框架结构抗震设计实例(办公楼)

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1、框架结构抗震设计实例（办公楼）某10层框架结构办公楼的平、剖面如图3-29所示，横向框架为两跨，左跨5.4m、右跨6.6m，柱距为3.6m，除一层层高为4.3m外，其余层高3.3m；框架梁、柱和楼板均为现浇，柱混凝土强度等级一、二、三层为C30，以上各层均为C25，梁的混凝土强度等级都取C20；柱截面尺寸除一、二层中柱取550mm×550mm外其余均为500mm×500mm，梁截面尺寸，横向为300mm×700mm，纵向为300mm×450mm，楼板厚度取100mm；场地为Ⅲ类第二组，设防烈度为8度，基本风压W0=0.45kN/m2，基本雪压0.4kN

2、/m2；房屋内外隔墙均为轻质墙。框架平面图.tif一、框架横向刚度计算1．梁的线刚度梁线刚度计算表1框架横梁跨度E(kN/m2)I(m4)Ib(kN.m)中框架左5.480986右6.666261边框架左5.460740右6.6496962.柱的线刚度柱线刚度计算表2层柱h(m)E(kN/m2)I(m4)Ic(kN.m)首层边4.336337中4.353201二边3.347348中3.369323三3.347348四~十3.328×106441923．框架侧向刚度首层D值计算表表3框架柱中左框架9榀）中右边框架2榀左中右首层二层D值计算表4框架柱中框架

3、左中右边左框架中右二层三层D值计算表5框架柱中框架左（同二层）24052中右（同二层）21495中框架左（同二层）20347中右（同二层）17947三层四~十层D值计算框架柱中框架左中右中框架左中右四~十层二、荷载计算本实例荷载计算按抗震规范要求处理，楼面活载一般房间取1.5kN/m2，走廊取2kN/m2，平均处理取1.6kN/m2。1.屋面荷载二毡二刷防水层上刷防老化剂一层0.30kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层0.40100厚岩棉板保温层0.021：10水泥珍珠岩找坡层（>2%）0.21一毡一道隔气层0.1520厚1：3水泥砂浆找平层0.401

4、10厚现浇板2.7515厚天棚水泥砂浆抹灰0.30恒载总计4.5350%雪载0.20层面竖向荷载总计4.73kN/m22.楼面荷载25厚白石子水磨石0.65kN/m230厚1：2：4干硬性细石混凝土0.75110厚现浇板2.7515厚天棚水泥砂浆抹灰0.30恒载总计4.4550%均布活载0.80楼面竖向荷载总计5.25kN/m23.横向框架梁上线荷载按双向板计算，作用于框架顶层和一般层上的梯形荷载如图2所示，其中荷载集度q1作用于顶层，q2作用于一般层，二者之值为图2梁的自重以及横隔墙自重近似按均布线荷载考虑，分别用q3及q4代表，两荷载之值为（1.1

5、—梁抹灰增大系数）框架顶层只考虑q3，一般层应取q3+q4=10.5kN/m。4.纵向框架传给柱的轴力（1个开间）一根纵梁一片外纵墙一片内纵墙一根柱重①(1.15—柱抹灰增大系数)　　②　　③④一段女儿墙屋盖传给边柱轴力屋盖传给中柱轴力楼盖传给边柱轴力楼盖传给中柱轴力纵向框架传给柱的轴力其计算过程见表6。纵向框架传给柱的轴力计算表6层柱端边柱轴力N（kN）中柱轴力N（kN）十上下九上下八上下七上下六上下五上下四上下三上下二上下一上下三、竖向荷载作用产生的框架内力采用力矩分配法作竖向荷载引起的框架弯矩图，由于结构及荷载沿竖向变化较均匀，10层框架可近似用

6、六层代替，十层中的一、二、三、四层按六层中的对应层取值；十层中的五、六、七层按六层中的四层取值；十层中的八、九层按六层中的五层取值；第十层按六层中的顶层取值。六层力矩分配结果见表7，其中分配系数的计算与固端弯矩的计算方法与前例类似，此处过程从略。框架梁的弯矩图如图3（a）。自图中可看出，梁端最大弯矩值只有左右，不很大，因此未加调幅。跨中弯矩按实际计算均较小，因此括弧中给出了简支梁跨中弯矩的半值，以此作为设计的依据。柱的弯矩图见图3（b）。图4给出了深剪力与柱轴力的计算结果，各柱上、下端纵、横向轴力之和（最终轴力）标注在横线上，如首层中柱柱底之轴力图3（

7、a）（b）图4四、水平地震作用产生的框架内力与位移1．建筑物的重力荷载代表值女儿墙总重各层梁重柱重三——十层二层首层隔墙重（每层）总重力荷载代表值2．建筑物基本周期利用公式（3-15）计算框架向自振周期，式中系数φT取0.8。值计算表表8层十438743870.0050.3581570562九510694930.0120.3531802636八5106145990.0180.3411741593七5106197050.0250.3231649532六5106248110.0310.2981521453五5106299170.0370.267136336

8、4四5106350230.0440.2301174270三5106401290.0480.18