1 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書 一 海國際花園住宅樓（ 圳市某地 據(jù)工程地質(zhì)勘測報告，擬建場地地勢平坦，表面為平均厚度 下為 載力的特征值為 80 kN/下面為較厚的垂直及水平分布比較均勻的粉質(zhì)粘土層，其承載力的特征值為 180kN/作為天然地基持力層。 地下水位距地表最低為 建筑物基礎(chǔ)無影響。 全年主導(dǎo)風(fēng)向：偏南風(fēng) 夏季主 導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng) 冬季主導(dǎo)風(fēng)向：北偏西風(fēng) 常年降雨量為： 本風(fēng)壓為： 基本雪壓為： 震設(shè)防要求：七度二級設(shè)防 當于絕對標高 二 根據(jù)建筑功能要求以及建筑施工的布置圖，本工程確定采用框架承重方案，框架梁、柱布置參見結(jié)構(gòu)平面圖。 主要構(gòu)件選型 （）梁 板 柱結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) （）墻體采用：粉煤灰輕質(zhì)砌塊 （）墻體厚度：外墻 :250墻 :200）基礎(chǔ)采用：柱下獨立基礎(chǔ) 梁 柱截面尺寸估算 （） 主要承重框架 : 因為梁的跨度較接近（ 45004200,可取跨度較大者進行計算 . 取 L=4500 h=(1/81/12)L=75 取 h=450 hl n 3121( 22550 取 b=250 滿足 b200 b 500/2=250主要框架梁初選截面尺寸為： b h=250450） 次要承重框架： 取 L=3900 h=(1/121/15)L=32560 取 h=400hl n 3121( 20033 取 b=250次要框架梁初選截面尺寸為： b h=250400（）樓面連續(xù)梁 畢業(yè)設(shè)計書 2 （）框架柱 : )201151()201151( 3000=81b=(12/3)h 取 b=h 按軸力估算 :C 列柱 : (1014)KN/ E 列柱 : (1014)KN/29 按軸壓比驗算 :此建筑抗震等級為二級， =選 混凝土 N=(o C 列柱： 4 2 2 A E 列柱： 33 5 31 2 4 8 9 0 0 2 8 2 故初選柱截面尺寸為： C 列柱： b h=500500 E 列柱： b h=450450確定結(jié)構(gòu)計算簡圖 平 面結(jié)構(gòu)假定：認為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力； 樓板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下，框架之間不產(chǎn)生相對位移； 不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。 根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖 ,選定第 (2線作為計算單元 . 如圖所示 E 2 35001圖 1 框 架 計 算 單 元畢業(yè)設(shè)計書 3 框架梁跨度 (按柱中心線確定 )： A C 跨 : 4200 E 跨 : 4500架柱高度： 取底層 :200+450+(190030 =5620如圖 2） 其它層 :3=5=7=9 =3000架計算簡圖如圖 10A 1( 1 . 5 2 )( 2 . 8 6 )( 1 . 3 9 )( 1 . 0 0 )( 1 . 8 7 )( 1 . 4 9 )101 . 0 0 )( 1 . 8 7 )( 2 . 8 6 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )32654A 3A 4A 5A 6( 2 . 8 6 )( 2 . 8 6 )( 2 . 8 6 )( 2 . 8 6 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )326541 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )87A 8992 . 8 6 )( 2 . 8 6 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 3 9 )( 1 . 8 7 )( 1 . 8 7 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )( 1 . 