建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書

目錄

1.建筑設(shè)計(jì)----------------------------------------------------3

1.1設(shè)計(jì)基本資料---------------------------------------------3

1.1.1建筑概況-------------------------------------------3

1.1.2工程概況-------------------------------------------3

1.1.3原始設(shè)計(jì)資料---------------------------------------3

1.2建筑設(shè)計(jì)說明---------------------------------------------4

1.2.1設(shè)計(jì)概要-------------------------------------------4

1.2.2采光、通風(fēng)、防火設(shè)計(jì)---------------------------------4

1.2.3建筑細(xì)部設(shè)計(jì)---------------------------------------4

1.2.4參考資料-------------------------------------------5

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)----------------------------------------------------6

2.1框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)------------------------------------------6

2.1.1工程概況-------------------------------------------6

2.1.2設(shè)計(jì)資料-------------------------------------------6

2.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算--7

2.2.1梁柱截面、梁跨度及柱高度的確定----------------------7

2.2.2荷載計(jì)算-------10

2.2.3水平地震力作用下框架的側(cè)移驗(yàn)算--------------------14

2.2.4水平地震作用下，橫向框架得內(nèi)力分析-----------------21

2.3豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析-----------------------25

2.4內(nèi)力組合-----------------------------------------------45

2.5截面設(shè)計(jì)-----------------------------------------------52

3.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------69

3.1設(shè)計(jì)資料------------------------------------------------69

3.2選用方案------------------------------------------------69

3.3基礎(chǔ)截面尺寸及荷載的確定-------------------------------69

3.4沿縱向地基驗(yàn)算---------72

3.5基礎(chǔ)底板配筋--------------------------------------------72

3.6基礎(chǔ)梁內(nèi)力計(jì)算------------------------------------------73

3.7基礎(chǔ)剪力計(jì)算--------------------------------------------75

4樓板設(shè)計(jì)一一一78

4.1樓板類型及設(shè)計(jì)方法的選擇---------------------------------78

4.2荷載設(shè)計(jì)值-----------------------------------------------78

4.3計(jì)算跨度------------------------------------------------80

4.4彎矩計(jì)算------------------------------------------------80

4.5截面設(shè)計(jì)------------------------------------------------81

5樓梯設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------83

5.1樓梯尺寸設(shè)計(jì)---------------------------------------------83

5.2梯段板的設(shè)計(jì)--------------------------------------------84

5.3平臺(tái)板的計(jì)算-一一85

5.4平臺(tái)梁的計(jì)算--------------------------------------------86

6雨篷設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------87

6.1雨篷正截面承載力計(jì)算------------------------------------87

6.2雨篷梁計(jì)算----------------------------------------------89

6.3雨篷抗傾覆驗(yàn)算------------------------------------------91

參考文獻(xiàn)--------------------------------------------------------93

外文資料--------------------------------------------------------94

中文譯文-------------------------------------------------------103

致謝---------------------------------------------------------107

1.建筑設(shè)計(jì)

1.1設(shè)計(jì)基本資料

1.1.1建筑概況

1、設(shè)計(jì)題目：太原市某旅館

2、建筑面積：6289.92m2

3、建筑總高度：23.400m（室外地坪算起）

4、建筑層數(shù)：七層

5、結(jié)構(gòu)類型：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)

1.1.2工程概況

該旅館為七層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，建筑面積約6000m?±5%，建筑

物平面為一字形，受場(chǎng)地限制，寬度W16m,長(zhǎng)度W60m。根據(jù)建筑方案確定,

房間開間3.6m,進(jìn)深6.6m,走廊寬度2.4m，底層層高3.6m,標(biāo)準(zhǔn)層層

高3.3m,室內(nèi)外高差0.45m,其它軸網(wǎng)尺寸等詳見平面簡(jiǎn)圖。

框架梁、柱、屋面及樓面均采用現(xiàn)澆混凝土方式。

1.1.3原始設(shè)計(jì)資料

1、氣象條件

本地區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向：南

基本風(fēng)壓：0.40KN/nf

基本雪壓：0.35KN/U12

室外冬季設(shè)計(jì)溫度：-15℃

2、抗震烈度：8度第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.20g

3、工程地質(zhì)條件

地下水位：按室外地坪以下4m考慮，地下水無侵蝕性；

土壤凍結(jié)深度：0.8m；

土壤性質(zhì)及情況：室外地面至地面以下8m范圍內(nèi)為輕亞粘土層；

建筑場(chǎng)地類別：I類場(chǎng)地土；

地基承載力特征值：fak=160KN/m2；

4、屋面做法：

40mm厚的C20細(xì)石混凝土保護(hù)層

3mm厚1:3石灰砂漿隔離層

卷材防水層

20mm厚的1:3水泥砂漿找平層

100mm厚的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板

15mm厚的紙筋石灰抹底

5、樓面做法：

水磨石地面：

100mm厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板

15mm厚的紙筋石灰抹底

6、材料

梁、板采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,柱采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,

