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08 届 本 科生毕业论文(设计) 存档编号 襄 樊 学 院 本 科 毕 业 设 计长宁大道办公楼建筑结构设计系(院) 土 木 工 程 系 专 业 土 木 工 程 班 级 0412班 学 生 李 明 金 指导教师 梁 世 庆 蔡 华 2008 年 6 月 11 日 襄 樊 学 院 土 木 工 程 系 毕 业 设 计 V 摘 要本工程为襄樊市区办公楼工程,采用框架结构,主体为五层,本地区抗震设防烈度为7度,近震,场地类别为II类场地。主导风向为西南,基本风压0.55KN/M,基本雪压0.2 KN/M。楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计主要进行了结构方案中纵向框架第J轴抗震设计。在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。接着计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。完成了平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算,本设计采用独立基础,对基础进行了受力和配筋计算。整个结构在设计过程中,严格遵循相关的专业规范的要求,参考相关资料和有关最新的国家标准规范,对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之,适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。 关键词: 框架结构;抗震设计;内力计算 ABSTRACTThis works for the city of Xiangfan City office building, a framework structure for a five-storey main, in the region earthquake intensity of 7 degrees near Lan site classification as Class II venues. Led to the southwest direction, the basic Pressure 0.55 KN / M, basic snow pressure 0.2KN/M. Floor roof were using cast-in-place reinforced concrete structure.The design of the main structure of the program horizontal framework J-axis seismic design. In determining the distribution framework, the first layer of representative value of the load, Then use vertex from the displacement method for earthquake cycle, and then at the bottom of shear horizontal seismic load calculation under size, then calculated the level of load under the Internal Forces (bending moment, shear and axial force). Then calculate vertical load (constant load and live load) under the Internal Forces. Identify the most disadvantaged group or an internal force several combinations. Select the best safety results of the reinforcement and Mapping. In addition, the structure of the program indoor staircase design. Completion of the platform boards of internal forces calculation and construction mapping. On the floor reinforcement calculation, the use of pile foundation design, foundation and pile caps for the force and reinforcement calculation. The whole structure of the design process, in strict compliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards and specifications, and design of the various components of a comprehensive scientific considerations. In short, application, security, economic and user-friendly design is the principle. Design reasonable and workable structure of the program is the construction site of the important basis for the construction.KEY WORDS:Frame Structure;Seismic Design; Internal force calculation;目 录第1章 设计基本资料11.l 初步设计资料11.2 结构选型2第2章 结构布置及计算简图32.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选32.1.1梁柱截面尺寸初选32.1.2 结构布置52.2框架结构的计算简图6第3章 重力荷载代表值的计算73.1荷载计算73.1.1屋面及楼面恒荷载计算73.1.2屋面及楼面活荷载计算73.1.3梁,柱,墙,门窗重力荷载的计算8第4章 横向框架侧移刚度和梁柱的线刚度计算104.1框架梁柱的线刚度计算104.1.1 框架梁柱的线刚度计算104.1,2. 梁柱的线平均刚度比11第5章 水平荷载作用下内力计算135.1 水平地震作用下各层的总重力荷载代表值计算135.1.1.墙自重135.1.2 梁,柱,墙重力荷载标准值汇总145.1.2 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi155.2 水平地震作用下框架内力合侧移的计算175.2.1横向自振周期175.2.3.水平地震作用下框架内力计算205.3横向风荷载作用下框架结构内力和侧移的计算265.3.1风荷载标准值265.3.2 风荷载作用下的水平位移验算285.3.3.风荷载作用下的框架结构的内力计算28第6章 竖向荷载作用下内力计算326.1 框架结构的荷载计算326.1.1 板传荷载计算326.2恒荷载作用下框架的内力356.2.1.恒荷载作用下框架的弯矩计算356.3活荷载作用下框架的内力466.3.1活载作用下的框架内力466.3.2活荷载作用下框架的内力计算46第7章 框架结构的内力组合537.1框架结构梁内力组合537.1.1. 框架结构梁的内力组合537.1.2 梁端弯矩控制值637.1.3梁端截面组合的剪力设计值调整727.2框架结构柱的内力组合737.2.1框架结构柱的内力组合737.2.2柱端弯矩设计值调整857.2.3.柱端剪力设计值调整86第8章 框架柱、梁正、斜截面配筋计算878.1 框架柱的截面设计878.1.1框架柱截面设计878.1.2 柱斜截面受弯承载力计算968.2 框架梁的正,斜截面配筋计算988.2.1. 正截面受弯承载力计算988.2.2. 斜截面受弯承载力计算104第9章 板配筋计算1059.1 板的配筋1059.1.1设计资料1059.1.2荷载计算1059.1.3板的计算105第10章 地基基础计算11310.1 确定.基础尺寸11310.1.1 初步确定地基尺寸11310.1.2 计算基底最大压力11310.1.3 地基承载力设计值及地基承载力验算11410.2确定.基础尺寸11410.2.1 初步确定地基尺寸11410.2.2 计算基底最大压力11410.2.3 地基承载力设计值及地基承载力验算11510.3 基础配筋计算11510.3.1基础截面抗冲切验算及基础高度确定11510.3.2 基础配筋计算116结 论117致 谢118参 考 文 献119 襄 樊 学 院 土 木 工 程 系 毕 业 设 计 第 83页 第1章 设计基本资料1.l 初步设计资料1. 工程名称:长宁大道办公楼。2. 工程概况:建筑面积5500,建筑总高为18.4m,办公楼为五层,室内外高差为0.45m.3. 温度:最热月平均27.6,最冷月平均4.3;极端最高温度41,极端最低温度为17.3.4. 相对湿度:年平均755. 相对风向:东北风,基本风压0.55KN/.6. 雨雪条件:雪荷载0.20 KN/。7. 工程地质资料:拟建场地为池塘经人工填筑而成,地形平坦,场地分层情况如下:第1层为杂填土,厚0.5m;第2层为灰色粘土,厚8m;第3层为褐色粉质粘土(未揭穿)。土的物理力学性质如下表所示。