【導讀】求，完成桂林晨華綜合辦公樓的建筑、結(jié)構設計。建筑圖包括總平面圖及說明，首層、標準層和屋頂平面圖，正立面和背立面圖，樓梯和電梯井的剖面圖，以及若干詳圖。置鋼筋混凝土剪力墻，作為抗側(cè)力構件與框架協(xié)調(diào)工作，使結(jié)構具有良好的抗震性能?？紤]畢業(yè)設計的特殊要求，以手。算為主、電算為輔。畢業(yè)設計的成果符合現(xiàn)行規(guī)范的要求，因而是合理可行的。

　　

【正文】 240 厚鋼筋混凝土墻 25kN/m3 =6kN/m2 合計 采用鋁合金玻璃窗，房間門用木門，底層入口門用鋁合 金門，其單位面積重力荷載為 鋁合金玻璃門、窗 木 門 圖 221 動力計算簡圖 7=mmmG 1G 2G 3G 4G 5G 6G 7G 8G 9桂林理工大學本科畢業(yè)設計論文 23 重力荷載代表值 結(jié)構抗震分析時所采用的計算簡圖如圖 222所示。集中于各質(zhì)點的 重力荷載代表值 Gi 為計算單元范圍內(nèi)各層樓面上的 重力荷載代表值及上、下各半層的墻、柱等重力荷載。 計算 Gi 時，各可變荷載的組合值系數(shù)取 ，屋面上的可變荷載取 活 荷載。 1）質(zhì)點 2 的重力荷載代表值： 窗面積： 17+ 4+ 4+ 2= 門面積： 1 18+ 4+ 3= 外墻面積（不包括窗）： = 內(nèi)墻面積（不包括門）：（ 18 +20 ） = 剪力墻面積（不包括門、窗）： （ 4 +2 +2 ） = 則第二層 板重： （ +2） = 梁重： 柱重： 剪力墻重： = 外墻重： = 內(nèi)墻重： = 門重： = 窗重： = 則第二層重力荷載代表值為： G2=+++++++ = 2）總重力荷載代表值 集中于各質(zhì)點的重力荷 載代表值為： G1= G2～ G7= G8= G9= 則總重力荷載代表值為： GE=∑ Gi=+ 6++=59688kN 水平地震荷載計算 對高度不超過 40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構，可采用底部剪力法。 結(jié)構基本自振周期 假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值 iG 視作水平荷載來計算結(jié)構頂點側(cè)移μ T進一步簡化為均布荷載 q，得： 桂林理工大學本科畢業(yè)設計論文 24 ??? ? 9 6 8 8HGq i ； 在均布荷載作用下，由剪力墻單獨承受水平荷載時的頂點位移為： ??? ???? 644 4 558 0 518eqEIqH 在頂點處， Z=，由 1ZH? ??， ? = 查表得框 — 剪結(jié)構在均布荷載作用下的頂點位移系數(shù)為 ，則： ???? ? 對質(zhì)量和剛度沿高 度均勻的框 — 剪結(jié)構，結(jié)構自震周期由頂點側(cè)移確定，按下式計算： 1T = ψ T sT ????? 總水平地震作用 該場地土類別為 II 類，場地特征周期 ? ， TgT15Tg，故衰減系數(shù) γ 應取。 7 度抗震，多遇地震時， max? =。阻尼比應取 ，則阻尼調(diào) 整系數(shù)η 2 取。 地震影響系數(shù)： 0 7 )3 6 ()( m a x2 ???? ??? ?TT g 結(jié)構等效總重 力 荷載代表值為： Geq== 59688= 結(jié)構總水平地震作用標準值為： FEK = 1? Geq= = 各樓層質(zhì)點的水平地震作用 因為 ? ， sTsT g ??? ， 所以頂部附加地震作用系數(shù)： 0n?? 附加頂端集中荷載： 0n EKFF?? ? ? ?? ?? ??? nj jjiinEKnj jjiiiHGHGFHGHGF11)1( ? Fi計算過程及結(jié)果見表 225。 桂林理工大學本科畢業(yè)設計論文 25 表 225 各樓層質(zhì)點的水平地震作用 層號 iH (m) iG (kN) iiGH () iijjGHGH? iF (kN) iV (kN) iiFH () 9 8 7 6 5 4 3 2 1 ∑ 為后續(xù)計算方便，將各樓層質(zhì)點 i 的水平地震作用 Fi 和頂點附加水平地震作用nF? ，按基底彎矩和基底剪力相等的原則折算為倒三角形分布荷載和頂點集中荷載，如圖 222 所示： 由基底彎矩： mkNFHFFHHqM ii . 320 ???????? ? 基底剪力 : ? ?????? kNFFFqHV 9 0 920 得： q=， F=。 框架 — 剪力墻協(xié)同工作計算 框架 —— 剪力墻協(xié)同工作 計算簡圖如圖 223 所示：建筑物橫向 圖 222 荷載形式 所有框架、所有剪力墻所有連梁各自綜合在 一起，分別形成總框架、總剪力墻和總連梁。 mqF桂林理工大學本科畢業(yè)設計論文 26 q=22 總剪力墻 總連梁 總框架圖22 3 框剪協(xié)同工作計算簡圖 結(jié)構頂點位移以層間位移計算 考慮連梁塑性調(diào)幅其剛度折減系數(shù)取為 ， 重新計算 ? 值： 440 . 5 5 2 0 2 . 1 9 1 0 1 1 1 . 2 1 0BC k N m? ? ? ? ? ? 10)( 6 621 ?? ?????eqFF EI CCH? 結(jié)構頂點位移為： 倒三角形荷載： mmmEIqHf wH 6 441 ???? ???? 頂點集中荷載： mmmEIPHf WH 6332 ???? ??? 各樓層標高處的位移計算結(jié)果見表 226。 表 226 位移計算 層號 標高 Z （ m） ZH?? 