縱筋采用HPB335,箍筋采用HPB235,板筋采用HPB235級(jí)鋼筋。

1.2建筑設(shè)計(jì)說明

1.2.1設(shè)計(jì)概要

建筑等級(jí):耐火等級(jí)為n級(jí)

抗震設(shè)防類別為丙類

設(shè)計(jì)使用年限70年

1.2.2采光、通風(fēng)、防火設(shè)計(jì)

1、采光、通風(fēng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)中選擇合適的門窗位置，從而形成“穿堂風(fēng)”，取得良好的效果以

便于通風(fēng)。

2、防火設(shè)計(jì)

本工程耐火等級(jí)為二級(jí)，建筑的內(nèi)部裝修、陳設(shè)均應(yīng)做到難燃化，以減

少火災(zāi)的發(fā)生及降低蔓延速度，公共安全出口設(shè)有三個(gè)，可以方便人員疏散。

因該旅館屬多層建筑，因而根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2001版

GB50045-95）規(guī)定，樓梯間應(yīng)采用封閉式，防止煙火侵襲。在疏散門處應(yīng)設(shè)

有明顯的標(biāo)志。各層均應(yīng)設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)報(bào)警器及高壓滅火水槍。

1.2.3建筑細(xì)部設(shè)計(jì)

1、建筑熱工設(shè)計(jì)應(yīng)做到因地制宜，保證室內(nèi)基本的熱環(huán)境要求，發(fā)揮投

資的經(jīng)濟(jì)效益。

2、建筑體型設(shè)計(jì)應(yīng)有利于減少空調(diào)與采暖的冷熱負(fù)荷，做好建筑圍護(hù)結(jié)

構(gòu)的保溫和隔熱，以利節(jié)能。

3、采暖地區(qū)的保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行的《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的

規(guī)定。

4、室內(nèi)應(yīng)盡量利用天然采光。

5、客房之間的送風(fēng)和排風(fēng)管道采取消聲處理措施。

6、為滿足防火和安全疏散要求，設(shè)有三部樓梯。

7、客房?jī)?nèi)的布置與裝修以清新自然為主，衛(wèi)生間的地面鋪有防滑地板磚,

墻面貼瓷磚。

1.2.4參考資料

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）

《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003-2001）

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）

《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

《建筑設(shè)計(jì)資料集》（一）（二）（三）集或新編有關(guān)分冊(cè)

《房屋建筑學(xué)》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

《建筑抗震設(shè)計(jì)技術(shù)措施》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

有關(guān)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)圖集

《國(guó)家建筑與結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

《建筑施工》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

《建筑施工技術(shù)》（黑龍江科技出版社）

《高層建筑結(jié)構(gòu)》（武漢工業(yè)大學(xué)出版社）

《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95）

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）

《鋼筋混凝土及砌體結(jié)構(gòu)》（上、中冊(cè)，建工出版社）

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

2.1.1工程概況

旅館為七層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，建筑面積約6289.92m）建筑物

圖2-1框架平面柱網(wǎng)布置圖

2.1.2設(shè)計(jì)資料

1、氣象條件

基本風(fēng)壓：0.40N/m2；基本雪壓：0.35N/m2

2、抗震設(shè)防烈度

8度第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g

3、工程地質(zhì)條件

室外地面至地面以下8m范圍內(nèi)為輕亞粘土層，屬于一類場(chǎng)地土；地下

水位按室外地坪以下4nl考慮，地下水無侵蝕性。

4、屋面及樓面做法

屋面做法：

40mm厚的C20細(xì)石混凝土保護(hù)層

3mm厚1:3石灰砂漿隔離層

卷材防水層

20mm厚的1:3水泥砂漿找平層

100mm厚的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板

15mm厚的紙筋石灰抹底

水磨石地面：

100mm厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板

15mm厚的紙筋石灰抹底

樓面做法：

水磨石地面：

100mm厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板

15mm厚的紙筋石灰抹底

5、材料

梁、板采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,柱采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,

