【導(dǎo)讀】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（方案一）

　　

【正文】 [() 16+() ]= 22 （ 4）內(nèi)橫墻 ()() = 一層墻體總重： 1墻G =+++= 二～ 五 層墻體重 （ 1） 外縱墻 （ ） [() ( 21+ 5+)]= (2) 外橫墻 25（ ） [() ] == (3) 內(nèi)縱墻 64（ [（ ） 17] == （ 4）內(nèi)橫墻 ()= 二～三層墻體重： 32 墻墻 GG ? = 54 墻墻 GG ? =+++= 女兒墻自重 女G = = 屋面的自重 屋G = = 樓面的自重 （ 1） 樓面自重 （ +） [（ ）（ ） ]= = （ 2）樓梯板重 23 ()()= （ 3）用水房間樓面重 = 由此可知： 321 樓面樓面樓面 GGG ?? =++= 4樓面G =++ 地面的自重 = 屋、樓面活荷載 （ 1）屋面活荷載取活荷載 2/mkN 屋面活G = = （ 2） 樓面活荷載 ① 教室、會(huì)議室、閱覽室（樓面活荷載取 2/mkN ） [() () 9+() ()] = ② 走廊及樓梯活荷載取 2/mkN [（ ）（ ） + ] = = 可得： 樓面活G =+= 167。 各層集中質(zhì)量 表 各層集中質(zhì)量 層數(shù) 恒載（ kN ） 活荷載（ kN ） 合計(jì)（ kN ） 五層 5梁G +1/2（ 55 柱墻 GG ? ） + 女兒墻G + 屋頂G =+1/2 （ + ）++= 1/2 = 24 四層 4梁G +1/2（ 44 柱墻 GG ? + 55 柱墻 GG ? ） + 4樓面G =+1/2 （ +++ ）+= 1/2 = 三層 3梁G +1/2（ 33 柱墻 GG ? + 44 柱墻 GG ? ） + 3樓面G =+1/2 （ +++ ）+= 1/2 = 二層 2梁G +1/2（ 22 柱墻 GG ? + 33 柱墻 GG ? +） + 2樓面G =+1/2 （ +++ ）+= 1/2 = 一層 1梁G +1/2（ 11 柱墻 GG ? + 22 柱墻 GG ? +） + 地面G =+1/2 （ +1188++ ）+= 1/2 = 恒荷載取全部，活荷載取 50%，各層重力荷載集中于樓蓋標(biāo)高處，其代表值見(jiàn)圖 ： 25 圖 重力荷載代表值 26 第六章 水平地震作用下框架的側(cè)移驗(yàn)算 167。 橫梁線(xiàn)剛度 框架柱一層采用 C35，二～五層框架柱采用 C30 混凝土，框架梁均采用 C30 混凝土。 C35 混凝土 24 / mmNE c ?? ； C30 混凝土 24 / mmNE c ?? ，包頭地區(qū)抗震設(shè)防烈度為八度，基本地震加速度為 . 在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面的樓板可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減小梁的側(cè)移?？紤]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 iib ? ，對(duì)中框架取 iib? 。其中 0i 為矩形梁截面慣性矩。 167。 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 橫梁線(xiàn)剛度的計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 ，混凝土等級(jí)為 C30 表 橫梁線(xiàn)剛度 類(lèi)別 層次 cE b h 0i l LiEc /0 LiEc / 0 LiEc / 0 KL2 1～5 ? 300600 109 6600 1010 ? ? 走道梁 1～5 ? 300600 109 3000 ? ? ? 附：表格中 cE 單位為 2/mmN ； 0i 123bh? 單位為 4mm ； bi 單位為 4mm ； b、 h與 l單位 27 均為 mm 。 柱線(xiàn)剛度 ci 計(jì)算 柱的線(xiàn)剛度計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 ，混凝土等級(jí)為一層 C35，其余為 C30。 表 柱的線(xiàn)剛度 層次 ch cE b h ci ccc hiE / 1 5000 ? 600 600 ? ? 2～ 5 3900 ? 550 550 ? ? 附：表格中 cE 單位為 2/mmN ； 0i 123bh? 單位為 4mm ； bi 單位為 4mm ； ck 單位為 mmN? ；b、 h與 l 單位均為 mm 。 柱的側(cè)移剛度 D 值的計(jì)算 （ 1） 計(jì)算方法 柱的側(cè)移剛度 D值按 D=212hic?計(jì)算，計(jì)算方法如表 表 柱的 D值計(jì)算方法 位置 邊柱 中柱 ? K K 一般層 ciiiK 2 42 ?? ciiiiiK 2 4321 ???? KK??2? 底層 （固結(jié)） 42iiK? ciiiK 21 ?? KK??? ? （ 2） 中框架柱側(cè)移剛度計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 ，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 28 圖 中框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 29 表 中框架 D 值的計(jì)算 首層柱 D值計(jì)算 D CbKKK ?? KK??? ? D= 212hkc? （ mkN/ ） )/( mkND? 中柱 （ 8根） 10)( 4??? ??? 24 5 ??? =21281 ?D =(21281+146550)8=287488 邊柱 （ 8根） 44? ?? ??? 24 4 ??? =14655 2～ 5層柱 D值的計(jì)算 D CbKKK 2?? KK??2? D=212hkc? （ mkN/ ） )/( mkND? 中柱 （ 8根） 4 10)(2 ?? ???= ?? 24 7 ???=22042 ?D =(22042+13615) 8=285256 邊柱 （ 8根） 4 ?? ?? = ?? 24 ???=13615 (3) 邊框架柱側(cè)移剛度計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 ，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 30 圖 邊框架柱計(jì)算簡(jiǎn)圖 表 邊框架柱 D值的計(jì)算 首層 D值計(jì)算 D CbKKK ?? KK??? ? D=212hkc? （ mkN/ ） )/( mkND? 