多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计2

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1、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）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

2、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。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，遵守“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、强节点、强锚固等设计原则。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

3、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。C框架结构梁柱截面尺寸要求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——刚度参数与自振周期计算——水平（地震）作用计算——弹性侧移验算——内力计算（水平向、竖向）——内力组合——截面强度计算——弹塑性变形验算——构造措施等§5.3框架内力与位移计算一、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（一）、水平地震作用的计算一般情况下可用底部剪力法周期计算可采用顶点位移法非结构墙体影响

4、系数各楼层地震作用标准值顶层附加地震作用二、水平地震作用下框架内力计算（1)反弯点法反弯点法适用条件：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Da——修正系数，由梁柱线刚度比定。柱线刚度α取值边柱中柱一般层底层②、计算各柱分配剪力③、确定反弯点高度yy0——标准反弯点高度比，查附表5-1P181y1——上、下梁线刚度不同，对y0的修正值

5、弯点上移，y1为正值弯点下移，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。由和查表。④、计算柱端弯矩上端下端y3——下层层高与本层层高不同时，反弯点高度修正值。⑥、梁端剪力⑦、计算柱轴力N，为各层柱上梁端剪力之和⑤、计算梁端弯矩三、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，

6、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。计算步骤：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、变形计算计算简图【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（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：I

7、b=1.5I0Ib=2.0I0考虑板的影响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。边框架边框架中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。②柱的侧移刚度D值如表515及表5．16。①①②③④⑤⑥⑦⑦②②将各层不同柱的刚度都计算出来。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。V层间刚度层间位移

8、累积位移（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，Ⅰ类场地，设计地震分组按二组，则T