土木工程高層建筑抗震課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、工程概況 -----------------------------------------2</p><p>　　二、按工程要求設(shè)計(jì)兩個(gè)結(jié)構(gòu)方案 ----------------------2</p><p>　　三、框架剪力墻承重方案的選擇 -----------

2、--------------2</p><p>　　四、框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖 -------------------------------4</p><p>　　五、梁、柱截面尺寸的初步確定 -------------------------4</p><p>　　5.1梁截面尺寸的初步確定----------------------------4</p>

3、;<p>　　5.2柱截面尺寸的初步確定----------------------------4</p><p>　　六、重力荷載代表值的計(jì)算-------------------------------5</p><p>　　6.1屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值------------------------------5</p><p>　　6.2第一層各部

4、分重力荷載代表值----------------------5</p><p>　　6.3第二至十層各部分重力荷載代表值------------------5</p><p>　　6.4梁柱密度----------------------------------------5</p><p>　　6.5蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊--------------------

5、----5</p><p>　　6.6梁、柱重力荷載代表值-----------------------------6</p><p>　　6.7一層重力荷載代表值------------------------------7</p><p>　　6.8第二至十層各部分重力荷載代表值------------------8</p><p>　　

6、6.9第十一層各部分重力荷載代表值-------------------10</p><p>　　6.10頂端重力荷載代表值 ---------------------------10</p><p>　　七、框架側(cè)移剛度的計(jì)算--------------------------------11</p><p>　　7.1橫梁線剛度ib的計(jì)算------------

7、----------------11</p><p>　　7.2縱梁線剛度ib的計(jì)算---------------------------11</p><p>　　7.3柱線剛度ib的計(jì)算-----------------------------11</p><p>　　7.4各層橫向側(cè)移剛度計(jì)算(D值法)-------------------11</p>

8、;<p>　　八、橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算-------14</p><p>　　8.1橫向自振周期的計(jì)算-----------------------------14</p><p>　　8.2水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算---------------15</p><p>　　8.3多遇水平地震作用下的位移驗(yàn)算---------

9、----------16</p><p>　　8.4水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算---------------------16</p><p>　　九、豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算--------------------19</p><p>　　9.1計(jì)算單元的選擇確定-----------------------------19</p><p&

10、gt;　　9.2荷載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算-------------------------19</p><p>　　9.3恒荷載作用下梁的內(nèi)力計(jì)算-----------------------22</p><p>　　9.4 活荷載作用下梁的內(nèi)力計(jì)算----------------------22</p><p>　　9.5梁端剪力和柱軸力的計(jì)算-----------

11、--------------23</p><p>　　十、底層框架梁柱的內(nèi)力組合---------------------------23</p><p>　　10.1 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)--------------------------------23</p><p>　　10.2底層框架梁的內(nèi)力組合--------------------------24</

12、p><p>　　10.3底層框架柱的內(nèi)力組合--------------------------25</p><p>　　十一、參考文獻(xiàn)----------------------------------------26</p><p>　　十二、附圖--------------------------------------------27</p>&l

13、t;p><b>　　一、工程概況</b></p><p><b>　　建筑地點(diǎn)：西安市</b></p><p>　　建筑類型：10層綜合樓(辦公樓），框架結(jié)構(gòu)</p><p>　　建筑介紹：建筑長度60米，進(jìn)深14.4米，面積約1萬平方米，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓板厚取120mm。</p>

14、<p>　　門窗使用：大門采用鋼制門，其他內(nèi)部設(shè)施采用木門，窗為鋁合金窗。</p><p>　　地質(zhì)條件：經(jīng)地質(zhì)勘查部門勘察確定，該建筑場地為二類近震場地， 設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震基本加速度為0.20g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，抗震等級(jí)一級(jí)。</p><p>　　二、按工程要求設(shè)計(jì)兩個(gè)結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　（1）框架結(jié)構(gòu)（見附頁）</p&g

15、t;<p>　　建筑施工圖：首層平面圖、標(biāo)準(zhǔn)層平面圖、屋頂平面圖、正立面圖</p><p>　?。?）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)（見附頁）</p><p>　　建筑施工圖：首層平面圖、標(biāo)準(zhǔn)層平面圖、屋頂平面圖、正立面圖</p><p>　　三、框架結(jié)構(gòu)承重方案選擇</p><p>　　豎向荷載的傳力途經(jīng)：樓板的均不荷載和恒載經(jīng)次梁間接或直

16、接傳至主梁，再由主梁傳至框架柱，最后傳至地基，所以本綜合樓框架的承重方案為橫向框架承重方案，這可使橫向框架梁的截面高度大，增加框架的橫向側(cè)移剛度。</p><p>　　柱網(wǎng)與層高：本綜合樓采用柱距為6m的內(nèi)廊式小柱網(wǎng)，邊跨為6m，中間跨為2.4m，除底層商用樓層取4.8m，二層取4.5m，以上辦公樓層層高取3.6m。如圖1-1柱網(wǎng)布置圖所示。</p><p><b>　　圖1-1

