【正文】 層次 3 2 1 ih (m) iV (kN) ??sj ijD1 (N/mm) 47332 47332 邊 柱 1iD 8086 8086 1iV K y 1biM 1tiM 中 柱 2iD 13082 13082 2iV K y 1biM 2tiM 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 表 地震荷載作用下梁端彎矩、剪力及柱的軸力計(jì)算 注： M 的量綱為 kN m,V的量綱為 kN， N 的量綱為 kN， l 的量綱為 m； 柱軸力中負(fù)號(hào)表示拉力。 (a)框架彎矩圖 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 (b)梁端剪力及軸力圖 圖 水平地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力 及柱軸力圖 )( ,1 ijujibrblblblb MMii iM ??? ? () )( ,1 ijujibrblbrbrb MMii iM ??? ? () l MMVrblbb ?? () ?? ?? nh rblbi VVN 1 )( () 式中 lbi ， rbi — 分別表示節(jié)點(diǎn)左右的線剛度； lbM ， rbM — 分標(biāo)表示節(jié)點(diǎn)左右的彎矩； iN — 柱在 i 層的軸力，其中梁的線剛度取自表 ，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 。 層次 iV (kN) iD? (N/mm) iu? (mm) iu (mm) ih (mm) e? 3 47332 3 4800 410?? 2 47332 4800 410?? 1 5750 410?? 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 1y —— 與柱相鄰的上下橫梁線剛度不同時(shí)對(duì)反彎點(diǎn)高度比的修正，該一榀框 架上下橫梁線剛度相同，所以取為 0 2y —— 相鄰上層層高與本層層高不同時(shí)對(duì)反彎點(diǎn)高度比的修正系數(shù)。 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 對(duì) 所取一榀框架 進(jìn)行內(nèi)力分析。 水平地震作用下的位移驗(yàn)算 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移 iu)(? 和頂點(diǎn)位移 iu 分別按公式 ???? sj ijiiDVu1)( () 類(lèi)別 7 度 8 度 9 度 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于 的結(jié)構(gòu) () () 基本周期大于 的結(jié)構(gòu) () () 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 ?? ?? nk ki uu 1 )( () 計(jì)算，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 ，表中還計(jì)算了各層層間彈性位移角 /e i iuh? ?? ，如下所示 。m) 1iinjjjGHGH?? iF (kN) iV (kN) 3 2128 2 1 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 3F 3V 2F 2V 1F 1V (a)水平地震作用分布 (b)層間剪力分布 圖 橫向水平地震作用及樓層地震剪力 表 樓層最小地震剪力系數(shù) 注：基本周期介于 和 5s 之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值； 括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為 。m EKFV?1 322 FFV ?? 33 FV? 經(jīng)驗(yàn)算 nEKi jjiVG? ?? ? 保證了結(jié)構(gòu)的基本安全性 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見(jiàn)圖 。 所以： ?? sTg ? 0 . 9 0 . 91 m a x1 0 . 4 0( ) ( ) 0 . 0 8 0 . 0 5 50 . 6 1gTT??? ? ? ? 因?yàn)?1 0 .6 1 1 .4 0 .5 6gT s T s? ? ?， 需要考慮頂部附加地震作用的修正，由于 0 .3 5 0 .4 0 .5 5Tg? ? ?，則頂部附加地震作用系數(shù)為： 10. 08 0. 01 0. 08 0. 61 0. 01 0. 05 88n T? ? ? ? ? ? ? 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 可得頂部附加地震作用為： 0. 05 88 27 3. 07 16 .0 1N n E KFF?? ? ? ? ? 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用： EKnj jjiii FHGHGF??? 1 各樓層的地震剪力： ??? nk Ki FV 1 為保證結(jié)構(gòu)基本安全性，根據(jù)《建筑抗震規(guī)范》第 條規(guī)定 ， 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： nEKi jjiVG? ?? ? () 式中 EKiV — 第 i 層對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力； ? — 剪力系數(shù)， 經(jīng)查表 ? =； jG — 第 j 層的重力荷載代表值。 水平地震影響系數(shù) 1? 計(jì)算，結(jié)構(gòu)基本周期取頂點(diǎn)位移法的計(jì)算結(jié)果。 結(jié)構(gòu)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下列公式確定： neq iiGG?? ? =179。 結(jié)構(gòu)的基本自振周期 1 1 . 7 1 . 7 0 . 7 0 . 2 6 3 0 . 6 1T b sTs?? ? ? ? ? ? 