八层钢筋混凝土框架结构体系毕业设计计算书

八层钢筋混凝土框架结构体系毕业设计计算书内容摘要：

侧移刚度 D 值（ N/mm） 层次 边柱 中柱 iD k c 1iD k c 2iD 2~8 19250 28333 761328 1 21178 25196 741984 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 （论文） 13 表 27 边框架柱侧移刚度 D 值（ N/mm） 层次 1A 2A B1 B10 iD k c 1iD k c ic 2~8 15333 13667 46400 1 19549 18897 61514 将上述情况下同层框架侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度iD 见 28 表 表 28 各层层间侧移刚度 iD 由表可得1D/2D=803498/807728= 故该框架为规则框架 （ 3） 横向框架自振周期 按顶点位移法计算框架的自振周期 . 顶点位移法是求结构基频的一种近似方法 .将结构按质量分布情况简化成无限质点悬臂直杆 ,导出以直杆顶点位移表示的基频公式 .这样 ,只要求出结构的顶点水平位移 ,就可按下式求得结构的基本周期 . TT  01  式中 0 ─基本周期调 整系数 .考虑填充墙使框架自振周期减小 的影响取 ； T ─框架的顶点位移。 在未求出框架的周期前 ,无法求得框架的地震 力及位移 , T 是将 框 架的重力荷载视为水平 作 用力 ,求得的假想框架顶点位移 .然后由 T 求出 1T ， 再用 其 求得框架结构的底部剪力 ,进而求出框架各层剪力和结构 位移。 横向框架顶点位移计算见表 29。 层次 1 2 3 4 5 6 7 8 iD 803498 807728 807728 807728 807728 807728 807728 807728 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文） 14 表 29 横向框架顶点位移 层次  kNGi  mmNGi /  mmNDi 层间相对位移 iii bG （ mm） i 8 807728 7 807728 529 6 807728 5 807728 4 807728 3 807728 2 807728 230 1 803498  1 1 .7 0 .6 0 .5 4 2 5 0 .7 5Ts   （ 4） 横向地震作用计算 本建筑 在 Ⅲ 类场地 ,7 度近震区 ,设计地震分组第二组， 结构的特征周期 g 和地震影响系数 max 为   s  由于    1 0. 75 1. 4 1. 4 0. 4 0. 56gss      应考虑顶点附加地震作用。 结构总水平地震作用标准值： 0. 85 0. 85 99 57 9. 55 84 64 2. 62e q iG G k N    按底部剪力法求得的基底剪力 ,若按 )1( nEKii iii FHGHGF   河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 （论文） 15 分配给各层质点 ,则水平地震作用呈倒三角分布 .对一般层 ,这样分布基本符合实际 ,但对结构上部 ,水平作用小于按时程分布 法和振型分解法求得的结果 ,特别对周期较长的结构相差更大 ,地震的 宏观震害也表明 ,结构上部往往震害严重 .因此引入 n ,即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。 n 考虑 是 结构周期和场地的影响 ,且使修正后的剪力分布与实际更加吻合。 10 .0 8 0 .0 1 0 .0 8 0 .7 5 0 .0 1 0 .0 7n T       1 m a x1 0 . 4 0 . 0 80 . 7 5gTT     = 结构横向总水平地震作用标准值 : 1 0. 04 52 84 64 2. 62E K e qFG   = 顶点附加水平地震作用 ： EKnn FF  =  = 各层横向地震剪力计算见 表 27。 其中  nFHGHGFEKi iiiii  18 1 =81iiiiiGHGH 各层横向地震作用及楼层地震剪力 ,见表 210。 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文） 16 表 210 各层横向地震作用及楼 层地震剪力 计算 层次 ih （ m） iH （ m） iG （ kN） iiHG (kN m) 81j jjiiHGHG iF （ kN） iV （ kN） 8 7 6 5 4 3 2 1 注：表中第八层 iF 中加入了 nF。 横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图 26。 （ a） 水平地震作用分布 （ b） 层间剪力分布 图 26 横向框架各层水平地震作用及地震剪力 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 （论文） 17 （ 5） 水平地震作用下的位移验算 多遇地震作用下，层 间弹性位移验算见表 211。 