優(yōu)質(zhì)建筑抗震優(yōu)質(zhì)課程設(shè)計(jì)

1、一、設(shè)計(jì)資料某2層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架構(gòu)造房屋（按多層框架考慮），其平面及剖面分別見(jiàn)圖1和 圖2,樓層高度分別為H1=3.9m、H2=3.6m見(jiàn)分組表?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓（層）蓋?？蚣芰?截面參照尺寸：走道梁（各層）為250mmX400mm、頂層為250mmX600mm、一層250mmX650mm。 柱截面參照尺寸：500mmX500mm?；炷翉?qiáng)度級(jí)別：梁采用C30；柱采用C35。鋼筋強(qiáng)度級(jí) 別：受力縱筋和箍筋日勺強(qiáng)度級(jí)別分別不低于HRB400、HRB335。抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g，構(gòu)造阻尼比為0.05，設(shè)計(jì)地震分 組為第二組、場(chǎng)地類(lèi)別為W類(lèi)。試對(duì)該框架進(jìn)行橫向水平地震

2、作用下勺地震設(shè)計(jì)計(jì)算。荷載信息如下：鋼筋混凝土容重為25kN/m3，樓板厚度為h見(jiàn)分組表，活荷載原則值: 住宅樓面為2.0kN/m2，走道為2.0kN/m2，不上人屋面為0.5kN/m2。設(shè)計(jì)時(shí)考慮雪荷載勺影響，雪荷載原則值為0.4 kN/m2。圖1構(gòu)造平面圖圖2構(gòu)造剖面圖25+0.2525+0.25注：a=6m,b=2.4m,c=4.5m、重力荷載代表值對(duì)于重力荷載日勺計(jì)算，永久荷載取所有，可變荷載取50%,各層重力荷載集中于樓層標(biāo) 高處，各層勺墻體均取本層勺一半和上一層勺一半，頂層只取下層勺一半計(jì)算。其代表值如圖3所示。第二層：4.5 X 8 X (6 4- 2A + 6) X 0.12

3、x 25 + 36 x 0.5 x 0.5 x 3.6 X 0.5 X項(xiàng)一 n：.L W)，I，E： I.； - : r. ip -! =2538KN活載：0.5 0.4 4.5 (、, )=103.68KN荷載代表值G2=2641.68KN第一層:4.5 x 0 x (6 + 2.4 + 6)x 012 x 25 + 36 x 0.5 x 0.5 x x f 頃W. ：.).：2i E、 1；： I.、.，- ：3 .=3033kn活載：0.5 2 4.5 (，一三一 ”)=518.40KN荷載代表值G1=3551.40KN為了 以便計(jì)算，取 G1=2645KN, G2=3555KN。三、構(gòu)

4、造自震周期計(jì)算1、橫梁線剛度的計(jì)算梁柱日勺剛度均采用D值法計(jì)算，即梁日勺截面慣性矩考慮了樓板日勺作用，計(jì)算 成果如表1所示。表1梁勺抗側(cè)移剛度部位截 面h x b / m 2跨度l / m矩形截面慣性矩I = bh312 010-3 m4邊框架梁中框架梁Ib = 1.51010 -3 m 4i =頭 b l104 kN - m21010 -3 m 4i =叫 b l104 kN - m走道梁0.25 x 0.42.41.3322.52.663.333二層其她梁0.25 x 0.664.56.753.37594.5一層其她梁0.25 X 0.6!64.58.584.2911.445.72注：混凝

5、土 C30, E = 3.0 x104 Nmm2 c.2、柱及樓層勺抗側(cè)移剛度柱抗側(cè)移剛度：D =a異二層： K =b, a =; 一層:2i2 + Kc表2框架柱值及樓層抗側(cè)移剛度樓層層高柱號(hào)根數(shù)截面hxb/ m2I =bh12c 10w.EIl cc c l10kNmKaD / lj kNm DlkN m2DlkN m223.6Z1140.5x0.55.214.5591.120.3615150212100617300Z2141.850.4820300284200Z 340.840.301249051760Z 441.390.41173106924013.9Z1140.50.55.214.2

