高层抗震课程设计
目录第1章、工程概况....................................................错误!未定1.1结构布置及梁柱截面......................................................错误!未定义书签。
1.2结构布置及梁柱截面......................................................错误!未定义书签。
1.2.1结构布置图 (1)1.2.2各梁柱截面尺寸:..................................................错误!未定义第2章、重力荷载代表值的计算........................................错误!未定2.1屋面(不上人)荷载标准值 (3)2.2楼面荷载标准值 (3)2.3梁柱自重标准值 (3)2.4重力荷载代表值 (5)第3章、结构自震周期计算............................................错误!未定的计算: (6)3.1横梁线刚度ib的计算: (6)3.2柱线刚度ic3.3各层横向框架柱侧移刚度计算: (D值法) (6)3.3.1 中框架柱侧移刚度D值.............................................错误!未定义3.3.2边框架柱侧移刚度D值 (6)3.3.3横向框架侧移刚度 (7)3.4 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 (7)3.4.1 横向自振周期计算 (7)第4章、水平地震作用计算.............................................错误!未定义书签。
4.1结构等效总重力荷载代表值 (9)4.2计算水平地震影响系数 (9)4.3结构总的水平地震作用标准值 (9)第5章、多遇水平地震作用下的位移验算................................错误!未定第6章、水平地震作用下框架内力计算..................................错误!未定6.1框架柱端剪力及弯矩 (11)6.2梁端弯矩、剪力及柱轴力计算: (12)第7章、竖向荷载作用下框架结构的内力计算 (13)7.1 计算单元 (15)7.2 荷载计算 (15)7.2.1恒载计算 (15)7.2.2 活载计算 (16)第8章、参考文献....................................................错误!未定第1章、工程概况1.1结构方案本全现浇框架结构处于7度(0.15g)设防区,建筑为六层,底层柱高4.7m,2-5层柱高为3.6m,6层柱高3.0m;场地为I类场地,地震分组为第三组。
根据“抗震规范”第6.1.2条,确定结构抗震等级。
该建筑开间进深层高较大,根据“抗震规范”第6.1.1条,全现浇框架结构体系选择大柱网布置方案。
考虑本工程楼面荷载较大,对于防渗、抗震要求较高,为了符合适用、经济、美观的原则和增加结构的整体性及施工方便,采用整体现浇梁板式楼盖。
根据工程地质条件,考虑地基有较好的土质,地基承载力高,采用柱下独立基础,并按“抗震规范”第6.1.14条设置基础系梁。
1.2结构布置及梁柱截面1.2.1结构布置图1图1.1结构布置图1.2.2各梁柱截面尺寸:表1.1框架梁、柱截面尺寸层数构件b/m h/m Li/m1 ①-④BC跨横梁0.4 0.9 10.05 ①-④AB跨横梁0.4 0.9 8.05 ⑤、⑥轴边跨0.35 0.65 5.55 ⑤轴1/A、B跨横梁0.35 0.65 1.8⑤轴B、1/B跨横梁0.35 0.65 3.8⑥轴中跨0.35 0.65 6.3A、B、C轴①②跨纵梁0.35 0.65 6.05 A、B、C轴②③跨纵梁0.35 0.65 6.3 A、B、C轴③④跨纵梁0.35 0.65 6.5 A、B、C轴④⑤跨纵梁0.35 0.65 5.95 1/A、1/B轴⑤⑥跨纵梁0.25 0.65 6.05 A、C轴⑤⑥跨纵梁0.35 0.65 6.05 B轴⑤⑥跨挑梁0.3 0.65 6.475①②轴间纵次梁0.25 0.55 6.5②③轴间纵次梁0.25 0.55 6.6③④轴间纵次梁0.25 0.55 6.8④⑤轴间纵次梁0.25 0.55 6.6 ②-⑤轴间横次梁0.25 0.55 6.125 次梁a、e 0.25 0.55 6.15 次梁b 0.2 0.5 3.175 次梁c 0.25 0.55 6.55 次梁d 0.2 0.5 3.025 次梁f 0.2 0.5 3.125 柱0.7 0.7 4.72-5层梁:没有②-⑤轴间横次梁,其余梁截面尺寸与第1层相同柱0.7 0.7 3.6 6层梁:没有2层b、d、f次梁,其余梁截面尺寸与第2-5层相同柱0.7 0.7 3.0第2章、重力荷载代表值的计算2.1.屋面(不上人)荷载标准值SBS改性沥青防水卷材:0.3 kN/m220mm厚水泥砂浆找平层:0.4×2=0.8 kN/m2100mm厚水泥珍珠岩制品保温层: 1 kN/m2120mm现浇混凝土结构层:0.12×25=3kN/m220mm厚混合砂浆抹灰:0.02×17=0.34 kN/m2合计: 5.44 kN/m2屋面活载标准值(不上人):0.5 kN/m2屋面雪荷载标准值:0.35 kN/m22.2.