縱筋采用HPB335,箍筋采用HPB235,板筋采用HPB235級(jí)鋼筋。

6、設(shè)計(jì)依據(jù)

1、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）

2、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）

3、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）

4、《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003-2001）

5、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）

6、《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

7、《建筑設(shè)計(jì)資料集》（一）（二）（三）集或新編有關(guān)分冊(cè)

8、《房屋建筑學(xué)》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

9、《建筑抗震設(shè)計(jì)技術(shù)措施》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

10、有關(guān)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)圖集

11、《國(guó)家建筑與結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）

12、《高層建筑結(jié)構(gòu)》（武漢工業(yè)大學(xué)出版社）

13、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）

14、《鋼筋混凝土及砌體結(jié)構(gòu)》（上、中冊(cè)，建工出版社）

2.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算

2.2.1梁柱截面、梁跨度及柱高度的確定

1、初估截面尺寸

橫梁：Mh=—/~—/

812

次梁：高(1=工1~工1

1218

梁寬：b=(1~|)h且%=1?1.5

2、框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值，按下列公式計(jì)算

(1)柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值'=用為￡〃

注：(5考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)

F按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)載面積

gE折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似取12kN/m2-14kN/

m2

n為驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù)

(2)Ac>N/2/c

注：尤為框架柱軸壓比限值，本方案為三級(jí)框架，則％取0.8

了,為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，本方案為C40混凝土，則力取19.1kN/mm

2

(3)計(jì)算過程

對(duì)于角柱:

N=便gp"=1.25X12X3.6X3.3X7X1.3X1.1=1783.782(kN)

Ac>N/A/c=l783.782X103/0.8X19.1=116739.7(mm2)

對(duì)于中柱:

^=/7Fg￡?=1.25X12X7.2X4.5X7X1.0X1.1=3742.2(kN)

Ac>^/Afc=3742.2X103/0.8X19.1=244908.4(mm2)

因此：取柱bXh=550mmX550mm即可滿足設(shè)計(jì)要求

柱：一層，取bXh=600mmX600mm

柱：二、三、四層，取bXh=550mmX550mm

柱：五、六、七層，取bXh=500mmX500mm

②梁：梁編號(hào)見圖2-2

其中:Li：bXh=300mmX600mm

L2：bXh=300mmX600mm

L3：bXh=300mmX700mm

L4：bXh=250mmX500mm

L5：bXh=300mmX300mm

圖2-2框架梁編號(hào)

3、梁的計(jì)算跨度

如圖2?3所示，框架梁的計(jì)算跨度以上柱柱形心線為準(zhǔn)，由于建筑軸線

與柱形心線重合，故建筑軸線與結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度相同。

,600300L300300

押。.300300

o300

o

9300660024006600

15600

oo

圖2-3梁的計(jì)算跨度

4、柱高度

底層高度h=3.6m+0.45m+0.15m=4.5m,其中3.6m為底層層高，0.45

多室內(nèi)外高差，0.15m為基礎(chǔ)頂面至室外地面的高度。其他柱子高度等于層

高，即3.3m。

由此得框架計(jì)算簡(jiǎn)圖(圖2-4)。

2.2.2荷載計(jì)算

1、屋面均布恒載

按屋面得做法逐項(xiàng)計(jì)算均布載荷，計(jì)算時(shí)注意:

40mm厚的C20細(xì)石混凝土保護(hù)層23X0.04=0.92kN/m2

3mm厚1:3石灰砂漿隔離層17X0.003=0.05kN/m2

卷材防水層0.3kN/m2

20mm厚的1:3水泥砂漿找平層20X0.02=0.4kN/m2

100mm厚的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板25X0.10=2.5kN/m2

15mm厚的紙筋石灰抹底16X0.015=0.24kN/m2

共計(jì)4.411kN/m2

屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值為：

(8X7.2+0.6)X(6.6X2+2.4+0.6)X4.411=4159KN

2、樓面均布恒載

按樓面做法逐項(xiàng)計(jì)算

z3z3z3z

3

c

rr

z3z3z3z3

H"

z3z3zz3

3

C

zzzU

Z2222M

zzz槨

Z2222

c

zzzd

Z2222

7z

1^

W5

660024006600

圖2-4橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱編號(hào)

水磨石地面：0.65KN/D12

100mm厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板0.1X25=2.5KN/nf

15mm厚的紙筋石灰抹底16X0.015=0.24KN/m2

共計(jì)3.39KN/m2

樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值為:

