土木工程專業(yè)六層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓(編輯修改稿)
2025-01-12 09:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 C1 46 C2 6 C3 5 C4 4 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 14 頁 底層墻體實(shí)際重量： 1G = kN 二至 六 層實(shí)際重量： G2=G3=G4=G5=G6= 建筑物總重力荷載代表值 = 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 15 頁 3水平地震作用下框架的側(cè)向位移驗(yàn)算 混凝土 C30 73 10CE ?? kN/ m2 在框架結(jié)構(gòu)中，有現(xiàn)澆樓面或預(yù)制板樓面。而現(xiàn)澆板的樓面，板可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在 計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的邊框架取 I = 0I （ 0I 為梁的截面慣性矩）。對(duì)中框架取 I = 0I 。若為裝配樓板，現(xiàn)澆層的樓面，則邊框架梁取 I = 0I ，對(duì)中框架取 I = 0I 。 橫向線剛度計(jì)算見表 。 橫向框架柱的側(cè)移剛度 D 值 柱線剛度列于表 ，橫向框架柱側(cè)移剛度 D 值計(jì)算見表 。 橫向框架自振周期 按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期。頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡(jiǎn)化為無限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基本公式。 表 柱線剛度 柱號(hào) Z 截面 （ m2） 柱高度 （ m） 慣性矩 線剛度 30 12bhI ?（ m4） cc EIK h?（ kNm） 1Z 103 104 2Z 103 104 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 16 頁 表 橫向框架柱側(cè)移剛度 D 值計(jì)算 項(xiàng)目 柱類型 層 ()2()bcbcKK KKK K????一 般 層底 層 205 ()2KK?????（ 一 般 層 ）+K. 底 層+K 212 ( / )cD K kN mh?? 根數(shù) 底 層 邊框架邊柱 邊框架中柱 +中框架邊柱 中框架中柱 +D? 1109984 二 至 六 層 邊框架邊柱 += 17542 4 邊框架中柱 （ +）2/= 24758 4 續(xù)表 項(xiàng)目 柱類型 層 ()2()bcbcKK KKK K????一 般 層底 層 205 ()2KK?????（ 一 般 層 ）+K. 底 層+K 212 ( / )cD K kN mh?? 根數(shù) 二 至 中框架邊柱 （ +）2/= 23146 28 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 17 頁 六 層 中框架中柱 （ +）2/= 34571 28 D? 1567452 這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期： [ 9 ]??? 式中 0? —— 基本周期調(diào)整系數(shù) ，考慮填充墻使框架自振周期減少的影響，取 ； T? —— 框架的頂點(diǎn)位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移； T? 是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點(diǎn)位移。然后由 T? 求出 1T ，再用 1T 求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力，進(jìn)而求出框架各層剪力和 結(jié)構(gòu)真正的位移。橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算見表 。 表 橫向框架頂點(diǎn)位移 層次 iG（ kN） iG? （ kN） iD （ kN/m） 層間相對(duì)位移i? i iGD?? i? 6 1461660 5 1461660 4 1461660 3 1461660 2 1461660 1 1109984 ???= 196 77?? 橫向地震作用計(jì)算 在 I 類場(chǎng)地， 6 度設(shè)防區(qū)，設(shè)計(jì)地震分組為第二組情況下，結(jié)構(gòu)的特征周期 gT =，水平地震影響系數(shù)最大值 [6]max? =。 由于 1T =＞ gT ==（ s） ，應(yīng)考慮頂點(diǎn)附加地震作用。 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 18 頁 按底部剪力法求得的基底剪力，若按 iii EKiiGHFFGH? ?分配給各層，則水平地震作用呈倒三角形分布。 對(duì)一般層，這種分布基本符合實(shí)際。但對(duì)結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時(shí)程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對(duì)于周期比較長的結(jié)構(gòu)相差更大。地震的宏觀震害也表明，結(jié)構(gòu)上部往往震害很嚴(yán)重。因此， n? 即頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大。 n?考慮了結(jié)構(gòu)周期和場(chǎng)地的影響。且修正后的剪力分布與實(shí)際更加吻合。 n? = 1T +=+= 結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： EKF =（ gT / 1T ） max? 71 ii G?? =（ ） = 頂點(diǎn)附加水平地震作用： n EKF? == 各層橫向地震剪力計(jì)算見表 ，表中： 71(1 )iii E K njjjGHFFGH????? 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力。 表 各層橫向地震作用及樓層地震剪力 層次 ih（ m） iH （ m） iG （ kN） ? ?iiGHkNm? 71iijjjGHGH?? iF （ kN） iV （ kN） 6 5 174987 4 3 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 19 頁 2 1 注：表中第 6 層 iF 中加入了 nF? ，其中 nF? =。 橫向框架抗震變形驗(yàn)算 詳見表 。 表 橫向框架抗震變形驗(yàn)算 注：層間彈性相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿足要求。 e? ＜ [ e? ]=1/450。（若考慮填充墻抗力作用為 1/550） 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析 本設(shè)計(jì)取中框架為例，柱端計(jì)算結(jié)果詳見表 。地震作用下框架梁柱彎矩，梁端剪力及柱軸力分別見表 。 層次 層間剪力 iV （ kN） 層間剛度 iD （ kN） 層間位移 iiVD （ m） 層高 ih （ m） 層間相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角 e? 6 1461660 1/1353 5 1461660 1/1173 4 1461660 1/1058 3 1461660 1/983 2 1461660 1/938 1 1109984 1/691 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 20 頁 圖 地震中框架彎矩圖 （ kN/m） 圖 地震力作用下框架梁端剪力及柱軸力 (kN) 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析 仍以中框架為例進(jìn)行計(jì)算。 荷載計(jì)算 某省某市某大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 第 21 頁
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