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文档简介
成都市会展中心大楼设计结构设计第一章 建筑设计 1.1 建筑概况工程名称: 成都市会展中心大楼 建设地点: 成都市市区建筑面积: 4050m2 层数: 3层建筑总高度:13.5米 (从室外地坪算起)建筑类型: 框架结构1.2 工程概况 本工程成都市会展中心大楼为钢框架结构体系,建筑物平面为“一”字形。第一层层高4.8米,第二层和第三层为4.2米,室内外高差为0.45米。钢框架结构受力合理,建筑设计灵活、施工方便、工业化程度较高。它包括下列几部分承重构件: (1)横向框架:由基础、柱、框架梁组成。 (2)纵向框架:由基础、柱、框架梁组成。1.3 使用要求会展中心大楼建筑面积4050平方米,每展位含通道灯占面积20平方米,人均面积约为1.34平方米,1000平方米的极限使用人数为700人,男女比例为3:1,本大楼每层1050平方米,设计使用人数每层500人。根据使用要求,功能分区包括检票口、前厅、展厅、休息空间、存储区、会议洽谈区、办公区、卫生间和楼梯间及消防通道。1.4 建筑设计说明 平面设计应满足以下条件1:根据全建筑物的人流流程、交通运输、卫生、防火、气象、地形、地质以及建筑群体艺术等条件,确定这些建筑物与构筑物之间的位置关系;合理的组织人流、货流,避免交叉和迂回;布置各种工程管线;进行竖向设计及绿化、美化布置等。1.4.1 平面设计特点 作为城市会展中心,需要大跨度结构,所以平面纵向每跨9米,横向每跨6米,每层设置两个展厅,每个展厅尺寸为18米12米,每层设4个办公室满足会谈需要,储物室每层两个,每个储物室尺寸为9米6米,卫生间布置在建筑的两边,男女卫生间各两个。在中心大厅处设置一个双分平行楼梯,楼梯开间9米,进深7米,建筑两边各布置一个开间4米,进深4米的双跑楼梯。底层设4个门,为正门、后门、两侧门。1.4.2 立面设计特点该建筑立面为了满足采光和美观需求,除门厅部分外采用统一的铝合金门窗,门厅部分上部各层采用组合窗。外墙面根据建筑做法说明采用玻璃结构,玻璃外层涂抹防火材料,玻璃幕墙上设开启扇,玻璃幕墙通过钢架支撑,钢架与柱通过钢节点连接。不同分隔区采用不同的颜色区隔,以增强美感。1.4.3 剖面设计 建筑剖面表示建筑物内部的垂直方向建筑物的高度、分层、以及建筑结构形式和构造方式等基本特征。 剖面设计的具体任务是:确定建筑高度;选择承重结构及围护结构方案;建筑物的采光、通风及屋面排水等问题。在本设计中,建筑高度为13.5m,承重结构为钢框架,维护结构为玻璃幕墙结构。1.4.4 防火分区 本建筑总层高13.5米,采用钢框架结构,可知按耐火等级二级设计。水平防火分区:安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m,大房间设前后两个门,小房间设一个门,满足防火要求;室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓,最大间距为25m,满足间距50m的要求。竖向防火分区:每层建筑两层设置有消防楼梯,楼梯为钢筋混凝土耐火结构,建筑中间大楼梯跨度9米为双分平行楼梯,底层4道门,有利于疏散人群。1.4.5 采光通风设计采光:白天,室内利用天然光线进行照明的叫做天然采光。由于天然光线质量好,又能节约能源,只有天然采光不能满足要求时才辅以人工照明。 在本设计中,由于外墙采用玻璃幕墙,大部分区域采用透明玻璃,在一些特殊区域使用有色玻璃做特殊处理,例如,卫生间、储藏室等。通风:玻璃幕墙上设置开启扇,设计规范中开启面积不得大于建筑面积的百分之十五。考虑到安全因素,开启角度不得大于15度,开启距离不得大于300mm。1.4.6 抗震设计本建筑设计抗震设防烈度为7度,抗震等级为二级。建筑的平立面布置规则,建筑的质量分布和刚度变化均匀,楼层没有错层,满足抗震要求。