層框架結構辦公樓畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 （ 27） ? ? 1/ sGi iji ju V D??? ? （ 28） ? ?1nT k ku n u???? （ 29） 式中： kG －集中在 k 層樓面處的重力荷載代表值； GiV －把集中在各層樓面處的重力荷載代表值視為水平荷載而得的第 i 層的層間剪力； 1sijj D??－第 i層的層間側移剛度； 層次 2~12 1 iD? 1367600 1898340 ****大學本科生畢業設計（論文） 12 ? ? ? ?ikuu??，－分別為第 i、 k層的層間側移； s? 同層內框架柱的總數。 結構頂點的假想側移由式（ 27） ~（ 29）計算。 計算過程見表 29，其中第 12 層的 iG 為 12G 和 eG 之和 表 29 結構頂點的假想側移計算 水平地震作用及樓層地震剪力計算 多自由彈性體系在水平地震作用下可采用底部剪力法和陣型分解反應普法求得，對于高度不超過 40米的，質量和剛度沿高度分布比較均勻、變形以剪切型為主的建筑，可采用底部剪力法。本設計建筑高度為 米，故可采用底部剪力法。采用底部剪力法時，各樓層可僅取一個自由度，結構的水平地震作用，應按下式確定： 1EK eqFG?? （ 210） 1iii njjiGHFGH??? ? n（1 ） （ 211） n EKFF???n （ 212） 式中： EKF 結構水平地震作用標準值； 1? 相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數； eqG 結構等效總重力荷載，單質點應取總重力荷載代表值，多質點可取總重力荷載代表值的 85%； 層次 iG /kN GiV /kN iD? /（ N /mm） iu? /mm iu /mm 12 1367600 11 1367600 10 1367600 9 1367600 8 1367600 7 1367600 6 1367600 5 1367600 4 1367600 3 1367600 2 1367600 1 1898340 ****大學本科生畢業設計（論文） 13 iF 質點 i的水平地震作用標準值； iG ，jG 分別為集中于質點 i， j的重力荷載代表值； iH ，jH 分別為質點 i， j 的計算高度； ?n 頂部附加水平地震作用系數； nF? 頂部附加水平地震作用。 結構總水平地震作用標準值按式（ 29） ~（ 211）計算，即 eqG =?= 由于設計地震分組為第一組， II 類場地，可由《建筑抗震設計規范》查得特征周期值 gT =， 上面計算出 1T =，可知 gT 1T 5gT =5? = 故 1 2 m ax?? ? ?? g1（T /T） （ 213） 式中： 2? ? 地震影響系數曲線的阻尼調整系數，按 采用； ? ? 衰減系數，應取 ； max? ? 地震影響系數最大值，由《建筑抗震設計規范》查得 7 度多遇地震時取 。 因此，可求得 0 2 ??? ）（? 1 0. 02 5 91 95 3. 43 9 22 98 .8 4E K e qF G k N?? ? ? ?kN 因為 =?=1T = 所以應考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數 ?n ，由《建筑抗震設計規范》知： 1 1 1 ?????? Tn? 12 229 257 .47F k N? ? ? ? 各質點的水平地震作用計算如下： 11 ( 1 ) i i ii nnj j j jiiG H G HFG H G H??? ? ? ? ??? 各樓層地震剪力可按下式計算 : nikkiVF??? （ 214） 式中： kF ? 作用在 k層樓面處 的水平荷載（水平地震作用或風荷載）。 iF 與 iV 計算結果見表 210。各質點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖 。 ****大學本科生畢業設計（論文） 14 a）水平地震作用分布 b）層間剪力分布圖 圖 23 橫向水平地震作用及樓層地震 表 210 各質點橫向水平地震 作用及樓層地震剪力計算表 水平地震作用下的位移計算 水平荷載作用下的框架結構的位移可用 D值法計算。框架層間位移 ? ?iu? 及結構頂點位移 u分別按下式計算： ? ? 1/ sIi ju V Dij??? ? （ 215） 層次 m/Hi kN/Gi iiHG iiHG /? iiHG kN/Fi kN/Vi 頂層 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 ****大學本科生畢業設計（論文） 15 1nkiuu????（） （ 216） 計 算過程見表 211． 