【正文】 第三章 結構計算書 工程概況某商業(yè)辦公樓，建筑面積4500平方米左右。按照規(guī)劃要求層數(shù)為5層，層高：商業(yè)，餐廳，娛樂—；辦公部分—?？蚣芙Y構。設兩部樓梯。 設計原始資料 建筑要求該商業(yè)辦公樓分別由商業(yè)、餐飲和辦公部分組成，建筑體形可為單一體形或組合體形兩種。建筑組成及面積分配如下：辦公入口門廳： 商業(yè)：1）營業(yè)面積：（倉庫另設）；2）辦公面積： 餐廳娛樂：1）廚房配餐：； 2）餐廳：；3）多功能廳： 辦公：1）普通辦公：；2）會議： 交通面積： 廁所，開水間：每組 設備用房： 建筑技術條件（1）氣象條件 雪荷載：基本雪壓為S0=； 風荷載：基本風壓為W0=。（2）工程地質(zhì)條件土層分布為： a層：耕植土，地基承載力標準值fk =100kpa； b層：淤泥質(zhì)土，~，地基承載力標準值fk =80 kpa； c層：粘土，厚3~4m，地基承載力標準值fk =200 kpa； d層：粉質(zhì)沾土，厚約4m，地基承載力標準值fk =180 kpa。（3）建筑場地類別：二類場地土。地震烈度：7度()，設計地震分組為第一組。建筑耐久等級、防火等級均為Ⅱ級 材料選用混凝土：混凝土均采用；鋼筋：梁柱縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋，其余采用熱軋鋼筋；墻體：外墻采用粘土空心磚其尺寸為,重度；內(nèi)隔墻采用粘土空心磚，其尺寸為,重度；窗： 鋼塑門窗，；門： 木門 。 結構選型：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結構體系。：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋，剛柔性相結合的屋面，屋面板厚。：全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，板厚。：采用鋼筋混凝土板式樓梯。 結構布置及計算簡圖根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設計的要求，進行了建筑平面、立面及剖面設計，其標準層建筑平面、立面、和剖面圖見圖紙。主體結構共5層，層高：商業(yè)，餐廳，；。 選擇承重方案該建筑為商業(yè)辦公樓，房間布局較為整齊規(guī)則，且不需要考慮太大空間布置，所以采用橫向框架承重方案，四柱三跨不等跨的形式。柱網(wǎng)布置形式詳見建筑平面圖。 梁、柱截面尺寸估算縱 梁： 取 取橫 梁： 取 取次 梁： 取 取各層梁截面尺寸及混凝土強度等級如下表，表31 梁截面尺寸(mm)及各層混凝土強度等級層次混凝土強度等級橫梁(bh)縱梁(bh)次梁AB跨，CD跨BC跨1～5C30300500300500300600300450柱截面尺寸估算。該框架結構的抗震等級為三級，其軸壓比限值為=,各層重力荷載代表值近似取15kN/m2，邊柱及中柱的負荷面積分別為和，可得一層柱截面面積為:邊柱中柱取柱子截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為383mm和452mm。根據(jù)上述結果，并綜合考慮其它因素，本設計柱截面尺寸取值如下：1～5層 500mm500mm基礎選用柱下獨立基礎，基礎頂面距室外地面為500mm,室內(nèi)外高差為600mm。 框架結構計算簡圖取中間軸上的一榀框架計算。假定框架嵌固于基礎頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨度等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱從基礎頂面算至一層樓面，基礎標高根據(jù)地質(zhì)條件，室內(nèi)外高差，,。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高）。由此可繪出框架的計算簡圖。取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線。梁軸線取至板頂，3～5層高度即為層高，；底層柱高度從基礎頂面取至一層板頂，即h＝++＝?？蚣芙Y構計算見圖如下圖所示:圖31 框架結構計算簡圖 重力荷載計算 屋面及樓面的永久荷載標準值（1）屋面(不上人) 屋面為柔性性防水屋面30厚的C20細石混凝土保護層 22＝三氈四油防水層 20厚的1： 20＝150厚水泥蛭石保溫層 5=一氈兩油隔氣層 20厚水泥砂漿找平層 20=120厚的鋼筋混凝土板 25=3kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 合計 （2）1～5層樓面(水磨石樓面)瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 120厚鋼筋混凝土板 25=3kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 合計 屋面及樓面可變荷載標準值不上人屋面均布活荷載標準值 樓面活荷載標準值 屋面雪荷載標準值 式中：為屋面積雪分布系數(shù)，?。?。 梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算梁柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷計算出單位長度上的重力荷載；對墻、門、窗等可計算出單位面積上的重力荷載。