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文檔簡介
1、本科生畢業(yè)設(shè)計八層賓館框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 院 系 專 業(yè) 土木工程班 級 學 號 學 生 姓 名 聯(lián) 系 方 式 1 指 導 教 師 2009年5月目 錄 1、引言22、建筑設(shè)計23、設(shè)計基本資料54、結(jié)構(gòu)選型與布置55、結(jié)構(gòu)基本截面尺寸估算56、荷載計算.107、梁截面設(shè)計.508、柱的內(nèi)力組合及截面設(shè)計.609、板的計算.7710、 樓梯設(shè)計.8111、 基礎(chǔ)設(shè)計.86參考文獻.91致謝.921引 言本工程是8層框架結(jié)構(gòu)體系,設(shè)計此結(jié)構(gòu)體系力求平面結(jié)構(gòu)布置對稱。在設(shè)計過程中,框架梁、柱的布置充分考慮了建筑物的使用功能和結(jié)構(gòu)的合理性,既可以滿足空間的靈活布置,同時考慮框架同時承受豎向荷載和側(cè)向力的
2、作用,可以滿足抵抗水平和豎向荷載??蚣芙Y(jié)構(gòu)應用于多層建筑非常廣泛,針對以上的畢業(yè)設(shè)計題目及框架結(jié)構(gòu)的特點,作為土木專業(yè)的我,選擇了框架結(jié)構(gòu)目的是將五年所學的知識總結(jié)與應用于此畢業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計,設(shè)計過程分為建筑部分與結(jié)構(gòu)部分,每一大部分都根據(jù)規(guī)范來設(shè)計,同時靈活地根據(jù)實際情況來設(shè)計。設(shè)計的收獲是不但能將框架結(jié)構(gòu)掌握好,同時為今后學習其他結(jié)構(gòu)的知識打下了牢固的基礎(chǔ),為今后的工作必定有非常大的幫助。 2 建 筑 設(shè) 計1)、總平面設(shè)計擬建豪華公寓位于中原某地區(qū),坐北朝南,主導風向為夏季東南風,冬季西北風。2)、平面設(shè)計設(shè)計思路是從建筑功能上出發(fā),從總體布局到局部的原則去把握整個設(shè)計。建筑平面是表示建筑物
3、在水平方向各部分組合關(guān)系以及各部分房間的具體設(shè)計。a、平面組合采用對稱式組合,滿足賓館的設(shè)計要求, 防煙樓梯、電梯遵照高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范的要求。 b、交通組織及防火設(shè)計,本建筑總高度為31.5m<50m,建筑類別為二類高層建筑,每層的建筑面積1000m2。耐火等級 二類高層建筑耐火等級為二類。 防火分區(qū) 根據(jù)規(guī)范二類建筑每個防火區(qū)的最大建筑面積為1500 m2,滿足要求。c、柱網(wǎng)的布置。按照每間客房的布置以及走廊的布置確定,開間為3.9m,進深為7.8m。柱網(wǎng)的布置做到整齊劃一、對稱,以利于構(gòu)件的統(tǒng)一化。該高層三至八層均為豪華客房,一層和二層為餐廳。3)、剖面設(shè)計剖面設(shè)計目的是確定
4、建筑物豎向各空間的組合關(guān)系、空間的形狀和尺寸、建筑層數(shù)等??紤]結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一、功能的要求,以及施工的方便,建筑層高均一層和二層為4.2m,二到十三為3.3 m,室內(nèi)外高差為0.52m,電梯機房的空間高度及其相對高程應根據(jù)所選電梯型號的說明書確定,取頂層高為4.2m。門窗的高度滿足高規(guī)的要求,門的高度均為2.1m,窗臺的高度取0.9m。本建筑的基礎(chǔ)擬做獨立基礎(chǔ)。4)、立面設(shè)計立面設(shè)計目的是在緊密結(jié)合平面、剖面的內(nèi)部空間組合、外部環(huán)境及在滿足建筑使用要求和技術(shù)經(jīng)濟條件下,運用建筑造型和立面構(gòu)圖的規(guī)律進行的。5)、建筑構(gòu)造設(shè)計建筑構(gòu)造設(shè)計是建筑設(shè)計的重要組成部分,是建筑平、立、剖設(shè)計的繼續(xù)和深入,也是結(jié)
