竖向荷载作用下密肋楼板的变形计算_安海玉
大跨度密肋楼盖结构的抗震性能分析
盖, 以实现 建筑 的大空间要求 。文 中着重分析 了结构 的地震反应 特性 , 通 过振型分解 反应谱法 和弹性动力 时 程分析方法进行结构计算 和 比较 。利用 MI D AS / GE N软件 建立结构 整体模型 , 并对结构 分析 相应地震作 用
下 的抗震性能 。密肋楼盖对整体结 构抗 震特性有较大影响 , 层高的变化是影响结构性能 的重要 因素 。
第2 3卷 第 4期
2 0 1 5 年 8月
安 徽 建 筑 大 学 学 报
J o u r a n a l o f An h u i J i a n z h u Un i v e r s i t y
Vo 1 . 2 3 No . 4
Au g . 2 0 1 5
D OI : 1 0 . 1 1 9 2 1 / j . i s s r u 2 0 9 5 — 8 3 8 2 . 2 0 1 5 0 4 0 1
h i s t o r y a n a l y s i s me t h o d .Us i n g MI D AS / GE N s o f t wa r e t o e s t a b l i s h t h e o v e r a l I s t r u c t u r e mo d e l ,a n d
f l o o r ,i n o r d e r t o a c h i e v e t h e r e q u i r e me n t s o f l a r g e s p a c e b u i l d i n g .I n t h i s p a p e r ,t h e s e i s mi c r e s p o n s e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e s t r u c t u r e a r e a n a l y z e d,a n d t h e s t r u c t u r e c a l c u l a t i o n a n d c o mp a r i s o n a r e c a r r i e d o u t b y u s i n g t h e me t h o d o f mo d e d e c o mp o s i t i o n r e s p o n s e s p e c t r u m me t h o d a n d e l a s t i c d y n a mi c t Ta k e o n e p r o j e c t a s a n e x a mp l e ,t h e s t r u c t u r e wi t h l a r g e s p a n f l o o r wi t h d e n s e r i d b e a m
5.密肋楼盖模壳的安装与拆除技术研究报告
四、成果的先进性、创造性
1、BIM技术的推广应用,从前期施工组织开始,我项目就十分重视BIM技术 的应用,将大量的晚间学习时间投入到BIM技术的学习和应用之中,尤其是 下半年公司还组织一次专门的BIM学习辅导班。 2、密肋楼板结构体系本身具有的先进性(安全、适用、耐久)。 省材料,与一般楼板体系相比,可节约钢材和混凝土30%~40%。 造价低-----可降低楼板造价1/3左右。 结构受力性能好,刚度大,抗震性能好。 3、采用改性聚丙烯塑料模壳,塑料模壳的配合使用使得密肋楼板大大提高 了施工工业化水平,使得施工方便,提高了施工速度,节约了施工资源, 缩短了施工工期,所以密肋楼板有很好的经济效益和社会效益。其次,塑 料模壳还具有尺寸设计灵活,生产周期短,节能环保,不易老化,不受季 节影响等诸多优点,其耐热耐寒、抗老化、光洁度高,可反复使用50次以 上,温度适用范围大可以在-15°C - 50°C 气温条件下施工。相比于一次 性模壳价格低,安全环保。 4、创造性的利用基坑沙子,制作砂浆进行梁底填实,节省大量成本。由于 我项目地下为泮河古河床,基坑开挖后大约2米左右开始为优质沙子,所以 现场就地取材,以沙子为原料制作M7.5砂浆,进行梁底填充。
密肋楼板模壳的安装与拆除技术 研 究 报 告
汇报人:亓冠莹
中国二冶集团建安工程技术分公司 2019 年 1 月
目
一、工程概况
录
二、施工关键点及难点
三、为解决技术难题所采用技术原理及总体思路
四、成果的先进性、创造性
五、密肋楼盖详细施工方案
六、成果转化和推广应用的条件及前景
七、取得的经济、社会效益
用心铸造世界
用心铸造世界
二、施工关键点及难点
(4)在混凝土浇筑和振捣过程中,要注意保证模壳不可 移位,禁止振捣棒接触模壳侧壁。防移位的有效措施是在 模壳准确排布完成后,将模壳用铁钉固定四周,在模壳之 间再用砂浆填塞固定。模壳与底部模板之间应结合紧密, 有缝隙处需用油毡条或刮腻子,贴胶带纸的方式以免漏浆 (5)暗盒的敷设,需用切割机在模壳的顶面上开口, 并及时将切割碎片清理干净,严禁在顶面上直接打凿。 (6)安装模板时的支撑下挠的控制,支撑模板时应起 拱,柱网中心起拱值为跨度(短跨)的0.2-0.3%,柱上主 肋梁为跨度的0.1-0.15%。
竖向荷载作用下的近似计算方法分层法
分层法计算要点
(3)用无侧移框架的计算方法(如弯矩分配法)计算各敞口 框架的杆端弯矩,由此所得的梁端弯矩即为其最后的弯矩值; 因每一柱属于上、下两层,所以每一柱端的最终弯矩值需将 上、下层计算所得的弯矩值相加。在上、下层柱端弯矩值相 加后,将引起新的节点不平衡弯矩,如欲进一步修正,可对 这些不平衡弯矩再作一次弯矩分配。 如用弯矩分配法计算各敞口框架的杆端弯矩,在计算每 个节点周围各杆件的弯矩分配系数时,应采用修正后的柱线 刚度计算;并且底层柱和各层梁的传递系数均取1/2,其他各 层柱的传递系数改用1/3。
竖向荷载作用下内力的近似计算方法 ——分层法
主讲:范凌燕
竖向荷载作用下的内力近似计算
在竖向荷载(vertical load)作用下,多、 高层框架结构的内力可用力法、位移法等结构 力学方法计算。工程设计中,如采用手算,可 采用迭代法、分层法、弯矩二次分配法及系数 法等近似方法计算。
常用方法——分层法
