某礦業集團辦公樓結構設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 22496注：表中量綱為，量綱為kN。（1）風荷載標準值風荷載便準值按式計算。基本風壓= kN/ m2，由《荷載規范》=（迎風面）和=（背風面）。C類地區，H/B =,=。 =, ,=。由式：得：仍取圖31中4軸線橫向框架，由式得沿房屋高度的分布風荷載標準值，代入上式可得各樓層標高處的，見表31沿房屋高度的分布見圖36（a）。表316 地震荷載作用下梁端彎矩、剪力及軸力計算層次邊 梁走 道 梁柱 軸 力邊柱中柱654321注：1)柱軸力中的負號表示拉力。左地震作用時，左側兩根柱為拉力，對應的右側兩根柱為壓力。2)表中單位為，單位為kN，單位為kN，單位為m。（a）框架彎矩圖（） （b）梁端剪力及柱軸力圖（）圖35左地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力及軸力圖表317 沿房屋高度分布風荷載標準值層次/m/kN/m/kN/m654321《荷載規范》規定，應采用風震系數來考慮風壓脈動的影響。本工程房屋高度H=＜30m，但H/B=＞，由表217可見，～，即風壓脈動的影響較大。因此，該房屋應考慮風壓脈動的影響。 框架結構分析時，應按靜力等效原理將圖36（a）的分布風荷載轉化為節點集中荷載，如圖36(b)所示。例如，第5層的計算過程如下：（2）風荷載作用下的水平位移驗算根據圖26(b)所示的水平荷載，由式計算層間剪力，然后依據表34求出4軸線框架的層間側移剛度，再按式，計算各層的相對側移和絕對側移。計算過程見表318。表318 風荷載作用下框架層間剪力及側移計算層 數123456（kN）（kN）（N/mm）879926991469914699146991469914（mm）(mm)41/54691/33041/39581/50001/70371/13571由表318可見，風荷載作用下框架的最大層間位移角為1/3304，遠小于1/550，滿足規范要求。 （a）風荷載沿房屋高度的分布（kN/m） (b)等效節點集中風荷載（kN）圖36 框架上的風荷載（3）風荷載作用下框架結構內力計算風荷載作用下框架結構內力計算過程與水平地震作用下的相同，此處從略。圖31中4軸線橫向框架在風荷載作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力見圖37。表319 風荷載作用下各層柱端彎矩及剪力計算（kN）層間剛度（N/mm）邊柱699141601469914160146991416014699141601469914160148799221500續表319中柱189431894318943189431894322496注：表中量綱為，量綱為kN。表320 風荷載作用下梁端彎矩、剪力及軸力計算層次邊 梁走道梁柱軸力邊柱中柱654321注：1)柱軸力中的負號表示拉力。左地震作用時，左側兩根柱為拉力，對應的右側兩根柱為壓力。2)表中單位為，單位為kN，單位為kN，單位為m。（1）計算單元取4軸線橫向框架進行計算，如圖38所示。由于房間內布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計算單元范圍內的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節點上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節點上作用有集中力矩。[8] （a）框架彎矩圖（） （b）梁端剪力及柱軸力圖（）圖37風荷載作用下框架彎矩圖、梁端剪力及軸力圖圖38 橫向框架計算單元（2）荷載計算 1）恒載計算在圖28中，、代表橫梁自重，為均勻荷載形式。對于第6層 和分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖38所示幾何關系可得： 、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，、樓板重和女兒墻等的重力荷載，計算如下： 圖39 各層梁上作用的恒載 集中力矩對于1～5層，包括梁自重合其上橫墻自重，為均布荷載。其他荷載計算方法同第6層，結果為： 2）活荷載計算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖310所示。