5、構(gòu)設(shè)計和建筑施工的重要依據(jù)。外墻:高層建筑結(jié)構(gòu)多為框架和剪力墻承重,外墻只起圍護的作用。各種輕質(zhì)砌塊(蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊,240mm)目的:輕質(zhì)、保溫、隔熱。外側(cè)加砌瓷磚墻面目的:為避免墻體受水,影響墻體隔熱、保溫性能。內(nèi)墻:(除剪力墻外)根據(jù)使用要求,樓梯間、防煙前室、電梯間墻應又足夠的防火性能;客房墻具有必要的隔聲性能;衛(wèi)生局應有放水防潮性能等。初選:蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊(200mm);輕質(zhì)內(nèi)隔墻:蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊(100mm)。高層建筑女兒墻一般為較高(1.2m),為了保證其穩(wěn)定,需在上端設(shè)鋼筋混凝土圈梁且與主體結(jié)構(gòu)有可靠的拉結(jié)。樓梯的設(shè)計也要滿足高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)
6、范的要求,采用。樓梯的寬度、平臺梁的跨度也滿足要求。以下表2-1為建筑構(gòu)造的用法: 建筑裝修做法 地面做法屋面做法水磨石面層40mm厚C20級細石混凝土防水層:內(nèi)配雙向6200鋼筋網(wǎng)34厚水泥膠結(jié)合層縱橫每6米分縫,分縫處用防水油膏填縫20mm厚1:2.5水泥砂漿10mm 厚紙筋灰隔離層100mm厚C15混凝土墊層20mm厚1:3水泥砂漿找平大廳做法120mm厚鋼筋混凝土板大理石面層15mm厚混合水泥石灰漿粉刷34厚水泥膠結(jié)合層墻面裝修做法20mm厚1:2.5水泥砂漿外圍護墻做法100mm厚C15混凝土墊層75*75外墻面瓷磚(聚合物水泥漿溝縫)標準層做法5mm厚聚合物水泥砂漿粘貼面層(瓷磚)
7、20mm厚聚合物水泥砂漿找平20mm厚1:2水泥砂漿找平掃聚合物水泥漿一道素水泥漿結(jié)合層一道內(nèi)墻1做法100mm厚鋼筋混凝土樓板混合砂漿批檔:用于所有房間、客廳、梯間1200mm以上墻面15mm厚混合水泥石灰漿粉刷15mm厚1:1:6水泥砂漿打底衛(wèi)生間、廚房、陽臺做法5mm厚1:1:3水泥沙漿過面面層(玻化面磚)掃乳膠漆一道15mm1:2水泥砂漿保護層內(nèi)墻2做法2mm厚水泥基防水涂料耐磨拋光磚:用于候梯廳,梯間1200以下墻面20mm1:2水泥砂漿找平15mm厚1:1.25水泥砂漿膠合層素水泥漿結(jié)合層一道300*300mm耐磨拋光磚面,純白水泥漿擦縫100mm厚鋼筋混凝土樓板內(nèi)墻3做法15mm
8、厚混合水泥石灰漿粉刷瓷磚面(用于廚房、衛(wèi)生間)樓梯間做法15mm厚1:1.25水泥砂漿打底、純水泥磨平樓梯耐磨專用地磚(素白水泥漿擦縫)34mm厚水泥膠結(jié)合層34厚水泥膠結(jié)合層5mm厚彩花瓷片白水泥擦縫20mm厚1:2.5水泥砂漿找平層100mm厚鋼筋混凝土樓板門窗做法15mm厚混合水泥石灰漿粉刷采用鋁合金窗、木門、鋁合門說明:外圍護墻、分戶墻采用180墻,隔墻采用120墻3 結(jié)構(gòu)設(shè)計基本資料1)、工程名稱:8層賓館。2)、建設(shè)地點:中原某地區(qū)。3)、工程概況:總建筑高度為31.5m,共8層,12層層高4.2m,38層層高3.3m室內(nèi)外高差0.52m。4)、主導風向:冬季為西北風,夏季為東南風
9、,基本風壓為W0=0.35KN/m2 。5)、基本雪壓為W0=0.5KN/m2,最大降雨量60 mm/h。6)、地震條件:該工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度,場地土為類土,設(shè)計地震分組為第一組。7)、材料選用:8)、地質(zhì)報告:工程地質(zhì)資料。混凝土:全部采用C40鋼筋:縱向受力鋼筋采用熱軋HRB400,其余采用熱軋鋼筋HPB235。墻體:外墻、分戶墻采用240墻、隔墻采用100墻,具體構(gòu)造要求參照表2-1門、窗:鋁合門窗、木門。9)、設(shè)計年限:50年。4 結(jié)構(gòu)選型與布置經(jīng)過對該建筑的建筑高度、建筑造型、抗震要求等因素綜合考慮后,采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)體系選型:采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),平面
