建筑抗震課程設(shè)計(jì)

1、一、 設(shè)計(jì)資料某2層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋（按多層框架考慮），其平面及剖面分別見(jiàn)圖1和圖2，樓層高度分別為H1=3.9m、H2=3.6m見(jiàn)分組表?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓（層）蓋。框架梁截面參考尺寸：走道梁（各層）為250mm400mm、頂層為250mm600mm、一層250mm650mm。柱截面參考尺寸： 500mm500mm。混凝土強(qiáng)度等級(jí)：梁采用C30；柱采用C35。鋼筋強(qiáng)度等級(jí)：受力縱筋和箍筋的強(qiáng)度等級(jí)分別不低于HRB400、HRB335。抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g，結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05，設(shè)計(jì)地震分組為第二組、場(chǎng)地類別為類。試對(duì)該框架進(jìn)行橫向水平地震作用下的地震設(shè)計(jì)計(jì)

2、算。荷載信息如下：鋼筋混凝土容重為25kN/m3，樓板厚度為h見(jiàn)分組表，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：住宅樓面為2.0kN/m2，走道為2.0kN/m2，不上人屋面為0.5kN/m2。設(shè)計(jì)時(shí)考慮雪荷載的影響，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.4 kN/m2。圖1 結(jié)構(gòu)平面圖圖2 結(jié)構(gòu)剖面圖注：a=6m,b=2.4m,c=4.5m二、重力荷載代表值對(duì)于重力荷載的計(jì)算，永久荷載取全部，可變荷載取50%，各層重力荷載集中于樓層標(biāo)高處，各層的墻體均取本層的一半和上一層的一半，頂層只取下層的一半計(jì)算。其代表值如圖3所示。第二層：恒載：4.586+2.4+60.1225+360.50.53.60.525+0.250.4-0.1292.4

3、+0.25(0.6-0.12)(618+4.516)25=2538KN活載：0.50.44.58(6+2.4+6)=103.68KN荷載代表值G2=2641.68KN第一層：恒載：4.586+2.4+60.1225+360.50.53.6+3.9225+0.250.4-0.1292.4+0.25(0.65-0.12)(618+4.516)25=3033KN活載：0.524.58(6+2.4+6)=518.40KN荷載代表值G1=3551.40KN為了方便計(jì)算，取G1=2645KN，G2=3555KN。三、結(jié)構(gòu)自震周期計(jì)算1、橫梁線剛度的計(jì)算梁柱的剛度均采用D值法計(jì)算，即梁的截面慣性矩考慮了樓板

4、的作用，計(jì)算結(jié)果如表1所示。表1 梁的抗側(cè)移剛度部位截面跨度矩形截面慣性矩邊框架梁中框架梁走道梁0.250.42.41.3322.52.663.333二層其他梁0.250.664.56.753.37594.5一層其他梁0.250.6564.58.584.2911.445.72注：混凝土C30, 2、柱及樓層的抗側(cè)移剛度柱抗側(cè)移剛度： 二層： ；一層： 表2 框架柱值及樓層抗側(cè)移剛度樓層層高柱號(hào)根數(shù)截面23.6145.214.5591.120.3615150212100617300141.850.48 2030028420040.840.30124905176041.390.4117310692

5、4013.9145.214.2081.360.5518360257040668460142.150.642121029694041.020.50167006680041.610.5919420476803、結(jié)構(gòu)自振周期計(jì)算采用假想頂點(diǎn)位移計(jì)算,見(jiàn)表3:表3 假想頂點(diǎn)位移計(jì)算樓層重力代表值（kN）樓層剪力樓層抗側(cè)移度層間位移樓層位移2264526456173000.004280.0141355562006684600.009280.009286200取填充墻的周期影響系數(shù)，則結(jié)構(gòu)的基本自振周期為：T1=1.7T=1.70.670.014=0.135s四、水平地震作用計(jì)算及彈性位移驗(yàn)算1、水平地震