指结构的几何形状、约束、刚度和荷载具有对 称性(正对称或反对称)。正对称简称对称。 当结构承受正对称或反对称荷载时,也可以只 截取结构的一半进行计算,又称为半刚架法。
对称结构在对称荷载作用下变形是对称的,其内力图的特点是:
I2
I1 I1
M Q N
对称结构在反对称荷载作用下变形是反对称的,其内力图的特点是:
(4)在杆端弯矩求出后,可用静力平衡条件计算梁端剪力及 梁跨中弯矩;由逐层叠加柱上的竖向荷载(包括节点集中力、 柱自重等)和与之相连的梁端剪力,即得柱的轴力。
分层法的适用范围
分层法一般用于结构与荷载沿 高度分布比较均匀的多层框架的内 力计算,对于侧移较大或不规则的 多层框架不宜采用
力学补充知识:对称性的利用
竖向荷载下平面内受力楼板的分析与设计
Ke y wor ds s l a b,i n— p l a n e,f l e x i bl e d i a ph r a g m ,s t i f f n e s s,s l o p i n g c o l u mn,l a p p i n g c o l umn,t r u s s
i n— p l a n e f o r c e s un d e r v e r t i c a l l o a d i ng, wh i c h ma y c a u s e c o n c r e t e c r a c k a n d s t i f f n e s s r e g r e s s i o n. Ba s e d o n F EM s o t f wa r e, t he me c h a n i c a l b e h a v i o r s o f lo f o r s l a bs c o n n e c t e d wi t h s l o pi n g c o l u mn s, c a n t i l e v e r e d t us r s e s a n d
受力楼板 承载 力设 计原则 , 给 出了考虑 裂缝 宽度 的楼板 开裂后 刚度折 减 系数 与刚度不足 时的应对措施 。
关 键 词 楼 板 ,平 面 内 ,弹 性 板 ,刚 度 , 斜柱 , 搭接 柱 , 桁 架
An a l y s i s a n d De s i g n o f F l o o r S l a b s S u b j e c t的 重要 组成部 分 , 其 平 面 内刚度 改 变对水 平 力分 配影响较 大。在 一 些 结
构 中, 楼 板在 竖向荷 栽下承 受平面 内拉 力 , 可 能开 裂并 对其 平 面 内刚度 产 生显 著影 响 。利 用有 限元 软件 ,
密肋复合墙体承载力抗震调整系数
密肋复合墙体承载力抗震调整系数你可能没怎么注意过,我们身边的建筑都在默默承受着各种压力,特别是墙体的承载力。
别看它们静静地伫立在那,事实上,它们承受的东西可多了。
你想想,日常生活中,不只是风吹日晒那么简单,还得抵挡地震、风暴这些更严峻的考验。
今天我们要聊的,就是一种特别的墙体——密肋复合墙体,别看名字长得像个“技术大咖”,其实它和你我息息相关。
它的承载力和抗震能力,直接关系到建筑物的安全性。
说白了,就是在地震来时,它能不能保护你不被压成“烤串”!而要让它发挥最大的威力,我们得为它加个“调整系数”,就像给墙体加点“调味料”,让它在地震时不容易“翻车”。
密肋复合墙体听上去有点复杂,其实简单点说就是那种墙体中间有一层钢筋混凝土“肋条”,这些“肋条”就像筋骨,增强了墙体的力量。
它的抗震性能特别棒,因为在地震来时,这些肋条能分散地震波的能量,避免墙体因为震动而崩塌。
说个通俗点的例子,就像咱们人体的骨骼,没了骨头咱哪儿能撑得住?你试试没骨头的软泥人能抗得住地震吗?当然不行!但是,有些时候密肋复合墙体的设计理论和实际情况可就不一定完全一致了。
你想啊,设计师可能在图纸上画得漂漂亮亮的,可现实中地震并不按套路出牌。
它们的震动幅度,方向,强度,甚至发生的时间,都完全没法提前预料。
所以说,墙体的抗震能力得根据具体情况进行调整。
这个调整系数就成了关键!打个比方,就像你打篮球,准备了一套装备,发现场地不平,风速太大,原本的装备可能就不合适了,这时候你得根据场地的实际情况调整一下。
把篮球鞋换成更合适的,或者调整一下投篮的角度,才能确保得分。
说到底,密肋复合墙体的抗震调整系数,正是针对这种不确定因素进行的修正。
根据不同的地震烈度、建筑物的类型、甚至是墙体的施工质量,咱们给这个系数“加油”或者“减负”,从而确保这堵墙在地震时不会被压垮。
你看,这就像给墙体加个保险,给它多点安全感。
通过这个调整系数,建筑师能更精准地计算出,墙体在承受一定地震力量下能表现出怎样的抗震效果。
钢骨混凝土结构的研究进展综述
1 钢 骨混凝 土柱 的特点
钢骨混凝土是综合 钢与钢 筋混凝 土两种 材料 而成 的组合构
件, 通常称其 为 S C Sel e fr dC nrt) R ( t i oc o c e 结构 , eR n e e 过去 在我 国 合 理 的 利 用 。
C m p rs n b t e h e t n s s e d d c o s d h l w l b fo r a d rb e lb f r o a io e we n t e tsso u p n e r se o l sa o n i b d sa l o l o
随着国民经济的持续 高速发展 和人 们对 于建筑 审美要求 的 材均匀分布在截面周边 附 近, 不仅 能充 分发挥 钢材 的作 用 , 而且
不断提高 , 大跨度和超 高层建筑 越来 越多地 涌现在 城市建 设 中 , 对承受双 向压弯的柱角特别有利 。2 制作方便 , ) 圆钢管可 以采 用
混 凝 土 性 能 。4 耐 火 性 、 ) 耐久 性 好 。
凝土对内部钢结构的影 响。2 按 照钢筋 混凝 土设计原 理 以极 限 )
对于 内配有钢管 的钢骨 高强混凝 土核心柱 , 了具有 上述钢 强度理论为设计依据的方法 , 为钢骨 与混凝土是完全共 同工作 除 认 骨混凝 土柱的优点之外 , 优越性还表 现在 以下 3个方 面 :1 钢 的, 自承担压力 , 其 ) 各 这种方法的代表来 自前苏联 。3 以日本为代表 )
维普资讯
第3 3卷 第 2 7期 2 00 7 年 9 月
竖向地震作用与变形验算演示文稿
§3.9 结构抗震验算
一、结构抗震计算原则
