土木工程专业毕业设计
VA=-(MAC+MCA)+ QAC=-VC左 =-
1l1 (-53+123.3)+55.6=48.3KN; 9.61 (-53+123.3)-64.0=-71.3KN; 9.61VC右=- (-96.1+17.4) +34.0=44.9KN;
7.21VF =- (-96.1+17.4) -34.0=-23.1KN。
7.211对A柱:V=-(M上+M下)=- (50+39.5)=-24.9KN;
3.6l11对C柱:V=-(M上+M下)=- (-34.9-27.1)=-17.2KN;
3.6l11对F柱:V=-(M上+M下)=- (-14.4-13.1)=-7.6KN;
3.6l采用相同的方法,可以计算出各层各构件的剪力,计算结果详见图-12
图-13
2.活荷载作用下框架的轴力计算
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活载的轴力可由在活载作用下的梁的剪力加上柱上的集中力求出 现在计算A柱轴力(受拉为正,受压为负): 六层:NA6上=-VA6-FA6=-48.3-25.7=-74KN; NA6下= NA6上=-74 KN;
五层:NA5上= NA6下-VA5-FA5 =-74-50.7-25.7=-150.4KN; NA5下= NA5上=-150.4KN;
四层:NA4上= NA5下-VA4-FA4 =-150.4-50.6-25.7=-226.7KN; NA4下= NA4上=-226.7KN;
三层:NA3上= NA4下-VA3-FA3 =-226.7-50.7-25.7=-303.0KN; NA3下=N A3上=-303.1KN;
二层:NA2上= NA3下-VA2-FA2 =-303.0-50.7-25.7=-379.4KN; NA2下= NA2上=-379.4KN; 一层:NA1上=N A2下-VA1-FA1=-379.4KN -49.6-25.7=-454.7KN; NA1下= NA1上=--454.7KN;
同理可计算出C柱和F柱的一到六层的轴力,详见轴力图(图-14):
考虑活载传给墙、柱、基础的折减:1层:折减系数为1;2-3层:折减系数为0.85;4-5层:折减系数为0.7;6-8层:折减系数为0.65。现取4到6层折减系数均为0.7,其它楼层的折减系数按规定取。也以A柱为例,
六层:NA6上=-VA6-FA6=-48.3-25.7=-74KN;
NA6下= NA6上=-74 KN
五层:NA5上= NA6下×0.7-VA5-FA5 =-74×0.7-50.7-25.7=-128.2KN; NA5下= NA5上=-128.2KN;
四层:NA4上=( NA6下-VA5-FA5)×0.7-VA4-FA4
=(-74-50.7-25.7)×0.7+-50.6-25.7=-181.6KN;
NA4下= NA4上=-181.6KN;
三层:NA3上= [NA6下+(-VA5-FA5)+(-VA4-FA4)]×0.7-VA3-FA3
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=[-74+(-50.7-25.7)+(-50.6-25.7)]×0.7-50.6-25.7; =-235.0 KN
NA3下=N A3上=-235.0KN;
二层:NA2上= [-74+(-50.7-25.7)+(-50.6-25.7))]×0.7
+(-50.6-25.7)×0.85-50.7-25.7
=-300KN;
NA2下= NA2上=-300KN;
一层:NA1上= [-74+(-50.7-25.7)+(-50.6-25.7))]×0.7
+(-50.6-25.7)×0.85+(-50.7-25.7)×0.85-49.6-25.7
=-363.8KN;
NA1下= NA1上=--363.8KN;
同理可计算出C柱和F柱的一到六层的折减后的轴力,详见轴力图(图-14)
图-14
负表示受压,正表示受拉括号内数值为折减后的轴力值土木工程专业毕业设计
3.6.水平风荷载
查荷载规范中全国基本风压分布图可知贵阳市基本风压值(重现期为50年)为0.3 2
KN/m。垂直于建筑物表面上的风荷载标准值按ωK下式计算:
ωK=βZ ·μS ·μZ ·ω0
风荷载体型系数μS ,查荷载规范可知,矩形平面建筑μS =1.3;
风压高度变化系数μZ ,本工程建在贵阳市郊区,地面粗糙度类别为B类,查荷载规范中μZ 之值,按内插法计算。
建筑总高H=4.8+3.6×5=22.8(m)<30m,故取风振系数βZ =1.0 各层风荷载标准值计算结果见(表-1)。取11轴框架为计算单元,则沿房屋高度的分布风载标准值为:
q(z)=7.8×ωK=7.8βZ ·μS ·μZ ·ω0(KN/m)
