2021年建筑抗震课程设计

：
走
道
梁
线
荷
载
：
一层：
年
夜
梁
线
荷
载
：
走道梁线荷载：
（2）弯矩计算
固端弯矩：
弯矩分派见表 10。
结点 杆端 分派 系数 固端 弯矩
1
表 10 弯矩分派过程
A
B
C
D
F
H
AB BA BF BC CB CD DC DE DF FD FB FG FH HF
0.39 0.31 0.50 0.49
0.15 0.42 0.28 0.35 0.10 0.26
0.29 5 5 3 7 0.42 5 5 2 4 3 1
54.4 54.4
66.3
5 5 8.11
66.3 9.84
9.6 19.2 26.1 20.8 10.4
13.0
13984
9
11.0 22.1 21.8 10.9
7474
12.0 24.0 8.88 24.3 12.1
GE GF ED
4.9 4.0 26
3、结构自振周期计算
采取假想极点位移计算,见表 3:
表 3 假想极点位移计算
层间位移
楼层剪力
楼层位移
楼层
重力代表 值（kN）
VGi Gi
楼层抗侧移度
Di /104 kN m
i VGi Di /m
i i / m
/kN
2
2645
2645
617300
0.00428
0.014
1
3555
6200
668460
617300
Z4 4 Z1 14
1.39 0.41 17310 69240 1.36 0.55 18360 257040
Z2 14 0.5 0.5 5.21 1 3.9
Z3 4
Z4 4
4.208
2.15 0.64 21210 296940 1.02 0.50 16700 66800
668460
1.61 0.59 19420 47680
ue h
其中 h 为计算楼层层高，计算结果如表 4 所示:
层
高
楼
Gi
层 hi
/kN
/m
表 4 Fi 、Vi 、e 的计算
Hi /m
Gi Hi
Gi Hi Fi /kN
Vi /kN
Di kN m
ue 103 / m
e
2 3.6 2645 1 3.9 3555
7.5 19838
496.3 496.3 617300 0.804
1249 0 1670 0 1731 0 1942 0
D ij Di
Vik /K K
y
N
M
b ij
/K
M
t ij
/K
N.m N.m
0.020 9.93 0.84 0.40 14.30 21.45
0.025 21.08 1.02 0.60 49.33 32.88
0.028 13.90 1.39 0.42 21.01 29.02
8.8
*欧阳光明*创编
2021.03.07
*欧阳光明*创编
2021.03.07
36
47
8
10.1
16.1 20.3
14.9 7.4 5.9
6
8.09 8 1 5.91 8 9 1
0.1
3 0.26 0.36 0.29 0.14
0.18
3.06 6.12 6.05 3.02
0.7
1.06 2.13 0.79 2.15 1.08
*欧阳光明*创编
2021.03.07
*欧阳光明*创编
2021.03.07
图 1 结构平面图 图 2 结构剖面图 注：a=6m,b=2.4m,c=4.5m
二、重力荷载代表值
对重力荷载的计算，永久荷载取全部，可变荷载取 50%，各层 重力荷载集中于楼层标高处，各层的墙体均取本层的一半和上一层 的一半，顶层只取下层的一半计算。其代表值如图 3 所示。
ic
Ec I c l
104kN m
K
Dij /
Dij
Di
kN m2 kN m2 kN m2
Z1 14
1.12 0.36 15150 212100
Z2 14 0.5 0.5 5.21 2 3.6
Z3 4
4.559
1.85 0.48 20300 284200 0.84 0.30 12490 51760
9
0.1 0.0
2
0.16
0.13 0.25 0.32 0.09 0.23 2 9
0.4
2 0.84 1.15 0.91 0.46
0.57
0.15 0.31 0.30 0.15
0.0
0.06 0.12 0.04 0.12 0.06
4
0.0 0.0
3
0.09
0.07 0.15 0.18 0.05 0.13 7 5
0
水平地举措用下的边框架柱剪力和柱端弯矩标准值如表 6 所示：
