某高層辦公樓土木畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-27 11:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工程概況此設(shè)計(jì)為11層框架剪力墻結(jié)構(gòu)房屋，位于綏化市，抗震設(shè)防烈度7度區(qū)，場(chǎng)地類(lèi)別Ⅱ類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組?；狙?基本風(fēng)壓[3]，地面粗糙度為C類(lèi)。根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》，該房屋為丙類(lèi)建筑，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，丙類(lèi)框剪結(jié)構(gòu)高度小于60m，假設(shè)剪力墻承擔(dān)的傾覆力矩超過(guò)50%，則其中抗震等級(jí)框架抗震等級(jí)為三級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)[2]。根據(jù)結(jié)構(gòu)使用功能要求，地下室、首層和各標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面示意圖見(jiàn)建筑平面施工圖，剖面示意圖見(jiàn)建筑剖面施工圖。 結(jié)構(gòu)布置根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)使用功能及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素的綜合分析，該建筑采用鋼筋砼框架剪力墻結(jié)構(gòu)。 截面尺寸估算 框架梁截面尺寸估計(jì)主梁： 截面高度 (－主梁計(jì)算跨度) 截面寬度 且 次梁： 截面尺寸 雙向板厚度可取板短邊尺寸：本設(shè)計(jì)取。估算梁板截面尺寸見(jiàn)表3—1?！”?—1 梁、板截面尺寸?。ǎ?橫向主梁bh縱向主梁bh斜向主梁bh次梁bh板⑥—? 跨— 跨—跨，—跨—跨，—跨 全部120300700300700300700300500 柱截面尺寸估算柱截面尺寸可根據(jù)軸壓比限值確定。初步按剪力墻承受的地震傾覆力矩大于總地震傾覆力矩的50%考慮，則查表可知該框架剪力墻體系，框架抗震等級(jí)為三級(jí)，查表的軸壓比限值＝。單位面積上的重力荷載代表值近似取12，砼強(qiáng)度等級(jí)取，為考慮地震作用后，~。邊柱取較大值，中柱取較小值則底層中柱及邊柱的截面面積為：邊柱：截面可取為中柱：截面可取另外，柱截面高度不宜小于，寬度不宜小于，高寬比不宜大于3，為避免剪切破壞，柱凈高與截面長(zhǎng)邊尺寸之比宜大于4。綜合分析，本工程各層柱截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級(jí)如表3—2所示。表3－2 各層柱截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級(jí)層次混凝土強(qiáng)度等級(jí)柱子截面／1～17007004～7650650 8～11600600 剪力墻布置根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 ：一、二級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻厚度不應(yīng)小于，且不應(yīng)小于層高的1/20。底部加強(qiáng)部位的墻厚，一、二級(jí)不宜小于200mm且不宜小于層高的1/16。本工程層高，,，則地下一層至三層可取280，四至七層取240mm，八至十一層取200mm。在、軸布置6道橫向剪力墻，在、軸布置4道縱向剪力墻，另外在樓電梯間處采用鋼筋砼墻。 計(jì)算簡(jiǎn)圖因該建筑設(shè)有整體剛度很大的地下室，因而底層柱的下端取至地下室的頂部。底層柱底簡(jiǎn)化為固支。本設(shè)計(jì)只對(duì)房屋的橫向進(jìn)行分析，因?yàn)閴Α⒅g沒(méi)有梁，可按鉸接連接考慮。 圖3—1 框架剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同分析計(jì)算簡(jiǎn)圖 剪力墻、框架剛度計(jì)算 剪力墻剛度計(jì)算 現(xiàn)以墻為例，說(shuō)明剪力墻剛度的計(jì)算方法，其他剪力墻剛度的計(jì)算結(jié)果列于表3—3。墻為帶翼緣的整截面墻，其有效翼緣寬度根據(jù)剪力墻間距，翼緣厚度和門(mén)窗間距三者計(jì)算，取較小值。本墻有效翼緣寬度按剪力墻的凈距考慮。T型截面為。L型截面為。 墻等效剛度計(jì)算墻的截面如圖3—2所示。1~3層： 圖3—2 W2墻截面圖 為翼緣寬度 為剪力墻截面高度 =5180mm 4~7層： =5140mm 8~12層： =5100mm 計(jì)算等效剛度時(shí)，式中、應(yīng)沿房屋高度取加權(quán)平均值。