6、081.360.5518360257040668460Z2142.150.6421210296940Z 341.020.501670066800Z 441.610.5919420476803、構(gòu)造自振周期計(jì)算采用假想頂點(diǎn)位移計(jì)算，見(jiàn)表3:表3假想頂點(diǎn)位移計(jì)算樓層重力代表值（kN）樓層剪力V. =Z G/ kN1樓層抗側(cè)移度D/1（4 kNmi層間位移5 = VJD / m樓層位移A. = Z 8 / m2264526456173000.004280.0141355562006684600.009280.00928 Gl6200取填充墻日勺周期影響系數(shù)中廣0.60，則構(gòu)造日勺基本自振周期為:=

7、1.7 x 0.67 x 014 = 0.135s四、水平地震作用計(jì)算及彈性位移驗(yàn)算1、水平地震影響系數(shù)構(gòu)造日勺基本自振周期為.、，多遇地震設(shè)防烈度8度，設(shè)計(jì)基本地震 加速度為0.20g，查表得水平地震影響系數(shù)最大值Qma0.16。場(chǎng)地類(lèi)別為W類(lèi)， 地震分組為第二組，查表得特性周期L on、。構(gòu)造阻尼比為0.05，阻尼調(diào)節(jié)系LL】，故地震影響系數(shù)為：a - M泓間* = 白2、構(gòu)造總勺水平地震作用原則值由于按多層框架考慮，采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，構(gòu)造等效總重 力Gq取重力荷載代表勺85%計(jì)算，則構(gòu)造底部剪力原則值F歐為：FEk =成珈=0.16 X 0.85 X 6200 = 843.

8、2K/V由于L項(xiàng).*且1.，。.，不需修正頂層附加F.k = RF 毗地震作用。各層水平地震作用計(jì)算公式為：、，計(jì)算成果如表4。3、樓層地震位移計(jì)算地震作用下各樓層水平地震層間剪力為：匕=2? F，計(jì)算成果如表4所示。k =i4、多遇水平地震作用下勺位移驗(yàn)算多遇地震作用原則值產(chǎn)生勺樓層內(nèi)最大勺彈性層間位移% = Gi彈性層間位移角為：0廣牛其中h為計(jì)算樓層層高，計(jì)算成果如表4所示:表4 F、V、0的計(jì)算樓層層高h(yuǎn)i/ mGi/ kNHi/ mGHZ GHi iFi/ kNVi/ kNDi kNjmAwe10-3 / m0e23.626457.51983833703496.3496.361730

9、00.8041447613.935553.913865346.9843.26684601.2213196顯然彈性層間角位移均不不小于彈性層間角限制【0=510，故梁柱截面尺寸均滿(mǎn)足規(guī)定。五、多遇水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算1、框架柱端剪力及彎矩水平地震作用下日勺中框架柱剪力和柱端彎矩原則值如表5所示：表5水平地震作用下勺中框架柱剪力和柱端彎矩原則值柱 j層數(shù)hi /mV , i/KNDiDijD，jDiVik /KNKyMbij /KN.mMtij /KN.m%23.6496.3617300151500.02512.411.120.4118.1426.5413.9843.266846018360

10、0.02722.771.360.5851.6837.1223.6496.3617300203000.03316.381.850.4426.1232.8513.9843.2668460212100.03226.982.150.5557.8747.35水平地震作用下勺邊框架柱剪力和柱端彎矩原則值如表6所示：表6水平地震作用下勺中邊框架柱剪力和柱端彎矩原則值柱 j層數(shù)hi /mVi /KNDiD ijD ljDi匕/KNKyMbij /KN.mMtij /KN.m%23.6496.3617300124900.0209.930.840.4014.3021.4513.9843.2668460167000