6、影響系數(shù)結(jié)構(gòu)的基本自振周期為T1=0.135s，多遇地震設(shè)防烈度8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g，查表得水平地震影響系數(shù)最大值。場(chǎng)地類別為類，地震分組為第二組，查表得特征周期Tg=0.75s。結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05，阻尼調(diào)整系數(shù)2=1，故地震影響系數(shù)為：=2max=0.162、結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值由于按多層框架考慮，采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，結(jié)構(gòu)等效總重力取重力荷載代表的85%計(jì)算 ，則結(jié)構(gòu)底部剪力標(biāo)準(zhǔn)值為：FEk=GEq=0.160.856200=843.2KN由于Tg=0.75s0.55s，且T1=0.1351.4Tg=1.05，不需修正頂層附加地震作用。各層水平地震作用計(jì)算

7、公式為：FEk=GiHij=12GiHiFEk，計(jì)算結(jié)果如表4。3、樓層地震位移計(jì)算地震作用下各樓層水平地震層間剪力為：，計(jì)算結(jié)果如表4所示。4、多遇水平地震作用下的位移驗(yàn)算多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移彈性層間位移角為：其中h為計(jì)算樓層層高，計(jì)算結(jié)果如表4所示:表4 、的計(jì)算樓層層高23.626457.51983833703496.3496.36173000.8041447613.935553.913865346.9843.26684601.2213196顯然彈性層間角位移均小于彈性層間角限制，故梁柱截面尺寸均滿足要求。五、多遇水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算1、框架柱端剪力及彎

8、矩水平地震作用下的中框架柱剪力和柱端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值如表5所示：表5 水平地震作用下的中框架柱剪力和柱端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值柱j層數(shù)/m/KN/KNy/KN.m/KN.mZ123.6496.3617300151500.02512.411.120.4118.1426.5413.9843.2668460183600.02722.771.360.5851.6837.12Z223.6496.3617300203000.03316.381.850.4426.1232.8513.9843.2668460212100.03226.982.150.5557.8747.35水平地震作用下的邊框架柱剪力和柱端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值如表6所示

9、：表6 水平地震作用下的中邊框架柱剪力和柱端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值柱j層數(shù)/m/KN/KNy/KN.m/KN.mZ123.6496.3617300124900.0209.930.840.4014.3021.4513.9843.2668460167000.02521.081.020.6049.3332.88Z223.6496.3617300173100.02813.901.390.4221.0129.0213.9843.2668460194200.02924.251.610.5754.3641.012、梁端彎矩、剪力及柱軸力水平地震作用下的中框架梁端彎矩、剪力及柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值如表7所示：表7 水平地震作用下中

10、框架梁端彎矩、剪力及柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值樓層大梁走道梁跨度/KN.m/KN.m/KN跨度/m/KN.m/KN.m/KN/KN/KN2626.5418.877.572.413.9813.9811.657.574.081655.2646.4216.952.427.0527.0522.5424.529.67水平地震作用下的邊框架梁端彎矩、剪力及柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值如表8所示：表8 水平地震作用下邊框架梁端彎矩、剪力及柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值樓層大梁走道梁跨度/KN.m/KN.m/KN.m跨度/m/KN.m/KN.m/KN/KN/KN2621.4516.676.352.412.3512.3510.296.353.941647.1

11、839.1814.392.422.8422.8419.0320.748.58六、豎向荷載作用框架內(nèi)力分析計(jì)算框架在重力荷載代表值豎向作用下的內(nèi)力時(shí)，重力荷載代表值取全部永久荷載、50%的樓面活荷載和50%的雪荷載。 由于結(jié)構(gòu)的基本對(duì)稱，豎向荷載下的框架側(cè)移可以忽略，因此，這兒選取半結(jié)構(gòu)采用彎矩分配法計(jì)算框架內(nèi)力。考慮塑性內(nèi)力重分布進(jìn)行梁端負(fù)彎矩調(diào)幅，取彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.8，梁的跨中彎矩隨之做相應(yīng)的增加。1、各節(jié)點(diǎn)分配系數(shù) 節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)：=IiIi 圖3 節(jié)點(diǎn)布置圖節(jié)點(diǎn)B:BC=4558745587+42080+57200=0.315BA=4208045587+42080+57200=0.290