17、柱網(wǎng)布置圖</b></p><p>　　四、框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖</p><p>　　橫向受力簡圖如圖1-2</p><p>　　五、梁、柱截面尺寸初步確定</p><p>　　5.1梁截面尺寸初步確定</p><p>　　梁截面高度一般取梁跨度的1/15至1/10。本方案取1/10×6000=600

18、mm，截面寬度取600×1/2=300mm，可得梁的截面初步定為b×h=300*600，如下表5-1所示。</p><p>　　截面尺寸表 表5-1</p><p>　　5.2柱截面尺寸初步確定</p><p>　　柱截面尺寸根據(jù)式 AC=N/（[μN(yùn)]*fc）估算。</p>&l

19、t;p>　　該框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為一級(jí)，軸壓限值[μN(yùn)]=0.65 ；</p><p>　　各層重力荷載代表值可根據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算，也可以近似值12～14KN/M2，這里近似值取14 KN/M2。</p><p>　　由結(jié)構(gòu)平面布置圖可知邊柱及中柱的負(fù)載面積分別為6m×3m和6m×4.2m。</p><p>　　由此可得第一層柱截面積為：<

20、;/p><p>　　邊柱：AC=（ 1.25×14×9×3×6×1.15×1.1×0.75）/（0.65×14.3）=2.7×106/（0.65×14.3）=2.90×105,取700mm×700mm</p><p>　　中柱：AC= 4.06×105,取700mm

21、x700mm</p><p>　　本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如表52 :</p><p>　　表52 柱截面尺寸表</p><p>　　六、重力荷載代表值的計(jì)算</p><p>　　6.1 屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 22×0.03=0

22、.66KN/m2 </p><p>　　三氈四油防水層 0.4 KN/m2</p><p>　　20厚礦渣水泥找平層 14.5×0.02=0.29 KN/m2</p><p>　　150厚水泥蛭石保溫層 5×0.1

23、5=0.75 KN/m2</p><p>　　120厚鋼筋混凝土板 25×0.12=3.0 KN/m2</p><p>　　V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 KN/m2</p><p>　　合計(jì) 5.35 KN/m2<

24、/p><p>　　6.2 1～11層樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值： </p><p>　　木塊地面（加防腐油膏鋪砌厚76mm） 0.7 KN/m2</p><p>　　120厚鋼筋混凝土板 25×0.12=3.0 KN/m2</p><p>　　V型輕鋼龍骨吊頂

25、 0.25 KN/m2 </p><p>　　合計(jì) 3.95 KN/m2</p><p>　　6.3 屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 KN/m2</p><p>

26、　　樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 KN/m2</p><p>　　屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 SK=urS0=1.0×0.25=0.25 KN/m2</p><p>　　（式中ur為屋面積雪分布系數(shù)）</p><p>　　6.4 梁柱密度：</p><p&

27、gt;　　梁柱密度 25 KN/m2</p><p>　　6.5 蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊：</p><p>　　蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 5.5KN/m3</p><p>　　6.6 梁、柱重力荷載代表值：</p><p>　?。?）

28、梁、柱：如表6-1梁重力荷載代表值、表6-2柱重力荷載代表值所示</p><p>　　表6-1梁重力荷載代表值</p><p>　　表 62柱重力荷載代表值</p><p>　　6.7 一層重力荷載代表值：</p><p>　　(1)梁：總重：524.7+56.1+954=1534.8KN</p><p>　?、贆M

29、梁：AB、CD跨：300*600mm2 重量：23.85×22=524.7KN</p><p>　　BC跨 ：300*400mm2 重量：5.1×11=56.1KN</p><p>　　②縱梁： 300*600mm2 重量： 954KN </p><p><b>　　(2) 柱：</b>

30、;</p><p>　　計(jì)算高度：4800mm</p><p>　　截面尺寸：700mm×700mm</p><p><b>　　密度：25 </b></p><p><b>　　體積：2.352</b></p><p><b>　　數(shù)量：44</b

31、></p><p><b>　　單重：58.8</b></p><p>　　總重：2587.2 </p><p>　　(3)內(nèi)外填充墻的計(jì)算</p><p>　?、贆M墻：總重：646.431+13.15=659.581KN</p><p>　　AB、CD跨：

32、墻厚240mm，長度5300mm，高度4800-600=4200mm</p><p>　　單跨體積：0.24×5.3×4.2=5.3424m3</p><p>　　單跨重量：5.3424×5.5=29.3822KN</p><p><b>　　數(shù)量：22</b></p><p>　　總重：2

33、9.3822×22=646.431KN</p><p>　　BC跨：墻厚240mm，計(jì)算長度1700mm，高度4200mm</p><p>　　單跨體積：（1.7×4.2-1.2×1.8）×0.24=1.1952m3</p><p>　　單跨重量：1.1952×5.5</p><p><

34、b>　　數(shù)量：2</b></p><p>　　總重：1.1952×5.5×2=13.15KN</p><p>　?、诳v墻：總重：166.0+106.13+409.31=681.44KN</p><p><b>　　外縱墻：</b></p><p>　?、賳蝹€(gè)體積：（5.3×

