E柱内力组合
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结构设计3.1 结构方案布置3.1.1 结构形式选择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,可采用纯框架结构形式,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,可采用支撑框架结构形式。
本工程位于六度抗震设防地区,结构只有六层,高度只有20.2m(含女儿墙),满足《高层民用建筑结构技术规范》及《建筑抗震设计规范》的要求,纯框架形式很容易满足,故采用钢框架结构形式。
3.1.2柱网布置柱网尺寸首先应尽最大限度的满足建筑使用功能的要求,然后根据造价最省的原则,充分考虑加工、安装条件等因素综合确定。
布置柱网是要考虑板的厚度,根据以上条件,确定本工程的柱网如下:图3.1住宅楼柱网及主次梁布置3.1.3 楼板形式选择楼板的方案选择首先要满足建筑设计要求、自重小和便于施工的原则,还要保证楼盖的刚度。
压型钢板组合楼盖具有结构性能好、施工方便等特点,并且可以有效的减小楼板的厚度。
本工程中板的计算跨度不大,因而板的厚度也不会很厚,体现不出压型钢板组合楼盖的优势。
因而,本工程采用现浇钢筋混凝土楼板。
采用C30混凝土和HRB400级钢筋.由于Lo2/Lo12,除阳台外,均采用双向板。
3.1.4 材料的确定本工程各结构、构件拟采用的材料如下:(1)框架梁、柱本工程中框架梁、柱均采用Q345B钢,材料性能应满足《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)的要求。
采用手工焊、E43系列焊条。
满足《低合金焊条》(GB/T5118)的要求。
自动焊和半自动焊的焊丝应满足《熔化焊用焊丝》(GB/T14957)的要求。
(2)板板采用C30混凝土,采用HRB400级钢筋。
(3) 基础基础选用C30混凝土,采用HRB400级钢筋;垫层选用C15混凝土,100厚。
3.2 楼板计算3.2.1 荷载统计⒈恒荷载标准值⑴屋面屋14(水泥砂浆平屋面)25厚1:2.5水泥砂浆抹平压光1×1m分格,密封胶嵌缝0.025×20=0.5kN/㎡隔离层(干铺纤维布)一道防水层:1.2厚合成高分子防水卷材0.05 kN/㎡刷基层处理剂一道20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4 kN/㎡保温层:硬质聚氨酯泡沫板0.55 kN/㎡20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4 kN/㎡40厚1:8水泥珍珠岩找坡层2% 0.04×7=0.28 kN/㎡100厚C30钢筋混凝土屋面板0.1×25=2.5 kN/㎡棚1(刮腻子涂料顶棚)素水泥砂浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补满刮2厚柔性耐水腻子分遍找平内墙涂料3次0.3 kN/㎡钢结构自重0.5 kN/㎡合计 4.98 kN/㎡楼面一(除厨房、卫生间以及阳台)楼15(地面砖楼面)10厚地面砖,砖背面刮水泥浆粘贴,稀水泥浆擦缝0.01×17.8=0.178 kN/㎡30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.03×20=0.6 kN/㎡素水泥浆一道100厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5 kN/㎡棚1(刮腻子涂料顶棚)素水泥砂浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补满刮2厚柔性耐水腻子分遍找平内墙涂料0.3 kN/㎡钢结构自重0.5 kN/㎡合计 3.578 kN/㎡楼面二(卫生间、厨房以及阳台)楼17(地面砖防水楼面)8厚地面砖,砖背面刮水泥砂浆粘贴,稀水泥浆擦缝0.008×17.8=0.142 kN/㎡20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层0.02×20=0.4 kN/㎡1.5厚高分子防水涂料0.05 