楼面荷载标准值120mm钢筋混凝土现浇板:0.12×25=3 kN/m230mm水泥砂浆面层:0.03×20=0.6 kN/m220mm混合砂浆:0.02×17=0.34 kN/m2合计: 3.94 kN/m2楼面活载标准值 2.5 kN/2.3梁柱自重标准值表2.1 梁自重标准值层数构件γβg L i/m n Gi /kN∑G i/kN1 ①-④BC跨横梁25 1.05 8.715 10.05 4 350.3431785.359 ①-④AB跨横梁25 1.05 8.715 8.05 4 280.623⑤、⑥轴边跨25 1.05 4.869 5.55 4 108.092⑤轴1/A、B跨横梁25 1.05 4.869 1.8 1 8.764⑤轴B、1/B跨横梁25 1.05 4.869 3.8 1 18.502⑥轴中跨25 1.05 4.869 6.3 1 30.675A、B、C轴①②跨纵梁25 1.05 4.869 6.05 3 88.372A、B、C轴②③跨纵梁25 1.05 4.869 6.3 3 92.024A、B、C轴③④跨纵梁25 1.05 4.869 6.5 3 94.946A、B、C轴④⑤跨纵梁25 1.05 4.869 5.95 3 86.9121/A、1/B轴⑤⑥跨纵梁25 1.05 3.478 6.05 2 42.084A、C轴⑤⑥跨纵梁25 1.05 4.869 6.05 2 58.915B轴⑤⑥跨挑梁25 1.05 8.715 6.475 1 56.430①②轴间纵次梁25 1.05 2.822 6.5 5 91.715②③轴间纵次梁25 1.05 2.822 6.6 5 93.126③④轴间纵次梁25 1.05 2.822 6.8 5 95.948④⑤轴间纵次梁25 1.05 2.822 6.6 5 93.126②-⑤轴间横次梁25 1.05 1.47 6.125 3 27.011次梁a、e 25 1.05 2.822 6.15 2 34.711次梁b 25 1.05 1.995 3.175 1 6.334次梁c 25 1.05 2.822 6.55 1 18.484次梁d 25 1.05 1.47 3.025 1 4.447次梁f 25 1.05 1.208 3.125 1 3.775柱25 1.00 4.7 21 1209.075 1209.0752-5 梁:没有②-⑤轴间横次梁,其余梁截面尺寸与第1层相同1758.348 柱25 1.00 3.6 21 926.1 926.16 梁:没有2层b、d、f次梁,其余梁截面尺寸与第2-5层相同1743.792 柱25 1.00 3.0 21 771.75 771.752.4.重力荷载代表值220mm砌块墙单位面积荷载标准值 0.22×15=3.3KN/m2表2.2 各层重力荷载代表值层数构件荷载值Gi /KN ∑Gi/KN6屋面3992.4907181.632梁1743.792柱385.875墙1059.4755板3655.2657803.358梁1758.348柱848.925墙1540.824-3 板3655.2658346.053 梁1758.348柱1771.75墙1160.692 板3655.2659068.723 梁1758.348柱1771.75墙1883.361 板3655.2658070.007 梁1785.359柱1067.588墙1561.795第3章、结构自震周期计算3.1横梁线刚度i b的计算:表3.1横梁线刚度ib构件层数Ec/(N/mm)b×h/mm2I0×1010/mm4L/mEcIo/L/(1/N·mm)1.5EcIo/L/(1/N·mm)2EcIo/L/(1/N·mm)①-④BC跨横梁1-6 2.8 400×950 2.9 11 7.4×101011.1×101014.8×1010①-④AB跨横梁1-6 2.8 400×950 2.9 9 9.0×101013.5×101018×1010⑤、⑥轴边跨1-6 2.8 350×650 0.8 6.5 3.4×1010 5.1×1010 6.8×1010⑤轴1/A、B跨横梁1-6 2.8 350×650 0.8 2.5 9.0×101013.5×101018×1010⑤轴B、1/B跨横梁1-6 2.8 350×650 0.8 4.5 5.0×10107.5×101010×1010⑥轴中跨1-6 2.8 350×650 0.8 7 3.2×1010 4.8×1010 6.4×10103.2柱线刚度i c的计算:表3.2柱线刚度ic层数h/mm Ec/(N/mm2) b×h/mm2Ic/mm4i c6 3000 3.0×104700×700 2×10102×10112-5 3600 3.0×104700×700 2×1010 1.67×10111 4700 3.0×104700×700 2×1010 1.277×10113.3各层横向框架柱侧移刚度计算: (D值法)表3.3各层横向框架柱侧移刚度层数 1 2-5 6 KαDKαDK αDA-1 1.057 0.346 24000 0.808 0.288 44530 0.675 0.252 67200 B-1 1.926 0.491 33990 1.473 0.424 65560 1.230 0.381 101600 C-10.869 0.303 21020 0.665 0.249 385000.555 