10、布置如圖3-1所示:1)、屋面結(jié)構(gòu):采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋,剛性屋面。2)、樓面結(jié)構(gòu):全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋。3)、樓梯結(jié)構(gòu):采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯。4)、電梯間:采用剪力墻結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置:柱采用小柱網(wǎng),小開間布置,滿足賓館功能及其布置。5 結(jié)構(gòu)基本截面尺寸估算5.1 結(jié)構(gòu)基本截面尺寸估算5.1.1 框架柱截面尺寸估算1)、中柱中原地區(qū)地震烈度為7度、框剪結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)總高度為31.5m<60m。查的抗震等級框架三級,剪力墻二級。按以上查規(guī)范得:首層中柱樓層數(shù)為N=8,取按最大負荷面積:則柱估算的面積為:?。旱?層:取:2)、分析E軸上的中柱雖然層高N=9,但由于8層以下都是
11、屬于剪力墻端柱,并且剪力墻可以當成長柱來承擔樓面負荷面積,所以C、D軸上的中柱必定比以上的小,考慮柱的尺寸不能太小,取。3)、首層邊柱按最大負荷面積?。?.1.2 框架梁截面尺寸估算1)、縱橫向框架梁按經(jīng)驗公式估算:最大計算跨度: 梁截面高度:梁寬度: ?。?其中跨度為 4.5m 3.0m 3.9m 2.1m的梁取為 250mm500mm2)、次梁截面估算取跨度最大的計算:同縱框架梁取5.1.3 板截面估算根據(jù)高規(guī)按經(jīng)驗公式得:按雙向板的1/50考慮,板厚hLmax/50=3900/50=78mm.考慮到保證結(jié)構(gòu)的整體性以及防水要求,初取樓面為100mm,屋面為120mm。5.2.2 總框架的
12、抗推剛度計算1)、框架梁線剛度計算,如表5-2。 框架梁計算跨度計算:框架梁按彈性計算,按高規(guī)確定,取兩柱中心線間距離作為計算跨度。橫向框架梁線剛度表 表5-2位置跨度(m)截面(m×m)邊跨中跨AC、跨8.40.3×0.60.00540.00813.1340.01084.179CE跨3.00.25×0.50.00260.00394.2250.00525.633EF跨6.00.3×0.60.00540.00814.388 0.01085.851注:C40混凝土2)、框架柱線剛度計算框架柱線剛度計算表 表5-3軸線層號截面(m×m)層高(m)A、
13、CE、G、H380.60×0.603.00.010811.7120.60×0.604.500.01087.800120.60×0.604.500.01087.800注:C40混凝土5.3確定結(jié)構(gòu)計算簡圖.三個假設(shè):平面結(jié)構(gòu)假定:認為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔,垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力;樓板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下,框架之間不產(chǎn)生相對位移;不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。.計算簡圖根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖,選定第(2-1)軸線作為計算單元. 如圖所框架計算簡圖如圖6 荷載計算6.1荷載計算6.1. 1 屋面均布恒載 屋面荷載的標準值:小瓷磚層 0
14、.55kN/m2 三氈四油屋面防水層 0.4kN/m21:3水泥沙漿找平層 20mm 0.4kN/m2水泥蛭石板保溫層 60mm 0.12kN/m21:8水泥爐渣找坡 80mm 1.44kN/m21:3水泥沙漿找平層 20mm 0.4kN/m2現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 100mm 2.5kN/m2板底抹灰 20mm 0.4kN/m2合計6.21kN/m2 屋面恒載標準值為:(42.6+0.24)×(25.8+0.24)-(8.7´8.7-1.8´1.8/2)´4´6.21=5087.68 kN6.1. 2 樓面均布恒載 樓面荷載的標準值:玻化面磚(78
15、mm) 15mm厚1:2水泥沙漿保護層2mm厚水泥基防水涂料20mm厚水泥沙漿找平素水泥漿結(jié)合層一道 100mm現(xiàn)澆混凝土樓板 15mm白灰砂漿天花抹灰 恒載合計: 樓面恒載標準值為:(42.6+0.24)×(25.8+0.24)-(8.7´8.7-1.8´1.8/2)´4´3.7=3031.31 kN6.1.3 屋面均布活載計算重力荷載代表值時,僅考慮屋面雪荷載:0.2×(42.6+0.24)×(25.8+0.24)-(8.7´8.7-1.8´1.8/2)´4)=163.85kN6.1.4 樓
