土木工程四層鋼筋混凝土框架結構設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 作用。 結構基本周期采用能量法公式，房屋外采用 240mm厚陶粒空心砌塊，內墻為240mm厚 粘土 空心砌塊和 180 厚 粘土 空心砌塊，其周期折減系數 T? 取為 ，具體計算如表 6。 16 裝訂時換表 5 頁 17 能量法計算基本周期： ?????niiiniiiuGuGT1122? 式中， ui—— 把集中在各樓層處的重力荷載代表值 Gi視為作用在樓面處的水平力時，按彈性剛度計算得到的結構頂點側向位移（ m）。 iimk ikiiDVDVu //1?? ?? 式中， iV —— 上述水平力作用下第 i 層 的層間剪力， ???nik ki GV。 iD —— 第 i 層柱的側移剛度之和 層 G i（ kn ） ∑ D （ 10^4) 2 T1（ kN/m ）號4 3 10074 2 1 φ = ∑ 表 6 能量法計算結構的基本周期iniiiDGu???1＝)(1muuiiii ???＝iiUG iiUG 五 、計算多遇地震烈度下橫向框架的彈性地震作用 對滿足底部剪力法適用條件的框架結構，可用底部剪力法求 解。 本建筑場地地震基本烈度為 7 度區，屬于 堅硬 場地區， I 類建筑場地 ，第 一 組 。查《抗規》表，得 ?gT ， αmax＝ ， 18 α1＝ αmax（ Tg/ T1） =（ ） ＝ T1＝ ＞ Tg = ＝ s 應考慮頂部附加水平地震作用，頂部附加地震作用系數為 n? ＝ T1＋ = 結構總水平地震作用去掉標準值為： eqEK GF 1?? = = 附加頂部集中力 EKnn FF ??? = = 樓面處水平地震作用標準值 及層間地震剪力如下： 樓 層 重 力 荷載代表值樓 層 地 震作用△ Fn 樓 層 地 震 剪力G i F i V i4 3 184 3 3 10074 2 3 1 表7 樓地震剪力計算表格層號層高 h i I 層 計 算高度 H iG i H ijnjjii HGHG ?KtcM ucM bM tcM ucM lbk rbk lbM rbM )31()(1 D )41()31( )(or )( DD pa APP qU2p ?＝ dU p ?＝六、多遇烈度地震作用下結構層間彈性變形驗算 層間剪力的計算（課本 P119）（上表已算出） ???nik ki FV＋ nF? 層間彈性變形計算 iiie DVu /?? 驗算 Hu ee ][??? 是否滿足。 （k N ﹒ m (mm) ( m m )4 1 5 0 8 .9 5 697100 2 .1 6 5 3000 1386 ≥5 5 03 2 5 8 2 .6 2 697100 3 .7 0 5 3000 810 ≥5 5 02 3 2 8 6 .2 7 697100 4 .7 1 4 3000 636 ≥5 5 01 3 6 7 2 .6 3 548500 6 .6 9 6 4850 724 ≥5 5 0層間相對彈性位移角倒數層號檢驗 19 七、上述地震作用下結構內力分析 ㈠ 、 求柱端剪力 第 i 層第 k 根柱子的剪力為 inr irikiiikik VDDVDDV???? 1 ㈡ 、 柱的上下端彎矩 hyVM ijij )1( ??上 yhVM ijij ??下 式中， y—— 為柱子的反彎點高度比， 3210 yyyyy ???? 0y —— 柱標準反彎點高度比，標準反彎點高度比是各層等高、各跨跨度相等、各層梁和柱線剛度都不改變的多層多跨規則框架在水平荷載作用下求得的反彎點高度比，查表得。 1y —— 上下梁線 剛度變化時的反彎點高度比修正值；當某柱的上、下梁線剛度不同，柱上、下節點轉角不同時，反彎點位置有變化，應將 0y 加以修正，修正值為 1y 。 