【正文】 7 177。3 177。11.58 177。 177。9 177。5 177。14.18 177。 177。9 177。5 177。14.18 地震荷載④ 177。142.71 177。289.75 177。129.04 177。78.63 177。159.01 177。371.02 177。12.81 177。96.37 177。159.01 177。371.02 177。12.81 177。96.37 Mmax及 N 395.11 451.38 2246.31 286.95 522.9 3241 2286 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 Nmin及 M 7 301.98 1910.81 126.47 441.76 3211 2256 Nmax及 M 395.11 451.38 2246.31 286.95 522.9 3241 2286 Vmax 重力荷載計(jì)算 梁柱自重 梁柱的抹灰近似按加大梁寬及柱寬考慮。 表 截面 m178。 長(zhǎng)度 m 每根重量 Kn 梁 柱 墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值 墻體采用普通粘土磚（內(nèi)墻 240mm，外墻 370mm），內(nèi)外墻均采用 20mm 厚抹灰，故： 外墻體單位面積重量為 19+172=內(nèi)墻體單位面積重量為 19+172= kN/ 2m 墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算見下表 。 表 樓層 墻體 每片面積 單位面積總量 重量 片數(shù) 34層 外（縱 橫）墻 5181 3238 32 20 內(nèi)（縱 橫）墻 7043 7703 64 70 2層 外（縱 橫）墻 4 3701 2313 16 10 內(nèi)（縱 橫）墻 4 5030 5502 32 35 1層 外（縱 橫）墻 5 4626 2891 16 16 內(nèi)（縱 橫）墻 5 6288 6878 32 35 屋面女兒墻自重標(biāo)準(zhǔn)值 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 女兒墻 采用 240mm 厚普通粘土磚，其高度為 ，外側(cè)粉刷，故墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值為： 1（ 2+2） 19+1（ +） 217= 各屋層重力荷載代表值 頂層重力荷載代表值包括：屋面及女兒墻自重， 50%屋面雪荷載，縱橫梁自重，半層柱自重，半層墻體自重；其他層重力代表值包括：樓面荷載， 50%樓面均布荷載，縱橫梁自重，樓面上下各半層柱及墻體自重。各層重力荷載代表值分別計(jì)算如下： 第四層： 3G =+()(+50%)+(93)+(54) +(5181+3238+7043+7703)/4=22495kN 第三層 3G =()+()250%+93+54+(5181+3238+7043+7703)/4=21002Kn 第二層 2G =()+ ()250%+93+(54) +(54) +(5181+3238+7043+7703)/450%+(3701+2313+5030+5502)/450%=20487kN 第一層 1G =（ ） +（ ） 2 50%+ 93+（ 54 ） + （ 54 ） + （ 3701+2313+5030+5502 ） /4 50%+（ 4626+2891+6288+6878） /4 50%=28467kN 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 圖 各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值 建筑物總重力荷載代表值為： 92471kN 框架橫向測(cè)移剛度計(jì)算 1）梁的線剛 度計(jì)算。梁的線剛度計(jì)算見下表，混凝土強(qiáng)度為 C30。 表 梁線剛度 編號(hào) 截面 /m2 跨度 /m 慣性矩 邊框架梁 中框架梁 Io/m4 Ib/m4 ib/ Ib//m4 ib/ KL? 103 103 15648 KL? 103 103 20864 2）柱剛度計(jì)算。柱的剛度計(jì)算見下表，混凝土強(qiáng)度為 C40。 表 樓層 截面 /m2 高度 /m Ec/ Ic/m4 ic/ 34 106 102 106363 2 106 102 78000 1 106 102 63818 3）橫向框架柱側(cè)移剛度。橫向框架柱側(cè)移剛度 D 值計(jì)算見下表。 表 橫向框架柱側(cè)移剛度 D值 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 樓層 位置 k α D 柱根 3層 4層 邊跨架邊柱 7970 4 邊跨架中柱 15002 8 中跨架邊柱 10431 14 中跨架中柱 19222 28 Di 836146 2 邊跨架邊柱 4206 4 邊跨架中柱 7719 8 中跨架邊柱 5454 14 中跨架中柱 9753 28 Di 428016 1 邊跨架邊柱 8405 4 邊跨架中柱 10076 8 中跨架邊柱 8987 14 中跨架中柱 11013 28 Di 548410 由上表可見該框架為規(guī)則框架。 水平地震作用下橫向框架的位移和內(nèi)里計(jì)算 橫向框架自振周期計(jì)算 由于本框架質(zhì)量和剛度沿高度比較均勻，故可由下式計(jì)算其自振周期： 1T = T? Tu 式中 Tu — 計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移， m； T? — 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重墻影響的折減系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)取 ；該框架取 。 橫向框架結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移計(jì)算見下表 表 橫向框架頂點(diǎn)假想位移 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 樓層 Gi/kN VGi/Kn Di/ △μ i/m μ i/m 4 22495 22495 836146 3 21022 43517 836146 2 20487 64004 428016 1 28467 92471 548410 根據(jù)上述公式得，橫向框架自振周期為： 1T = T? Tu = = 橫向水平地震作用計(jì)算 本框架結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分配比較均勻，變性以剪力變性為主，故 可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。 