圖310 各層梁上作用的活載對于第6層 同理，在屋面雪荷載作用下 對1～5層 3）豎向均布恒荷載的等效轉化對于第6層對于1～5層 4）豎向均布活荷載的等效轉化5）豎向均布雪荷載的等效轉化6）各桿在恒載的固端彎矩為屋面： 樓面： 7)各桿在活載作用下的固端彎矩1～6層：8)雪荷載作用下各桿固端彎矩將上述計算結果匯總，見表321和表322。表321 橫向框架恒載匯總表層 次61～5表322 橫向框架活載匯總表層 次6（）（）（）（）（）1～5注：表中括號內數值對應于屋面雪荷載作用情況（3）內力計算豎向荷載作用下框架的內力分析，除活荷載較大的工業廠房外，對一般的工業與民用建筑可以不考慮活荷載的不利布置。這樣求得的框架內力，梁跨中彎矩較考慮活荷載不利布置法求得的彎矩偏低，但當活荷載在總荷載比例較大時，可在截面配筋時，～。梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算。由于結構和荷載均對稱，故計算時可用半框架。彎矩計算過程如圖311，所得彎矩圖如圖312。梁端剪力可根據梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。 柱軸力可由梁端剪力和節點集中力疊加得到。計算柱底軸力還需要考慮柱的自重，如表323和表324所示。梁端剪力： 式中：—— 梁上均布荷載引起的剪力，； —— 梁端彎矩引起的剪力。柱軸力： 式中：—— 梁端剪力—— 節點集中力及柱自重（A）雪荷載作用下的彎矩分配 （B）橫荷載作用下的彎矩分配 （C）活荷載作用的彎矩分配 311橫向框架彎矩的二次分配法（單位：）圖312 豎向荷載作用下框架彎矩圖（單位：） 表323 恒載作用下梁端剪力及柱軸力 （kN）層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱 軸 力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱605040302010 表324 活載作用下梁端剪力及柱軸力 （kN）層 次荷載引起剪力彎矩引起剪力總 剪 力柱 軸 力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱605040302010注：表中雙行中下行數值為屋面作用雪荷載（㎡），其它以向上為正。（1）結構抗震等級 結構的抗震等級可根據結構類型、地震烈度、房屋高度等因素，由顯現澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級表確定。由此表可知，本工程為三級抗震框架結構。 （2）框架梁的內力組合本工程考慮了四種內力組合，即。此外，對于本工程，這種內力組合與考慮地震作用的組合相比一般較小，對結構設計不起控制作用，故不予考慮。各層梁的內力組合結果見表325，表中、兩列中的梁端彎矩為經過調幅后的彎矩（）。下面以第一層AB跨梁考慮地震作用組合為例，說明各內力的組合方法。對支座負彎矩按相應的組合情況進行計算，求跨間最大正彎矩時，可根據梁端彎矩組合值及梁上荷載設計值，由平衡條件確定。由圖313可得圖313 均布和梯形荷載下的計算簡圖本工程中，梁上荷載設計值左震 說明，其中為最大正彎矩截面至A支座的距離，則可由下式表325 框架梁內力組合層次截 面位 置內力一 層A177。177。177。177。124177。177。跨間————————————————六 層A177。177。19177。177。177。177。18..25跨間————————————————注：1）表中和分別為AB跨和BC跨的跨間最大正彎矩。以下部受拉為正。一項中下行內的數值表示屋面作用雪荷載時對應的內力。 2）的單位為，的單位為。求解：將求得的值代入下式即可得跨間最大正彎矩值右震kN＞0說明＞，則m 剪力計算：AB凈跨左震 右震 ＜+=則 圖314均布和三角形荷載下的計算簡圖本工程中，梁上荷載設計值左震則發生在左支座。右震＞說明發生在右支座。剪力計算：BC凈跨左震右震＜2=則 （3）框架柱內力組合取每層框架柱柱頂和柱底兩個控制截面，組合結果及柱端彎矩設計值的調整見表326～327。注意，在考慮地震作用效應的組合中，取屋面為雪荷載時的內力進行組合。表326(a) 橫向框架A柱彎矩和軸力組合層次截面內力6柱頂（）（）柱底()5柱頂（）