框架侧移刚度的计算
框架侧移刚度计算
梁柱线刚 节点转动 度比 影响系数 1.90 0.49 1.90 0.49 1.90 0.49 1.90 0.49 1.75 0.47 1.08 0.51
D
1.3852E+0 1.3852E+0 1.3852E+0 1.3852E+0 1.4391E+0 1.1423E+0
柱编号
1 1 1 1 1 1
层次
E
6 3.00E+07
5 3.00E+07
4 3.00E+07
3 3.00E+07
2 3.25E+07 1 3.25E+07
b(m) 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5
层次
E
6 3.00E+07 5 3.00E+07 4 3.00E+07 3 3.00E+07 2 3.25E+07 1 3.25E+07
横向框架顶点位移计算
Gi(KN) ∑Gi(KN)
Di
7200
7200
798315
7200
14400
798315
7200
21600
798315
7200
28800
798315
7200
36000
836720
7200
43200
627006
△(m) 0.0090 0.0180 0.0271 0.0361 0.0430 0.0689
层次
6 5 4 3 2 1
弹性层间变形验算
层间剪力 Vi(KN)
层间刚度Di
层间侧移△ (m)
层间相对 层高hi(m) 弹性转角
下端刚接上端铰接框架柱层侧移刚度k值计算
下端刚接上端铰接框架柱层侧移刚度k值计算下端刚接上端铰接框架柱层侧移刚度k值计算在结构力学中,刚度是指物体抵抗外力中变形的能力。
对于框架结构而言,刚度是一个重要的参数,用来评估结构在侧移加载下的抗侧移能力。
在本文中,我们将讨论下端刚接上端铰接框架柱层的侧移刚度k 值的计算方法。
1. 概念解析下端刚接上端铰接框架柱层是指在框架结构中,下部柱层的下端与上部柱层发生刚性连接,而柱层的上端则通过铰接与梁连接。
这种结构形式常见于高层建筑的设计中,其特点是具有较高的抗侧移能力和柱层的柔性。
2. k值的意义侧移刚度k值是衡量柱层侧向变形和力学性能的重要参数。
它反映了柱层对侧向荷载的抵抗能力,即柱层侧移对应的弯矩与侧移的比值。
k 值越大,表示柱层的抗侧移能力越强,结构更加稳定。
3. k值的计算方法下端刚接上端铰接框架柱层侧移刚度k值的计算方法可以通过以下步骤进行:3.1 确定截面特性参数需要确定柱层截面的特性参数,包括截面的尺寸和材料的弹性模量。
这些参数是计算k值的基础。
3.2 假设截面形态在计算过程中,需要假设柱层截面的形态。
常见的假设有矩形截面、圆形截面等,根据实际情况选择最合适的截面形态。
3.3 确定受力分布根据柱层所受荷载的情况,确定它的受力分布。
具体包括确定柱层顶端的剪力和弯矩分布。
3.4 计算侧移位移根据刚度定义,侧移刚度k值可以通过计算柱层的侧移位移来获得。
侧移位移是指柱层在荷载作用下沿侧向方向发生的位移。
3.5 计算弯矩根据柱层受力情况、截面形状和受力分布,可以计算出柱层中不同位置的弯矩大小。
3.6 计算k值根据计算得到的侧移位移和弯矩,可以计算出柱层的侧移刚度k值。
4. 个人观点和理解下端刚接上端铰接框架柱层的侧移刚度k值计算是框架结构设计中的重要问题。
通过计算k值,可以评估柱层抗侧移能力的好坏,为结构的稳定性分析和设计提供依据。
在实际工程中,准确计算k值对于结构的安全性和经济性至关重要。
需要考虑材料参数的准确性、受力分布的合理性以及计算方法的有效性等因素。
混凝土框架结构设计手算步骤
一.确定结构方案与结构布置1.结构选型是否选用框架结构应先进行比较。
根据何广乾的模糊评判法,砼结构8~18层首选框剪结构,住宅、旅馆则首选剪力墙。
对于不需要电梯的多层采用框架较多。
2.平面布置注意L,l,l’,B的关系。
3.竖向布置注意高宽比、最大高度(分A、B两大类,B类计算和构造有更严格的要求),力求规则,侧向刚度沿竖向均匀变化。
4.三缝的设置按规范要求设置,尽量做到免缝或三缝合一。
5.基础选型对于高层不宜选用独立基础。
但根据国勤兄的经验,对于小高层当地基承载力标准值300kpa以上时可以考虑用独基。
6.楼屋盖选型高层最好选用现浇楼盖1)梁板式最多的一种形式。
有时门厅,会议厅可布置成井式楼盖,其平面长宽比不宜大于1.5,井式梁间距为2.5~3.3m,且周边梁的刚度强度应加强。
采用扁梁高度宜为1/15~1/18跨度,宽度不超过柱宽50,最好不超过柱宽。
2)密肋梁方形柱网或接近方形,跨度大且梁高受限时常采用。
肋梁间距1~1.5m,肋高为跨度的1/30~1/20,肋宽150~200mm。
3)无梁楼盖地震区不宜单独使用,如使用应注意可靠的抗震措施,如增加剪力墙或支撑。
4)无粘结预应力现浇楼板一般跨度大于6m,板厚减薄降低层高,在高层中应用有一定技术经济优势。
在地震区应注意防止钢筋端头锚固失效。
