高層抗震課程設計_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  第1章 建筑、結構說明</p><p><b>  1.1工程概況</b></p><p> ?。?)本工程為教學樓,現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構,建筑設防類別為丙類;</p><p>  (2)本工程方案總層數(shù)為二層,一層柱高為5.2m,二層柱高為3.6m,屋面無突出結構;</p><p> ?。?)本

2、工程建筑面積為:。</p><p><b> ?。?)樓面做法:</b></p><p>  30mm厚水泥砂漿面層,</p><p>  110mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板,</p><p>  20mm厚混合砂漿抹灰。</p><p><b> ?。?)屋面做法:</b><

3、;/p><p>  改性瀝青防水卷材(四層做法,一氈二油上鋪小石子)</p><p>  20mm厚水泥砂漿找平層</p><p>  100mm厚水泥珍珠巖制品保溫層</p><p>  20mm厚水泥砂漿找平層</p><p>  120mm厚現(xiàn)澆混凝土結構層</p><p>  20mm厚混合

4、砂漿抹灰</p><p><b>  墻體做法:</b></p><p>  200mm厚非承重空心磚</p><p>  20mm厚石膏砂漿雙面粉刷</p><p>  窗戶采用鋼玻璃窗,高度均為2200mm</p><p><b>  1.2結構說明</b></p&

5、gt;<p> ?。?)該全現(xiàn)澆框架結構處于7度(0.10g),類場地,地震分組為第一組。建筑為兩層,一層柱高:5.2m,二層柱高:3.6m。該建筑開間進深層高較大,全現(xiàn)澆框架結構體系選擇大柱網布置方案。</p><p> ?。?)本工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構,內墻采用非承重空心磚(,重度;)</p><p> ?。?)材料:混凝土強度等級:梁、板、柱均為C30;縱筋采用

6、HRB 400或HRB 335鋼筋,箍筋筋采用HPB300或HRB335鋼筋,板筋采用HPB300或HRB335鋼筋。</p><p> ?。?)考慮本工程樓面荷載較大,對于防滲、抗震要求較高,為了符合適用、經濟、美觀的原則和增加結構的整體性及施工方便,采用整體現(xiàn)澆梁板式樓蓋。</p><p>  (5)根據(jù)工程地質條件,考慮地基有較好的土質,地耐力高,采用柱下獨立基礎,基礎高度0.5m,

7、基礎埋深1.2m。</p><p><b>  1.3氣象資料</b></p><p>  南昌市50年一遇基本風壓值為,基本雪壓值為,地面粗糙度為B類。</p><p>  第2章 重力荷載代表值與地震作用計算</p><p><b>  2.1荷載計算</b></p><p

8、><b>  恒荷載標準值計算</b></p><p><b>  屋面荷載</b></p><p>  改性瀝青防水卷材 </p><p>  20mm厚水泥砂漿找平層 </

9、p><p>  100mm厚水泥珍珠巖制品保溫層 </p><p>  20mm厚水泥砂漿找平層 </p><p>  120mm厚現(xiàn)澆混凝土結構層 </p><p>  20mm厚混合砂漿

10、 </p><p><b>  合計: </b></p><p><b>  2)樓面層恒荷載</b></p><p>  30mm厚水泥砂漿面層 </p><p>  110mm鋼

11、筋混凝土現(xiàn)澆板 </p><p>  20mm厚混合砂漿抹灰 </p><p><b>  合計: </b></p><p><b>  墻體</b></p><p>  200mm厚非承重空心

12、磚 </p><p>  20mm厚石膏砂漿雙面粉刷 </p><p>  鋼玻璃窗 </p><p><b>  合計: </b><

13、;/p><p>  基本雪壓標準值 </p><p>  2.2地震作用及側移計算</p><p>  本建筑高度,以剪切變形為主,質量和剛度沿高度均勻分布,可采用底部剪力法計算水平地震作用。</p><p>  重力荷載代表值的計算</p><p

14、>  根據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011--2010,本結構重力荷載代表值的計算如下:</p><p>  屋面重力代表值=結構和構配件自重標準值+0.5倍雪荷載標準值</p><p>  樓面重力荷載代表值=結構和構配件自重標準值+0.5倍樓面活荷載標準值</p><p>  結構和構配件自重取樓面上、下各半層層高范圍內的結構及構配件自重,計算結果見

