邯郸大学第四教学楼结构设计_土木工程毕业设计(编辑修改稿)

邯郸大学第四教学楼结构设计_土木工程毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

()= 柱自重 25= 合计 : 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 13 图 、活荷载见下图 恒载 活载 用弯矩分配法计算框 架弯矩 竖向荷载作用下框架的内力分析 ,除活荷载较大的工业厂房外 ,对一般的工业与民用建筑可以不考虑活荷载的不利位置 ,这样求得的框架内力 ,梁跨中弯矩较考虑活荷载不利位置法求得的弯矩偏低。 但当活荷载占总荷载比例较小时，其影响较小，若比例较大，可在截面配筋时，将跨中弯矩乘以。 固端弯矩计算 表 AB跨 简图 固端弯矩 (MA=MB) 1/12 2= 1/12 2= 1/12 2= 1/12 2= 表 BC 跨 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 14 简图 固端弯矩 (MA=MB) 1/12 2= 1/12 6 2= 1/12 2= 1/12 2= 分配系数计算 考虑框架的对称性 ,取半框架进行计算 ,半框架的梁柱线刚度计算如下 ,切断的横梁线刚度为原来的一倍。 分配系数按与节点连接的各杆的转动刚度进行计算。 iAB= iBE= 一般层柱 i= 底层柱 i= SAB=4i=18 SBE=3iBE= Si45=4i=16 Si 底 =4i= 例如： A轴线柱顶层顶点节点 181。 下柱 =4ic/(4ic+4ib)= 181。 梁 =4ib/(4ic+4ib)= 其余节点的分配系数按相同方法计算。 传递系数 远端固定 ,传递系数为 1/2,远端滑动铰支 ,传递系数为 1。 采用此方法计算时，假定上、下 柱的远端为固定时与实际情况有出入，因此，除底层外，其余柱的线刚度乘以。 弯矩分配 在恒载、活载作用下，框架的弯矩分配计算见下表 表 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 15 表 活荷载弯矩分配 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 16 梁端剪力及柱轴力计算 梁端剪力 V=Vq+Vm 式中 : Vq—— 梁上均布荷载引起的剪力， Vq=1/2ql Vm—— 梁端弯矩引起的剪力， MV =(M 左 M 右 ） /l 柱轴力 N=V+P式中： V—— 梁端剪力 P—— 节点集中力及自重以 AB跨， 2— 5层梁在恒载作用下，梁端剪力及柱轴力计算为例 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 17 图 得梁上的均布荷载为 : 五层 ABq =四层 ABq =三层 ABq =二层 ABq =一层 ABq =集中荷载 柱荷载 五层梁端弯矩 左M = M() 右M = M() 四层梁端弯矩 左M = M() 右M = M() 三层梁端弯矩 左M = M() 右M = M() 二层梁端弯矩 左M = M() 右M = M() 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 18 一层梁端弯矩 左M = M() 右M = M() 括号内为调幅后数据 五层梁端剪力 : qAV = qBV =1/2qL=1/2 = 调幅前 : MAV = MBV =()/= AV == BV =+= 调幅后 : MAV = MBV =()/= AV == BV =+= 同理可得第四层梁端剪力 : 调幅前 : AV =1/2 +()/= BV =1/2 ()/= 调幅后 : AV =1/2 +()/= BV =1/2 ()/= 第三层梁端剪力 : 调幅前 : AV =1/2 +()/= BV =1/2 ()/= 调幅后 : AV =1/2 +()/= BV =1/2 ()/= 第二层梁端剪力 : 调幅前 : AV =1/2 +()/= BV =1/2 ()/= 调幅后 : AV =1/2 +()/= BV =1/2 ()/= 第一层梁端剪力 : 调幅前 : AV =1/2 +()/= BV =1/2 ()/= 调幅后 : AV =1/2 +()/= BV =1/2 ()/= 第五层 A柱柱顶及柱底轴力 : 顶N =V+P= 底N =+= 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 19 第四层 A柱柱顶及柱底轴力 : 顶N =++= 底N =+= 第三层 A柱柱顶及柱底轴力 : 顶N =++= 底N =+= 第二层 A柱柱顶及柱底轴力 : 顶N =++= 底N =+= 第一层 A柱柱顶及柱底轴力 : 顶N =++= 底N =+= 第五层 B柱柱顶及柱底轴力 : 顶N =V+P= 底N =+= 第四层 B柱柱顶及柱底轴力 : 顶N =++= 底N =+= 第三层 B柱柱顶及柱底轴力 : 顶N =++= 底N =+= 第二层 B柱柱顶及柱底轴力 : 顶N =++= 底N =+= 第一层 B柱柱顶及柱底轴力 : 顶N =++= 底N =+= 表 恒载作用下梁端剪力及柱轴力 层 次 荷载引起剪力 弯矩引起剪力 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 qBqA VV  qCqB VV  mAmA VV  mCmB VV  5 4 3 2 1 总剪力 柱轴力 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 20 AB 跨 BC 跨 A 柱轴力 B 柱轴力 AV BV CB VV 顶N 底N 顶N 底N 表 活载作用下梁端剪力及柱轴力 层次 荷载引起剪力 弯矩引起剪力 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 qBqA VV  qCqB VV  mAmA VV  mCmB VV  5 9 4 3 2 1 总剪力 柱轴力 AB 跨 BC 跨 A 柱轴力 B 柱轴力 AV BV CB VV 顶N = 底N 顶N = 底N 9 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 21 6 内力组合 框架梁内力组合 在横载和活载作用下 ,跨中 MaxM 可以近似取跨中的弯矩代替。 MaxM 1/8ql2= 2/)( 右左 MM  式中 : 左M 、 右M 为梁左右两端的弯矩。 跨中 M若小于 qL2/16，取 M=qL2/16在竖向荷载与地震力组合时 ,跨间最大弯矩 GEM 采用数解法计算。 图中： GBGA MM 、 —— 重力荷载作用下梁端弯矩 图 EBEA MM 、 —— 水平地震作用下梁端弯矩 AR 、 BR —— 竖向荷载与地震荷载共同作用下的梁端弯矩 对 AR 作用点取弯矩 : )(/12/1 EBEAGAGBA MMMMlqlR  x处截面弯矩为 : qlxRM A 2/1 2 EAGA MM  由 0/ dxdM ,可求得跨间最大弯矩 MaxM 的位置为 :x= AR /q，将 x带入任一截面 x处的弯矩代表式 ,可得跨间最大弯矩 : EAGAEAGAAGEM a x MMqxMMqRMM  22/12/2当右震时 ,公式中 EBEA MM 、 反号。 GEM 及 1x 的具体数值见表 ,表中 GEA MxR 、 1 均有两组数值。 梁内力组合见表 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 22 表 GEM 及 1x 代表值计算 跨 层次 (恒 + 活 ) 地震 q GAM GBM EAM EBM KN/m AB 跨 5 4 3 2 1 BC 跨 5 4 3 2 1 表中恒荷载和活荷载的组合，梁端弯矩取调幅后的数值。 剪力取调幅前后较大值 跨 层次 l AR x GEM m KN m KN m AB 跨 5 4 3 2 1 5 河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2020 年 23 BC 跨 4 3 2 1 表 梁内力组合 层次 位置 内力 恒载 活载 地震荷载 竖向荷载组 合 竖向荷载组合与地震组合 5 A 右 M 177。 V 177。 B 左 M 177。 V 177。 B 右 M 177。 V 177。 跨中 Mab Mbc 4 A 右 M 177。 V 177。 B 左 M 177。 V 177。