中柱 （ 4 根） 10)( 4 4? ??? ??? 1 9 5 1 9 9 24???? 1314764 )1335019519(?? ??? D 邊柱 （ 4 根） 44? ?? ??? 1 3 3 5 0 0 24???? 31 2～ 5層柱 D 值計(jì)算 D CbKKK 2?? KK??2? D=212hkc? （ mkN/ ） )/( mkND? 中柱 （ 4根） 10)(2 4 4? ????? ?? 23169 24??? 13 68 004 )11 03 123 16 9(?? ??? D 邊柱 （ 4根） 44? ???? ?? 11031 24??? （ 3） 樓梯間框架柱側(cè)移剛度計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 ，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 圖 樓梯間柱計(jì)算簡(jiǎn)圖 32 表 樓梯間框架柱側(cè)移剛度計(jì)算 層次 D CbKKK ??（CbKKK 2?? ） KK??? ? （KK??2?） D=212hkc? （ mkN/ ） )/( mkND? 1 1根 44? ?? ??? 1 3 3 5 0 0 24???? 13350 2～5 1 根 44? ???? ?? 1 10 31 24???? 11031 （ 4） 各樓層框架柱總的側(cè)移剛度 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間側(cè)移剛度 ?iD ，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 表 各層框架間縱向柱總的側(cè)移剛度 層次 1 2 3 4 5 ?iD 422314 423181 423181 423181 423181 由上表可知 ?? 21 / DD =422314/423181=＞ ,則該框架為規(guī)則框架。 167。 橫向框架自振周期 按質(zhì)點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期，先求出頂點(diǎn)的水平位移△ T 按照公式TT 01 ?? ,計(jì)算框架基本周 期。計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 0? —— 基本周期調(diào)整系數(shù)，考慮填充墻對(duì)框架剛度的影響，取 ； 33 表 橫向框架頂點(diǎn)位移 層次 )(kNGi )(kNGi? )( mkNDi 層間相對(duì)位移 )(/ mDG iii ??? △ T （ s ） 5 423181 4 423181 3 423181 2 423181 1 423181 01 ??T = ? 167。 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 本設(shè)計(jì)中，建筑高度為 不超過(guò) 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，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。 本設(shè)計(jì)位于包頭市八度抗震區(qū)，抗震設(shè)防第一組Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地，基本地震加速度為 ，查表得結(jié)構(gòu)地震周期值 )( sTg ? ，地震影響系數(shù)最大值取 ?? 。 結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按公式 eqG1? 計(jì)算，由 sTsT g , ?? a ?????????????????? ?? TT g 8 3 1 1 1 0 ????? eqEK GF ? kN 因 sT ? ＞ gT = = ，所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用，頂部附加地震作用系數(shù)，由 公式 1 ?? TS n 得： 1 1 ????nS 頂部附加地震作用 34 △ kNFF EKn 2 8 3 01 1 ???? ? 其余各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用按???? nj ii iinEKi HGHGFF1)1( ? 來(lái)計(jì)算，簡(jiǎn)化后的計(jì)算公式為：????? nj iiiiiHGHGF18 8 8 3 0 ，各層地震剪力按式 ??? ni ki FV 1 來(lái)計(jì)算，具體計(jì)算見(jiàn)表： 表 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表 層次 h )(mHi )(kNGi )( mkNHG ii ? ? jjii HGHG )(kNFi )(kNVi 5 4 3 2 623847 1 jjHG? =++++ = mkN/ 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度分布見(jiàn)圖 35 圖 地震作用和層間剪力 167。 水平地震作用下位移計(jì)算 水平地震作用下位移計(jì)算見(jiàn)表 表 水平地震作用下位移計(jì)算 層次 層間剪力 )(kNVi 層間剛度 )(iD iiii DV?? ?1?? 層間 )(mhi 層間相對(duì)轉(zhuǎn)角 查表得：鋼筋混凝土框架梁彈性層間位移角限值 ??c? =5501 ，根據(jù)變形驗(yàn)算，層間最大位移發(fā)生在第一層，其值 55016611 ? 滿(mǎn)足要求。 5 423181 21671 4 423181 11821 3 423181 8481 2 423181 7271 1 422314 6611 36 167。 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析 橫向框架第 5 軸柱端彎矩及剪力計(jì)算 用 D 值法計(jì)算，求得框架第 i 層的層間剪力 iV 后， i層 j柱分配到的剪力 ijV 以及該層 柱上下端的彎矩 uijM 和 dijM ，分別按下