框架计算例题.doc

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 400mm X 650mm，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= 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。