【文章內容簡介】 為三級，設計基本地震加速度為 ，設計地震分組為第三組，房屋建筑抗震設防類為丙類，建筑場地類別為 II 類，基本風壓為 ，地 面粗糙度為 C 類，結構耐火等級為二級。 成都恒運投資有限公司辦公樓 10 圖 柱網(wǎng)布置 結構布置簡述 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、立面及剖面的設計，分別見建筑圖。主體結構共 5層，一層層高為 ,二至 五 層層高均為 。外墻為 240mm 厚的 普通 磚砌筑 ，內墻為 200mm厚的普通磚墻 ,門為木門 ,窗為鋁合金窗 考慮建筑的使用功能和需要，該 辦公樓底層為 ， 2 至 5 各層為 ，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構 。 柱網(wǎng)采用 ,主梁縱橫向布置 ,以橫向為主，橫向設次梁 ,以減小板的面積。柱 非 偏心布置，立面上柱突出外墻。次梁沿橫向布置 (見平面布置圖 )，板多為雙向板 ,部分為單向板。填充墻外墻厚 240mm，內墻厚 200mm,采用 普通 磚 墻 。于上部結構為框架體系 ,故采用柱下獨立基礎，地基承載力較大，采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎 ,施工速度快 ,便于機械化施工。 成都恒運投資有限公司辦公樓 11 梁柱截面尺寸的估算 （ 1）梁截面尺寸的估算 樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構 ， 樓板厚度取 100mm，梁截面高度按梁跨度的（ 1/12～ 1/8）估算，由此估算的梁截面尺寸見表 。 表 中還給出 了 各 層 梁 柱 和 板 的 混 凝 土 強 度 等 級 ， 其 設 計 強 度 C25 ( mmNfc ? , mmNft ? )。 表 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 （ bh ） 1 C30 300 600 200400 300 600 200 400 2~5 C30 300 600 200400 300 600 200 400 （ 2.）柱截面尺寸的估算 柱截面尺寸根據(jù)公式[]c NcNA f??估算。（ nFgN E??? ) N —— 柱組合的軸壓力設計值； ? —— 考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取 ，不等跨內柱取，等跨內柱取 ； F —— 按簡支狀態(tài)計算的柱的負荷面積，由結構平面布置圖可知邊柱及中柱的負荷面積分別為 m? 和 m? ； Eg —— 折算在建筑面積上的重力荷載代表值，近似取 12 kN/mm2； n —— 截面以上樓層層數(shù)； cA —— 柱截面面積； ? ?N? —— 框架柱軸壓比限制，結構的抗震等級可根據(jù)結構類型、地震烈度、房屋高度等因素，可確定該工程的抗震等級為三級，查軸壓比限值表可得其軸壓比限值為 ? ?N? =； cf —— 混凝土軸心抗壓強度設計值。 根據(jù)公式可得第一層柱截面面積為 : 成都恒運投資有限公司辦公樓 12 邊柱 23 98 319 mmA c ?? ??????? 中柱 23 mmAc ?? ??????? 如取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為 313mm 和 363mm。 根據(jù)上述計算結果并綜合考慮其他因素，本設計 1至 5層柱截面尺寸為 600mm?600mm 基礎埋深的確定 基礎選用獨立現(xiàn)澆階型基礎，基礎埋深去 ，基礎高度取 。 橫向框架計算簡圖如圖 所示。取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線 ， 梁軸線取至板底， 2~3 層柱高度即為層高，取 ，底層柱高度從基礎頂面取至一層板底h1=++=。 框架結構的計算簡圖如圖 (a)橫向框架 成都恒運投資有限公司辦公樓 13 (b)縱向框架 圖 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） 保護層： 30厚細石混凝土保護層 22 kN/m3 =防水層： 高 聚物 改性瀝青防水卷材 找平層： 20厚水泥砂漿 20kN/m3 =保溫層： 150 厚水泥蛭石 5kN/m3 =結構層： 100 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25kN/m 3=抹灰層： 20厚 水泥 砂漿 17k N/m3=合計 ： kN/m2 2． 1~4 層樓面 瓷磚 地面（ 10mm 面層 ， 20mm 水泥砂漿打底） kN/m2 結構層： 130厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25kN/m 3=抹灰層： 20厚混合砂漿 17kN/m 3=合計： 成都恒運投資有限公司辦公樓 14 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 kN/m2 樓面活荷載標準值 kN/m2 屋 面雪荷載標準值 SK=181。rS 0=0. 1=(式中 181。r為屋面積雪荷載分布系數(shù)，取為 ) 梁、柱、墻、窗、門重力荷載計算 梁、柱重力荷載的計算 梁、柱根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計算出單元長度上的重力荷載；對墻、門、窗等可計算出單位面積上的重力荷載。計算結果見表 所示。 