12、BF=5720045587+42080+57200=0.395節(jié)點(diǎn)C:CB=4558745587+45000=0.503CD=4500045587+45000=0.497節(jié)點(diǎn)D:DF=4558745587+45000+333330.5=0.425DC=4500045587+45000+333330.5=0.420DE=333330.545587+45000+333330.5=0.155節(jié)點(diǎn)F:FG=333330.545587+42080+333330.5+57200=0.103FG=4558745587+42080+333330.5+57200=0.282FB=5720045587+42080

13、+333330.5+57200=0.354FH=4208045587+42080+333330.5+57200=0.261表9 各節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)節(jié)點(diǎn)左右上下B0.3950.3150.29C0.4970.503D0.4200.1550.425F0.3540.1030.2820.261 2、連續(xù)梁荷載計(jì)算 以下均取中框架結(jié)構(gòu)計(jì)算。（1）連續(xù)梁恒載二層：大梁線荷載：250.250.6+0.124.5+0.50.44.5=18.15KN 走道梁線荷載：250.250.4+0.124.5+0.50.44.5=16.9KN 一層：大梁線荷載：250.250.65+0.124.5+0.524.5=22.10K

14、N 走道梁線荷載：250.250.4+0.124.5+0.524.5=20.5KN （2）彎矩計(jì)算固端彎矩：MBF=-MFB=-11222.162=-66.3KN.mMCD=-MDC=-11218.1562=-54.45KN.mMFG=2MGF=-1320.51.22=-9.84KN.mMDE=2MED=-1316.91.22=-8.11KN.m彎矩分配見(jiàn)表10。表10 彎矩分配過(guò)程結(jié)點(diǎn)ABCDFHGE桿端ABBABFBCCBCDDCDEDFFDFBFGFHHFGFED分配系數(shù)0.290.3950.3150.5030.4970.420.1550.4250.2820.3540.1030.261固

15、端彎矩-66.3-54.4554.45-8.1166.3-9.84-4.92-4.0619.61 19.23 26.19 20.88 10.44 13.09 11.07 22.14 21.87 10.94 -12.03 -24.06 -8.88 -24.34 -12.17 8.88 -10.16 -8.09 -16.18 -20.31 -5.91 -14.98 -7.49 5.91 2-0.13 -0.26 -0.36 -0.29 -0.14 -0.18 3.06 6.12 6.05 3.02 1.06 2.13 0.79 2.15 1.08 -0.79 -0.16 -0.13 -0.25 -

16、0.32 -0.09 -0.23 -0.12 0.09 3-0.42 -0.84 -1.15 -0.91 -0.46 -0.57 -0.15 -0.31 -0.30 -0.15 0.06 0.12 0.04 0.12 0.06 -0.04 0.09 0.07 0.15 0.18 0.05 0.13 0.07 -0.05 最終彎矩9.06 18.12 -51.84 33.66 37.79 -37.74 46.45 -16.16 -30.22 -27.33 58.19 -15.79 -15.08 -7.54 1.03 3.99 調(diào)幅-41.47 -30.19 37.16 -12.93 46.55

17、-12.63 整理并考慮梁端彎矩值折算到節(jié)點(diǎn)邊緣后可得到重力荷載代表下中框架梁端彎矩及柱端彎矩、軸力值，如表11所示。表11 重力荷載代表下中框架梁端彎矩及柱端彎矩、軸力值樓層大梁走道梁Z1Z2MGEl/KN.mMGEr/KN.mMGEl/KN.mMGEr/KN.mMGEt/KN.mMGEb/KN.mNGE/KN.mMGEt/KN.mMGEb/KN.mNGE/KN.m2-30.1937.16-12.9312.9337.7933.6672-30.22-27.33121.81-41.4746.55-12.6312.6318.129.06146.81-15.08-7.54228.04注：MGEl、M