5)其他二.初步确定梁柱截面尺寸及材料强度等级1.柱截面初定分抗震和非抗震两种情况。
对于非抗震,按照轴心受压初定截面。
对于抗震,Ac=N/(a*fc) N=B*F*Ge*n B=1.3(边柱),1.2(等跨中柱),1.25(不等跨中柱)Ge=12~15kN/m2 a为轴压比fc为砼抗压强度设计值F为每层从属面积n为层数。
框架柱上下截面高度不同时,每次缩小100~150为宜。
为方便尺寸标注修改,边柱一般以墙中心线为轴线收缩,中柱两边收缩。
柱截面与标号的变化宜错开。
2.梁截面初定梁高为跨度的1/8~1/14,梁宽通常为1/2~1/3梁高。
地震作用下框架内力和侧移计算
6 地震作用下框架内力和侧移计算6.1刚度比计算刚度比是指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值。
为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第3.4.2条规定:抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第3.5.2条规定:对框架结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比计的比值不宜小于0.7,且与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。
计算刚度比时,要假设楼板在平面内刚度无限大,即刚性楼板假定。
7.0939.0/1136076/1066908211>===∑∑mmN mmN DDγ,满足规范要求;()8.0939.0/113607611360761136076/10669083343212>=++⨯=++=∑∑∑∑mmN mmN DD D D γ,满足规范要求。
依据上述计算结果可知:刚度比满足要求,所以无竖向突变,无薄弱层,结构竖向规则,故可不考虑竖向地震作用。
将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,框架各层层间侧移刚度∑iD ,见表6-4。
6.2水平地震作用下的侧移计算根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)附录C 中第C.0.2条可知:对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构、框架剪力墙结构和剪力墙结构,其基本周期可按公式6-1计算。
T T T μψ7.11= (6-1)式中:1T ——框架的基本自振周期;T μ——计算结构基本自振周期的结构顶点假想位移,单位为m ; T ψ——基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第4.3.17条规定:1、框架结构可取0.6~0.7;2、框架-剪力墙结构可取0.7~0.8;3、框架-核心筒结构可取0.8~0.9;4、剪力墙结构可取0.8~1.0。
框架—侧移计算例题上课讲义
侧移验算——剪切型变形计算
对第i层柱,其层间相 对侧移为:
uiM
Vi
m
Dij
j 1
i
对第i层柱顶的侧移为:uiM uk k 1
n
顶层柱顶的侧移为: unM uk k 1
侧移验算——弯曲型变形计算
建筑高度越大,宽度越小,则在水平荷载作用下由 轴向变形引起的侧移越大。对于高度不大于50m或高宽 比小于4的钢筋混凝土框架结构,柱轴向变形引起的顶 点位移在框架梁柱弯曲变形引起的顶点侧移的5%以内, 可以忽略不计。
(0.6)
(0.9)
3.3m
74kN
C
(1.7) G
(1.0)
K
(0.7)
(0.9)
B
80.7kN
(2.4) F
(0.6)
(0.8)
A
E
2.7m
(1.2)
8.1m
(0.9) 3.3m
J
(0.8) 3.9m
I
解:由于框架同层各柱 h 相等,可直接用杆件线刚度的相对值计算各柱的
分配系数。
DH
M
(1)求各柱剪力分配系数:
侧移验算—— 侧移值要求
高度不大于150m的框架结构在正常使用条件下的变 形验算要求各层的层间侧移值与该层层高之比不宜超过 1/550的限值,即:
ui hi 1 550
详情请参阅《高规》。
用反弯点法求下图框架的弯矩图。图中括号内的数值为该杆
的线刚度比值。
37kN D
H
(1.5)
M (0.8)
(0.7)
)
1.0 1.7 1.0
30.56kN
M GC
(M GH
水平作用下框架结构侧移计算
一、横向水平地震作用下框架结构侧移验算1.横向框架梁的线刚度在框架结构中,现浇楼面可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效线刚度,减小框架侧移。
