【正文】 ： G= 門： G=（ 4+ 4+ 20+ ） = kN 窗： G= 女兒墻 :使用 300mm 厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊， ? =，兩側(cè) 均為20mm 厚的抹灰，墻高設(shè)計(jì)為 900mm，另外上面為 100 厚混凝土蓋頂。 則單位面積內(nèi)的重力荷載為： 3/kNm +17 3/kNm 2= 2/kNm 三、結(jié)構(gòu)的線剛度與橫向側(cè)移剛度計(jì)算 結(jié)構(gòu)的線剛度計(jì)算 在框架結(jié)構(gòu)中，為了增大梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架的側(cè)移，現(xiàn)澆樓板的樓可以作為梁的有效翼緣。 n : 為驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 7 則底層中柱的軸力設(shè)計(jì)值為 N= 14 (+3)/2 5= 該項(xiàng)目工程 全部使用 C30的 混凝土 , 查表的 fc =，首先假定該層柱截面尺寸 bh=500mm 500mm，則柱的軸壓比為： 84 3 ???? ??? bhf Nc? ，滿足要求。 一． 確定計(jì)算簡(jiǎn)圖 假定框架柱與基礎(chǔ)頂面接觸，框架梁與柱剛接，設(shè)計(jì)時(shí)為了計(jì)算的方便，使每個(gè)柱子的尺寸不變，于是梁的跨度和柱截面形心線之間的距離相等。 建筑總共 6 層，底層層高為 ， 2～ 6層層高為 。 查表 210 得長(zhǎng)寬比限值為 ， 該設(shè)計(jì)方案長(zhǎng)寬比為 36 mm ??故滿足要求 。 ⑦ 內(nèi)縱墻自重計(jì)算可以不扣除門洞，外縱墻自重計(jì)算必須扣除窗洞，然后再計(jì)算窗重。） ③ 女兒墻： 240 mm 厚，采用實(shí)心磚（自重按 18 kN/m3）砌筑，墻高 ，100mm混凝土壓頂。 （ 7） 材料選用：混凝土采用 C30； 鋼筋 梁、柱中受力縱筋均采用 HRB335 或 HRB400，箍筋及構(gòu)造鋼筋采用 HPB235。 （ 3） 抗震設(shè)防烈度為 7 度，Ⅰ類場(chǎng)地土，特征周期分區(qū)為二區(qū)。辦公樓屬于公共建筑，既要求滿足建筑布局，也要有抗震、采風(fēng)通光等各方面的要求。 目錄 摘要 …………………………………………………………… 5 一、 建筑設(shè)計(jì) ……………………………………………… 5 設(shè)計(jì)資料 ……………………………………………… 5 結(jié)構(gòu)方案評(píng)價(jià) …………………………………………… 6 二、 結(jié)構(gòu)布置及有關(guān)尺寸的初步估算 …………………… 6 結(jié)構(gòu)布置及梁 ,柱截面尺寸的初選 ……………………… 6 荷載計(jì)算 …………………………………………………… 9 三、結(jié)構(gòu)的線剛度與橫向側(cè)移剛度計(jì)算 …………………… 13 結(jié)構(gòu)的線剛度計(jì)算 ……………………………………… 13 結(jié)構(gòu)的橫向側(cè)移剛度計(jì)算 ……………………………… 15 四、框架的風(fēng)荷載、地震荷載集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值 Gi………………………………………………… 15 地震荷載作用下的梁、柱、墻、門、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 …………………………………………………………… 15 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算及位移驗(yàn)算 ………………………… 22 五、風(fēng)荷載計(jì)算 …………………………………………… 24 六、豎向荷載內(nèi)力計(jì)算 …………………………………… 25 七、 水平荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 …………………………… 28 1. 水平地震荷載作用下 …………………………………… 28 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 2 2. 