表中還給出了各層的層間彈性位移角 /e i iuh? ?? /e i iuh? ?? (217) 多遇地震作用下的抗震變形驗算 ,其樓層內的最大彈性層間位移應符合下式要求 : ? ?eeuh??? (218) 式中： eu? ? 多遇地震作用標準值產生的樓層內最大的彈性層間位移； ??e? ? 彈性層間位移角限值，由《建筑抗震設計規范》查得鋼筋混凝土框架彈性層間位移角限值為 1/550。 水平地震作用下的位移驗算見 表 212． 表 211 橫向水平地震作用下的位移驗算 由表 211 可見，最大彈性位移角發生在第 2 層，其值為 1/2391＜ 1/550，滿足式（ 218）的要求。 橫向水平地震作用下框架內力計算 以結構平面布置圖中 ④ 軸線橫向框架內力計算為例，說明計算方法，其余框架內力計算從略。框架柱端剪力及彎矩按下列各式計算。 ijV =iV ijD / ??sj ijD1 （ 219） bijM = ijV yh uijM = ijV （ 1－ y） h （ 220） 層次 iV /kN iD? /（ N /mm） iu? /mm iu /mm ih /mm /e i iuh? ?? 12 1367600 3300 1/11000 11 1367600 3300 1/ 5789 10 1367600 3300 1/4074 9 1367600 3300 1/3204 8 1367600 3300 1/2683 7 1367600 3300 1/2357 6 1367600 3300 1/2129 5 1367600 3300 1/1976 4 1367600 3300 1/1864 3 1367600 3300 1/1784 2 1367600 3300 1/1737 1 1834038 3900 1/2806 ****大學本科生畢業設計（論文） 16 y= 321 yyyyn ??? （ 221） 式中： ijD － i層 j柱的側移剛度； y －框架柱的反彎點高度比； ny －框架柱的標準反彎點高度比； 1y －上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值； 2y ， 3y － 上下層高變化時反彎點高度比修的正值。 其中 ijD 和 K 取自表 26， ?ijD 取自表 28，層間剪力取自表 210， 1y 、 2y 、3y 和 ny 可由規范中查得。本設計底層柱需考慮修正值 y2,第 2層柱需考慮 y1和 y3,其余 柱均無修正具體計算過程及結果見表 212。 梁端彎矩、剪力及柱軸力按下式計算： ? ?uijb jirblblblb MMii iM ??? ? ,1 ? ?uijbirblbrbrb MMii iM ??? ?1 （ 222） bV =（ lbM + rbM ） / l （ 223） iN = ? ?n lrbbkiVV? ??k （ 224） 式中： rblbii, — 分別表示節點左右梁的線剛度； lbM ， rbM — 分別表示節點左右梁的彎矩； iN — 柱在第 i 層的軸力，以受壓為正。 其中梁線剛度取自表 24，具體計算過程見下表 212。 表 212梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 注： 1）柱軸力中的負號表示拉力。 當為左地震作用時，左側兩根柱為拉力，對應的右側兩根柱為壓力。 2）表中 M 單位為 kN m,V 單位為 kN,N單位為 kN， l 單位為 m。 計算層柱端彎距及剪力，具體計算如下表層次 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊 柱 N 中柱 N 12 6 3 11 6 3 17 10 6 3 9 6 3 8 6 3 7 6 3 6 110 6 3 5 6 3 4 6 3 3 6 3 2 125 6 3 1 6 3 東北石油大學 本科生 畢業設計（論文） 17 表 213 各層柱端彎矩及剪力計算 注：表中 M 單位為 kN m， V 單位為 kN。 層 次 ih /m iV /kN iD? /（ N /mm） 邊柱 中柱 1iD 1iV K y 1biM 2uiM 2iD 2iV K y 2biM 2uiM 12 1367600 31911 32996 11 1367600 31911 32996 10 1367600 31911 32996 9 1367600 31911 32996 8 1367600 31911 32996 7 1367600 31911 61 32996 6 1367600 31911 64 32996 5 1367600 31911 32996 4 1367600 31911 32996 3 1367600 31911 32996 2 1367600 31911