo)準(zhǔn),并且需要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、建筑高度和地震烈度,由外部地震情況和其他影響因素確定三種不同的抗震等級(jí)。一般來(lái)說(shuō),它不應(yīng)該包括在計(jì)算范圍內(nèi),因?yàn)樗粫?huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生任何不利影響。只有三種組合:不同負(fù)載效果的控制方式:由持久負(fù)載效應(yīng)控制的混合:垂直和橫向加載的組合:表5-15給出了詳細(xì)的程序。分別對(duì)邊梁橋和中梁橋在靜載和活荷載作用下進(jìn)行側(cè)向屈曲分析。正常負(fù)載下的中跨扭矩:6級(jí)第五層:第三層:第二層:第一層:活荷載作用下的跨中彎矩:第六層:第五層:第四層:第三層:第二層:第一關(guān):采用滿承載法,梁跨活荷載作用下的彎矩可乘以1.1~1.2倍系數(shù)展開(kāi)。這個(gè)例子的放大倍數(shù)是1。從表5-10我們給出了這些計(jì)算的結(jié)論。表5-10梁橋在活載荷下的受力放大5.4.3考慮地震作用的內(nèi)力組合在靜、動(dòng)兩種情況下,均能求出最大跨距。代替。式中:—-橫梁左右兩端彎矩見(jiàn)表5-12,q按表5-12范圍修正后的值,為和,對(duì)方程進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算,使用q=1.2(恒+0.5)。表5-13列出了上述的計(jì)算。取RB作用點(diǎn)的距離:X處截面彎矩為:獲得最大跨度的最大彎矩位于X1=RA/q,可得到任意截面x處得彎矩兩組數(shù)據(jù)中梁內(nèi)力組合的數(shù)據(jù)。組合梁內(nèi)力中的兩組值。在表中恒載和活載組合下,梁端彎矩為調(diào)整值,剪應(yīng)力為最大值。見(jiàn)下表5-11
表5-11在恒載作用下的振幅下,梁端剪切及柱軸力
表5-12在振幅作用下,在活荷載作用下,梁端剪切及柱的受力
表5-13MGE和X1的運(yùn)算結(jié)果
表5-14MGE和X1的運(yùn)算結(jié)果表5-15框架梁受力分析圖5-1在垂直靜載荷作用下的構(gòu)型彎曲曲線
圖5-2豎向活荷載作用下框架彎矩圖5.5柱端彎矩設(shè)計(jì)值調(diào)整框架的受力與其失效機(jī)制有很大關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),梁長(zhǎng)于柱,梁先屈;但整體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重新分布較大,能耗增加,層間變形也增加。如果梁采用塑性鉸接,則會(huì)發(fā)生較大的層間變形,影響建筑物在豎向荷載作用下的承載力,使其向移動(dòng)方向發(fā)展。因此,“強(qiáng)梁弱梁”應(yīng)在主副架梁柱交界處體現(xiàn),而在上部軸壓比低于0.15的框架上則不能體現(xiàn)。梁柱端彎曲應(yīng)滿足下列要求:三框架:式中:——正負(fù)方向的軸向和后向軸向彎矩之和:——梁端逆時(shí)針、左、右兩個(gè)不同截面彎矩的總和。在框架下,由于構(gòu)件早期塑性屈曲,會(huì)對(duì)整個(gè)構(gòu)件的受力產(chǎn)生一定的影響,當(dāng)塑性重新分配時(shí),就會(huì)產(chǎn)生塑性鉸的形狀。在這種力作用下,三層結(jié)構(gòu)的梁彎曲角度和彎曲點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生較大的失穩(wěn)因素。因此,三層結(jié)構(gòu)的梁柱彎矩增加系數(shù)約為1.3。B柱根據(jù)甲、乙構(gòu)件的梁端彎矩,可得計(jì)算公式:右震:將的差值按柱的彈性分析彎矩值之比分配給節(jié)點(diǎn)上下柱端:計(jì)算基礎(chǔ)柱的彎矩時(shí),其荷載增加系數(shù)應(yīng)按1.3計(jì)算。按以上算法,同得對(duì)于A柱的調(diào)整,算法同B柱柱端剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整為滿足“強(qiáng)剪弱彎”的要求,對(duì)三層框架柱的柱端剪力進(jìn)行了修正。