表1-1土的物理学性质土层 名 称水含量重力密度孔隙比液限塑限塑限指数液限指数饱和度粘聚力内摩擦角压缩模量承载力摩擦力端承力W % KN/meWL %Wp %IpILSt %C kpa度Es MPaFk kpaQs kpaQp kpa杂填土16.0灰质粘土38.218.91.038.218.419.81.095.612204.6411017褐色粉质粘土26.719.60.7532.717.715.00.696.518207.022028.29928.水文地质资料拟建场地范围内,浅部填土为上层滞水,主要受大气降水及地表排水影响,地下水位为1.52.0m;承压孔隙含水层。地下水对混凝土无侵蚀性。9.抗震设防要求该地区基本烈度为7度(近震)。10. 材料使用:1. 混凝土:梁柱板均使用C30混凝土。2. 钢筋:纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335,其余采用热轧钢筋HPB235。3. 墙体:a. 外纵墙采用240厚灰砂砖(18KN/m3),一侧墙体为水刷石墙面(0.5KN/),一侧为20厚抹灰(17KN/);b. 内隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块(5.5KN/m3),两侧均为20mm厚抹灰。c. 卫生间隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块(5.5KN/m3),两侧贴瓷砖(0.5KN/)。d.女儿墙采用240厚加气砼砌块(5.5KN/m3)两侧均为200厚抹灰,墙高900mm。4. 窗:均为钢框玻璃窗(0.45KN/m2)5. 门:除大门为玻璃门(0.45KN/m2),办公室均为木门(10.2KN/m2).1.2 结构选型1. 结构体系选型:采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。2. 屋面结构:采用现浇混凝土肋型屋盖,刚柔性结合的屋面,屋面板厚100mm。3. 楼面结构:采用现浇混凝土肋型屋盖,板厚100mm。4. 楼梯结构:采用钢筋混凝土梁式楼梯。5. 天沟:采用现浇天沟。第2章 结构布置及计算简图2.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选2.1.1梁柱截面尺寸初选 主体结构共5层,底层高为3.9m,其他层均为3.3m,外墙的做法:外墙砌240厚空心砌块砖,门窗详见门窗表,楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构,板厚取100mm。一.梁截面尺寸的估算:1.跨:(1).主梁:L=6600h(18112)600,取b300故框架横纵梁的截面尺寸为bh=300600(2).次梁:L=6600h(118112)400,取b250 故框架次梁的截面尺寸为bh=2504002.跨:(1).主梁:L=2400h(18112)450,取b250故框架梁的截面尺寸为bh=250450表2-1估算梁的截面尺寸()及各层混凝土强度等级层数混凝土强度等级横梁(bh)纵梁(bh)次梁(bh), 跨跨15C30300600250450300600250400二.柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制,按下式计算:1.柱组合的轴压比设计值按照公式11计算: (11)式中:为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数,边柱取1.3,等跨内柱取1.2,不等跨取1.25;: 为按照简支状态计算柱的负荷面积;:为折算后在单位面积上的重力荷载代表值,近似取14KN/;: 为验算截面以上楼层层数;2.框架柱验算 (12)由计算简图21可知边柱和中柱的负载面积可知:中柱:(6.66.6)/2(6+2.4)/2=6.64.2=27.72边柱:(6.66.6)/26/2=6.63=19.8边柱:=(1.21.319.81410005)/0.914.3=168000m 中柱:=(1.21.2527.721410005)/0.914.3=226153m 根据上述计算结果,并综合考虑其他因素,取柱截面为矩形,初步估计柱的尺寸为450600270000226153m,为计算简便中柱和边柱的尺寸相同,均为450600。 故初选柱的尺寸为450600;图2-1 边柱和中柱的负荷面积简图2.1.2 结构布置取一个规则的框架作为计算单元,如图2-2 所示:图2-2 结构平面布置图注:梁的尺寸:L1=300600, L2=250400,L3=2504502.2框架结构的计算简图图2-3 框架结构梁,柱尺寸注:室内外高差0.45m,基础埋深0.5m,h=0.45+0.5+3.9=4.85m第3章 重力荷载代表值的计算3.1荷载计算3.1.1屋面及楼面恒荷载计算一.屋面防水层(刚性)30厚C20细石混凝土 1.0KN/找平层(柔性)三毡四油油铺小石子 0.4 KN/找平层:15厚水泥砂浆 0.015m200.3 KN/找坡层:40厚水泥石灰砂浆3找平0.04m140.56 KN/保温层:80厚矿渣水泥0.08m14.51.16KN/结构层:100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/抹灰层:10厚混合砂浆0.01m170.17KN/合计 6.09 KN/二.