为考虑这一有利作用, ,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼面的边框架梁取 I b1.5I 0 〔 I 0 为梁的截面惯性矩〕;对中框架梁取 I b2.0I 0 ,计算结果如下表所示:边框架梁中框架梁梁截面尺寸矩形截面惯性矩 混 凝E c〔 b/mm ×跨度 l/m土 强i b EI b / li b EI b / l /I 0 / ×103 m4I b1.5I 0I b 2.0I 0h/mm 〕度 等/ KN m2/×104KN m×104KN m级3 4/×103 4/×10mmAB 跨 300×600C3030×106横梁BC 跨 300×600C3030×106横梁AC 跨 300×600C30 30×106横梁CD 跨 300×450C3030×106横梁DE 跨 300×600C3030×106横梁2.柱的侧移刚度〔 D 值法〕柱线刚度计算结果如下表:混凝土强 截面尺寸2截面惯性矩线刚度 i c EI c / h柱号度等级〔a/mm × b/mm 〕柱高 h/mEc/KN mIc / ×103 m 4/ ×104 KN mZ 1C30 700×70030×106Z 2C30 ×6550 55030×10:楼层横向框架柱侧移刚度〔 D 值〕计算如下表所示:Ki b K(一般层 )(一般层 )2i c K12柱类型Dic h 2根数i b/ 104KN / mK K(底层 )2(底层 )i c K一层其他层边框架边柱边框架中柱中框架边柱中框架中柱D边框架边柱边框架中柱中框架边柱中框架中柱DA 轴2E 轴2C 轴2D 轴2A 轴2B 轴4E 轴6B 轴2C 轴6D 轴6653520KN/mA 轴2E 轴2C 轴2D 轴2A 轴2B 轴4E 轴6B 轴2C 轴6D 轴6794540KN/m3.横向框架自振周期结构自振周期按顶点位移法计算,将各楼层面处的重力荷载代表值G i作为水平荷载作用在各楼层标高处,按弹性方法求得结构顶点的假想侧移,并考虑填充墙对框架的影响取折减系数r,计算结果如下表结构顶点的假想侧移G/KN nG i/KND i / KN m 1i / mm i / mm楼层V Gii 16999099907945405114582144879454041145832906794540311458443647945402114585582279454011241563237653520T1T T4.横向水平地震作用及楼层地震剪力计算本结构重量和刚度沿高度方向分布比拟均匀,高度不超过40m,变形以剪切变形为主,故水平地震作用采用底部剪力法计算。
04 水平荷载作用下框架结构的内力及变形计算
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
反弯点法
由上述分析可见,D值法考虑了柱两端节点转动 (由于梁的刚度不同)对其侧向刚度和反弯点位置 的影响,因此,此法是一种合理且计算精度较高的 近似计算方法,适用于一般多、高层框架结构在水 平荷载作用下的内力和侧移计算。
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
反弯点法
在确定柱的侧向刚度时,反弯点法假定各 柱上、下端都不产生转动,即认为梁柱线刚 度比为无限大。将趋近于无限大代入D值法 的公式,可得 c =1。因此,由式可得反弯 点法的柱侧向刚度,并用D0表示为:
D0
12ic h2
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
反弯点法
同样,因柱的上、下端都不转动,故除底层
柱外,其他各层柱的反弯点均在柱中点(h/2);
底层柱由于实际是下端固定,柱上端的约束刚度 相对较小,因此反弯点向上移动,一般取离柱下
端2/3柱高处为反弯点位置,即取yh= 2 h
3
用反弯点法计算框架结构内力的 要点与D值法相同。
结 构
相等,而层间剪力自上向下逐层增加,
因而层间侧移自上向下逐层增加,整个
结构的变形曲线类似悬臂构件剪切变形
引起的位移曲线,故称为“剪切型”。
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算 (2)柱轴向变形引起的侧移
框架弯曲变形
4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
水平荷载作用下框架结构的计算
侧移刚度计算
框架侧移刚度计算在框架结构中,现浇楼面可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度、减少侧移,对于现浇楼面,考虑到这一有利作用,在设计梁的截面的惯性矩时,对现浇板的b 0b 02.0 1.5I I I I ==中框架梁,边框架梁。
本设计中框架柱采用C35混凝土,梁、板采用C30混凝土,海南三亚地区防震烈度7度,基本地震加速度0.1g 。