kN/㎡刷基层处理剂一道20厚C20细石混凝土找坡抹平0.02×25=0.5 kN/㎡素水泥浆一道100厚现浇钢筋混凝土板0.1×25=2.5 kN/㎡棚1(刮腻子涂料顶棚)素水泥砂浆一道,当局部底板不平时,聚合物水泥砂浆找补满刮2厚柔性耐水腻子分遍找平内墙涂料0.3 kN/㎡钢结构自重0.5 kN/㎡合计 3.892 kN/㎡外墙23(胶粉聚苯颗粒保温涂料外墙)外墙弹性涂料0.3 kN/㎡刷弹性底涂,刮柔性腻子3厚抗裂砂浆复合耐碱玻纤维网格布30厚胶粉聚苯颗粒保温层分层抹平0.03×4=0.12 kN/㎡15厚刷专用砂浆0.015×20=0.3 kN/㎡250厚加气混凝土块墙0.25×5.5=1.1 kN/㎡刷界面处理剂一道7厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底扫毛0.007×14=0.098 kN/㎡7厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆找平扫毛0.007×14=0.098 kN/㎡7厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆压实抹光0.007×14=0.098 kN/㎡内墙涂料0.3 kN/㎡合计 2.414 kN/㎡内墙5(混合砂浆抹面内墙)墙内涂料0.3×2=0.6 kN/㎡7厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆压实抹光0.007×14×2=0.196 kN/㎡7厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆找平扫毛0.007×14×2=0.196 kN/㎡7厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底扫毛0.007×14×2=0.196 kN/㎡刷界面处理剂一道250厚加气混凝土砌块墙0.25×5.5=1.1 kN/㎡合计 2.288 kN/㎡女儿墙0.9×2.414=2.173 kN/㎡⒉活荷载标准值由《建筑结构荷载规范》GB50009-2012查得,楼面 2.0kN/2m;m;厨房 2.0kN/2卫生间 2.5kN/2m;走廊 2.0kN/2m;楼梯 2.0kN/2m;m;阳台 2.5kN/2屋面(不上人)0.5kN/2m。
荷载组合和内力调整的先后顺序01——规范规定规范的作用效应组合,一般建立在线弹性分析叠加原理基础上。
高规JGJ 3-2010在第5.6节《荷载组合和地震作用组合的效应》正文和条文说明中首次将线形叠加予以明确,以符合《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定,区分线形分析和非线性分析的不同效应组合状况。
常规情况下,荷载效应组合仍以【线弹性分析叠加类型】为主,上述假定已成为中国绝大部分规范和教材解释荷载效应的默认前提条件。
另一方面,中国规范对结构总体地震作用工作性能、地震剪力分担及构件内力调整等内容做了详细规定,并且在结构分析之前需对【结构体系相关属性】进行定义,使荷载组合(实为“荷载效应组合”)时必须注意规范的这些内力调整,并且要关注调整的前后顺序。
一、非线性作用效应组合查《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008第 8.2.4条:对持久设计状况和短暂设计状况,应采用作用的基本组合。
1、基本组合的效应设计值可按下式确定:注:在作用组合的效应函数S(•)中,符号“∑”和“+”均表示组合,即同时考虑所有作用对结构的共同影响,而不表示代数相加。
2、当作用与作用效应按线性关系考虑时,基本组合的效应设计值可按下式计算:注1.对持久设计状况和短暂设计状况,也可根据需要分别给出作用组合的效应设计值;2.可根据需要,从作用的分项系数中将反映作用效应模型不定性的系数γsd分离出来。
高规JGJ 3-2010条文说明:第5.6.1条和5.6.3条均适应于【作用和作用效应】呈【线性关系】的情况。
如果结构上的作用和作用效应不能以线性关系表述,则作用组合的效应应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定。