表 梁、柱重力荷載標準值 層次 構件 b /m h /m Γ/ ( KN/m) β g /(KN/m) li /m n Gi /kN ∑G i /kN 1 邊橫梁 25 20 中橫梁 25 10 次梁 25 6 縱梁 25 36 柱 25 40 2~3 邊橫梁 25 20 中橫梁 25 10 次梁 25 20 縱梁 25 36 柱 25 40 注： 1）表中 β 為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)； g表示單位長度構件重力荷載； n為構件數(shù)量。 2）梁長度取凈長；柱長度取層高。 墻體重力荷載的計算 外墻為 240mm 厚 普通磚墻 ，外墻面 貼瓷磚 （ ） ,保溫層采用水泥蛭石 30mm 厚 (),內墻為 200mm 厚普通磚墻， 內墻面為 20mm 厚的抹灰，則外墻單位墻面重力荷載： +190. 24+17 + =內墻為 200mm 普通 ，兩側均為 20mm 厚抹灰，則內墻單 位面積重力荷載： 成都恒運投資有限公司辦公樓 15 190. 20+172= 門窗重力荷載的計算 木門單位面積重力荷載為 kN/m2；鋁合金窗單位面積重力荷載取 kN/m2 框架側移剛度計算 橫梁線剛度 ib 及柱線剛度 ic的計算過程分別見表 和表 ： 表 橫梁線剛度 ib 計算表 類別 層次 cE / N/mm2 b h /mm2 0I /mm4 l /mm 0IEc /l /Nmm 0IEc l /Nmm 2 0IEc /l /Nmm 邊橫梁 1 10 4 350500 10 9 6000 10 10 10 10 10 10 23 10 4 300500 10 9 6000 10 10 10 10 10 10 走道梁 1 10 4 350400 10 9 2400 10 10 10 10 10 10 23 10 4 300400 10 9 2400 10 10 10 10 10 10 表 Ic 計算表 層次 hc/mm Ec/(N/mm2) bh /mmmm Ic/mm4 EcIc/hc/ Nmm 1 5550 10 4 600600 10 10 10 10 2～ 3 3600 10 4 500500 10 9 10 10 柱的側移剛度 D計算 ,根據(jù)梁柱線剛度 K的不同 ,平面圖中柱可分為中框架中柱和邊柱 ,邊框架中柱和邊柱以及樓梯等 .計算結果見表 表 和表 。 表 D值 (N/mm) 層次 邊柱（ 14根） 中柱（ 14根） ∑ Di K α c Di1 K α c Di2 成都恒運投資有限公司辦公樓 16 3 9940 17592 385448 2 10540 17817 396998 1 9100 12197 298158 表 樓梯間框架柱側移剛度 D值 (N/mm) 層次 邊柱 C3， C8 中柱 D3， D8 ∑ Di K α c Di1 K α c Di2 3 13991 9940 47862 2 1． 280 14629 10540 50338 1 0． 505 10712 7582 36588 表 邊框架柱側移剛度 D值 (N/mm) 層次 邊柱（ 4根） A1,A10,D1,D10 中柱（ 4根） B1,B10,C1,C10 ∑D i K α c Di1 K αc Di2 3 8895 14291 92744 2 8477 15004 93924 1 8315 10861 76704 將上述不同情況下同層框架柱側移剛度相加 ,即得框架各層 層間側移剛度∑ Di見表 。 表 (N/mm) 層次 1 2 3 ∑D i 411450 541260 526054 由表 可見， ∑D1/∑D2=411450/541260= 故該框架是規(guī)則框架。 橫向水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算 橫向自振周期計算 橫向自振周期計算 (本建筑無突起部位 ) 成都恒運投資有限公司辦公樓 17 1 ( 6)nGi kkV G n???? () ????sj ijGii DVu 1/)( () ?? ??nk kT uU 1 )( () 結構頂點的假想側移計算過程見表 表 結構頂點的假想側移計算 層次 Gi/ KN V Gi/ KN ∑ Di/(N/mm) Δ181。i/mm 181。i/mm 3 7349． 93 526054 2 541260 1 411450 按公式 1 TTT ??? 計算基本周期 1T ，其中 T? 的量綱為 m，取 ? ? ，則 ： TT1 ????? ?? 水平地震作用及樓層 地震剪力計算 對于本建筑中，結構高度沒有超過 40m，質量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切變形為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，結構總水平地震標準值為： 1EK eqFG??? () 其中 , 1? 為相應于結構基本自振周期的水平地震影響系數(shù) , eqG 為結構等效總重力荷載。即： )( Eeq ?????? 本建筑所處地區(qū)為多遇地震，抗震設防烈度為 7度，基本地震加速度取 ，設計特征周期為 ，取 ? max= ) (T/T a ???? ?? ）（ 6 2 2 9 9 eq1EK ???? ? 因 Tg=0. 45= ﹥ T1 =，所以 不 考慮頂部附加水平地震作用。 各質點的水平地震作用按公式計算，將上述 n? 和 EKF 代入可得： 成都恒運投資有限公司辦公樓 18 EKn1j jjiii FHGHGF??? () 具體計算過程見下表，各樓層層間剪力按 ???nj ki FV 1計算，結果列于表 表 層次 iH /m iG / kN iiGH /kN iijjGHGH? iF /kN iV /kN 3 2 8330． 11 1911． 2 1 2621． 7 各質點水平地震作用及樓層地震作用剪力沿房屋高度的分布見圖 ：