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1、第一章 框架结构设计1.1 工程简况该办公楼为五层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积约4500m2，建筑平面为一字形。建筑方案确定，房间开间为3.6m，进深为6.3m，走廊宽度2.4m。一三层层高为3.6m，四、五层层高为3.3m，室内外高差0.6m。框架梁柱及板均为现浇，框架平面柱网布置如图1所示：图1 框架平面柱网布置1.2设计资料1、结构形式：框架结构。2、建筑等级为级，耐火等级为级。3、建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度按7度设防。4、屋面为上人屋面。5、建筑设备：采用集中空调，水、电由市政提供。6、建筑装修及材料：a.外墙面：外墙涂料。b.内墙面：内墙涂料。卫生间及前室内墙面选用面砖
2、。c.顶棚：吊顶部分用轻钢龙骨矿棉吸音板吊顶，其余采用内墙涂料。d.楼、地面：地板砖。7、墙体材料：所有墙体：标高0.000以上为200厚加气混凝土砌块，以下为240实心粘土砖墙8、门窗：a.本工程所选用玻璃为无色透明浮法玻璃。b.所有窗户均为90系列铝合金窗。c.房间门均为木门。屋面做法：SBS防水层；冷底子油热玛蹄脂二道；200厚膨胀珍珠岩保温层；20mm厚水泥砂浆找平层；40厚钢筋混凝土整浇层；预应力混凝土多孔板；粉底或吊顶）楼面做法：地板砖；50mm厚钢筋混凝土整浇层；预应力混凝土多孔板；粉底材料：混凝土强度等级为C25，纵筋级，箍筋级。第二章框架结构设计计算2.1 梁柱截面、梁跨度及
3、柱子高度的确定2.1.1初估截面尺寸：柱子：15层柱截面尺寸相同，均采用截面：bh=450mm450mm梁：梁编号见图2。框架梁截面的确定：L1:bh=250mm600mm L2:bh=250mm400mm L3:bh=250mm600mm 图中括号内为底层梁编号，括号外为其他层梁编号。若只有一个编号，表示底层与其他层梁相同。 图2 梁的编号2.1.2 梁的计算跨度:图3 梁的计算跨度框架梁的计算跨度以柱形心线为准，由于建筑轴线与墙轴线重合，故建筑轴线与结构计算跨度不同，如上图3所示：2.1.3 柱高度底层柱高度h=3.6m+0.6m+0.5m=4.70m，其中3.6m为底层高，0.6m为室内
4、外高差，0.5m为基础顶面至室外地坪的高度。其他层柱高等于层高，即为3.6m和3.3m。由此得框架计算简图及柱编号如图4所示：图4 框架计算简图及柱编号第三章 荷载计算3.1 屋面均布恒载：按屋面做法逐项计算均布荷载： SBS防水层 0.35kN/冷底子油热马蹄脂二道 0.05KN/200mm厚珍珠岩保温层 0.26.5=1.3kN/20厚水泥砂浆找平层 0.0220=0.4kN/40厚钢筋混凝土整浇层 0.0425=1.0kN/预应力混凝土多孔板 0.1225=3.0kN/共计 5.5kN/屋面恒载标准值： (57.6(6.32+2.4+0.205.5=4815kN3.2 楼面均布恒载按楼面
5、做法逐项计算:地板砖 0.65kN/50厚钢筋混凝土整浇层0.0525=1.25kN/预应力混凝土多孔板 1.9kN/吊顶或粉底0.5kN/共计 4.3kN/楼面恒载标准值：(57.6(6.32+2.4+0.204.3=3765kN 3.3 屋面均布活载计算重力荷载代表值时，要考虑雪荷载和施工荷载。雪荷载标准值为： 0.4(57.6(6.32+2.4+0.20=350kN3.4 楼面均布活载：楼面均布活载对于办公楼一般房间为2.0kN/，会议室、走廊、楼梯、门厅等为2kN/。楼面均布活载标准值为： 2.0(57.6(6.32+2.4+0.20=1751kN3.5 梁柱自重包括梁侧、梁底、柱抹灰
6、重量）梁侧、梁底抹灰，柱四周抹灰，近似按加大梁宽及柱宽计算来考虑，计算见表1。3.6 墙体自重：墙体均为240厚，两面抹灰，近似按加厚墙体考虑抹灰重量。单位面积上墙体重量为： 0.20）5.50.0520=2.1kN/墙体自重计算见表2。表1 梁柱自重 梁柱）编号截面bh）长度l ）根数每根重量0.66.4425=28.01L20.250.42.4095=45(0.25+0.040.42.1625=6.26L30.250.67.2084+128=160(0.25+0.040.66.4425=28.01Z10.450.454.7094=36(0.45+0.04(0.45+0.044.7025=2