水平風(fēng)載作用下的內(nèi)力計(jì)算 …………………………… 31 八、 三四層內(nèi)力算至柱邊緣處 ………………………… 32 九、 豎向荷載作用下 彎矩調(diào)幅后梁控制截面內(nèi)力值 …………………………………………………………… 33 十、 三四層內(nèi)力組合如下表 …………………………… 33 十一、 截面配筋計(jì)算 …………………………………… 33 1. 梁跨中截面配筋計(jì)算 …………………………………… 33 2. 計(jì)算柱彎矩設(shè)計(jì)值 ……………………………………… 36 十二、參考文獻(xiàn) ……………………………… …………… 39 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 3 摘要 ：現(xiàn)建 一棟整體式鋼筋混凝土六層框架結(jié)構(gòu)的建筑物，建筑高度為 ，基本風(fēng)壓 。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行了 結(jié)構(gòu)布置及選型 、 荷載計(jì)算 、 內(nèi)力計(jì)算 、 內(nèi)力組合 、 按最不利內(nèi)力進(jìn)行各桿件配筋計(jì)算 。 （ 4） 基本風(fēng)壓： w0＝ kN/m2，地面粗糙度為 B 類。 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 4 附圖 1 標(biāo)準(zhǔn)層平面圖 其他： ① 室內(nèi)外高差 450mm；基頂標(biāo)高為 。 ④ 外墻飾面： 20 mm厚水泥砂漿打底、找平，面刷乳膠漆（外墻用）。（塑鋼窗自重按 kN/m3計(jì)算） ⑧ 縱向框架梁及基礎(chǔ)梁均按照 250 400 設(shè)計(jì)。 該方案設(shè)計(jì)的建筑物立面規(guī)則，均勻，從上到下外形不變，沿高度布置連續(xù)均勻；建筑平面形狀為矩形，規(guī)則，簡(jiǎn)單，對(duì)稱；長(zhǎng)寬比不大，有利于抗震。室內(nèi)外高差 450mm；基頂標(biāo)高為 。將基礎(chǔ)距離室外地坪的高度設(shè)為 ，室內(nèi)外高差為 ，所以底層的柱子高度為 h=++=，其余各層竹篙從露面算到上一層樓面，所以都是 ,于是框架的計(jì)算見圖為下圖 22表示。 故該框架柱的估計(jì)尺寸符合要求，確定為 b h=500mm 500mm。為考慮這一有利的作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩的時(shí)候，對(duì)于中框架取 I=2 Io（ Io為梁的截面慣性矩），邊跨梁 I= Io 30 /12I bh? 梁采用 C30 混凝土，查表的，其彈性模量 27 / mkNE c ?? 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 12 i 邊 ＝ EI/L= 7 2 3 413 . 0 1 0 / 1 . 5 0 . 3 ( 0 . 7 ) / 7 . 2 m 5 . 3 6 1 012k N m m m k N m? ? ? ? ? ? ? ? 中跨梁： i 中 ＝ EI/L= 7 2 3 413 . 0 1 0 / 2 0 . 3 ( 0 . 5 ) / 3 m 6 . 2 5 1 012k N m m m? ? ? ? ? ? ?kNm? 底層柱： i 底 ＝ EI/L= 7 2 4 413 . 0 1 0 / ( 0 . 5 ) / 4 . 8 5 6 . 6 8 1 012k N m m m? ? ? ? ?kNm? 其余各層柱： i 上 ＝ EI/L= 7 2 4 413 . 0 1 0 / ( 0 . 5 ) / 3 . 4 9 .5 3 1 012k N m m m? ? ? ? ?kNm? 令 i 上 ＝ ,則其余各桿件的相對(duì)線剛度為： i 邊 ＝ 4 10 10? ?? i 中 ＝ 4 10 10? ?? i 底 ＝ 4 10 10? ?? 則該 框架的相對(duì)線剛度如下圖 31所示： 圖 31 框架梁柱的相對(duì)線剛度 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 13 結(jié)構(gòu)的橫向側(cè)移剛度計(jì)算 底層 ： A、 E 柱 62 02 01K ?? 0 .5 1 .0 6 2 0 .4 6 52 2 .8 0 2c KK? ?? ? ?? 