【文章內(nèi)容簡介】 各層重力荷載代表值計(jì)算1. 樓梯重力荷載代表值計(jì)算 該辦公樓采用雙跑平行現(xiàn)澆板式鋼筋混凝土樓梯。其中，首層與其他標(biāo)準(zhǔn)層樓梯尺寸不同，首層樓梯梯段水平投影長為,標(biāo)準(zhǔn)層樓梯梯段水平投影長為。1）首層首層樓梯的斜板的水平投影凈長斜板的斜向凈長斜板厚度取,踏步高則斜板的計(jì)算高度為為使計(jì)算更加方便，取一跑樓梯（包括斜板、休息平臺(tái)、平臺(tái)梁），分別取一半進(jìn)行計(jì)算：斜板結(jié)構(gòu)： 樓梯間表面做法： 休息平臺(tái) 板厚取h=100mm平臺(tái)梁為的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長1800mm樓梯間板底抹灰：首層一跑樓梯的重力荷載代表值為：2）標(biāo)準(zhǔn)層標(biāo)準(zhǔn)層樓梯的斜板的水平投影凈長斜板的斜向凈長斜板厚度取,踏步高則斜板的計(jì)算高度為為計(jì)算各層樓梯重力荷載代表值方便，取一跑樓梯進(jìn)行計(jì)算，即一跑樓梯包括斜板，休息平臺(tái)和平臺(tái)梁，分別取一半進(jìn)行計(jì)算： 斜板結(jié)構(gòu)： 樓梯間表面做法： 休息平臺(tái) 板厚取h=100mm 平臺(tái)梁為的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長1800mm: 樓梯間板底抹灰： 標(biāo)準(zhǔn)層一跑樓梯的重力荷載代表值為：表23 各樓層重力荷載代表值計(jì)算樓層荷載類型構(gòu)件計(jì)算過程6層恒載女兒墻與壓頂(+)2+(+)2=(KN)門窗(29+171+3+2+2+3+2)=81(KN)81247。2=(KN)外墻14+2+3+(25+)(24+2)2=(KN)247。2=(KN)內(nèi)墻21+2+74+72++2+(25+)(+)(171+1+3+2)(2+2)=(KN)247。2=(KN)屋面17=(KN)梁、柱+247。2=(KN)電梯機(jī)房 及水箱重1500(KN)(參考數(shù)據(jù))活載雪荷載1750%=50%=(KN)5層恒載門窗(29+121+5+2+2+3+1)=(KN)247。2+=+=(KN)外墻計(jì)算同上 (KN)(KN)內(nèi)墻16+2+75+++72+2++(25+)(+)(121+3+3+1)(2+2)=(KN)247。2+=+=(KN)樓面2+(23)=2984(KN)梁、柱+=(KN)樓梯763=228(KN)活載辦公室、走廊衛(wèi)生間(++2+)=(KN)樓梯33=(KN)合計(jì)(+)50%=50%=(KN)4層恒載門窗(29+131+5+2+2+3+2)=(KN)247。2+=+=(KN)外墻計(jì)算同上 (KN)(KN)內(nèi)墻20+2+74+72++2+(25+)(+)(131+3+3+2)(2+2)=(KN)247。2+=+=(KN)樓面計(jì)算同上 2984(KN)梁、柱+=(KN)樓梯7632=456(KN)活載辦公室、走廊衛(wèi)生間(++2+)=(KN)樓梯33=(KN)合計(jì)(+)50%=50%=(KN)3層恒載門窗計(jì)算同上 (KN)(KN)外墻計(jì)算同上 (KN)(KN)內(nèi)墻計(jì)算同上 (KN)(KN)樓面計(jì)算同上 2984(KN)梁、柱計(jì)算過程同5層 (KN)樓梯7632=456(KN)活載辦公室、走廊衛(wèi)生間(++2+)=(KN)樓梯33=(KN)合計(jì)(+)50%=50%=(KN)1層恒載門窗(29+141+3+3+2+3+2+2)=(KN)247。2+=(KN)外墻14+2+3+(25+)(24+2+2)2=(KN)／+=(KN)內(nèi)墻20+2+74+7+72++2+(25+)(+)(141+1+1+5+2)(2+2)=(KN)／+=(KN)樓面計(jì)算同上 2984(KN)梁、柱+／+247。2=(KN)樓梯763+783=462(KN)活載辦公室、走廊衛(wèi)生間(++2+)=(KN)樓梯33=(KN)合計(jì)(+)50%=50%=(KN)重力荷載代表值(KN)重力荷載設(shè)計(jì)值(KN)∑G6=∑G6=∑G5=∑G5=∑G4=∑G4=∑G3=∑G3=∑G2=∑G2=∑G1=∑G1= 橫向框架的水平地震作用和位移計(jì)算框架梁柱線剛度計(jì)算考慮現(xiàn)澆樓板對梁剛度的加強(qiáng)作用?？