框架结构抗震课程设计2---精品资料(20210127094738)

1、任务书一、设计内容钢筋混凝土框架结构抗震设计二、设计资料某六层现浇钢筋混凝土框架结构，屋顶有局部突出的楼梯间和水 箱间。平面、剖面，构件尺寸和各层重力荷载代表值如图1、图2所示。梁、板混凝土强度等级均为 C25,柱的混凝土等级为C30,梁柱中 纵向筋均采用HRB335级，箍筋均采用HPB235梁板柱截面尺寸：AB 轴线和CD轴线间梁顶层bx h=250mrX 600mm一五层为bx h=250mm x 650mm;BC由线间梁bx h=250mX 400mm柱截面尺寸：三层为550mX 550mm四六层为 500mX 500mm抗震设防烈度、设计地 震分组和场地类别见表1。采用底部剪力法对该框

2、架进行截面抗震计 算。（本人：设计抗震设防烈度7度，设计地震分组二组，场地类别W类） 一三、设计要求 课程设计时间：一周成果：（1）设计计算书一份。包括：计算过程，计算简图等（2）梁、柱配筋设计图要求：按学号选择设计资料。计算完整，数据正确，书写工整。图号 自拟，布图合理，线型分明，标注明确。独立完成，采用手写稿或电 子稿并按要求装订成册。图2剖面图1.计算简图及重力荷载代表值的确定永久荷载作用于框架梁上的荷载屋面恒载三毡四油屋面防水层20.4kN/m1:3水泥沙浆找平层20.4kN/m水泥蛭石板保温层0.12kN/m1:8水泥炉渣找坡21.44kN/m1:3水泥沙浆找平层0.4kN/m2现浇

3、钢筋混凝土板22.kN/m板底抹灰20.4kN/m合计 5.1kN/m楼面恒载水磨石20.65kN/m20mm60mm80mm20mm80mm20mm80mm现浇钢筋混凝土板22.0kN/m板底抹灰20mm20.4kN/m合计 3.05kN/m梁自重 横向框架梁： 2.5kN/m次要框架梁：2kN/m柱自重 上层柱：18.75 kN /根底层柱：20.25 kN /根墙自重及两面抹灰女儿墙：4.56KN/m 两面抹灰：0.68kN/m 共计：5.24kN/m26层：外墙标准层墙：20.3KN/m内墙标准层墙：13.1KN/m底层： 外墙标准层墙：28.12KN/m内墙标准层墙：28.12KN/

4、m重力荷载代表值（恒载+0.5活载）活荷载 Q=2.048.911.6=1155KNG6= G板+G梁+G上柱/2+G女儿墙+G标墙/2=6900 （不包括屋面活荷载）G5= G板+G梁+G上柱+ G标墙+F活/2=9300KNG2=G3=G4=G5 =9300KNG1= G 板+G 梁+G 上柱/2+G 底柱/2+G 标墙/2+G 底墙+F活/2=10300KNf G6-6900kNn G5-9300kN G4-9300kN”G3=9300kNo G2-9300kN”Gl-10300kN各层重力代表值及计算简图2. 框架抗侧移刚度的计算（D值的计算）（1）梁的线刚度。计算结果见表1。其中梁的

5、截面惯性矩考虑了楼板的作用混凝土 C25, EC =2.80 104N /mm2。表1现浇框架梁线刚度计算部位截面跨度矩形截面惯性矩边框架梁中框架梁h(m2)l(m)l0 =bh3/12103(m4)1o =1.51o3410 (m )Ib = EElb/l104(kN m)Io =2.01。3410 (m )ib = EElb/l104(kN *m)走道梁0.25 2402.401.3322.332.663.10顶层梁0.25 2606.304.56.753.009.004.00楼层梁0.25M.656.305.728.583.8111.445.08(2) 柱的抗侧移刚度。12ic采用D值法