各类建筑结构的抗震计算应遵循下列原则:
1、一般情况下,可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用并进
行抗震验算,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。
2、有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度时,应分别考虑各抗 侧力构件方向的水平地震作用。
结构竖向地震内力NE/与重力荷载产生的内力NG的比值沿高度自下向 上逐渐增大,烈度为8度时为50%至90%,9度时可达或超过1;335m 高的电视塔上部,8度时为138%;高层建筑上部,8度时为50%至 110%。
第二十一页,共49页。
目前,国外抗震设计规定中要求考虑竖向地震作用的 结构或构件有:
“中震可修”抗震要求,通过构造措施加以保证
第二十九页,共49页。
1. 多遇地震下结构允许弹性变形验算
可不验算允许 弹性变形:
砌体结构 —— 刚度大、变形小 厂房 —— 对非结构构件要求低
须验算允许 弹性变形:
框架结构
填充墙框架结构
框架-剪力墙结构
框架-支撑结构和框支结构的框支层部分
第三十页,共49页。
Fyji
角方向的地震作用标准值
j振型i层质心处地震作用
第十一页,共49页。
考虑扭转地震效应时水平地震作用标准值 的计算公式:
Fxji j tj x jiGi Fyji j tj y jiGi
Ftji j tj ri2 jiGi
x ji、y ji ---分别为j振型i层的x、y方 向的水平相对位移;
反应谱法计算结果表明
1.比值虽不相同,但相差不大,故可取最大值作为设计依据; 2.比值与烈度和场地类别有关;
3.比值与跨度有关,但在常用的范围内,变化不很大;为了简化,略去
高层建筑结构施工过程竖向变形计算的研究
Ge n ,b y a d o p t i n g t h e p r o v i s i o n s o f CE B .FI P s p e c i i f c a t i o n o n c o n c r e t e s h r i n k a g e a n d c r e e p , wi t h o u t c on s i d e r i n g t h e d e f o r ma t i o n o f f o u n d a t i o n s e t t l e me n t 。b y c o a g e a n d c r e e p e f e c t s o f c o n c r e t e ma t e r i al s a n d i t s i n t e n s i t y c h a n g e, a n d a c or c d i n g t o d i f e r e n t WO r k i n g o n c d i t i o n s , a mo d e l o f t h e wh o l e p r o c e s s o f c o n s t r u c t i o n s t a g e h a s b ee n e s t a b l i s h e d S O a s t o c a l c u l a t e t h e e l a s t i c d e f o r ma t i o n a s we l l a s t h e s h r i n k a g e a n d c r e e p d e f o r ma t i o n . F i n a l l y . i t
风荷载作用下幕墙铝板的内力和变形的计算【最新资料】
风荷载作用下幕墙铝板的内力和变形的计算【最新资料】风荷载作用下幕墙铝板的内力和变形的计算来源:* 作者:毛伙南日期:2014-1-9摘要:本文阐述了槽型铝板和加劲肋构成的单元式幕墙的内力及变形计算。
首先采用ANSYS软件对单元板块由槽型铝板与5条加劲肋组成的结构的内力和变形进行计算,其次,研究了加劲肋转角处由于局部铆钉松脱由刚结点变成铰接点后其计算模型发生改变的应力及位移计算,最后介绍实际应用。
关键词:单元式幕墙;铝板;加劲肋;内力;位移。
现代建筑的单元式幕墙设计要求美观大方,富于立体感,外立面越来越复杂多变。
造成单元板块种类丰富多样,其中槽型、转角型单元铝板应用较为广泛[1-3]。
其受风荷载作用较为复杂,有单向受正风压的、也有三向受风荷载的,更有双向受正风压、转角处立面受负风压作用的情况,其受力和变形较为复杂,引起业内的日益关注[4-7]。
同时,由于单元板块在车间组装后运至现场吊装时,少数加劲肋的连接螺丝由于运输原因可能产生脱落,由于板块内部空间狭窄,在施工现场板块内部的加劲肋连接螺丝已难以重新补装,这样原正常状态下的计算模型发生了改变。
因此,计算模型的可靠性也也越来越引起设计人员的重视[8]。
本文讨论了在正向风压作用下,槽型铝板与加劲肋组成的单元式幕墙板块结构的计算问题,同时考虑了加劲肋与铝板转角处局部铆钉松脱造成的非正常状态下的受力与变形计算,并与正常状态下的计算结果进行了比较。
1.槽型铝板与加劲肋正常状态受力与变形计算槽型铝板单元板块结构如图1所示,由槽型铝板和5条加劲肋组成。
槽型铝板与加劲肋(可看作门式框架)由铆钉紧固,槽型铝板与加劲肋在紧密接触处x、y、z方向线位移和角位移应协调一致,加劲肋转折处采用连接片连接,每侧2个螺丝固定,能承担约束力矩及约束反力,可视为刚结点[9-10]。
一般情况下,在风荷载作用下的槽型铝板与加劲肋的内力与变形计算均简化为平面问题且各自独立计算。
为更好地模拟槽型铝板和加劲肋之间的空间协调变形及承载能力,槽型铝板可视为空间壳体结构[11],加劲肋视为空间梁,二者协同承担荷载。
竖向荷载的计算方法
竖向荷载的计算方法竖向荷载呢,简单说就是垂直方向作用在结构上的力。
在建筑结构里,这可是个很重要的事儿。
那咱们先来说说恒载的计算。
恒载就是那些固定不变的重量,像建筑物的自重啦。
比如说楼板,你就可以根据楼板的厚度、材料的密度来算出它的重量。
如果是混凝土楼板,混凝土的密度大概是一个固定的值,你量出楼板的面积和厚度,一乘就大概能知道这楼板自身的重量啦。
这就像是一个人本身的体重,稳稳地压在结构上,不会变来变去的。