蚣芰旱木€剛度計(jì)算見表24，框架柱的線剛度計(jì)算見表25。其中。表24 框架梁的線剛度計(jì)算框架梁位置截面bh(m178。)混凝土強(qiáng)度等級(jí)彈性模量EC(KN/m178。)跨度L(m)慣性矩(m4)Ib=(邊框) Ib=(中框)(KNm)邊框架梁C30107 104C30107 104中框架梁C30107 104C30107 104表25 框架柱的線剛度計(jì)算框架柱位置截面bh(m178。)混凝土強(qiáng)度等級(jí)彈性模量EC(KN/m178。)高度L(m)慣性矩 (m4)(KNm)首層柱C301071042~6層柱C30107104柱的側(cè)移剛度D計(jì)算考慮梁柱的線剛度比，用D值法計(jì)算柱的側(cè)移剛度，其中：2~6層：，首層：；2~6層： ，首層：；計(jì)算數(shù)據(jù)見表26。表26 柱的側(cè)移剛度D值計(jì)算樓層根數(shù)2~6層A/D軸邊框邊柱10413490 2A/D軸中框邊柱16764 6B/C軸邊框中柱24949 2B/C軸中框中柱29402 6(KN／m)134904＋1676412+249494＋2940212=1015260首層A/D軸邊框邊柱104 11062 2A/D軸中框邊柱 12148 6B/C軸邊框中柱 14691 2B/C軸中框中柱 15975 6(KN／m)110624+1214812+146914+1597512=646512（1）采用假想頂點(diǎn)位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期結(jié)構(gòu)在重力荷載代表值作用下的假想頂點(diǎn)位移計(jì)算見表27。表27 假想頂點(diǎn)位移計(jì)算樓層61015260 51015260 41015260 31015260 21015260 1646512 假想頂點(diǎn)位移計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期的計(jì)算公式為：考慮本框架結(jié)構(gòu)非承重磚墻的影響，取周期折減系數(shù)，則結(jié)構(gòu)的基本自振周期為：（2）采用能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)自振基本周期的公式為：計(jì)算過程見表28。表28 能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期樓層6 5 4 3 2 1 總 計(jì) 將計(jì)算結(jié)果代入自振周期計(jì)算公式，則本框架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻、高度不超過40m，并以剪切變形為主（房屋高寬比小于4），故采用底部剪力法計(jì)算橫向水平地震作用。地震影響系數(shù)。本工程所在場地為7度設(shè)防，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場地土為Ⅲ類，結(jié)構(gòu)的基本自振周期采用頂點(diǎn)位移法的計(jì)算結(jié)果，即。由已給出的抗震信息知，=，=。因，則地震影響系數(shù)為：式中為衰減指數(shù)，；為阻尼調(diào)整系數(shù)。因此，地震影響系數(shù)為：1) 各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、樓層地震剪力及樓層層間位移計(jì)算。對于多質(zhì)點(diǎn)體系，結(jié)構(gòu)底部總橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：因?yàn)?，所以需要考慮頂部附加水平地震作用的影響。頂部附加系數(shù)為：則頂部附加水平地震作用為：即計(jì)算各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)而求出各樓層地震剪力及樓層層間位移，計(jì)算過程見表29。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪出水平地震作用下的計(jì)算簡圖（圖21）。圖21 水平地震作用下的計(jì)算簡圖2) 剛重比和剪重比驗(yàn)算。為保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，需進(jìn)行結(jié)構(gòu)剪重比和剛重比驗(yàn)算。