楼层节点上集中力: 计算在风荷载作用下各楼层节点上集中力时,假定风荷载在层间为均匀分布,并假定上下相邻各半层层高范围内的风荷载按集中力作用在本层楼面上。
第一层节点上集中力标准值:F1=2.97×(5.3+3.6/2)=21.1(KN) 其余楼层节点上集中力标准值见表2-7:
各层风荷载标准值及楼层节点集中力标准值表 表2-7 楼层 6 5 4 3 2 1 距地面高βZ 度HI(m) 23.3 19.7 16.1 12.5 8.9 5.3 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 μZ 1.27 1.24 1.17 1.07 1.0 1.0 μS 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 ω0 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 q(z) (KN/m) 3.86 3.77 3.56 3.25 3.04 3.04 楼层节点上集中力标准值Fi(KN) 11.5 13.5 12.5 11.6 11.0 21.6 1.计算各梁柱的线刚度ib和ic, 详见3.3。
2.风荷载剪力计算
风荷载剪力计算详见下表(表2-8):
风荷载作用层剪力表 表2-8 层号i 6 5 4 3 2 1 层高(计算高度)hi(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 5.3 各层集中力 Fi(KN) 11.5 13.5 12.5 11.6 11.0 21.6 各层剪力 Vi= ∑Fi(KN) 11.5 25 37.5 49.1 60.1 81.7
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3.计算各柱抗侧移刚度D
D值为使柱上下端产生单位相对位移所需施加的水平力,计算公式为:D=αC×(12
ic/h)
各柱抗侧移刚度D见(表2-9) 4.各柱剪力计算
设第i层第j个柱的D值为Dij,该层柱总数为m,该层任意柱的剪力为:
2
Vij= Vi×(Dij/ ∑Dij)
各柱剪力计算结果见(表2-9)
水平荷载作用下抗侧移刚度D及柱剪力Vij计算表 表2-9 柱层/hi 列轴号 相 对线刚 度 ic K=∑ib/ 2ic 底层 αC=K/(2+K) 底层 Di=αC×ic相2× 12 /hi ∑Di K=∑ib/ ic αC=(0.5+K)/(2+K) 0.436 0.904 0.436 0.436 0.904 0.436 0.436 0.904 0.436 0.436 0.904 0.436 0.436 0.904 0.436 0.296 0.613 0.296 1.720 1.936 2.293 1.720 1.936 2.293 1.720 1.936 2.293 1.720 1.936 2.293 1.720 1.936 2.293 2.534 2.855 3.378 0.462 0.492 0.534 0.462 0.492 0.534 0.462 0.492 0.534 0.462 0.492 0.534 0.462 0.492 0.534 0.669 0.691 0.721 Vij (KN) 2.6 5.8 3.1 5.74 12.64 6.63 8.60 18.96 9.94 11.27 24.82 13.01 13.79 30.38 15.93 19.5 41.4 20.8 A 6/3.6 C F A 5/3.6 C F A 4/3.6 C F A 3/3.6 C F A 2/3.6 C F A 1/3.6 C F 0.187 0.412 0.216 0.187 0.412 0.216 0.187 0.412 0.216 0.187 0.412 0.216 0.187 0.412 0.216 0.085 0.181 0.091 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.815 0.357 0.357 0.357 注:∑Di的值是按照相对刚度ic相计算出来的值。
5.确定柱的反弯点高度比y
反弯点距柱下端距离为yh:
y=y0+y1+y2+y3
式中y0—标准反弯点高度系数,
y1—考虑上下层梁刚度不同时反弯点高度比的修正值 y2,y3—考虑上下层层高变化时反弯点高度比的修正值
y0根据结构总层数m及该柱所在层n及K值查表。
例如,计算6层A柱反弯点高度系数y:由m=6,n=6,K=1.720,查表得,y0=0.38,
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