C30混凝土 E c =3.0×104N/mm 2框架柱1-5层均采用C35混凝土 E c =3.15×104N/m m 2横梁线刚度计算横梁线刚度i b 计算注:0I 为横梁的截面惯性矩 柱线刚度计算柱的侧移刚度D 值法计算 (1) 计算方法柱的侧移刚度按下式计算。
根据梁柱线刚度比K 的不同,结构平面布置图,可分为中框架中柱、边柱,边框架中柱、边柱和楼梯柱,其中楼梯柱的计算在楼梯配筋计算。
柱的侧移刚度D 值计算hiccD 212α=c α:柱侧移刚度修正系数,对不同情况按下式计算,K 表示墙柱线刚度比。
修正系数c α值计算公式(2)框架侧移刚度值计算底层:框架中柱(B1、C1、B2、C2、B 3、C3、B4、C4、B5、C5、B6、C6点处的柱12根)K =ici i 21+=1025.3104.11108.4101010⨯⨯⨯+=4.9825.0++=K Kc α=0.785 hiccD 212α==33001025.321012785.0⨯⨯=28112.95 N/mm Di=∑D=12D=12×28112.95=337355.37 N/mm框架边柱纵向(A1、D1、A2、D2、A3、D 3、A4、D4、A5、D5、A6、D6、共12根)ici K 2==1025.3108.41010⨯⨯=1.4825.0++=K Kc α=0.57 hiccD 212α==33001025.32101257.0⨯⨯=20413.22 N/mmDi=∑D=12Di=12×20413.22=244958.68 N /mm框架边柱横向(A 、B 、C 、D 、A7、B7、C7、D7共8根)ici K 2==1025.3104.111010⨯⨯=3.5125.0++=K Kc α=0.73 hiccD 212α==33001025.32101273.0⨯⨯=26143.25 N/mm Di=∑D=8Di=8×26143.25=209146.01 N/m m2~5层:框架中柱(B1、C1、B2、C2、B3、C3、B 4、C4、B5、C5、B6、C6点处的柱12根)K =12342ci i i ii +++=()1025.32104.11108.41010102⨯⨯⨯⨯⨯+=4.98c α=2KK+=0.71h ic c D 212α==33001025.32101271.0⨯⨯=25427.00 N/mm Di=∑D=12D=12×25427.00=305124.00 N/mm框架边柱纵向(A1、D1、A2、D2、A3、D 3、A4、D4、A5、D5、A6、D6、共12根)ici i K 242+==1025.32108.421010⨯⨯⨯⨯=1.48c α=2KK+=0.43 h icc D 212α==33001025.32101243.0⨯⨯=15399.45 N/mm Di=∑D=12Di=12×15399.45=184793.39 N /mm框架边柱横向(A 、B 、C 、D 、A7、B7、C7、D7共8根)ici i K 242+==1025.32104.1121010⨯⨯⨯⨯=3.51c α=2KK+=0.64 hiccD 212α==33001025.32101264.0⨯⨯=22920.11 N/mmDi=∑D=8Di=8×22920.11=183360.88 N/m m 4)各楼层框架柱总的侧移刚度框架侧移刚度D 值(N/mm )将上述不同情况下同层框架侧移刚度相同,即得框架柱各层层间侧移刚度∑D i各层层间侧移刚度(N/mm)∑D1/∑D2=791460.06/673278.27=1.18>0.7,故该框架为规则框架。
框架侧移刚度计算
边框架梁
梁编号
Ib=1.5I0 (m^4)
E
Kb=EIb/l (KN*m)
1
8.10E-03 3.00E+07 4.05E+04
2
6.24E-03 3.00E+07 3.47E+04
梁编号
3 4
中框架梁
Ib=2.0I0 (m^4)
E
Kb=EIb/l (KN*m)
1.08E-02 3.00E+07 5.40E+04
3 2.13E-03 2.13E+04 梁4+4
0.4
3 2.13E-03 2.13E+04 梁4+4
0.4
3 2.13E-03 2.13E+04 梁4+4
0.4
3 2.13E-03 2.31E+04 梁4+4
0.5
4.5 5.21E-03 3.76E+04 梁4
梁柱线刚 节点转动 度比 影响系数 2.17 0.52 2.17 0.52 2.17 0.52 2.17 0.52 2.00 0.50 1.23 0.54
97200 0.1875
7200
75600 0.1458
7200
54000 0.1042
7200
32400 0.0625
518400
Fi △Fn
1309.29 1107.86 906.43 705.00 503.57 302.14 4834.28
0.00
Vi(KN)
1309.29 2417.14 3323.57 4028.57 4532.14 4834.28