表 6 水平地举措用下的中边框架柱剪力和柱端弯矩标准值
柱j
层 数
hi /
Vi /KN
m
2 3.6 496.3
1 3.9 843.2
2 3.6 496.3
1 3.9 843.2
Di
D ij
617300 668460
617300 668460
节点
B
\
*欧阳光明*创编
0.395
0.315
0.29
2021.03.07
*欧阳光明*创编
C
\
D
0.420
F
0.354
2、连续梁荷载计算
0.497 0.155 0.103
以下均取中框架结构计算。
（1）连续梁恒载
二层：
年
夜
梁
线
\ \ 0.282
2021.03.07
0.503 0.425 0.261
荷
载
所示：
表 8 水平地举措用下边框架梁端弯矩、剪力及柱轴力标准值
*欧阳光明*创编
2021.03.07
*欧阳光明*创编
楼
年夜梁
层
跨 度
M
l Ek
/KN
M
r Ek
/KN
l .m
.m
2 6 21.45 1 6 47.18
16.67 39.18
VEk /KN
.m
6.35 14.39
走道梁
跨 度
M
l Ek
/KN
0.00928
0.00928
Gi
6200
取填充墙的周期影响系数T 0.60 ，则结构的基本自振周期为：
*欧阳光明*创编
2021.03.07
*欧阳光明*创编
四、水平地举措用计算及弹性位移验算
2021.03.07
1、水平地动影响系数
结构的基本自振周期为
，多遇地动设防烈度 8 度，设
计基本地动加速度为 0.20g，查表得水平地动影响系数最年夜值 amax 0.16 。场地类别为Ⅳ类，地动分组为第二组，查表得特征周期
l / .m
m
2.4 12.35
2.4 22.84
M
r Ek
/KN
.m
12.35 22.84
2021.03.07
Z1
Z2
VEk / N Ek / N Ek /
KN KN
KN
10.29 6.35 3.94 19.03 20.74 8.58
六、竖向荷载作用框架内力阐发
计算框架在重力荷载代表值竖向作用下的内力时，重力荷载代 表值取全部永久荷载、50%的楼面活荷载和 50%的雪荷载。
荷载代表值 G1=3551.40KN
为了便利计算，取 G1=2645KN，G2=3555KN。
三、结构自震周期计算
1、横梁线刚度的计算
梁柱的刚度均采取 D 值法计算，即梁的截面惯性矩考虑了楼板
的作用，计算结果如表 1 所示。
表 1 梁的抗侧移刚度
部位
截面 hb / m2
跨度 l/m
矩形截面 惯性矩
I0 bh3 12 103 m4
。
结构阻尼比为 0.05，阻尼调整系
，故地动影响系数为：
2、结构总的水平地举措用标准值
由于按多层框架考虑，采取底部剪力法计算水平地举措用，结
构等效总重
力 Geq 取重力荷载代表的 85%计算 ，则结构底部剪力标准值 FEk 为：
由于
，且
，不需修正顶层
附加地举措用。各层水平地举措用计算公式为： 算结果如表 4。
由于结构的基本对称，竖向荷载下的框架侧移可以忽略，因此， 这儿选取半结构采取弯矩分派法计算框架内力。考虑塑性内力重散 布进行梁端负弯矩调幅，取弯矩调幅系数为 0.8，梁的跨中弯矩随之 做相应的增加。
1、各节点分派系数
节点分派系数：
图 3 节点安插图 节点 B: 节点 C: 节点 D: 节点 F:
表 9 各节点分派系数
边框架梁
Ib 1.5I0 103 m4
ib
Ec Ib l
104 kN m
中框架梁
Ib 2I0 103 m4
ib
Ec Ib l
104 kN m
走道梁 二层其
他梁 一层其
他梁
2.4
1.33
6
4.5
6
4.5
2
2.5
2.66
3.333
6.75
3.375
9
4.5
8.58
4.29
11.44
5.72
注：混凝土 C30, Ec 3.0104 N mm2
0.029 24.25 1.61 0.57 54.36 41.01
2、梁端弯矩、剪力及柱轴力
水平地举措用下的中框架梁端弯矩、剪力及柱轴力标准值如表 7
所示：
表 7 水平地举措用下中框架梁端弯矩、剪力及柱轴力标准值
楼Fra Baidu bibliotek层
跨 度 l
26 16
年夜梁
M
l Ek
/KN
M
r Ek
/KN
.m
.m
26.54 55.26
