浅埋式闭合框架结构设计Word文档格式.docx
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j=Sij+bij
△ij=△'
+bip
Jds
---框架基本结构在单位力的作用下产生的位移(不包括地板)
Mp_t
MpT
bij---底板按弹性
地基梁在单位力的作用下算出的切口处Xi方向的位移;
△'
---框架基本结构在外荷载的作用下产生的位移;
bip---底板按弹性地基梁在外荷载的作用下算出的切口处Xi方向的位
移。
1.2求Sij和^'
;
图-4M2
图-5Mq
Mi=ixLy=3.4(kNm)
M2=1(kNm)
Mp上=1/2XqiX(Lx/2)2=79.38(kNm)
Mp下=1/2XqiX(Lx/2)+1/2X业XLy2=229.66(kNm)
MP下-MP上=150.28KN/M
根据结构力学的力法的相关知识可以得到:
l—b*h*h*h/12—0.018
2
S'
2/3M;
Ly—4.85235x105
S12—S'
—M^—2.14074x10-5
El
I+1u
S22———y——2.03704x105
△p'
—-2(MpLyX0.5XM1)+1/3XLy(Mp下-Mp)咒3/4咒皿1二。
。
加彳加
61'
=4.85235x105
泅=2.14074x1ff5
汀=2.14074x1O5
湖=2.03704X10-5
AiP'
=-0.003308
Ap'
=-0.001654
1.3求bj和bip
a=4bp=0.368894(1/m)
XiX2,Xp的的情况进行讨论。
Xi=1时为例说
何求a.
帕=34KNM
ZZZZZZZZZ、
图-6M1作用时的弹性地基梁
因为
Ma=-3.4KNM,Qa=0KN可以求出令两个人未知初始值。
然后根据所有的初始值求出他的
M和Q等值。
设A至yH为下表的
相应数值。
这可以得到:
Ma=A©
3入yo+B0O如入+CMO励入+DQo血入Qa二Ey。
林+F00妬入+GMo如入+HQo励入
Dm厂巧-CD+F
&
=A:
JA——=-1.28174X1O"
5BD-E
a
〃=^^^^^=8.89132皿
见下表
Go=1.28174x105$o=3.76984x1O-6Epo=O.OOO765
同理可以得到当X2,Xp时的0和yo。
y1o=8.89132x1O6
y20=2.615O9x1O6
Ypo=O.OO1488652
b11=2XLyXB10;
bi2=b2i=2X010;
b22=2X020;
bip=2XLx0po;
b2p=;
20po
311=3ii+bii
312=321=312+b12
322=322+b22
△1p=△'
p+b1p
△2p=△'
p+b2p
1.4求X1禾nX2,
又有典型方程:
X18H+X26|2+△1P=0,
X1^i+X?
透+△2P=0可得,
X1=-dpS"
AP=79.0920702
5,22"
12爲1
X2=-a42P7P®
1二-15.3478843
^1^22-^1^21
弯矩按叠加法按如下公式计算
M=M1X1+M2X2+MP
M左上=15.3478843+79.38=94.7278843KN/M(外部受拉)
M左下=-3.4*79.0920702+15.3478843+229.36=-24.20515438KN/M(内部受拉)由对称性可得
M右上=94.7278843KN/M(外部受拉)
M右下=-24.20515438KN/M(内部受拉)顶部中间叠加弯矩M=qil2/8=36x4.22/8=79.38KN/M
弯矩图如下
94.7278843KN/M
94.7278843KN/M
IH
■IK,
=■—
III
弹性地基梁的Q;
因为Qx=Eyo血x+F00如x+GM0如x+HQo机,所以可得
Q左=75.6KNQ右=-75.6KN其他位置剪力按照结构力学截面法结点法求出结构顶部
Q左上=75.6KNQ右上=-75.6KN两侧结构
Q左上=-79.17924356KNQ左下=9.219706653KN
Q右上=79.17924356KNQ右下=-9.219706653KN按照叠加法可得如下剪力图