1.5 结构布置1.5.1 柱网布置首先柱网尺寸应最大限度地满足建筑使用功能的要求,然后根据造价最省得原则,充分考虑加工、安装条件等因素综合确定。由于钢结构承载能力高而质量轻,与钢筋混凝土结构相比,钢结构应采用较大柱网尺寸,在节约造价的同时提高建筑的利用率。综合考虑以上条件,柱网尺寸纵向跨度取9米,横向跨度取6米。1.5.2 选择结构形式建筑物的结构形式应满足传力可靠,受力合理的要求。对多层钢结构建筑,可采用纯钢结构形式,框架应双向刚接。如果结构刚度要求较高,纯框架难以满足要求,可采用支撑框架形式。由于本工程位于7度抗震设防区,结构只有3层,高度只有13.6米(含女儿墙),结构形式又比较规则,结构刚度要求不太高,纯框架形式很容易满足,经济性能优于框架支撑体系,故采用钢框架结构形式。1.5.3 选择楼板形式首先楼板的方案选择要满足建筑设计的要求、自重小,保证楼盖有足够的刚度要求。常见形式有钢筋混凝土现浇楼板、预制楼板、压型钢板等。预制楼板整体刚度较差,而非组合型压型钢板的楼板较厚,造价高,纯钢筋混凝土楼板自重大,组合型压型钢板自重小,刚度大,能够满足各项要求,综合考虑造价、施工水平及室内顶棚抹灰等,所以选择压型钢板组合楼板。1.5.4 选择基础形式 工程地质条件: 基础底面持力层为中砂,地基承载力特征值=220kPa;地基主要受力层范围内无软弱粘性土层,且地面下17m深度范围内为不液化土层,地面下深度20m范围内土层的等效剪切波速=205m/s,覆盖层厚度超过50m。场地类别为3类,采用柱下独立基础,基础埋置深度为2米。1.5.5 选择屋面形式本设计屋面为不上人平屋面,四坡排水,排水形式是内排水。 构造做法:V型轻钢龙骨吊顶、1mm厚压型钢板、100mm厚C20现浇钢筋混凝土板、20mm厚1:3水泥砂浆找平层、100mm厚聚苯乙烯泡沫塑料保温板、1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处30mm厚、二毡三油防水层。 1.6 自然条件1.6.1 气象条件: 最热月平均温度32.1度。 最冷月平均温度-1度。 夏季极端最高温40.7度。 冬季极端最低-3度1.6.2 相对湿度: 最热月平均湿度74%。1.6.3 主导风向: 主导风向为东北风,基本风压0.301.6.4雨雪条件:年最大降雨量11300mm,月最大降水强度370mm/d,基本雪压0.1。5第二章 结构设计2.1 结构设计说明2.1.1 结构设计要求:建筑结构安全等级为二级,设防烈度为7度,类场地,设防烈度类别为乙类,结构设计正常使用年限为50年。2.1.2 设计资料本建筑为公用建筑,活荷载为:楼面均布活荷载标准值: 2.5kN/m2。卫生间楼面均布活荷载标准值:2.0kN/m2 。走廊、楼梯均布活荷载标准值:3.0kN/m2 。屋面均布活荷载标准值:不上人屋面: 2.0kN/m2 。2.2结构方案布置及选型2.2.1结构布置及选型 根据房屋使用功能及建筑设计的要求,本建筑结构体系选为钢框架体系,横向为框架结构体系,纵向也为框架结构体系。框架梁柱均选用H形截面,采用Q235钢材。框架柱与框架梁采用刚接,由于本建筑作为展览使用,大跨度结构为满足使用要求不设次梁。楼板为压型钢板现浇混凝土组合楼板,选用Q235钢,压型钢板型号为YX-75-230-690,其上浇100mm厚C20混凝土。柱脚采用埋入式柱脚,柱下为钢筋混凝土独立基础。 图2-1 柱网布置图 图2-2 竖向布置图2.2.2 初步估计截面尺寸1、梁截面尺寸初选 框架梁的高度根据跨度选用 主梁一:h=(1/151/30)L=(1/151/30)9000=300600mm,查教材钢结构设计原理附表8.9,选定主梁一为HN400200813 A=84.12cm2;=23700cm4;=1196cm3;=16.8cm;=1740cm4;=4.54cm;=66kg/m。主梁二: h=(1/151/30)L=(1/151/30)6000=200400mm 查附表8.9,选定主梁二为HN350175711,A=63.66cm2;=13700cm4; =782cm3; =14.7cm;=985cm4;=3.93cm;=50kg/m。