35、4.2-4.8×3）*0.24=1.8864</p><p><b>　　數(shù)量：16</b></p><p>　　重量：1.8864×16×5.5=166.00</p><p>　?、趩蝹€(gè)體積：（5.3×4.2-1.2×1.8）*0.24=20.1</p><p><

36、;b>　　數(shù)量：4</b></p><p>　　重量：20.1×4×5.5=106.13</p><p><b>　　內(nèi)縱墻：</b></p><p>　　單個(gè)體積：（5.3×4.2-1.2×2.4）*0.24=4.6512</p><p><b>　　

37、數(shù)量：16</b></p><p>　　總重：4.6512×16×5.5=409.31</p><p>　　(4)窗戶計(jì)算：總重：80.64+5.184=85.824KN</p><p>　?、?走廊+廁所+樓梯間)窗戶</p><p>　　尺寸：1.2×1.8</p><p>

38、;　　自重：0.4KN/m2</p><p><b>　　數(shù)量：6</b></p><p>　　重量：1.8×1.2×0.4×6=5.184KN</p><p><b>　?、谵k公室窗戶</b></p><p><b>　　尺寸：4.8×3</

39、b></p><p><b>　　數(shù)量：14</b></p><p>　　重量：4.8×3×0.4×14=80.64KN</p><p>　　(5)門重計(jì)算：總重：6.912+11.52=18.432KN</p><p><b>　?、倌鹃T</b></p&g

40、t;<p>　　尺寸：1.2×2.4</p><p>　　自重：0.15KN/m3</p><p><b>　　數(shù)量：16</b></p><p>　　重量：1.2×2.4×0.15×16=69.12KN</p><p><b>　?、阼F門</b>

41、;</p><p><b>　　尺寸：4.8×3</b></p><p>　　自重：0.4KN/m3</p><p><b>　　數(shù)量：2</b></p><p>　　重量：4.8×3×0.4×2=11.52KN</p><p>　　(

42、6)樓板恒載，活載計(jì)算（樓梯間按樓板計(jì)算）：</p><p>　　面積：32.97×20+113.66=773.06m2</p><p>　　恒載：3.95×773.06=3053.59KN</p><p>　　活載：2.00×773.06=1546.12KN</p><p>　　一層重力荷載代表值為：</

43、p><p>　　G1=G恒+0.5G活</p><p>　　=（524.7+56.1+954+2587.2）*1.05+1341+85.82+18.43+3053.59+1546.12/2</p><p><b>　　=9393.9KN</b></p><p>　　(注：梁柱乘上各層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)1.05。

44、)</p><p>　　6.8 第二層重力荷載代表值：</p><p>　　(1)梁總重：524.7+56.1+954=1534.8KN</p><p>　　橫梁：AB、CD跨：300×600 23.85×22=524.7KN</p><p>　　BC跨： 300×400 5.1×11

45、=56.1KN</p><p><b>　　縱梁：954KN</b></p><p><b>　　(2)柱：</b></p><p>　　計(jì)算高度：4500mm</p><p>　　截面尺寸：700mmx700mm</p><p><b>　　密度：25</b

46、></p><p>　　體積：2.2057m3</p><p><b>　　數(shù)量：44</b></p><p>　　單重：55.125KN</p><p>　　總重：2425.5KN</p><p>　　(3)內(nèi)外填充墻重的計(jì)算：</p><p>　?、贆M墻總重：60

47、0.16+11.78=611.94KN</p><p>　　AB、CD跨：27.28×22=600.16KN</p><p>　　BC跨：單跨體積：（1.7×3.9-1.2×1.8）*0.24=1.07</p><p><b>　　數(shù)量 ：2</b></p><p>　　重量：2×

48、5.5×1.07=11.78</p><p>　?、诳v墻總重：132.42+97.73+652.79=883.18KN</p><p><b>　　外墻：</b></p><p>　　單重：（5.3×3.9-4.8×3）*0.24×5.5=8.2764KN</p><p><

49、b>　　數(shù)量：16</b></p><p>　　種類：8.2764×16=132.42KN</p><p>　　單重：（5.3×3.9-1.2×1.8）*0.24×5.5=24.4332KN</p><p><b>　　數(shù)量：4</b></p><p>　　重量：

50、24.4332×4=97.73KN</p><p><b>　　內(nèi)墻：</b></p><p>　　單重：（5.3×3.9-1.2×2.4）*0.24×5.5=23.48</p><p><b>　　數(shù)量：18</b></p><p>　　總重：23.48&#

51、215;18=652.79KN</p><p>　　(4)窗戶計(jì)算（鋼框玻璃窗）總重：3.456+92.16=95.62KN</p><p>　　第一類：1.2×1.8</p><p>　　自重：0.4KN/m2</p><p><b>　　數(shù)量：4</b></p><p>　　重量：1

