【正文】 4321注：（1）柱軸力中的負(fù)號表示拉力。需要注意的是，風(fēng)荷載作用下的反彎點(diǎn)高比是根據(jù)表：均布水平荷載作用下的各層標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比查得。 —上下層層高變化的修正值，由上層層高對該層層高比值及查表。在求得框架第i層的層間剪力后，i層j柱分配到的剪力以及柱上、下端的彎矩、分別按下列各式計(jì)算：柱端剪力按下式來計(jì)算： 柱上、下端彎矩、按下式來計(jì)算 式中： —i層j柱的側(cè)移剛度；h為該層柱的計(jì)算高度； —反彎點(diǎn)高度比；—標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度，和柱的相對線剛度的比值，總層數(shù)，該層位置查表確定。計(jì)算過程如下表，表48 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算層次58483633001/5500048483633001/1941138483633001/1178524661242001/575313198653001/3605由表可以看出，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為一層的1/3605，小于1/550，滿足規(guī)范要求。表47 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次54321圖44 風(fēng)荷載沿房屋高度的分布（單位：） 框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)按靜力等效原理將圖中的分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載。本設(shè)計(jì)中，房屋高度H= 30m，H/B= ，則不需要考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響，取=。風(fēng)載體型系數(shù)由《荷載規(guī)范》： =（迎風(fēng)面）和=（背風(fēng)面）。 （2）表中單位為, 單位為,單位為,單位為。梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式來計(jì)算 表46 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算層次邊梁走道梁柱軸力邊柱N中柱N54321注：（1）柱軸力中的負(fù)號表示拉力。需要注意的是是根據(jù)表：倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比查得。 —上下層層高變化的修正值，由上層層高對該層層高比值及查表。柱端剪力按下式來計(jì)算： 柱上、下端彎矩、按下式來計(jì)算式中： —i層j柱的側(cè)移剛度；h為該層柱的計(jì)算高度； —反彎點(diǎn)高度比；—標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度，和柱的相對線剛度的比值，總層數(shù)，該層位置查表確定。表43 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次58483633001/534848483633001/281538483633001/204424661242001/118713198653001/940由表中可以看到，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/9401/550,滿足要求。頂部附加地震作用系數(shù)則質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用為：式中：、分別為集中于質(zhì)點(diǎn)i、j的荷載代表值；、分別為質(zhì)點(diǎn)i、j的計(jì)算高度。首先計(jì)算總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值即底部剪力。 表32 橫梁線剛度計(jì)算表類別Ec/(N/mm2)bh/mmmmI0/mm4/mmEcI0//Nmm2EcI0//Nmm邊橫梁 3005005400走道梁3005002400柱線剛度計(jì)算表33 柱線剛度計(jì)算表層次hc/mmEc/(N/mm2)bh/mmmmIc/mm4EcIc//Nmm15300500500242005005003～53300500500 計(jì)算柱的側(cè)移剛度柱的側(cè)移剛度D計(jì)算公式：其中為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，為梁柱線剛度比，不同情況下，、取值不同。在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移。 重力荷載代表值為了簡化計(jì)算，我選取其中具有代表性的一榀框架進(jìn)行橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算，在此我選擇③軸線框架進(jìn)行計(jì)算。 梁、柱、墻、窗、門重力荷載計(jì)算梁柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷計(jì)算出單位長度上的重力荷載；對墻、門、窗等可計(jì)算出單位面積上的重力荷載。梁軸線取至板頂，3～5層高度即為層高，；底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板頂，即h＝++＝。由此可繪出框架的計(jì)算簡圖。底層柱從基礎(chǔ)頂面算至一層樓面，基礎(chǔ)標(biāo)高根據(jù)地質(zhì)條件，室內(nèi)外高差，,。假定框架嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。根據(jù)上述結(jié)果，并綜合考慮其它因素，本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如下：1～5層 500mm500mm基礎(chǔ)選用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面距室外地面為500mm,室內(nèi)外高差為600mm。 梁、柱截面尺寸估算縱 梁： 取 取橫 梁： 取 取次 梁： 取 取各層梁截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級如下表，表31 梁截面尺寸(mm)及各層混凝土強(qiáng)度等級層次混凝土強(qiáng)度等級橫梁(bh)縱梁(bh)次梁AB跨，CD跨BC跨1～5C30300500300500300600300450柱截面尺寸估算。 