2、柱截面尺寸初选 柱截面尺寸根据长细比估计,由于轧制H型钢可以选用宽翼缘的形式,截面宽度较大,因此,长细比假设值可适当减小。初定长细比=60。底层柱子长度5.25米,可得=l/=8.75cm,查附表8.9选定底层柱截面尺寸为HW4004001321,A=219.5cm2;=66900cm4; =3340cm3; =17.5cm;=22400cm4;=10.1cm;=172kg/m。第二层和第三层层高都为4.2米,可得=l/=7cm,查附表8.9选定底层柱截面尺寸为HW3503501219,A=173.9cm2;=40300cm4;=2300cm3;=15.2cm;=13600cm4;=8.84cm;=137kg/m。2.3 恒荷载计算 2.3.1 恒荷载计算(1) 屋面(不上人屋面)100mm厚C20现浇钢筋混凝土板 200.1=2kN/m21mm厚压型钢板0.17 kN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平层 0.0220=0.2kN/m2100mm厚聚苯乙烯泡沫塑料保温板 0.10.5=0.05kN/m2 1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处30mm厚 (0.03+0.21)/210=1.2kN/m2 V型轻钢龙骨吊顶 0.12kN/m2 二毡三油防水层 0.35kN/m2 合计 4.82kN/m2(2) 标准层楼面10mm厚防滑彩色釉面砖 0.0119.8=0.198kN/m230mm1:3干硬水泥砂浆结合层 0.0320=0.6kN/m220mm厚水泥砂浆找平层 0.0220=0.4kN/m2100mmC20钢筋混凝土板 0.120=0.2kN/m220mm厚板底抹灰 0.25kN/m2压型钢板 0.15kN/m2 V型龙骨吊顶 0.12kN/m2 合计 4.22kN/m2(3) 梁自重(加防火及装饰材料0.5kN/m2) 纵梁ZL1:HN400200813 梁自重 0.5+669.8=1.43kN/m2 合计 1.43kN/m2横梁ZL2:HN350175711 梁自重 0.5+47.559.8=0.99kN/m2 合计 0.99kN/m2 (4)顶层及标准层柱自重(加防火及装饰0.5kN/m2) HW3503501219 柱自重 0.5+1379.8=1.84kN/m2 合计 1.84kN/m2 底层柱自重(加防火及装饰材料0.5kN/m2) HW4004001321 柱自重 0.5+1729.8=2.19kN/m2 合计 2.19kN/m2 (5) 外墙 标准层 4.21kN/m2 =4.2kN/m 底层 4.81kN/m2 =4.8kN/m 女儿墙(玻璃幕墙) 0.31kN/m2 =0.3kN/m (6)内墙 轻质隔墙 0.3kN/m2 2.3.2 活荷载及其它荷载计算 (1)活荷载标准值计算 不上人屋面 0.5kN/m2 办公室、储存室、卫生间 2.0kN/m2 展厅、走廊、休息大厅 3.0kN/m2 楼梯 2.5kN/m2 (2)雪荷载标准值 =1.00.1=0.1kN/m2 雪荷载不与屋面活荷载同时组合,取其中最不利组合。 (3) 风荷载标准值 =0.3kN/m22.4框架计算简图框架的计算单元如图2-1,取轴上的一榀框架计算。除底层外,其余两层柱的截面尺寸不变,所以梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离,室内外地坪高差为-0.45米,底层柱高为5.25米,其余各层柱高为4.2米。 