52、.8×1.2×0.4×4=3.456KN</p><p><b>　　第二類：4.8×3</b></p><p>　　自重：0.4 KN/m2</p><p><b>　　數(shù)量：16</b></p><p>　　重量：4.8×3×0.4&#

53、215;16=92.16KN</p><p><b>　　(5)門重計(jì)算：</b></p><p><b>　　木門：</b></p><p>　　尺寸：1.2×2.4</p><p>　　自重：0.15 KN/m2</p><p><b>　　數(shù)量：18

54、</b></p><p>　　重量：1.2×2.4×0.15×18=7.78KN</p><p>　　(6)樓板恒載，活載計(jì)算（樓梯間按樓板計(jì)算）：</p><p>　　面積：32.97×20+113.66=773.06m2</p><p>　　恒載：3.95×773.06=305

55、3.59KN</p><p>　　活載：2.00×773.06=1546.12KN</p><p>　　二層重力荷載代表值：</p><p>　　G2~10=G恒+0.5G活</p><p>　　=(524.7+56.1+954+2425.5)*1.05+611.94+652.79+95.62+7.78+3053.59+0.5*15

56、46.12=9353.10KN</p><p>　　6.9 第三層至第八層重力荷載代表值：</p><p>　　(1)梁總重：524.7+56.1+954=1534.8KN</p><p>　　橫梁：AB、CD跨：300×600 23.85×22=524.7KN</p><p>　　BC跨： 300×

57、400 5.1×11=56.1KN</p><p><b>　　縱梁：954KN</b></p><p><b>　　(2)柱：</b></p><p>　　計(jì)算高度：3600mm</p><p>　　截面尺寸：700mmx700mm</p><p><

58、b>　　密度：25</b></p><p>　　體積：1.764m3</p><p><b>　　數(shù)量：44</b></p><p><b>　　單重：44.1KN</b></p><p>　　總重：1940.4KN</p><p>　　(3)內(nèi)外填充墻重的

59、計(jì)算：</p><p>　?、贆M墻總重：462.22+7.82=470.04KN</p><p>　　AB、CD跨：21.02×22=462.22KN</p><p><b>　　BC跨：</b></p><p>　　單跨體積：（1.7×3.0-1.2×1.8）*0.24=0.71</

60、p><p><b>　　數(shù)量 ：2</b></p><p>　　重量：2×5.5×0.71=7.82</p><p>　?、诳v墻總重：122.92+72.55+309.42=504.89KN</p><p><b>　　外墻：</b></p><p>　　單重

61、：（5.3×3.0-4.8×2.1）*0.24×5.5=7.6825KN</p><p><b>　　數(shù)量：16</b></p><p>　　種類：7.6825×16=122.92KN</p><p>　　單重：（5.3×3.0-1.2×1.8）*0.24×5.5=18.13

62、75KN</p><p><b>　　數(shù)量：4</b></p><p>　　重量：18.1375×4=72.55KN</p><p><b>　　內(nèi)墻：</b></p><p>　　單重：（5.3×3.0-1.2×2.4）*0.24×5.5=17.19<

63、/p><p><b>　　數(shù)量：18</b></p><p>　　總重：17.19×18=309.42KN</p><p>　　(4)窗戶計(jì)算（鋼框玻璃窗）總重：3.456+64.512=67.97KN</p><p>　　第一類：1.2×1.8</p><p>　　自重：0.4K

64、N/m2</p><p><b>　　數(shù)量：4</b></p><p>　　重量：1.8×1.2×0.4×4=3.456KN</p><p>　　第二類：4.8×2.1</p><p>　　自重：0.4 KN/m2</p><p><b>　　數(shù)量

65、：16</b></p><p>　　重量：4.8×2.1×0.4×16=64.512KN</p><p><b>　　(5)門重計(jì)算：</b></p><p><b>　　木門：</b></p><p>　　尺寸：1.2×2.4</p>

66、<p>　　自重：0.15 KN/m2</p><p><b>　　數(shù)量：18</b></p><p>　　重量：1.2×2.4×0.15×18=7.78KN</p><p>　　(6)樓板恒載，活載計(jì)算（樓梯間按樓板計(jì)算）：</p><p>　　面積：32.97×2

67、0+113.66=773.06m2</p><p>　　恒載：3.95×773.06=3053.59KN</p><p>　　活載：2.00×773.06=1546.12KN</p><p>　　二層重力荷載代表值：</p><p>　　G2~10=G恒+0.5G活</p><p>　　=(524.