∑
48
798315
框架结构侧移计算及限值
(4)梁下部纵向钢筋也可贯穿框架节点,在节点外梁内 弯矩较小部位搭接,如图14-23(c)所示,钢筋搭接长 度按上册式(5-31)计算。
(5)当计算中充分利用钢筋的抗压强度时,其下部纵向 钢筋应按受压钢筋的要求锚固,锚固长度应不小于0.7。
7.钢筋的连接,见GB50010-2002,p116
8.纵向受力钢筋的最小配筋率,见GB500102002,p119
二、框架结构的抗震构造措施 1.有抗震设防要求的构件的锚固和连接要求。
GB50010-2002,p168 2.材料要求。 GB50010-2002,p169 3.框架梁的构造要求。GB50010-2002,p169
(9)框架顶层端节点最好是将柱外侧纵向钢筋弯入梁内作 梁上部纵向受力钢筋使用,亦可将梁上部纵向钢筋和柱 外侧纵向钢筋在顶层端节点及其临近部位搭接,如图
GB50010-2002,p141,fig10.4.4 。
5.混凝土保护层厚度
见GB50010-2002,p113
6.钢筋的锚固,见GB50010-2002,p115
2)怎样进行调幅
设某框架梁AB在竖向荷载作用下,
梁端最大负弯矩分别为MA0 、MB0 ,梁跨中最大正弯矩为 MC0 ,
则调幅后梁端弯矩可取:
式中β 为弯矩调幅系数。
对于现浇框架,可取β=0.8~0.9;对于装配整体框架由于接头焊接不牢或由于节 点区混凝土灌注不密实等原因,节点易变形达不到绝对刚性,框架梁端的实 际弯矩比弹性计算值要小,因此,框架梁端的调幅系数允许取得低一些,一 般取β=0.7~0.8。
梁端弯矩调幅后,在相应荷载作用下的跨中弯矩必将增加, 如图14-22所示。 调幅后梁端弯矩MA、MB的平均值与跨中最大正弯 矩 之和应大于按简支梁计算的跨中弯矩值。
第四章 结构刚度计算
毕业设计计算书Guang Xi university of technology 第四章结构(构件)刚度计算和荷载基本信息现浇框架柱和剪力墙的混凝土强度等级采用C40,现浇混凝土楼盖及框架梁和主梁的等级选用C30。
为简化计算,计算剪力墙的内力和位移时,忽略纵横墙的共同工作。
把计算方向上的剪力墙作为“一”字形截面剪力墙。
第一节框架刚度计算一、框架梁线刚度计算现浇混凝土结构框架梁的转动刚度应考虑楼板的影响。
框架梁的线刚度计算见表4-1-1。
表4-1-1框架梁线刚度注:主梁截面惯性矩考虑楼板平面外刚度影响,按《高规》第5.2.2条乘以放大系数计算。
其计算公式如下中跨:32212bhI I⨯==,边跨:31.51.512bhI I⨯==,线刚度:EIil=。
二、框架柱刚度计算(一)框架柱线刚度计算框架柱抗弯刚度见表4-1-2。
毕业设计计算书Guang Xi university of technology表4-1-2 框架柱线刚度(二)框架柱抗侧刚度和抗推刚度计算对于高宽比小于50m,且高宽比小于4的建筑物,仅考虑梁柱弯曲变形引起的柱侧移刚度,忽略柱的轴向变形。
框架柱的抗侧刚度应考虑与其相连的框架梁的影响,以梁、柱线刚度的比值K和抗侧刚度修正系数α来衡量。
柱的抗侧刚度和抗推刚度计算见表4-1-3。
表4-1-3 框架柱抗侧刚度(D值)注:1.系数K 为梁柱线刚度比,其值为2b c i K i ∑=(一般层),bci K i ∑=(底层)。
b i 为计算平面内与柱子两端刚接的梁的线刚度。
2.修正系数α的值计算如下:2K K α=+(一般层),0.5K Kα+=(底层)。
3.H 为层高。
三、框-剪抗侧力模型中框架刚度框剪结构协同工作中框架抗推刚度可取各层延高度的加权平均值,即NHhCC iFi F 9910563.3104.415.3175.345.3385.34.3645.34.374.322.4478.32.449.35.4446.4⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯==∑第二节 剪力墙刚度计算剪力墙的等效抗侧刚度计算采用连梁连续化的假定,即假定:1)连梁是延整片墙高度连续均匀分布的,且忽略连梁的轴向变形;2)剪力墙的截面几何特征和材料性能延高度无变化;3)结构各层层高均匀相等。
框架计算简图及梁柱线刚度
