多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、初估構(gòu)件截面尺寸及線剛度圖1-1結(jié)構(gòu)尺寸圖（一）梁的截面尺寸框架梁跨度LAB=LCD=6900mm，LBC=3000mm梁截面高h(yuǎn)b=(1/81/12)L=(1/81/12) ×6900=863575mm，取h=600mm梁截面寬bb=(1/21/3)L=(1/21/3) ×600=300200mm，取b=250mm取框架梁截面尺寸均為bb×hb=250 mm×600mm（二）柱截面尺寸底層柱高H=4350mm柱截面高h(yuǎn)c=(1/61/15)H，取hc=400mm柱截面寬bc=(12/3)hc，取bc=300mm取框架柱截面尺寸均為b

2、c ×hc=300mm ×400mm（三）框架梁、柱線剛度（i=EI/L）Ib=1/12 bb×hb3=1/12×250×6003=4.5×109 mm4ibAB=ibCD=4.5×109E/6900=6.522×105EibBC=4.5×109E/3000=1.5×106EIc=1/12 bc ×hc3=1/12×300×4003=1.6×109 mm4一層柱 ic1=1.6×109 E/4350=3.678×105E二至三層柱 ic

3、23=1.6×109 E/3900=4.103×105E相對線剛度：取ic1值為基準(zhǔn)值1，即ic1=1，ic23=1.116，ibAB= ibCD=1.773，ibBC=4.35二、荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算（一）豎向荷載屋面荷載：110mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 2.75KN/m2 150mm厚水泥珍珠巖 0.6KN/ m2 30厚找平層 0.6KN/ m2 兩氈三油綠豆砂保護(hù)層 0.35 KN/ m2 20mm厚板底粉刷 0.41 KN/ m2 共計(jì) 4.71 KN/ m2屋面活載： 取屋面均布荷載與雪載較大值 0.5 KN/ m2樓面恒載：100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 2.5 KN

4、/ m2 30mm厚現(xiàn)澆混凝土面層 0.75 KN/ m2 20mm厚板底粉刷 0.4 KN/ m2 共計(jì) 3.56 KN/ m2樓面活載： 教室 2.0 KN/ m2 走廊 2.5 KN/ m2截面橫梁自重： 25×0.25×0.6=3.75 KN/ m2柱自重： 25×0.3×0.4+0.5=3.5 KN/m2作用于橫向框架梁上荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面梁：恒載 4.71×3.9+3.75=22.12 KN/ m2 活載 0.5×3.9=1.95 KN/ m2樓面梁：恒載 3.56×3.9+3.75=17.634 KN/ m2 活載

5、（教室） 2.0×3.9=7.8 KN/ m2 活載（走廊） 2.5×3.9=9.75 KN/ m2（二）水平荷載風(fēng)荷載基本風(fēng)壓：0=0.45 KN/ m2風(fēng)振系數(shù)：由于結(jié)構(gòu)高度<30m，高寬比=12.15/16.8=0.72<1.5，z=1.0風(fēng)載體型系數(shù)：s=0.8-（0.5）=1.3風(fēng)壓高度變化系數(shù)：z（地面粗糙度按B類）如表1-1。表1-1 地面上風(fēng)壓高度變化系數(shù)z離地高度（m）<1010.212.1515z1.01.0061.061.14按下式可折算出作用于各節(jié)點(diǎn)處集中風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值Fwki，即三層：Fwk1=1.0×1.3×（1

6、.06+1.006）/2×3.9/2×3.9×0.45=4.60KN二層：Fwk2=1.0×1.3×（1.06+1.0）/2×3.9×3.9×0.45=8.92KN一層：Fwk3=1.0×1.3×（1.0+1.0）/2×3.9×3.9×0.45=8.90KN三、框架內(nèi)力計(jì)算所有荷載值采用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算，豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算采用分層法，水平荷載作用下內(nèi)力計(jì)算采用D值法。（一）豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算1、恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算簡圖如圖1-2所示圖1-2 豎向荷載作用下的計(jì)算簡圖（二）水平荷載作用下內(nèi)力計(jì)算1、D值計(jì)算及各柱剪力分配（表1-2）注：表中D值單位為103N/mm。2、反彎點(diǎn)高度比y（表1-3）y=y0+y1+y2+y3,反彎點(diǎn)距柱下端高度為yh。表1-3 反彎點(diǎn)高度計(jì)算3、左風(fēng)作用下內(nèi)力 由表1-2柱剪力值和表1-3反彎點(diǎn)高度，可求出柱段彎矩M上=（1-y）hVij，M下=yhVij。利用節(jié)點(diǎn)內(nèi)力平衡條件，按梁線剛度比例可求出梁端彎矩值。左風(fēng)作用下框架內(nèi)力圖如圖所示，與該圖相反取值即為右風(fēng)作用下內(nèi)力值。圖1-5-2 左風(fēng)作用下剪力圖