4 9 )871 . 8 7 )( 1 . 8 7 )圖 3 框 架 計 算 簡 圖4200 梁 柱慣性矩 ,線剛度 ,相對線剛度計算 柱慣性矩計算 主要框架梁： 4933 5025012 b 次要框架梁： 4933 0025012 b 邊 框架梁： 4991 108 4 b 中框架梁： 4992 b 內(nèi)柱 4933 0 05 0 012 o 畢 業(yè)設(shè)計書 4 外柱 : 4933 5045012 柱線剛度計算 根據(jù)公式 i=EI/l,可以得出梁 柱的線剛度如下 (E=梁： =109E/4200=105E =109E/4500=105E 柱： =109E/5620=105E =109E/5620=105E =109E/3000=105E =109E/3000=105E 柱相對線剛度計算 取 值作為基準值 柱的相對線剛度標于圖 3 中 2. 荷載標準值計算 久荷載 用于框架梁上的荷載 面恒載 小瓷磚層 三氈四油屋面防水層 :3 水泥沙漿找平層 20 泥蛭石板保溫層 60 :8 水泥爐渣找坡 80 :3 水泥沙漿找平層 20 澆鋼筋混凝土板 100 底抹灰 20 計 面恒載 水磨石地面 澆鋼筋混凝土板 100 底抹灰 20 計 自重 主要框架梁： 5=m 次要框架梁： 5=m 自重 上層柱： 外柱： 53=根 內(nèi)柱： 0. 553=根 底層 柱： 外柱： 5根 內(nèi)柱： 0. 55根 自重及兩面抹灰 女兒墻： =3KN/m 兩面抹灰： m 28 層： 內(nèi)墻 : 8=m 8=m 外墻 : 8=m 8=m 底層 : 8=m 8=作用在框架梁上的恒載 樓面荷載分配按雙向板進行荷載等效分配 短向分配： 5 長向分配： )2()2(21 32 (參見圖 3) 畢業(yè)設(shè)計書 5 =21（ 3） =213 =21（ ） =213 頂層： G =G G =N G =53= =N= G =N= G =N= G =5 =N =N =N =2121( G + G + G )+ + G + + G =N q =5=m 7 0 5 1)()(21 3232 =0. 7058m M =+ q =m 8 4 3 1)()(21 3232 =0. 847m +m 6 6 1)()(21 3232 m 5=m 7 5 1)()(21 3232 m 9= m 標準層 : G ( 3 8= ( 3 8= 8=m ( 2+ 2=8= m =m m= m m m m m 荷載作用在框架柱上的集中荷載 層： ( + +2=3=1/2 業(yè)設(shè)計書 6 ()/2= C=(2=A=(2=標準層： ( 2+ 2= E= C=(2=A=(2=列柱：頂層上柱： 下柱： 層： 層： 層： 層： 層： 層： 層： 層： 列柱：頂層上柱： 下柱： 層： 層： 層： 層： 層： 層： 層： 層： 列柱：頂層上柱： 下柱： 層： 層： 層： 層： 層： 層： 層： 層： 荷載作用下框架的受荷簡圖（設(shè)計值）如圖 4 畢業(yè)設(shè)計書 7 1010A 3A 4A 5A 632654A 899A 恒 荷 載 作 用 下 框 架 的 受 荷 簡 圖 （ 設(shè) 計 值 ）4 2 0 0 4 5 0 向可變荷載 查荷載規(guī)范：樓面均布活荷載標準值為 人屋面均布活荷載標準值為 A C跨： q=+m C E跨： =2121(=m m 活荷載作用在框架柱上的集中荷載 121( (+(=C=21( 21A= 21( 21荷載作用下框架的受荷簡圖（標準值）見圖 5 畢業(yè)設(shè)計書 畢業(yè)設(shè)計書 8 1010A 3A 4A 5A 632654A 899A 活 荷 載 作 用 下 框 架 的 受 荷 簡 圖 （ 標 準 值 ）4 2 0 0 4 5 0 8 8 風(fēng)壓標準值計算公式為： w= 本地區(qū)基本風(fēng)壓為： 高 H30m；地面粗糙類別為 振系數(shù)： Z=1+ / Z 表 1 層次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 總 = B 15m H/B 2 查表：脈動影響系數(shù) = 表 2 離地面高 度（ m） z 壓高度系數(shù) Z 構(gòu)基本周期： T=（ n. 