标准层楼面:大理石楼面大理石面层,水泥砂浆擦缝30厚1:3干硬性水泥砂浆面上撒2厚素水泥 1.16KN/水泥浆结合层一道结构层:100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/抹灰层:10厚混合砂浆0.01m170.17KN/合计:3.83 KN/三.楼梯,水泥砂浆楼面构造层:0.5KN/结构层:100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/抹灰层:10厚混合砂浆0.01m170.17KN/合计:3.17 KN/3.1.2屋面及楼面活荷载计算一. 根据荷载规范查得 :不上人屋面:0.5KN/楼 面:2.0KN/(办公楼)走 廊: 2.5KN/二.雪荷载Sk=1.00.2 KN/=0.2 KN/屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者取大者.3.1.3梁,柱,墙,门窗重力荷载的计算门窗为简便计算且偏于安全考虑按满墙计算。一.梁自重:1.横梁,纵梁:bh=300600梁自重: 250.3m(0.6m-0.1m)=3.75KN/m 抹灰层10厚混合砂浆: 0.01m(0.6m-0.1m)2+0.3m17=0.221KN/m合计:3.971KN/m2短横梁:bh=250450梁自重:250.25m(0.45m-0.1m)=2.1875KN/m抹灰层10厚混合砂浆: 0.01m(0.45m-0.1m)2+0.25m17=0.1615 KN/m合计:2.349 KN/m3.次梁:bh=250400梁自重:250.25m(0.4m-0.1m)=2.188KN/m抹灰层10厚混合砂浆: 0.01m(0.4m-0.1m)2+0.25m17=0.1445 KN/合计:2.3325 KN/m4.基础梁:bh=250400梁自重:25 0.25m0.40m=2.5KN/m二.柱自重: 1.柱:bl=450600柱自重:25 0.45m0.6m=6.75KN/m抹灰层10厚混合砂浆: 0.01m(0.6m2+0.45m2)17=0.357 KN/m合计:7.107 KN/m2.构造柱:bh=240240柱自重:25 0.24m0.23m=1.44KN/m抹灰层10厚混合砂浆: 0.01m(0.24m+0.24m)217=0.16 KN/合计:1.6 KN/m三.外纵墙自重:标准层纵墙:(3.3m-0.6m)0.24m18=11.664 KN/m水刷石外墙面:(3.3m-0.6m)0.5 KN/=1.35 KN/m水泥粉刷内墙面:(3.3m-0.6m)0.36 KN/=0.972KN/m合计:13.986 KN/m底层:纵墙 (4.85m-0.6m-0.45m)0.24m18=16.416 KN/m水刷石外墙面:(3.9m-0.6m)0.5 KN/=1.65 KN/m石灰粗沙刷那墙面:(3.9m-0.6m)0.36 KN/=1.188KN/m合计:19.254KN/m四.内墙自重:标准层纵墙:(3.3m-0.6m)0.24m18=11.664 KN/m水泥粉刷内墙面:(3.3m-0.6m)0.36 KN/2=1.944 KN/m合计:13.608 KN/m底层纵墙:(4.85m-0.6m)0.24m18=18.36 KN/m水泥粉刷内墙面:(4.85m-0.6m)0.36 KN/2=3.06 KN/m合计:21.42 KN/m第4章 横向框架侧移刚度和梁柱的线刚度计算4.1框架梁柱的线刚度计算4.1.1 框架梁柱的线刚度计算框架梁柱的相对线刚度如图41所示,作为计算各节点弯矩分配的依据.在框架结构中,现浇楼楼板可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效翼缘,增大梁的有效刚度,减少框架的侧移。为考虑这一有利的作用,在计算梁的截面惯性矩的时候,对于中框架取I=2 Io(Io为梁的截面惯性矩) (41) 梁采用C30混凝土,。由于左跨梁右跨梁:1、 横梁线刚度ib的计算:表41 横梁线刚度ib类别Ec(N/mm2)bh(mmmm)I0(mm4)l(mm)EcI0/l(Nmm)1.5EcI0/l(Nmm)2EcI0/l(Nmm)跨跨3.01043006005.410960002.710104.0510105.41010跨3.01042504501.910924002.3710103.5510104.7410102、 柱线刚度i c的计算:I=bh3/12表42 柱线刚度ic层次hc(mm)Ec(N/mm2)bh(mmmm)Ic(mm4)EcIc/hc(Nmm)148503.01044506008.11095.0110102533003.01044506008.11097.361010令i中间层柱1.0,则其余各杆件的相对线刚度为:i边梁5.41010/7.361010 =0.73i中跨梁4.741010/7.361010=0.64i底柱5.011010/7.361010=0.68图41框架梁柱的相对线刚度4.1,2. 