二、常规荷载组合【线形关系】2.1 规范规定以高规JGJ 3-2010为例。
第5.6.1条:持久设计状况和短暂设计状况下,当荷载与荷载效应按线性关系考虑时,荷载【基本组合】的【效应设计值】应按下式确定:第2项增加γL是新规范的调整。
表6-2(a)横向框架B柱弯矩和轴力组合注:表中M以左侧受拉为正,单位为KN.m,N以受压为正,S QK一列中括号内的数值为屋面上雪荷载,其他层楼面作用活荷载对应的内力值。
表6-2(b)横向框架B柱柱端弯矩设计值的调整注:表中弯矩为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值。
表6-2(c)横向框架B柱剪力组合(KN)柱:表中V以绕柱端顺时针为正。
表6-3(a)横向框架C柱弯矩和轴力组合注:表中M以左侧受拉为正,单位为KN.m,N以受压为正,S QK一列中括号内的数值为屋面上雪荷载,其他层楼面作用活荷载对应的内力值。
表6-3(b)横向框架C柱柱端弯矩设计值的调整注:表中弯矩为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值。
表6-3(c)横向框架C柱剪力组合(KN)柱:表中V以绕柱端顺时针为正。
表6-4(a)横向框架D柱弯矩和轴力组合注:表中M以左侧受拉为正,单位为KN.m,N以受压为正,S QK一列中括号内的数值为屋面上雪荷载,其他层楼面作用活荷载对应的内力值。
表6-4(b)横向框架D柱柱端弯矩设计值的调整注:表中弯矩为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值。
表6-4(c)横向框架D柱剪力组合(KN)柱:表中V以绕柱端顺时针为正。
表6-5(a)横向框架E柱弯矩和轴力组合注:表中M以左侧受拉为正,单位为KN.m,N以受压为正,S QK一列中括号内的数值为屋面上雪荷载,其他层楼面作用活荷载对应的内力值。
表6-5(b)横向框架E柱柱端弯矩设计值的调整注:表中弯矩为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值。
表6-5(c)横向框架E柱剪力组合(KN)柱:表中V以绕柱端顺时针为正。
混凝土单厂结构设计计算一、设计资料及要求本工程为一工业厂房,根据工艺要求,该车间为单跨,跨度为27米,柱距6米,长60米,跨内设有20/ 5吨中级工作制吊车(A4)一台,轨顶标高须不低于8.1米,不设天窗,采用纵墙开窗方案。
经勘探报告提供资料,该地区工程地质条件良好,地面下1.5米左右为中密粗砂层,层厚6米,地基承载力特征值200KN/㎡,常年地下水位-5米以下。
抗震设防烈度为6度,不进行抗震计算,按构造设防。
建筑平剖面示意图分别如下1. 构件选型:(1)屋面板经设计确定以下做法和相应荷载的标准值:屋面为二毡三油防水层上铺小豆石 0.35kN/m 2→ 0.35kN/m 220mm 水泥砂浆找平层 20 kN/m 3⨯0.02 m → 0.40 kN/m 2 80mm 厚加气混凝土保温层 0.65 kN/m 2 → 0.65 kN/m 2恒载合计: 1.40 kN/m 2屋面活载:基本雪压 0.6 kN/m 2不上人活载 0.5 kN/m 2 取较大值积灰荷载 0.3 kN/m2组合一: 1.2×1.4+1.4×0.6+1.4×0.9×0.3=2.898 kN/m 2 组合二: 1.35×1.4+1.4×(0.6×0.7+0.9×0.3)=2.856 kN/m 2依据标准图集04G410-1~2选型,中跨选用Y -WB-3 III ,其允许外加均布荷载基本组合设计值为3.24 kN/m 2,中跨选用Y -WB-3 III s ,板的自重标准值为1.4 kN/m 2,灌缝重标准值为0.1kN/m 2。
(2)屋架:上部传来荷载: 1.40 kN/m2屋面板加灌缝自重: 1.50 kN/m 2屋盖支撑: 0.07kN/m 2恒载合计: 2.97 kN/m 2可变荷载标准值:恒载合计:基本雪压 0.6 kN/m 2 不上人活载 0.5 kN/m 2积灰荷载 0.3 kN/m 2组合:1.35×(1.4+1.5+0.07)+1.4×(0.6×0.7+0.9×0.3)=4.9755 kN/m 2依据标准图集04G415-1选型,中跨选用YWJ27-2Ba ,其允许外加均布荷载基本组合设计值为5.0 kN/m 2,端部选用YWJ27-2Ba ’,27m 跨折线形预应力混凝土屋架每榀重力荷载为127.70kN 。