15、圖2-1。</p><p>  ①屋面層重力荷載代表值=屋面荷載+橫梁荷載+縱向連系梁荷載+1/2墻體荷載+1/2柱荷載+1/2雪荷載</p><p><b>  所以有:</b></p><p><b>  屋面荷載=</b></p><p><b>  邊跨橫梁荷載=</b>

16、;</p><p><b>  中跨橫梁荷載=</b></p><p><b>  縱向連系梁荷載=</b></p><p><b>  縱向墻體荷載=</b></p><p><b>  橫向墻體荷載=</b></p><p>&

17、lt;b>  窗荷載=</b></p><p>  1/2墻體與窗總荷載:</p><p><b>  1/2柱荷載=</b></p><p><b>  雪荷載=</b></p><p>  所以屋面層重力荷載代表值為</p><p> ?、跇敲鎸又亓奢d

18、代表值=樓面荷載+橫梁荷載+縱向連系梁荷載+墻體荷載+柱荷載</p><p><b>  樓面荷載=</b></p><p><b>  邊跨橫梁荷載=</b></p><p><b>  中跨橫梁荷載=</b></p><p><b>  縱向連系梁荷載=</

19、b></p><p><b>  梁總荷載=</b></p><p><b>  縱向墻體荷載=</b></p><p><b>  橫向墻體荷載=</b></p><p><b>  窗荷載=</b></p><p>  1

20、/2墻體與窗總荷載:</p><p><b>  1/2柱荷載=</b></p><p><b>  1/2樓面活荷載=</b></p><p><b>  所以有</b></p><p>  2.3梁柱線剛度計算</p><p>  梁的線剛度計算。邊

21、跨梁為</p><p><b>  中跨梁為</b></p><p>  2)柱的線剛度。首層柱為</p><p><b>  其他層柱為</b></p><p>  3)柱的側移剛度D的計算。計算過程見表2-2、表2-3</p><p>  表2-1 底層D值計算<

22、/p><p><b>  注: </b></p><p>  表2-2 2層D值計算</p><p><b>  注:</b></p><p>  4)框架自振周期的計算 根據(jù)能量法,計算自振周期。樓間側移計算見表2-4.</p><p>  表2-3 樓間側移計算</p&

23、gt;<p><b>  由公式得</b></p><p>  2.4水平地震作用及樓層地震剪力計算</p><p>  該工程所在地區(qū)抗震設防烈度為7度,場地土為類,設計地震分組為第一組,場地特征周期值,水平地震影響系數(shù)最大值</p><p>  ,故不需考慮頂部附加水平地震作用。</p><p>  結

24、構阻尼比,衰減指數(shù),阻尼調整系數(shù)</p><p><b>  結構等效重力荷載:</b></p><p><b>  結構底部剪力:</b></p><p>  質點的水平地震作用標準值、樓層地震剪力及樓層層間位移的計算過程見</p><p><b>  表2-5。</b>&l

25、t;/p><p><b>  表2-4 </b></p><p><b>  續(xù)表2-4 </b></p><p><b>  0.016</b></p><p><b>  首層 </b></p><p><b>  二層&

26、lt;/b></p><p>  2.5水平地震作用下B軸平面框架內力計算</p><p>  根據(jù)水平地震作用下樓層層間剪力計算結果,利用D值法計算得結構內力圖見表2-5和表2-6。</p><p>  表2-5 A、D軸框架柱剪力和柱端彎矩和側移得計算</p><p>  注:為修正的反彎點高度,其中</p><

27、p>  表2-6 B、C軸框架柱剪力和柱端彎矩和側移得計算</p><p>  由此畫出水平地震作用下內力圖,見附圖1。</p><p>  第3章 風荷載下框架內力及側移計算</p><p>  3.1樓層風荷載計算</p><p>  1.對于本建筑,將計算單元范圍內外墻均布風荷載,華為等量樓面處集中風荷載,計算結果見表3-1。&l

28、t;/p><p>  表3-1 樓層風荷載計算</p><p><b>  2.框架柱側移驗算</b></p><p>  根據(jù)表3-1的計算結果,可算出樓層層間剪力,進而計算樓層層間相對位移,樓層位移計算結果見表3-2.</p><p>  表3-2 框架側移計算</p><p>  根據(jù)表3-2的