7、8.21Z20.450.453.6942=72(0.45+0.04(0.45+0.043.625=21.61Z30.400.453.3942=72(0.45+0.04(0.45+0.043.325=19.81表2 墙体自重墙体每片面积m2）片数重量kN）底层纵墙7.104.232954底层横墙6.094.218460其他层纵墙7.103.11282817其他层横墙6.092.8721228第四章 水平地震力作用下框架侧移计算4.1 横梁线刚度：采用混凝土C25， =2.8107kN/在框架结构中，有现浇楼面或预制板楼面。但是有现浇板的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。
8、为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取=1.5为梁的截面惯性矩）；对中框架取=2.0。若为装配楼板，带现浇层的楼面，则边框架梁取=1.2，对中框架取=1.5。横梁线刚度计算结果见表3。表3 横梁线刚度梁号截面）跨度m）惯性矩m4）边框架梁中框架梁=m4）kNm）=m4）kNm）0.250.66.304.510-36.7510-33.00104910-34.191040.250.42.401.310-31.9510-32.281042.610-33.611040.250.67.204.510-36.7510-32.63104910-36.211044.2横向框架柱的侧移
9、刚度D值柱线刚度列于表4，横向框架柱侧移刚度D值计算列于表5。表4 柱线刚度柱号截面）柱高度hm）惯性矩线刚度m4）kNm）0.450.454.553.4210-32.251040.450.453.63.4210-32.851040.400.403.32.1310-32.95104表5 横向框架柱侧移刚度D值计算 工程柱类型层根数底层边框架边柱0.5673034边框架中柱0.6787384中框架边柱0.61795614中框架中柱0.73952114 308842续表5二三四五层边框架边柱0.35593684边框架中柱0.506133534中框架边柱0.4241525314中框架中柱0.5781
10、5253144610724.3 横向框架自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期： 式中：基本周期调整系数。考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取0.7。框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假象框架顶点位移。然后由求出，再用求出框架结构的底部剪力。进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表6。表6 横向框架顶点位移 层次kN）kN）kN/m）层间相对位移5781878184610720.05020.504547467152854610720.0689
11、0.454337467227524610720.08950.385427467302194610720.10610.295918007382263088420.18980.1898=1.70.7=0.724s）4.4横向地震作用计算在类场地，7度设防区，设计地震分组为第二组情况下：结构的特征周期和水平地震影响系数最大值7度，多遇地震）为：=0.35s =0.08由于=0.7241.4=1.40.35=0.49s），应考虑顶点附加地震作用。按底部剪力法求得的基底剪力，若按分配给各层，则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层，这种分布基本符合实际。但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求
12、得的结果，特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害很严重。因此，即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。考虑了结构周期和场地的影响。且修正后的剪力分布与实际更加吻合。=0.08 +0.01=0.080.724+0.01=0.071结构横向总水平地震作用标准值：=）0.90.85=）0.90.080.8538226=1352kN顶点附加水平地震作用：=0.0711352=96kN各层横向地震剪力计算见表7，表中表7 各层横向地震作用及楼层地震剪力层次m）m）kN）kN）kN）kN）53.318.5078181446330.324502.95502.9543.315.2074261128750.253317.77820.7233.611.907426883690.198248.69