18、GEr分別表示梁左端和右端彎矩，此表中的彎矩值已經(jīng)考慮了調(diào)幅。此表中的彎矩符號(hào)規(guī)則：以順時(shí)針為正。七、內(nèi)力組合和內(nèi)力調(diào)整本框架抗震等級(jí)為二級(jí)。只考慮水平地震作用效應(yīng)和重力荷載效應(yīng)的組合。1、框架梁的內(nèi)力組合和調(diào)整對(duì)于第一層大梁：（注：此處以使梁下部受拉的彎矩為正并考慮了彎矩值折算到節(jié)點(diǎn)邊緣）1） 大梁端部組合彎矩設(shè)計(jì)值梁左端：地震彎矩逆時(shí)針?lè)较蜃饔们褿E=1.2時(shí)，梁左端負(fù)彎矩： Mbl=1.3MEk+1.2MGk=1.3-55.261-0.32555.2655.26+46.423.9+1.2-37.8 =-111.69KN.m地震彎矩順時(shí)針?lè)较蜃饔们褿E=1.2時(shí)，梁左端正彎矩： Mbl=1

19、.3MEk+1.2MGk =1.355.261-0.32555.2655.26+46.423.9+1.2-37.8 =20.97KN.m地震彎矩順時(shí)針?lè)较蜃饔们褿E=1.0時(shí)，梁左端正彎矩 Mbl=1.3MEk+1.0MGk =1.355.261-0.32555.2655.26+46.423.9+1.0-37.8 =28.53KN.m同理，大梁右端彎矩組合分別為： Mbr=1.3MEk+1.2MGk=1.3-46.421-0.32546.4255.26+46.423.9+1.2-42.88 =-106.30KN.m Mbr=1.3MEk+1.2MGk=1.346.421-0.32546.425

20、5.26+46.423.9+1.2-42.88 =3.38KN.m Mbr=1.3MEk+1.0MGk=1.346.421-0.32546.4255.26+46.423.9+1.0-42.88 =11.96KN.m 經(jīng)比較，大梁端部組合彎矩設(shè)計(jì)值得最后取值為：梁左端負(fù)彎矩：-111.69KN.m，正彎矩28.53KN.m；梁右端負(fù)彎矩：-106.30KN.m，正彎矩11.96KN.m。2） 大梁跨中組合彎矩設(shè)計(jì)值 Mbm=1.3MEk+1.2MGk =1.3-55.261-0.32555.2655.26+46.423.9+42.182+1.2(1822.162-37.80+42.882) =6

21、5.18KN.m Mbm=1.3MEk+1.2MGk =1.355.261-0.32555.2655.26+46.423.9-42.182+1.2(1822.162-37.80+42.882) =76.68KN.m Mbm=1.3MEk+1.0MGk =1.3-55.261-0.32555.2655.26+46.423.9+42.182+1.0(1822.162-37.80+42.882) =64.85KN.m經(jīng)比較，梁底跨中組合彎矩設(shè)計(jì)值得最后取值為：Mbm=76.68KN.m。3） 大梁端部組合剪力設(shè)計(jì)值 梁端剪力增大系數(shù)取vb=1.2。且GE=1.2。梁端彎矩順時(shí)針作用時(shí)的剪力為：Vb=

22、1.228.53+106.305.5+1.20.522.15.5=108.98KN梁端彎矩逆時(shí)針作用時(shí)的剪力為：Vb=1.2111.69+11.965.5+1.20.522.15.5=106.54KN經(jīng)比較，梁端剪力設(shè)計(jì)值得最后取值為：Vb=108.98KN。同理，用Excel表格處理數(shù)據(jù)可以得到橫向水平地震作用與重力荷載代表值組合效應(yīng)，如表格12所示。表12 中框架梁的橫向水平地震作用與重力荷載代表值組合效應(yīng)樓層端部地震重力荷載代表值最大值M/KN.mV/KNM/KN.mV/KNMmin/KN.mMmax/KN.mV/KN2大梁左24.657.57-30.1954.45-64.904.668

