框架結構教學樓設計土木工程專業畢業設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 44 (69) uT=∑ （ △ u ） k (610) 注： ∑D ij 為第 i 層的層間側移剛度。 （ △ u） i為第 i 層的層間側移。 （ △ u） k為第 k 層的層間側移。 s 為同層內框架柱的總數。 結構頂點的假想側移計算過程見下表，其中第四層的 Gi為 G4和 Ge之和。 表 66 結構頂點的假想側移計算 層次 Gi（ KN） ∑D i（ N/m） △ ui（ m） ui（ m） 5 759990 10－ 3 10－ 3 4 759990 10－ 3 10－ 3 3 759990 10－ 3 10－ 3 2 759990 10－ 3 10－ 3 1 929580 10－ 3 10－ 3 T1= （ uT） 1/2 =(10－ 3)1/2 =(s) 水平地震作用及樓層地震剪力的計算 本結構高度不超過 40m， 質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 計算水平地震作用，即： 45 結構等效總重力荷載代表值 Geq Geq=∑Gi =（ +3+） =（ KN） 計算水平地震影響系數 а1 查表得二類場地近震特征周期值 Tg=。 查表得設防烈度為 7 度的 аmax= 結構總的水平地震作用標準值 FEk FEk=а1Geq = =（ KN） 因 ==＞ T1=，所以不考慮頂部附加水平地震作用。 各質點橫向水平地震作用按下式計算： Fi=GiHiFEk （ 1δn ） / （ ∑GkHk ） (611) 地震作用下各樓層水平地震層間剪力 Vi為 Vi=∑Fk （ i=1 ， 2 ， …n ） (612) 計算過程如下表 ： 表 67 各質點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表 層次 Hi（ m） Gi（ KN） GiHi（ KNm） GiHi/∑GjHj Fi（ KN） Vi（ KN） 5 46 4 3 2 1 ∑ 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： 圖 63 水平地震剪力作用分布 多遇水平地震作用下的位移驗算 水平地震作用下框架結構的層間位移（ △ u） i和頂點位移 u i分別按下列公式計算： （ △ u ） i = Vi/∑D ij (613) u i=∑ （ △ u ） k 47 (614) 各層的層間彈性位移角 ζe=（ △ u） i/hi，根據《抗震規范》，考慮磚填充墻抗側力作用的框架，層間彈性位移角限值 [ζe]1/550。 計算過程如下表： 表 6－ 8 橫向水平地震作用下的位移驗算 層次 Vi（ KN） ∑D i（ N/mm） △ ui （ m） ui（ m） hi（ m） ζe=（ △ u）i /hi 5 759990 1/2446 4 759990 1/1528 3 759990 1/1193 2 759990 1/1040 1 929580 1/1197 由此可見，最大層間彈性位移角發生在第二層， 1/10401/550，滿足規范要求。 水平地震作用下框架內力計算 計算 5 號軸線橫向框架的內力： 表 69 各層柱端彎矩及剪力計算（ A、 D 柱） 層 hi V ∑D ij 1,4 號柱 48 次 （ m） i（ KN） （ N/mm） Di1 （ N/mm） Vi1 （ KN） k y （m） M 上 （ KNm ） M 下 （ KNm ） 5 759990 11305 4 759990 11305 3 759990 11305 2 759990 11305 1 929580 13818 表 610 各層柱端彎矩及剪力計算（ B、 C 柱 ） 層次 hi（ m） Vi（ KN） ∑D ij（ N/mm） 2， 3 號柱 Di2 （ N/mm） Vi2 （ KN） k y （m） M 上（ KNm） M下（ KNm） 5 759990 14028 4 759990 14028 0． 50 3 759990 14028 2 759990 14028 0． 50 1 2563. 929580 17168 4 85 49 60 5 .05 5 .93 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計算： M l b=i l b （ Mbi+1 ， j + M u i ， j ） / （ i l b+ i r b ） (615) M r b=i r b （ Mbi+1 ， j + M u i ， j ） / （ i l b+ i r b ） (616) V b= （ M l b+ M r b ） / l (617) Ni=∑ （ V l b V r b ） k (618 ) 具體計算過程見下表： 表 611 梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算 層次 AB 梁 BC 梁 BC 梁 柱軸力 M1b M2b l Vb M3b M4b l Vb 邊柱N 中柱N 5 9 9 9 3 4 9 4 4 2 8 8 3 5 22.26 2 3 5 5 3 3 3 2 43.71 19.09 2 110.77 3 8 8 3 2 70.25 30.67 1 115.75 3 9 9 3 6 97.98 42.80 50 圖 64 地震荷載作用下框架的彎矩剪力及軸力圖 51 7 框架的內力組合 結構抗震等級： 根據《抗震規范》，本方案為三級抗震等級。 框架梁內力組合： 本方案 考慮了七種內力組合，即 + ,*SGk+*SWk , *SGk+**(SQk+SWk), *SGk+*SEk, *SGk+*(*SQK+*SWK) , 考慮到鋼筋混凝土結構具有塑性內力重分布的性質，在豎向荷載下可以適當降低梁端彎矩，進行調幅（調幅系數取 ），以減少負彎矩鋼筋的擁擠現象。 εvb 梁端剪力增大系數，三級取 。 梁柱的內力組合 52 表 71 梁的內力組合 層次 截面位 置 內力 SGk SQk SEk(1) SEk(2) SWk(1) SWk(2) *SGk+ *SQk *SGk+ *SWk *SGk+ **(SQk+SWk) *SGk+*SEk *SGk+ *(*SQK+ *SWK) Mmax 及相應V Mmin 及相應V Vmax 及相應M 5 AB左 M V AB中 M AB右 M V BC左 M V BC中 M 4 AB左 M V AB中 M AB右 M V BC左 M V BC中 M 3 AB左 M V AB中 M AB右 M V BC左 M V BC中 M 2 AB M 53 左 V AB中 M AB右 M V BC左 M V BC中 M