(8X7.2+0.6)X(6.6X2+2.4+0.6)X3.39=3196KN

3、屋面均布活載

計(jì)算重力載荷代表值時(shí)，僅考慮屋面雪載荷0.35KN/m：

雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為

0.35X(8X7.2+0.6)X(6.6X2+2.4+0.6)=330kN

4、樓面均布活荷載

樓面均布活荷載對(duì)旅館的一般房間為2.0kN/m2,會(huì)議室、走廊、樓梯、

門廳等處為2.0KN/m2。為方便計(jì)算，因此此處取均布載荷為Z.OKN/n?。

樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

2.0X(8X7.2+0.6)X(6.6X2+2.4+0.6)=1886kN

5、梁柱自重(包括梁側(cè)、梁底、柱的抹灰重量)如表1一2所示

梁側(cè)、梁底抹灰、柱周抹灰，近似按加大梁寬及柱寬考慮。

例：L,bXh=300mmX600mm梁的凈長(zhǎng)為5.95m

則每根的重量為：0.34X0.6X5.59X25=30.35KN

其它梁柱自重見表2-1

梁柱自重表2-1

編號(hào)截面m’長(zhǎng)度m根數(shù)每根重量kN

40.3X0.65.9518X7=12630.35

L20.3X0.61.759X7=638.93

40.3X0.76.5532X7=22438.97

L&0.25X0.55.9516X7=11221.57

?與0.3X0.31.758X7=564.462

編號(hào)截面長(zhǎng)度m根數(shù)每根重量kN

Z10.6X0.64.59X4二3646.08

Z20.55X0.553.336X3=10828.72

Z30.5X0.53.336X3=10824.06

6^墻體自重

內(nèi)外墻及隔墻均采用陶?？招钠鰤K(390mmX290mmX190mm),墻體均為

200mm厚，兩面均為20mm厚抹灰，近似按加厚墻體考慮抹灰重量。

則單位面積墻體重量為：(0.2+2X0.02)X6.0=1.44kN/m2

墻體自重計(jì)算見表2—2

墻體自重表2—2

墻體每片面積(nf)片數(shù)每層重量kN

底層縱墻6.6X3.6321095

底層橫墻6X3.618560

標(biāo)準(zhǔn)層縱墻6.6X3.31921004

標(biāo)準(zhǔn)層橫墻6X3.6108513

7、載荷分層總匯

頂層重力載荷代表值包括：層面載荷，50%屋面雪荷載，縱橫梁自重,

半層柱自重，半層墻的自重。

其它層重力載荷代表值包括：樓面恒載50%樓面均布活載荷，縱、橫梁

自重，樓面上、下各半層的柱及縱墻的自重。

將前述分項(xiàng)載荷相加，得集中于各層樓面得重力載荷代表值如下：

第七層：Gi=TTlGKN

第六層：G$=8777KN

第五層：Gs=3TT!KN

第四層：G4=8861KN

第三層：G3=8945KN

第二層：G?=8945KN

第一層:G=9533KN

底層下半部分重量有基礎(chǔ)承擔(dān)

則建筑物總重力荷載代表值XG,為：

/=1

6

ZG,=7770+8777x2+8861+8945x2+9533=61608(KN)

/=1

質(zhì)點(diǎn)重力載荷值見圖2-5

,G6=8777KN

.G5=8777KN

?G4=8861KN

I

.G2=8945<

-G1-9533KN

圖2-5質(zhì)點(diǎn)重力荷載值

2.2.3水平地震力作用下框架的側(cè)移驗(yàn)算

1、橫梁線剛度

混凝土C30,Ec=3X107kN/m2

在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆層的樓面可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛

度，減小框架側(cè)移，為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁截面慣性矩時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆

樓面的便框架梁取I=1.5Io（I。為梁的截面慣性矩），對(duì)中框架梁取I=2.OIo,若

為裝配樓板，帶現(xiàn)澆層的樓面，則對(duì)邊框架梁取1=1.21°，對(duì)中框梁取1=1.51。。

橫梁的線剛度計(jì)算結(jié)果列于表2-3：

橫梁線剛度表2-3

慣性矩邊框架梁中框架梁

跨度

3

梁截面hhK%

/o=7T4=1?：4=2/。

bxhL(rri)席二Kb=F

L（加）

(一)(/)

（加4）(kN?m)(kN?in)

8.IX3.68X10.8X4.91X

0.3X0.66.65.4X103

10'310,10-3IO1

8.IX10.13X10.8X13.5X

L0.3X0.62.45.4X103

210-3IO4KT?IO1

12.875.36X17.16X7.15X

L30.3X0.77.28.58X10,

X10-3IO110~3IO4

3.911.78X5.21X2.37X

L40.25X0.56.62.6X103

X10-310410-3IO1

1.011.26X1.35X1.69X

L50.3X0.32.40.68X10-3

X103IO1ICTIO1

2、橫向框架柱的側(cè)移愀度D值

柱線剛度列于表2-4,橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算見表2-5

柱線剛度表2-4

慣性矩線剛度

截面柱高度

柱號(hào)

2/（）=得（/）K_琪”.