墙的重量计算也类似哦,根据墙的类型,是砖墙还是混凝土墙,然后算出每立方米的重量,再乘以墙的体积就妥了。
再说说活载的计算。
活载可就调皮一些啦,它是可变的荷载。
像咱们人在建筑物里走来走去,家具的摆放啥的。
不同的建筑功能,活载取值可不一样呢。
比如说住宅里,按照规范呢,每平方米的活载取值有个大概的范围。
但是你要是在商场里,那活载取值就要大很多啦,毕竟商场里人多,而且可能还会有一些较重的货物临时堆放啥的。
计算活载的时候,就是用规定的活载取值乘以相应的面积。
就好像是根据不同的活动场景,预估会有多少“活动的重量”压在结构上。
还有雪荷载呢。
这雪荷载就看老天爷的心情啦。
不同地区的雪荷载标准值不一样哦。
在北方那些经常下雪的地方,雪荷载可能就比较大。
计算雪荷载的时候,也是根据当地的雪荷载标准值和屋面的面积来计算。
这就像是大自然偶尔给建筑物戴上的一顶“雪帽子”,不过这“帽子”的重量可得算清楚,不然结构可能就会被压得“喘不过气”啦。
总的来说,竖向荷载的计算虽然有点小复杂,但是只要咱们把各个部分的荷载计算清楚,再把它们加起来,就能知道结构到底承受了多少竖向的压力啦。
宝子们,是不是感觉也没有那么难呢?。
密肋楼盖计算
密肋楼盖设计的一点体会摘要:密肋楼盖设计的一点体会关键词:密肋楼盖楼板设计一。
工程概况:石家庄南三条东方文化用品市场分主楼和群房两部分,主楼为框架-剪力墙结构,地上十一层,地下一层;群房为框架结构,地上四层,地下一层。
为了降低层高,并减少使用阶段的热损失,群楼各层均采用密肋楼盖。
群楼地上各层层高4.8m,柱网尺寸:7.8mX8.1m,平面;框架主梁断面:600X430mm(宽X高),密肋梁断面:200X430;密肋梁网格划分:6X7,平面。
二。
群房密肋楼盖的设计:群房的整体计算采用中国建筑科学研究院三维整体分析软件TAT.如果按实际情况建模进行计算,因为本工程平面较大,密肋梁楼盖平面节点数太多,超出软件允许范围。
因此采用以下简化方法:1.框架梁柱按实际情况输入。
2.选取有代表性的部分位置(4跨X4跨)按实际情况将密肋梁输入,其它位置的密肋梁省略。
3.荷载输入时,未输入密肋梁的板楼面荷载按楼板折算厚度计算。
这样做的目的是要作到:整体计算准确,简化计算过程。
通过计算发现:1.以上简化对整体计算的影响可忽略。
2.输入密肋梁部分的框架梁和未输入密肋梁部分的框架梁,纵向钢筋计算结果分别为2200mm2和3100mm2,相差较多,已超过误差范围,应分析原因。
找出上述计算结果差异的原因,应从计算软件的导荷进行分析。
未输入密肋梁部分的框架梁承受的楼面荷载为三角形荷载。
而输入密肋梁部分的框架梁承受的荷载为密肋梁传来的集中力,其分布特征并非三角形,相比较而言,跨中部分减小,两端增大了。
这是因为密肋楼盖与普通现浇板楼盖相比,其平面外刚度大了许多。
在框架梁的挠度出现以后,跨中的密肋梁传来的集中力减小,而框架梁两端的密肋梁传来的集中力增大的。
虽然总荷载没有变化,但是其分布趋于均匀。
使框架梁跨中弯矩减小。
通过上述分析可知,设计时框架梁的配筋应采用输入密肋梁部分的框架梁计算结果。
三。
主楼的框架扁宽梁设计:主楼地上十一层,框架-剪力墙结构,其中四层以下框架梁为扁宽梁,梁断面尺寸为:2200X430mm.四层顶以上为普通框架-剪力墙结构。
中高层密肋壁板结构弯剪受力性能有限元分析(精)
中高层密肋壁板结构弯剪受力性能有限元分析*王爱民 姚谦峰 吴敏哲(西安建筑科技大学 西安 710055)摘 要:利用有限元分析软件ANS YS 8.1,以墙体的剪跨比、隐框边柱的截面形状及尺寸作为变化参数,对中高层密肋壁板结构进行了水平及竖向荷载作用下弹性受力性能分析,讨论了整体弯曲对隐框柱及复合墙板各自承担的内力、二者协同工作状态产生的影响以及结构位移等问题,为隐框柱截面形状及尺寸的合理确定提供了一定依据,并对结构工程设计中应注意的问题提出了建议。
关键词:密肋壁板结构 结构性能 协同工作FIN ITE ELEMENT A NALYSIS OF BENDING -SHEARING PERFORMANCE OFMID DLE -HIGH MULTI -RIBBED WA LL -SLAB STR UC TUR EWang Ai min Yao Qian feng Wu M inzhe(Xi c an University of Architecture and Technology Xi c an 710055)Abstract :Utilizing structural analysis program ANS YS 8.1,and using shear span ratio of wall,cross -section shape and size of hidden -frame colu mn as parameters,it is conducted the performance analysis of middle -high story mult-i ribbed slab structure under the horizontal and vertical loads.The influence of global bending for internal force carried by hidden -frame column,and interacting properties between wal-l slab and hidden -frame column,and features of the structural d rift are discussed.Which provides a basis for rational defining cross -section shape and size of hidden -frame column,and a proposal for matters needing attention in the structure design is also pu t forward.Keywords :middle -high mult-i ri bbed slab structure structural performance interacting properties*陕西省教育厅专项科研计划资助项目(编号:04J F07)。