取填充墻的周期影響系數(shù) T? = 表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算 水平地震作用及樓層的地震剪力計(jì)算 該建筑物的高度不超過(guò) 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可以用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。將一質(zhì)量均勻分布的懸臂結(jié)構(gòu)體系的基本周期用在重力荷載代表值水平作用下所產(chǎn)生的水平頂點(diǎn)位移表示。 位置 邊柱 中柱 ca 簡(jiǎn)圖 K 簡(jiǎn)圖 K 一般層 242ciii+ 1 2 3 42ci i i ii+ + + 2KK+ 底層 固結(jié) 2cii 12ciii+ KK++ 鉸結(jié) 2cii 12ciii+ + 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 自振周期計(jì)算 采用頂 點(diǎn)位移法。 表 框架柱 層數(shù) 邊柱（ 1 根） 中柱（ 3 根） D? K ca ijD / N/m K ca ijD / N/m 2～ 3 層 8086 13082 47332 1 層 將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得到框架各層層間側(cè)移剛度。 104 樓面做法 中框架梁 邊框架梁 現(xiàn)澆樓板 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 柱的側(cè)移剛度 D值按下式計(jì)算： 212cc iD ha= (32) 式中， ca 為柱側(cè)移剛度修正系數(shù) ，對(duì)不同情況按表 計(jì)算，其中 K 表示梁柱線剛度比。 600 179。 103 179。m ） 600179。 mm） Ic=b179。 104N/mm2 柱抗側(cè)移剛度計(jì)算 表 柱 線剛度計(jì)算表 柱高 （ m） b179。 103 4179。 600 179。 h3/12 Ib =2 I0 ib＝ ECIb/L （ kN h（ mm179。 圖 重力荷載代表值 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 框架側(cè)移剛度計(jì)算 框架梁線剛度計(jì)算 梁的截面慣性矩 bI = 0I? ， 0I 為梁矩形部分的截面慣性矩 ,? 為考慮樓板對(duì)梁的轉(zhuǎn)動(dòng)的約束作用而乘以的調(diào)整系數(shù)， ? 的值按表 選取。 則外墻單位墻面重力荷載為 15 kN/m3 +17kN/m3 +6 kN/m2= kN/m2 玻璃幕墻采用鋼化玻璃： kN/m2 墻體重力 荷載值計(jì)算結(jié)果 見(jiàn)表 。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 梁、柱、墻、窗、門(mén)重力荷載計(jì)算 荷載 計(jì)算結(jié)果 見(jiàn)表 表 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次 構(gòu)件 b/m h/m γ/(kN/m3) β g/(kN/m) L/m n Gi/kN 1 主梁 25 7 次梁 25 6 框架柱 25 4 2 主梁 25 7 次梁 25 6 框架柱 25 4 3 主梁 25 7 次梁 25 6 框架柱 25 4 注： β為考慮梁柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)； g表示單位長(zhǎng)度構(gòu)件重力荷載； L 為梁、柱長(zhǎng)度，其值取跨度長(zhǎng)度； n 為構(gòu)件數(shù)量。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 屋面及樓面的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面（從上到下）： 40mm厚 C20 細(xì)石混泥土保護(hù)層 22kN/m3= 改性瀝青油氈防水卷材（頂層做法） kN/m2 20mm厚 1:3 水泥 砂漿找平層 20 kN/m3= kN/m2 最薄處 20mm水泥膨脹珍珠巖找坡（ 2％）（平均厚 245mm） 13 kN/m3= kN/m2 100mm厚鋼筋混凝土板 25 kN/m3= kN/m2 ───────────────────────────────── 合計(jì) kN/m2 樓面板荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面 1（商場(chǎng)）： 20mm厚瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） kN/m2 30mm厚 1:4 干硬性水泥砂漿找平 20 kN/m3 m= kN/m2 120mm厚鋼筋混凝土板 25 kN/m3 m= 3 kN/m2 ───────────────────────────────── 合計(jì) kN/m2 屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : kN/m2 樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : kN/m2 屋面雪載標(biāo)準(zhǔn)值： 0krSS?? ? ? =式中： r? 為屋面積雪分布系數(shù)，取 =。 故而， h≥(1/35)2500=（單向板）。 1010mm4 樓板 根據(jù)《混凝土規(guī)范》 ，對(duì)于民用建筑樓板，其最小厚度為 60mm。 600179。 2/ 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 = 2mm 所以取 600600 =360000 2mm ＞ （ 符合要求 ） 柱慣性矩為： cI =1/12179。 310 179。 此建筑抗震等級(jí)為三級(jí)， N? 取 ， ? 取 ， Eg 取 15kN/ 2m ， n 為 2，混凝土為 C30，cf =。 ? ：考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取 ，不等跨內(nèi)柱取 ，等跨內(nèi)柱取 ； F：按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積； Eg ：折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算，也 可近似取 1215kN/ 2m ； n ：驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； cA ：柱截面面積； cf