四层框架结构的水平地震作用计算

第五章 横向地震作用下框架结构的位移和内力

第五章 横向地震作用下框架结构的位移和内力

5.1横向框架自振周期的计算

结构自震周期采用经验公式：

T1?0.22?0.035?3H22.9?0.22?0.035??0.552s

15.8B5.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算.

本办公楼楼的高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，故可采用底部剪力法计算用。

结构等效总重力荷载为：

Geq?0.85?Gi?0.85?(5066?8282?4?8259)?39485kN

兰州市，抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度0.10g，多遇地震下

?max?0.08。设计地震分组第一组，二类场地，场地特征周期为0.35s

?1?(TgT)??2?max?(0350.9)?1?0.08 0.55?0.053结构总水平地震作用标准值：

FEk??1Geq?0.053?39485

?2138kN因为：T1?0.53s>1.4Tg?1.4?0.35?0.49s，所以应考虑顶部附加水平地震作用。又因为：Tg?0.35s≤0.35s，故顶部附加地震作用系数为：

?6?0.08T1?0.07?0.08?0.55?0.07

?0.1142

水平地震作用下的框架侧移验算和内力计算

5.1 水平地震作用下框架结构的侧移验算

5.1.1抗震计算单元

计算单元：选取6号轴线横向三跨的一榀框架作为计算单元。 5.1.2横向框架侧移刚度计算

1、梁的线刚度：

ib EcIb/lb (5-1)

式中：Ec—混凝土弹性模量s Ib—梁截面惯性矩 lb—梁的计算跨度

I0—梁矩形部分的截面惯性矩

根据《多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑》，在框架结构中有现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效侧移刚度，减少框架侧移，为考虑这一有利因素，梁截面惯性矩按下列规定取，对于现浇楼面，中框架梁Ib=2.0Io,，边框架梁Ib=1.5Io，具体规定是：现浇楼板每侧翼缘的有效宽度取板厚的6倍。

2、柱的线刚度： c

式中：Ic—柱截面惯性矩 hc—柱计算高度

i EcIc/hc (5-2)

一品框架计算简图：

3、横向框架柱侧移刚度D值计算： 12i

D c2c (5

一、横向水平地震作用下框架结构侧移验算

1.横向框架梁的线刚度

在框架结构中，现浇楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效线刚度，减小框架侧移。为考虑这一有利作用，，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取Ib?1.5I0（I0为梁的截面惯性矩）；对中框架梁取Ib?2.0I0，计算结果如下表所示： 梁 截面尺寸 （b/mm× 跨度l/m h/mm） 矩形截面惯性矩混凝E c 土强I0/ ×10?3m4 度等KN?m2 /级 5.4 5.4 5.4 2.278 5.4 C30 C30 C30 C30 C30 30×10 30×10 30×10 30×10 30×10 66666 边框架梁 中框架梁 Ib?1.5I0/×10m 8.1 8.1 8.1 3.417 8.1 ?34ib?EIb/l /×104KN?m Ib?2.0I0/×10m ?34ib?EIb/l/×104KN?m AB跨 横梁 BC跨 横梁 AC跨 横梁 CD跨 横梁 DE跨 横梁 300×600 300×600 300×600 300×450 300×600

目录

1绪论 .............................................................. 1

1.1工程背景 ..................................................... 1

1.1.1设计资料 ............................................... 1 1.1.2材料 ................................................... 1 1.2 工程特点 .................................................... 1 1.3 本章小结 .................................................... 2 2结构设计 .......................................................... 3

2.1框架结构设计计算 ............................................. 3

2.1.1工程概况 ......

.

.

