【正文】 需要作薄弱層變形驗算否 否 不滿足 按罕遇地震烈度驗算薄弱 層彈塑性層間位移角 或 延性構(gòu)造措施 特殊延性構(gòu)造 結(jié)束 第一步、確定結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)布置 一、建筑結(jié)構(gòu)體系選型 (一 ) 合理選用結(jié)構(gòu)材料 建筑結(jié)構(gòu)材料是形成結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的特點，正確選用材料， 2 就成為經(jīng)濟(jì)合理地選型的一個重要方面。按材料分類的結(jié)構(gòu)類型如下： 砌體結(jié)構(gòu)體系 按建筑材料分類的結(jié)構(gòu)類型 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系 鋼結(jié)構(gòu)體系 鋼 —— 混凝土組合結(jié)構(gòu)體系 (二 ) 合理選擇結(jié)構(gòu)受力體系 現(xiàn)代建筑中，建筑物的造型可劃分為兩大類：多層及高層建筑、單層大跨度建筑，按結(jié)構(gòu)受力形式分類，常用的結(jié)構(gòu)體系大體如下： 混合結(jié)構(gòu)體系 框架結(jié)構(gòu)體系 多層及高層建筑 剪力墻結(jié)構(gòu)體系 (包括框架 —— 剪力墻、全剪力墻結(jié)構(gòu) ) 筒體結(jié)構(gòu)體系 (包括框筒、筒中筒、成束或組合筒體結(jié)構(gòu) ) 巨型結(jié)構(gòu)體系 單層大跨度建筑 平面結(jié)構(gòu)體系：門式剛架、薄腹梁結(jié)構(gòu)、 桁 架結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu) 空間結(jié)構(gòu)體系：殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)體系 多層與小高層常采用框架結(jié)構(gòu)體系。其整體性和抗震性均好于混合結(jié)構(gòu)，且平面布置靈活，可提供較大的使用空間，也可構(gòu)成豐富多變的立面造型。在地震作用下，這種延性框架具有良好的抗震性能。 地震區(qū)框架結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先考慮選擇現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系，其次是裝配整體式框架結(jié)構(gòu)體系，現(xiàn)已很少采用裝配式框架結(jié)構(gòu)體系；非地震區(qū)的框架結(jié)構(gòu)則可以根據(jù)施工條件等因素具體選定。鋼框架的抗震性能優(yōu)于鋼筋混凝土框架；鋼梁、鋼柱相對混凝土梁、柱截面較 小，增大了有效使用面積；鋼框架自重較輕，大大降低了基礎(chǔ)造價；且施工周期短，具有良好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。 (4)框架結(jié)構(gòu)體系選用限值：框架結(jié)構(gòu)體系的抗側(cè)剛度主要取決于梁柱的截面尺寸，一般梁柱截面慣性矩較小，在水平荷載作用下的側(cè)向變形較大，抗側(cè)移能力較弱，屬較柔結(jié)構(gòu)。而且高度增加時，框架結(jié)構(gòu)頂點位移和層間相對位移較大，使得非結(jié)構(gòu)構(gòu)件 (如填充墻、建筑裝飾、管道設(shè)備等 )在地震時破壞較嚴(yán)重。 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)是 6～ 15 層，最經(jīng)濟(jì)是 10 層左右；規(guī)范規(guī)定不超過 12 層的鋼結(jié)構(gòu)房屋可采用鋼框架結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)高寬比不宜超過表 12 的限值；抗震等級見表 1— 3 所示。 建筑結(jié)構(gòu)的總體布置，是指其對高度、平面、立面和體型等的選擇，除應(yīng)考慮到建筑使用功能、建筑美學(xué)要求外，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求 。設(shè)計要達(dá)到先進(jìn)合理，首先取決于清晰合理的概念，而不是僅依靠力學(xué)分析來解決。 （一） 結(jié)構(gòu)總體布置原則 控制高寬比 在高層建筑中，結(jié)構(gòu)的位移常常成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要控制因素、而且隨著建筑高度的增加，傾覆力矩將迅速增大。一般應(yīng)滿足表 12的要求。 減少平面和豎向布置的不規(guī)則性 4 結(jié)構(gòu)平面應(yīng) 盡量設(shè)計成規(guī)則、對稱而簡單的形狀，使結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心盡量重合，以減少因形狀不規(guī)則產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的可能性。