29、計算結果,本框架結構在風荷載作用下樓層層間相對位移和樓層總位移均滿足規(guī)范要求。</p><p>  3.風荷載作用下框架內力計算</p><p>  根據(jù)風荷載作用下樓層層間剪力計算結果,利用D值法計算得結構內力圖見圖3-3和圖3-4。</p><p>  表3-3 A、D軸框架柱剪力和柱端彎矩和側移得計算</p><p>  注:為修正的反

30、彎點高度,其中</p><p>  表3-4 B、C軸框架柱剪力和柱端彎矩和側移得計算</p><p>  由此畫出風荷載下內力圖,見附圖2。</p><p>  3.2豎向荷載下框架內力計算</p><p>  豎向荷載的導荷方式圖</p><p>  取本結構圖中的8軸進行計算,計算單元如任務書上所示。</p

31、><p><b>  荷載計算</b></p><p>  根據(jù)框架的受荷范圍,計算框架梁和柱的荷載,分別得到豎向永久荷載和可變荷載下結構圖的計算簡圖,見圖3。</p><p><b>  內力計算</b></p><p>  先利用力學方法求出梁的固端彎矩,而后用彎矩二次分配法計算各桿端彎矩,繪出框架

32、在豎向荷載作用下的內力圖。</p><p><b>  恒載作用下結構計算</b></p><p>  8軸頂層邊跨板有效 線荷載 </p><p>  8軸頂層中跨板有效 線荷載 </p><p>  8軸底層邊跨板有效 線荷載 </p><p>  8軸底層中跨板有效 線荷載 <

33、/p><p>  8軸頂層邊跨板有效 荷載 </p><p>  8軸頂層中跨板有效 荷載 </p><p>  8軸底層邊跨板有效 荷載 </p><p>  8軸底層中跨板有效 荷載 </p><p><b>  邊跨橫梁自重 </b></p><p><b> 

34、 中跨橫梁自重 </b></p><p><b>  縱向連系梁自重 </b></p><p>  綜上:頂層邊柱所受集中荷載 </p><p>  頂層中柱所受集中荷載 </p><p>  底層邊柱所受集中荷載 </p><p>  底層中柱所受集中荷載 </p>&

35、lt;p>  ②活荷載作用下結構計算</p><p>  8軸頂層邊跨板有效 線荷載 </p><p>  8軸頂層中跨板有效 線荷載 </p><p>  8軸底層邊跨板有效 線荷載 </p><p>  8軸底層中跨板有效 線荷載 </p><p>  8軸頂層邊跨板有效 荷載 </p>

36、<p>  8軸頂層中跨板有效 荷載 </p><p>  8軸底層邊跨板有效 荷載 </p><p>  8軸底層中跨板有效 荷載 </p><p>  綜上:頂層邊柱所受集中荷載 </p><p>  頂層中柱所受集中荷載 </p><p>  底層邊柱所受集中荷載 </p><p&

37、gt;  底層中柱所受集中荷載 </p><p>  恒載作用下彎矩圖計算</p><p><b>  頂層</b></p><p>  恒載作用下 梯形 等效均布荷載</p><p>  恒載作用下 三角形 等效均布荷載 </p><p><b>  首層</b>&l

38、t;/p><p>  恒載作用下 梯形 等效均布荷載 </p><p>  恒載作用下 三角形 等效均布荷載 </p><p><b>  由此求出固端彎矩。</b></p><p>  活載作用下彎矩圖計算</p><p>  頂層 梯形 等效均布荷載 </p><p

39、>  三角形 等效均布荷載 </p><p>  底層 梯形 等效均布荷載 </p><p>  三角形 等效均布荷載 </p><p>  恒載作用下頂層彎矩計算</p><p>  表3-5 頂層彎矩計算</p><p>  恒載作用下底層彎矩計算</p><p>  表3-6 底

40、層彎矩計算</p><p><b>  續(xù)表</b></p><p>  續(xù)表 3-6 底層彎矩計算</p><p>  由此可畫出恒載作用下框架內力圖,見附圖4。</p><p>  活載作用下頂層彎矩計算</p><p>  表3-7 頂層彎矩計算</p><p>  

41、活載作用下底層彎矩計算</p><p>  表3-8 底層彎矩計算</p><p><b>  續(xù)表</b></p><p>  續(xù)表3-8 底層彎矩計算</p><p>  由此可畫出活載作用下框架內力圖,見附圖5。</p><p><b>  6)彎矩調幅</b><

