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五层办公楼建筑结构设计(计算书+平面图+剖面图+配筋图) 第7页

更新时间:2010-6-5:  来源:毕业论文
五层办公楼建筑结构设计(计算书+平面图+剖面图+配筋图) 第7页
第八章   水平地震作用下框架侧移刚度计算
8.1横梁线刚度
在框架结构中,现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘,增加梁的有效刚度,减少梁的侧移。为考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼板的中框架梁取I =2.0I ,边框架梁取I =1.5I 。                                             
表8-1横梁线刚度I 计算表
类 别 层 次 b×b 

边横梁AB 1-5层 700×300  
边横梁BC 1-5层 500×300   
8.2横向框架柱的侧移刚度D值
柱采用C35的混凝土, =3.15×10 N/mm  ;柱的线刚度 ,
其中      —柱的截面惯性矩
        —框架柱的计算高度
柱的侧移刚度D值按下列公式计算
    —柱侧移刚度修正系数
对不同情况按下表计算,K表示梁柱线刚度比。
表8.2  α值计算公式表
注:边柱情况下,式中i1、i2或ip1取0值。
8.3框架柱线刚度i 计算表

各层柱的D值见表8-4;各层柱的总D值见表8-5
                  表8-4  2—5层D值计算表 ( kN/m)

中柱 边框(4)     

 中框(16)     
边柱 边框(4) 
 

 中框(16)

建筑立面和竖向剖面要求规则,结构的侧向刚度均匀变化,避免刚度突变。竖向抗侧力构件截面和材料强度等级自上而下逐渐减小,宜避免抗侧力结构的承载力突变。当某些楼层刚度小于上层时,不应小于相邻上部楼层的70%,相邻层的承载毕业论文http://www.751com.cn/ 论文网http://www.751com.cn/力不应小于上部楼层的80%。 /  =653300/723552=0.78>0.7,满足要求。
8.3横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
8.3.1横向自振周期计算
由设计资料:抗震设计地震分组为第一组,Ⅱ类场地。由《建筑结构抗震设计》P55表3-2得,该框架结构的特征周期T  =0.35s;该建筑位于包头市,为8度抗震设防区,按多遇地震烈度考虑,查《建筑结构抗震设计》P56表3-4得,水平地震影响系数最大值α =0.16。
结构顶层假想侧移计算如下表8-6
                    表8-6  结构定点假想侧移计算表
层数  (kN) (kN) ( kN/m) (m) (m)

5 8557.14 8557.14 723552 0.0118 0.2291
4 10705.66 19262.8 723552 0.0266 0.2173
3 10705.66 29968.46 723552 0.0414 0.1907
2 10705.66 40674.12 723552 0.0562 0.1493
1 11763.64 52437.76 563300 0.0931 0.0931
(1)由顶点为移法
       T  =1.7  =1.7×0.7× =0.570 S
其中μ 为计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移(m),即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值G 作为水平荷载而算得的结构顶点位移; 为结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数,框架结构取0.6-0.7。
(2)用能量法计算结构的基本周期
     计算公式 T  =2πΨ  
 计算结果见下表8-7
 表8-7  结构基本周期计算表

数  (kN) ( kN/m) (m)

5 8557.14 723552 0.2291 1960.44 449.14
4 10705.66 723552 0.2173 2326.34 505.51
3 10705.66 723552 0.1907 2041.57 389.33
2 10705.66 723552 0.1493 1598.36 238.63
1 11763.64 723552 0.0931 1095.19 101.96
    9021.9 1684.57
将数字代入上述计算公式得 =2×3.14×0.7× =0.607 s
(3)用经验公式计算结构的基本周期
 =0.25+0.0053 =0.25+0.0053× =0.343 S
本次计算取 =0.563 S
8.3.2水平地震作用及楼层地震剪力计算
本设计中,结构高度不超过40m,质量、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,计算水平地震作用,结构总水平地震作用标准值的计算:
 =0.85×(8557.14+10705.66×3+11763.64)=44572.1 kN
其中,ξ为结构重力荷载等效系数,对于单质点体系,ξ=0.75-0.9,抗震设计规范统一取0.85.

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