梁柱的线平均刚度比一.底层 (4-2) (4-3)由公式(42)、(43)可求梁柱线刚度为:1. ,梁柱线刚度为: =0.73/0.68=1.07 =0.51 D=12ic/h2=0.51125.01104/ 4.852=13035(KN/M)2. ,梁柱的线刚度为:=(0.73+0.64)/0.68=2.01 =0.63 D=12ic/h2=0.63125.01104/ 4.852=16102(KN/M)二.标准层: (4-4) (4-5)由公式(42)、(43)可求梁柱线刚度为:1. ,梁柱的线刚度为:=0.732/21=0.73 =0.27 D=12ic/h2=0.27127.36104/ 3.32=21898(KN/M)2. ,梁柱的线刚度为:=(0.732+0.642)/21=1.37 =0.41 D=12ic/h2=0.41127.36104/ 3.32=33252(KN/M)故横向框架的侧移刚度见表41,42表41 横向框架首层D值构件名称D值(KN/M)数量D(KN/M)16102580510柱16102580510柱13035565175291370表42 横向框架25层D值构件名称D值(KN/M)数量D(KN/M)柱218985109490柱332525166260柱332525166260柱218985109490551500第5章 水平荷载作用下内力计算5.1 水平地震作用下各层的总重力荷载代表值计算5.1.1.墙自重一. 外纵墙 :采用240厚灰砂砖18KN/m3,一侧水刷石墙面0.5 KN/m3,另一侧为20mm厚的混合砂浆(17 KN/m3),则墙面单位面积的重力荷载为:1.底层:. 轴线上的横墙面积:(4.85m-0.6m)(3.3-0.45) 2+(6.6-0.45) 2=76.5m2. FM轴线上纵墙的面积: (4.85m-0.6m) (6m-0.6m) 4=91.8合计:76.52+91.8=244.8则底层外墙自重为:5.16244.8 =1263.17KN2.标准层:. 轴线上的横墙面积:(3.3m-0.6m)(3.3m-0.45m) 2+(6.6m-0.45m) 2=48.6m2. FM轴线上纵墙的面积: (3.3m-0.6m) (6m-0.6m) 4+(2.4m-0.6m)2=68.04合计:48.62+68.04=165.24则标准层外墙自重为:5.16165.24 =852.64KN二. 内隔墙 采用200厚蒸压加气砼砌块(5.5 KN/m3),两侧均为20mm厚抹灰,墙面单位面积荷载为:1. 底层:.轴线上的横墙面积:(4.85m-0.6m)(3.3m-0.45m) 2+(6.6m-0.45m) 2=76.5m2. FM轴线上纵墙的面积: (4.85m-0.6m) (6m-0.6m) 10=229.5-合计;76.52+229.5=382.5则底层内隔墙自重为:1.78382.5=680.85KN2.标准层:. 轴线上的横墙面积:(3.3m-0.6m)(3.3m-0.45m) 2+(6.6m-0.45m) 2=48.6m2. FM轴线上纵墙的面积: (3.3m-0.6m) (6m-0.6m) 10=145.8合计:48.62+145.8=243则标准层外墙自重为:1.78243 =432.54KN三.女儿墙自重: 采用240厚加气砼砌体,5.5KN/m3,两侧均为20mm厚抹灰,墙高1300mm,墙面单位面积的重力荷载为:5.5KN/m30.24m+17KN/m320.02=2KN/m31.五层顶女儿墙:1.3m(19.8m2+14.4m2)=88.92则女儿墙的自重:88.922=177.84KN5.1.2 梁,柱,墙重力荷载标准值汇总一.梁重力荷载标准值汇总表:表5-1 梁重力荷载标准值汇总构件层次b/mh/mg/KNLi/mGiLinGi/KN横梁150.30.63.97KN/m6.626.216419.2走道梁150.250.452.35KN/m2.45.64528.2次梁150.250.42.33KN/m613.98455.92纵梁150.30.63.97KN/m623.8210238.2二.柱重力荷载标准值汇总表:表5-2 柱重力荷载标准值汇总构件层次b/mh/mg/KNHi/mGiHinGi/KN承重柱10.450.67.107KN/m3.927.7220554.4250.450.67.107KN/m3.323.4520469.0构造柱10.240.241.6KN/m3.96.24424.96250.240.241.6KN/m3.35.28421.12三.