一、框架梁柱线刚度初估梁柱截面尺寸: ⑴、梁:493010104254103010604.2500250121,500250·1093.4780010373.1108.2,10373.165030012122300,2173273121(,650,65097512181(,7800mm I mm mm h b mmN l EI i C mm I I mmb mm ~ h ~b mm h mm mm ~l ~h mm l b ⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯=========次梁取级,混凝土用取)取)⑵、柱:混凝土用30C 级按层高确定截面尺寸:底层取mm H 71006504506000=++=,mmN i mmmm h b mm mm ~H ~b c ·10896.15400/100.3800121800800,355473201151(1144⨯=⨯⨯⨯=⨯=⨯==取)底层mm N i c ·10442.17100/100.38001211144⨯=⨯⨯⨯=取梁的线刚度值为基准值1,则柱为:846.3,底层柱为:925.2,见下图2:G 44444G G G 3333321G21212121H J K L H J K L H J K L H J K L HJKL1.03.8462.9251.03.8461.03.8461.03.8463.8463.8463.8461.03.8461.03.8461.01.03.8461.03.8461.03.8461.03.8461.01.01.01.01.02.9252.9252.9252.9253.8463.846二、荷载计算双向板板厚:mm h mm ~l ~h 100,785.97501401(===取) 1、恒荷载计算:(标准值)⑴、屋面恒载:屋10 3.44 KN/ m 2 100厚现浇混凝土屋面板 0.1×25=2.5 KN/ m 2 10厚水泥砂浆抹灰 0.01×20=0.2 KN/ m 2 合计: 6.14 KN/ m 2 ⑵、楼面恒载:楼10 0.7 KN/ m 2 结合层一道100厚现浇混凝土屋面板 0.1×25=2.5 KN/ m 210厚水泥砂浆抹灰 0.01×20=0.2 KN/ m 2 合计: 3.4 KN/ m 2 ⑶、梁自重:主梁mm mm h b 650300⨯=⨯主梁自重 25×0.3×(0.65-0.1)=4.125 KN/m 10厚水泥砂浆抹灰 0.01×(0.65-0.1+0.3) ×2×20=0.34KN/m合计: 4.465 KN/m 次梁自重 25×0.25×(0.5-0.1 )=2.5 KN/m 10厚水泥砂浆抹灰 0.01×(0.5-0.1+0.25)×2×20=0.26KN/m 合计: 2.76KN/m⑷、柱自重:mm mm h b 800800⨯=⨯柱自重 25×0.8×0.8=16KN/m 10厚水泥砂浆抹灰 0.01×0.8×4×20=0.64KN/m合计: 16.64KN/m⑸、外墙自重:粉煤灰轻渣空心砌块:自重取8.0 KN/ m3标准层 8×0.2×(5.4-0.65)=7.6KN/m 水刷石外墙面 5.4×0.5=2.7KN/m 水泥粉刷内墙面 (5.4-0.65)×0.36=1.71KN/m 合计: 12.01KN/m 底层 8×0.2×(7.1-0.65)=10.32KN/m 水刷石外墙面 6.0×0.5=3.0 KN/m 水泥粉刷内墙面 (6.0-0.65)×0.36=1.926 KN/m 合计: 15.246 KN/m ⑹、内墙自重:(同外墙)标准层 8×0.2×(5.4-0.65)=7.6 KN/m 水泥粉刷墙面 (5.4-0.65)×2×0.36=3.42 KN/m 合计: 11.02 KN/m 底层 8×0.2×(6-0.65)=8.56 KN/m图2. 梁、柱相对线刚度图水泥粉刷墙面 (6-0.65)×2×0.36=3.852 KN/m 合计: 12.412 KN/m 2、恒载作用下框架受力分析:板传到次梁以及次梁传到主梁的荷载按三角形和梯形进行传递,计算时折算为均布荷载。
地震作用下框架结构的内力和侧移计算
地震作用下框架结构的内力和侧移计算4.1横向自振周期的计算横向自振周期的计算采用瑞利(Rayleigh )法。
瑞利法也称为能量法。
这个方法是根据体系在震动过程中能量守恒定 律导出的。
自振周期T 1(s )可按下式计算: 21112ni ii Tni i i G u T G u ψ===∑∑注:u i 为第i 层的侧移;T ψ0.5;u i 按照下式计算: δi = ∑G i /∑D i u i =∑δk注:∑D i 为第i 层的层间侧移刚度; δi 为第i 层的层间相对位移。
δk 为第k 层的层间侧移。
基本周期T 1就算表层次 G i (kN ) ∑G i (kN ) ∑D i (kN/m ) δi (m) u i (m ) G i u i (kN ·m)2i i G u ( kN ·m 2)4 8549.73 8549.73 375964 0.0227 0.1794 194.4279 275.0652 3 9593.83 18143.56 669856 0.0271 0.1566 491.4321 445.0913 2 9347.36 27490.92 669856 0.0410 0.1295 1128.229 461.3148 19827.22 37318.14 4218240.08850.0885 3301.48292.2850 统计∑11239.121473.756321112ni ii Tn i ii G uT G uψ===∑∑=2×0.5×=0.362(s )4.2水平地震作用及楼层地震剪力的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:4.2.1结构等效总重力荷载代表值GeqG eq=0.85∑G i=0.85×37318.14=31720.419(kN)4.2.2计算水平地震影响系数а1查表得II类场地,设计地震分组第三组地震特征周期值T g=0.45s。