竖向荷载作用下的内力计算
第6章 竖向荷载作用下内力计算§6.1 框架结构的荷载计算§6.1.1.板传荷载计算计算单元见下图所示:因为楼板为整体现浇,本板选用双向板,可沿四角点沿45°线将区格分为小块,每个板上的荷载传给与之相邻的梁,板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。
一.A ~B, (C ~E)轴间框架梁:屋面板传荷载:恒载:()()[]++⨯-⨯⨯3226.6/25.26.6/25.22125.2KN/m 06.7 ()()[]m KN /44.226.6/5.16.6/5.1215.106.732=+⨯-⨯⨯ 活载:()()[]++⨯-⨯⨯3226.6/25.26.6/25.22125.2KN/m 2 ()()[]m KN /36.66.6/5.16.6/5.1215.1232=+⨯-⨯⨯ 楼面板传荷载:恒载:()()[]++⨯-⨯⨯3226.6/25.26.6/25.22125.2.1KN/m 4 ()()[]m KN /03.136.6/5.16.6/5.1215.11.432=+⨯-⨯⨯活载:()()[]++⨯-⨯⨯3226.6/25.26.6/25.22125.2.5KN/m 2 ()()[]m KN /95.76.6/5.16.6/5.1215.15.232=+⨯-⨯⨯ 梁自重:3.34KN/mA ~B, (C ~E)轴间框架梁均布荷载为:屋 面 梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.34 KN/m+22.44 KN/m=25.78 KN/m活载=板传荷载=6.36 KN/m楼面板传荷载:恒载=梁自重+板传荷载=3.34 KN/m+13.03 KN/m=116.37 KN/m活载=板传荷载=7.95 KN/m二. B ~C 轴间框架梁:屋面板传荷载:恒载:()()[]++⨯-⨯⨯3222.7/25.22.7/25.22125.2.06KN/m 7 ()[]m KN .10.142.7/5.12.7/5.1215.1.6KN/m 0322=+⨯-⨯⨯ 活载:()()[]++⨯-⨯⨯322.7/25.22.7/25.22125.22 ()[]m KN .17.42.7/5.12.7/5.1215.1.3KN/m 0322=+⨯-⨯⨯楼面板传荷载:恒载:()()[]++⨯-⨯⨯3222.7/25.22.7/25.22125.2.1KN/m 4 ()[]m KN .38.132.7/5.12.7/5.1215.1.1KN/m 4322=+⨯-⨯⨯ 活载:()()[]++⨯-⨯⨯3222.7/25.22.7/25.22125.2.5KN/m 2 ()[]m KN .16.82.7/5.12.7/5.1215.1.5KN/m 2322=+⨯-⨯⨯ 梁自重:3.34KN/mB ~C 轴间框架梁均布荷载为:屋 面 梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.34 KN/m+14.10 KN/m=17.44 KN/m活载=板传荷载=4.17 KN/m楼面板传荷载:恒载=梁自重+板传荷载=3.34 KN/m+13.38KN/m=16.72KN/m活载=板传荷载=8.16 KN/m三.A 轴柱纵向集中荷载计算:顶层柱:顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载=KN⨯6=5.4⨯.672⨯+⨯+.23⨯⨯2.35.14348/5752.325.7.206顶层柱活载=板传荷载=KN⨯2=8/5⨯(2⨯⨯+.2.1828)5.15.12525.22标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板荷载=KN2.31.434.3)5.08/575.3(76.52722)01.5.125.2(2=⨯+-+⨯⨯⨯+⨯准层柱活载=板传荷载=KN⨯2=⨯○a/⨯⨯2mm4.2KN8.288.48/5基础顶面荷载=底层外纵墙自重+基础自重=KN8511.3(75-⨯⨯-+.0.14=.055)5575.22).3(.375四.C柱纵向集中力计算:顶层柱荷载=梁自重+板传荷载=3.13×(3.75-0.5)+++⨯⨯)2⨯25.1068/5.70.6×1.5×5/8×2×1.5=120.91KN25.2(2顶层柱活载=板传荷载==KN25.2(5.1222)8/528/53178.5.125.13.02=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+标准柱恒载=墙+梁自重+板传荷载=m75.4()5.01.41138/529219..3)32.2KN/114225.2(5.12=+⨯⨯+-⨯+⨯⨯标准层活载=板传荷载=⨯⨯.2⨯5.2=⨯⨯⨯25⨯⨯+70345KN8/52.5.425.28/55.1基础顶面恒载=底层内纵墙自重+基础自重=KN95.3.46=75⨯+-.58.3()9575.055(3).框架柱自重:柱自重:底层:边柱1.2×0.55m×0.55m×253KN m×5.4m=49.01KN/中柱1.2×0.55m×0.55m×253KN m×5.4m=49.01KN/标准层: 边柱1.2×0.5m×0.5m×253/KN m×3.6m=27KN中柱1.2×0.5m×0.5m×253KN m×3.6m=27KN/顶层: 边柱1.2×0.55m×0.55m×253KN m×3.9m=35.39KN/中柱1.2×0.55m×0.55m×253KN m×3.9m=35.39KN/§6.2恒荷载作用下框架的内力§6.2.1.恒荷载作用下框架的弯矩计算恒荷载作用下框架的受荷简图如图6-3所示,由于A E二轴的纵梁外边线分别与该柱的外边线齐平,故此二轴上的竖向荷载与柱轴线偏心,且偏心距离为75mm 。
竖向荷载作用下的内力计算