23、0.17右16.987.57-37.16-54.45-63.30076.82中3.847.5750.810065.959.84走道梁左11.0711.65-12.9320.28-26.674.1543.80右11.0711.65-12.93-20.28-26.674.1543.80中011.651.93002.3215.151大梁左51.0216.95-41.4766.3-110.728.53108.98右42.1816.95-46.55-66.3-106.311.96106.54中4.4216.9559.110076.6822.04走道梁左21.4122.54-12.6324.6-39.84

24、17.8465.95右21.4122.54-12.63-24.6-39.8417.8465.95中022.544.76005.7129.3注：表中彎矩以以使梁下部受拉的彎矩為正。 走道梁凈跨ln=2.4-0.5=1.9m。 “”考慮了地震兩個(gè)方向的作用，即左震和右震，梁兩端的剪力兩個(gè)值分別考慮了地震彎矩順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较颉?、框架柱的內(nèi)力組合和調(diào)整對(duì)于第一層中柱Z2的內(nèi)力組合和調(diào)整計(jì)算如下。1）柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值柱端彎矩組合計(jì)算第一層中柱Z2柱頂彎矩： Mct=1.3MEk+1.2MGE =1.347.351-0.32547.3547.35+57.873.9+1.2-13.20 =34.32K

25、N.m(順時(shí)針?lè)较? Mct=1.3MEk+1.2MGE =1.3（-47.35）1-0.32547.3547.35+57.873.9+1.2-13.20 =-65.99KN.m(逆時(shí)針?lè)较? Mcb=1.3MEk+1.2MGE =1.357.871-0.32557.8747.35+57.873.9+1.2-5.66 =54.51KN.m(順時(shí)針?lè)较? Mcb=1.3MEk+1.2MGE =1.3（-57.87）1-0.32557.8747.35+57.873.9+1.2-5.66 =-75.62KN.m(逆時(shí)針?lè)较? 柱端彎矩調(diào)整這里僅以逆時(shí)針?lè)较驈澗卣{(diào)整為例，并進(jìn)行承載力計(jì)算。A.柱下端截

26、面。對(duì)于二級(jí)框架： Mcb=1.575.62=113.43KN.mB.柱上端截面。經(jīng)驗(yàn)算，底層柱軸壓比小于0.75，因此，柱上端彎矩按下面式子調(diào)整： Mc=1.5Mb按柱上下端彈性分析所得的考慮地震組合的彎矩比進(jìn)行分配。節(jié)點(diǎn)左側(cè)梁彎矩（已折算到節(jié)點(diǎn)邊緣）：第一層中柱Z2上端節(jié)點(diǎn)： MbL=1.242.88+1.342.18=106.3KN.m MbR=1.2（-10.0）+1.321.41=15.84KN.m第二層中柱Z2下端節(jié)點(diǎn)： Mc2b=1.2-22.53+1.3-21.21=-54.61KN.m則第一層中柱Z2上端截面調(diào)整后的組合彎矩設(shè)計(jì)值為： Mct=Mc1tMc1t+Mc2bcM=

27、1.565.9965.99+54.61106.3+15.84=100.25KN.m2）柱端組合剪力設(shè)計(jì)值 柱上下端截面組合剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整時(shí)，對(duì)于二級(jí)框架結(jié)構(gòu)，柱剪力增大系數(shù)取c=1.3。VC=1.3Mct+McbHn=1.3119.5+89.693.9-0.325=76.07KN3）節(jié)點(diǎn)核心區(qū)組合剪力設(shè)計(jì)值二級(jí)框架，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)系數(shù)c=1.35。Vj=1.35MbL+MbRhb0-as(1-hb0-asHc-hb) =1.35106.3+15.840.65+042-0.04-0.04(1-0.65+042-0.04-0.043.947.3547.35+57.87+3.626.1226.12+32.8