68、7+56.1+954+1940.4)*1.05+470.04+504.89+67.97+7.78+3053.59+0.5*1546.12=8516.84KN</p><p>　　6.10 第九層各部分重力荷載代表值：</p><p>　　橫梁：524.7KN</p><p><b>　　縱梁：954KN</b></p><p

69、>　　柱：總重：29.4×8=235.2KN</p><p>　　橫墻：0.24×5.3×1.8×5.5×4=50.37KN</p><p>　　縱墻：0.24×5.3×1.8×5.5×2=25.19KN</p><p><b>　　屋面恒載、活載計(jì)算</

70、b></p><p>　　面積：6×6×18=648m2</p><p>　　恒載：648×5.35=3466.8KN</p><p>　　活載：648×2.0=1296KN</p><p>　　雪載：648×0.25=129.6KN</p><p>　　九層重力

71、荷載代表值為：</p><p>　　G11=G恒+0.5G活</p><p>　　=（524.7+954+235.2）*1.05+50.37+25.19+3466.8+0.5*（1296+129.6）</p><p><b>　　=6054.8KN</b></p><p>　　(注：梁柱乘上各層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增

72、大系數(shù)1.05。)</p><p>　　6.11頂端重力荷載代表值：</p><p>　　橫梁：23.85×4=95.4KN</p><p>　　縱梁：0.3×0.6×5.3×25×4=95.4KN</p><p>　　柱：0.7×0.7×1.2×25×

73、8=117.6KN</p><p>　　墻：5.3×0.24*（1.2-0.6）*5.5×8=33.58KN</p><p>　　木門：1.2×2.4×0.15×2=0.864KN</p><p>　　樓板恒載、活載計(jì)算：</p><p>　　面積：6×6×2=72<

74、/p><p>　　恒載：72×5.35=385.2KN</p><p>　　活載：72×2.0=144KN</p><p>　　雪載：72×0.25=18KN</p><p>　　頂端重力荷載代表值：</p><p>　　G頂=G恒+0.5xG活</p><p>　　=

75、（95.4+95.4+117.6）*1.05+33.58</p><p>　　+0.864+385.2+0.5*(144+18)</p><p><b>　　=809.04KN</b></p><p>　　如6-1圖集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi所示：</p><p>　　七、框架側(cè)移剛度的計(jì)算</p>

76、;<p>　　7.1 橫梁線剛度ib的計(jì)算：</p><p>　　表71 橫梁線剛度i b表</p><p>　　7.2縱梁線剛度ib的計(jì)算：</p><p>　　表7-2 縱梁線剛度i b表</p><p>　　7.3柱線剛度ib的計(jì)算：</p><p>　　計(jì)算公式為：I=bh3/12<

77、/p><p>　　表73 柱線剛度i c表</p><p>　　各層橫向側(cè)移剛度計(jì)算（D值法）</p><p><b>　　底層：</b></p><p>　　①、A-2～A-10、D-2～D-10（18根）</p><p>　　K=5.40/12.5=0.432</p><p

78、>　　αc=(0.5+K)/(2+K)=0.382</p><p>　　Di1=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.382×12×12.50×1010/48002</p><p><b>　　=24934.90</b></p><p>　?、?、A-1、

79、D-1、A-11、D-11（4根）</p><p>　　K=4.05/12.5=0.324</p><p>　　αc=（0.5+K）/(2+K)=0.355</p><p>　　Di2=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.355×12×12.5×1010/48002</p&

80、gt;<p><b>　　=23111.98</b></p><p>　　③ B-1～B-11 、C-1～C-11(22根)</p><p>　　K=（3+5.4）/12.5=0.564</p><p>　　αc=（0.5+K）/(2+K)=0.415</p><p>　　Di3=αc×12

81、15;ic/h2</p><p>　　=0.415×12×12.5×1010/48002</p><p><b>　　=27018.23</b></p><p><b>　　第二層：</b></p><p>　?、?、A-2～A-10、D-2～D-10（18根）</

82、p><p>　　K=5.4×2/13.3×2=0.406</p><p>　　αc=K/(2+K)=0.170</p><p>　　Di1=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.170×12×13.3×1010/45002</p><p>&

83、lt;b>　　=13398.52</b></p><p>　?、凇-1、D-1、A-11、D-11（4根）</p><p>　　K=4.05×2/13.3×2=0.305</p><p>　　αc=K/(2+K)=0.132</p><p>　　Di2=αc×12×ic/h2<

84、/p><p>　　=0.132×12×13.3×1010/45002</p><p><b>　　=10403.56</b></p><p>　?、邸-1～B-11、C-1～C-11(22根)</p><p>　　K=（3+4.05）×2/13.3×2=0.530</

85、p><p>　　αc=K/(2+K)=0.209</p><p>　　Di3=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.209×12×13.3×1010/45002</p><p><b>　　=16472.30</b></p><p><

86、;b>　　第三～八層：</b></p><p>　　、A-2～A-10、D-2～D-10（18根）</p><p>　　K=5.4×2/16.7×2=0.323</p><p>　　αc=K/(2+K)=0.139</p><p>　　Di1=αc×12×ic/h2</p>

87、<p>　　=0.139×12×16.7×1010/36002</p><p><b>　　=21493.52</b></p><p>　　②、A-1、D-1、A-11、D-11（4根）</p><p>　　K=4.05×2/16.7×2=0.243</p><

88、p>　　αc=K/(2+K)=0.108</p><p>　　Di2=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.108×12×16.7×1010/36002</p><p><b>　　=16700</b></p><p>　?、邸-1～B-11、C-1～

