【導(dǎo)讀】本工程為洛陽(yáng)市西城區(qū)辦公樓工程，采用框架結(jié)構(gòu)，主體為六層，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，近震，場(chǎng)地類(lèi)別為II類(lèi)場(chǎng)地。向?yàn)槲髂?，基本風(fēng)壓，基本雪壓KN/M。用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)貫徹“實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)規(guī)范，認(rèn)真考慮影響設(shè)計(jì)的各項(xiàng)因素。小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。利的一組或幾組內(nèi)力組合。選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。完成了平臺(tái)板，梯段板，平臺(tái)梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制。算，本設(shè)計(jì)采用樁基礎(chǔ)，對(duì)基礎(chǔ)承臺(tái)和樁進(jìn)行了受力和配筋計(jì)算。面的科學(xué)性考慮?？傊?，適用、安全、經(jīng)濟(jì)、使用方便是本設(shè)計(jì)的原。設(shè)計(jì)合理可行的建筑結(jié)構(gòu)方案是現(xiàn)場(chǎng)施工的重要依據(jù)。cE－混凝土彈性模量；C20－表示立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為20N/2mm的混凝土強(qiáng)度等級(jí)；A－構(gòu)件截面面積；I－截面慣性矩；－永久荷載分項(xiàng)系數(shù)；－可變荷載分項(xiàng)系數(shù)；ekF－結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；T－結(jié)構(gòu)自振周期；

　　

【正文】 則女兒墻的自重： 2m 2 2/KN m = 2. 七層女兒墻 ( ) ? ? ? ――――――――――――――――――――――――――――― 則女兒墻的自重： 2 2/KN m 2m = 167。 梁，柱，墻，板，門(mén)窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值匯總 一 .梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值匯總表： 表 51 梁重力荷載標(biāo) 準(zhǔn)值匯 總 構(gòu)件 層次 b/m h/m g/KN Li/m Gi Li n Gi/KN 橫梁 1～ 6 7 層 走道 梁 1～ 6 7 層 次梁 1～ 6 7 層 縱梁 1～ 6 7 層 二 . 門(mén)重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值匯總表： (除大門(mén)為玻璃門(mén) /KN m ，辦公室為木門(mén) /KN m ) 表 52 門(mén)重力荷載標(biāo) 準(zhǔn)值匯 總 底層： 門(mén)標(biāo)號(hào) 尺寸 數(shù)量 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 M1 22 個(gè) GM1= 22=11KN M2 4 個(gè) GM2= 4= M5 3 個(gè) GM3= 3= M4 16 個(gè) GM4= 16= 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 ∑ = 標(biāo)準(zhǔn)層： 門(mén)標(biāo)號(hào) 尺寸 數(shù)量 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 M1 18 個(gè) GM1= 18=9KN M2 8 個(gè) GM2= 8= M3 4 個(gè) GM3= 4= M4 16 個(gè) GM4= 16 = ∑ = 頂層 門(mén)標(biāo)號(hào) 尺寸 數(shù)量 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 M1 4 個(gè) GM1= 4=2KN ∑ =2KN 三 .窗自重： 均為鋼框玻璃窗 /KN m 表 53 窗重力 荷載 標(biāo)準(zhǔn) 值匯 總 底層： 門(mén)標(biāo)號(hào) 尺寸 數(shù)量 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 C1 24 個(gè) GC1= 24= C5 4 個(gè) GC5= 4= C6 2 個(gè) GC6= 2= ∑ = 標(biāo)準(zhǔn)層： 門(mén)標(biāo)號(hào) 尺寸 數(shù)量 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 C1 22 個(gè) GC1= 22= C3 2 個(gè) GC3= 2= C4 1 個(gè) GC4= 1= C6 4 個(gè) GC6= 4= C7 1 個(gè) GC7= 1= ∑ = 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 頂層： 門(mén)標(biāo)號(hào) 尺寸 數(shù)量 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 C1 21 個(gè) GC1= 21= C7 1 個(gè) GC3= 1= ∑ = 167。 