取 T= 0 = 0 查表得：脈動增大系數(shù) = Z=1+ / Z 表 3 z Z 業(yè)設(shè)計書 9 查表得：風(fēng)載體型系數(shù)：迎風(fēng)面為 風(fēng)面為 S= k= 結(jié)構(gòu)高度 H=0m,故取 Z= S= 表 4 z k 化為集中荷載（受荷面與計算單元同） 9層： ） =層： 2=層： 2=層： 2=層： 2=層： 2=層： 2=層： 2=層： +N（如圖 6 所示 10A 1 10A 3A 4A 5A 632654A 899 框 架 受 風(fēng) 荷 載 作 用 圖 （ 標 準 值 ）F W 9 K 8W 7W 6W 5W 4W 平地震作用計算 力荷載代表值（恒載 +載） 載 屋面重力值： G 面 = =863板重力值： G 板 =（ 0（ 5+=512重力值： G 梁 =（ +5=244重力值： G 上柱 =0+= 底柱 =0+=460業(yè)設(shè)計書 10 墻重力值： G 女兒墻 =（ +3=136 標墻 = ） ） 413 底墻 =79荷載 Q= =208力荷載代表值 G 板 +G 梁 +G 上柱 /2+G 女兒墻 +G 標墻 /2 =863+244+136+413/2 =1572包括屋面活荷載） G 板 +G 梁 +G 上柱 + G 標墻 +F 活 /2 =512+244+13+208/2=15182=4=6=8=15181= G 板 +G 梁 +G 上柱 /2+G 底柱 /2+G 標墻 /2+G 底墻 +F 活 /2 =512+244+244/2+460/2+413/2+379/2+208/2 =1608點重力荷載代表值見圖 7 平地震力作用下框架的側(cè)移驗算 梁線剛度 為了簡化計算，框架梁截面慣性矩增大系數(shù)取 C跨： =1053104=09N E跨： =1053104=09 N 的線剛度 邊柱：底層： 053104=09N 它層： 053104=09N 柱：底層： 053104=09N 它層： 053104=09N 架柱的側(cè)移剛度 D 值 2 9 層 D 值的計算 表 5 D k= =k/(2+k) D=12 kc/柱 A 2939 邊柱 E 2301 中柱 C 3272 底層 D 值的計算 表 6 算框架自振周期 D k= =k+2+k) D=12 kc/柱 A 950 邊柱 E 860 中柱 C 488 畢業(yè)設(shè)計書 11 各層 表 7） 各層 表 7 層次 柱類型 2 9層（ 根數(shù)） 1層（ 根數(shù)） 邊 柱 A軸 129395=64695 39505=19750 E軸 123015=61505 38605=19300 中柱 C軸 232725=116360 64885=32440 D（ KN/m） 242560 71490 按頂點位移法計算，考慮輕質(zhì)砌塊墻對框架剛度的影響，取基本周期調(diào)整系數(shù) 0=算公式為 T 1= T ,式中 T 為頂點位移。按 表 8 橫向框架頂點位移計算 表 8 平地震作用標準值和位移的計算 多遇地震作用下，設(shè)防烈度為 7度，查表 圳市反應(yīng)譜特征周期查表 g 5 ( a 平地震作用計算 因為 g=需考慮頂部附加水平地震作用。 n=構(gòu)總水平地震作用標準值： 13176=396部附加的集中水平地震作用為： n 96=1(91ii 91=160851837+15723=45631次 Gi( i i 1= i(m) 9 1572 1572 242650 1518 3090 242650 1518 4608 242650 1518 6126 242650 1518 7644 242650 1518 9162 242650 1518 10680 242650 1518 12198 242650 1608 13716 242650 12 0 64 5 6 3 1 9 0)1(91111 同理： 31032642678=20147 47+02i,表 9） 層次 9 8 7 6 5 4 3 2 1 N) 302 301 167 142 126 103 81 63 41 N) 302 503 670 812 938 1041 1122 1185 1226 D(KN/m) 242560 242560 242560 242560 242560 242560 242560 242560 71490 ue(m) 足）底層： ( ： ( 302平地震作用b 地震剪力圖 8 橫 向 框 架 各 層 水 平 地 震 作 用 和 地 震 剪 力3. 荷載作用下框架的內(nèi)力分析 荷載作用下框架的內(nèi)力分析 恒荷載作用下框架的受荷簡圖如圖 4所示 畢業(yè)設(shè)計書 13 的固端彎矩可按下面方法求得： A C跨： 2121 2121 M 2 M 2 M E跨： 第 9 層： M 2/ m M m M 2 23m M 23m M )3 m M )6 8 223 m M 23 m M 3+m 標準層： M 2/ m M m M 2 m M m M )1 4 3 m M )223 m M m