Z(m)〃（加）-------(kn?m)

h

z0.6X0.64.510.8X1037.2X10'

Z,0.55X0.553.37.63X1036.94X10'

Z30.5X0.53.35.21X1034.74X104

橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算表2-5

心畢（.般層）

項(xiàng)目a=一（一般層）

2k02+k。=成

\柱\h2根

（kN1m）數(shù)

0.5+Ze已

旦類型\1=底層）——h（底層）

數(shù)、\kc2+k

邊框架邊柱0.510.402171524

邊框架中柱1.920.617263254

底

中框架邊柱0.680.4401877314

層中框架中柱2.560.6712862914

ED837536

邊框架邊柱0.530.209160204

邊框架中柱1.990.499381604

中框架邊柱

四0.710.2611996014

中框架中柱2.650.5704359014

層

ED1106420

五邊框架邊柱0.780.281146554

>-

八邊框架中柱2.910.593309934

七

中框架邊柱1.040.3411779814

層中框架中柱3.880.6613452514

ED915114

則底層與標(biāo)準(zhǔn)層的橫向框架柱側(cè)移總剛度zD值之比為:

工口837536

=0.757>0.7

-1106420

即該橫向框架為規(guī)則框架。

3、橫向框架自振周期

按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期。

頂點(diǎn)位移法時(shí)求結(jié)構(gòu)基頻得一種近似方法，將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡(jiǎn)化

成無限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿。導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基頻公式，這樣，只要

求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期。

7\=l.7aa4^T

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小的影響，取

0.7

AT一框架的定點(diǎn)位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震

力及位移。AT是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得假

想框架的定點(diǎn)位移，然后由AT求出（，再用T求得框架結(jié)構(gòu)

的底部剪力，進(jìn)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(diǎn)位移計(jì)算見表2-6：

橫向框架頂點(diǎn)位移表2—6

層間相對(duì)位移

層

G,〃N)￡G：(kN)D，(kNIm)Az

次s,二江

7777077709151140.00850.2448

68777165479151140.01810.2363

58777253249151140.02770.218

488613418511064200.03090.1905

389454313011064200.03890.1596

19533616088375360.07360.0736

Ti=1.7x0.7xJ0.2448=0.589(s)

4、橫向地震作用計(jì)算

在I類場(chǎng)地，8度設(shè)防烈度，結(jié)構(gòu)的特征周期7；和地震影響系數(shù)為:

T?=0.25(s)amax=0.16

由于7；=0.589(s)>1.47；=1.4x0.25=0.35(s),應(yīng)考慮頂點(diǎn)附加地震作用。

由于々二0.25s>835s固按0.08十+0.07計(jì)算3“按底部剪力法求得的基底剪

力,若按：屋四工長(zhǎng)分配給各層質(zhì)點(diǎn),則水平地震作用呈倒三角形分布。

工1G風(fēng)

對(duì)一般層，這種分布基本符合實(shí)際，但對(duì)結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時(shí)程分

析法和振型分析法求得的結(jié)果，特別對(duì)周期較長(zhǎng)的結(jié)果相差更大，地震的宏

觀震害也表明，結(jié)果上部往往震害嚴(yán)重，因此引入可，即頂部附加地震作用

系數(shù)考慮頂部地震力的加大。2考慮了結(jié)構(gòu)周期和場(chǎng)地的影響，且使修正后

的剪力分布與實(shí)際更加吻合。因此引入6n

8,=0.08(+0.07=0.08X0.589+0.07=0.117

結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值:

rri0?9

/07

FEK=「)xanmx0.85^G,.