2y 、 3y —— 上下層高度變化時反彎點高度比修正值， 以 4 層 中 柱為例計算： 由前面計算得： ?iV ， ?iD ， ?imD ， ????? iiimim VDDV 查表得 0y =， 1y =0， 3y =0，頂層不考慮 2y 的修正。 3210 yyyyy ???? = 得： 6 )()y1(V im ?????????上M 1 3 5 .2 im ???????下 其余同理計算得表 9 20 換 表 9 地震作用下 框架柱剪力及柱端彎矩計算 21 ㈢ 、 框架梁端的彎矩 根據節點平衡，求梁端彎矩： 對于中柱，左、右梁端彎矩可由上、下柱端彎矩之和按左、右梁的線剛度比例分配 )下上右左左左 （ccbb bb MMkk kM ??? )下上右左 右右 （ ccbbbb MMkk kM ??? 對邊柱節點： 下上 ccb MMM ?? 以 KJ6 第 3 層計算為例： 柱 A： ?上cM ， ?下 ， 下上 ccb MMM ?? =+= 柱 B: ?上cM ， ?下 ， ?左bK ?右 )下上右左 左左 （ ccbbbb MMkk kM ??? = )( ???? )下上右左 右右 （ ccbbbb MMkk kM ??? = 231)( 10 ???? 柱 C： ?上cM ， ?下 ， 下上 ccb MMM ?? =+= 其余各梁端的彎矩計算雷同，見表 10 ㈣ 、 框架梁端的剪力計 算 22 根據框架梁隔離體的平衡條件，梁端彎矩的代數和除以梁的跨度即可得梁端剪力 l MMV rblbb ?? （ 521） 同樣取第三層為例計算： A～ B 軸梁 AB： l MMV rblbb ??= 5 ?? B～ C 軸梁 BC： l MMV rblbb ??= ?? 其余見表 10 ㈤ 、 框架柱的軸力計算 對于中柱，每個節點左、右梁端剪力之差即為柱的該層層間軸 向力； 對于邊柱，節點一側的梁端剪力即為柱的該層層間軸向力； 從上到下逐層累加層間軸向力，即得柱在相應層的軸力。 計算結果見表 10 23 換 表 10 地震作用下 框架梁端彎矩 此表須裁剪復印成 A4 大小 24 圖 71 框架梁 柱 的彎矩圖 25 圖 72 框架柱的 剪力圖、 軸力圖 八、豎向荷載作用下橫向框架的內力分析 橫向框架梁上的線荷載（恒載和活荷載分別算） ⑴ 、樓（屋）面均布荷載傳給梁的線荷載（雙向板）板的等效均布荷載：（見表 12） 梯形分布： aqbaba ???????? ??????????????322221 短向 （三角形） 分配荷載： aq85 長向 （梯形） 分配荷載： aqbaba ???????? ??????????????322221 ⑵ 、梁上的永久荷載＝梁自重＋樓（ 屋）面板均布永久面荷載傳給梁的線荷載＋梁上 26 墻體自重 ① 、橫向框架梁上線荷載 1)、 KJL6 恒載計算： 1 層 KJL6 恒載： （ A～ 1/A 跨） 梁自重（包括粉刷） kN/m 樓 面 傳 來 恒 載 墻自重（包括粉刷） kN/m 恒載標準值 gk＝ （ 1/A～ B 跨） 梁自重（包括粉刷） kN/m 樓 面 傳 來 恒 載 墻自重（包括粉刷） kN/m 恒載標準值 gk＝ （ B～ C 跨） 梁自重（包括粉刷） kN/m 樓 面 傳 來 恒 載 墻自重（包括粉刷） kN/m 恒載標準值 gk＝ 2 層 KJL6 恒載 ： （ A～ 1/A 跨） 梁自重 （包括粉刷） kN/m 樓 面 傳 來 恒 載 墻自重（包括粉刷） kN/m 恒載標準值 gk＝ （ 1/A～ B 跨） 梁自重（包括粉刷） kN/m 樓 面 傳 來 恒 載 墻自重（包括粉刷） kN/m 恒載標準值 gk＝ （ B～ C 跨） 梁自重（包括粉刷） kN/m 樓 面 傳 來 恒 載 墻自重（包括粉刷） kN/m 恒載標準值 gk＝ 3 層 KJL6 恒載： （ A～ 1/A 跨） 梁自重（包括粉刷） kN/m 27 樓 面 傳 來 恒 載 墻自重（包括粉刷） kN/m 恒載標準值 gk＝ （ 1/A～ B 跨） 梁自重（包括粉刷） kN/m