【正文】 ?????27 橫向地震作用計(jì)算襄樊地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 ，場(chǎng)地類(lèi)別為二類(lèi)場(chǎng)地，地震分組為第一組設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)特征周期為 Tg=，阻尼比 . =[8]max?由于 = ==（s） ，可以不考慮頂點(diǎn)附加地震作用。結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：= ?71iG??==各層橫向地震剪力計(jì)算見(jiàn)表 51ii EKjjHFG?橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見(jiàn)圖表 各層橫向地震作用及樓層地震剪力層次（ mih）iH（m ）iG（kN） ??iHkNm?71ijG??iF（ kN）iV（ kN）5 4 3 2 281 5 5 橫向框架抗震變形驗(yàn)算表 橫向框架抗震變形驗(yàn)算注：層間彈性相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿(mǎn)足要求。 （若考慮填充墻抗力作用為 1/550）e? 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析本設(shè)計(jì)取中框架為例，柱端計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表。30框架梁端彎矩,剪力及軸力計(jì)算表如下：框架梁端彎矩,剪力及軸力計(jì)算表AB 跨 BC 跨 柱軸力跨層1 M 左 M 右 VB 1 M 左 M 右 VB NA NB5 4 3 2 1 3233 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析 用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對(duì)一般的工業(yè)與民用建筑可以不考慮活荷載的不利布置。將框架視為兩端固定梁，計(jì)算固端彎矩。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表固端彎矩計(jì)算層數(shù) 簡(jiǎn)圖 邊跨框架梁頂層q=1/12(ql2)=1/12=底層q=1/12(ql2)=1/12=中間跨框架梁頂層q=1/12(ql2)=1/12=底層q=1/12(ql2)=1/12= 考慮框架對(duì)稱(chēng)性，取半框架計(jì)算，半框架的梁柱線(xiàn)剛度如圖各桿端分配系數(shù)見(jiàn)表35各桿端分配系表層號(hào) 節(jié)點(diǎn) A 各桿端分配系數(shù) 節(jié)點(diǎn) B 各桿端分配系數(shù)A5A4 B5B4 頂層A5B4 B5A5 B5C5 A4A5 A4A3 B4B5 B4B3 層 A4B4 B4A4 B4C4 A1A2 A1A0 B1B2 B1B0 底層A1B1 B1A1 B1C1 36遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為 1/2；恒荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見(jiàn)圖，框架的彎矩圖見(jiàn)圖；活荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見(jiàn)圖，框架的彎矩圖見(jiàn)圖。上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁0 0 5層 4層 3層 37 2層 1層 圖 恒載彎矩分配表A B38上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁0 0 5層 4層 3層 2層 39 1層 圖 活載彎矩分配表A B4041424344 梁端剪力及柱軸力的計(jì)算梁端剪力： qmV??式中： —— 梁上均布荷載引起的剪力， ；qV12ql? —— 梁端彎矩引起的剪力， 。PAB 跨：四五層梁在恒載作用下，梁端剪力及柱軸力計(jì)算為例。m（m（m（m（五層梁端剪力：V qA = VqB= =1/2=調(diào)幅前：V mA= VmB=()/=VA= VqA + VmA ==VB = VqB VmB =+=調(diào)幅后：V mA= VmB=VA= VqA + VmA ==VB= VqB VmB =+=45同理可得四層梁端剪力：V qA = VqB= =1/2=調(diào)幅前：V mA= VmB=()/=VA= VqA + VmA ==VB= VqB VmB =+=調(diào)幅后：V mA= VmB=VA= VqA + VmA ==VB= VqB VmB =+=五層 A 柱柱頂及柱底軸力： = =+= P? =+=八層 C 柱柱頂及柱底軸力： =+++= = +=其他層梁端剪力及柱軸力計(jì)算見(jiàn)表 內(nèi)力組合 框架梁內(nèi)力組合在恒載和活載作用下，跨間 可以近似取跨中的 代替：maxMM2ax18ql???左 右式中 、 ——梁左、右端彎矩，見(jiàn)圖括號(hào)內(nèi)數(shù)值。GA46圖 框架梁內(nèi)力組合圖 圖 調(diào)幅前后剪力值變化圖中 MGA、 MGB——重力荷載作用下梁端的彎矩； MEA、M EB——水平風(fēng)作用下梁端的彎矩 RA、R B——豎向荷載與風(fēng)荷載共同作用下梁端反力。MGA 及 的具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表, 表中 RA、M GA、 均有兩組數(shù)據(jù)。注意在截面配筋時(shí)，組合表中地震力組合的內(nèi)力均應(yīng)乘以 后再與靜力組RE?合的內(nèi)力進(jìn)行比較，挑選出最不利組合。7503?0175h?梁的縱筋最小配筋率：支座： 2 %??()%????故： 2， 55跨中： 2 %371549m??()%????故： 21minsA梁的箍筋的配筋率： in0././.sytyvf??因結(jié)構(gòu)、荷載的對(duì)稱(chēng)性，故整個(gè)框架采用左右對(duì)稱(chēng)配筋。當(dāng)梁上部受拉時(shí)，按矩形截面設(shè)計(jì)。梁的正截面強(qiáng)度計(jì)算：跨中下部受拉，按 T 形截面設(shè)計(jì)，翼緣計(jì)算寬度按跨度考慮時(shí)，fb0/??1()(0/2) kNmk???????故屬于第一類(lèi)截面2 6 210/scfMbh???/.430715?.0?56??????2/4715/ m???2， （滿(mǎn)足）min49minsA?