Ti日

(0.25V9

X1X0.16X0.85x61608=3875(KN)

(0.589)

5

注：0.85fG,為多質(zhì)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)等效總重力荷載按規(guī)定應(yīng)取總重力荷載代表

/=1

值得85%

頂點(diǎn)附加水平地震作用：

△F,,==0.117X3875=453(^)

各層橫向地震剪力計(jì)算見表2-7,其中：

序,也

J=\

格層橫向地震作用及樓層地震剪力表2—7

5

層%H,G,GiHiF,匕

次

(m)(m)(KN)(KN*m)(KN)(KN)

73.324.377701888110.2181198.911198.91

63.32187771843170.212725.381924.29

53.317.787771553530.179612.472536.76

43.314.488611275980.147502.983039.74

33.311114390.073429.81

23.37.88945697710.080273.733703.54

14.54.59533428990.049167.663871.2

注：表中第七層Fj中加入了kF”

橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見圖2-6

1198.91KN

192429KN

2536.76KN

303974KN

342981KN

3703.54KN

3871.2KN

<Io)

圖2-6橫向框架各層水平地震作用和地震剪力

(a)水平地震作用(b)地震剪力

5、橫向框架抗震變動(dòng)驗(yàn)算

多遇地震作用下，層間彈性位移驗(yàn)算見表2—8,層間彈性相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿

足要求雙⑷

橫向變形驗(yàn)算表2-8

層間剪力層間剛度層間位移層圖層間相對(duì)彈性

層

次K(kN)D,(kN)匕/。(⑼九(加)轉(zhuǎn)角。

71198.919151140.001313.31/2519

61924.299151140.00213.31/1571

52536.769151140.002773.31/1191

43039.7411064200.002753.31/1200

33429.8111064200.00313.31/1065

23703.5411064200.003353.31/985

13871.28375360.004624.51/974

2.2.4水平地震作用下，橫向框架得內(nèi)力分析

以中框架為例進(jìn)行計(jì)算，邊框架和縱向框架的計(jì)算方法、步驟與橫向中

框架完全相同。故不再在贅述。

框架柱剪力及彎矩計(jì)算，采用D值法，其結(jié)果見表2—9

框架柱剪力及彎矩計(jì)算表表2-9

層次7654321

層高h(yuǎn)3.33.33.33.33.33.33.6

層間剪力匕1198.91924.32536.83039.73429.83703.53871.2

層間剛度。,915114915114915114110642011064201106420837536

17798177981779819960199601996018773

Dim

"kN)23.3237.4349.3454.8461.8766.8186.77

邊

%(m)0.3540.450.4540.450.500.500.70

柱

(A)

1.16821.4851.49821.4851.651.652.52

Mt.(kN.加)49.7179.7988.999.53102.09110.2493.71

M下(kN-m)

27.2455.5873.9281.43102.09110.24218.66

%34525345253452543590435904359028629

"kN)45.2372.695.7119.76135.13145.91132.34

>0(m)0.450.50.50.50.50.50.5675

中

柱//（加）1.4851.651.651.651.651.652.043

(B)

Mp(kN?機(jī))

82.09119.78157.91197.6222.96240.75206.04

M下(kN-m)

67.17119.78157.91197.6222.96240.75270.34

注：%=先+兇+%+%其中，查表知：M=%=%=0

“=汕

WR/D,

加上=匕“（1一X）%

框架梁端彎矩、剪力及柱軸力見表2—10

地震作用下框架深端彎矩及柱軸力表2-10

層次幾7654321

邊

6.66.66.66.66.66.66.6

跨

M片(kN-m)49.71107.03144.48173.45183.52212.33203.95

M右(kN?m)21.8949.8674.0694.81112.16123.67119.16

YJkN)10.8523.7733.1140.6544.850.9148.96

l(m)2.42.42.42.42.42.42.4

M左（kN60.2137.09203.63260.7308.4340.04327.63

中

跨

M右(kN?m)60.2137.09203.63260.7308.4340.04327.63

Vb(kN)50.17114.24169.69217.25257283.37273.03

邊柱

6.6920.6139.7262.9589.1489.1489.14

柱N,、（KN）

軸

中柱

力

4.126.6927.367.02129.97129.97129.97

NB(KN)

中柱兩側(cè)梁端彎矩按深線剛度分配，地震力作用下框架彎矩見圖2-7,

剪力及柱軸力見圖2-8

21.8960.2

49.7149.71

■q82.32.09—49.71

60.2

49.7121.89

49.86/137.09

27.279.79119.78119.78107.03

79.79

107.0367.1749.8627.24

137.0967.17

74.06/203.63144.48

55.『一心157，ai--~~715791

788.9

144.48203.6374.0655.58

119.78119.78

94.81260.7173.45

73.92197.6197.699.53

260.7

173.45