11、.02521.081.020.6049.3332.88623.6496.3617300173100.02813.901.390.4221.0129.0213.9843.2668460194200.02924.251.610.5754.3641.012、梁端彎矩、剪力及柱軸力水平地震作用下日勺中框架梁端彎矩、剪力及柱軸力原則值如表7所示:表7水平地震作用下中框架梁端彎矩、剪力及柱軸力原則值樓層大梁走道梁Z1Z2跨度lMEk /KN.mMEk /KN.mVEk /KN跨度l /mMEk /KN.mMEk /KN.mVEk /KNN /Ek /KNN /Ek /KN2626.5418.877.572

12、.413.9813.9811.657.574.081655.2646.4216.952.427.0527.0522.5424.529.67水平地震作用下勺邊框架梁端彎矩、剪力及柱軸力原則值如表8所示:表8水平地震作用下邊框架梁端彎矩、剪力及柱軸力原則值樓層大梁走道梁Z1Z2跨度lMi爾Ek /KN.mMrEk /KN.mV ,Ek /KN.m跨度l /mMi爾Ek /KN.mMrEk /KN.mVEk /KNN /Ek /KNN /Ek /KN2621.4516.676.352.412.3512.3510.296.353.941647.1839.1814.392.422.8422.8419.0

13、320.748.58六、豎向荷載作用框架內(nèi)力分析計(jì)算框架在重力荷載代表值豎向作用下勺內(nèi)力時(shí)，重力荷載代表值取所有永久荷載、50%勺樓面活荷載和50%勺雪荷載。由于構(gòu)造日勺基本對(duì)稱(chēng)，豎向荷載下日勺框架側(cè)移可以忽視，因此，這兒選用半構(gòu)造采用彎 矩分派法計(jì)算框架內(nèi)力?？紤]塑性?xún)?nèi)力重分布進(jìn)行梁端負(fù)彎矩調(diào)幅，取彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.8, 梁勺跨中彎矩隨之做相應(yīng)勺增長(zhǎng)。1、各節(jié)點(diǎn)分派系數(shù)節(jié)點(diǎn)分派系數(shù)：H - cB-4AHZ77/77/ZzA-y圖3節(jié)點(diǎn)布置圖節(jié)點(diǎn)B:町 +42080 + 57200 - 新 了琳 + 42080 + 57200 =（技泓）57=55842080 + 57200 - 3%節(jié)點(diǎn)C:

14、岫- 0.503-0.497心 + 45000也 一 + 45000節(jié)點(diǎn)D:+ 45000 + 33333 X 0.5 =)匹 + 45000 + 33333 X 0.5 =。切33333 x 0.54S587 + 45000 + 33333 x 詬=莒節(jié)點(diǎn)F:33333 X 0.545587 + +2080 + 33333 X 0.5 + 57200 =， + 42080 + 33333 X 0.5 + 57200 =57_ 0彳 G45587 + 42080 + 33233x0.5 + 57200 d?080 + 33333 X 0.S + 57200 -對(duì)1表9各節(jié)點(diǎn)分派系數(shù)節(jié)點(diǎn)四左B0

15、.3950.3150.29C0.4970.503D0.4200.1550.425F0.3540.1030.2820.2612、持續(xù)梁荷載計(jì)算如下均取中框架構(gòu)造計(jì)算。（1）持續(xù)梁恒載二層：大梁線荷載： O.L I、 - ；，）. ； I. - : I 二心走道梁線荷載:：* n：八5 0，手 叫I,、， I二MN一層：大梁線荷載：-1、C 技，,（） 4 二IKN走道梁線荷載：-：-y777777圖4荷載分布圖(KN/ni)（2）彎矩計(jì)算固端彎矩：Mrf - M x 22J x 62 - 66,3KN,m1N% MfJC X 18.15 X 6 SASKN.m1NM布-2Mgf - X 20.5 X 1.2 一 9.84KN.m J1 2M 據(jù)一2 Mg。_ x 16,9 x 1,2* - 8J iKN.m kJ彎矩分派見(jiàn)表10。表10彎矩分派過(guò)程結(jié)點(diǎn)ABCDFHGE桿端ABBABFBCCBCDDCDEDFFDFBFGFHHFGFED分派系數(shù)0.290.3950.3150