28、5-0.65+042) =260.55KN同理可得其他柱端節(jié)點(diǎn)處的彎矩調(diào)整值、組合剪力設(shè)計(jì)值及節(jié)點(diǎn)核心區(qū)組合剪力設(shè)計(jì)值，如表13所示。表13 中框架柱端彎矩逆時(shí)針?lè)较蛘{(diào)整柱樓層Mct/KN.mMcb/KN.mMbL/KN.mMbR/KN.mMc/KN.m調(diào)整后Mct/KN.m調(diào)整后Mcb/KN.mV/KNVj/KNZ2266.8354.6163.32.10100.2482.9672.17139.51165.9975.62106.315.8454.61100.25113.4377.70260.55Z1267.4252.03063.3094.9577.8368.06135.03157.6665.7

29、20111.6950.0389.798.5868.47238.26注：表中柱端彎矩已經(jīng)折算到節(jié)點(diǎn)邊緣。 Mc表示所求柱端彎矩節(jié)點(diǎn)處的另一個(gè)柱端彎矩。 二層柱Hn=3.6-0.3=3.3m。表14 中框架柱端彎矩順時(shí)針?lè)较蛘{(diào)整柱樓層Mct/KN.mMcb/KN.mMbL/KN.mMbR/KN.mMc/KN.m調(diào)整后Mct/KN.m調(diào)整后Mcb/KN.mV/KNVj/KNZ225.810.53-19.152.1025.580.4410.2536.37134.3257.053.3815.840.5328.3985.5841.4441.0Z128.1014.550-19.15028.7319.3118

30、.9240.85119.6149.41020.9714.5518.0674.1233.5244.73八、截面抗震承載力驗(yàn)算以下以第一層大梁和第一層Z2柱為例計(jì)算?；炷罜30：fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2；C35：fc=16.7N/mm2，ft=1.57N/mm2。（1）框架梁截面抗震承載力1）梁正截面抗彎承載力計(jì)算梁端在地震反復(fù)作用下受彎承載力應(yīng)滿足以下要求：在正彎矩下：REMbfyAs(h0-as)在負(fù)彎矩下：REMb1fcbx(h0-0.5x)+fyAs(h0-as) 1fcbx=fyAs-fyAs梁左端下部配筋：As=REMbfy(h0-as)=0.7528530

31、000360(650-40-40)=104.28mm2 考慮到為了滿足梁配筋的構(gòu)造要求，選配4 14，As=615mm2。梁左端上部配筋：由于s=REMb-fyAs(h0-as)1fcbh020，則為了滿足梁配筋的構(gòu)造要求，選配4 16，As=804mm2。驗(yàn)算二級(jí)框架抗震要求：=fyAs-fyAs1fcbh0=360（804-615）1.014.3250610=0.030.3AS=804mm20.3%bh=0.3%250650=487.5mm2即均滿足要求。同理結(jié)合表12中數(shù)據(jù)可求出其它梁端配筋，如表15所示。表15 中框架梁抗彎承載力計(jì)算樓層ASAsASAS0.3%bh理論值(mm2)實(shí)配

32、2大梁左上04C14(615 mm2)0.030.735滿足左下18.74C12(452 mm2)右上04C14(615 mm2)0.030.735右下04C12(452 mm2)跨中264.24C12(452 mm2)0.030.735走道梁左上04C14(615 mm2)0.030.735左下27.04C12(452 mm2)右上04C14(615 mm2)0.030.735右下27.04C12(452 mm2)跨中15.14C12(452 mm2)0.030.7351大梁左上04C14(615 mm2)0.040.735左下104.34C12(452 mm2)右上04C14(615 mm

