高層抗震課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　第1章 建筑、結(jié)構(gòu)說明</p><p><b>　　1.1工程概況</b></p><p>　　（1）本工程為教學(xué)樓，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),建筑設(shè)防類別為丙類；</p><p>　?。?）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(jié)構(gòu)；</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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)說明</b></p&

5、gt;<p>　?。?）該全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)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(jìn)深層高較大，全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系選擇大柱網(wǎng)布置方案。</p><p>　?。?）本工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)墻采用非承重空心磚（，重度；）</p><p>　?。?）材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)：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(jīng)濟(jì)、美觀的原則和增加結(jié)構(gòu)的整體性及施工方便，采用整體現(xiàn)澆梁板式樓蓋。</p><p>　?。?）根據(jù)工程地質(zhì)條件，考慮地基有較好的土質(zhì)，地耐力高，采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)高度0.5m，

7、基礎(chǔ)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(fēng)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(jì)算</p><p><b>　　2.1荷載計(jì)算</b></p><p

8、><b>　　恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)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(jié)構(gòu)層 </p><p>　　20mm厚混合砂漿

10、 </p><p><b>　　合計(jì)： </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(jì)： </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(jì)： </b><

13、;/p><p>　　基本雪壓標(biāo)準(zhǔn)值 </p><p>　　2.2地震作用及側(cè)移計(jì)算</p><p>　　本建筑高度，以剪切變形為主，質(zhì)量和剛度沿高度均勻分布，可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。</p><p>　　重力荷載代表值的計(jì)算</p><p

14、>　　根據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011--2010，本結(jié)構(gòu)重力荷載代表值的計(jì)算如下：</p><p>　　屋面重力代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5倍雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　樓面重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5倍樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重取樓面上、下各半層層高范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)配件自重，計(jì)算結(jié)果見

15、圖2-1。</p><p>　?、傥菝鎸又亓奢d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>　　②樓面層重力荷載

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(jì)算</p><p>　　梁的線剛度計(jì)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(cè)移剛度D的計(jì)算。計(jì)算過程見表2-2、表2-3</p><p>　　表2-1 底層D值計(jì)算<

22、/p><p><b>　　注： </b></p><p>　　表2-2 2層D值計(jì)算</p><p><b>　　注：</b></p><p>　　4）框架自振周期的計(jì)算 根據(jù)能量法，計(jì)算自振周期。樓間側(cè)移計(jì)算見表2-4.</p><p>　　表2-3 樓間側(cè)移計(jì)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(jì)算</p><p>　　該工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，場地土為類，設(shè)計(jì)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(jié)

24、構(gòu)阻尼比，衰減指數(shù)，阻尼調(diào)整系數(shù)</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)等效重力荷載：</b></p><p><b>　　結(jié)構(gòu)底部剪力：</b></p><p>　　質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、樓層地震剪力及樓層層間位移的計(jì)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(nèi)力計(jì)算</p><p>　　根據(jù)水平地震作用下樓層層間剪力計(jì)算結(jié)果，利用D值法計(jì)算得結(jié)構(gòu)內(nèi)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(cè)移得計(jì)算</p><p>　　注：為修正的反彎點(diǎn)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(cè)移得計(jì)算</p><p>　　由此畫出水平地震作用下內(nèi)力圖，見附圖1。</p><p>　　第3章 風(fēng)荷載下框架內(nèi)力及側(cè)移計(jì)算</p><p>　　3.1樓層風(fēng)荷載計(jì)算</p><p>　　1.對于本建筑，將計(jì)算單元范圍內(nèi)外墻均布風(fēng)荷載，華為等量樓面處集中風(fēng)荷載，計(jì)算結(jié)果見表3-1。&l

28、t;/p><p>　　表3-1 樓層風(fēng)荷載計(jì)算</p><p><b>　　2.框架柱側(cè)移驗(yàn)算</b></p><p>　　根據(jù)表3-1的計(jì)算結(jié)果，可算出樓層層間剪力，進(jìn)而計(jì)算樓層層間相對位移，樓層位移計(jì)算結(jié)果見表3-2.</p><p>　　表3-2 框架側(cè)移計(jì)算</p><p>　　根據(jù)表3-2的