框架线刚度计算 计算梁线刚度时,对边框架梁ib1.5EIb/l0,对中框架梁取ib2.0EIb/l0 边跨:AB、EF跨: ZL2:I2.371044 L6m ES2.06105 中跨:BC、CD、EF跨: ZL2: I2.371044 L6m ES2.06105由此得 : AB、EF跨梁: ib1.5EsIb/L=1.22104 BC、CD、EF跨梁: ib2.0EsIb/L=1.63104计算柱线刚度,第二层和第三层层高都为4.2米,第一层层高为5.25米。 第二层和第三层 Z1 I4.031044 L4.2m /L=1.98104 第一层 Z2 I6.691044 L5.25m /L=2.8104 为了计算方便,以框架梁柱的相对线刚度作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据,令框架主梁边跨ib=1.0,则其余杆件的相对线刚度为中间跨: ib=1.63104/1.22104=1.34第二层及第三层柱: =1.98104/1.22104=1.63 底层柱: =2.8104/1.22104=2.37 图2-3 框架的计算简图2.5 竖向荷载计算 图2-4 竖向荷载下框架受荷图2.5.1 AB轴间框架梁板传梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载,荷载传递示意图如图2-4。 (1)屋面板传荷载: 恒载: 4.825/86=18.08kN/m 活载: 0.55/86=1.88kN/m楼面板传荷载 恒载: 4.225/86=15.82kN/m 活载: 2.55/86=9.38kN/m 梁自重 0.99kN/m (2)AB轴间框架梁均布荷载为:屋面梁 恒载=板传恒载+梁自重=18.08+0.99=19.07kN/m 活载=板传活载=1.88kN/m楼面梁 恒载=板传恒载+梁自重=15.82+0.99=16.81kN/m 活载=板传活载=9.38kN/mBC轴、CD轴、DE轴同上2.5.2 轴间边框架梁 (1) 板传至梁上的梯形荷载等效为均布荷载,荷载的传递如图2-4 =3/9=1/3屋面板传荷载 恒载:4.823=10.71kN/m 活载:0.53=1.11kN/m楼面板传荷载 恒载:4.223=9.38kN/m 活载:2.53=5.56kN/m (2)轴间边框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载=板传荷载+梁自重+女儿墙荷载=10.7+1.43+0.3=12.44kN/m 活载=板传荷载=1.11kN/m 楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载=1.43+9.38=10.81kN/m 活载=板传荷载=5.56kN/m2.5.3 轴间中框架梁 屋面板传荷载 板传至梁上的梯形等效为均布荷载,荷载的传递示意图如图2-4 恒载:4.8232=21.42kN/m 活载:0.532=2.22kN/m 楼面板传荷载 恒载:4.2232=18.76kN/m 活载:2.532=11.12kN/m 梁自重:1.43kN/m 轴间中框架梁均布荷载为 屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载=1.43+21.42=22.85kN/m 活载=板传荷载=2.22kN/m 楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载=1.43+18.76=20.19kN/m 活载=板传荷载=11.12kN/m2.5.4 A轴柱集中荷载计算 (1)顶层柱 顶层柱恒载=屋面纵边框架梁所传恒载+玻璃幕墙自重 =12.449+4.29=149.76kN 顶层柱活载=屋面边框架梁所传活载=1.119=9.99kN (2)标准层柱 标注层柱恒载=楼面边框梁所传恒载+玻璃幕墙自重 =10.819+4.29=135.09kN 柱活载=楼面边框梁所传活载=5.569=50.04kN (3)底层柱 底层柱恒载=楼面边框梁所传荷载+玻璃幕墙自重 =10.819+5.259=140.49kN 柱活载=楼面边框架梁所传活载=5.569=50.04kN2.5.5 B轴纵向集中荷载计算 (1) 顶层柱 顶层柱恒载=屋面中框架梁所传恒载=22.859=205.65kN 活载=屋面中框架梁所传活载=2.229=19.98kN (2)标准层及底层柱 柱恒载=楼面中框架纵梁所传恒载 =20.199=181.87kN 柱活载=楼面中框架纵梁所传活载=11.129=100.08kN 由以上结果得一榀框架竖向荷载分布图,如图2-5图2-5.