土木工程毕业设计手算步骤
框架结构计算步骤1、主梁截面高度按梁跨度的1/12—1/8估算,次梁按跨度的1/18—1/12估算。
依据轴压比限值估算柱子截面2、框架侧移刚度的计算:先计算梁、柱的线刚度,然后计算各层横向框架侧移刚度(D值法),判断是否为规则框架(位移角是否满足规范要求)。
3、集中于各楼层标高处的重力荷载代表值计算:计算重力荷载代表值的公式为:G〔= G恒+ 0.5G活,形成“糖葫芦串”。
4、横向水平荷载(地震作用)作用下框架结构的内力和侧移计算(D值法),主要是各层柱端弯矩及剪力计算;梁端弯矩、剪力及柱轴力计算。
5、竖向荷载作用下框架结构的内力计算,采用分层法及弯矩分配法计算恒载作用下的梁端、柱端弯矩,另,梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。
柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。
6、横向框架内力组合,包括框架梁内力组合、框架柱内力组合:首先计算跨间最大弯矩并进行弯矩调幅(梁柱节点在理论计算中一般看作是绝对刚接,但实际的钢筋混凝土梁柱节点做不到完全刚接,更接近于刚接和铰接之间。
尤其是混凝土梁端开裂后,刚接的假定更是不太成立。
竖向荷载作用下,如果按照假定为刚接的理论计算值去设计,而实际做不到完全刚接,那么实质上是低估了跨中截面的实际弯矩值。
因此,可以考虑用梁端塑性调幅的方法来体现这一影响。
还有一个方面的考虑,梁端负弯矩钢筋都在梁顶部布置,如果数量过多,很难布置,混凝土也很难浇捣,施工质量没有保障。
适当的塑性调幅,相当于减少梁端负弯矩钢筋,增加梁跨中正弯矩钢筋,方便施工,保证质量。
弯矩调幅与抗震设计中的强柱弱梁无关,且只对竖向荷载作用下的内力进行调幅。
),然后进行框架梁的内力组合,最后进行梁端剪力的调整。
框架柱内力组合,取每层柱顶和柱底两个控制截面进行组合,组合后进行柱端弯矩调整。
7、框架结构抗震设计时候需要:“强剪弱弯”=调整梁端剪力和柱端剪力;“强柱弱梁”=调整柱端弯矩。
8、在算框架梁配筋计算中截面的弯矩设计值之前,是先要调幅,再把调幅后的M,V值进行内力组合,然后再把各种内力组合中的最大值提出来,进行截面设计,也就是你要问的“在框架梁配筋计算中截面的弯矩设计值”。
框架侧移刚度计算
框架侧移刚度计算3.1横梁、纵梁、柱线刚度计算一、横梁线刚度i b的计算:I=bh3/12二、纵梁线刚度i b的计算:三、柱线刚度ic的计算:I=bh3/123.2各层横向侧移刚度计算在框架结构中为考虑横梁在水平地震作用中有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼面的边框架梁取I=1.5I0(I0为梁的截面惯性矩);对中框架梁取I=2.0 I0。
框架侧移刚度D值计算楼层简图K αD(kN/m) 边柱中柱底层12ci iKi+=0.52KKα+=+212ciDhα=一般层12342ci i i iKi+++=2KKα=+212ciDhα=横向框架层间侧移刚度计算1、底层①A-1、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、A-8、A-9、A-10(10根)K=3.72/7.09 =0.525αc=(0.5+K)/(2+K)=0.406D i1=αc×12×i c/h2=0.406×12×7.09×1010/49502=14096(kN/m)②D-1、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7、D-8、D-9、D-10(10根)K=4.94/7.09=0.697αc=(0.5+K)/(2+K)= 0.444D i2=αc×12×i c/h2=0.444 ×12×7.09×1010/49502=15411(kN/m)C-2、C-3、C-4、C-5、C-5、C-6、C-7、C-8、C-9(8根)K=(3.72+4.94)/3.42=2.532αc=(0.5+K)/(2+K)=0.669D i4=αc×12×i c/h2=0.669×12×3.42×1010/49502=11206(kN/m)C-1、C10(2根)K=(3.72+4.94)/7.09=1.221αc=(0.5+K)/(2+K)= 