16、面均布活荷載樓面均布活荷載對于辦公樓一般房間為2.0KN/ m2,走道、消防樓梯為2.5 kN/ m2,為計算方便,偏安全的統(tǒng)一取均布活荷為2.5 kN/ m2。樓面均布活荷載標準值為:2.5×(25.6+0.24)×(39+0.24)-(7.8-0.24)´(7.8+2.6)=2048.18 kN6.1.5 梁柱自重(包括梁側(cè)、梁底、柱的抹灰重量)L1: b×h=0.3m×0.6m 長度8.4 每根重量 0.6×8.4×25×(0.02×2+0.3)=42.84 kN 根數(shù) 18×8=144根
17、L2: b×h=0.3m×0.6m 長度6.9m 每根重量 0.6×6.9×25×(0.02×2+0.3)=35.19 kN根數(shù) 20×8=160根L3: b×h=0.25m×0.5m 長度6.0m 每根重量 0.5×6.0×25×(0.02×2+0.25)=21.74kN 根數(shù) 8×8=64根L4: b×h=0.25m×0.5m 長度4.5m 每根重量 0.5×4.5×25×(0.02×2+0.
18、25)=16.31kN 根數(shù) 4×8=32根L5: b×h=0.25m×0.5m 長度3.9m 每根重量 0.5×3.9×25×(0.02×2+0.25)=14.14kN 根數(shù) 2×8=16根L6: b×h=0.25m×0.5m 長度3.0m 每根重量 0.5×3.3×25×(0.02×2+0.25)=10.87 kN 根數(shù) 10×8=80根L7: b×h=0.25m×0.5m 長度2.5m 每根重量 0.5×2.5
19、×25×(0.02×2+0.25)=9.06kN 根數(shù) 4×8=32根Z1: 截面 0.6×0.6 m2 長度4.5m 每根重量 (0.6+0.02×2)²×4.5×25=46.08 kN 根數(shù) 36×2=72根Z2: 截面 0.6×0.6 m2 長度3.0m 每根重量 (0.6+0.02×2)²×3.0×25=30.72kN 根數(shù) 36×6=216根表2-1 梁柱自重梁(柱)編 號截面(m2)長度(m)根數(shù)每根重量(kN)L10.3&
20、#215;0.68.4014442.84L20.3×0.66.9016035.19L30.25×0.56.006421.74L40.25×0.54.503216.31L50.25×0.53.901614.14L60.25×0.53.008010.87L70.25×0.52.50329.06Z10.6×0.64.27246.08Z20.6×0.63.321630.726.1.6 墻體自重外墻墻厚240mm,采用瓷磚貼面;內(nèi)墻墻厚120mm,采用水泥砂漿抹面,內(nèi)外墻均采用粉煤灰空心砌塊砌筑。單位面積外墻體重量為:7.0
21、×0.24=1.68 kN/ m2 單位面積外墻貼面重量為:0.5 kN/ m2單位面積內(nèi)墻體重量為:7.0×0.12=0.84 kN/ m2單位面積內(nèi)墻貼面重量為(雙面抹面):0.36×2=0.72 kN/ m2單位面積鋼框玻璃窗重量為0.45 kN/表2-2 墻體自重墻體每片面積(m2)片數(shù)重量(KN)底2層縱墻7.8×3.9-2.7×2.9×25外墻墻體160.9382.476.3×3.9-2.7×2.92外墻墻體72.986.3×3.92外墻墻體107.137.8×3.9-3×
22、3.81外墻墻體41.463.9×3.94內(nèi)墻墻體94.91603.067.8×3.9-0.8×2.1×23內(nèi)墻墻體126.643.3×3.92內(nèi)墻墻體47.456.3×3.92內(nèi)墻墻體76.662.2×3.9×25×0.26剪力墻273底層橫墻7.8×3.9-2.7×2.9×21外墻墻體32.18278.626.3×3.9-2.7×2.92外墻墻體72.997.8×3.91外墻墻體66.326.3×3.92外墻墻體107.137.8&
23、#215;3.9-0.8×2.1×22內(nèi)墻墻體84.43554.555.4×3.96內(nèi)墻墻體197.127×3.9×25×0.22剪力墻273墻體每片面積(m2)片數(shù)重量(KN)其他層縱墻7.8×2.4-2.7×1.4×26外墻墻體145.97672.076.3×2.4-2.7×1.4 4外墻墻體98.883.9×2.44內(nèi)墻墻體58.417.8×2.4-0.8×2.1×26內(nèi)墻墻體143.773.3×2.42內(nèi)墻墻體24.716.3&
24、#215;2.4-0.8×2.12內(nèi)墻墻體41.932.2×2.4×25×0.26剪力墻158.4其他層橫墻7.8×2.4-2.7×1.4×22外墻墻體48.66484.776.3×2.4-2.7×1.44外墻墻體98.887.8×2.4-0.8×2.1×22內(nèi)墻墻體47.925.4×2.46內(nèi)墻墻體121.317×2.4×25×0.22外墻墻體168續(xù)表2-26.1.7 荷載總匯頂層重力荷載代表值包括屋面恒載+50%屋面雪載+縱橫梁自
