某中学教学楼设计毕业设计 - 图文 (6)

表5-4 风荷载作用下框架侧移计算

层次 5 4 3 2 1 Wj/kN 11.91 15.37 14.02 13.48 15.26 Vj/kN 11.91 26.56 40.58 54.06 69.32 ?D/（kN/m） 653411.52 653411.52 653411.52 653411.52 549330.6 ??j/m ??j/h 0.000017 0.000041 0.000062 0.000083 0.00013 4.76?10?6 1.14?10?5 1.72?10?5 2.31?10?5 2.78?10?5 ?????j=0.000333 侧移验算：

层间侧移最大值：2.78?10?5?1（满足要求）。 5505.1.3计算结构的基本周期

主要按下式求基本周期：

T1?1.7?0?T （5-4）

?T是将框架的重力荷载视计算基本周期首先要求出结构的顶点水平位移。

为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。然后由?T求出T1，再用T1求出框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表5-5：

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表5-5 横向框架顶点位移

G i 层次 （kN） ?Gi（kN） Di(kN/m) 层间相对位移 ?i?i??Gi Di5 4 3 2 1 10733.57 10597.18 10597.18 10597.18 10965.11 10733.57 21330.75 31927.93 42525.11 53490.22 653411.52 653411.52 653411.52 653411.52 549330.6 0.0164 0.0326 0.0489 0.0651 0.0974 0.2604 0.244 0.2114 0.1625 0.0974 结构基本周期T1=1.7?0?T=1.7×0.6×0.2604=0.52

5.1.4水平地震作用计算

该工程所在地区抗震设防类别为丙级，抗震设防烈度为6度，结构安全等级为二级，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。结构的特征周期Tg=0.35s，水平地震影响系数最大值amax=0.04。

由于T1=0.52＞1.4Tg=1.4×0.35=0.49（s），故需考虑顶部附加地震作用。 按底部剪力法求得的底部剪力，附加集中水平地震作用可表示为：

?Fn??nFEK,FEK??1Geq （5-5）

式中：

?n——为顶部附加水平作用系数，可查书中表3.4得

?n?0.08T1?0.07?0.1116 （5-6）

Tg0.90.350.9Tg?T1?5Tg,故?1?（）?2?max?（）?0.04?0.028

T10.52结构水平横向地震作用标准值：

FEK??1?0.85?Gi?0.028?0.85?53490.22?1273.07KN

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其余各层横向地震剪力按下式（4-6）分配， 其具体计算结果见表5-6所示

Fi?GiHi?GHij?15FEK(1??n) （5-7）

i?Fn??nFEK?0.1116?1273.07?142.08KN

横向框架各层水平地震作用和地震剪力图见图4.9.

表5-6 各层横向地震作用及楼层地震剪力

层hi Hi Gi GiHiGiHi次 （m） （m） （m） （kN?m） 5 4 3 2 1 3.6 3.6 3.6 3.6 4.05 18.45 14.85 10733.57 198034.37 10597.18 157368.12 ?GiHij?15 Fi Vi

（kN） 515.31 296.32 225.07 152.69 83.69 （kN） 515.31 811.63 1036.7 1189.39 1273.08 0.330 0.262 0.199 0.135 0.074 11.25 10597.18 119218.28 7.65 10597.18 4.05 10965.11 81068.43 44408.70 楼层最小地震剪力的验算如下所示（选取最大值进行验算即可）：

VEKI???Gi?0.008?53490.22?427.92?VEKi?515.31KN（故满足要求）

j?i 16

图5.1 横向框架各层水平地震作用和地震剪力（单位：kN）

5.1.5横向框架抗震变形验算

水平地震作用下框架结构的层间位移??e?Ve计算，而规范中规定层间?Di位移角也必须满足

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表5-7 横向框架抗震变形验算

层高 层次 hi 层间剪力 Vi 层间刚度 （m） 5 4 3 2 1 3.6 3.6 3.6 3.6 4.05 （kN） 515.31 811.03 1036.7 1189.39 1273.08 层间位移 层间相对弹Vi DiDi性转角?e （kN） （m） 0.000789 0.00124 0.00159 0.00182 0.00232 2.19?10?4 3.44?10?4 4.42?10?4 5.06?10?4 5.73?10?4 653411.52 653411.52 653411.52 653411.52 549330.6 经验算以上?e均满足公式?e＜[?e]=1/550。

5.1.6水平地震作用下横向框架的内力分析

本设计取中框架为例，柱端计算结果详见表5-8、表5-9。地震作用下框架梁柱弯矩，梁端剪力及柱轴力分别见表5-10、图5.2，图5.3 (高层P54) 注表中：

y?y0?y1?y2?y3 （5-8）

Vij?ViDij/Di （5-9）

M下?VijyihiM上?Vij?1?yi?hi （5-10）

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