選擇承重方案該建筑為商業(yè)辦公樓，房間布局較為整齊規(guī)則，且不需要考慮太大空間布置，所以采用橫向框架承重方案，四柱三跨不等跨的形式。 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計(jì)，其標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面、立面、和剖面圖見圖紙。：全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，板厚。 結(jié)構(gòu)選型：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系。地震烈度：7度()，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。（2）工程地質(zhì)條件土層分布為： a層：耕植土，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk =100kpa； b層：淤泥質(zhì)土，~，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk =80 kpa； c層：粘土，厚3~4m，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk =200 kpa； d層：粉質(zhì)沾土，厚約4m，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk =180 kpa。 設(shè)計(jì)原始資料 建筑要求該商業(yè)辦公樓分別由商業(yè)、餐飲和辦公部分組成，建筑體形可為單一體形或組合體形兩種?？蚣芙Y(jié)構(gòu)。 第三章 結(jié)構(gòu)計(jì)算書 工程概況某商業(yè)辦公樓，建筑面積4500平方米左右。按照規(guī)劃要求層數(shù)為5層，層高：商業(yè)，餐廳，娛樂—；辦公部分—。設(shè)兩部樓梯。建筑組成及面積分配如下：辦公入口門廳： 商業(yè)：1）營業(yè)面積：（倉庫另設(shè)）；2）辦公面積： 餐廳娛樂：1）廚房配餐：； 2）餐廳：；3）多功能廳： 辦公：1）普通辦公：；2）會(huì)議： 交通面積： 廁所，開水間：每組 設(shè)備用房： 建筑技術(shù)條件（1）氣象條件 雪荷載：基本雪壓為S0=； 風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓為W0=。（3）建筑場地類別：二類場地土。建筑耐久等級、防火等級均為Ⅱ級 材料選用混凝土：混凝土均采用；鋼筋：梁柱縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋，其余采用熱軋鋼筋；墻體：外墻采用粘土空心磚其尺寸為,重度；內(nèi)隔墻采用粘土空心磚，其尺寸為,重度；窗： 鋼塑門窗，；門： 木門 。：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋，剛?cè)嵝韵嘟Y(jié)合的屋面，屋面板厚。：采用鋼筋混凝土板式樓梯。主體結(jié)構(gòu)共5層，層高：商業(yè)，餐廳，；。柱網(wǎng)布置形式詳見建筑平面圖。該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為三級，其軸壓比限值為=,各層重力荷載代表值近似取15kN/m2，邊柱及中柱的負(fù)荷面積分別為和，可得一層柱截面面積為:邊柱中柱取柱子截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為383mm和452mm。 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖取中間軸上的一榀框架計(jì)算。由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨度等于柱截面形心軸線之間的距離。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高）。取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線。框架結(jié)構(gòu)計(jì)算見圖如下圖所示:圖31 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 重力荷載計(jì)算 屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（1）屋面(不上人) 屋面為柔性性防水屋面30厚的C20細(xì)石混凝土保護(hù)層 22＝三氈四油防水層 20厚的1： 20＝150厚水泥蛭石保溫層 5=一氈兩油隔氣層 20厚水泥砂漿找平層 20=120厚的鋼筋混凝土板 25=3kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 合計(jì) （2）1～5層樓面(水磨石樓面)瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 120厚鋼筋混凝土板 25=3kN/m2V型輕鋼龍骨吊頂 合計(jì) 屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 式中：為屋面積雪分布系數(shù)，取＝ 。梁自重：縱梁：bh=300mm600mm，則縱梁自重：25（）=；橫梁：bh=300mm500mm，則橫梁自重：25（）= kN/m；次梁：bh=300mm450mm，則次梁自重：25()=；柱： bh=500mm500mm柱自重： 25＝抹灰層：10厚混合砂漿 合計(jì) kN/m外墻自重為：墻體為240mm厚粘土空心磚，外墻面貼瓷磚（）,內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為：＋15＋17＝ kN/m2內(nèi)墻自重為：墻體為240mm粘土空心磚，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：15＋172＝ kN/m2女兒墻自重(含貼面和粉刷)：217＋15＝ kN/m kN/m2， kN/m2。 第5層的③軸線框架重力荷載代表值： 屋面恒載： (2＋)＝ kN女兒墻： 2＝ kN縱橫梁自重： （2＋）＋4＋22＝ kN半層柱自重： (4)＝ kN半層墻自重： （－）4（－）＋（－）2（－）＝ kN 屋面雪載： (2＋)= kN 恒載+雪載：+++++＝ kN 第3～4層的③軸線框架重力荷載代表值：樓面恒載： (2＋)＝ k