【正文】 凝土標(biāo)號(hào) 層號(hào) 標(biāo)高（ m) 層高 混凝土標(biāo)號(hào) 5 C30 4 C30 3 C30 2 C30 1 C30 指導(dǎo)老師： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 力荷載代表值G A=G B=G B=G B=G B= 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 柱的側(cè)移剛度 D值按下式計(jì)算：2cc h12iD ??。根據(jù)梁柱線剛度 比 K 的不同，采用 D值法計(jì)算框 架剛度，由于本設(shè)計(jì)是現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，在計(jì)算樓、屋 時(shí) 梁的慣性矩，中間框架取 I=2I0?；炷翉椥阅Ａ浚?C30： E= 104N/mm2。C25:E= 104N/mm2；柱可分為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱等， K=∑i b/2ic(一般層） ， K=∑i b/ic(首層） ，α c=K/(K+2)(一般層） α c=(K+)/(2+K)(首層 )。計(jì)算結(jié)果分別見(jiàn)表 表 表 8。 指導(dǎo)老師： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 表 8 架柱側(cè)移剛度 D值 4(KN m)( 10 )?? 層次 1軸 邊框架柱 3軸 邊框架柱 4軸 邊框架柱 iD? K c? i2D K c? i1D K c? i2D 1 2 ～5 多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 本建筑物總高度為 ,且質(zhì)量和剛度沿高度分布也比較均勻，可采用 底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震作用。采用底部剪力法進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算時(shí)，只需知 道結(jié)構(gòu)基本周期。 （ 1）基本自振周期 結(jié)構(gòu)基 本周期計(jì)算采用能量法公式，能量法的理論基礎(chǔ)是能量守恒原理，即假 設(shè)結(jié)構(gòu)是一個(gè)無(wú)阻尼的彈性體系作自由振動(dòng)，其總能量在任何時(shí)刻保持不變。本設(shè) 計(jì)房屋外 墻 采用 200 厚粘土空心磚墻，內(nèi)墻 120mm粘土空心磚墻，其周期折減系數(shù) φ T取為 ，具體計(jì)算列于下表： 能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)的基本周期 層號(hào) Gi(KN) ∑ D （ 104 ）（ KN/m) △ ui=∑G i/Di ui=∑△u i GiUi GiUi2 5 4 3 2 1 ∑ T1= T1=2ψ i ?? ni iii uGG /2=2 / = （ 2) 水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值 指導(dǎo)老師： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 8 度（ ） ,設(shè)計(jì)地震分組為第二組，Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地 設(shè)結(jié)構(gòu)阻尼比為 ,地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)和形狀 參數(shù)不需進(jìn)行調(diào)整。 α max=, Tg= α 1=(1TTg) α max=( ) = T1 ＞ Tg = = 故應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。 FEK=α 1Geq= 4465= δ n=+= += Δ Fn=δ n FEK = = 由公式 Fi=??nj jjiiHGHG1(1δ n) FEK 得： 具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 表 9 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 號(hào) 層 高 hi/m Hi /m 樓層重力荷載代表值 Gi/kN 樓層地震作用 樓層地震剪力 Fi/kN Vi/kN 5 4 3 2 1 本結(jié)構(gòu)位于地震區(qū)，在進(jìn)行抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合下式要求： VEKi＞λ ??nij jG λ —— 剪力系數(shù)，本結(jié)構(gòu)取λ = 則有： VEK7＞ = VEK6=785KN＞ = VEK5=＞ = VEK4=＞ = VEK3=＞ = jnj jiiHGHG ? 指導(dǎo)老師： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 由以上驗(yàn)算結(jié)果可知均滿足要求。 表 10 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算 層次 Vi /kN ∑ Di /(N/mm) △ ui /mm ui /mm hi/mm θ e=△ui /hi 5 1109042 3600 1/ 4 1109042 3600 1/ 3 1576890 3600 1/ 2 1601318 3600 1/ 1 1226988 4850 1/ 由上表可知， 最大層間位移發(fā)生在第四層，其值為 1/＜ 1/550，滿足規(guī)范要求。 （ 3）水平地震作用下的框架內(nèi)力計(jì)算 以建筑圖中軸橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例，說(shuō)明計(jì)算方法及過(guò)程，其余框架內(nèi)力計(jì)算從略。 各柱反彎點(diǎn)高度 y的計(jì)算。 y=yn+y1+y2+y3 本設(shè)計(jì)中，底層柱需考慮 yn和 y2二層柱需考慮 yn， y1和 y3，三至六層柱只需考慮 yn。 各層柱端彎矩的計(jì)算見(jiàn)表 。 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下式子計(jì)算。計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 。 Mbl= )(,1 uijbjirblblb MMii i ?? ? Mbr= )(,1 ijujibrblbrb MMii i ?? ? Vb= l MM bb 21 ? Ni=?? ?nik krblb vv )( 表 11 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算 層 次 hi /m Vi /Kn ∑ Dij /(N/mm) 邊柱 中柱 Di1 Vi1 K y 1biM 1uiM Di2 Vi2 K y 2biM 2uiM 5 1109042 18566 24955 4 1109042 18566 24955 3 1576890 24762 37547 2 1601318 25194 38075 1 1226988 22965 24909 注：表中 M量綱為 kN m， V 量綱為 kN。 指導(dǎo)老師： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 表 12 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算 層次 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l Ｖ b lbM rbM l Ｖ b 邊柱 N 中柱 N 5 4 3 2 1 注： 1） 柱軸力的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。 2） 表中 M單位為 kN m， V 單位為 kN， N 單位為 kN，ｌ單位為 m。 水平地震作用下框架的彎矩圖、 梁端剪力 圖及 柱軸力圖如圖 。 左地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖 指導(dǎo)老師： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 左地震作用下框架受荷圖 指導(dǎo)老師： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 左地震作用下框架彎矩圖 左地震作用下框架軸力圖 指導(dǎo)老師： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 左地震作用下框架剪力圖 3 橫向框架內(nèi)力組合 （ 1）結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)。 結(jié)構(gòu)的 抗震等級(jí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、地震烈度、房屋高度等因素由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500112021 確定。本方案為 8度抗震區(qū)的框架建筑，房屋高度小于 30m，故屬于二級(jí)抗震等級(jí)。 （ 2）框架梁內(nèi)力組合。 (3)框架梁的內(nèi)力組合： 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)：根據(jù)《抗震規(guī)范》，本方案為二級(jí)抗震等級(jí)。 框架梁內(nèi)力組合： 本方案考慮了三種內(nèi)力組合，即 +， SGk + SQk 及 +。 考慮到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性內(nèi)力重分布的性質(zhì)，在豎向荷載下可以適當(dāng)降低梁端彎矩，進(jìn) 行調(diào)幅（調(diào)幅系數(shù)取 ），以減少負(fù)彎矩鋼筋的擁擠現(xiàn)象。 各層梁的內(nèi)力組合調(diào)整結(jié)果如下表： 梁彎矩組合設(shè)計(jì)值 層 梁 截面位置 內(nèi)力 豎向荷載 內(nèi)力 ③地震荷載 內(nèi)力組合 指導(dǎo)老師： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 號(hào) ①恒載 ②活載 豎向荷載內(nèi)力組合 豎向荷載內(nèi)力與地震作用內(nèi)力組合 ①+② ① + ② （① +② ） +③ （①+ ②） ③ 5 7— 8 左端 M V 跨中 M 右端 M V 8— 9 左端 M V 跨中 M 右端 M V 4 10— 11 左端 M V 跨中 M 右端 M V 11— 12 左端 M V 跨中 M 右端 M V 3 13— 14 左端 M V 跨中 M 右端 M V 14— 15 左端 M V 跨中 M 右端 M V 2 16— 17 左端 M V 跨中 M 右端 M V 指導(dǎo)老師： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 17— 18 左端 M V 跨中 M 右端 M V 1 19— 20 左端 M V 跨中 M 右端 M V 20— 21 左端 M V