0.217 57870 A-2,A-3,A-4 1.409 0.413 28650 1.078 0.35541200.9 0.310 82670 B-2,B-3,B-4 2.570 0.562 38990 1.964 0.495 76540 1.645 0.451 120270 C-2,C-3,C-4 1.590 0.443 30730 0.886 0.307 47470 0.74 0.270 72000 A-5,C-5 0.532 0.210 14570 0.407 0.169 26130 0.34 0.145 38670 1/A-5 1.942 0.493 34190 1.485 0.426 65870 1.24 0.383 102130 B-5 2.193 0.523 36280 1.677 0.456 70510 1.4 0.411 109600 1/B-5 1.316 0.397 27540 1.006 0.335 51800 0.84 0.295 78670 A-6,B-60.399 0.166 11510 0.305 0.132 204100.255 0.113 30130 1/A-6,1/B-6 0.775 0.279 19350 0.593 0.229 35410 0.495 0.198 52800∑D i562990103506015850703.4 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算3.4.1 横向自振周期计算结构顶点的假想侧移由式()∑∑===∆=sii ijGii ni k k Gi DV u G V ;确定()∑=∆=nik k T u u表3.4结构定点假想侧移层次 G i (KN )V i (KN )∑D i (KN/m ) 层间相对位移(mm ) u i (mm )6 7181.632 7181.632 1585070 4.53 198.23 5 7803.358 14984.99 1035060 14.48 193.70 4 8346.053 23331.04 1035060 22.54 179.22 3 8346.053 31677.09 1035060 30.60 156.68 2 9068.723 40745.81 1035060 39.37 126.08 18070.00748815.8256299086.7186.71基本自振周期1s T ()可按下式计算: T T u T ψ7.11=注:T u 假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi 作为水平荷载而算得的结构顶点位移。
抗震设计课程设计计算书
抗震设计课程设计计算书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握抗震设计的基本原理和方法,能够运用相关知识对建筑结构进行抗震设计。
具体目标如下:1.掌握地震波的产生和传播原理。
2.了解地震动的特性及其对结构的影响。
3.掌握结构动力学的基本理论。
4.学习抗震设计的基本原则和方法。
5.熟悉抗震设计规范和标准。
6.能够进行地震波的时程分析。
7.能够运用结构动力学理论进行抗震计算。
8.能够根据抗震设计原则进行建筑结构的抗震设计。
9.能够正确运用抗震设计规范进行设计。
情感态度价值观目标:1.培养学生对地震安全的关注和责任感。
2.培养学生对科学研究的兴趣和好奇心。
3.培养学生团队合作和沟通的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.地震工程基本概念:地震的产生、传播和特性。
2.结构动力学基本理论:地震波的时程分析、结构的动力响应计算。
3.抗震设计原则和方法:结构体系的抗震设计、抗震设计的计算方法。
4.抗震设计规范和标准:我国抗震设计规范、国际抗震设计标准。
5.抗震设计案例分析:分析实际工程项目中的抗震设计案例,学习抗震设计的实际应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握地震工程的基本概念和理论。
2.案例分析法:分析实际工程项目中的抗震设计案例,使学生了解抗震设计的实际应用。
3.实验法:进行结构动力特性测试和抗震性能试验,使学生更好地理解抗震设计原理。
4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作和沟通能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的抗震设计教材作为主要教学资源。
2.参考书:提供相关的专业书籍,供学生深入学习和参考。
3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,以直观的方式展示地震工程的基本概念和理论。
4.实验设备:准备结构动力特性测试和抗震性能试验所需的实验设备,为学生提供实践操作的机会。
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计讲义
K5 K6
Kc
0.5 k
2k
k k5 k6 kc
②计算各柱分配剪力
Vij
Dj Dj
Vi
③确定反弯点高度y 查附表4.2~4.4确定
y ( y0 y1 y2 y3)h
④计算柱端弯矩
• 上端
M
上 c
Vij
(h
y)
