抗震课程设计建筑结构抗震设计

《建筑结构抗震设计》

课程设计成果

目录

1. 多层钢筋混凝土框架结构设计任务书 (1)

1.1设计资料 (1)

1.2设计内容 (2)

1.3设计要求 (2)

2.多层钢筋混凝土框架结构设计计算书 (3)

2.1计算简图及各楼层质量的计算 (3)

2.2框架抗侧移刚度的计算 (3)

2.3自震周期计算 (5)

2.4水平地震作用计算及弹性位移验算 (5)

2.4.2水平地震作用计算 (5)

2.4.3楼层地震剪力计算 (6)

2.4.4多遇地震下的弹性位移验算 (6)

2.5水平地震作用下框架的内力分析 (6)

2.6 框架重力荷载作用效应计算............................................................. 错误!未定义书签。

2.6.1重力荷载代表值计算 (10)

2.6.2重力荷载代表值下的弯矩计算 (12)

2.6.3弯矩的条幅与折算 (14)

2.7 内力组合与内力调整 (15)

2.7.1 框架梁的内力组合及调整 (15)

2.7.2 框架柱的内力组合及调整 (16)

2.7.3节点核心区组合剪力设计值 (17)

2.8 框架截面设计 (17)

2.8.1 框架梁截面设计 (17)

2.8.2 框架柱截面设计 (19)

2.8.3 节点核心区验算 (21)

参考文献 (22)

《建筑结构抗震设计》课程设计个人总结 (23)

1. 多层钢筋混凝土框架结构设计任务书

1.1设计资料

1.某一栋普通3层的现浇钢筋混凝土框架结构办公楼，结构平面布置如图1所示，不上人屋面，屋顶无局部突出部分；底层层高4m，二、三层层高3.6m。

2.本设计所有梁、柱尺寸均见图1.1，柱截面尺寸均为500mm×500mm。

图1.1 结构平面布置

3.材料强度：梁、板、柱强度等级皆为C30，纵向受力钢筋采用HRB400，箍筋采用HPB300。

4.结构恒荷载框架计算简图1.2、活荷载框架计算简图1.3已给出。各层的重力荷载代表值为：

G1=11400kN，G2=10900kN，G3=9900kN；

5.地震资料：

(1)设防烈度及基本地震加速度：8度（0.2g）。

(2)设计地震分组：第二组。

(3)建筑场地类别：I1类场地。

图1.1框架恒荷载分布图图1.2 框架活荷载分布图

1.2设计内容

1.按指导教师给定的设计号进行设计，编制设计计算书；

2.计算各层质量、抗侧刚度，计算结构的自振周期；

3.横向地震作用计算及层间位移验算；

4.指定⑦号轴线上一榀框架在恒、活载及水平地震作用下的内力图（弯矩图、剪力图、轴力图）；

5.设计所选定一榀框架各构件（梁、柱）在有地震组合下的配筋。

6.电脑绘制梁平法施工图、柱平法施工图。

1.3设计要求

1.计算书

计算书应书写清楚，字体端正，步骤完整、内容清晰，计算公式、计算简图均应列入，并尽量利用表格编制计算过程。

2.绘制楼盖结构施工图

(1)梁配筋图（比例尺1：200）；

(2)柱配筋图（比例尺1：200）；

(3)在图中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等；

(4)图面应整洁，字体和线条应符合建筑结构制图标准。

2.多层钢筋混凝土框架结构设计计算书

2.1计算简图及各楼层质量的计算

1. 计算重力荷载代表值时，永久荷载取全部，楼面可变荷载取50%，屋面活荷载不考虑。各质点的重力荷载代表值取本楼面重力荷载代表值及与其相邻上下层间墙（包括门墙），柱全部重力荷载代表值的一半之和。本题已给出各层的重力荷载代表值。

2. 框架结构的计算简图如图1.4所示。

图1.4 剖面及计算简图

各楼层集中质量分别为g

G

m =

11163.27m kg =，21112.24m kg =，31010.20m kg =

2.2框架抗侧移刚度的计算

(D 值法的计算)

1. 梁的线刚度。计算结果如表

2.1所示。其中梁的截面惯性矩考虑了楼板的作用。

表2.1 现浇框架梁线刚度计算

注：混凝土C30,24c N/mm 1003⨯=.E

2. 柱的抗侧移刚度。采用D 值法计算。已知212D h

i c

α=，计算结果如表4.2所示。表中系数按下列式子计算

对一般层 K

K

i i K c

b

+=

=

∑2,2α 对底层 K

K

.,i i

K c

b ++=

α=

∑250 表2.2 框架柱值机楼层抗侧移刚度的计算

注：混凝土C30,2

4c mm /N 100.3E ⨯=

3. 楼层侧移刚度。楼层所有柱的D 值之和即为该楼层抗侧刚度。其计算过程及计算结果如表所示2.2。

2.3自震周期计算

（选用顶点位移法。）

假想顶点位移的计算结果如表2.3所示。

表2.3 假想顶点位移计算

取框架结构的周期影响系数7.0T =ψ,可得结构基本自振周期为

1 1.7 1.70.70.332T T ψ==⨯=

2.4水平地震作用计算及弹性位移验算

(选用顶点位移法。)

2.4.1水平地震影响系数1α的计算

结构基本周期取顶点位移法的计算结果，T 1=0.332s ；多遇地震下设防烈度8度（设计地震加速度0.2g ）的水平地震影响系数最大值a 1=0.16；查表3-3可得I 1类场地、设计地震分组为第二组时，T g = 0.30s ，则

g

0.9

0.912max 0.3= 1.00.16=0.14610.332

T T αηα=⨯⨯（

）（） 2.4.2水平地震作用计算

结构总水平地震作用标准值为

10.1460.853********EK eq F G kn α==⨯⨯=

因为T 1=0.332s<1.4T g ，所以不需要考虑顶部附加地震作用的修正。 分布在各楼层的水平地震作用标准值下列式子计算，即