89、C-11(22根)</p><p>　　K=（3+4.05）×2/16.7×2=0.422</p><p>　　αc=K/(2+K)=0.174</p><p>　　Di3=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.174×12×16.7×1010/36002<

90、;/p><p><b>　　=26905.56</b></p><p><b>　　頂層：</b></p><p>　　D-3，D-8，C-3，C-8（4根）</p><p>　　K=4.05×2/16.7×2=0.243</p><p>　　αc=K/(2+

91、K)=0.108</p><p>　　Di1=αc×12×ic/h2</p><p>　　=0.108×12×16.7×1010/24002</p><p><b>　　=37575.0</b></p><p>　　表7-4橫向框架梁的層間側(cè)移剛度表</p>

92、<p>　　∑D1/∑D2=1135677.18/1045605.68=1.086>0.7，故該框架為規(guī)則框架。</p><p>　　八、橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算</p><p>　　8.1 橫向自振周期的計(jì)算</p><p>　　橫向自振周期的計(jì)算采用結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移法：</p><p>　　按式Ge

93、=Gn+1（1+3×h1/2/H）將突出房屋重力荷載代表值折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層，即：</p><p>　　Ge=809.04×[1+3×2.4/（2x36.9）]=887.97（KN）</p><p>　　基本自振周期T1（s）可按下式計(jì)算：</p><p>　　T1=1.7ψT （uT）1/2</p><p>

94、　　注：uT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移。</p><p>　　ψT結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)為0.6～0.7，取0.65：</p><p>　　uT按以下公式計(jì)算：</p><p><b>　　VGi=∑Gk</b></p><p>　?。ā鱱）i= VG

95、i/∑D ij </p><p><b>　　uT=∑（△u）k</b></p><p>　　注：∑D ij 為第i層的層間側(cè)移剛度。</p><p>　?。ā鱱）i為第i層的層間側(cè)移。</p><p>　?。ā鱱）k為第k層的層間側(cè)移。</p><p>　　s為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。</p&

96、gt;<p>　　結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算過程，其中第九層的Gi為G11和Ge之和。</p><p>　　結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算，如所示：</p><p>　　表8-1各層結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移</p><p>　　T1=1.7ψT （uT）1/2</p><p>　　=1.7×0.65×(0.39980)1/2=0.7

97、0(s)</p><p>　　8.2 水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算</p><p>　　本結(jié)構(gòu)高度不超過40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，即：</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值Geq</p><p>　　Geq=0.85∑Gi =0.85*（809.04+7285

98、.82+8516.84*6+8934.97+9373.50）</p><p>　　=65878.74（KN）</p><p>　?。?）計(jì)算水平地震影響系數(shù)α1</p><p>　　查表得二類場地一組近震特征周期值Tg=0.35s。</p><p>　　查表得設(shè)防烈度為8度的аmax=0.16</p><p>　　а1

99、=（Tg/T1）0.9аmax</p><p>　　=（0.35/0.70）0.9×0.16</p><p><b>　　=0.0857</b></p><p>　　（3）結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEK</p><p>　　FEK=а1xGeq</p><p>　　=0.0857

100、15;65878.74</p><p>　　=5645.81KN</p><p>　　因1.4Tg=1.4x0.35=0.49s<T1=0.70s，所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用</p><p>　　頂部附加地震作用系數(shù)</p><p>　　δn=0.08T1+0.07=0.08×0.70+0.07=0.126</p&g

101、t;<p>　　△F11=0.126×5645.81=711.37KN</p><p>　　各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計(jì)算：</p><p>　　Fi=GiHiFEk（1-δn）/（∑GkHk）</p><p>　　地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為</p><p>　　Vi=∑nk=iFk</p>

102、<p>　　計(jì)算過程，如表8-2</p><p>　　表8-2地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi</p><p>　　各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布，如圖 8-1 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力所示：</p><p>　　圖 8-1 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力</p><p>　　8.3多遇水平地震作用

103、下的位移驗(yàn)算</p><p>　　水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移（△u）i和頂點(diǎn)位移ui分別按下列公式計(jì)算：</p><p>　?。ā鱱）i = Vi/∑D ij；u i=∑（△u）k</p><p>　　各層的層間彈性位移角θe=（△u）i/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值[θe]<1/550。</p>

104、<p>　　計(jì)算過程，水平地震作用下的位移驗(yàn)算如表8-3所示：</p><p>　　8-3多遇水平地震作用下的位移</p><p>　　由上表得：1/692<1/550，滿足規(guī)范要求。</p><p>　　8.4水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　?。?）框架柱端剪力及彎矩</p><p>

105、　　Vij=DijV i /∑Dij M bij=Vij*yh M uij=Vij（1-y）h</p><p>　　注：底層：y=0.667 二到九層：y=0.5</p><p>　　表8-4各層邊柱端彎矩及剪力計(jì)算</p><p>　　表8-5各層中柱端彎矩及剪力計(jì)算表</p><p>　　表8-6各層角