• 下端
M
下 c
Vij
y
Vij
M
下 c
M
上 c
y
⑤计算梁端弯矩
✓框架-抗震墙结构中,在基本烈度下,如果框架部分承担的地震倾覆 力矩大于结构总倾覆力矩的50%,则该部分已不能视作次要抗侧力部件, 其抗震等级应按框架结构确定,最大使用高度可比框架结构适当提高。
4、 结构布置 结构平面布置的基本原则是: 抗震设计的A级高度钢筋混凝土高层建筑,其平面布置宜符合下列要求: 1)平面宜简单、规则、对称,减少偏心; 2)平面长度不宜过长,突出部分长度不宜过大; 3)不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。 另外,应避免楼板遭到较大程度的削弱,否则应采取加强措施。 抗震设计时,高层建筑宜调整平面形状和结构布置,避免结构不规则, 不设防震缝。当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布 置使之成为较规则的结构时,宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结 构单元。
以1.1~1.2的系数。
4、 弯矩调幅 考虑塑性内力重分布,可将梁端弯矩调幅,减小梁端弯矩。 调整系数:现浇框架 0.8~0.9
装配整体式 0.7~0.8 调幅后的跨中弯矩计算
注意:只有竖向荷载作用下的梁端弯矩可以调幅,水平荷载作用 下的梁端弯矩不能调幅。
内力组合 通过内力计算,获得了在不同荷载作用下产生的构件内力标准值。 根据可能出现的最不利情况进行构件的内力组合获得内力设计值, 据此进行截面设计。 一般应考虑两种组合: (1)地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合
(2024年)《高层结构与抗震设计》优秀课程介绍
地震波传播原理
地震波的产生
介绍地震的成因、震源机制和地震波的产生原理 。
地震波的类型
阐述地震波的类型,包括体波(纵波和横波)和 面波(勒夫波和瑞利波)等。
地震波的传播
介绍地震波在地球内部和地表的传播规律,以及 地震波传播过程中的衰减、散射和干涉等现象。
2024/3/26
9
抗震设计基本原则
结构抗震设计目标
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时程分析法
01
时程分析法的基本 原理
直接输入地震动加速度时程,通 过数值积分方法求解结构的地震 反应。
02
时程分析法的应用
03
时程分析法的优势
用于重要结构、复杂结构或需要 考虑非线性行为的结构的抗震设 计。
能够考虑地震动的持时效应、非 线性行为等因素,提供更准确的 抗震设计依据。
2024/3/26
地震灾害频发
地震是常见的自然灾害之 一,对高层建筑造成严重 威胁,抗震设计至关重要 。
2024/3/26
生命财产安全
高层建筑容纳大量人员和 财产,抗震设计直接关系 生命财产安全。
社会经济影响
地震对高层建筑破坏会导 致巨大的社会经济损失, 抗震设计有助于减轻灾害 影响。
5
课程目标与要求
掌握高层结构设计基本理论
详细阐述了结构抗震设计的基本原理,包括地震动的特性、结构动力 反应分析、抗震设计方法和措施等。
高层结构抗震设计
结合实例,深入探讨了高层结构抗震设计的要点和难点,包括结构选 型、抗震性能评估、减震隔震技术等。
新型抗震技术与方法
介绍了当前最新的抗震设计技术与方法,如基于性能的抗震设计、结 构健康监测与损伤识别等。
静力弹塑性分析法
通过静力弹塑性分析方法,对高层建筑结构的抗震性能进行评估, 该方法适用于结构初步设计阶段。
高层建筑结构抗震设计(教案)
高层建筑结构抗震设计(教案)概述:本教案旨在介绍高层建筑结构抗震设计的基本原理和方法,帮助学生理解和掌握高层建筑的抗震设计技术。
通过本教案的研究,学生将能够了解高层建筑在地震中的受力特点,研究结构抗震的基本原理和方法,以及了解目前常用的高层建筑抗震设计规范。
教学目标:1. 了解高层建筑在地震中的受力特点;2. 掌握高层建筑结构抗震设计的基本原理;3. 研究高层建筑结构抗震设计的常用方法;4. 了解目前常用的高层建筑抗震设计规范。
教学内容:1. 高层建筑在地震中的受力特点:介绍地震对高层建筑结构产生的水平力和垂直力,以及地震对高层建筑产生的位移和变形。
2. 高层建筑结构抗震设计的基本原理:讲解高层建筑的抗震设计原则和基本概念,包括刚度、强度和延性等。
3. 高层建筑结构抗震设计的常用方法:介绍常见的高层建筑抗震设计方法,例如等效静力法、动力时程分析法等,并讲解其适用范围和应用注意事项。
4. 高层建筑抗震设计规范:概述国内外常用的高层建筑抗震设计规范,如我国《建筑抗震设计规范》等,以及其他国际通用的设计规范。
教学过程:1. 课前准备:教师准备相关课件和教学资料。
2. 导入:通过观看地震引发的高层建筑倒塌案例视频,引发学生对高层建筑抗震设计的兴趣。
3. 知识讲解:讲解高层建筑在地震中的受力特点、抗震设计的基本原理和常用方法,以及高层建筑抗震设计规范的概述。
4. 案例分析:选取实际高层建筑工程案例,通过分析其结构抗震设计方案,让学生将理论应用到实际工程中。
5. 讨论与总结:组织学生进行讨论,总结本节课所学的高层建筑结构抗震设计知识,并解答学生提出的问题。
教学评价:教师通过课堂参与度、思维能力、案例分析等多个方面对学生进行评价,以了解他们对高层建筑结构抗震设计的理解和掌握情况。