倒三角形分布荷載 頂點集中荷載 總位移 12( ) ( ) ( )y y y? ? ???(mm) 層間位移iy? （ mm） 1(1)()Hyy? 1()y? （ mm） 2(2)()Hyy? 2()y? (mm) 8 桂林理工大學本科畢業(yè)設計論文 27 7 6 5 4 3 2 1 由表 226 可知： 層間位移： ????????????55012 5 3m a xhy（滿足要求） 頂點位移： ???????????5501338 3)(Hy S（滿足要求） 總剪力墻、總框架和總連梁的內(nèi)力 按折算倒三角形荷載計算懸臂剪力 (1)()V ? 及其基底剪力 ??10V 和基底彎矩 ??10M ；按折算頂端集中荷載計算懸臂剪力 (2)()V ? 及其基底剪力 ??20V 和基底彎矩 ??20M 。 ? ? ? ?11 20( ) (1 )VV???? kNqHV )1(0 ????? kNFVV )()( 0)2( ??? ?? mkNqHM ?????? 4 1 7 23)1(0 mkNFHM ????? 7 5 0 0 1)2(0 總懸臂剪力： )1()1()()()( 22)1(0)2()1(0 ???????? ????? FVVVV 由 ?? 查圖表計算各樓層標高 處總剪力墻彎矩系數(shù) ??1(1)0()wMM ?、 (2)(2)0 ()wMM ?，從而求得剪力墻彎矩 ( 1 ) ( 2 )( ) ( ) ( )w w wM M M? ? ???，計算結(jié)果見表 227。 桂林理工大學本科畢業(yè)設計論文 28 表 227 總剪力墻彎矩計算表 層 號 標高 Z （ m） ZH?? 倒三角形分布荷載 頂點集中荷載 (1 ) ( 2 )( ) ( ) ( )w w wM M M? ? ??? （ kN?m） (1)(1)0()wMM ? (1)()wM ?（ kN?m） (2)(2)0 ()wMM ? (2)()wM ? （ kN?m） 8 7 6 5 4 3 2 1 0 查圖表得各樓層中間標高處剪力系數(shù) (1)(1)0()wVV ?， (2)(2)0 ()wVV ?,從而得 ? ?39。wV ? ，計算過程及結(jié)果見表 228。 表 228 總剪力墻 39。( )wV ? 計算表 層號 標高 Z （ m） ZH?? 倒三角形荷載 集中荷載 總荷載 (1)(1)0()wVV? (1)()wV ?（ kN） 0(2)(2)()wVV? (2)()wV ? (kN) (1) (2)39。( ) ( ) ( )w w wV V V? ? ??? (kN) 8 7 6 5 4 3 2 桂林理工大學本科畢業(yè)設計論文 29 1 0 總剪力墻剪力 ()wV? ，總框架剪力 ()fV? 和總連梁約束彎矩 ()m? 之和為倒三角形荷載： ? ? ? ?( 1 )1 1( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) 2 0( 1 )0 ()( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 1 ) wf F w VV m V V V VV ?? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ? ??????? 頂點集中荷載： ( 2 )( 2 ) ( 2 ) ( 2 )0( 2 )0 ()( ) ( ) ( ) 1 wfF VV m V VV ?? ? ? ????? ? ? ????? ?? ( 1 ) ( 2 ) ( 1 ) ( 2 )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )f f f F FV m V m V m V V? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 總框架剪力： )()(10)( )()( 44 ???? FFFBF Ff VVVCC CV ??? ???? 總連梁線約束彎矩： )()(10)( )()( 44 ???? FFFBF B VVVCC Cm ??? ???? 總剪力墻剪力： ( ) 39。 ( ) ( )wwV V m? ? ??? 計算過程及結(jié)果見表 229。 表 229 總連梁線約束彎矩 ? ?m? 、總框架剪力 ? ?fV ? 和總剪力墻剪力 ? ?wV ? 層號 標高Z （ m） ZH?? 倒三角形荷載 集中荷載 總荷載 ? ?m?（ kN） ()fV? （ kN） ()wV? （ kN） (1)(1)0()FVV? (1) ()FV? (kN) (2)(2)0 ()FVV? (2)()FV ? (kN) ()FV? () 8 () 2 7 () 6 6 () 5 5 () 3 4 () 5 桂林理工大學本科畢業(yè)設計論文 30 3 () 3 2 () 1 1 () 9 0 6 總框架剪力的調(diào)整 = (+)=， maxfV， = =。 對總框架剪力 ? 的樓層，樓層 fV 取 maxfV， 和 。則本設計中各層 fV 均取 。各層框架總剪力調(diào)整后，按調(diào)整前后的比例放大各柱和梁的剪力和端部彎矩，柱軸力不放大 。 總剪力墻在結(jié)構底部承擔地震彎矩： %50% ??? 因此符合《 高層建筑混凝土結(jié)構技術規(guī)程 》的要求。 連梁內(nèi)力計算 1～ 8層計算簡圖如圖 224所示。 l39。lclM 21圖224 一端剛域連梁計算簡圖M 12M b12桂林理工大學本科畢業(yè)設計論文 31 連梁截面尺寸： 240 500mm， ? 。 連梁剛域長度