106、柱端彎矩及剪力計(jì)算表</p><p>　　（2）梁端彎矩、剪力及柱軸力</p><p>　　M l b=i l b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b）</p><p>　　M r b=i r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b）</p><p>　　V b=（M l b+ M

107、r b）/ l</p><p>　　Ni=∑（V l b- V r b）k</p><p>　　具體計(jì)算過程，如表8-6所示：</p><p>　　表8-6梁端彎矩、剪力及柱軸力</p><p>　　九、豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　9.1計(jì)算單元的選擇確定</p><p>

108、;　　取②軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，如圖 91 計(jì)算單元所示：</p><p>　　圖 91 計(jì)算單元</p><p>　　計(jì)算單元寬度為6m，由于房間內(nèi)布置有次梁（b×h=200mm×400mm），故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中

109、心線不重合，所以在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。</p><p>　　9.2荷載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　圖9-2恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布</p><p><b>　　對(duì)于第9層</b></p><p>　　q1、q1，代表橫梁自重，為均布荷載形式。</p><p>　　q1

110、=0.3×0.6×25=4.5 KN/m</p><p>　　q1，=0.3×0.4×25=3KN/m</p><p>　　q2、和q2，分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。</p><p>　　q2恒=5.35×3=16.05 KN/m</p><p>　　q2恒，=5.35

111、×2.4=12.84 KN/m</p><p>　　如下圖：活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布所示：</p><p>　　圖9-3活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布</p><p>　　q2活=2.0×3=6 KN/m</p><p>　　q2活，=2.0×2.4=4.8 KN/m</p><

112、p>　　P1恒P2恒分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重，次梁自重，樓板重等重力荷載，計(jì)算如下：</p><p>　　P1恒=（0.3×0.6x25x3x2）+（16.05x3x2）+(12.84x3x2)=200.34KN</p><p>　　P2恒=（0.3x0.6x25x3x2）+（16.05x3x4）+（3x12.84x2）</p>&

113、lt;p><b>　　=296.64KN</b></p><p>　　P1活=6x6x2=72KN</p><p>　　P2活=6x6x2+3x4.8x2=72+28.8=100.8KN</p><p>　　M1恒= P1恒e1=200.34x（0.7-0.3）/2=40.07</p><p>　　M2恒= P2恒

114、e2=296.64x（0.7-0.3）/2=59.33</p><p>　　M1活= P1活e1=72x（0.7-0.3）/2=14.4</p><p>　　M2活= P2活e2=100.8x（0.7-0.3）/2=20.16</p><p>　　對(duì)2-8層內(nèi)力計(jì)算：</p><p>　　q1恒=4.5+0.24x3x5.5=8.46 KN/

115、m</p><p>　　q1恒，=0.3x0.4x25=3 KN/m</p><p>　　q2和q2，分別為樓面板和樓道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載</p><p>　　q2恒=3.95x3+0.24x3x5.5=15.81 KN/m</p><p>　　q2恒，=3.95x2.4+0.24x3x5.5=13.44 KN/m</p&

116、gt;<p>　　q2活=2x3=6 KN/m</p><p>　　q2活，=2x2.4=4.8 KN/m</p><p>　　q1恒，q2恒分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重，次梁自重，墻</p><p>　　P1恒=200.34+0.24x3x5.5x5.4=221.72KN</p><p>　　P2恒=2

117、96.64+0.24x3x5.5x5.4=318.02KN</p><p>　　P1活=6x6x2=72KN</p><p>　　P2活=6x6x2+3x4.8x2=72+28.8=100.8KN</p><p>　　M1恒=221072x（0.7-0.3）/2=44.34</p><p>　　M2恒= 318.02x（0.7-0.3）/2=

118、63.60</p><p>　　M1活= 72x（0.7-0.3）/2=14.4</p><p>　　M2活= 100.8x（0.7-0.3）/2=20.16</p><p><b>　　對(duì)1層內(nèi)力計(jì)算：</b></p><p>　　q1恒=4.5+0.24x3.9x5.5=9.648 KN/m</p>&

119、lt;p>　　q1恒，=0.3x0.4x25=3 KN/m</p><p>　　q2和q2，分別為樓面板和樓道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載</p><p>　　q2恒=3.95x3+0.24x3.9x5.5=16.99 KN/m</p><p>　　q2恒，=3.95x2.4+0.24x3.9x5.5=14.63 KN/m</p><p

120、>　　q2活=2x3=6 KN/m</p><p>　　q2活，=2x2.4=4.8 KN/m</p><p>　　q1恒，q2恒分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重，次梁自重，墻</p><p>　　P1恒=200.34+0.24x3.9x5.5x5.4=228.14KN</p><p>　　P2恒=296.64+0.