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一.A~B, (C~E)轴间框架梁:屋面板传荷载:恒载:活载:楼面板传荷载:恒载:活载:梁自重:3.34KN/mA~B, (C~E)轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.34 KN/m+22.44 KN/m=25.78 KN/m活载=板传荷载=6.36 KN/m楼面板传荷载:恒载=梁自重+板传荷载=3.34 KN/m+13.03 KN/m=116.37 KN/m活载=板传荷载=7.95 KN/m二. B~C轴间框架梁:屋面板传荷载:恒载:活载:楼面板传荷载:恒载:活载:梁自重:3.34KN/mB~C轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.34 KN/m+14.10 KN/m=17.44 KN/m活载=板传荷载=4.17 KN/m楼面板传荷载:恒载=梁自重+板传荷载=3.34 KN/m+13.38KN/m=16.72KN/m活载=板传荷载=8.16 KN/m三.A轴柱纵向集中荷载计算:顶层柱:顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载=顶层柱活载=板传荷载=标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板荷载 = 准层柱活载=板传荷载= eq \o\ac(○,a)基础顶面荷载=底层外纵墙自重+基础自重=四.C柱纵向集中力计算:顶层柱荷载=梁自重+板传荷载=3.13×(3.75-0.5)+0.6×1.5×5/8×2×1.5=120.91KN顶层柱活载=板传荷载==标准柱恒载=墙+梁自重+板传荷载=标准层活载=板传荷载=基础顶面恒载=底层内纵墙自重+基础自重=(3).框架柱自重:柱自重:底层:边柱1.2×0.55m×0.55m×25×5.4m=49.01KN中柱1.2×0.55m×0.55m×25×5.4m=49.01KN标准层: 边柱1.2×0.5m×0.5m×25×3.6m=27KN中柱1.2×0.5m×0.5m×25×3.6m=27KN顶层: 边柱1.2×0.55m×0.55m×25×3.9m=35.39KN中柱1.2×0.55m×0.55m×25×3.9m=35.39KN§6.2恒荷载作用下框架的内力§6.2.1.恒荷载作用下框架的弯矩计算恒荷载作用下框架的受荷简图如图6-3所示,由于A E二轴的纵梁外边线分别与该柱的外边线齐平,故此二轴上的竖向荷载与柱轴线偏心,且偏心距离为75mm。
竖向地震作用计算的规范规定和依据
竖向地震作用计算的规范规定和依据
王广军
【期刊名称】《工业建筑》
【年(卷),期】1993()4
【摘要】1 引言震后所进行的震害调查表明,诸如砖烟囱、出屋顶小烟囱、煤矿井塔等结构的震害现象是与竖向地震作用有关的。
1976年唐山大地震时,唐山市区某些建筑不是倾斜倒塌,而是在原位置“叠合”倒塌,更证实了这一点。
为此,有关地震时建筑的破坏是否与竖向地震运动有关的研究日益引起了关注。
【总页数】5页(P40-44)
【关键词】竖向地震;反应谱系统;规范;计算
【作者】王广军
【作者单位】中国建筑科学研究院抗震所
【正文语种】中文
【中图分类】P315.9
【相关文献】
1.中美抗震规范有关地震作用计算规定的差异 [J], 李明;马占雄;赵强;李少友
2.竖向地震作用计算方法简评 [J], 董响;骆亚生
3.单厂天窗架水平地震作用计算的规范规定及依据 [J], 王广军
4.框架结构竖向地震作用加速度反应谱及计算简析 [J], 李静;贾鹏;程浩
5.竖向地震作用下框架结构竖向刚度矩阵的计算 [J], 刘洪兵;贾燕翔;张春燕
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埋件计算书
对于封闭式建筑物,按外表面风压的正负情况取 − 0.2 或 0.2 μs_s22 = μs_s21 = −2
面板上的最大负风压:
WLgs2 = max(βgz ⋅ μs_s22 ⋅ μz ⋅ W0) = 2.28 ⋅ kPa
雪荷载的计算
基本雪压:
S0 = 0.3 ⋅ kPa
屋面积雪分布系数: μr = 2
8107.9
75924.
378 -1571.1 -5646.3
10325.
第 9 页,共 27 页
(6)主梁埋件计算:
幕墙结构计算书
1. A点支座的强度分析: 最大支座反力: FX = RA = 603.23 ⋅ kN FY = VA = 244.01 ⋅ kN
反力取自NODE31、34较大值
水平支反力 竖直支反力
100 53165. -0.14876E+06 -58171.
103 -0.10142E+06 -50856. -33360.
137 -0.20012E+06 24878. 0.10747E+06
140 0.11646E+06 46427. 0.11161E+06
146 -0.11987E+06 50446. 0.11475E+06
活荷载,可不与雪荷载和风荷载同时组合。
因此取二者较大值进行计算。
SL = max(Sk , SL1) = 0.6 ⋅ kPa
竖向地震作用的计算:
动力放大系数:
βE = 5
水平地震影响系数: αmax = 0.12 作用在面板上的地震作用标准值:
qEk = βE ⋅ αmax ⋅ Gk = 0.338 ⋅ kPa
群桩基础(地震)竖向、水平向承载力计算
7.35 0.27 0.040999741 8 0.155085847 0.594529409 2.05 1.373871135 1.414870876 710.120 298.556 满足
b0=0.9(1.5d+0.5)
α
Mpa Mpa
5
mb0 EI
换填了粘土 液性指数IL III级钢 低液限粉粘3-1 桩基侧面影响深度hm 级配良好砂4-3 含砾低液限粉粘3-2 加权m 8.92 0.58 m(MN/m4) 8 10 8
3 5 2 0.06 120 116.865 7.854 784.879 8.35
承台宽度Bc(m) 承台底与基土间的摩擦系数μ 承台底摩阻效应系数η b 承台侧面土水平抗力系数的比例系数m 承台侧向土抗力效应系数η l 桩的相互影响效应系数ηi 桩顶约束效应系数η r 考虑地震作用且Sa/d<=6时,η h= 其他情况,η h= Rh—复合桩基水平承载力特征值 按单桩验算水平承载力N/n
估算最小配筋率