梁自重：縱梁：bh=300mm600mm，則縱梁自重：25（）=；橫梁：bh=300mm500mm，則橫梁自重：25（）= kN/m；次梁：bh=300mm450mm，則次梁自重：25()=；柱： bh=500mm500mm柱自重： 25＝抹灰層：10厚混合砂漿 合計 kN/m外墻自重為：墻體為240mm厚粘土空心磚，外墻面貼瓷磚（）,內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為：＋15＋17＝ kN/m2內(nèi)墻自重為：墻體為240mm粘土空心磚，兩側均為20mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：15＋172＝ kN/m2女兒墻自重(含貼面和粉刷)：217＋15＝ kN/m kN/m2， kN/m2。 重力荷載代表值為了簡化計算，我選取其中具有代表性的一榀框架進行橫向水平荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算，在此我選擇③軸線框架進行計算。 第5層的③軸線框架重力荷載代表值： 屋面恒載： (2＋)＝ kN女兒墻： 2＝ kN縱橫梁自重： （2＋）＋4＋22＝ kN半層柱自重： (4)＝ kN半層墻自重： （－）4（－）＋（－）2（－）＝ kN 屋面雪載： (2＋)= kN 恒載+雪載：+++++＝ kN 第3～4層的③軸線框架重力荷載代表值：樓面恒載： (2＋)＝ kN上、下半層墻重： += kN縱橫梁自重： kN上半層柱+下半層柱： +＝ kN樓面活荷載： (2＋)＝ kN恒載+活載： ++++＝ kN 第2層的③軸線框架重力荷載代表值：樓面恒載： (2＋)＝ kN上、下半層墻重： +（－）4（－）= kN縱橫梁自重： kN上半層柱+下半層柱： +(4)＝ kN樓面活荷載： (2＋)＝ kN恒載+活載： ++++＝ kN 第1層的③軸線框架重力荷載代表值：樓面恒載： (2＋)＝ kN上、下半層墻自重： （－）4（－）+（－）2（－）+（－）2（－）＝ kN縱橫梁自重： kN上半層柱+下半層柱： (4)2＝ kN樓面活荷載： (2＋)＝ kN恒載+活載：++++= kN則一榀框架總重力荷載代表值為： 橫向框架側移剛度計算 計算梁、柱的線剛度梁線剛度計算，梁柱混凝土標號均為。在框架結構中，現(xiàn)澆樓面或預制樓板有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側移?？紤]這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取，對中框架梁取。 表32 橫梁線剛度計算表類別Ec/(N/mm2)bh/mmmmI0/mm4/mmEcI0//Nmm2EcI0//Nmm邊橫梁 3005005400走道梁3005002400柱線剛度計算表33 柱線剛度計算表層次hc/mmEc/(N/mm2)bh/mmmmIc/mm4EcIc//Nmm15300500500242005005003～53300500500 計算柱的側移剛度柱的側移剛度D計算公式：其中為柱側移剛度修正系數(shù)，為梁柱線剛度比，不同情況下，、取值不同。對于一般層： 對于底層： 表34 橫向框架柱側移剛度D計算表層次層高(m)柱根數(shù)/N/mm3～5邊柱21408784836中柱2283312邊柱2804746612中柱2152591邊柱2664931986中柱29344圖32 框架梁柱的線剛度第四章 橫向水平荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算 橫向水平地震作用下的框架結構的內(nèi)力和側移計算 橫向自振周期的計算運用頂點位移法來計算，對于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結構，基本自振周期可按下式來計算：式中，——計算結構基本自振周期用的結構頂點假想位移，即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值作為水平荷載而算得的結構頂點位移；——結構基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，；故先計算結構頂點的假想側移，計算過程如下表：表41 結構頂點的假想位移計算層次584836484836384836246612131986由上表計算基本周期， 水平地震作用及樓層地震剪力計算該建筑結構高度遠小于40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，因此用底部剪力法來計算水平地震作用。首先計算總水平地震作用標準值即底部剪力。 式中， ——相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數(shù)；——結構等效總重力荷載，多質(zhì)點取總重力荷載代表值的85％；根據(jù)設計任務書中所給的條件：建筑場地類別為二類場地土，地震烈度為7度()，設計地震分組為第一組，查規(guī)范得特征周期查表得，水平地震影響系數(shù)最大值由水平地震影響系數(shù)曲線來計算，式中，