0.534D i3=αc×12×i c/h2=0.543×12×7.09×1010/49502=18553(kN/m)∑D1=14096×10+15411×10+11206×8+18553×2=421824(kN/m)2、第二层和第三层:①、A-1、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、A-8、A-9、A-10(10根)K=3.72×2/(10.6×2)=0.351αc=K/(2+K)=0.149D i1=αc×12×i c/h2=0.351×12×10.6×1010/33002=17439(kN/m)②D-1、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7、D-8、D-9、D-10、(10根)K=4.94×2/(10.6×2)=0.466αc=K/(2+K)=0.189D i2=αc×12×i c/h2=0.466×12×10.6×1010/33002=22073(kN/m)③、C-1、C-10 (2根)K=(3.72×2+4.94×2)/( 10.6×2)=0.817αc=K/(2+K)=0.290D i3=αc×12×i c/h2=0.817×12×10.6×1010/33002=33876(kN/m)④、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6、C-7、C-8 、C-9(8根)K=(3.72×2+4.94×2)/(5.13×2)=1.688αc=K/(2+K)=0.458D i4=αc×12×i c/h2=0.458×12×5.13×1010/33002=25873(kN/m)∑D2-3=17439×10+22073×10+33876×2+25873×8=669856(kN/m)3、顶层:①、A-1、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、A-8、A-9、A-10(10根)K=3.72×2/(9.49×2)=0.392αc=K/(2+K)=0.164D i1=αc×12×i c/h2=0.164×12×9.49×1010/37002=13632(kN/m)②D-1、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7、D-8、D-9、D-10、(10根)K=4.94×2/(9.49×2)=0.521αc=K/(2+K)=0.207D i2=αc×12×i c/h2=0.207×12×9.49×1010/37002=17191(kN/m)③C-1、C-10 (2根)K=(3.72×2+4.94×2)/(9.49×2)=0.913αc=K/(2+K)=0.313D i3=αc×12×i c/h2=0.313×12×9.49×1010/37002=26071(kN/m)④C-2、C-3、C-4、C-5、C-6、C-7、C-8 、C-9(8根)K=(3.72×2+4.94×2)/(4.57×2)=1.895αc=K/(2+K)=0.487D i4=αc×12×i c/h2=0.487×12×4.57×1010/37002=19490(kN/m)∑D4=13632×10+17191×10+26071×2+19490×8=375964(kN/m)横向框架梁的层间侧移刚度为:。
框架柱的侧移刚度
框架柱的侧移刚度
梁启智;梁平
【期刊名称】《华南理工大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】1995(000)001
【摘要】本文对模型架柱的侧移刚度,给出更准确的计算方法。
与日本武藤清教授所提出的D值法相比,本方法考虑影响因素更多些、细些,因此更准确些,而且适用范围更广泛。
柱上、下端所受约束速度不同的影响、断层柱的影响以及柱轴力的影响等,D值法无法考虑。
采用本文所述方法计算柱的侧移刚度时,则所有这些因素的影响,均能准确地加以考虑。
【总页数】1页(P91)
【作者】梁启智;梁平
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TU323.5
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底层框架砖房侧移刚度的计算
底层框架砖房侧移刚度的计算
林光
【期刊名称】《科学技术通讯》
【年(卷),期】1992(000)004
【总页数】4页(P18-21)
【作者】林光
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TU323.501
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