集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值 Gi 根據(jù)《抗震規(guī)范》 （ GB50011— 2021）第 條： ，頂層的荷載代表值包括：屋面荷載、 50%的屋面雪荷載、頂層縱墻框架自重 、頂層半層墻柱自重。 其它層重力荷載代表值包括：樓面恒載、 50%樓面均布荷載、該層縱墻框架橫梁自重、該層上下各半層柱及墻體自重。 各樓層 重力荷載代表值 Gi 確定如下： 頂層： 梁： G=橫梁＋次梁＋走道梁＝+++= 柱： G＝承重柱 /2+構(gòu)造柱 /2=+墻：女兒墻＋外縱墻 /2+內(nèi)隔墻 /2＋衛(wèi)生間隔墻 /2＝ +++0＝ 板： G＝ 門(mén)： G=2KN 窗： G= 雪荷載： 42m = 雪荷載組合系數(shù)為 ，則頂層重力荷載代表值為： ∑＝ ++++2KN＋ ＋ ＝ 合計(jì)： ∑＝ 六層： 梁： G=橫梁＋次梁＋走道梁 ＝ 477+++= 柱： G＝承重柱 /2+構(gòu)造柱 /2=++河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 墻：女兒墻＋外縱墻 /2+內(nèi)隔墻 /2＋衛(wèi)生間隔墻 /2＝ +++++＝ 板： G＝ += 門(mén)： G= 窗： G= 雪荷載： 42m = 雪荷載組合系數(shù)為 ，則六 層重力荷載代表值為： ∑＝ ++++ ＋＋ 181KN ＝ 可變荷載： G＝ 6 2+ 42 = 合計(jì)： ∑＝ ＋ ＝ 五層（標(biāo)準(zhǔn)層） : 梁 : G=橫 梁 ＋ 次 梁 ＋ 走 道 梁 ＝ 477+++= 柱： G＝承 重柱 /2+構(gòu)造 柱 /2= +++墻： G=女兒墻＋外縱墻 /2+內(nèi)隔墻 /2＋衛(wèi)生間隔墻 /2 ＝ +++++＝ 板： G＝ += 門(mén)： G= 窗： G= ∑=++++= 可變荷載： G= += 合計(jì)： ∑＝ ＋ ＝ 底層： 梁 :G=橫 梁 ＋ 次 梁 ＋ 走 道 梁 ＝ 477+++= 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 柱： G＝承 重柱 /2+構(gòu)造 柱 /2 =+++墻：女兒墻＋外縱墻 /2+內(nèi)隔墻 /2＋衛(wèi)生間隔墻 /2＝ +++++ ＝ 板： G＝ += 門(mén)： G= 窗： G= ∑ =+ + + + + = 可變荷載： G= (+)= 合計(jì)： ∑ ＝ ＋ ＝ 167。 水平地震作用 下框架 內(nèi)力合側(cè) 移的計(jì) 算 167。 橫向自振周期 51： 圖 5－ 1 結(jié)構(gòu)質(zhì)點(diǎn)重 力荷 載（ 單位 ： KN） 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 2. 水平地震力作用下框架的側(cè)移驗(yàn)算 按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期 頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡(jiǎn)化為無(wú)限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基頻公式。這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可以按下式求 得結(jié)構(gòu)的基本周期： 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移 TU 可以由下列公式計(jì)算，計(jì)算過(guò)程， 如 表 54： nGi kVG?? （ 51）1( ) /ni ju i Vc Dij?? ? ? （ 52） 1()nTkV u i?? ? ? （ 53） TTT??? （ 54） 式中： T? ： 基本周期調(diào)整系數(shù)?？紤]填充墻對(duì)框架自振周期影響的折減系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)取 — ，該框架取 。 T? ： 框架結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)假想位移。在未求出框架的周期前，無(wú)法求出框架的地震力及位移， T? 是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點(diǎn)位移。然后由 T? 求出 1T，再用 1T求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力。進(jìn)而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。 ijD ：第 i 層第 j 跟柱的抗側(cè)移剛度； 表 5－ 4 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的 假想 側(cè)移 計(jì)算 層次 Gi (KN) Vai ∑ Di △ Ui Ui 7 6 5 4 3 2 1 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 按公式（ 5－ 4）計(jì)算基本周期 T,其中 Ut 量綱為 m，取 ?? 1 1. 7 0. 7 0. 26 2 0. 60 8T ? ? ? 