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5多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计

反弯点法适用条件:层数较少,梁柱线刚度比大于3时。 反弯点位置:上部 0.5H , 底层 0.7H
内力计算步骤: 层间剪力分配到柱——计算柱弯矩 ——根据节点平衡计算梁弯矩。
(2)、D值法(改进反弯点法) 考虑上下梁刚度的影响,对反弯点位置加以修正。 计算步骤如下: ①、计算各层柱的侧移刚度D
D
V
层间刚度 层间位移 累积位移
(4).横向地震作用计算
1
k3 k4 k1 k2
1
弯点下移, y1 为负值
y2 ——上层层高与本层层高不同时,反 弯点高度修正值。
k 由
2
hu h

查表。
y3 ——下层层高与本层层高不同时,反弯点高度修正值。
④、计算柱端弯矩
上端
M
上 c
Vij
(h
y)
M
上 c
Vij
下端
M
下 c
Vij
y
M
下 c
y
⑤、计算梁端弯矩
刚度中 心
质量中 心
②结构的竖向布置,应使其质量沿高度方向均匀分布, 避免结构刚度突变,并应尽可能降低建筑物的重心,以 利结构的整体稳定性。
③合理地设置变形缝。 ④加强楼屋盖的整体性。使结构受力均匀。
⑤尽可能做到技术先进,经济合理。
2.框架结构布置
A,一般的柱网形 式。
承重框架宜双向设置。楼电梯间不宜设在结构单元的 两端及拐角处。 B 地震区的框架结构,应设计成延性框架,
12 EI h3
c
kc
EI c h
柱线刚度
a ——修正系数,
由梁柱线刚度比定。
D
kc
12 h2
1
D
12EI h3
一般层
边柱 K1
Kc K2
底层
k k1 k2 2kc
K3 Kc
k k3 kc
中柱
α取值
K1 K2
Kc K3 K4
k
2k
k k1 k2 k3 k4 2kc
K5 K6
Kc
0.5 k
M
左 b
(M
上 c
M c下)
k1 k1 k2
M
右 b
(
M
上 c
M c下)
k2 k1 k2
⑥、 梁端剪力
Vb
M
l b
l
M
r b
Vb
M
r b
M
l b
Vb
⑦、 计算柱轴力N , 为各层柱上梁ห้องสมุดไป่ตู้剪力之和
k2
k1
三、框架结构设计例题
某综合服务楼,主体为8层钢筋混凝土框架结构,空心 砖填充墙,局部9层,梁板柱均为现浇。柱网布置、建筑 层高及横剖面简图见图 ,底层柱截面尺寸;中柱 650mm×650mm,边柱550×550mm。柱混凝土1~3层 C40,4~~9层 C30。楼板采用双向连续板。纵横向框架 梁截面 400mm × 650mm,梁混凝土 C30。设防烈度8度, 设计基本地震加速度为0.20g,I类场地土,设计地震分组 为二组,抗震等级为二级。要求进行横向框架设计。
中框架
②柱的侧移刚度D值如表515及表5.16。

⑤⑦ ③④

K1
⑥ Kc K2
②①
K3 Kc

将各层不同 柱的刚度都 计算出来。 ②
将各层柱的总刚度汇总
(3).自振周期计算 按顶点位移法计算,考虑填充墙对框架刚度的影响,取
基本周期调整系数a0=0.6。计算公式为
将各层的重力荷载代表值看 作水平荷载,计算其产生的框架 顶点位移。
框架结构设计的过程及内容: 结构布置及构件截面尺寸确定——计算简图——
荷载计算——重力荷载代表值计算——水平(地震)作 用计算——内力计算(竖向、水平向)——内力组合—
— 截面强度计算——变形验算——构造措施等
一、水平地震作用的计算 (一)计算简图
横向框架;纵向框架 跨度,层高,荷载作用位置和大小
(2).梁柱刚度计算(为计算框架的自振周期) ①梁的线刚度如表5.14。
对于现浇砼框架梁:Ib=1.5I0
考虑板的影响
Ib=2.0I0
边框架
中框架
注意区分不同位置的框架柱刚度
影响因素:层位置;砼等级;截面尺寸;层高。
还有:边框架;中框架;边柱;中柱等。
边框架
边框架
区分边框架与 中框架,是考 虑梁的刚度不 同。区分边柱 与中柱,是考 虑梁的约束不 同。
遵守“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、强节点、强锚固 等设计原则。
C 框架结构梁柱截面尺寸要求(作业)
3、抗震等级 体现在同样地震烈度下不同结构类型的钢筋砼房屋
不同的抗震要求。 如:次要的抗侧力结构单元的抗震要求可以低于主要的 抗侧力结构单元。
抗震等级分为四级,结构的抗震等级越高,抗震措 施越高。
§5.3 框架内力与位移计算
(一)、水平地震作用的计算
一般情况下可用底部剪力法 FEk Geq
周期计算可采用顶点位移法
T1 1.7 t uT
非结构墙体影响系数 T 0.6 ~ 0.8
各楼层地震作用标准值 Fi
Gi H i GjH j
(1 n )FEk
顶层附加地震作用 Fn n FEk
二、水平地震作用下框架内力计算 (1)反弯点法
一.结构体系选择 多高层钢筋混凝土房屋的结构体系有:框架、抗震
墙、框架-抗震墙及框架-简体等结构体系 。根据房 屋的高度等可选择不同的体系(表5.1)。
二. 结构布置
1.结构布置的基本原则是:
①结构平面应力求简单规则,结构的主要抗侧力构件 应对称均匀布置,尽量使结构的刚心与质心重合,避 免地震时引起结构扭转及局部应力集中。
计算步骤: 计算简图 重力荷载代表值计算 刚度计算:梁,柱,层 自振周期计算 地震作用计算
地震作用的分配 地震作用下的内力计算 竖向荷载下的内力计算 内力组合 强度、变形计算
【解]
(1).重力荷载计算
恒荷载取全部,活荷载 取50%,各层重力荷载集 中于楼屋盖标高处,其代 表值为;9层1800kN,8层 11570kN,2~7层 9597kN, 底层 9623kN。
第5章 多层及高层钢筋混凝土
房屋抗震设计 (框架结构)
§5.1 概述
一.多高层建筑的结构形式 框架、抗震墙、框架-抗震墙及框架-简体等结构体系
二.抗震设计的内容 抗震概念设计:结构体系选择 ,结构布置,一般规定等。 抗震计算设计:内力,强度,变形等。 抗震的构造措施设计等。
§5.2 抗震设计的一般要求(概念设计)
2k
k k5 k6 kc
②、计算各柱分配剪力
Vij
Dj Dj
Vi
③、确定反弯点高度y y ( y0 y1 y2 y3)h
y0 ——标准反弯点高度比,查附表5-1 P181 y1 ——上、下梁线刚度不同,对y0 的修正值
K1 K2 K3 K4
1
k1 k2 k3 k4
1
弯点上移, y1 为正值
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