,其中,為弧形矩形設(shè)計(jì),上、下橫截面為正反兩個(gè)方向,滿足上述調(diào)整條件,Hn為立柱高度。調(diào)整B柱端彎矩設(shè)計(jì)值對(duì)A柱端彎矩值調(diào)整6節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5001-2010規(guī)定框架結(jié)構(gòu)1、2、3的所有節(jié)點(diǎn)都需要進(jìn)行抗震分析,縱框架和橫框架共用的節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行全方位的檢查,選擇最不利的節(jié)點(diǎn)。看B點(diǎn)。對(duì)于三級(jí)框架:式中:——計(jì)算節(jié)點(diǎn)中心部位的剪應(yīng)力;——左、右梁端逆時(shí)針或順時(shí)針組合的合力值,其意義與柱端彎矩調(diào)整公式中的意義等同,取為-從上面的公式,可以從柱子的高度計(jì)算出來(lái):——梁段高度以左右梁的平均標(biāo)高為準(zhǔn),兩側(cè)梁等高?!焊鞑糠值膶?shí)際標(biāo)高為則:節(jié)點(diǎn)核心區(qū)檢查在節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,應(yīng)檢測(cè)各構(gòu)件的極限狀態(tài),保證各構(gòu)件截面尺寸不宜過(guò)小,同時(shí)構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生較大的傾斜應(yīng)力;以免擠壓損壞接縫的水泥。梁的橫向剪力應(yīng)滿足下列要求:式中節(jié)點(diǎn)的主要部分得到有效解決。在驗(yàn)算時(shí)的梁截面上,由于與柱中心線一致,其長(zhǎng)度不應(yīng)小于邊柱截面寬度的1/2。滿足要求。(2)連接斷面剪切力校核在核心試驗(yàn)寬度區(qū)域,可用下列公式確定箍筋的總截面:梁的抗剪承載力主要由鋼筋和鋼筋兩種不同的剪力組成,包括鋼筋和鋼筋之間的剪力關(guān)系。但在一定范圍內(nèi),鋼筋的抗剪承載力不隨軸向受壓而變化。隨著比率的增加而增加;因此,在極限計(jì)算中,軸向壓力不能低于該值。當(dāng)兩個(gè)正交方向都有梁時(shí),梁對(duì)連接處的鋼筋有一定的限制,從而增加其承載力。但對(duì)于截面較少的梁,或者只有一個(gè)梁節(jié)點(diǎn)、邊節(jié)點(diǎn)和角節(jié)點(diǎn)的梁,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能會(huì)忽略其影響,因?yàn)檫@些部分可能沒(méi)有明顯的約束作用。可以簡(jiǎn)化分析過(guò)程以提高效率,通過(guò)計(jì)算,滿足設(shè)計(jì)要求。7截面設(shè)計(jì)7.1框架梁截面配筋計(jì)算在進(jìn)行框架梁截面配筋計(jì)算時(shí),需要考慮梁正截面的承載力計(jì)算。通常情況下,下梁受拉呈丁字形,上梁受拉呈矩形。7.1.1梁正截面承載力計(jì)算梁正截面的抗彎承載力計(jì)算方法可以分為不同階段,第一階段AB區(qū)間:使用此圖確定AB橫跨臀梁和支撐梁的最大力,并將中間的彎矩轉(zhuǎn)換為支撐側(cè)的扭矩。支撐彎矩利用雙腳之間的變形來(lái)控制截面,即將支撐上的正向扭矩轉(zhuǎn)化為支撐的轉(zhuǎn)角扭矩。所以AB襠是按照最大扭矩加固的。選取325,最小配筋率表7-1框架梁縱向鋼筋計(jì)算第一個(gè)AB跨度:在考慮光束間距的計(jì)算時(shí),算法蘭時(shí),這種情況不能產(chǎn)生有效的控制效果,所以使用這種情況不能產(chǎn)生有效的控制效果,所以使用梁上的橫向鋼筋應(yīng)為HRB400級(jí),=0.518,下襠截面為T型,采用單根T型鋼筋。因?yàn)椋簩儆诘谝活怲形截面=選用516,A=1005mm2第二個(gè)AB跨度的操作:使用此圖確定AB橫跨臀梁和支撐梁的最大力,并將中間的彎矩轉(zhuǎn)換為支撐側(cè)的扭矩。襠間的變形控制段是將支架上的正向力矩轉(zhuǎn)化為支架的轉(zhuǎn)角力矩。因此AB襠是按照最大的扭矩進(jìn)行配筋的梁的縱截面為HRB400,C30水泥,選取325,最小配筋率從表中選取AB跨越髖段和支撐段的最大受力值,將中間的彎矩?fù)Q算成支撐梁的彎矩值,并進(jìn)行相應(yīng)的加固。