畢永輝
(貴州裝備制造職業(yè)學(xué)院,貴州 貴陽 550000)
某框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓主體;建筑面積:5000㎡?;撅L(fēng)壓W0=0.50kN/m2;基本雪壓W0=0.10kN/m2??拐鹪O(shè)防烈度為8度第二組[1],地震加速度為0.30g,場地特征周期為0.40s,場地類別為II類。建筑類別:乙類建筑。3層純框架結(jié)構(gòu),每層建筑層高均為3.6m。結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計強(qiáng)度:C30,樓板厚度均取100mm。梁截面尺寸(mm)及混凝土強(qiáng)度等級:混凝土強(qiáng)度等級C30;橫梁AB·CD跨(b×h)=300×600;BC跨300×400;縱梁(b×h) =300×500;次梁(b×h) =250×400;柱子(b×h) =500×600。
采用D值法[2-3]計算側(cè)移剛度,橫梁線剛度計算過程如下。
邊橫梁1~3:Ec=3.0×104N/mm2;b×h=300mm×600mm;I0=5.4×109mm4;l=6900mmEcI0/l=2.35×1010N·mm;1.5EcI0/l=3.522×1010N·mm;2EcI0/l=4.696×1010N·mm。
中橫梁1~3:Ec=3.0×104N/mm2;b×h=300mm×500mm;I0=3.125×109mm4;l=3000mmEcI0/l=3.125×1010N·mm;1.5EcI0/l=34.688×1010N·mm;2EcI0/l=46.25×1010N·mm
1層:hc/mm=4600;Ec/(N/mm2) =3.0×104;b×h/mm×mm=500×600;Ic/mm4=9×109;EcIc/hc/(N·mm) =5.87×1010
2~31層:hc/mm=3600;Ec/(N/mm2) =3.0×104;b×h/mm×mm=500×600;Ic/mm4=9×109;EcIc/hc/(N·mm) =7.50×1010
柱的側(cè)移剛度按式:計算,式中由所列公式計算。根據(jù)梁柱線剛度比的不同,現(xiàn)以第2層D-3柱的側(cè)移剛度計算為例,說明計算過程,其余柱的計算過程從略。第2層D-3柱及與其相連的梁的相對線剛度。梁柱線剛度比為:
樓電梯間框架柱側(cè)移剛度D值(N/mm)
∑D1=732393.11;∑D2=867886.23;∑D1867886.23;
將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加,即得框架各層層間側(cè)移剛度∑Di,∑D1/∑D2=732393.11/867886.23=0.844>0.8,故該框架為規(guī)則框架。
本文采用D值法,計算了一榀框架,雖然手動計算較為復(fù)雜,但是思路清晰,有利于結(jié)構(gòu)設(shè)計中,調(diào)節(jié)剛度的配置。通過本文的了解,可為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計模型中提供有力幫助,并得出該榀框架符合剛度要求。