建筑抗震课程设计.docx

设计资料

某2层现浇钢筋混凝土框架结构房屋(按多层框架考虑),其平面及剖面分别见图１和图2,楼层高度分别为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。混凝土强度等级:梁采用C３0;柱采用C３5。钢筋强度等级:受力纵筋和箍筋得强度等级分别不低于HRB400、HRＢ335。

抗震设防烈度为８度,设计基本地震加速度为０、2g,结构阻尼比为０、05,设计地震分组为第二组、场地类别为Ⅳ类。试对该框架进行横向水平地震作用下得地震设计计算。

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。设计时考虑雪荷载得影响,雪荷载标准值为０、4ｋN／ｍ2。

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

对于重力荷载得计算,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,各层得墙体均取本层得一半和上一层得一半,顶层只取下层得一半计算。其代表值如图3所示。

第二层:

恒载:２5+[0、25]＝253８KN

活载:0、5０、44、５()=10３、6８KN

荷载代表值Ｇ2=2641、68ＫN

第一层:

恒载:２5＋[0、25]=3033ＫN

活载:0、５24、5()＝518、40KN

荷载代表值G１＝3５5１、40ＫＮ

为了方便计算,取G1=264５KＮ,Ｇ2=３555KN。

三、结构自震周期计算

1、横梁线刚度得计算

梁柱得刚度均采用Ｄ值法计算,即梁得截面惯性矩考虑了楼板得作用,计算结果如表１所示。

表１梁得抗侧移刚度

部位

截面

跨度

矩形截面惯性矩

边框架梁

中框架梁

走道梁

2、4

1、33

2

２、5

2、66

３、33３

二层其她梁

6

4、5

6、75

3、375

9

4、5

一层其她梁

６

4、5

8、5８

4、29

１１、44

5、72

注:混凝土C30,

２、柱及楼层得抗侧移刚度

柱抗侧移刚度:

二层:;一层:

表2框架柱值及楼层抗侧移刚度

楼层

层高

柱号

根数

截面

2

３、6

14

5、2１

4、559

１、12

0、3６

151５0

212１00

61730０

14

１、85

０、48

２0３0０

284200

4

０、84

0、30

1２49０

5１７60

4

1、３9

0、41

17310

6９２40

1

3、9

14

5、21

4、２0８

1、36

0、５5

１8３60

２570４0

６68460

１4

２、15

０、64

21210

2９6９４0

４

1、０2

０、５０

1６700

６6８00

4

1、61

０、５9

19４20

４7６８0

3、结构自振周期计算

采用假想顶点位移计算,见表3:

表3假想顶点位移计算

楼层

重力代表值(kN)

楼层剪力

楼层抗侧移度

层间位移

楼层位移

2

2645

2645

617300

0、004２8

0、0１4

1

3555

620０

668460

0、00928

0、0０９28

６200

取填充墙得周期影响系数,则结构得基本自振周期为:

四、水平地震作用计算及弹性位移验算

１、水平地震影响系数

结构得基本自振周期为,多遇地震设防烈度８度,设计基本地震加速度为0、20g,查表得水平地震影响系数最大值。场地类别为Ⅳ类,地震分组为第二组,查表得特征周期。

结构阻尼比为0、0５,阻尼调整系,故地震影响系数为:

2、结构总得水平地震作用标准值

由于按多层框架考虑,采用底部剪力法计算水平地震作用,结构等效总重

力取重力荷载代表得85%计算,则结构底部剪力标准值为:

由于,且,不需修正顶层附加地震作用。各层水平地震作用计算公式为:,计算结果如表4。

3、楼层地震位移计算

地震作用下各楼层水平地震层间剪力为:,计算结果如表4所示。

4、多遇水平地震作用下得位移验算

多遇地震作用标准值产生得楼层内最大得弹性层间位移

弹性层间位移角为:

其中h为计算楼层层高,计算结果如表４所示:

表4、、得计算

楼层

层高

2

3、6

26４5

7、5

19８38

3370３

496、3

496、3

61７3００

0、804

１

3、9

３55５

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,故梁柱截面尺寸均满足要求。

五、多遇水平地震作用下框架内力计算

1、框架柱端剪力及弯矩

水平地震作用下得中框架柱剪力和柱端弯矩标准值如表５所示:

表5水平地震作用下得中框架柱剪力和柱端弯