教學樓現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計(編輯修改稿)
2025-05-14 00:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 別總計算長度（m）墻計算高度（m）墻厚計算值（m）荷載標準值（KN/m2）總 重（KN）女兒墻1．40．2411外墻7內(nèi)墻77合計屋面板及樓板恒載、活載計算同一～四層 樓板恒載、活載計算（）： 樓板面積： – –2=（m2） 樓梯面積: +2=（m2）恒載=樓梯恒載+樓板恒載: + = 活載：（+2）+（ – –2） =雪載：=由以上計算可知，五層重力荷載代表值為G5=G 恒+G活= + + + + = 集中于各樓層標高處的重力荷載代表值G i的計算結(jié)果如下圖所示：圖59 重力荷載代表值 6 水平荷載計算垂直作用在建筑物表面的風荷載按下式計算：= (61)式中 —風荷載標準值（kN/m2）； —高度z處的風振系數(shù)；s —風荷載體型系數(shù)；—風壓高度變化系數(shù)；—基本風壓 （kN/m2）。 根據(jù)所給條件：基本風壓 Wo = kN/m2 。 則 風壓高度變化系數(shù)z 由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》確定橫向風荷載的標準值Wk為：Wk=zszWo表61 Wk值計算表離地高度UzBsUsWohihjWk 圖61 風荷載示意圖表62 側(cè)移值計算表WkVjED△u△u/h框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：Vij=DijV i /∑Dij (63)M bij=Vijyh (64)M uij=Vij（1y）h (65)y=yn+y1+y2+y3 (66)注：yn框架柱的標準反彎點高度比。 y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。 yy3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。 y框架柱的反彎點高度比。第1層A、D柱的反彎點高度為：查表得 y0= y1=0 y2=0 y3=0 所以y=同理可算出各層的反彎點高度，各層的反彎點高度詳見彎矩計算表中。表63 A、D柱彎矩計算表層號hi /mKV∑DijDi/∑DijDiViyyhMc上Mc下Mb總5506661130545066611305350666113052506661130516197213818表64 B、C柱彎矩計算表層號hi /mKV∑DijDi/∑DijDiViyyhMc上Mc下Mb總5506661402845066614028350666140282506661402816197217168表65 風載作用下柱端剪力和軸力計算圖層次AB,CD梁剪力計算BC梁剪力計算柱軸力計算M1M2lVA,DM3M4lVB,CA,D柱軸力B,C柱軸力53 43 33 23 13 圖62 風荷載作用下框架的彎矩剪力及軸力圖 地震荷載計算 橫向自振周期的計算 橫向自振周期的計算采用結(jié)構(gòu)頂點的假想位移法。基本自振周期T1（s）可按下式計算：T1= （uT）1/2 (67)注：uT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點位移。ψT結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)。uT按以下公式計算：VGi=∑Gk (68)（△u）i= VGi/∑D ij (69) uT=∑（△u）k (610)注： ∑D ij 為第i層的層間側(cè)移剛度。 （△u）i為第i層的層間側(cè)移。 （△u）k為第k層的層間側(cè)移。 s為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算過程見下表，其中第四層的Gi為G4和Ge之和。表66 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算層次Gi（KN）∑D i（N/m）△ui（m）ui（m）575999010－310－3475999010－310－3375999010－310－3275999010－310－3192958010－310－3T1= （uT）1/2 =(10－3)1/2=(s) 水平地震作用及樓層地震剪力的計算本結(jié)構(gòu)高度不超過40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，即：結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值GeqGeq=∑Gi=（+3+）=（KN） 計算水平地震影響系數(shù)а1查表得二類場地近震特征周期值Tg=。查表得設防烈度為7度的аmax=結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標準值FEkFEk=а1Geq = =（KN）==＞T1=，所以不考慮頂部附加水平地震作用。各質(zhì)點橫向水平地震作用按下式計算： Fi=GiHiFEk（1δn）/（∑GkHk） (611)地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為 Vi=∑Fk（i=1，2，…n） (612)計算過程如下表：表67 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次Hi（m）Gi（KN）GiHi（KNm）GiHi/∑GjHjFi（KN）Vi（KN）54321∑各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖： 圖63 水平地震剪力作用分布 多遇水平地震作用下的位移驗算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移（△u）i和頂點位移u i分別按下列公式計算：（△u）i = Vi/∑D ij (613)u i=∑（△u）k (614)各層的層間彈性位移角θe=（△u）i/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值[θe]1/550。計算過程如下表：表6－8 橫向水平地震作用下的位移驗算層次Vi（KN）∑D i（N/mm）△ui （m）ui（m）hi（m）θe=（△u）i /hi57599901/244647599901/152837599901/119327599901/104019295801/1197由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，1/10401/550，滿足規(guī)范要求。 水平地震作用下框架內(nèi)力計算計算5號軸線橫向框架的內(nèi)力：表69 各層柱端彎矩及剪力計算（A、D柱）層次hi（m）Vi（KN）∑D ij（N/mm）1,4號柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）M 上（KNm）M 下（KNm）575999011305475999011305375999011305275999011305192958013818表610 各層柱端彎矩及剪力計算（B、C柱）層次hi（m）Vi（KN）∑D ij（N/mm）2，3號柱Di2（N/mm）Vi2（KN）ky（m）M 上（KNm）M下（KNm）5759990140284759990140280．503759990140282759990140280．50192958017168梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計算： M l b=i l b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） (615) M r b=i r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） (616) V b=（M l b+ M r b）/ l (617) Ni=∑（V l b V r b）k (618 )具體計算過程見下表： 表611 梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算層次AB梁 BC梁BC梁柱軸力M1bM2blVbM3bM4blVb邊柱N中柱N5343332313 圖64 地震荷載作用下框架的彎矩剪力及軸力圖 7框架的內(nèi)力組合結(jié)構(gòu)抗震等級：根據(jù)《抗震規(guī)范》，本方案為三級抗震等級?？蚣芰簝?nèi)力組合：本方案考慮了七種內(nèi)力組合，+ ,*SGk+*SWk , *SGk+**(SQk+SWk), *SGk+*SEk, *SGk+*(*SQK+*SWK) , 考慮到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性內(nèi)力重分布
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