其中每層的混凝土等級(jí)為，故得 橫向總剪力墻的等效剛度等于各片橫向剪力墻等效剛度之和。表3—3 橫向剪力墻等效剛度計(jì)算表 墻編號(hào)層次截面圖墻類(lèi)別W—11~34~78~12164780014172001185000 整截面墻W—21~34~78~12236180020292001695000整截面墻墻編號(hào)層次截面圖墻類(lèi)別W—31~34~78~12208180017892001495000整截面墻W—41~34~78~12298480025584002132000 帶洞口的整截面墻墻編號(hào)層次截面圖墻類(lèi)別W—52片1~34~78~1213356001154400970000整截面墻W—61~34~78~12275800023880002010000整體小開(kāi)口其中（），/，（），/（） 框架剪切剛度計(jì)算 梁線(xiàn)剛度的計(jì)算各層各跨梁線(xiàn)剛度的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3—4，表中表示按矩形截面所計(jì)算的慣性矩；、分別表示中框架梁和邊框架梁的線(xiàn)剛度。表3—4 橫梁線(xiàn)剛度 計(jì)算表類(lèi)別層次 /mm 各橫梁1~113007007200斜梁1~113007005091 柱線(xiàn)剛度的計(jì)算各層各列柱線(xiàn)剛度計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3—5。表3—5 柱線(xiàn)剛度 計(jì)算表層次170070042002~370070039004~765065039008~116006003900 柱側(cè)移剛度計(jì)算現(xiàn)以第四層B列10軸柱為例說(shuō)明計(jì)算方法。其余各層柱側(cè)移剛度計(jì)算見(jiàn)表3—6所示。（H列同B列，A列同K列，略）表3—6 柱的側(cè)移剛度D(N/mm)計(jì)算表 列柱的側(cè)移剛度D(N/mm)計(jì)算表 層次軸柱軸柱12~34~78~11列柱的側(cè)移剛度D(N/mm)計(jì)算表 層次軸柱軸軸112~34~78~11列柱的側(cè)移剛度D(N/mm)計(jì)算表 層次軸柱軸軸112~34~78~11斜邊柱的側(cè)移剛度D(N/mm)計(jì)算表 層次左柱右柱12~34~78~11 總框架的剪切剛度計(jì)算 本設(shè)計(jì)只考慮橫向，所以無(wú)壁式框架。總框架的剪切剛度只需計(jì)算框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中框架的剪切剛度。計(jì)算過(guò)程和結(jié)果見(jiàn)表3—7。表3—7 總框架各層剪切剛度計(jì)算表層次142002~339004~739008~113900總框架的剪切剛度按式（3—1）計(jì)算： （3—1）在框架剪力墻協(xié)同工作中總框架剪切剛度計(jì)算結(jié)果為：計(jì)算結(jié)構(gòu)剛度特征值：框架與剪力墻按鉸接考慮，因此 重力荷載及水平荷載計(jì)算 重力荷載[3] 屋面荷載上人保溫屋面 單位： 30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 22＝PPC乙丙多層復(fù)合防水卷材 20厚水泥砂漿找平層 20＝ 150厚水泥蛭石保溫層 6＝120厚鋼筋混凝土板 25＝3V型輕鋼龍骨吊頂 合 計(jì) 屋面雪載 屋面活載（上人屋面） 樓面荷載樓面恒載 單位：20厚花崗巖地磚 20厚水泥砂漿打底 120厚鋼筋砼板 V型輕鋼龍骨吊頂 合 計(jì) 樓面活載 辦公樓 會(huì)議室 走廊、門(mén)廳、樓梯 廁所 梁、柱、墻及門(mén)、窗重力荷載 計(jì)算梁重力荷載時(shí)應(yīng)從梁截面高度中減去板厚[5]。本設(shè)計(jì)因設(shè)有吊頂，故梁表面沒(méi)有粉刷層。橫向主梁、縱向主梁、斜向主梁、次梁的重力荷載見(jiàn)表3－8 ，3－9 ，3－10 ，3－11。表中分別表示梁截面凈高度和凈跨度，表示單位長(zhǎng)度梁重力荷載，鋼筋混凝土容重取。表3—8 橫向主梁重力荷載計(jì)算表類(lèi)別層次 根數(shù)AB跨1～334～73 8～113BE跨1～344～74 8～114EH跨1～344～74 8～114HK跨1～334～73 8～113表3—9 縱向主梁重力荷載計(jì)算表類(lèi)別層次根數(shù)⑥—⑧軸1～334～738～113⑧—⑩軸1～344～748～114⑩—?軸1～344～748～114?—?軸1～334～738～113表3—10 斜向主梁重力荷載計(jì)算表類(lèi)別層次根數(shù)AB跨1～344～748～114HK跨1～344～748～114表3—11 次梁重力荷載計(jì)算表類(lèi)別層次根數(shù)AB跨1～112BE跨1～112EH跨1～112HK跨1～112其余1～11
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