4
I0=W0d0/2
8.48380972
大于4取4
验算实际水平位移
0.0045 mm 0.0000045
χoa'—桩顶容许水平位移(m)
敏感结构取6mm kN kN 10 根
含砾低液限粘土
可塑0.58 换填了地基土
按位移控制
kN kN
hi(m) 1.5 1.6 0.9
α 桩的水平变形系数(o
W0(m3)
桩深换算截面惯性距I0 EI=0.85ECI0 换算埋深α h νx—桩顶水平位移系数 χoa—桩顶容许水平位移(m) Rha—单桩水平承载力特征值 按单桩验算水平承载力N/n
以下按群桩验算水平承载力 群桩效应计算 Sa/d n1 n2 承台效应系数η c 承台下土承载力特征值fak(kPa) A承台总面积m2 n1*n2*Aps桩身总截面积m2 承台底地基土分担的竖向总荷载标准值Pc(kN) 承台受侧向土抗力一边的计算宽度(m)B'c
竖向荷载下桩承载变形性能的数值分析
竖向荷载下桩承载变形性能的数值分析
赵晓蕾
【期刊名称】《混凝土与水泥制品》
【年(卷),期】2014(000)009
【摘要】为了更好地反映工程中桩土实际工作性状,使桩基础基本性能在施工前
得到合理的预测,以便更好地指导桩基础的施工,利用数值模拟软件对某基桩工程中桩基础在施工过程中的承载性能进行分析,得到了单桩荷载-沉降曲线。
并与实
际工程测出的结果作了对比,同时,探讨了在改变桩径和桩长这两种因素的情况下,其对桩身轴力、侧摩阻力及整体沉降的影响。
【总页数】4页(P41-44)
【作者】赵晓蕾
【作者单位】同济大学土木工程学院,上海200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU525
【相关文献】
1.竖向荷载下后压浆桩承载性状的数值分析 [J], 李小青
2.桩顶竖向荷载作用下桩土响应的数值分析 [J], 刘自由;林杭;江学良
3.竖向荷载作用下复合材料桩承载性能的数值分析 [J], 张长领;宋建夏;王敬
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5.竖向荷载作用下斜桩承载特性数值分析 [J], 杨磊
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竖向荷载作用下密肋楼板的变形计算安海玉凌光容(天津大学建筑设计研究院300072)[提要]考虑密肋板双向受力的相关性和钢筋混凝土的非线性特性,采用刚度等效的正交各向异性板单元模型求解密肋板在竖向荷载下的变形,编制了程序WAF;并用试验结果验证其正确性,证明这一方法准确易行,适于工程应用。
[关键词]密肋板板单元开裂弯矩屈服刚度Conside red relativity of tw o-w ay and nonline ar behavior of reinfored concrete,ana lytic al method for the orthotropic rigidities of w affle slab unde r vert ica l loads is pre sente d.Software named/WAF0is programmed.T he expe rimental results verify the proposed ana lyt ic al method.T he m e t hod is valid for engineering.K eyword s:w affle slab;slab ele m e nt;bending m oment;c rac king;yield stiffne ss一、前言双向密肋楼盖是适用于工业民用建筑较大跨度楼盖的理想结构形式之一。
弹性分析方法对于承载力设计是可行的,由于钢筋混凝土材料的非线性特性及刚度-内力的相互影响,导致求解密肋板的挠度较复杂。
目前已有的挠度计算方法有的具有较高精度,但用于工程实践工作量较大,不适于设计人员应用[1],有的方法简单但与实际结果偏差较大[2]。
本文用ACI提出的受弯构件刚度计算公式,并考虑双向受力的相关性,建立了密肋板刚度计算方法,据此编制了有限元分析程序。
用此程序按双向密肋板区格划分单元,对密肋板在竖向荷载下的变形特性进行了分析,并与两组试验结果进行对比分析[1,4],得到了满意的结果。
二、变形计算方法整体肋形楼盖中,楼板与肋梁是共同工作的,参与工作的楼板宽度与楼板厚度t有关,若肋间距a足够小(a[b+12t,其中b为肋宽)时,则楼板全部参与工作。
密肋楼板即是这类肋梁间距较密的整体肋形楼盖,因而可利用有关的平板理论求解密肋板问题。
1.基本假定(1)密肋板的肋足够密以至于可以用一个等效的平板代替。
(2)密肋板的中性面位置在两个正交的方向互不相关,各自按照相应的截面特性确定。
(3)密肋板的翼缘部分受力两向相关,肋部分两向不相关。
(4)两个方向的钢筋受力互不相关。
(5)密肋板符合平板的基本假定,忽略板的剪切变形。
2.有限元分析取密肋板四个相邻区格的中点为等代板单元的四个角点,如图1。
设板单元节点竖向位移为w,则板单元由弹性刚度矩阵[D]表达的内力位移关系式为: M xM yM xy=D x D10D2D y000D xy52w/5x252w/5y2-252w/5x5y=[D]{D}(1)式中:Mx,M y,M xy分别为板单元中任一微元体上的x,y向弯矩和扭矩;D x,D y分别为板单元x,y向的抗弯刚度;Dxy为板单元抗扭刚度;D1,D2分别为一个方向的横向变形在正交的另一方向上产生的抗弯刚度。
图1可见求解板单元变形的关键在于确定弹性矩阵[D]的各元素。
因此,只要按照密肋板的特点求出矩阵[D],密肋板的变形即可象平板一样解出。
3.密肋板单元刚度的计算如图1为典型的密肋板单元,ax,a y为x,y两向T形梁翼缘宽度(肋间距),假设翼缘内钢筋A s c重心位第31卷第5期建筑结构2001年5月图2于翼缘中部,密肋板单元两个方向的刚度可等效地按受力相关的两个T 形截面梁计算,T 形梁的内力-位移关系可以简化地取三折线形式[3],如图2,其中$为T 形梁的变形,$cr ,$y 分别为T 形梁开裂时的变形和截面纵筋屈服时的变形。