墙重力荷载标准值汇总表:表5-3 墙重力荷载标准值汇总构件层次Gi/KN外纵墙11263.1725852.64内隔墙1680.8525432.54女儿墙5177.845.1.2 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi 根据抗震规范(GB500112001)第5.1.3条:,顶层的荷载代表值包括:屋面荷载、50%的屋面雪荷载、顶层纵墙框架自重、顶层半层墙柱自重。 其它层重力荷载代表值包括:楼面恒载、50%楼面均布荷载、该层纵墙框架横梁自重、该层上下各半层柱及墙体自重。各楼层重力荷载代表值Gi确定如下:顶层:梁:G=横梁次梁走道梁+纵梁419.2+55.92+28.2+238.2=741.52KN柱:G承重柱/2+构造柱/2=469/2+21.12/2=245.06KN墙:女儿墙外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/2 177.84+852.64/2+432.54/2+0820.43KN板:G6.0914.419.8=1736.38KN雪荷载:0.2KN/m219.8m14.4m=57.02KN雪荷载组合系数为0.5,则顶层重力荷载代表值为:741.52KN+245.06KN+820.43KN+1763.38KN57.02KN0.53598.9KN可变荷载:G=0.50.514.419.8=71.28KN合计: 3598.9KN+71.28KN=3670.18KN四层:梁:G=横梁次梁走道梁+纵梁419.2+55.92+28.2+238.2=741.52KN柱:G承重柱/2+构造柱/2=245.06+469/2+21.12/2=490.12KN墙:外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/2 852.64/2+432.54/2+432.54/2+852.64/21285.18KN板:G3.8314.419.8=1092KN=1092KN741.52KN+490.12KN+1285.18KN+1092KN3608.82KN可变荷载:G=0.52.014.419.8=285.12KN合计: 3608.82KN+285.12KN3893.94KN底层:梁: G=横梁次梁走道梁+纵梁419.2+55.92+28.2+238.2=741.52KN柱:G承重柱/2+构造柱/2=554.4/2+469/2+24.96/2+21.12/2=534.74KN墙:外纵墙/2+内隔墙/2卫生间隔墙/21263.17/2+852.64/2+680.85/2+432.54/21614.6KN板:G3.8314.419.8=1092KN=741.52KN+534.74KN +1614.61KN +1092KN=3982.86KN可变荷载:G=0.52.014.419.8=285.12KN合计: 3982.86KN285.12KN4267.98KN5.2 水平地震作用下框架内力合侧移的计算5.2.1横向自振周期1.质点重力荷载见图5-1:图51 结构质点重力荷载(单位:KN)2. 水平地震力作用下框架的侧移验算按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆,导出以直杆顶点位移表示的基频公式。这样,只要求出结构的顶点水平位移,就可以按下式求得结构的基本周期:结构顶点假想位移可以由下列公式计算,计算过程,如表5-4: (5-1) (5-2) (5-3) (5-4)式中:基本周期调整系数。考虑填充墙对框架自振周期影响的折减系数,框架结构取0.60.7,该框架取0.7。:框架结构的顶点假想位移。在未求出框架的周期前,无法求出框架的地震力及位移,是将框架的重力荷载视为水平作用力,求得的假想框架顶点位移。然后由求出,再用求出框架结构的底部剪力。进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。:第i层第j跟柱的抗侧移刚度;表54 结构顶点的假想侧移计算层次Gi (KN)VGi (KN) Di(KN/M)Ui(M)Ui(M)53670.183670.185515000.00670.136343893.947564.125515000.01370.129633893.9411458.065515000.02080.115923893.94153525515000.02780.095114267.9819619.982913700.06730.0673按公式(54)计算基本周期T,其中量纲为m,取3.横向地震作用计算根据建筑设计抗震规范(GB500112001)第5.1.2条规定,对于高度不超过40米,以剪切变形为主,且质量和刚度沿着高度方向分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可以采用底部剪力法等简化方法计算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法计算抗震作用。