第二章结构计算简图
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第二章结构设计方案2.1 确定计算简图根据结构平面布置图,选定具有代表性的⑦轴线作为计算单元,如图1-1中的斜线部分所示范围。
框架梁柱节点为刚接,框架柱与基础固结;各杆件用轴线定位,框架梁跨度取柱子轴线之间的距离;本工程采用柱下独立基础,根据地质资料初步假定基础顶面到室外地坪的距离为500mm,则底层柱子的计算高度h1=4.0+0.45+0.5=4.95m,其余各层柱高取下层结构楼面到上层结构楼面的距离,即h2~h5=3.5m,由此确定该榀框架KJ- ⑦的计算简图如图2-1所示。
图2-1 框架KJ-7计算简图2.2 构件材料选择混凝土:均采用C30混凝土(fc=14.3N/mm²,ft=1.43 N/mm²)。
钢筋:直径≥12mm时选用HRB335钢筋,其余采用HPB235钢筋。
2.3 构件截面尺寸估算2.3.1 框架柱截面初估根据经验估算钢筋混凝土多层建筑为5-10kN/m2 ,按N=12 kN/m2 估算;柱轴压比μ取0.91.2×S×N×n 1.2×4.0×3.6×12×4×1000边柱:A≥a2 = =μ×fc 0.9×14.3=80559 mm²a=253mm1.2×S×N×n 1.2×4.0×(3.6+1.8)×12×4×1000中柱:A≥a2 = =μ×fc 0.9×14.3=120839 mm²a=311mm由此,初步选取柱的截面尺寸:边柱b×h=400mm×400mm,中柱b×h=400mm ×400mm2.3.2 梁截面尺寸初选各梁的截面尺寸按梁的跨度初步确定如下:框架横梁、其他承重横梁和框架纵梁高h均取(1/8―1/12)L,L为梁的跨度;其他纵梁高h均取(1/12―1/18)L,L为梁的跨度梁的宽度b取(1/2―1/3.5)h各梁的截面尺寸(mm)见表2-1。
第二章结构计算简图及受力图【教学要求】了解结构计算简图的概念;★会画简单结构的计算简图;★能正确画出约束反力;★掌握受力图的画法;了解平面杆件结构的分类。
【重点】1、画简单结构的计算简图;2、正确画出约束反力;3、掌握受力图的画法。
【难点】掌握受力图的画法。
【授课方式】课堂讲解和习题练习【教学时数】共计6学时【教学过程】2.1 结构计算简图的概念2学时2.2 约束和约束反力2学时2.3 结构的受力图2.4 平面杆件结构的分类2学时【小结】【课后作业】2.1 结构计算简图的概念(b)(a)2.1.1 结构的计算简图:1、概念:在结构计算中,用以代替实际结构,并反应实际结构主要受力和变形特点的计算模型2、简化原则:尽可能反映实际结构的主要受力特征; • 略去次要因素,便于分析和计算。
2.1.2 结构简化的内容1、杆件的简化 用杆轴线代替杆件如梁、柱等构件的纵轴线为直线,就用相应的直线表示;拱、曲杆等构件的纵轴线为曲线,则用相应的曲线来表示。
2、结点简化结构中两个或两个以上的杆件共同连接处称为结点。
根据结点的实际构造,通常简化为铰结点、刚结点和组合结点三种类型。
(1)铰结点铰结点的特征是约束杆端的相对线位移,但铰结点处各杆端可以相对转动,各杆间的夹角受荷载作用后发生改变.因此铰结点不能承受和传递力矩。
如图a 所示为一木屋架端结点。
(2)刚结点刚结点的特征是约束结点处各杆端的相对线位移和相对转角,各杆间的夹角受荷载作用后保持不变,因此刚结点可以承受和传递力矩。
如图所示钢筋混凝土结构的某一结点。
(d)(3)组合结点若在同一结点处,某些杆间相互刚结,而另一些杆间相互铰结,则称为组合结点如图c 、d 所示。
3、支座的简化结构与基础相连接起来的装置称为支座, (1)可动铰支座 (2)固定铰支座 (3)固定端支座 (4)定向支座四种类型。
4、荷载的简化荷载是主动作用于结构上的外力。
结构上的荷载比较复杂,根据实际受力情况,通常可将荷载简化为集中荷载或分布荷载等。
第二章结构设计方案2.1 确定计算简图根据结构平面布置图,选定具有代表性的⑦轴线作为计算单元,如图1-1中的斜线部分所示范围。
框架梁柱节点为刚接,框架柱与基础固结;各杆件用轴线定位,框架梁跨度取柱子轴线之间的距离;本工程采用柱下独立基础,根据地质资料初步假定基础顶面到室外地坪的距离为500mm,则底层柱子的计算高度h1=4.0+0.45+0.5=4.95m,其余各层柱高取下层结构楼面到上层结构楼面的距离,即h2~h5=3.5m,由此确定该榀框架KJ- ⑦的计算简图如图2-1所示。
图2-1 框架KJ-7计算简图2.2 构件材料选择混凝土:均采用C30混凝土(fc=14.3N/mm²,ft=1.43 N/mm²)。
钢筋:直径≥12mm时选用HRB335钢筋,其余采用HPB235钢筋。
2.3 构件截面尺寸估算2.3.1 框架柱截面初估根据经验估算钢筋混凝土多层建筑为5-10kN/m2 ,按N=12 kN/m2 估算;柱轴压比μ取0.91.2×S×N×n 1.2×4.0×3.6×12×4×1000边柱:A≥a2 = =μ×fc 0.9×14.3=80559 mm²a=253mm1.2×S×N×n 1.2×4.0×(3.6+1.8)×12×4×1000中柱:A≥a2 = =μ×fc 0.9×14.3=120839 mm²a=311mm由此,初步选取柱的截面尺寸:边柱b×h=400mm×400mm,中柱b×h=400mm ×400mm2.3.2 梁截面尺寸初选各梁的截面尺寸按梁的跨度初步确定如下:框架横梁、其他承重横梁和框架纵梁高h均取(1/8―1/12)L,L为梁的跨度;其他纵梁高h均取(1/12―1/18)L,L为梁的跨度梁的宽度b取(1/2―1/3.5)h各梁的截面尺寸(mm)见表2-1。