襠間的變形控制段是將支架上的正向力矩轉(zhuǎn)化為支架的轉(zhuǎn)角力矩。所以AB襠是按照最大扭矩加固的。選取325,最小配筋率本文以一、二層AB型梁為例,對(duì)施工的施工工藝及施工進(jìn)行了詳細(xì)闡述。其他層合板的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析見(jiàn)表7-1、7-2。表7-2梁胯間配筋表7.1.2梁截面受剪力承載力計(jì)算。作為實(shí)例,對(duì)一、二樓進(jìn)行了分析,其他的結(jié)果參見(jiàn)表格7-3。第一層:選擇HPB300鋼圈,AB跨:因此,它的大小是合適的。在梁上安裝箍,箍的選擇:梁端加密部分為8@100。取加密區(qū)長(zhǎng)度,非加密區(qū)4條腿8@150,鋼筋排列滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。在計(jì)算BC跨度時(shí),當(dāng)梁端采用4腿8@150的配筋時(shí),其承載力為:在這種情況下,可以考慮使用HPB300鋼圈進(jìn)行加密處理以提高整個(gè)區(qū)域的受力性能和承載能力。由于未加密域的長(zhǎng)度較短,因此可以對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行加密處理,即增加鋼筋的密度和數(shù)量來(lái)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載能力。第二層:選擇HPB300鋼圈,所以大小合適梁上有箍筋,箍筋的選擇:梁端配筋件4@100非加密區(qū)為4條腿8@150,非鋼筋排列滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。BC跨度:當(dāng)梁端采用4腿8@150的配筋時(shí),其承載力為:由于未加密區(qū)域的長(zhǎng)度很短,因此可以對(duì)整個(gè)跨度進(jìn)行加密。在這種情況下,加密處理可以提高結(jié)構(gòu)的整體受力性能和承載能力,確保梁端在受荷時(shí)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。7.2框架柱截面配筋計(jì)算7.2.1剪跨比和軸壓比驗(yàn)算0MC/VCh0也可用。從表中可以看出,根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的計(jì)算,截面的剪跨和軸比是一致的。7.2.2柱的正截面承載力計(jì)算B柱為例。其他立柱鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)見(jiàn)表7-3。由于同一路段前后都有煩人的時(shí)刻,因此應(yīng)根據(jù)具體情況確定。
表7-3中鋼柱鋼筋的配筋率一覽表
表7-4鋼梁剪切比及軸向壓力比較校核根據(jù)對(duì)稱配筋的:總配筋率下表7-5顯示了框架的垂直應(yīng)力,如下表7-5所示。表7-5中立柱的縱梁數(shù)目一覽表7.2.3框架柱斜截面受剪承載力計(jì)算截面滿足要求根據(jù)結(jié)構(gòu),建議使用48@100、48@100,而不是48@150。通過(guò)修正柱的剪應(yīng)力,得出兩層單層柱頂面承載力小于一層,計(jì)算值高于剪力值,可按到它的結(jié)構(gòu)。其余樓層A、B柱斜截面配筋見(jiàn)圖7-6、7-7。表7-6A截面配筋計(jì)算表表7-7B截面配筋計(jì)算表7.3樓梯設(shè)計(jì)例如,計(jì)算是在一層的梯子上進(jìn)行的。所有其他鋼筋都在同一層。樓梯是堅(jiān)固的全鋼鋼結(jié)構(gòu)?;詈奢d鋼筋選用HPB300平臺(tái)橫梁截面高度:標(biāo)準(zhǔn)層架橋的計(jì)算:鋼筋選用:由此,可以按照結(jié)構(gòu)將箍條配置成8@150。
7.4基礎(chǔ)計(jì)算7.4.1設(shè)計(jì)資料1、根據(jù)該地區(qū)土壤特性的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),可結(jié)合原設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定。2、取最大立柱為最大
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