竖向荷载分布图(单位:kN)2.6 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算2.6.1 风荷载标准值计算 风荷载计算公式2 公式(2-1)式中:基本风压,=0.3kN/m2 风荷载体型系数 风压高度变化系数 z高度处的风振系数因为结构高度H=4.8+0.45+4.22+0.3=13.95m30m,且H/B=13.95/30=0.4651.5,所以取1.0。对于高宽比H/B不大于4的矩形平面建筑取=1.3。查荷载规范,将荷载换算成作用于框架每层节点上的集中力。表2-1所示,其中Z为框架节点至室外地面的高度,A为各层节点的受风面积。本工程所在地为城市,所以地面粗糙程度为B类。 公式(2-2)表2-1风荷载计算表层次()A(m)(kN)31.31.01.119.954.20.30.30.4297224.5721.31.01.016.054.24.20.30.3912649.1411.31.01.012.155.254.20.30.39141.7555.28图2-6 风荷载示意图(单位:kN)2.6.2风荷载下的侧移计算由高层建筑结构设计表5.7的公式计算 表2-2 横向第二、三层D值计算构件名称A柱 0.610.233098B、C、D、E柱1.440.425657F柱0.610.233098表2-3 横向底层D值得计算构件名称A柱0.420.384632B、C、D、E柱0.840.475730F柱0.420.384632 水平荷载下的框架层间位移可按下式计算 公式(2-3) 第j层的总剪力 第j层所有柱的抗侧移刚度之和 第j层的层间侧移 柱的侧移刚度 , 公式(2-4) 柱侧移刚度修正系数表2-4风荷载作用下框架侧移计算层数(kN)(kN)/324.5724.57288240.00091/4667249.1473.71288240.00261/1615155.28128.99321840.00441/1193 风荷载下的侧移验算:对于框架结构,楼层间最大位移与层高之比的限值为,由本框架结构的层间侧移与层高之比的最大值满足的要求,则框架抗侧移刚度满足要求。2.7 地震荷载计算 本工程为钢框架结构,地处成都市市区,抗震设防烈度为7度,场地类别为类,设计抗震分组为第三组。结构等效荷载=恒载+0.5活载2.7.1重力荷载代表值 (1)顶层结构重力荷载代表值 女儿墙自重=1kN/m0.3(452+302)=45kN 屋面板自重=4.824530=6507kN 屋面梁 ZL1=1.4330=42.9kN ZL2=0.9930=29.7kN 雪荷载 =0.1(452+302)=15kN 活荷载 =0.5(452+302)=75kN 外墙=1.04.2/2(452+302)=315kN 第三层取一半柱自重=4.2/23.61.84=13.91kN 顶层结构等效重力荷载 =45+6507+42.9+29.7+15+315+13.91+750.5=7006.01kN(2) 第二层结构重力荷载代表值 楼面板自重=4.224530=5697kN 楼面梁 ZL1=42.9kN ZL2=29.7kN 柱自重=4.2/2361.842=278.21kN 外墙=1.04.2(452+302)=630kN 活载=2.54530=3375kN第二层结构等效重力荷载 =5697+42.9+29.7+278.21+630+0.53375=8365.31kN(3) 底层重力荷载代表值 楼面板自重=4.224530=5697kN 