―綜合辦公樓設計土木工程畢業設計計算書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 層間側 移剛度計算 梁線剛度 在計算梁線剛度時，考慮樓板對梁剛度的有利影響，即板作為翼緣工作。在工程上，為簡化計算，通常梁均先按矩形截面計算某慣性矩 I0，然后乘以增大系數 : 中框架梁 I=； 邊框架梁 I=。 梁采用 C30 混凝土； EC=107kN/m2 I0=1/12bh3(m4) KB單位： mkN ? 橫向框架； 邊跨梁 300mm600mm 中跨梁 300mm450mm 表 41 框架梁線剛度計算 柱線剛度 柱采用 C30 混凝土 Ec=107kN/m2， 首層高度 , 26 層 柱截面： 16 層均為 500 mm500mm， 16 層： I=I0=1/12bh3= 103m kC=EI/h（ kC：柱線剛度 E：柱的混凝土彈性模量 I：截面慣性矩 h：柱層高） 柱的側移剛度 D 一般層： K =cbKK2? KK??2? D= 212hKc? 首層： K =cbKK? KK??? ? D= 212hKc? 部位 截 面 m2 跨度 m 截 面 慣 性 矩 邊 框 架 中 框 架 I= KB=EI/L I= KB=EI/L 邊跨 103 103 15532 1 0 3 20709 中跨 103 103 42713 103 56950 青島濱海學院土木工程專業畢業設計 19 表 42 柱的側移剛度 L ?bK 104 mkN ? cK 104 mkN ? K ? D (104) ?D (104) (m) 26 層 中框架 中柱 (12 根 ) 15． 53 邊柱 (12 根 ) 邊框架 中柱 (4 根 ) 邊柱 (4 根 ) 底 層 中框架 中柱 (12 根 ) 邊柱 (12 根 ) 邊框架 中柱 (4 根 ) 邊柱 (4 根 ) ∑D1/∑D2 =307200/4091000＝ ﹥ 滿足要求 水平地震作用層間地震剪力和彈性位移的計算 采用底部剪力法計算水平地震作用 結構基本自振周期計算 表 43 樓層重力荷載水平作用下側移計算 層數 樓層重力荷載 Gi（ kN） 樓層剪力 Vi=∑Gi（ kN） 樓層側移剛度 ∑Di（ kN/m） 層間側移 δi= Vi/∑Di（ m） 樓層側移 △i=∑δi（ m） Gi△ i Gi△ i2 6 4091000 5 4091000 4 4091000 3 4091000 2 4091000 1 307200 ∑ 1）由能量法求結構的基本自振周期 T1 青島濱海學院土木工程專業畢業設計 20 ∑∑112Τ1ΔΔψ2 niniiGiiGiT????? ? 式中， 取填充墻的周期影響系數 ΨT.= Gi， Δi分別為第 i 質點的重力代表值和水平位移值。 則 T1= 2)頂部位移法計算結構的基本自振周期 T1 T1=. △ = = 結構基本周期取頂點 位移法的計算結果， T1= 由場地 Ⅱ 類及設計地震分組為第一組查得： 卓越周期 Tg=,因為 T1＞ = 所以 δn=+ =+= 又根據抗震規范可知 ξ= , ε2= , γ= 而 αmax= (多遇地震 ) αmax= （罕遇地震） 又因為 ： Tg T1 5Tg 所以 ?? m ax211 )( ??? ?TT g ) ( ?? = eqG = ?? = ?? eqEK GF 1? = EKnj jjiii FnHGHGF )1(1??? ?? ?? EKnn FF ?? = ?? ?? ?? nj jnj ii GFV 11 ? 式中： 1T ——結構基本自震周期 ,HB——結構的高度、寬度 gT ——建筑結構的特征周期 青島濱海學院土木工程專業畢業設計 21 max? ——地震影響系數最大值 n? ——頂 部附加地震作用系數 ? ——建筑結構的阻尼比 ? ——地震影響系數曲線下降段的衰減指數 2? ——阻尼調整系數， 2 5?? ???? ? ， 當小于 時，應取 。 