25、重+半層柱自重+半層墻體自重。頂層恒載:5087.68 kN頂層活載:163.85kN頂層梁自重:+=42.84×18+35.19×20+21.74×8+16.31×4+14.14×2+10.87×10+9.06×4=1887.3kN頂層柱自重:30.72×36=1105.92kN頂層墻自重:672.07+484.77=1156.84 kN=+1/2+1/2+1/2=8188.285 kN其他層重力荷載代表值包括樓面恒載+50%活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層的柱及縱橫墻體自重。=3031.31+1/2×
26、2048.18+1887.3+1105.92+1156.84=8205.46 kN=8205.46 kN =3031.31+1/2×2048.18+1887.3+(1105.92+1658.88)/2+(1156.84+1818.7)/2 =8812.87=3031.31+1/2×2048.18+1887.3+1658.88+1818.7=9420.28kN(1)底層墻體重量:=9420.28kN(2)三至七層墻體重量:kN 建筑物總重力荷載代表值67448.74KN門窗荷載計算M-1、M-2采用鋼框門,單位面積鋼框門重量為0.4kN/ m2M-3、M-4采用木門,單位面積
27、木門重量為0.2 kN/ m2C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6均采用鋼框玻璃窗,單位面積鋼框玻璃窗重量為0.45 kN/表2-3 門窗重量計算層號門窗號單位面積(m2)數(shù)量重量(kN)1層M-13.0×3.829.1279.15M-21.5×3.011.8M-32.1×3.012.52M-51.85×2.121.55M-70.8×2.1155.04C-12.1×2.912.74C-22.7×2.91656.382層78.02續(xù)表2-3層號門窗號單位面積(m2)數(shù)量重量(kN)三至八層M-51.85×2
28、.121.5558.42M-70.8×2.1186.05M-80.7×2.1164.71C-12.1×1.445.29C-22.7×1.42440.82(1)底層實際重量:=9499.53 kN(2)二層實際重量:=8890.89(3)三至七層實際重量kN(4) =8246.71kN建筑物總重力荷載代表值67956.53kN6.2水平地震作用下框架的側(cè)向位移驗算6.2.1 橫向線剛度混凝土 C40 kN/ m2在框架結(jié)構(gòu)中,有現(xiàn)澆樓面或預制板樓面。而現(xiàn)澆板的樓面,板可以作為梁的有效翼緣,增大梁的有效剛度,減少框架側(cè)移。為考慮這一有利作用,在計算梁的截面慣
29、性矩時,對現(xiàn)澆樓面的邊框架取=1.5(為梁的截面慣性矩)。對中框架取=2.0。若為裝配樓板,現(xiàn)澆層的樓 圖2-5 質(zhì)點重力荷載值面,則邊框架梁取=1.2,對中框架取=1.5。 橫向線剛度計算見表2-4。6.2.2 橫向框架柱的側(cè)移剛度D值柱線剛度列于表2-5,橫向框架柱側(cè)移剛度D值計算見表2-6。6.2.3 橫向框架自振周期按頂點位移法計算框架的自振周期。頂點位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化為無限質(zhì)點的懸臂直桿,導出以直桿頂點位移表示的基本公式。橫向框架梁線剛度表 表5-2位置跨度(m)截面(m×m)邊跨中跨DF跨8.40.3×0.60.005
30、40.00813.1340.01084.179FH跨3.00.25×0.50.00260.00394.2250.00525.633HI跨6.00.3×0.60.00540.00814.388 0.01085.851注:C40混凝土2)、框架柱線剛度計算框架柱線剛度計算表 表5-3軸線層號截面(m×m)層高(m)D、FH、I、K、L380.60×0.603.00.010811.7120.60×0.604.500.01087.800120.60×0.604.500.01087.800注:C40混凝土表2-6橫向框架柱側(cè)移剛度D值計算 項目
31、柱類型層根數(shù)底層邊框架左邊柱0.4020.37617379.64中框架1柱0.4890.39718350.24中框架2柱1.2110.53224590.24中框架3柱0.5360.409189054邊框架4柱1.4720.56826254.28中框架5柱0.6520.43420060.34中框架6柱1.3740.55525653.34709825.6二層邊框架左邊柱0.4020.1677719.14中框架1柱0.4890.1969059.54中框架2柱1.2110.37717425.74中框架3柱0.5360.2119769.34邊框架4柱1.4720.42419596.48中框架5柱0.65