框架的轴力N;
对于上侧N=q2Ly,对于两侧N=1/2q2Lx对于地基N=q2Ly;
则有
N上侧=26*3.4=88.4KN
N两侧=26*4.2/2=54.6KN
N地基=26*3.4=88.4KN得轴力图如下
根据公式Mi=Mp-Qp*b/2求出设计弯矩和设计轴力
第三部分,配筋设计
、偏心受压构件顶梁配筋计算
(一)、基本信息
执行规范:
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
(二)、设计要求
结构安全等级:
二级;
重要性系数:
丫0=1.0
混凝土强度等级:
C30钢筋等级:
HRB335一端弯矩设计值:
M1=72.05(KN-m)另一端弯矩设计值:
M2=72.05(KN-m)轴向压力设计值:
N=88.4(KN-m)
矩形截面宽度:
b=1000(mm)
矩形截面高度:
h=600(mm)
受压As'
保护层厚度a'
:
a'
=50(mm)
受拉As保护层厚度a:
a=50(mm)
构件计算长度l0:
l0=1000(mm)
三)、设计参数
受压钢筋HRB33抗压强度设计值:
fy'
=300(N/mm2)
四)、计算过程
(1)判断是否需要考虑轴向力在弯矩方向二阶效应对截面偏心
距的影响。
M1/M2=72.05/72.05=1.000>
0.9
lc/i=1000/[1000/(2X1.732)]=3.464<
34-
12X(M1/M2)=22.000
N/fcA二N*1000/(fc*b*h)=0.010<
根据以上判断,需要考虑轴力作用下二阶效应对截面偏心
调整截面承受的弯矩。
偏心距:
ea=20mm>
h/30=20.000mm取ea=20mm
624-21
Cm=1.000>
0.7
624—冬
0.5f,A
N
Zc=48.529>
1.0取Zc=1.0
4)求截面弯矩增大系数nns
心1+1300(M2/N+%)/h。
(I)乙624—3”
nns=1.001
5)计算调整后的的弯矩值M
M=72.15KN.m
(3)判断大小偏心受压
初始偏心距ei=eO+ea=M/N+ea=836.192mm
相对受压区高度&
E=N/(丫OfcbhO)=0.011
因E<
=E经判断此构件为大偏心受压构件
e'
=587.37
求截面配筋面积As二As'
截面配筋面积As=As'
=346.16
二、偏心受压构件侧墙配筋计算
混凝土强度等级:
C30
钢筋等级:
HRB335
一端弯矩设计值:
M1=13.086(KN-m)
另一端弯矩设计值:
M2=73.112(KN-m)
轴向压力设计值:
N=54.6(KN-m)
M1/M2=13.086/73.112=0.179<
12X(M1/M2)=31.852
N/fcA二N*1000/(fc*b*h)=0.006<
根据以上判断,不需要考虑轴力作用下二阶效应对截面偏
心距的影响。
624-2#
Cm=0.754>
0.5A
Zc=78.571>
屉=1+13OO(M,/N+e„)/ho6)品-3”
M=55.15KN.m
初始偏心距ei=e0+ea=M/N+ea=1030.107mm
E=N/(丫OfcbhO)=0.007
=781.00
=284.28
三、偏心受压构件底梁配筋计算
一端弯矩设计值:
M1=22.482(KN-m)
M2=22.482(KN-m)
(1)判断是否需要考虑轴向力在弯矩方向二阶效应对截面偏心距的影响。
1)判断两端弯矩的比值
M1/M2=22.482/22.482=1.000>
2)构件长细比
距的影响
624-2卩
624—4-
屉=1+13OO(M,/N+e„)/ho6)乙-3"
nns=1.004
M=22.58KN.m
初始偏心距ei=e0+ea=M/N+ea=275.411mm
=26.59
—血・
兀傀-见)
=15.67
名称
编号
钢筋级别
直径
数量
受力
钢筋
14
纵向
分布
12
顶、底板;
l?
®
250侧墙*18S190
顶、底檢n®
250侧墙=18®
190
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