【導讀】本工程為揚州榮威塑膠公司研發(fā)大樓設計，主體五層、局部三層。食堂層高4m,主體底層層高為4m，其余各層為，局部五層為4m，室內(nèi)外高差為，建筑總高度為。土框架結(jié)構(gòu)方案。因為該工程抗震設防烈度為7度，所以只需考慮水。首先用底部剪力法求出水平地震作用，然后利用D值法。來完成水平地震作用下的一榀框架的內(nèi)力計算。再采用彎矩二次分配。最后進行基礎、零星構(gòu)件

　　

【正文】 N 三層： （ 1）墻： (486+360) +144＝ 4686kN （ 2）門窗： (111++) ＝ （ 3）板： 597+18=2254kN （ 4）樓梯： ++＝ 219kN （ 5）梁： +270++＝ 1281kN （ 6）柱：同二層 856kN 四層： （ 1）墻： (490+364) +144＝ 4711kN （ 2）門窗： (117++) ＝ （ 3）板： 681+=2580kN （ 4）樓梯：同三層 219kN （ 5）梁： +312++＝ 1391kN （ 6） 柱：同二層 856kN 揚州大學本科生畢業(yè)設計 25 五層： （ 1）墻： (422+245) +125＝ 3700kN （ 2）門窗： (205++) ＝ 145kN （ 3）不上人屋面： 764=4225kN （ 4）樓梯：同三層 219kN （ 5）梁： +75+271++＝ 1306kN （ 6）柱： +100=827kN （ 7）女兒墻： 109=571kN 恒載取全部，活載取 50%，各層重力荷載集中于樓屋蓋標高處，計算如下 G1k＝ 2708+1468+(3771+134+187+1254)/3+(4493++175+856)/2＝ 8764kN G2k＝ 2469+1317+(4493++175+856+4686++219+856)/2＝ 9517kN G3k＝ 2254+1281+(4686++219+856+4711++219+856)/2＝ 8764kN G4k＝ 2580+1391+(4711++219+856+3700+145+219+827)/2＝ 9358kN G5k＝ 4225+1306+571+189+(3700+145+219+827)/2＝ 8737kN 活載： 走廊： =302kN 衛(wèi)生間： 2 9 =45kN 樓面： ( +2 ) 2=976kN 樓梯： ( +4 ) =149kN 不上人屋面： 764 =382kN Q1k=302+45 2+149+976=1517kN Q2k=302+45+2 2 2 +2 +149++2 9 =1487kN Q3k=302+45++192+929=1497kN Q4k=++192+1306=1594kN Q5k=382kN G1＝ 8764+ 1517＝ 9523kN G2＝ 9517+ 1487＝ 10261kN G3＝ 9401+ 1497＝ 10150kN G4＝ 9358+ 1594＝ 10155kN G5＝ 8737+ 382＝ 8928kN 揚州大學本科生畢業(yè)設計 26 圖 重力荷載代表值簡圖 水平地震作用計算 框架側(cè)移剛度 D 值計算 （ 1）梁線剛度計算 (混凝土 C35， EC= ? N/mm2) 梁的線剛度： lIEK bcb ? cE －混凝土的彈性模量 l －梁的計算跨度 bI －梁的截面慣性矩， 揚州大學本科生畢業(yè)設計 27 對于現(xiàn)澆的樓面；中框架梁： IIb ? 邊框架梁： IIb ? 表 31 梁剛度 IC計算表 （ 27 / mKNE c ?? ） 斷面 b h （ m2） 跨度 L/（ m） 截面慣性矩 I0/（ m4） 邊框架梁 Ib＝ /（ m4） kb＝ EIb/l （ kNm） 中框架梁 Ib＝ （ m4） kb＝ EIb/l （ kNm） 10－ 2 10－ 2 104 10－ 2 10－ 2 104 10－ 2 104 10－ 2 10－ 2 104 10－ 2 104 補充： 矩形梁 kb＝ 104kNm （ 2） 柱側(cè)移剛度計算 212hkD c?? －柱線剛度（ hIEk ccc ? ） h －樓層高度 ? －節(jié)點轉(zhuǎn)動影響系數(shù)，由梁柱線剛度表查表取用 ck 揚州大學本科生畢業(yè)設計 28 表 32 邊柱線剛度 IC計算表（ 27 / mkNE c ?? ） 層次 斷面 b h/m 高度 H/m 截面慣性矩 I/m4 線剛度 HEIkc?/kN m 1 5 102 102 104 104 24 102 102 104 104 5 4 102 102 104 104 圖 KJ－ 4 線剛度示意圖 揚州大學本科生畢業(yè)設計 29 圖 KJ－ 1 15 線剛度示意圖 圖 KJ－ 8 線剛度示意圖 揚州大學本科生畢業(yè)設計 30 圖 KJ－ 9~13 線剛度示意圖 圖 KJ－ 1 17 線剛度示意圖 揚州大學本科生畢業(yè)設計 31 圖 KJ－ 18 線剛度示意圖 （ 3）柱子 D 值計算 計算結(jié)果如下： 底層柱：cbkkk ?? ，其他層柱：cbkkk 2?? ； 底層柱： kkc ??? ?，其他層柱： kkc ??2?。