42212 1 2 6 . 6 8 1 00 . 4 6 5 1 5 8 4 6 . 2 7 k N /m4 . 8 5cc iD h? ??? ? ? ? B、 C 柱 0 .5 6 2 0 .6 5 6 1 .7 3 80 .7 0 1K ??? 0 .5 0 .5 9 92c KK? ???? 212 0 . 5 9 9 3 4 0 7 8 2 0 4 1 2 . 7 2 k N /mcc iD h?? ? ? ? ( 1 5 8 4 6 .2 7 2 0 4 1 2 .7 2 ) 2 7 2 5 1 7 .9 8 k N /mD ? ? ? ?? 標(biāo)準(zhǔn)層 ： A、 E 柱 0 .5 6 2 2 0 .5 6 21 .0 2K ???? 192c K K? ??? 42212 1 2 9 . 5 3 1 00 . 2 1 9 2 1 6 6 5 . 1 k N /m3 . 4cc iD h? ??? ? ? ? B、 C 柱 0 .5 6 2 0 .6 5 6 0 .6 0 92 1 .0K ???? 332c K K? ??? 42212 1 2 9 . 5 3 1 00 . 2 3 3 2 3 0 5 0 . 1 k N /m3 . 4cc iD h? ??? ? ? ?( 21 66 5. 1 23 05 0. 1 ) 2 89 43 0. 4 kN /mD ? ? ? ?? 計(jì)算結(jié)果見下表 31： 表 31 橫向側(cè)移剛度統(tǒng)計(jì)表 層號(hào) 1 2 3 4 5 ∑D ∑D1/∑D2=＞ 故框架為規(guī)則框架 四、框架的風(fēng)荷載、地震荷載集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi 地震荷載作用下的梁、柱、墻、門、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 14 梁、柱、墻、門、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 一． 表 41 梁、柱 重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次 構(gòu)件 b /m h /m ? /(kN/m3) ? g /(kN/m) li /m n Gi /kN ∑Gi /kN 1 邊橫梁 25 16 中橫梁 25 8 次梁 25 14 縱梁 25 28 柱 25 32 1067 2～ 5 邊橫梁 25 16 中橫梁 25 8 次梁 25 14 縱梁 25 28 柱 25 32 748 二．墻自重 外墻作法：全部使用 300mm 厚的灰砂磚， ? =18kN/m3， ,一側(cè)為 20mm 的厚抹灰層， ? =17kN/㎡ ，一側(cè)墻體為水刷石墻面， ? =㎡ ； 則外墻的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 18 3/kNm +17 3/kNm + 2/kNm = 2/kNm 內(nèi)墻使用 300mm 厚的灰砂磚， ? =18kN/m3,兩側(cè)均為 20mm 厚的抹灰層，則內(nèi)墻的單位面積重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 18 3/kNm +17 3/kNm 2= 2/kNm 三．門窗單個(gè)重力荷載計(jì)算 除大門為玻璃門 2= /kN m? ，辦公室為木門 2= /kN m? 窗：全部使用鋁合金玻璃窗 2= /kN m? 重力荷載代表值 重力荷載代表值指該建筑物的相關(guān)構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值和可變荷載組合值之和。 則單位面積內(nèi)的重力荷載為： 3/kNm +17 3/kNm 2= 2/kNm 屋面女兒墻： （ +） 2=122m2 女兒墻自重： G=122 2=244kN 板： G= = 活荷載： G= 綜合以上計(jì) 算得： G1=+++= G2=++++748++++9+= G3=G4=(+)*2+748+++++=116 G5=++374+++++244++76= 所以，地震荷載集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值 Gi，可由下圖 41 表示： 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 18 圖 41 地震荷載集中于各樓層標(biāo)