【正文】 4 17= 次梁傳來樓面自重 1/25/83 .44= 墻體的自重： 8+ （ ） = 粉刷重： （ ）（ + 24+ 24） = 則中間層邊跨節(jié)點集中荷載為： GA= GD= 中柱次梁自重 : KN 粉刷自重 : 框架柱自重 : 25 = KN 粉刷重： 內縱墻自重 : [()()]8+= 內縱墻裝修重 : 2 [()()]20= 中間層中節(jié)點集中荷載 GB= GC= 恒 荷載作用下的計算簡圖 如下圖所示： 濟南大學畢業(yè)設計 7 圖 恒荷載計算簡圖 活荷載計算 ： 不上人屋面均布活荷載標準值 樓面活荷載標準值為 走廊活荷載標準值為 屋面雪荷載標準值為 Sk=μ r? s0=? =（在上式中：μ r 為屋面積雪分布系數(shù)，取μ r＝ ） 在活荷載作用下，各層框架梁上的荷載分布形式如下圖所示： P1 2q P2 2q? P2 2q P1 圖 各層梁上作用的活載 頂層的活荷載標準值： 邊跨 q5== 中跨 q5 ‘==14層活荷載標準值： 邊跨 q2= = 中 跨 q2’ = =濟南大學畢業(yè)設計 8 邊節(jié)點： P5A= P5D =5/8= 中間節(jié)點： P5B= P5C=(5/8+3)= 樓面（ 14 層）節(jié)點集中荷載標準值： 邊節(jié)點： PA= PD =5/8= 中間節(jié)點： PB= PC= 5/8 2+3= 活 荷載作用下的計算簡圖 如下圖所示 ： 圖 活 荷載計算簡圖 . 風荷載計算 風荷載標準值 當計算主要承重結構時，垂直于建筑物表面的風荷載的標準值按照下式來計算： 濟南大學畢業(yè)設計 9 將風荷載換算為作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，計算結果如下表： 表 風荷載計算 層次 β μ s Z(m) z? 0? 2()Am ()wP kN 5 4 3 1 2 1 1 1 上表中 ， A 是一榀框架各層節(jié)點的受風面積 ， 其取值為上層面積一半與下層面積一半之和，頂層取到女兒墻頂，底層取到下層的一半。M 底層柱 i4= EI/h = 107 104 KNM BC 跨梁 i2= 107 105 KN 濟南大學畢業(yè)設計 2 2 結構計算簡圖的確定以及 橫向框架側移剛度的計算 確定結構的計算簡圖 梁、柱的線剛度計算時混凝土標號均為 35C ， 10 /CE K N m?? ，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取值為 II ? ，對中框架梁取值為 II ? ，其中 I 為矩形截面慣性矩。 1 工程概況 建筑情況介紹： （ 1 ）本辦公樓采用鋼筋混凝土框架結構，總層數(shù)為五層，底層高度為 ，室內外高差為 ，其它層的高度為 ， 建筑的總面積 5148 m 2 ； （ 2 ）地質條件：基本設防烈度為 7 度，第一組設計特征周期，場地類別為二類場地，基本風壓為 KN/ m 2 ， 基本雪壓為 KN/ m 2 ； （ 3 ）本建筑設有三部樓梯，均為鋼筋混凝土板式樓梯。 柱網(wǎng)布置 本辦公樓所采用的柱網(wǎng)形式是柱距為 的內廊式小柱網(wǎng)，邊跨為 ，中間跨為 ，柱網(wǎng)布置形式如圖 所示： 圖 結構柱網(wǎng)布置圖 ： （ 1） 框架橫梁： 邊跨： h1=(1/18~1/8)l=(1/18~1/8) 6600=367~825mm 初步?。? h1=600mm b1=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3) 600=200~300mm 初步?。? b1=300mm 濟南大學畢業(yè)設計 1 對于 中跨： 考慮到施工方便和安全，取中跨梁的截面尺寸與邊跨的尺寸相同，即取 h1=600mm ， b1=300mm （ 2） 連系梁： h2=(1/18~1/8)4 200=233~525mm 取 h2=500mm b2=(1/2~1/3) 500=167~250mm 取 b2=250mm h3=(1/18~1/8) 7200=400~900mm 取 h3=500mm b3=(1/2~1/3)h=167~250mm 取 b3=250mm （ 3） 柱截面尺寸： 由于該建筑框架結構的抗震等級為三級，則其軸壓比的限值為 [ N? ]= ，混凝土強度等級為 C35 ，各層重力荷載代表值近似取為 15kN/m2 ，那么邊柱和中柱的負荷面積分別為 ? m2 和 ? m2 ，由此可得各層柱截面的面積分別為 : 邊柱： 233 89 ][][ mmf nFgfNA cN EcN ?? ???????? ??? 