42、/p><p>  對豎向荷載下梁端和跨中彎矩進行條幅,調幅系數(shù)取0.85。</p><p>  第4章 框架內力組合計算</p><p><b>  4.1內力換算 </b></p><p>  組合之前,先將各種情況下的軸線處內力(彎矩、剪力)換算至柱邊。</p><p><b>  內

43、力組合</b></p><p>  本框架的最不利組合考慮三種:非地震作用下的基本組合2種和地震作用效應與其他效應組合1種。內力符號規(guī)定方面:彎矩M以順時針為正,逆時針為負。剪力V以使桿件產生順時針轉動趨勢為正,使桿件產生逆時針轉動趨勢為負。軸力以受壓為正,受拉為負。</p><p><b>  彎矩調幅</b></p><p> 

44、 對豎向荷載下梁端和跨中彎矩進行條幅,調幅系數(shù)取0.85。</p><p>  3)一般組合采用三種組合形式</p><p>  可變荷載效應控制: 1.2恒+1.4活; </p><p>  1.2恒+0.9(活+風)*1.4</p><p>  4)永久荷載效應控制:1.35恒+0.7*1.4活=1.35恒+活</p>&l

45、t;p>  4.2橫向框架梁柱內力組合</p><p>  表4-2 橫向框架梁內力組合(一般組合) (單位 M:kN.m V:kN )</p><p>  第5章 框架梁柱截面配筋設計</p><p><b>  5.1 梁截面設計</b></p><p>  注:正截面受彎承載力計算

46、時,負彎矩處按矩形截面計算,正彎矩處按T形截面計算。</p><p>  注:正截面抗震驗算時,負彎矩處按矩形截面計算,正彎矩處按T形截面計算。梁內縱筋由抗震設計要求控制。表中空格處表示按抗震計算的配筋小于按抗彎承載力計算的配筋,取抗彎承載力的配筋。</p><p><b>  5.2柱截面設計</b></p><p> ?。?)縱筋設計(A柱

47、)</p><p>  根據(jù)內力組合表中柱設計內力,兩控制截面中,以下六組內力均可能為最危險內力。</p><p>  第一組 </p><p>  第二組 </p><p>  第三組 </p><p>  第四組

48、 </p><p>  第五組 </p><p>  第六組 </p><p>  軸壓比: 滿足要求</p><p>  承載力抗震調整系數(shù):</p><p><b>  第六組:</b></p>&l

49、t;p>  為大偏心受壓,其他五組內力均為大偏心受壓。</p><p>  第一組最危險: </p><p><b>  采用對稱配筋:</b></p><p>  實配鋼筋 : 4Φ16 </p><p><b>  單側配筋率:</b></p><p

50、>  驗算縱筋間距: 滿足要求</p><p><b> ?。?)箍筋設計</b></p><p>  加密區(qū): Φ8@100(雙肢)</p><p>  非加密區(qū):Φ8@200(雙肢)</p><p><b>  取</b></p><p><b>  

51、驗算截面尺寸: </b></p><p><b>  截面尺寸符合要求</b></p><p><b>  箍筋數(shù)量:</b></p><p><b>  滿足要求</b></p><p><b>  柱頂加密區(qū)范圍:</b></p>

52、;<p><b>  柱底加密區(qū)范圍:</b></p><p><b>  最小配筋率: </b></p><p> ?。?)縱筋設計(B柱)</p><p>  根據(jù)內力組合表中柱設計內力,兩控制截面中,以下六組內力均可能為最危險內力。</p><p>  第一組 &l

53、t;/p><p>  第二組 </p><p>  第三組 </p><p>  第四組 </p><p>  第五組 </p><p>  第六組 </p><p>  軸壓比: 滿足要求</p>&l

54、t;p>  承載力抗震調整系數(shù):</p><p><b>  第六組:</b></p><p>  為大偏心受壓,其他五組內力均為大偏心受壓。</p><p>  第一組最危險: </p><p><b>  采用對稱配筋:</b></p><p>  實配鋼

55、筋 : 6Φ16 </p><p><b>  單側配筋率: </b></p><p>  驗算縱筋間距:滿足要求</p><p><b>  (4)箍筋設計</b></p><p>  加密區(qū): Φ8@100(雙肢)</p><p>  非加密區(qū):Φ8@200(雙肢)

56、</p><p><b>  取</b></p><p><b>  驗算截面尺寸: </b></p><p><b>  截面尺寸符合要求 </b></p><p><b>  箍筋數(shù)量:</b></p><p><b>

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