1 3.9 843.2 668460 1836 0.027 22.77 1.36 0.58 51.68 37.12
0
2 3.6 496.3
2030 0.033 16.38 1.85 0.44 26.12 32.85
617300
0
1 3.9 843.2 668460 2121 0.032 26.98 2.15 0.55 57.87 47.35
2、柱及楼层的抗侧移刚度
柱抗侧移刚度：
D
12ic h2
*欧阳光明*创编
2021.03.07
*欧阳光明*创编
2021.03.07
二层： K ib , K ；一层： K ib , 0.5 K
2ic
2K
ic
2K
表 2 框架柱值及楼层抗侧移刚度
楼 层 柱 根 截面
Ic bh3 12
层 高 号 数 hb / m2 103m4
最终 9.0 18.1 51.8 33.6 37.7 37.7 46.4 16.1 30.2 27.3 58.1 15.7 15.0 7.5 1.0 3.9
弯矩 6 2 4 6 9 4 5 6 2 3 9 9 8 4 3 9
柱j
层 数
hi /
Vi /KN
Di
D ij
m
2 3.6 496.3
1515
617300 0
*欧阳光明*创编
D ij Di
Vik /K K
y
N
M
b ij
/K
M
t ij
/K
N.m N.m
0.025 12.41 1.12 0.41 18.14 26.54
2021.03.07
*欧阳光明*创编
2021.03.07
第二层：
恒
载
：
25+[0.25
活载：0.5 0.4 4.5 ( 荷载代表值 G2=2641.68KN 第一层：
] =2538KN )=103.68KN
恒
载
：
*欧阳光明*创编
2021.03.07
*欧阳光明*创编
2021.03.07
25+[0.25
] =3033KN
活载：0.5 2 4.5 (
)=518.40KN
*欧阳光明*创编
一、 设计资料
2021.03.07
欧阳光明（2021.03.07） 某 2 层现浇钢筋混凝土框架结构衡宇（按多层框架考虑），其平 面及剖面辨别见图 1 和图 2，楼层高度辨别为 H1=3.9m、H2=3.6m 见 分组表。现浇钢筋混凝土楼（层）盖。框架梁截面参考尺寸：走道 梁 （ 各 层 ） 为 250mm×400mm 、 顶 层 为 250mm×600mm 、 一 层 250mm×650mm。柱截面参考尺寸： 500mm×500mm。混凝土强度品 级：梁采取 C30；柱采取 C35。钢筋强度品级：受力纵筋和箍筋的 强度品级辨别不低于 HRB400、HRB335。 抗震设防烈度为 8 度，设计基本地动加速度为 0.2g，结构阻尼 比为 0.05，设计地动分组为第二组、场地类别为Ⅳ类。试对该框架 进行横向水平地举措用下的地动设计计算。 荷载信息如下：钢筋混凝土容重为 25kN/m3，楼板厚度为 h 见 分组表，活荷载标准值：住宅楼面为 2.0kN/m2，走道为 2.0kN/m2， 不上人屋面为 0.5kN/m2。设计时考虑雪荷载的影响，雪荷载标准值 为 0.4 kN/m2。
18.87 46.42
VEk /K
N
7.57 16.95
走道梁
跨 度
M
l Ek
/KN
l / .m
m
2.4 13.98
2.4 27.05
M
r Ek
/KN
.m
13.98 27.05
VEk /K
N
11.65 22.54
Z1
N Ek /
KN
7.57 24.52
Z2
N Ek /
KN
4.08 9.67
水平地举措用下的边框架梁端弯矩、剪力及柱轴力标准值如表 8
，计
3、楼层地动位移计算
5
地举措用下各楼层水平地动层间剪力为：Vi Fk ，计算结果 k i
如表 4 所示。
*欧阳光明*创编
2021.03.07
*欧阳光明*创编
4、多遇水平地举措用下的位移验算
2021.03.07
多遇地举措用标准值产生的楼层内最年夜的弹性层间位移
ue
Vi Gi
弹性层间位移角为：e
33703
3.9 13865
346.9 843.2 668460 1.22
显然弹性层间角位移均小于弹性层间角限制
e
1 550
，故梁柱截
面尺寸均满足要求。
五、多遇水平地举措用下框架内力计算
1、框架柱端剪力及弯矩
水平地举措用下的中框架柱剪力和柱端弯矩标准值如表 5 所示：
表 5 水平地举措用下的中框架柱剪力和柱端弯矩标准值