本設(shè)計(jì)地震設(shè)防烈度為 7度，設(shè)計(jì)地震基本加速度為 ，設(shè)計(jì)地震組分組為二組：場(chǎng)地類別為Ⅱ類，查表可得： max? =， gT = 因?yàn)?1T =＜ gT = =,則頂部附加地震作用系數(shù) n? 可以不考慮，而且 gT =＜ 1T =＜ 5 gT =2s 所以橫向地震影響系數(shù)為： 1? =（ gT /1T ） max? =（ ） = 對(duì)于多質(zhì)點(diǎn)體系 ： eqG =?iG = 92471=78600kN 結(jié)構(gòu)底部總橫向水平地震所用標(biāo)準(zhǔn)值為： EKF = eqG1? = 37982=5735kN 各層質(zhì)點(diǎn)上橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值見下表 表 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力 樓層 Hi/m Gi/kN GiHi/ GiHi/GjHj Fi/KN Vi/KN 4 22495 373417 3 21022 2 10 20487 204870 1 28467 多遇地震作用下的彈性層間位移驗(yàn)算 水平地震作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的層間位移△ iu 和頂點(diǎn)位移 iu 計(jì)算見下表 表 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算 樓層 Vi/kN Di/180。185。 △ Ui/M Ui/M hi/M θ e 4 836146 1/1564 3 836146 1/894 2 428016 1/475 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 1 548410 1/629 由上表可見最大層間彈性位移角發(fā)生在第 2層，其值為 1/475，雖然大于《抗震規(guī)范》規(guī)定的位移角限值 1/550，但其相差不超過 5%，可以認(rèn)為滿足要求。 水平地震作用下橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)里計(jì)算 采用 D值法，具體計(jì)算過程見下表 表 橫向水平地震作用下框架柱剪力和柱剪力和柱彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 柱 樓層 hi Vi Di D D/Di Vik k Yi M 下 M 上 邊柱 4 836146 10431 3 836146 10451 2 428016 5454 1 548410 8987 中柱 4 836146 19222 3 836146 19222 2 428016 9753 1 548410 11013 梁端彎矩，剪力及軸力的計(jì)算見下表， 表 地震力作用下框架梁端彎矩，剪力及軸力計(jì)算 樓層 邊梁 中梁 柱軸力 L M 左 M 右 Vb L M 左 M 右 Vb 邊柱 N 中柱 N 4 3 2 1 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 水平地震作用下橫向框架的彎矩圖 ，梁端剪力圖以及柱軸力圖如下圖所示。 圖 水平地震作用下框架彎矩圖 圖 水平地震作用下框架梁梁端剪力及柱軸力黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 截面設(shè)計(jì) 橫向框架梁截面設(shè)計(jì) 以第三層 第一跨 梁為例 ,梁控制截面的內(nèi)力如圖 所示 ,圖中 M 單位為 kNm,V單位為 kN?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為 C30， f t =, f c =,縱向鋼筋筋為HRB335， f y =300 N/mm2 ,b? =,箍筋為 HPB235,f y =210 N/mm。 跨內(nèi)截面梁下部受拉，按 T 形截面進(jìn)行配筋計(jì)算；支座邊緣截面梁上部受拉，按矩形截面計(jì)算。 梁的設(shè)計(jì)參數(shù)： bh=250mm500mm，取 a=a39。 =35mm， b? = 左端： 26201 ???? ??? hbf M fcs ?? ＜ b ????? ??? s滿足要求； sr =（ 1+ s1? ） = ??0sys hrfMA 6?? ? =1503 2mm %%＜m i ns ????? y tf fbhA ??? 且 2m i ns mm269500250% ????? ?A 選用 8Φ ， sA =265mm178。 右端： 26201 ???? ??? hbf M fcs ?? ＜ b ????? ??? s滿足要求； sr =（ 1+ s1? ） = ??0sys hrfMA 6?? ? =1576 2mm %%＜m i ns ????? y tf fbhA ??? 且 2m i ns mm269500250% ????? ?A 選用 8Φ ， sA =265mm178。 跨中： 考慮混凝土現(xiàn)澆板翼緣受壓，按 T 型截面梁計(jì)算 mhf 20039。 ? 按梁的計(jì)算跨度計(jì)算 mmlbf 25003)6008100(3039。 ???? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 按照翼緣高度考慮 039。 ???hh f 按梁肋凈距考慮 26502202125039。 ??????? nf Sbb 所以 mmbf 250039。 ? 截面類型判斷 mkNhhhbf fffc .)()( 39。039。39。1 ?????????? 屬于第一類 T 型截面 配筋計(jì)算 26201???? ??? hbf Mfcs ?? ＜ b ????? ??? s滿足要求； sr =（ 1+ s1? ） = ??0sys hrfMA 46 6?? ? =5638 2mm %%＜m i ns ????? y tf fbhA ??? 且 2m i ns mm269500250% ????? ?A 選用 8Φ ， sA =265mm178。 斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算： 根據(jù)上述組合情況，梁的最大剪力設(shè)計(jì)值 kNV ? 驗(yàn)算截面的尺寸 mmhhw 4650 ?? ???bh w kNVbhf t 3 1 64 6 52 5 0 ????