結(jié)構(gòu)上部形成縮小面積的突出部分，這種剛度突變在地震作用下會產(chǎn)生鞭梢效應(yīng)，要采取特殊的措施加強。溫度縫、沉降縫和防震縫將高層建筑劃分為若干個結(jié)構(gòu)獨立的部分，成為獨立的結(jié)構(gòu)單元。 (2)控制結(jié)構(gòu)高寬比，以減少水平荷載下的側(cè)移，其高寬比限值見表 12。 (4)房屋的總長度宜控制在最大溫度伸縮縫間距內(nèi)，當(dāng)房屋長度超過規(guī)定值時，可設(shè)伸縮縫將房屋分成若干溫度區(qū)段。 鋼筋混凝土承重框架的布置 柱網(wǎng)確定后，沿房屋縱橫方向布置梁系，形成橫向框架和縱向框架，分別承受各自方向上的水平作用。 (1)橫向框架承重方案：橫向框架承重方案是在橫向上布置主梁，在縱向上設(shè)置連系梁。由于橫向框架跨數(shù)較少，主梁沿框架橫向布置有利于增加房屋橫向抗側(cè)移剛度。不利的一面是由于主梁截面尺寸較大，對于給定的凈空要求使結(jié)構(gòu)層高增加。樓面的豎向荷載主要沿縱向傳遞。不利的一面是進(jìn)深尺寸受到板長度的限制，同時房屋的橫向 剛度較小。樓板的豎向荷載沿兩個方向傳遞。 由于這種方案沿兩個方向傳力，因此各桿件受力較均勻，整體性能也較好，通常按空間框架體系進(jìn)行內(nèi)力分析。高層建筑承受的水平荷載較大，應(yīng)設(shè)計為雙向抗側(cè)力體系，主體結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用鉸接，也不應(yīng)采用橫向為剛接、 縱向為鉸接的結(jié)構(gòu)體系。 第二步、初步選定梁柱截面尺寸及材料強度等級 一、 初估梁柱截面尺寸 （ 1）框架梁截面尺寸：框架梁的截面尺寸應(yīng)該根據(jù)承受豎向荷載的大小、梁的跨度、框架的間距、是否考慮抗震設(shè)防要求以及選用的混凝土材料強度等諸多因素綜合考慮確定。梁寬 b=(1/2～ 1/3)h。 (2)框架柱截面尺寸：框架柱的截面形式通常大多為方形、矩形。多層房屋中，框架柱截面的寬度和高度不宜小于 300mm；高層建筑中，框架柱截面的高度不宜小于400mm，寬度不宜小于 350mm。柱凈高與截面高度之比宜大于 4。 在計算中，還應(yīng)注意框架柱的截面尺寸應(yīng)符合規(guī)范對剪壓比 ( 0/ cccc hbfV )、剪跨比 6 ( cVhM/?? )、軸壓比 ( cccN hbfN /?? )限值的要求，如不滿足應(yīng)隨時調(diào)整截面尺寸，保證柱的延性。 φ—— 地震及中、邊柱的相關(guān)調(diào)整系數(shù)， 7 度中間柱取 邊柱取 ， 8 度中間柱取 、邊柱取 ； G—— 結(jié)構(gòu)單位面積的重量 (豎向荷載 )，根據(jù)經(jīng)驗估算鋼筋混凝土高層建筑約為12～ 18kN／ m2。 鋼筋的強度等級：縱向鋼筋宜采用 II、 III 級變形鋼筋，箍筋宜采用 I、 II 級鋼筋。 選取計算單元（所需計算的一榀或幾榀框架），畫出計算簡圖，標(biāo)出計算跨度、柱的計算高度，并對 柱編號（材料、截面和高度相同的編同一號）。 容重????? lhbG )( 混凝土容重： 25KN/m3 梁柱自重可列表，以方便 后面的計算。 墻體容重墻厚）（墻寬墻高 ????? 單位面積上墻重量墻體面積 ?? 黏土磚的容重： 19KN/m3 同上列表： 墻 體 每片面積 片 數(shù) 重量 女兒墻 高寬 = 每層片數(shù)層數(shù) = 底層縱墻 底層橫墻 其他層縱墻 其他層橫墻 荷載分層總匯 屋面重力荷載代表值 Gi=屋面恒載 +50%屋面活荷載 +縱橫梁自重 +樓面下半層的柱及縱橫墻自重； 各樓層重力荷載代表值 Gi=樓面恒荷載 +50%樓面活荷載 +縱橫梁自重 +樓面上下各半層的柱及縱橫墻自重； 總重力荷載代表值 ???ni iGG 1 二、剛度參數(shù)計算 梁的線剛度計算： 各層梁分別列表計算：（表的形式根據(jù)具體情況合理調(diào)整） 8 框 架 橫梁 跨度 l (m) 截面 hb? (m2) E （ KN/m2） 1230 bhI ? bI （ m4） lEIk bb ? 中 框 架 左 bI?2 右 bI?2 邊 框 架 左 bI? 右 bI? 柱的線剛度計算 各層柱分別列表計算： 層 次 柱號 Z 截面 hb? 柱高 H (m) E （ KN/m2） 123bhIc ? HEIk cc ? 底層 二層 … 橫向框架柱的側(cè)移剛度值 根據(jù) D 值法，第 i 層第 j 根柱的側(cè)移剛度為： 212hkD cij ?? 式中， α體現(xiàn)了節(jié)點轉(zhuǎn)角的影響，對于框架一般層的邊柱與中柱和 首層的邊柱與中柱的 α值詳見課本 P119 表 54。 T? —— 結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向位移，即為把集中在各樓層處的重力荷載代表值視為作用在樓面處的水平力時，按彈性剛度計算得 到的結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向位移（ m）。 iD —— 第 i 層柱的側(cè)移剛度之和（前面已算出）。 eqEK GF 1?? )1(1nEKnj jjiii FHGHGF ????? EKnn FF ??? 列表計算： 第六步、多遇烈度地震作用下結(jié)構(gòu)層間彈性變形驗算 層間剪力的計算（課本 P119） 10 ???nik ki FV （ 512） 層間彈性變形計算