32、20.273126064中框架6柱1.3740.40718823.14458382續(xù)表2-6 項目柱類型層 根數(shù)二至八層邊框架左邊柱0.2680.118184344中框架1柱0.3260.140218644中框架2柱0.8080.388605284中框架3柱0.3570.151235564邊框架4柱0.9820.329513248中框架5柱0.4350.17927868.64中框架6柱0.9150.31348967.441215464這樣,只要求出結(jié)構(gòu)的頂點水平位移,就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期: 式中基本周期調(diào)整系數(shù),考慮填充墻使框架自振周期減少的影響,取0.6;框架的頂點位移。在未求出框
33、架的周期前,無法求出框架的地震力及位移;是將框架的重力荷載視為水平作用力,求得的假想框架頂點位移。然后由求出,再用求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力,進而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。橫向框架頂點位移計算見表2-7。表2-7 橫向框架頂點位移層次(kN)(kN)(kN/m)層間相對位移88246.78246.712154640.00680.365978263.8816510.5812154640.01350.359168263.8824774.4612154640.02040.345658263.8833038.3412154640.02720.325248263.8841302.2212154640
34、.0340.29838263.8849566.112154640.04080.36428890.8958456.994583820.12750.223219499.5367956.52709825.60.09570.0957=1.7×0.6×=0.6176.2.4 橫向地震作用計算在I類場地,6度設(shè)防區(qū),設(shè)計地震分組為第二組情況下,結(jié)構(gòu)的特征周期=0.35s,水平地震影響系數(shù)最大值=0.0.8。由于=0.617=1.4×0.35=0.49(s),應考慮頂點附加地震作用。按底部剪力法求得的基底剪力,若按分配給各層,則水平地震作用呈倒三角形分布。對一般層,這種分布基本
35、符合實際。但對結(jié)構(gòu)上部,水平作用小于按時程分析法和振型分解法求得的結(jié)果,特別對于周期比較長的結(jié)構(gòu)相差更大。地震的宏觀震害也表明,結(jié)構(gòu)上部往往震害很嚴重。因此,即頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大??紤]了結(jié)構(gòu)周期和場地的影響。且修正后的剪力分布與實際更加吻合。=0.08+0.01=0.08×0.617+0.01=0.05936結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標準值:=(/ )××0.85=(0.35/0.617)0.9×0.08×0.85×67956.52=2774.24kN頂點附加水平地震作用:=0.5936×2774.24=1
36、64.68kN各層橫向地震剪力計算見表2-8,表中:橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見圖2-6。表2-8 各層橫向地震作用及樓層地震剪力層次(m)(m)(kN)(kN)(kN)83.0278246.7222660.90.204532.35697.0373.0248263.88198333.120.183477.551174.5863.0218263.88173541.480.159414.921589.553.0188263.8814749.840.137357.511947.0143.0158263.88123958.20.114297.492244.533.0128263.8899166
37、.560.091237.472481.9724.598890.8980018.010.073190.52672.4714.54.59499.5342747.890.039101.772774.24注:表中第8層中加入了,其中 =164.68kN。圖2-6 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力6.2.5 橫向框架抗震變形驗算詳見表2-9。表2-9 橫向框架抗震變形驗算層次層間剪力(kN)層間剛度(kN)層間位移(m)層高(m)層間相對彈性轉(zhuǎn)角8697.0312154640.000573.01/536371174.5812154640.000973.01/309361589.512154640.00