第7章 框架结构的内力组合§7.1框架结构梁内力组合§7.1.1. 框架结构梁的内力组合在竖向荷载作用下,可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯距进行调幅,调幅系数为现浇框架:0.8-0.9,本设计取0.85。
计算结果见表7-1 横梁弯矩调幅。
由于风荷载作用下的组合与考虑地震组合相比,一般较小,对于结构设计不起控制作用,故不考虑。
只考虑以下三种组合形式: 一.由可变荷载效应控制的组合:1.2 1.4QK QKS S S =+(71)-二.由永久荷载效应控制的组合:1.35 1.40.7QK QK S S S =+⨯⨯ (72)-三.竖向荷载与水平地震作用下的组合:1.2(0.5) 1.3QK QK EK S r S S =+⨯+ (73)-具体组合过程见表7.2,其中弯矩KN.m ,剪力KN ,弯矩的上部受拉为负,剪力的产生顺时针为正。
表7-1 横梁弯矩调幅§7.1.2 梁端弯矩控制值梁的支座截面考虑了柱支撑宽度的影响,按支座边缘截面的弯矩计算,即:`/2=-⨯(7-4),M M V b式中:M为梁内力组合表中支座轴线的弯矩值;V为相应的支座剪力;b为相应的柱的宽度;计算结果见表7-3表7-3 梁端弯矩控制值§7.1.3梁端截面组合的剪力设计值调整为防止梁在弯曲屈服前发生剪切破坏,即保证“强剪弱弯”截面设计须对有地震作用的组合剪力设计值按(7-5)进行调整。
()/lr vb b b n GB V M M l V η=-+ (7-5)式中:n l 为梁的净跨;GB V :为梁的重力荷载代表值,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值;,l r b b M M :分别为梁左右净截面,逆时针或顺时针方向的弯矩设计值;vb η:为梁端剪力增大系数,对于二级框架取1.2 计算结果见表7-4§7.2框架结构柱的内力组合§7.2.1框架结构柱的内力组合柱上端控制值截面在梁底,下端在梁顶,应按轴线计算简图所得的柱端内力值换成控制截面的相应值,此计算为简化起见,采用轴线处内力值。
混凝土结构设计(专升本)单选题1. 五跨等跨连续梁,现求第二跨跨中最大弯矩,活荷载应布置在_______跨。
(5分)(A) 1,2,3(B) 2,4(C) 2,4,5(D) 1,3,5标准答案是:B2. 单向板肋梁楼盖中横向抗侧刚度最大的梁布置形式是_______。
(5分)(A) 主梁纵向布置,次梁横向布置(B) 主梁横向布置,次梁纵向布置(C) 只设次梁,不设主梁(D) 只设主梁,不设次梁标准答案是:B3. 五跨等跨连续梁,现求第三跨跨中最大弯矩,活荷载应布置在_______跨。
(5分)(A) 1,2,3(B) 1,2,4(C) 2,4,5(D) 1,3,5标准答案是:D4. 工程实践表明,次梁常用的跨度为_______。
(5分)(A) 4~6m(B) 5~7m(C) 6~7m(D) 3~5m标准答案是:A5. 钢筋混凝土超静定结构中存在内力重分布是因为_______。
(5分)(A) 混凝土的拉压性能不同(B) 结构由钢筋和混凝土两种不同材料组成(C) 各截面刚度不断变化,塑性铰的形成(D) 受拉混凝土不断退出工作标准答案是:C多选题6. 在主次梁相交处,主梁内需设置_______。
(5分)(A) 附加箍筋(B) 吊筋(C) 附加横向钢筋(D) 腰筋标准答案是:A,B,C7. 双向板配筋形式有_______。
(5分)(A) 弯起式(B) 焊接式(C) 螺旋式(D) 分离式标准答案是:A,D8. 平台梁承重的钢筋混凝土现浇楼梯形式有_______。
(5分)(A) 螺旋式(B) 立柱式(C) 板式(D) 梁板式标准答案是:C,D9. 单向板中钢筋有_______。
(5分)(A) 纵向受力钢筋(B) 分布钢筋(C) 箍筋(D) 腰筋标准答案是:A,B10. 单向板一般包括的情况是_______。
(5分)(A) 悬臂板(B) 对边支承板(C) 主要在一个方向受力的四边支承板(D) 双向受力四边支承板标准答案是:A,B,C判断题11. 单向板和双向板是根据板的支承情况确定的。