121、24x3.9x5.5x5.4=324.44KN</p><p>　　P1活=6x6x2=72KN</p><p>　　P2活=6x6x2+3x4.8x2=72+28.8=100.8KN</p><p>　　M1恒=228.14x（0.7-0.3）/2=45.63</p><p>　　M2恒= 324.44x（0.7-0.3）/2=64.89&

122、lt;/p><p>　　M1活= 72x（0.7-0.3）/2=14.4</p><p>　　M2活= 100.8x（0.7-0.3）/2=20.16</p><p>　　表9-1橫向框架恒載匯總表</p><p>　　表9-2橫向框架活載匯總表</p><p>　　注：表中括號(hào)內(nèi)數(shù)值對(duì)應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。</p

123、><p>　　9.3恒荷載作用下梁的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布，等效于均布荷載與梯形、三角形荷載的疊加。</p><p>　　α=0.5*a/l=0.5*2.4/6=0.2</p><p><b>　　對(duì)于第9層：</b></p><p>　　梯形：P’=(q1+

124、q2)*l01/2=20.55×1.2=24.66KN/m</p><p>　　Pe=（1-2α2+α3）P’=0.928×24.66=22.88KN/m</p><p>　　-MAB=Pel2 /12=22.86×106/12=68.64KN·m</p><p>　　三角形：P’=（3+12.84）×2.4/2=1

125、9.01KN/m</p><p>　　Pe=5* P’/8=19.01×5/8=11.88KN/m</p><p>　　-MBC=Pel2/12=11.88×2.42/12 =5.70KN·m</p><p>　　（2）對(duì)于第2-8層：</p><p>　　梯形：P’=(q1+q2)*l01/2=29.12KN/

126、m</p><p>　　Pe=（1-2α2+α3）P’=27.02KN/m</p><p>　　-MAB=Pel2 /12=81.06KN·m</p><p>　　三角形：P’=（3+13.44）×2.4/2=19.73KN/m</p><p>　　Pe=5* P’/8=12.33KN/m</p><p

127、>　　-MBC=Pel2/12=5.92KN·m</p><p><b>　　(3)對(duì)于第一層:</b></p><p>　　梯形：P’=(q1+q2)*l01/2=(9.684+16.99)×1.2=31.97KN/m</p><p>　　Pe=（1-2α2+α3）P’=0.928×31.97=29.66K

128、N/m</p><p>　　-MAB=Pel2 /12=29.66×106/12=88.98KN·m</p><p>　　三角形：P’=（3+14.63）×2.4/2=21.16KN/m</p><p>　　Pe=5* P’/8=21.16×5/8=13.22KN/m</p><p>　　-MBC=Pe

129、l2/12=13.22×2.42/12 =6.34KN·m</p><p>　　9.4 活荷載作用下梁的內(nèi)力計(jì)算</p><p><b>　　對(duì)于第1-10層，</b></p><p>　　-MAB=q2l12（1-2α2+α3）/12</p><p>　　=6×62（1-2×0.

130、22+0.23）/12</p><p>　　=16.70（KN?m）</p><p>　　-MBC=5q2’l22/96</p><p>　　=5×4.8×2.42/96</p><p>　　=1.44（KN?m）</p><p>　　9.5梁端剪力和柱軸力的計(jì)算</p><p&

131、gt;　　表9-3恒載作用下梁端剪力及柱軸力</p><p>　　表9-4活載作用下梁端剪力及柱軸力</p><p>　　十、底層框架梁柱的內(nèi)力組合</p><p>　　10.1 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)</p><p>　　根據(jù)《抗震規(guī)范》，本方案為二級(jí)抗震等級(jí)。</p><p>　　10.2 底層框架梁的內(nèi)力組合</p

132、><p>　　本方案考慮了三種內(nèi)力組合，即1.2SGk+1.4SQk，1.35 SGk +1.0 SQk</p><p>　　及1.2SGE+1.3SEk。</p><p>　　考慮到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性內(nèi)力重分布的性質(zhì)，在豎向荷載下可以適當(dāng)降低梁端彎矩，進(jìn)行調(diào)幅（調(diào)幅系數(shù)取0.8），以減少負(fù)彎矩鋼筋的擁擠現(xiàn)象。</p><p>　　ηvb梁端

133、剪力增大系數(shù)，二級(jí)取1.2。</p><p>　　底層框架梁的內(nèi)力組合</p><p>　　10.3底層框架梁的內(nèi)力組合</p><p><b>　　十一、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》：東南大學(xué)編著、清華大學(xué)主審。</p><p>　　北京：中國建筑工業(yè)出版社，

134、1998</p><p>　　[2]《混凝土結(jié)構(gòu)》上冊(cè)：第二版，天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、東南大學(xué)主編，清華大學(xué)主審。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998</p><p>　　[3]《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》：02—1—10發(fā)布，02—3—1實(shí)施中華人民共和國建設(shè)部主編，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[4] 《房屋建筑學(xué)》：同濟(jì)大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、東

135、南大學(xué)、重慶建筑大學(xué)編.中國建筑工業(yè)出版社，1997</p><p>　　[5] 陳登鰲主編.《建筑設(shè)計(jì)資料集（1、2、3、8、9）》. </p><p>　　中國建筑工業(yè)出版社出版，1994</p><p>　　[6] 沈滿生、蘇三慶主編.《高等學(xué)校建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》. </p><p>　　中國建筑工業(yè)出版社，2000</p