38、1313.01/229051947.0112154640.00163.01/187542244.512154640.001853.01/162232481.9712154640.002043.01/147122672.474583820.005844.51/77112774.24709825.60.003914.51/1151層間彈性相對轉(zhuǎn)角均滿足要求。=1/450。(若考慮填充墻抗力作用為1/550)6.3 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析本設(shè)計取中框架為例,柱端計算結(jié)果詳見表2-10。地震作用下框架梁柱彎矩,梁端剪力及柱軸力分別見表2-11、圖2-7,圖2-8。表2-10 5軸柱(邊柱)柱
39、端彎矩計算層次層高h層間剪力層間剛度y(m)83.0697.03121546427868.6160.4350.1640.327.6873.01174.58121546427868.6270.4350.3255.0825.9263.01589.5121546427868.6360.4350.3768.0439.9653.01947.01121546427868.6450.4350.4815443.02244.5121546427868.6510.4350.4584.1568.8533.02481.97121546427868.6570.4350.4594.0576.9524.52672.4745
40、838212606740.6520.5166.5166.514.52774.24709825.620060.3780.6520.7105.3245.7注:表中: 表2-10 6軸柱(邊柱)柱端彎矩計算層次層高h層間剪力層間剛度y(m)83.0697.03121546448967.4280.9150.3554.629.473.01174.58121546448967.4470.9150.4084.656.463.01589.5121546448967.4640.9150.45105.686.453.01947.01121546448967.4780.9150.45128.7105.343.022
41、44.5121546448967.4900.9150.45148.5121.533.02481.97121546448967.41000.9150.515015024.52672.4745838218823.11101.3740.5247.5247.514.52774.24709825.625653.31001.3740.63166.5283.5表2-10 4 軸柱(邊柱)柱端彎矩計算層次層高h層間剪力層間剛度y(m)83.0697.03121546451324290.3290.178.38.773.01174.58121546451324500.3290.27109.540.563.0158
42、9.5121546451324670.3290.32136.6864.3253.01947.01121546451324820.3290.37154.9891.0243.02244.5121546451324950.3290.42165.3119.233.02481.971215464513241050.3290.45173.25141.7524.52672.4745838219596.41141.4720.5256.5256.514.52774.24709825.626254.21031.4720.6185.4278.16.5 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析仍以中框架為例進行計算。6.5.
43、1 荷載計算第8層 LK跨:屋面均布恒載傳給梁 ×a×q×2=0.847×2.1×6.21×2=22.09kN/m橫梁自重(包括抹灰) (0.3+0.02×2)×0.6×25=5.1kN/m恒載: 27.19kN/m屋面均活載傳給梁 ×a×q×2=0.847×2.1×2×2=7.115kN/m活載: 7.115kN/m同理KI跨 恒載:16.74 kN/m 活載:3.75 kN/m IH跨 恒載:23.88 kN/m 活載:6.05 kN/m 各柱集中荷載 恒載L軸 5/8×a×q ×l+4.2×5.1+×a×q×l+6.9×5.1=5/8×2.1×6.21×4.2+4.2×5.1+0.847×2.1×6.21+6.9×5.1=167.06 kN K軸 167.06+2×a×q
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