根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)抗震規(guī)范》（ GB50011— 2021）第 條規(guī)定，對(duì)于高度不超過(guò) 40 米，以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿 著 高度 方向 分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可以采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法計(jì)算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法計(jì)算抗震作用。 在 Ⅱ 類(lèi)場(chǎng)地， 8 度設(shè)防區(qū)，設(shè)計(jì)地震分組為第二組情況下，由《建筑設(shè)計(jì)抗震規(guī)范》（ GB50011— 2021）表 — 1 和表 — 2 可查得： 結(jié)構(gòu)的特征周期 gT 和水平地震影響系數(shù)最大值 max? （ 8 度，多遇地震作用 ）為： gT = max? = (1).結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算： 1eq iGG??? (55) n n EKFF??? (56) 1()ni E K n i i i ijF F F G H G H?? ? ? ? ? (56) 式中： 1? ： 結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值； eqG ：結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，多質(zhì)點(diǎn)可取總重力荷載代表值的 85％； nF? ：頂部附加水平地震作用； n? ： 頂部附加地震作用系數(shù)； EKF ：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； ,ijHH：分別為質(zhì)點(diǎn) i,j 的計(jì)算高度； 結(jié)構(gòu)等效總重力荷由公式（ 5－ 5）計(jì)算得： 0 .8 5 0 .8 5 ( 6 1 5 8 .3 6 8 7 6 1 2 .4 0 9 8 8 2 0 .2 6 4 8 9 4 4 .2 6 ) 4 9 2 9 6 .5 4 3e q iG G KN? ? ? ? ? ? ? ? ? 因?yàn)?1 0 .6 0 8 1 .4 1 .4 0 .3 5 0 .4 9gTT? ? ? ? ? ， 所以考慮頂部附加水平地震作用 ，其 附加地震作用 Sn 為： 8 7 8 08 7 186Sn T? ? ? ? ? ? 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 所以對(duì)于多質(zhì)點(diǎn)體系，結(jié)構(gòu)底部縱向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn) 值： 1 0. 08 6 49 29 6. 54 3 42 39 .5E K e qF G KN?? ? ? ? 附加頂部集中力： 0 .1 1 8 6 4 2 3 2 9 .5 5 0 2 .8 1n n E KF F KN?? ? ? ? ? 4 2 3 2 9 .5 5 0 2 .8 1 3 7 3 6 .6 9E K nF F KN? ? ? ? ? 各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用 按公 式 （ 5－ 6） 計(jì)算： 將 EKF ， F? ，代入式：13 7 3 6 .6 9ni i i i ijF G H G H??? ? 各樓層地震剪力按 : niKKjVF??? 計(jì)算： 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平 地震作用，各樓層地震剪力及樓層間位移計(jì)算表 表 5－ 5 各質(zhì)點(diǎn)橫向 水平 地震 作用 ，各 樓層地 震剪 力及 樓層 間位 移計(jì) 算表 層 iiGH /iHm iiGH ( .KNm ) ijGH? /iF KN /iV KN D? (KN) /ium? 7 6158. 36 8 161041. 32 850998. 67 707. 12 707. 12 698373. 6 6 7612. 40 9 171659. 82 850998. 67 753. 75 1460. 87 872966. 9 5 8820. 22 4 167143. 25 850998. 67 735. 43 2196. 3 872966. 9 4 8820. 22 4 135390. 44 850998. 67 595. 72 2792. 02 872966. 9 3 8820. 22 4 103637. 63 850998. 67 456. 01 3248. 03 872966. 9 2 8820. 22 4 71884. 8 3 850998. 67 316. 29 3564. 32 872966. 9 1 8820. 26 40241. 3 8 850998. 67 177. 06 3741. 38 793324. 2 最 大 位 移 發(fā) 生 在 第 一 層 ， 其 樓 層 最 大 位 移 與 樓 層 高 之 比 ：10 .0 0 1 0 3 4 0 .0 0 1 8550? ? ? ，小 于 《建 筑 設(shè) 計(jì)抗 震 規(guī)范 》（ GB50011— 2021）第 條規(guī)定的位移極限值 [ e? ]=1/550 滿足位移要求。 167。 一 . 