楼面梁 ZL1=42.9kN ZL2=29.7kN 柱自重=2.1361.84+5.25/23.62.19=346.06kN 外墙=1.0(2.1+2.4)(452+302)=675kN 活载=2.54530=3375kN底层结构等效重力荷载 =5697+42.9+29.7+346.06+675+0.53375=8478.16kN表2-5重力荷载代表值层数321(kN) 7006.01 8365.3 8478.162.7.2 横向框架结构自振周期 按顶点位移法计算框架基本自振周期3 公式(2-5) 按弹性静力方法计算所得到的顶层侧移,计算见表2-6表2-6 横向框架顶点位移计算 层数 层间相对位移 37006.017006.011729440.0410.254 28365.315371.311729440.0890.21318478.1623849.471931040.1240.124 由以上得: T1=1.70.7=0.6s2.7.2横向框架水平地震作用计算 本建筑设计高度不超过40米,故可用底部剪力法进行计算,结构抗震设防烈度为7度,结构阻尼比为0.035,特征周期 ,设计基本地震加速度为0.10g。 结构等效重力荷载,多质点体系 0.8523849.47=20272.05kN0.1T1Tg=0.65 所以=2当结构阻尼比不等于0.05时应乘以调整系数 结构总水平地震作用等效的底部剪力标准值 由于T11.4Tg,不考虑顶部附加地震作用 各层水平地震作用标准值计算底层 第二层 第三层 各楼层间剪力 V3=F3=549.7kN V2=F2+F3=549.7+656.4=1206.1kN V1=F1+F2+F3=549.7+656.4+760.3=1966.4kN表2-7 横向框架各层地震作用及楼层地震剪力层数 34.212.87006.0129425.240.28549.7549.724.28.68365.335134.260.33656.41206.114.84.88478.1640695.170.39760.31966.4各楼层地震剪力最小取值验算,基本周期3.5s,位于7度区,剪力系数取值0.016,满足表2-8 剪力调整层数3549.77006.01112.1021206.18365.3245.9411966.48478.16381.592.7.3横向框架侧移计算 根据框架的水平位移一般分为两部分,一是由框架弯曲变形产生的位移,另一个是柱子轴向变形产生的位移,由框架顶端为两者之和,可由D值法求得表2-9 层间位移计算 层数层间位移 3112.101729446.54.21/64628.42245.9417294414.24.21/29588.41381.5919310419.85.251/265210.5 层间弹性转角均满足,层间位移都小于,所以满足要求。2.8内力计算2.8.1水平地震作用下横向框架的内力计算求得框架第i层的层间剪力后,i层j柱分配到的剪力以及柱上、下端的弯矩和分别按下列各式计算 公式(2-6) 公式(2-7) 公式(2-8) 公式(2-9)式中:i层j柱的侧移刚度 该层柱的计算高度 框架柱的标准反弯点高度比 y框架柱反弯点高度比 上、下层梁线刚度变化时的反弯点高度比的修正值 上下层层高变化时反弯点高度比的修正值边柱: 第三层 =0.30 第二层 =0.45 第一层 =0.70 =0 =0 =0 =0 =0 =0 =0 =0 = 0 =0.30 =0.45 =0.70中柱: 第三层 =0.37 第二层 =0.45 第一层 =0.62 =0 =0 =0 =0 =0 =0 =0 =0 = 0 =0.37 =0.45 =0.62各层柱弯矩及剪力的计算结果见表2-10表2-10 柱端弯矩及剪力计算值层此 hi /m(kN)(N/mm) 边柱 中柱N/mm(kN0 ykNmkNmN/mm kN ykNmkNm34.254917294430989.850.3012.428.95657 170.3727.9 