折线上任一点与点O 连线的斜率(割线斜率)表示在与该点对应的内力水平时构件的刚度(事实上在bc 段当荷载继续增加时,截面受压区减小,内力增大,M /M c r 值仍会有所增长)。
(1)截面开裂前的刚度开裂前等效T 形梁的刚度可按下述换算截面的通式计算B g =[D +E c t (e -t /2)2/(1-L 2)]a +E c I n+E s [A s c (e -t /2)2+A s (h 0-e)2](2)则可得密肋板单元各弯扭刚度元素D x Ñ=B xg /a x D y Ñ=B yg /a y D 1=L D x c D 2=L D yc D xy Ñ=E c J /[(a x +a y )(1+L )](3)式中:I x ,I y 分别为x ,y 两向肋部分对各自中和轴的惯性矩;D 为翼板的柱形刚度,D =E c t 3/12(1-L 2);D x c ,D y c 分别为x ,y 向翼板横向变形产生的抗弯刚度(忽略钢筋影响),D x c =D +E c t(e x -t/2)2/(1-L 2),D y c =D +E c t (e y -t /2)2/(1-L 2);J 为密肋板单元毛截面抗扭惯性矩;I n 为密肋板肋部相对于中和轴的净截面惯性矩;a x ,a y ,a 为密肋板肋间距;h 0为等效T 形截面的有效高度;t 为密肋板翼板厚度;e 为中和轴与翼板顶面的距离;E c ,L 为混凝土的弹性模量和泊桑比;E s 为钢筋的弹性模量。
(2)截面开裂后受拉钢筋屈服前密肋板的刚度密肋板单元等效的T 形截面梁的抗弯刚度B 可表示为[3]:B =(M cr /M )3B g +B y [1-(M c r /M )3](4)式中,M c r 为截面开裂弯矩,M 为实际承受弯矩,B y 为截面屈服刚度(即受拉钢筋开始屈服时的抗弯刚度)。
钢筋屈服后,假设其切线刚度为零,则割线刚度为B =M y B y /M(5)式中,M y 为等效T 形梁的屈服弯矩。
则可得开裂后密肋板单元各刚度元素D x Ò=B x Ò/a x D y Ò=B y Ò/a y D 1=L D x c D 2=L D y cD xy Ò=A D x ÒD y Ò(6)式中,A 为抗扭刚度系数,可按照弹性阶段的抗弯、抗扭刚度相对关系确定,A =D xy Ñ/D x ÑD y Ñ。
对于指定的密肋板截面,确定单元刚度元素的关键在于等效T 形梁的屈服刚度B y 和截面开裂弯矩M c r 的计算,由于混凝土在不同应力组合下工作性能的不同,因此随两向受力的不同,B y ,M c r 也会有所不同。
忽略平面外的压力,密肋板的翼板可看作是平面应力状态,当翼板双向受压时,应考虑两向内力的相互影响;当双向受拉或一向受压另一方向受拉且已开裂时,则不再考虑两向内力的相互影响,按照各自方向的独立梁计算。
¹密肋板等效T 形梁的屈服刚度若密肋板单元承受双向正弯矩(底部受拉为正),钢筋屈服时中和轴至板顶距离x 可表示为(图3):受压区位于翼板内(x [t )x =[f y A s /(fc m a)]/0.8受压区超出翼板时(x >t ) x =[t +(f y A s -f c mat)/fcm b]/0.8由此,B y 可表示为:B y =13E c ax 3/(1-L 2)+E s [A s c (x -t 2)2 +A s (h 0-x )2] (x [t )(7)B y =E c [at (x -t 2)2+13b(x -t)3]/(1-L 2) +E s [A s c (x -t 2)2+A s (h 0-x )2]+Da (x >t )(8)令式(7),(8)中L =0,即得另一方向弯矩为负时本方向的屈服刚度。
若承受负弯矩时,按照倒T 形截面计算屈服刚度(图4),受压区的高度(即中和轴距肋底面距离)x =f y A s c /0.8f c m bB y =13E c bx 3+E s [A s c (h -t 2-x )2+A s (x -a s )2](9)图3图4º密肋板开裂弯矩由于密肋板肋部双向受力互不相关,因此当单元承受双向正弯矩时开裂弯矩按照一般的T 形梁计算;混凝土双向受拉时的抗拉强度与单轴抗拉强度基本相同,因而单元承受双向负弯矩时开裂弯矩可以按一般的倒T 形梁计算:M cr =C m ftk W 0(10)式中,C m 为截面抵抗矩塑性系数[5],f t k 为混凝土单轴抗拉强度标准值,W 0为换算截面弹性抵抗矩。
图5 WAF 程序计算框图单元所受弯矩一正一负时,翼板处于一向受拉、一向受压的平面应力状态,此时混凝土的抗拉强度低于单轴抗拉强度,开裂弯矩仍按倒T 形梁计算,但混凝土抗拉强度应按Kupfer 公式取为f cr =(1-0.8R 2/f c )ftk(11)式中:f c r 为另一方向受压时混凝土的抗拉强度;R 2为另一方向的压应力;f c 为混凝土轴心抗压强度。
三、密肋板变形的有限元分析程序WAF根据以上分析可知,在截面开裂后单元刚度和节点内力相关,因而整体结构内力分布的变化将导致刚度分布的变化,而超静定结构刚度分布的变化又会导致内力分布的再次变化,为确定内力、位移各元素的最终数值,本文采用迭代法,迭代步长取最大荷载的1/10,取两次迭代误差[2%的数值作为收敛值,用以计算各节点的变形。
据此编制了程序WAF,程序框图见图5。
程序允许各单元有不同的肋宽、肋高、配筋和板厚,密肋板如果有边梁,则调整相应单元的肋宽、肋高、配筋即可。
四、试验分析对比1.试验简介[4]试验为1:3缩尺模型(图6),模型柱网214m @214m,密肋区格尺寸为400mm @400mm,肋宽40~80mm,高125mm,模拟712m @712m 柱网角点支撑多跨连续密肋板,原型密肋区格尺寸为1200mm @1200mm,肋宽120~240mm,高375mm,面板厚75mm 。
试验分12次均布加荷,最终荷载为1715kN /m 2,试验过程中量测了点A 和点B的变形。
图621分析对比用本文提出的分析方法和编制的程序WAF 对模型进行了有限元分析,典型单元划分如图6中阴影所示。
由于模型对称,因此计算点A 和点B 变形时都仅取模型的1/4进行分析。
点A 和点B 加载全过程实测和计算的荷载-变形曲线分别见图7,8。
结果表明计算值与实测值十分接近,整个过程中点A 变形平均误差013mm,相对误差5%,点B 变形平均误差015mm,相对误差8%,特别是在使用荷载以内,几乎完全吻合。