梁的正截面計(jì)算選配鋼筋樓層截面M（)b h0 210scfMbh??1s?????10cfybhA?配筋 面積配筋率1 300 715  5C25 2454 2 2400 715 4C22 1520 3 300 715 1964 4 300 715 4C251964 一層5 2400 715 4C20 1256 1 300 715 4C25 1964 2 2400 715 4C22 1520 3 278 300 715 3C22 1140 二層4 300 715 3C22 1140 575 2400 715 4C22 1520 1 300 715 4C25 1964 2 2400 715 4C22 1520 3 300 715 1140 4 300 715 3C223C22 1140 三層5 2400 715 4C22 1520 1 300 715 4C25 1964 2 2400 715 4C22 1520 3 300 715 1140 4 300 715 3C223C22 1140 四層5 2400 715 4C22 1520 1 300 715 3C18 703 2 2400 715 2C18 509 五層3 300 715 3C18 703 584 300 715 703 5 2400 715 2C18 509 實(shí)驗(yàn)和理論分析證明，翼緣對(duì)提高 T 型截面梁的受剪承載力并不很顯著，因此， 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在計(jì)算 T 形截面梁的承載力時(shí)，仍取腹板寬度 b 并按矩形截面計(jì)算。由表查得：AB 跨：順時(shí)針?lè)较? =mlb rbM逆時(shí)針?lè)较? =mlMrBC 跨：順時(shí)針?lè)较? =177。m lb逆時(shí)針?lè)较? = lbMr剪力調(diào)整:AB 跨：+ = +=m=(+)=mlbMr=(+)1/2= kN（kN ） 調(diào)整后的剪力 V（kN） （kN）RE?? ?300715 300715 300103＞V103＞V103＞V箍筋直徑 Φ（mm）肢數(shù) n=2。 Φ=8 n=2。?103＞VRE?103＞(%)svstA??? ()tsyf? 第二層框架梁設(shè)計(jì)剪力：AB 跨：順時(shí)針?lè)较? =mlbMrbM逆時(shí)針?lè)较? =ml rBC 跨：順時(shí)針?lè)较? =177。m lb逆時(shí)針?lè)较? = lbr剪力調(diào)整:AB 跨：+ = +278=m=(+)=mlbMr61=(+)1/2= kN（kN ） 調(diào)整后的剪力 V（kN） （kN）RE?? ?300715 300715 300103＞V103＞V103＞V箍筋直徑 Φ（mm）肢數(shù)（n）n=2。 Φ=8 n=2。?103＞VRE?103＞(%)svstA??? ()tsyf? 62 柱截面設(shè)計(jì) B 柱截面設(shè)計(jì)以第一，二層 B 柱為例，對(duì)圖中的 Ⅰ Ⅰ，ⅡⅡ，ⅢⅢ，截面進(jìn)行設(shè)計(jì)。梁先屈服使整個(gè)框架有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移增大，抗震性能較好。因此，在框架設(shè)計(jì)中，應(yīng)體現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”，即一、二級(jí)框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除頂層和軸壓比小于 者外（因頂層和軸壓比小于 的柱可以認(rèn)為具有與梁相近的變形能力） 。b地震往返作用，兩個(gè)方向的彎矩設(shè)計(jì)值均應(yīng)滿(mǎn)足要求，當(dāng)柱子考慮順時(shí)針彎矩之和時(shí)，梁應(yīng)考慮逆時(shí)針?lè)较驈澗刂?，反之亦然。由于框架結(jié)構(gòu)的底層柱過(guò)早出現(xiàn)塑性屈服，將影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形能力。因此，二級(jí)框架底層柱底考慮 的彎矩增大系數(shù)。mbM? 右震 +=mb第一層梁與 B 柱節(jié)點(diǎn)的柱端彎矩值由內(nèi)力組合表查得：左震 +=m梁端 取左震， 也取左震：bc?=mc bM取 180。mM將 和 180。= （）c???= kNm=+=m?對(duì)底層柱底（IIIIII 截面）的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)考慮增大系數(shù) 。mcM??根據(jù) B 柱內(nèi)力組合表，選擇最不利內(nèi)力并考慮上述各種調(diào)整及抗震調(diào)整系數(shù)后，各截面控制內(nèi)力如下：ⅠⅠ截面：① ==mM =ⅡⅡ截面：① ==m = ⅢⅢ截面：① ==m =截面采用對(duì)稱(chēng)配筋，具體配筋見(jiàn)表，表中： 0MeN?203ahmh????取 ??當(dāng) ＜15 時(shí),取 =,lh??0l2? 5isea??2022()4ileh? 10()cNfb???大 偏 心 受 壓（小偏心受壓）(8)(bcbcshfea??????01()2)csysxNfbhA?????大 偏 心 受 壓650()2()cmsysNebhfAfa??????小 偏 心 受 壓式中 —— 軸向力對(duì)截面形心的偏心距；0e—— 附加偏心距；a—— 初始偏心距；ie—— 偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)；1?—— 考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)構(gòu)件截面曲率的影響系數(shù)；2 —— 偏心距增大系數(shù)；?—— 軸力作用點(diǎn)到受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離；e—— 混凝土相對(duì)受壓區(qū)高度；?、 ——受拉、受壓鋼筋面積。m) N(kN) (mm)0l4875 5000(m2)bh600565 600565 600565(mm) (mm). (mm)ae20 20 20 20 20 20(mm) 66 1?1 1 1 1 1 121 1 1 1 1 1? (mm) e(mm) ? 偏心性質(zhì) 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心39。,ulcM取調(diào)整后的彎矩值，一般層應(yīng)滿(mǎn)足 = ,底層柱底應(yīng)cM?b考慮 的彎矩增大系數(shù)。m =183