教学资源:1. 高层建筑抗震设计相关课件和教材;2. 实际高层建筑工程案例资料;3. 相关电子资源和视频资料。
教学参考书目:1. 《高层建筑抗震设计原理与实践》;2. 《建筑抗震设计规范》。
工程结构抗震课程设计
工程结构抗震课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解工程结构抗震的基本原理,掌握抗震设计的基本概念和方法。
2. 学习各类建筑结构的抗震特点,了解不同结构类型的抗震性能。
3. 掌握我国抗震设防标准,了解抗震设防等级的划分。
技能目标:1. 能够运用所学知识,分析建筑结构的抗震需求,提出合理的抗震设计方案。
2. 学会使用相关软件进行工程结构抗震分析,具备一定的抗震设计能力。
3. 能够针对特定工程,编制抗震设计方案,并进行简要的抗震评估。
情感态度价值观目标:1. 培养学生的安全意识,使其认识到工程结构抗震的重要性。
2. 增强学生的团队合作精神,提高沟通协调能力。
3. 激发学生对土木工程事业的热爱,培养其从事相关工作的责任感。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的工程结构抗震设计能力。
课程目标具体、可衡量,以便学生和教师在教学过程中明确预期成果。
通过本课程的学习,学生将掌握工程结构抗震知识,具备实际操作技能,同时培养正确的价值观和安全意识。
为实现课程目标,将分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 抗震原理概述:介绍地震波、地震作用、抗震设防目标等基本概念。
- 教材章节:第一章 地震与抗震基本概念2. 抗震设计方法:讲解静力法、反应谱法、时程分析法等抗震设计方法。
- 教材章节:第二章 抗震设计方法3. 建筑结构类型及抗震特点:分析框架结构、剪力墙结构、筒体结构等不同结构类型的抗震性能。
- 教材章节:第三章 建筑结构类型及抗震特点4. 抗震设防标准与等级:阐述我国抗震设防标准,介绍抗震设防等级的划分及应用。
- 教材章节:第四章 抗震设防标准与等级5. 抗震设计案例分析:选取典型工程案例,分析其抗震设计要点及措施。
- 教材章节:第五章 抗震设计案例分析6. 抗震设计软件应用:学习使用PKPM、ETABS等抗震设计软件,进行工程结构抗震分析。
- 教材章节:第六章 抗震设计软件应用7. 实践操作与团队协作:分组进行抗震设计方案编制,培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
工程抗震课程设计
工程抗震课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握工程抗震的基本原理和方法,培养他们运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:–掌握地震的基本知识,如地震波、震级、烈度等。
–了解工程抗震的基本原理,如结构抗震设计、抗震构造等。
–学习地震工程的相关知识,如地震风险评估、地震损失预测等。
2.技能目标:–能够运用所学知识进行简单工程抗震设计。
–具备分析和解决工程抗震相关问题的能力。
–学会查阅和应用相关规范和标准。
3.情感态度价值观目标:–培养学生对工程安全的重视,提高他们的社会责任感和职业素养。
–培养学生勇于探索、积极思考的科学精神。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.地震基本知识:地震波、震级、烈度等。
2.工程抗震原理:结构抗震设计、抗震构造等。
3.地震工程:地震风险评估、地震损失预测等。
4.工程抗震设计实例:结合实际工程案例,讲解工程抗震设计的方法和步骤。
5.相关规范和标准:介绍国家和行业相关规范和标准,如《建筑抗震设计规范》等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:用于传授基本知识和理论。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,让学生更好地理解工程抗震原理和方法。
3.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提高他们的思考和分析能力。
4.实验法:安排一定课时的实验教学,让学生亲身参与,提高实际操作能力。
四、教学资源为实现教学目标,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,如《工程抗震学》等。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:保证实验教学的需要,如地震模拟实验设备、结构试验设备等。
5.网络资源:利用网络资源,如相关学术期刊、地震工程数据库等,为学生提供更多的学习资料。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性。
《建筑结构抗震设计》 课程设计指导书