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 32 圖 KJ－ 4 側(cè)移剛度 D(單位： kN/m) 圖 KJ－ 1 15 側(cè)移剛度 D(單位： kN/m) 揚州大學本科生畢業(yè)設計 33 圖 KJ－ 8 側(cè)移剛度 D(單位： kN/m) 圖 KJ－ 9~13 側(cè)移剛度 D(單位： kN/m) 揚州大學本科生畢業(yè)設計 34 圖 KJ－ 1 17 側(cè)移剛度 D(單位： kN/m) 圖 KJ－ 18 側(cè)移剛度 D(單位： kN/m) 揚州大學本科生畢業(yè)設計 35 各層 D 值匯總： D1=18371+20472x3+21571x3+21571x5+21571x2+19860=315357kN/m D2=30728+37965x3+41920x3+41920x5+41920x2+35831=599654kN/m D3=30728+37965x3+41920x3+41920x5+40980x2+35831=597774kN/m D4=30728+37965x3+41920x3+41920x5+39920x2+35831=595654kN/m D5=25929+30809x3+32137x3+19513x5+31455x2+27700=402942kN/m 因為 D1 小于 D2 的 70%，故第一層做薄弱層設計 基本周期 自振周期計算 對于質(zhì)量和高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)，一般多采用頂點位移法計算結(jié)構(gòu)基本周期，公式為： TT ?? 01 ? 0? ：考慮非結(jié)構(gòu)墻體剛度影響的周期折減系數(shù)，當采用實砌填充磚墻時取 － ，本工程取 。 T? ：假想集中在各樓層面處的重力荷載代表值 1G 為水平荷載，按彈性方法所求得的結(jié)構(gòu)頂點假設位移。 結(jié)構(gòu)頂點假想位移計算見表 34 表 33 橫向框架頂點位移（ T? ）計算 層次 kNGi / kNGi /? iD mDG iii /1 ????? ? mi/? 5 8928 8928 402942 4 10155 19083 595654 3 10150 29233 597774 2 10261 39494 599654 1 9523 49017 315357 sT 6 2 2 ???? sT g ??? 揚州大學本科生畢業(yè)設計 36 橫向水平地震作用下樓層剪力 地震作用按《建筑抗震設計規(guī)范》（ GB50011－ 2020）中附錄 A 江蘇省揚州，抗震設防烈度為 7 度，設計基本地震加速度為 ，設計分組第一組，Ⅱ類場地， ?gT （表 － 2）， ?? （表 － 1）。 本工程結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切變形為主，采用底部剪力法計算水平地震作用。 sTsT g ＞6 2 ?? 故要考慮頂點附加地震作用 結(jié)構(gòu)底部總水平地震作用： eqEk GF 1?? 1? ：相應于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù) 。 eqG ：結(jié)構(gòu)等效總重力荷載 kNFkNFFkNGFkNGGTTsTTTFFTnEKEknneqEkniieqgggEknnn2 5 9 5)1 2 0 (2 9 5 0)1(3552 9 5 01 2 0 2 9 5 04 1 6 6 40 7 0 4 1 6 6 44 9 0 1 0 7 0 1 2 0 11m a x21111???????????????????????????????????????????????????????????????? 質(zhì)點 i 的水平地震作用 )1(1nEknj jjiii FHGHGF ????? 按 ，采用底部剪力法時，突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應，宜乘以增大系數(shù) 3，此增大部分不應往下傳遞，但與該突出部分相應的構(gòu)件應予計入。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 37 表 34 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震作用計算表 層次 hi(m) Hi(m) Gi (kN) GiHi(kN) ? jj ii HGHG (kNm) Fi (kN) Vi (kN) 5 4 8928 176774 768 1123 4 10155 160449 698 1821 3 10150 123830 537 2358 2 10261 88245 384 2742 1 5 5 9523 47615 208 2950 表中： ? GjHj=596913kNm 水平地震作用的位移計算 按《建筑抗震設計規(guī)范》（ GB50011－ 2020）中 條，本工程結(jié)構(gòu)平面、豎向均規(guī)則。 橫向水平地震作用下的位移驗算見下表： 表中： iV ：框架第 i 層的層間剪力 iu? ：框架第 i 層的層間位移 iu ：結(jié)構(gòu)頂點位移 l? ：各層的層間彈性角位移， iil hu??? 揚州大學本科生畢業(yè)設計 38 表 35 橫向水平地震作用下的位移驗算 層次 iV /kN ?iD /(kN/m) iu? /mm iu /mm ih /m iii hu??? 5 1123 402942 4 1/1435 4 1821 595654 1/1178 3 2358 597774 1/913 2 2742 599654 1/787 1 2950 315357 5 1/535 表中： ???iii DVu ， ??? iuu 由表中計算可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，為 1/535 。 GB500112020 表 規(guī)定當結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土框架時， ? ? 550/1?l? ， 基本滿足要求。 水平地震作用下框架內(nèi)力計算（ D