33、2)0.040.735右下43.74C12(452 mm2)跨中280.34C12(452 mm2)0.040.735走道梁左上04C14(615 mm2)0.040.735左下116.24C12(452 mm2)右上04C14(615 mm2)0.040.735右下116.24C12(452 mm2)跨中37.24C12(452 mm2)0.040.735注：大梁：0.3%bh=0.3%650250=450mm2; 走道梁： 0.3%bh=0.3%250400=300mm2。由表可得以上截面抗震承載力驗(yàn)算均滿足要求。2）斜截面承載力驗(yàn)算檢驗(yàn)梁截面尺寸：0.2cfcbh0RE=0.21.014

34、.32506100.8510-3=513.12KN Vb=108.98KN 滿足截面尺寸要求。由斜截面承載力公式可得：AsvsREVb-0.6cvftbh0fyvh0=0.85108980-0.60.71.43250610300610VbAsv/s/ mm2/mm配箍2大梁80.17513.12KN滿足0B10150走道梁43.8302.82KN滿足0B101501大梁108.98471.06KN滿足0B10150走道梁65.95302.82KN滿足0.4 mm2/mmB10150（2）框架柱截面抗震承載力 以柱Z2截面為例。1）軸力組合設(shè)計(jì)值和軸壓比驗(yàn)算柱軸力組合驗(yàn)算： Nc=1.3NE+1

35、.2NGE=1.39.07+1.2138.04=177.44KN(與柱端順時(shí)針?lè)较驈澗貙?duì)應(yīng)) Nc=1.3NE+1.2NGE=1.3（-9.07）+1.2138.04=153.86KN(與柱端順時(shí)針?lè)较驈澗貙?duì)應(yīng))最大軸壓比驗(yàn)算：NcfcA=17744014.32500=0.04960.75滿足要求。2）正截面承載力計(jì)算取柱端彎矩逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)槔?。Mcb=119.5KN.m，Mct=89.69KN.m，Nc=153.86KN柱為雙曲率彎曲，M1=Mct,M2=Mcb彎矩比：M1M2=-89.69119.5=-0.750.9軸壓比：NcfcA=15386014.32500=0.0430.75柱偏心方

36、向的回轉(zhuǎn)半徑：i=IcAc=5.2110-30.25=0.144m又lci=3.90.144=27.134-12M1M2=34+0.7512=43由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范可知：此時(shí)可不考慮感覺(jué)自身?yè)锨冃蔚挠绊?。同理可得其它柱截面的抗彎承載力，如表17和表18所示。表17 中框架柱截面軸力組合及軸壓比驗(yàn)算軸力組合柱NE/KNNGE/KN1.3 NE +1.2 NGE/KN-1.3 NE +1.2 NGE/KNNc/(Afc)0.75二層Z23.94121.8151.282141.038滿足Z16.357294.65578.145滿足一層Z28.58228.04284.802262.494滿足Z12

37、0.74146.81203.134149.21滿足表18 中框架柱端彎矩順時(shí)針?lè)较蛘{(diào)整時(shí)正截面承載力計(jì)算軸力組合柱M1/KN.mM2/KN.mM1M2NcAfc0.9lcieiNcA0fc0.8%二層Z20.535.810.09滿足25滿足58大偏壓-1524C18(1018mm2)滿足Z18.114.550.56滿足25滿足174大偏壓-234C18(1018mm2)滿足一層Z234.3257.050.60滿足27滿足221大偏壓204C18(1018mm2)滿足Z119.6149.410.40滿足27滿足263大偏壓724C18(1018mm2)滿足注：為了便于排版，用表格中表示式lci3

38、4-12M1M2。當(dāng)=N1fcbh02ash0,取=2ash0，對(duì)稱配筋A(yù)s=As=N(ei-h2+as)fy(h0-as)，。表19 中框架柱端彎矩逆時(shí)針?lè)较蛘{(diào)整時(shí)正截面承載力計(jì)算軸力組合柱M1/KN.mM2/KN.mM1M2NcAfc0.9lcieiNcA0fc0.8%二層Z254.6166.830.82滿足25滿足462大偏壓2524C18(1018mm2)滿足Z152.0367.420.77滿足25滿足733大偏壓3274C18(1018mm2)滿足一層Z265.9975.620.87滿足27滿足286大偏壓1434C18(1018mm2)滿足Z157.6665.720.88滿足27滿