6、计算。由式计算，结果见表2 其中表中系数K、：分别由下式确定：底层:0.5 K2 K般层:(3) 楼层抗侧移刚度楼层所有柱的D值之和即为该楼层的抗侧移刚度 D|。计算过程及结果结果见表 2。(混凝土 C30, EC =3.00 104N/mm2。)表2框架柱及楼层抗侧移刚度的计算楼层i层高(m柱号柱根数b5(m2)lc=bh3/1210卫(m4)ic = EJc/h1C4(km)KotDj x 104 (kN /m)送 DjjXO4(kN / m)Di104(kN / m)63.6Zi140.5X0.55.2084.341.050.3441.38219.34856.602Z2141.760.4

7、681.88126.334Z340.780.2811.1304.520Z441.320.3981.6006.4004 53.6乙140.5 955.2084.341.170.3691.48320.76260.8Z2141.880.4851.94927.286Z340.880.3061.2305.920Z441.480.4251.7086.832233.6乙140.559557.6266.360.800.2861.68423.57669.036Z2141.290.3922.30832.312Z340.600.2311.3605.440Z440.970.3271.9277.70813.6乙140.

8、559557.6266.360.800.4642.73238.248104.728Z2141.290.5443.20444.856Z340.600.4232.4919.964Z440.970.4952.95511.6603. 自震周期的计算选用顶点位移法计算，基本周期按下式计算: 壬77订上，取填充系数0-7计算得 T厂 1.7 0.7 0.247 二 0.591s假想顶点位移计算结构见表3表3假想顶点位移计算楼层i重力何载代表值Gj (kN )楼层剪力VgTGN)楼层侧移刚度 Dg/m)层间位移UD(m)楼层位移舛=7 (m)6690069005660200.0120.24759300162

9、006080000.0270.23549300255006080000.0420.20839300348006903600.0500.16629300441006903600.0640.1161103005440010472800.0520.052E544004. 水平地震作用计算及弹性位移计算采用底部剪力法计算。(1) 水平地震影响系数：-1的计算。结构基本周期由上计算出 j = 0.591s；水平地震影响系数最大值 和特征周期值由下表格得出。地震影响系数最大值 InmIV第一组0.250.350.450.65第一组0.300.400.550.75第二组0.350.45:0.650.90可遇

10、地震下设防烈度为7度，设计地震分组为二组，场地类别为IV类，则:max =0.08s,Tg = 0.75s0仁Tl讥，由地震影响系数谱曲线可得rmax = 0.08S结构总水平地震作用标准值按下式计算：Fek 八 Qeq = 0.08 0.85 54400 二 3699kN因为，T 0.591s 1.4Tg -1.05s，由下表可知 J。, FT。.顶部附加地震作用系数7； 147；7； 147；0.550.087：-0.020分布在各楼层的水平地震作用标准值按下式计算：Fi 二（FekGjHjj计算结果见表4。（3）楼层地震剪力计算n各楼层地震剪力标准值按式：F- .-：Fn计算，计算结构见

11、表4.j经验算，各楼层均满足楼层最小地震剪力要求。（4）多遇地震下的弹性位移验算。多遇地震下的各楼层层间弹性位移由式：Ue=V-计算。并表示为层Di间位移角=Ue/h的形式。钢筋混凝土框架结构弹性层间位移角极限值为1/550。经验算均满足要求。计算结果见表4表 4 F、V、.ue及：:ue/h值楼层i层高GiHiGHZ Gi H iFiViDie叫/h屋顶间突出1.580022.11768099.899.863.6610021.6131766552743.8843.65660201.491/241653.6930018167400409451788.66080002.941/122443.69

12、30014.41339207562544.66080004.191/85933.6930010.81004405673111.66903604.511/79823.693007.2669603783489.96903605.051/71313.6103003.637080209.33698.910472803.531/1020各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度分布见下图5. 水平地震作用下框架内力分析步骤如下:Dj（1） 将上诉求得的各楼层地地震剪力按式-Dik分配到单k4元框架的各框架柱，可得各层每根柱的剪力值。（2）确定各层柱的反弯点位置。各柱反弯点高度比 y按式二* m2 乂来确

13、定。（3）计算每层柱的上下端弯矩值。（4）利用节点的弯矩平衡原理，求出每层各跨的梁端弯矩。（5）求梁端剪力。（6）由柱軸力与梁端剪力平衡的条件可以求出柱轴力。上述计算结果见表5和表6。表5水平地震作用下的中框架柱剪力和柱端弯矩标准值柱j层ihiViDiDjD jD iVikKyr - bMijMt乙63.6843.6566020138200.02420.251.050.3525.5247.3953.61788.6608000148300.02442.931.170.4569.5585.0043.62544.6608000148300.02461.071.170.4598.93120.9233.

