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框架例题
5.5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。
柱同布置、建筑层高及横剖面简图见图5.23,底层柱截面尺寸;中柱650mn。
X“omm,边柱%ommX“omn。
。
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400mmX650mm,梁混凝土C30。
设防烈度8度,设计基本地震加速度为0、20K,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。
【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。
2.梁柱刚度计算
(1)梁的线刚度如表5.14。
(2)柱的侧移刚度D值如表515及表5.16。
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a。
=0.6。
计算公式为
式中Δτ,为顶点位移(单位为m),按D值法计算,见表5.17。
4.横向地震作用计算
地震作用按8度设计基本地震加速度0.2g,1类场地,设计地震分组按二组,则Tg=0.3s,amax=0.16,
采用底部剪力法计算。
由于T=0.715>1·4Tg=0.425,故应考虑顶点附加地震作用,取
6.地震作用下框架的内力分析
作为例题,此处取横向框架KJ-4为例,KJ-4柱端弯矩计算结果详见表5.20,地震作用下框架梁柱弯矩、梁端剪力及柱轴力分别表示于图5.24、图5.25。
7.竖向荷载作用下框架内力分析
由于结构基本对称,在竖向荷载作用下的框架侧移可略去不计,其内力分析采用弯矩分配法。
在竖向荷载作用下梁端可以考虑塑性内力重分布,取弯矩调幅系数0.8,楼面竖向荷载分别按恒荷载及全部活荷载计算。
计算结果详见图5,26~图5.28及表5.21和表5。
22。
按弯矩分配法计算时,梁上线荷载分均布荷载q;、三角形荷载q;,固端弯矩按下式计算:
式中l为梁的跨度。
弯矩分配系数、梁固端弯矩的计算过程从略,节点弯矩分配系数、固端弯矩及由弯矩分配
所得各杆端弯矩见图5.26、5.27和图5.28;梁端剪力及柱轴力计算见表5.21和表5.22。
8.框架梁柱内力组合
(1)柱的内力组合以KJ-4的中柱为例,组合结果见表5.23。
(2)梁的内力组合以m4底层及8层横梁为例,组合结果见表5.24。
经截面设计计算结果可知,本框架承载能力均能满足要求,构件配筋率适中,此部分内容在此从略。
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