39、足344大偏壓1804C18(1018mm2)滿足 則柱截面四周均選配4C18，總配筋12C18，As=3054mm2，=3054500500=1.2%0.8%，滿足要求。3)斜截面抗剪承載力驗(yàn)算柱截面尺寸驗(yàn)算：0.2cfcbh0RE=0.21.016.75004600.8510-3=903.8 KN Vcmax=77.70KN則所有柱截面滿足要求。柱截面抗剪承載力驗(yàn)算：若選10A100復(fù)合箍，則箍筋直徑dA8,箍筋間距s100mm及8d(縱筋直徑)，體積配箍率sv=845078.5450450100=1.4%vfcfyv=0.87%，均滿足二級(jí)抗震等級(jí)柱加密區(qū)的箍筋構(gòu)造要求。而且箍筋肢距不大

40、于200mm，對(duì)縱筋的約束要求也滿足。對(duì)非加密區(qū)的配筋僅改為10A200復(fù)合箍筋即滿足抗震構(gòu)造要求，此時(shí)：一層：=Hn2h0=3.57510002460=3.993二層：=Hn2h0=3.310002460=3.593取=3。 fcA=0.316.72500=1252500NNcmax=284802N Vu=1RE(1.751+ftbh0+fyvAsvsh0+0.056N)=10.85(1.751+31.57500460+270478.5200460+0.056177440) =427000N Vcmax=77700KN則柱截面抗剪承載力驗(yàn)算滿足要求。（3）節(jié)點(diǎn)核心區(qū)驗(yàn)算由于梁寬bb=bc2=

41、250mm，取bj=bc=500mm。而且節(jié)點(diǎn)四側(cè)各梁截面寬度小于該側(cè)柱截面寬度的1/2，正交方向的縱向框架梁高度不小于本橫向框架梁高度hb的3/4，取交叉梁約束影響系數(shù)j=1.5。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)配箍與柱端配箍相同。截面尺寸驗(yàn)算：0.2jcbjhjRE=0.21.516.75005000.8510-3=1743.5 KN Vjmax=260.55KN滿足要求。節(jié)點(diǎn)作用的軸力：Nc=1.3NE+1.0NGE=-1.34.08+1.2121.8=116.5KNVjmax=260.55KN則節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗震滿足要求。九、罕遇地震作用下變形計(jì)算 由于該結(jié)構(gòu)為8度設(shè)防的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行高于本地區(qū)設(shè)防

42、烈度預(yù)估的罕遇地震作用下薄弱層部位的抗震變形。采用簡(jiǎn)化方法驗(yàn)算。1、各層梁端、柱端基線抗彎承載力按實(shí)際配筋計(jì)算各層梁端、柱端基線抗彎承載力。梁的上下配筋不一樣，順時(shí)針和逆時(shí)針的屈服彎矩不同，因此有兩個(gè)不同的屈服彎矩。對(duì)于一層大梁：梁左端：上部：Mbyk=fykAsb(hb0-as)=400615（610-40）10-6=140.2KN.m下部：Mbyk=fykAsb(hb0-as)=400452（610-40）10-6=103KN.m梁右端：上部：Mbyk=140.2KN.m下部：Mbyk=130KN.m對(duì)于二層大梁：梁左端：上部：Mbyk=fykAsb(hb0-as)=400615（560-40）10-6=127.9KN.m下部：Mbyk=fykAsb(hb0-as)=400452（560-40）10-6=94KN.m梁右端：上部：Mbyk=127.9KN.m下部：Mbyk=94KN.m 對(duì)于第一層柱端彎矩：Mbyk=fykAsc(hb0-as)+