中柱： 233 12 26 ][][ mmf nFgfNA cN EcN ?? ???????? ??? 取框架柱的截面為正方形截面，那么邊柱和中柱的截面高度分別為 700mm 和350mm，根據(jù)上面的計算結果，再綜合考慮其它各方面的因素，本設計中柱截面尺寸取值 為： 400mm 400mm。 AB、 CD 跨梁 i1= 107 104 KNM 上部各層柱 i3= EI/h = 107 104 KNM 令底層柱的剛度為 ，即 i4’ = 則其它各梁柱的相對線剛度為： i1’ =（ 104 ） /（ 104） = 0 i2‘ =（ 105） /（ 104 ） = i3’ =（ 104） /（ 104 ） = 圖 結構計算簡圖 濟南大學畢業(yè)設計 3 （注：圖中的數(shù)字代表梁柱的相對線剛度） 計算柱的側移剛度 柱的側移剛度 D 計算公式： 212hiD cc?? 其中 c? 為柱側移剛度修正系數(shù)， K 為梁柱線剛度比，不同情況下， c? 、 K 取值不同。需要注意的是注意底層的計算高度應從室外地面開始取，即： A1=(+)=。 A5=(+)= 濟南大學畢業(yè)設計 10 圖 等效節(jié)點集中風荷載計算簡圖 (kN) 風荷載作用下的水平位移驗算 用 D 值法來驗算 水平位移 ，先根據(jù)水平荷載來計算層間剪力，再依據(jù) 各 層間的側移剛度，計算出各層的相對側移。 重力荷載代表值計算 （ 1）第 5 層的重力荷載代表值： 屋面恒載： 屋面板 的 自重： ? ? ＝ kN 女兒墻 的 自重： ? ? 2? ? ＝ kN 縱橫梁自重： 4+（ （ ） 25+2（ ） 17） 4= 半層柱 的 自重： (+) 8 ＝ kN 半層外橫墻 的 自重： （（ ）（ +） 2） = KN 半層內墻 的 自重： （（ ）（ +） 2） = 屋面 的 活荷載： = 頂層： G5=恒載 +? 活載 =++++++? = （ 2） 2～ 4 層的重力荷載代表值： 樓面恒載： 板 的 自重： ? ? ＝ 上下半層柱 的 自重： ? 2= 縱橫梁 的 自重： 上、下半層外墻 的 自重： ? 2= 上、下半層內墻 的 自重： ? 2= 樓面活荷載： ? （ ? 2? +? )= 濟南大學畢業(yè)設計 12 中間層： G=恒載 +? 活載 =+++++? = （ 3）第一層的重力荷載代表值： 樓面恒載： 板自重： ? ? ＝ 上下半層柱 的 自重： +（ 12+） ? ? 8? = 縱橫梁 的 自重： 上、下半層外墻 的 自重： +（（ ） ? （ +） ? 2） ? ? = 上、下半層內墻 的 自重： +（（ ） ? （ +） ? 2） ? ? = 樓面 的 活荷載： ? （ ? 2? +? )= 首層： G1=恒載 +樓面活載 =+++++? = 通 過上述 的 計算 過程 ， 可 以 得出各質點重力荷載代表值如圖 所示 ： 圖 結構重力荷載代表值 利用底部剪力法計算地震荷載 濟南大學畢業(yè)設計 13 因為 TgT= 5Tg， 所以水平地震的影響系數(shù)應該為： α1=（ ） αmax= 由前面計算已知該辦公樓的總重力荷載代表值為： GEq= +3+= 底部總剪力 FEK =α1 GEq= = 那么 質點 i的水平地震作用 iF 根據(jù)下式來 進行 計算： 1iii EknjjjGHFFGH?? ? 上 式中： iG 、 jG 分別為集中于質點 i、 j的荷載代表值； iH 、 jH 分別為質點 i、j的計算高度。計算結果列于下表中： 表 橫向水平地震作用下的位移驗算 層次 Fi/kN /iV kN /( / )iD N mm? /iu mm? /ih mm /e i iuh? ?? 5 75264 3000 1/4362 4 75264 3000 1/3200 3 75264 3000 1/2468 2 75264 3000 1/1773 1 27548 4500 1/1125 由表中可以看到，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層， 1/11251/550,故滿足要求。 將層間剪力分配到該層的各個柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反彎點高度來求柱上、下端的彎矩。 在求得框架第 i層的層間剪力 iV 后， i 層 j 柱分配到的剪力 ijV 以及柱上、下端的彎矩 bijM 、 uijM 分別按下列各式 來進行 計算： 柱端剪力 的 計算公式為： 1ijij isijjDVVD?? ? 柱端彎矩 的 計算公式為： yhVM ijbij ?? hyVM ijuij )1( ??? 1 2 3ny y y y y? ? ? ?