1? ——相應于結構基本自震周期的水平地震影響系數值 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% G? ——總重力荷載代表值 EkF ——結構總水平地震作用標準值 nF? ——頂部附加水平地震作用 iF ——質點 i 的水平地震作用標準值 iV ——建筑結構在水平地震作用下的層剪力 iG ——集中于質點 i 的重力荷載代表值 iH ——質點 i 的計算高度 ? ——抗震驗算時的水平地震剪力系數 表 44 水平地震作用下剪力計算 質點 iH （ m） iG （ kN） EKF（ kN） n? nF?（ kN） iF （ kN） iV （ kN） ??nij jG?（ kN） GiHi 6 5 4 3 2 1 注 :?GiHi = mkN ? 青島濱海學院土木工程專業畢業設計 22 水平地震作用下的層間位移和頂點位移計算 表 45 水平地震作用下的層間位移驗算 層 Vi(KN) hi(m) ΣDi(KN/m) Δuei=Vi/ΣDi(M) 103 Δuei/ hi 6 4091000 1/2929 5 4091000 1/1817 4 4091000 1/1616 3 4091000 1/1174 2 4091000 1/1058 1 307200 1/1070 ieihu? ? ? 5501?e? 所以滿足規范規定的彈性位移要求。 水平地震作用下的剪力圖 圖 4—1 水平作用下剪力圖 (單位： kN) 水平地震作用下框架柱剪力和柱彎矩（采用 D 值法 ） yhhyyyyy ????? )( 3210 y —反彎點到柱下端結點的距離，即反彎點高度。 0y —標準反彎點高度比。 青島濱海學院土木工程專業畢業設計 23 1y —上下橫粱線剛度比對標準反彎點高度比 0y 的修正系數。 2y —上層層高變化修正值。 3y —下層層高變化修正值。 0y 根據框架總層數，該柱所在層數和梁柱線剛度比 K 查表得。 注：（ 1）iik VDDV ?? ； （ 2） yhVM ik?下 ； （ 3） hyVM ik )1( ??上 表 46 邊柱 AD（中框）反彎點計算 層 h(m) K y0 y1 y2 y3 y 6 5 4 3 2 1 表 47 中柱 BC（中框）反彎點計算 層 h(m) K y0 y1 y2 y3 y 6 5 4 3 2 1 表 48 邊柱 AD（中框）剪力和彎矩 層 H (m) ∑Di (kN/m) D (kN/m) D/∑Di Vi (kN) Vik (kN) y M 下 mkN ? M 上 mkN ? 6 4091000 7760 5 4091000 7760 4 4091000 7760 3 4091000 7760 2 4091000 7760 1 307200 7740 青島濱海學院土木工程專業畢業設計 24 表 49 中柱 BC（中框）剪力和彎矩 層 H (m) ∑Di (kN/m) D (kN/m) D/∑Di Vi (kN) Vik (kN) y M 下 mkN ? M 上 mkN ? 6 4091000 18970 5 4091000 18970 4 4091000 18970 3 4091000 18970 2 4091000 18970 1 307200 11870 水平地震作用下梁端彎矩按下式計算 根據節點平衡由柱端彎矩求得梁軸線處彎矩 181。B1= KB1/(KB1+KB2) 181。B2= KB2/(KB1+KB2) MB1=(MC 上 +MC 下 )181。B1 MB2=(MC 上 +MC 下 )181。B2 表 410 梁軸線處彎矩 層 A(D)軸 B(C)軸 MC 上 MC 下 181。B MAB MC 上 MC 下 181。B1 181。B2 MBA MBC 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 水平地震作用下的梁端剪力和柱軸力標準值 L MMV EEE 右左 ?? 式中， V——框架梁端水平地震作用下的剪力 右左 ， ?? ——水平地震作用下的梁端彎矩 青島濱海學院土木工程專業畢業設計 25 表 411 水平地震作用下的梁端剪力和柱軸力標準 層 AB 跨梁端剪力 BC 跨梁端剪力 柱軸力 L 左M 右M V L 左M 右M V 邊柱 （ KN） 中柱 （ KN） 6 5 4 3 2 1 注：以上表中， L 單位 m ，彎矩 M 單位 mkN ? ，剪力，軸力單位 kN