框架第Ⅰ層 J 柱分配盜的剪力 Vij以及該柱上，下端的彎矩 uijM 和bijM 分別按下列各式計(jì)算 : 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 1ijij inijjDVVD??? （ 55） .bij ijM V yh? （ 56） (1 )uij ijM V y h?? （ 57） 0 1 2 3y y y y y? ? ? ? （ 58） 其中， 0y 為標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，可由查表得。本設(shè)計(jì)中，底層柱只需考慮修正值 2y 。第二層柱需考慮修正值 3y ，其余各柱均無(wú)修正，具體計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見(jiàn)表 5－ 7，表 5－ 8。 表 5－ 6 所查反彎點(diǎn) 高度 表摘 要 m n k 7 7 6 5 4 3 2 1 從上表可得各層反彎點(diǎn)高度比 y,由于 K 值界于二者之間，則可以由插值取值。 二 .框架柱剪力和柱端彎矩計(jì)算采用 D 值法， 計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表 5－ 7 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 表 5－ 7 框架柱 K 值和 y 值表 層 B 柱 C 柱 D 柱 E 柱 k y k y k y k y 7 6 5 4 3 2 1 表 5－ 8 各層中柱 B(E))柱 端彎 矩及 剪力 計(jì)算 層次 /iHm /iV KN D? imD imV k y bijM uijM 7 707. 12 698373. 5 7 19416. 6 67 6 1460. 87 872966. 9 19416. 6 67 5 2196. 3 872966. 9 19416. 6 67 105. 52 4 2792. 02 872966. 9 19416. 6 67 100. 6 122. 96 3 3248. 03 872966. 9 19416. 6 67 117. 03 143. 04 2 3564. 32 872966. 9 19416. 6 67 142. 7 142. 7 1 3741. 38 793324. 24 118863. 21 2 283. 34 121. 43 三 .梁端彎矩，剪力及軸力分別按下式計(jì)算： ()lL u bbb ij ijlrbbiM M Mii??? ( ) ()ru u bbb ij ijlrbbiM M Mii??? () 12bbb MMV L?? () ()n Lri b bkiN V V k???? () 由計(jì)算簡(jiǎn)圖 5－ 3,5－ 4 計(jì)算得 ,具體過(guò)程見(jiàn)表 5－ 9 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 表 5－ 8 各層邊柱 C(D 柱 端彎 矩及 剪力 計(jì)算 層次 /iHm /iV KN D? imD imV k y bijM uijM 7 707. 12 698373. 57 24231. 6 78 6 1460. 87 872966. 9 24231. 6 78 5 2196. 3 872966. 9 24231. 6 78 131. 67 4 2792. 02 872966. 9 24231. 6 78 125. 55 153. 45 3 3248. 03 872966. 9 24231. 6 78 146. 06 178. 52 2 3564. 32 872966. 9 24231. 6 78 178. 09 178. 09 1 3741. 38 793324. 24 20803 312. 48 133. 92 表 5－ 9 梁端彎矩， 剪力 及柱 軸力 的計(jì) 算 層 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM L bV lbM rbM L bV 邊柱 中柱 7 6 16. 12 6 6 47. 15 5 146. 4 5 135. 7 9 6 94. 19 4 193. 3 04 135. 7 9 6 156. 2 8 3 243. 6 42 179. 2 3 6 8 235. 5 4 2 259. 7 3 225. 9 2 6 317. 9 5 1 264. 1 3 231. 7 2 6 400. 5 9 注： （ 1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力，當(dāng)為地震作用時(shí)候，兩側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。 （ 2）表中 ,lrbbMM分別表示節(jié)點(diǎn)在右梁的彎矩單位為 （ 3） .式中， ,，右梁的線剛度，單位為 （ 4） .N 單位為單位為 KN， L 單位為 m， bV 單位為 KN 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 52 橫向水平地震 作 用及 樓層 地震 剪力 `bM``bMbV bV 圖 53 梁端彎矩，剪 力計(jì)算 簡(jiǎn)圖LbMrbM1,bijM?uijMLbirbi 圖 5－ 4 梁端彎矩， 剪力 計(jì)算 簡(jiǎn)圖河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 圖 55 地震作用下的 框架彎 矩圖 注：下端受拉為“＋”， 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32