29、計(jì)算結(jié)果，本框架結(jié)構(gòu)在風(fēng)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(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　根據(jù)風(fēng)荷載作用下樓層層間剪力計(jì)算結(jié)果，利用D值法計(jì)算得結(jié)構(gòu)內(nèi)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(cè)移得計(jì)算</p><p>　　注：為修正的反

30、彎點(diǎn)高度，其中</p><p>　　表3-4 B、C軸框架柱剪力和柱端彎矩和側(cè)移得計(jì)算</p><p>　　由此畫出風(fēng)荷載下內(nèi)力圖，見附圖2。</p><p>　　3.2豎向荷載下框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　豎向荷載的導(dǎo)荷方式圖</p><p>　　取本結(jié)構(gòu)圖中的8軸進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元如任務(wù)書上所示。</p

31、><p><b>　　荷載計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)框架的受荷范圍，計(jì)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(jié)構(gòu)圖的計(jì)算簡圖，見圖3。</p><p><b>　　內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　先利用力學(xué)方法求出梁的固端彎矩，而后用彎矩二次分配法計(jì)算各桿端彎矩，繪出框架

32、在豎向荷載作用下的內(nèi)力圖。</p><p><b>　　恒載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)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(jié)構(gòu)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)算</p><p>　　表3-5 頂層彎矩計(jì)算</p><p>　　恒載作用下底層彎矩計(jì)算</p><p>　　表3-6 底

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

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

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

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(yīng)與其他效應(yīng)組合1種。內(nèi)力符號(hào)規(guī)定方面：彎矩M以順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)。剪力V以使桿件產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢為正，使桿件產(chǎn)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢為負(fù)。軸力以受壓為正，受拉為負(fù)。</p><p><b>　　彎矩調(diào)幅</b></p><p>　

44、　對豎向荷載下梁端和跨中彎矩進(jìn)行條幅，調(diào)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(yīng)控制： 1.2恒+1.4活； </p><p>　　1.2恒+0.9（活+風(fēng)）*1.4</p><p>　　4）永久荷載效應(yīng)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(nèi)力組合</p><p>　　表4-2 橫向框架梁內(nèi)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(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1 梁截面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　注：正截面受彎承載力計(jì)算

46、時(shí)，負(fù)彎矩處按矩形截面計(jì)算，正彎矩處按T形截面計(jì)算。</p><p>　　注：正截面抗震驗(yàn)算時(shí)，負(fù)彎矩處按矩形截面計(jì)算，正彎矩處按T形截面計(jì)算。梁內(nèi)縱筋由抗震設(shè)計(jì)要求控制。表中空格處表示按抗震計(jì)算的配筋小于按抗彎承載力計(jì)算的配筋，取抗彎承載力的配筋。</p><p><b>　　5.2柱截面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）縱筋設(shè)計(jì)（A柱

47、）</p><p>　　根據(jù)內(nèi)力組合表中柱設(shè)計(jì)內(nèi)力，兩控制截面中，以下六組內(nèi)力均可能為最危險(xiǎn)內(nèi)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(diào)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(nèi)力均為大偏心受壓。</p><p>　　第一組最危險(xiǎn)： </p><p><b>　　采用對稱配筋：</b></p><p>　　實(shí)配鋼筋 ： 4Φ16 </p><p><b>　　單側(cè)配筋率：</b></p><p

50、>　　驗(yàn)算縱筋間距： 滿足要求</p><p><b>　　（2）箍筋設(shè)計(jì)</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(yàn)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(shè)計(jì)（B柱）</p><p>　　根據(jù)內(nèi)力組合表中柱設(shè)計(jì)內(nèi)力，兩控制截面中，以下六組內(nèi)力均可能為最危險(xiǎn)內(nèi)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(diào)整系數(shù)：</p><p><b>　　第六組：</b></p><p>　　為大偏心受壓，其他五組內(nèi)力均為大偏心受壓。</p><p>　　第一組最危險(xiǎn): </p><p><b>　　采用對稱配筋：</b></p><p>　　實(shí)配鋼

55、筋 ： 6Φ16 </p><p><b>　　單側(cè)配筋率： </b></p><p>　　驗(yàn)算縱筋間距：滿足要求</p><p><b>　?。?）箍筋設(shè)計(jì)</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(yàn)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>