《建筑结构抗震设计》课程设计指导书建筑与土木工程学院土木工程专业建筑结构抗震设计指导书一、题目多层钢筋混凝土框架结构办公楼地震作用分析二、设计内容根据已有设计资料进行五层钢筋混凝土框架结构办公楼的抗震设计,具体设计内容如下:1. 确定结构平面布置,确定结构承重方案,估算梁、柱尺寸,绘制结构平面布置图;2. 确定框架结构的计算简图(绘制计算简图);3. 横向框架结构侧向刚度计算,并进行侧向刚度比验算;4. 重力荷载代表值计算,求出各层的重力荷载代表值;5. 水平地震作用计算,采用底部剪力法求出每层的水平地震力,并进行剪重比验算;6. 内力计算:采用D值法进行一榀横向框架结构在水平地震作用下内力计算并绘制相应的内力图。
三、设计内容指导1.结构平面布置(1)确定结构承重方案及构件布置:应根据建筑的使用和造型的要求,确定一个相对合理的结构布置方案。
结构布置基本原则为结构受力合理;传力体系简单明确。
结构构件布置内容包括框架梁、柱布置;非框架梁布置;楼、屋面板布置;以及其它构件布置。
框架的布置可根据具体情况选择采用:●横向承重体系—竖向荷载主要由横向框架梁承担,用纵向连系梁连接各榀横向框架。
●纵向承重体系—竖向荷载主要由纵向框架梁承担,用横向连系梁连接各榀纵向框架。
●双向承重体系—纵、横向框架梁均要承担楼板传来的竖向荷载,有抗震设防要求的房屋宜采用此方案。
非框架梁一般优先布置于墙下和较重设备下,然后再根据楼板的大小和框架承重体系布置。
●构件的材料及施工方法:框架结构梁、板、柱混凝土等级不低于C20,目前框架梁、柱混凝土等级通常采用C30及以上。
多层框架结构梁、板、柱常采用相同的混凝土等级;高层框架结构梁、板、柱常采用不同的混凝土等级。
梁、柱主筋常采用热轧II级钢筋;箍筋常采用热轧I级钢筋;现浇板、楼梯构件及非主结构构件常采用热轧I级钢筋。
在抗震设防区,全现浇框架被广泛采用,也可采用现浇装配整体式框架。
(2)构件截面估算:●梁高h b:主、次梁交接时,主梁梁高一般比次梁梁高大50mm以上。
抗震课程设计设计书
一、重力荷载代表值的计算1.屋面荷载标准值:SBS改性沥青防水卷材(0.3 kN/m2) 0.320mm厚水泥砂浆找平层(0.4 kN/m2) 0.4100mm厚水泥珍珠岩制品保温层(1 kN/m2) 120mm厚水泥砂浆找平层0.490mm现浇混凝土结构层(25 kN/m3) 25*0.09= 2.25V型轻钢龙骨吊顶(0.25kN/m2)0.25屋面活荷载0.5总计 5.1kN/m2雪荷载0.752.楼面荷载标准值10mm面层、20mm水泥砂浆打底水磨石地面0 .6kN/m2110mm钢筋混凝土现浇板25*0.11=2,75kN/m2 V型轻钢龙骨吊顶(0.2kN/m2)0.2总计 3.55kN/m2楼面活荷载 2.5kN/m2 3.梁柱自重:(L300*650L300*600L250*550均看在该层中算总长度作为1根)构件编号截面(m)长度(m)线荷载每根重量(KN/m)每层根数(个)每层总重(KN)b hL300*650.3 0.65 102.6 4.875 461.7 1 461.7 L300*600.3 0.6 88.2 4.5 396.9 1 396.9L250*55 0 0.25 0.55 69.9 3.4375 240.28125 1240.28125Z600*60(底层)0.6 0.6 4.5 9 40.5 18 729Z600*60(二三层)0.6 0.6 3.9 9 35.1 18 631.8Z550*55四到六层0.55 0.55 3.9 7.5625 29.49375 18 530.88754.墙体4.1第一层内墙总重(4*3+6.2*2+4)*4.5*0.22*15=421.74KN外墙总重((34.2+8.7+3)*0.8+(8.7+3)*0.9+6.9*2*0.6+5.1*0.2+4.5*0.1)*4.5*0.22*15 =846.45KN 楼面面积34.2*14.7= 502.74m2楼面恒载 3.55*502.74=1784.727 KN楼面活载 2.5*502.74=1256.85 KN一层重力代表值G=G恒+0.5G活=(461.7+396.9+240.28125+729)+421.74+846.45+1784.727+0.5*1256.85 =5509.22KN4.2第二至三层内墙总重((8.7*9+6*2+7.2*2)*1+34.2*0.15*3.9*0.22*15=1413.51 KN外墙总重((34.2+8.7*2)*0.85+(6.9+6)*2*0.5+6*0.15)*3.9*0.22*15=742.08 KN楼面面积502.74 m2楼面恒载 3.55*502.74=1784.727 KN楼面活载 2.5*502.74=1256.85KN二至三层重力代表值G=(461.7+396.9+240.28125+631.8)+1413.51+742.08+1784.727+0.5*1256.85=6299.42KN4.3第四到五层内墙总重((8.7*9+6*2+7.2*2)*1+34.2*0.15)*3.9*0.22*15=1413.51 KN外墙总重((34.2-6.9*2)*0.85+(6.9*2+6)*0.15+(6+6.9)*0.5+7.2*2*0.2)*3.0*0.22*15= 381.47楼面面积502.74 m2楼面恒载 3.55*502.74 m2 =1784.727 KN楼面活载 2.5*502.74=1256.85KN四至五层重力代表值G=(461.7+396.9+240.28125+530.8875)+1413.51+381.47+1784.727+0.5*1256.85= 5837.90KN4.3第六层外墙总重(34.2+14.7)*2*1.1*0.12*15=193.64 KN屋面面积502.74 m2屋面恒载502.74*5.1=2563.97 KN屋面活载502.74*0.5=100.55 KN屋面雪荷载502.74*0.75= 377.06KN第六层重力代表值G=193.64+2563.97+0.5*(100.55+377.06)=2996.42KN二、结构自震周期计算1.