层间弹性相对转角满足要求   1550ee 表 211 水平地震作用下的位移 验算 层次 剪力 iV （ m） 层间刚度 iD (m) 层间位移tibV (mm) iU （ mm） 层高 ih (mm) 层间相对 弹性转角 e 8 807728 3600 1/3428 7 807728 3600 1/1885 6 807728 3600 1/1358 5 807728 3600 1/1101 4 807728 3600 1/952 3 807728 3600 1/863 2 807728 3600 1/809 1 803498 5100 1/1102 水平地震作用下 框架 的内力计算 各层柱 端弯矩及剪力计算见表 213。 其中底层柱需要考虑上层高度变化对比 y 的修正值 y2，二层柱需要考虑下层高度变化对 y 的修正值 y3；三层需考虑横梁线刚度比对 y 的修正值 y1，其结果见表 213。 根据公式：81ijij iijjDVVD ； iV 为第 i 层剪力， ijV 为 i 层 j 柱剪力 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文） 18 ijD为 i 层 j 柱侧移刚度。 bij ijM V yh； y 为框架柱反弯点高度比， h 为层柱高， bijM 为柱下端弯矩  1uij ijM V y h   ； uijM 为柱上端弯矩 1 2 3ny y y y y    取 5 轴线横向框架进行计算 各层柱反弯点见表 212 地震力作用下框架弯矩见图 27，剪力及柱轴力见图 28。 各层梁端弯矩、剪力及柱轴力计算见表 213。 分别按公式：    1,1,ll b ubb i j ijlrbbrr b ubb i j ijlrbblrbbbnlri b bkiiM M MiiiM M MiiMMVlN V V k 其中， lbi 、 rbi 分别表示节点左右梁的线刚度； lbM 、 rbM 分别表示节点左右梁的弯矩； iN 为柱在 i 层的轴力，以受压为正。 计算过程 见 表 214河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 （论文） 19 表 212 各层柱反弯点计算 层次 边柱 中柱 ny 1y 2y 3y hy ny 1y 2y 3y Hy 8 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文） 20 表 213 各层柱端弯距及剪力计算 层次 ih （ m） iV （ Kn） ijD （ N/mm） 边柱 中柱 1iD 1iV yh biM1 uiM1 2iD 2iV yh biM2 uiM2 8 807728 19250 28333 7 807728 19250 28333 6 807728 19250 28333 5 807728 19250 28333 4 807728 19250 28333 3 807728 19250 28333 2 807728 19250 28333 1 803498 21178 25196 注：表中 M 量纲为 mkN ， V 量纲为 kN。 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 （论文） 21 表 214 框架梁段弯矩、剪力及轴力计算 层次 边梁 走道梁 柱轴力 lbM rbM L Vb lbM rbM L Vb 边柱 N 中柱 N 8 7 98． 47 6 5 4 3 2 1 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文） 22 图 27 地震力作用下框架弯矩 （ kN﹒ m） 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 （论文） 23 图 28 地震力作用下框架梁端剪力及柱轴力 （ kN） 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文） 24 竖向荷载作用下横向框架的内力分析 取中框架计算 : （ 1） 计算单元 取 ○ 5 轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为。 由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图 29 中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。 由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架 节点上还作用有集中力矩。 图 29 横向框架计算单元 4 5 636 00 36 00 36 00 36 0072 00 72 0060006000240018002400180012001200180024001800河南理工大学万方科技学院本科毕业设计 （论文） 25 （ 2） 荷载计算 ① 恒载计算 对于第 8 层， q39。 1q 代表横梁自重，为均 布 荷 载 形 式。 q1= ， 图 210 恒载作用下各层梁上的荷载分布 39。 1q =。 q q2‘分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。 q2== ， 39。 2q ==15kNm。 P P2分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重、和女儿墙等的重力荷载，计算如下： P1=[（ 12 ） 2+  ] +++= P2=[12 2+  +  2 ]++3= 集中力矩 M1= P1e1= = mkN M2= P2e1= = mkN。