多层框架设计实例

某四层框架结构，建筑平面图、剖面图如图1所示，试采用钢筋混凝土全现浇框架结构设

计。

1．设计资料

（1）设计标高：室内设计标高±0.000相当于绝对标高4.400m，室内外高差600mm。（2）墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙，M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚20mm，马赛克贴面。

（3）楼面做法：顶层为20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层；底层为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。

（4）屋面做法：现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100mm，2%自两侧檐口向中间找坡），1：2水泥砂浆找平层厚20mm，二毡三油防水层。

（5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。

（6）地质资料：属Ⅲ类建筑场地，余略。

（7）基本风压：（地面粗糙度属B类）。

（8）活荷载：屋面活荷载，办公楼楼面活荷载，走廊楼面活

荷载。

图1 某多层框架平面图、剖面图

2．钢筋混凝土框架设计

（1）结构平面布置如图2所示，各梁柱截面尺寸确定如下。

.

图2 结构平面布置图

边跨（AB、CD ）梁：取

中跨（BC ）梁：取

边柱（A轴、D 轴）连系梁：取

中柱

目录

1绪论 .............................................................. 1

1.1工程背景 ..................................................... 1

1.1.1设计资料 ............................................... 1 1.1.2材料 ................................................... 1 1.2 工程特点 .................................................... 1 1.3 本章小结 .................................................... 2 2结构设计 .......................................................... 3

2.1框架结构设计计算 ............................................. 3

2.1.1工程概况 ......

多层框架设计实例

某四层框架结构，建筑平面图、剖面图如图1所示，试采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。 1．设计资料

（1）设计标高：室内设计标高±0.000相当于绝对标高4.400m，室内外高差600mm。

（2）墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙，M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚20mm，马赛克贴面。

（3）楼面做法：顶层为20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层；底层为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。

（4）屋面做法：现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100mm，2%自两侧檐口向中间找坡），1：2水泥砂浆找平层厚20mm，二毡三油防水层。 （5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。 （6）地质资料：属Ⅲ类建筑场地，余略。

（7）基本风压：（地面粗糙度属B类）。

（8）活荷载：屋面活荷载楼面活荷载

。

，办公楼楼面活荷载，走廊

图1 某多层框架平面图、剖面图

2．钢筋混凝土框架设计

（1）结构平面布置如图2所示，各梁柱截

湘潭大学 毕业设计说明书

题 目： 湘大职院学生公寓楼 学 院： 职业技术学院 专 业： 建筑工程技术 学 号： 20079206101 姓 名： 盛 文 嘉 指导教师： 唐 桂 英

完成日期： 2010年4月15日

湘 潭 大 学

毕业论文（设计）任务书

学 号： 20079206101 学生姓名：盛文嘉 专 业： 建筑工程技术 指导教师姓名（职称）： 唐 桂 英 （高级实验师） 工 程 管 理 系（教研室）主任： 赵 长 久 一、主要内容及基本要求

论文（设计）题目： 湘潭市XX中学学生公寓楼

主要内容：本学生公寓为六层，采用框架结构，柱下独立基础，建筑物耐火

等级为二级。标准层层高为3.3米，层数为六层。项目总建筑面积：2018.58平方米。建筑物

湘潭大学 毕业设计说明书

题 目： 湘大职院学生公寓楼 学 院： 职业技术学院 专 业： 建筑工程技术 学 号： 20079206101 姓 名： 盛 文 嘉 指导教师： 唐 桂 英

完成日期： 2010年4月15日

湘 潭 大 学

毕业论文（设计）任务书

学 号： 20079206101 学生姓名：盛文嘉 专 业： 建筑工程技术 指导教师姓名（职称）： 唐 桂 英 （高级实验师） 工 程 管 理 系（教研室）主任： 赵 长 久 一、主要内容及基本要求

论文（设计）题目： 湘潭市XX中学学生公寓楼

主要内容：本学生公寓为六层，采用框架结构，柱下独立基础，建筑物耐火

等级为二级。标准层层高为3.3米，层数为六层。项目总建筑面积：2018.58平方米。建筑物

本科生毕业设计（论文）

1.1.1

目 录

第1章 建筑设计 .................................................................................................. 1

1.1 设计思想 .................................................................................................. 1 1.2 整体布局 ................................................................................................. 1 1.3 平面及立面设计[1] .................................................................................. 1 1.4 防火设计 ...................................................................