横梁线刚度i b的计算:类别Ec(KN/m2)b h I0(m4)l(m)EcI0/l(KN·m)1.5EcI0/l(KN·m)2EcI0/l(KN·m)AB跨2.80E+070.3 0.6 0.0054 8.717379.31034526068.96551734758.62069BC跨2.80E+070.3 0.6 0.0054 625200.000937800.0013550400.00182.柱线刚度i c的计算:层次hc(m)(KN/m2) b h Ic(m4)EcIc/h (KN·m)1 4.5 3.00E+070.6 0.6 0.0108 720002,3 3.9 3.00E+070.6 0.6 0.010883076.9230774,5,6 3.9 3.00E+070.55 0.550.007625520833358657.8545193各层横向侧移刚度计算:(D值法) 3.1第一层2轴线上的柱柱别ib(KN·m)ic(KN·m)k ac d(KN/m)a-2 26068.965517720000.362068965510.3649635036515571.776156b-2 63868.966867720000.887068984260.4804419263420498.855524c-2 37800.00135720000.525000018750.4059405984717320.132201合计53390.763881∑D=53390.763881*6=320344.58329(KN/m) 2,3层2轴线上的柱柱别ib(KN·m)ic(KN·m)k ac d(KN/m)a-2 26068.96551783076.9230770.313793103450.3517138599117315.143872b-2 63868.96686783076.9230770.768793119690.4582477147422559.887495c-2 37800.0013583076.9230770.455000016250.389002040719150.869696 合计59025.901064∑D=59025.901064*6=354155.40638(KN/m) 4,5,6层2轴线上的柱柱别ib(KN·m)ic(KN·m)k ac d(KN/m)a-2 26068.96551758657.8545190.444424122410.3863585348213429.903839b-2 63868.96686758657.8545191.08883912290.5143806652617879.979988c-2 37800.0013558657.8545190.644415000510.4327667935215043.064661 合计46352.948488D=46352.948488*6=278117.69093(KN/m) 基本自振周期T1(s)可按下式计算:T1=1.7ψT (uT)1/2层次Gi(KN)VGi(KN)∑D i(KN/m)△ui(m)ui(m)1 5509.22 32780.28320344.583290.102328185680.1023281862 6299.42 27271.06354155.406380.0770030882170.179331274223 6299.42 20971.64354155.406380.0592159250490.238547199274 5837.9 14672.22278117.690930.0527554358410.291302635115 5837.9 8834.32 278117.690930.0317646819610.323067317076 2996.42 2996.42 278117.690930.0107739280810.33384124515ψT结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数,取0.6T1=1.7ψT (uT)1/2 =1.7*0.6*0.333841245155.0=0.59(s)四、水平地震作用计算本结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用,即:1.结构等效总重力荷载代表值GeqGeq=0.85∑Gi=0.85×(5509.22+6299.42×2+5837.90*2+5837.90)=30278.496(KN)2.计算水平地震影响系数а1查表得设防烈度为7度的аmax=0.08,当2类场地,设计地震分组为第二组时,查表3-11得特征周期tg=0.4s,阻尼比取0.05,则r=0.9,n1=0.02,n2=1.0.因为tg<t<5tg,则有а1=(tg/t)r*n2*аmax=(0.4/0.59)9.0*1.0*0.08=0.05643.结构总的水平地震作用标准值FEkFEk=а1Geq=0.0564×30278.496=1707.707(KN)因1.4Tg=1.4×0.4=0.56s<T1=0.59s,所以考虑顶部附加水平地震作用。