剪重比為水平地震樓層剪力與該層重力荷載（代表值）的比值?？刂萍糁乇龋菍幼钚〉卣鸺袅ο禂?shù)）主要是為了控制各樓層的最小地震剪力，確保結(jié)構(gòu)安全性。驗(yàn)算公式為：剛重比為剛度與重量（設(shè)計(jì)值）的比值。控制剛重比主要是為了控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以免產(chǎn)生滑移和傾覆。驗(yàn)算公式為：各層的剪重比與剛重比計(jì)算見表210。表29 各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、樓層地震剪力及樓層層間位移計(jì)算樓層625251784 910489 1015260 5204406 910489 1015260 4170651 910489 1015260 3131514 910489 1015260 292950 910489 1015260 159184 910489 646512 樓層最大位移與樓層層高之比：故滿足位移要求，結(jié)構(gòu)的抗震變形驗(yàn)算通過。表210 各層剪重比和剛重比計(jì)算樓層（代表值，kN）（設(shè)計(jì)值，kN）（剪重比）（剛重比）610152603959514 510152603959514 410152603959514 310152603959514 210152603959514 16465123555816 由《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB 500112001 》，樓層最小剪力系數(shù)值=，由表210知，滿足剪重比的要求。 橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力計(jì)算橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力計(jì)算采用D值法。下面以③軸線橫向框架為例，進(jìn)行水平地震作用下的框架內(nèi)力計(jì)算。步驟如下：①將框架各樓層的層間總剪力，按各柱的側(cè)移剛度（D值）在該層總側(cè)移剛度所占比例分配到各柱，即可求得第i層第j柱的層間剪力；②根據(jù)求得的各柱層間剪力和修正后的反彎點(diǎn)位置y，即可確定柱端彎矩和；③由節(jié)點(diǎn)平衡條件，梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點(diǎn)左右梁端彎矩之和按線剛度比例分配，可求出各梁端彎矩；④由梁的平衡條件求出梁端剪力，第i層第j柱的軸力即為其上各層節(jié)點(diǎn)左右梁端剪力代數(shù)和。1. 確定反彎點(diǎn)高度y式中——標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比； ——因上、下層梁剛度比變化的修正值。對于首層不考慮值，且上、下層梁剛度相同，故本框架不考慮值； ——因上層層高變化的修正值，可根據(jù)和由表查得； ——因下層層高變化的修正值，可根據(jù)和由表查得；反彎點(diǎn)高度比的計(jì)算列于表211。表211 反彎點(diǎn)高度比y計(jì)算樓層A/D軸中框邊柱B/C軸中框中柱樓層A/D軸中框邊柱B/C軸中框中柱1= y0=α2= y2=== y0=α2= y2=0=4= y0=α2=1 y2=0α3=1 y3 =0== y0=α2=1 y2=0α3=1 y3=0=2= y0=α2=1 y2=0α3= y3=== y0=α2=1 y2=0α3= y3==5= y0=α2=1 y2=0α3=1 y3=0== y0=α2=1 y2=0α3=1 y3=0=3= y0=α2=1 y2=0α3=1 y3=0== y0=α2=1 y2=0α3=1 y3=0=6= y0=α2=1 y3=0== y0=α2=1 y3=0 =2. 柱端彎矩及剪力計(jì)算各柱所分配剪力：式中——第i層第j根柱所分配的地震剪力； ——第i層樓層剪力； ——第i層第j根柱的側(cè)移剛度； ——第i層所有各柱側(cè)移剛度之和；柱端彎矩：水平地震作用下的柱端剪力和柱端彎矩計(jì)算見表212。表212 水平地震作用下的柱端彎矩及剪力計(jì)算柱樓層yyhA/D軸616764 1015260 516764 1015260 416764 1015260 316764 1015260