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1、 合肥学院本科毕业设计第四章 结构计算书部分4.1 工程总体概述4.1.1柱网布置柱网与层高：根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了平立面及剖面的设计，主体结构为整体5 层局部 3 层，底层层高为3.9m其余层高 3.6m。柱网如图4-1所示：图4-1 主体结构柱网布置图4.1.2 框架结构承重方案的选择：竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。本方案中，需近似的按横向的平面框架分别计算。框架
2、结构的计算单元如图4-2所示：图4-2框架结构计算单元4.1.3 梁、柱截面尺寸的初步确定1、框架梁截面尺寸估算（1）纵向框架梁1）l=9000 mm，h=（1/81/12）l1125 mm750 mm,取h=750 mm；b=（1/21/3）h375 mm250 mm, 取b =300 mm；故梁的截面初步定为： bh=300mm750mm,其惯性矩为：I1/12（bh3）3007503/1210.5109 mm42）l=4500 mm，h=（1/81/12）l565 mm375 mm,取h=400 mm；b=（1/21/3）h200 mm150 mm, 取b =200 mm；故梁的截面初步
3、定为：bh=200mm400mm,其惯性矩为：I1/12（bh3）2004003/121.06109 mm43）l=3600 mm，h=（1/81/12）l450 mm300 mm,取h=400 mm；b=（1/21/3）h200 mm150 mm, 取b =200 mm；故梁的截面初步定为：bh=200mm400mm,其惯性矩为：I1/12（bh3）2004003/121.06109 mm4）l=8100 mm，h=（1/81/12）l1000 mm675 mm,取h=700 mm；b=（1/21/3）h350mm250mm, 取b =300 mm；故梁的截面初步定为：bh=300mm700
4、mm其惯性矩为：I1/12（bh3）3007003/128.6109 mm4（2）横向框架梁1）l=7500 mm，h=（1/81/12）l950mm625 mm,取h=650 mm；b=（1/21/3）h325 mm220mm, 取b =300 mm按规范规定的最小限值，梁的截面初步定为：bh=300mm650mm,其惯性矩为：I1/12（bh3）3006503/126.8109 mm42）l=2100 mm，h=（1/81/12）l263mm175 mm,取h=400mm；b=（1/21/3）h200mm150mm, 取b =200 mm；故梁的截面初步定为：bh=200mm400mm其惯
5、性矩为：I1/12（bh3）2004003/121.06109 mm4（3）次梁l=7500 mm，h=（1/81/12）l950mm625 mm,取h=650mm；b=（1/21/3）h325mm220mm, 取b =250 mm；故梁的截面初步定为：bh=250mm650mm其惯性矩为：I1/12（bh3）2506503/125.7109 mm42、框架柱截面尺寸估算（1）按轴压比要求初估框架柱的截面尺寸。框架柱的受荷面积如图5-3所示，框架柱选用C30混凝土，,根据设计资料知框架抗震等级为三级，轴压比。由轴压比初步估算框架柱截面尺寸时按式估算 主轴压力设计值N按式估算。图4-3 框架柱的
6、受荷面积1) 7轴与E轴相交中柱=1.26149(3.75+1.05)51.051.01.0=3810.24KNAc = bc hcN/N fc=3810.241000（0.814.3）=355260因bc hc=600600=3600取中柱截面为6006002) 7轴与D轴交边柱=1.26144.53.755=2976.75KN Ac = bc hcN/N fc=2976.7/（0.814.3）=277550考虑边柱承受偏心荷载，故截面尺寸取6006003）11轴与G轴相交的角柱=1.26144.53.755=1488.375KN Ac = bc hcN/N fc=2976.7/（0.814
7、.3）=138770角柱虽然承受面荷载较小，但由于角柱承受双向偏心荷载作用，受力复杂，截面尺寸取6006004）11轴与E相交的边柱=1.26144.54.85=1905.12KN Ac = bc hcN/N fc=1905.12/(0.814.3)=177600截面尺寸取600600(2) 校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求1）按构造要求框架柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm2）为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4 取二层较短住高，HN=3600,HNh=643）框架柱截面高度和宽度一般可取层高的1/101/15 h(1/10 1/15)Ho=(1/10 1/1
8、5) 4800=480320(取底层即最层高4800) 故所选框架柱截面尺寸均满足构造要求。柱、梁截面尺寸汇总于表5-1及表5-2所示：表4-1梁截面尺寸（mm）混凝土等级横梁（bh）（）纵梁（bh）（）DE跨EF跨FG跨8.1M跨3.6m跨C30300650200400300650300700200400表4-2柱截面尺寸（mm）层次混凝土等级（bh）（）16C306006004.1.4 梁柱线刚度取结构图中7号轴线的一榀框架进行计算图44横向框架简图图44框架示意图横梁线刚度i b的计算表43 横梁线刚度ib计算表类别Ec (N/mm2)b (mm)h (mm)I0 (mm4)l (mm)
9、EcI0/l (kNm)1.5EcI0/l (kNm)2EcI0/l (kNm)DE、FG跨3.01043006505.810975002.7210104.0810105.51010EF跨3.01042004001.0610921003.0410104.5610106.081010表44柱线刚度ic计算表层次Ec (N/mm2)b （mm）h （mm）hc （mm）Ic （mm4）EcIo/l （kNm）13.010460060048001.08101091010253.010460060036001.0810106.751010图45 各层梁、柱线刚度示意图(由于结构对称取半跨中跨刚度2)4
10、.1.5各层横向侧移刚度计算（D值法） 3、各层横向侧移刚度计算(D 值法)（1）底层4 根角柱K=4.08/6.75=0.6 c=(0.5+K)/(2+K)=0.425 Di1=c12ic/h2=0.425126.751010/48002=14941F-1、F-11、E-1、E-11（4 根） K=(4.08+4.56)/8.64=2.03 c=(0.5+K)/(2+K)=0.627Di2=c12ic/h2=0.627126.751010/48002=22043 D-39、G-39、（10 根） K=5.44/8.64=0.806 c=(0.5+K)/(2+K)=0.465Di3=c12ic
11、/h2=0.465126.751010/48002=16347 E-39、F-39、（10 根） K=（5.44+6.08）/4.864=2.7 c=(0.5+K)/(2+K)=0.68Di4=c12ic/h2=0.68126.751010/48002=23953D1=(14941+22043)4+(16347+23953) 10=550936（2） 25层 4 根角柱 K=4.082/（92）=0.453 c=K/(2+K)=0.185 Di1=c12ic/h2=0.1851291010/36002=15417 F-1、F-11、E-1、E-11（4 根） K=(4.08+9.6) 2/（92）=1.52 c=K/(2+K)=0.432 Di2=c12ic/h2=0.4321291010/36002=36000 D-39、G-39、（10 根） K=（5.44 2）/（92 ）=0.604 c= K/(2+K)=0.232 Di3=c12ic/h2=0.2321291010/36002=19343 E-39、F-39、（10 根） K