在类场地,7度设防区,设计地震分组为第二组情况下,由建筑设计抗震规范(GB500112001)表5.1.41和表5.1.42可查得:结构的特征周期和水平地震影响系数最大值(7度,罕遇地震作用)为: =0.40s =0.08水平地震影响系数 =(0.4/0.4804)0.90.08 =0.0678(1).结构总水平地震作用标准计算: (5-5) (5-6)式中: 结构基本自振周期的水平地震影响系数值;:结构等效总重力荷载,多质点可取总重力荷载代表值的85;:顶部附加水平地震作用;: 顶部附加地震作用系数;:结构总水平地震作用标准值;:分别为质点i,j的计算高度;结构等效总重力荷由公式(55)计算得:因为 ,所以不需要考虑顶部附加水平地震作用,所以对于多质点体系,结构底部纵向水平地震作用标准值:各质点的水平地震作用按公式(56)计算: 将,代入式:各楼层地震剪力按: 计算:各质点横向水平地震作用,各楼层地震剪力及楼层间位移计算表表55 各质点横向水平地震作用,各楼层地震剪力及楼层间位移计算表层()(KN)53670.1818.0566246.75220703.29339.39339.395515000.00061543893.9414.7557435.62220703.29294.25633.645515000.00114933893.9411.4544585.61220703.29228.42862.065515000.00156323893.948.1531735.61220703.29162.591024.655515000.00185814267.984.8520699.70220703.29106.051130.72913700.003881最大位移发生在第一层,其楼层最大位移与楼层高之比:,小于建筑设计抗震规范(GB500112001)第5.5.1条规定的位移极限值=1/550满足位移要求。5.2.3.水平地震作用下框架内力计算一. 框架第层J柱分配盗的剪力Vij以及该柱上,下端的弯矩和分别按下列各式计算: (5-7) (5-8) (5-9) (5-10)其中,为标准反弯点高度比,可由查表得。本设计中,其中由规范查得0即,具体计算过程及结果见表58,表59。表56 所查反弯点高度表摘要mnk0.60.70.80.91.02.0550.300.300.300.350.350.4040.350.400.400.400.400.4530.450.450.450.450.450.5020.500.500.500.500.500.5010.700.700.650.650.650.55从上表可得各层反弯点高度比y,由于K值界于二者之间,则可以由插值取值。二.框架柱剪力和柱端弯矩计算采用D值法,计算过程见下表57 ,5-8,5-9。表57 框架柱K值和y值表层柱柱柱柱kykykyky50.730.301.370.371.370.370.730.3040.730.401.370.421.370.420.730.4030.730.451.370.471.370.470.730.4520.730.501.370.501.370.500.730.5011.070.692.010.612.010.611.070.69表58 各层边柱柱端弯矩及剪力计算层次y53.3339.395515002189813.480.730.3013.3531.1443.3633.645515002189825.160.730.4033.2149.8233.3862.065515002189834.230.730.4550.8362.1323.31024.655515002189840.690.730.5067.1467.1413.91130.72913701303550.581.070.69136.1161.15表59 各层中柱柱端弯矩及剪力计算层次y53.3339.395515003325220.461.370.3724.9842.5443.3633.645515003325238.201.370.4252.9573.1133.3862.065515003325251.981.370.4780.6290.9123.31024.655515003325261.781.370.50101.94101.9413.91130.72913701610262.492.010.61148.6595.05三.梁端弯矩,剪力及轴力分别按下式计算: (5-11 ) (5-12) (5-13) (5-14)由计算简图53,54计算得,具体过程见表510表510 梁端弯矩,剪力及柱轴力的计算层边梁走道梁柱轴力LL边柱中柱531.1422.5568.9519.9919.992.416.66-8.957.71463.1751.99619.1946.1046.102.438.42-28.1426.94395.3476.25628.6067.6167.612.456.34-56.7454.682117.9796.76635.7985.8085.80

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