高层抗震课程设计
高层抗震课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解高层建筑抗震的基本原理,掌握抗震设计的关键因素。
2. 学生能够描述不同类型的抗震结构和其优缺点。
3. 学生能够解释地震波的传播特点及其对建筑物的影响。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析高层建筑的抗震能力,提出改进措施。
2. 学生能够通过团队合作,设计简单的抗震结构模型,并进行测试。
3. 学生能够运用专业软件进行高层建筑抗震性能的模拟分析。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到地震安全的重要性,树立安全意识。
2. 学生能够尊重和欣赏不同文化背景下抗震建筑的设计理念。
3. 学生能够培养勇于探究、勤于思考的科学态度,关注建筑领域的创新与发展。
课程性质:本课程为高中土木工程学科选修课程,以实践性、应用性为主。
学生特点:高中学生具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力,对现实生活中的实际问题具有探究兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论知识与实践操作相结合,提高学生的应用能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体学习成果,使学生在掌握抗震知识的同时,能够实际应用并关注地震安全,为我国建筑事业培养优秀人才。
二、教学内容1. 抗震原理:地震波传播、地震作用效应、抗震设计原则。
- 教材章节:第二章 地震与抗震原理2. 抗震结构类型:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。
- 教材章节:第三章 抗震结构类型与特点3. 抗震设计方法:性能设计、位移设计、强度设计。
- 教材章节:第四章 抗震设计方法4. 抗震结构模型设计与测试:分组进行模型设计,选用合适材料,进行抗震性能测试。
- 教材章节:第五章 抗震结构模型设计与测试5. 抗震性能模拟分析:运用专业软件进行高层建筑抗震性能的模拟分析。
- 教材章节:第六章 抗震性能模拟分析6. 抗震案例分析:分析国内外典型高层抗震建筑案例,总结经验教训。
- 教材章节:第七章 抗震案例分析教学内容安排与进度:第一周:抗震原理学习第二周:抗震结构类型学习第三周:抗震设计方法学习第四周:抗震结构模型设计与测试第五周:抗震性能模拟分析第六周:抗震案例分析教学内容确保科学性和系统性,结合教材章节和实际案例,使学生全面掌握高层抗震知识。
高层抗震设计课程设计
高层抗震设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握高层抗震设计的基本原理和方法,能够运用所学知识对建筑物进行抗震设计。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解并掌握地震作用的基本原理、建筑物的抗震设计原则、抗震结构的受力分析及设计方法。
2.技能目标:学生能够运用所学知识对建筑物进行抗震设计,包括选择合适的结构体系、进行抗震计算、设计抗震构造措施。
3.情感态度价值观目标:培养学生对生命安全的重视,使其能够自觉地将抗震设计原则应用于实际工程中,提高建筑物的抗震性能。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.地震作用的基本原理:地震的成因、地震波的传播、地震动的特性、地震危险性分析。
2.建筑物的抗震设计原则:抗震设防目标、抗震设计原则、抗震等级划分。
3.抗震结构的受力分析及设计方法:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构的受力特性及设计方法。
4.抗震构造措施:地基基础的设计、抗震连接部位的设计、抗震加固措施。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:教师对基本原理、设计方法和构造措施进行系统讲解,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析实际工程案例,使学生能够将理论知识应用于实际工程中。
3.实验法:安排抗震实验,使学生能够直观地了解抗震结构的受力特性。
4.讨论法:学生进行分组讨论,激发学生的思考和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:《高层抗震设计》相关教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生的知识面。
3.多媒体资料:制作抗震设计的PPT、视频等多媒体资料,增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备:安排实验室,提供抗震实验所需的设备,让学生亲身体验抗震设计的实际操作。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、回答问题等方式评估学生的学习态度和理解程度。