4724.21206172944309821.60.4540.849.95657390.4574.5 9115.251966193104463247.70.7017374.25730580.62189116梁端弯矩Mb、剪力Vb及轴力Ni分别按下列各式计算 公式(2-10) 公式(2-11) 公式(2-12) 公式(2-13) 式中 分别表示节点左右梁的线刚度 分别表示节点左右梁的弯矩 分别表示节点左右梁的剪力 由此可知, 框架弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图2-7、图2-8、图2-9图2-7.框架弯矩图(单位 kN.m) 图2-8 .柱剪力(单位 kN.m) 图2-9 梁端剪力及柱轴力图(kN)2.8.2横向风荷载作用下框架结构内力计算 风荷载作用下框架的内力计算过程与水平地震作用相同 各层柱端弯矩及剪力的计算结果见表11表2-11风荷载作用下柱端弯矩计算 层此hi/m/kNN/mm 边柱 中柱N/mm kN ykN.mkN.mN/mm kN ykNm kNm34.24.922882430980.530.300.671.5656570.970.371.512.5724.29.832882430981.060.452.002.4556571.930.453.654.4615.2511590.705.842.5057301.980.626.443.95注:表中为纵向框架中6根柱抗侧移刚度之和图2-10 框架弯矩图(单位 kN.m)图2-11 柱剪力图(单位 kN.m)注:剪力的正负号规定:在轴线左侧为正,右侧为负;上侧为正,下侧为负。图2-12 梁端剪力及柱轴力图(单位:kN)2.8.2竖向荷载作用下框架结构的内力计算(取一榀框架为计算单元) (1)竖向荷载作用作用下的内力计算采用分层法,分层法计算简图见图2-13例图2-13 分层法计算简图 分层法的基本假定4: 1) 各层梁上的荷载对其他各层梁的影响很小,可以忽略不计。因此,每层梁上的荷载只在该层梁及与该层梁相连的柱上分配和传递。 2) 竖向荷载作用下的框架结构产生的水平位移可以忽略不计。 各层力矩分配计算的要点: 计算各端分配系数,除底层柱外其它层柱的线刚度取为原线刚度的0.9倍,其他杆件不变; 计算固端弯矩; 由节点不平衡力矩,求分配弯矩; 由传递系数C,求传递弯矩。除底层柱外其它层柱的弯矩传递系数取为1/3,其他杆件的传递系数仍为1/2。 循环、收敛后叠加,求杆端弯矩。 (2)恒载作用下框架弯矩计算 由于本结构设计对称,为五跨所以可按照对称结构计算 顶层A节点 1)求转动刚度 2) 求分配系数 3) 求固端弯矩 B节点 1)求转动刚度 2) 求分配系数 3)求固端弯矩 C节点 1)求转动刚度 2) 求分配系数 3) 求固端弯矩 则顶层的力矩分配计算结果和顶层的弯矩图如图2-14和图2-15所示图2-14 恒载作用顶层图2-15顶层弯矩图 中间层G节点 1)求转动刚度 2) 求分配系数 3) 求固端弯矩 H节点 1) 求转动刚度 2) 求分配系数 3) 求固端弯矩 I节点 1)求转动刚度 2) 求分配系数 3) 求固端弯矩 则中间层的力矩分配计算结果和标准层的弯矩图如图2-16和图2-17所示图2-16 恒载作用中间层图2-17中间层弯矩图 底层 M节点 1) 求转动刚度 2) 求分配系数 3) 求固端弯矩 N节点 1) 求转动刚度 2) 求分配系数 3) 求固端弯矩 O节点1) 求转动刚度 2) 求分配系数 3) 求固端弯矩 则底层的力矩分配计算结果和底层的弯矩图如图2-18和图2-19所示图2-18 底层恒载作用图2-19 底层恒载作用 (3)由于用分层法求柱端弯矩和梁端弯矩有误差,经过一次分配后,节点不平衡需要再分配。 A节点 =-35.75-0.416.297=-38.332 =35.75+6.297-0.5
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