14、63111.6690360168400.02474.680.800.45120.98147.8723.63489.9690360168400.02483.750.800.50150.75150.7513.63698.91047280273200.02696.170.800.65225.04121.17柱j层ihiViDiDijD ijD iVikKyr - bMijMt63.6843.6566020188100.03327.841.760.3939.0961.1453.61788.6608000194900.03257.241.880.4592.73113.34Z243.62544.66080

15、00194900.03281.431.880.49143.64149.5133.63111.6690360230800.033102.681.290.50184.82184.8223.63489.9690360230800.033115.11.290.50207.29207.29613.63698.91047280320400.031114.61.290.64264.20148.617表6水平地震作用下的中框架梁端弯矩、剪力及柱轴力标准值楼层i进深梁走道梁柱乙柱Z2l(m)mEk(kN *m)mEk(kN m)Vek(kN)l(m)mEk(kN *m)mEk(kNmVEk(kN )Nek(kN

16、)Nek(kN)66.347.3934.4512.992.426.7026.7022.2512.999.2656.3110.5294.6632.572.457.7757.7748.1445.5324.8346.3190.47150.4454.112.491.8091.8076.599.6447.2236.3246.80203.9871.552.4124.48124.48103.73171.1979.4026.3271.73243.5181.782.4148.6148.6123.83252.97121.4516.3271.92221.0278.242.4134.88134.88112.4331.

17、21155.6134 4547,39110.52190.4246. S271. 73271,9226.7039. 0957.7792.7391. 81+3. 64124,486L94. 6113.4150149.203184.9S184.82148.6207.29134*8802i p2. 99-12. 9922. 2522. 25WHM10.3三级框架要求,梁配筋直径d-8,纵向钢筋最小配筋率 22810.003x250x610=457.5,满足要求。验算梁截面尺寸：O. fcbh。胡27 心=332.36(kN)，满足要求。RE梁斜截面抗剪设计。A svRE V b - 0 .42 f t

18、 bh 0S1 .25 f yv h 0=1 .256箍筋间距s=min (150, h/4,8d )。取双肢箍 12150则AX 二226 =1.511.256 s 150(2)框架柱抗震设计。柱轴压比验算轴压力组合设计值，验算柱柱轴压比时Nc =1.3NEk+1.2NGe =1.3% 19229+1.2X598= 216758(kN)验算正截面承载力时，与柱顺时针弯矩对应Nc=1.3NEk 1.0NGe=1.3 192.29 1.0 1598 = 1847.98(kN)与柱逆时针弯矩对应Nc =1.3NEK T.0Nge =1.3 (-19229) 1.0 1598= 1348.02(kN

19、) 柱轴压比为径彳675800.602V0.9，满足三级框架要求。fcA 11.9x550x550柱截面承载力计算。M： =455.43(kN m)， Nc =1348 .02 kN , h = 550 -40 = 510mmeNc455.431348.02二 338mm,ea二 20mm，e 二 e ea 二 358mm1 二05 =1.341.0 取 1=1。Nc框架柱的计算长度为I。，底层取l = 1.0H;其它层去l=1.25H,l/h=3.6/550=6.5515取2 -1.0，则11400 358/5106.552 1.0 1.01.04He=1.04358 = 372Z0.3h0=153mm对称配筋叫 138.02 100.4b =0.56fcbh。11.55510按大偏心受压件计算ee +_as =372+1 _40=570(mm)由 Ne -丄：1 fcbx(h -) fyA(h0 -as)，得RE _2REN。- ：十尿(1)As2fy(ho -as)=1041(mm2)选用420位于角部,As = 1256mm2，每边分别布置220,总配筋为12