咸陽某中學行政辦公樓設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 其它1~5層樓板6層屋面板挑檐注：表中q為相應構件的單位面積重力荷載標準值，；A表示單層內構件所占總面積。活荷載計算：衛生間 樓梯間 合計 屋面 通過上表可得 G1= G2= G3= G4= G5= G6= 計算簡圖如圖33 框架側移剛度的計算 橫向框架側移剛度計算橫梁和柱的計算過程見下表表36 橫梁線剛度ib計算表類別層次Ec/(N/mm2)b/mmh/mmI0/mm4邊橫梁1~6+04350750+10中橫梁1~6+04350400+09l/mmEcI0/l/Nmm/Nmm2EcI0/l/Nmm8100+10+10+102000+10+10+10表37柱線剛度ic計算表層次hc/mmEc/(N/mm2)b/mmh/mmIc/mm4EcIc/hc/Nmm1470030000600600+10+102~3360030000600600+10+104~6360030000550550+10+10層次 邊框架邊柱線剛度kaDi11174122~3318334~627479層次 邊框架邊柱線剛度kaDi11201822~3270834~623858層次 中框架邊柱線剛度kaDi11191722~3376214~627456層次 中框架邊柱線剛度kaDi11221672~3202504~618387側移剛度D如下：∑D1= 739122 ∑D2=1045858∑D3=1045858 ∑D4=847150∑D5=847150 ∑D6=847150 一層與其相鄰上部樓層側向剛度比為： %70% 滿足故該框架為規則框架 60m風荷載與水平地震荷載比較起來不起控制作用，故在這里不用計算在下面只計算水平地震作用 橫向自振周期的計算采用結構頂點的假想位移法。基本自振周期T1（s）可按下式計算： T1= （uT）1/2 ()注：uT——假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而得的結構頂點位移。ψT——結構基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數。故結構頂點位移計算過程見下表D（按值法計算）。表38 結構頂點的假想側移計算層次Gi/kNVGi/kNDi/(N/mm)Δui/mmui/mm68471505847150484715031045858210458581739122考慮本建筑以大房間為主，填充墻數量不多，則結構自振周期為：T＝＝ 橫向地震作用的計算 此地區為7度區Ⅱ類場地，設計分組按第一組，則Tg=(s), αmax=,(查規范得)。由于T1=Tg= 。 因此考慮頂點附加地震作用。注：對于高度小于40m的以剪切變形為主，且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構。地震作用可采用底部剪力法進行計算。 結構總水平地震作用 FEk=α1Geq （） Geq=C（C=） （） 則結構等效重力荷載Geq ===α1地震影響系數，具體算法如下：對于本結構：5Tg=(s)＞T1=(s)＞Tg=(s)則 () 圖3－3 地震影響系數α曲線注： 1 對于一般的框架結構而言，相應的γ、η（參考王社良編《抗震結構設計》P36。 2 αmax為地震影響系數最大值，應為kβmax,查《建筑結構抗震規范》。則：那么結構總的水平地震作用標準值：FEk=α1Geq==又因為T1===，故考慮結構頂部附加位移按照底部剪力法，當T1，各層地震作用按照下式進行計算取δn= T1+==。結構底部剪力為 = （）頂點附加地震作用為 ΔFn=δn FEK== kN地震作用下，各樓層水平地震層間剪力Vi為 Vi=∑Fi(i=1,2,3,4,5,6,7) （）表39 各質點橫向水平地震作用及樓層剪力計算表各質點橫向水平地震作用及樓層剪力計算表層數Hi/mGi/kNGiHi/GiHi/∑GjHjFi/kNVi/kN654321圖3－4橫向框架各層水平地震作用和剪力依據《建筑抗震設計規范》，抗震驗算時，結構任一樓層的水平地震剪力應符合要求： （），依據規范可查得，三級抗震框架7度設防，樓層最小地震力系數值λ=，Gj為第j層的重力荷載代表值，本結構沒有豎向不規則的薄弱層結構，例如第一層應該是V1= kN= kN,據驗算，其它層也很容易滿足，計算過程此處省略。 橫向框架抗震變形驗算水平地震作用下框架結構的層間位移(Δu)i,可按下式計算：(Δu)i= ()各層的層間彈性位移角θe=(Δu)i/hi,根據《抗震規范》和《高層建筑混凝土技術規程》，考慮填充墻的抗側力作用的框架，層間彈性位移角限值為[θe]1/550。表310橫向框架抗震變形驗算橫向框架抗震變形驗算層數層間剪力層間剛度層間位移Vi/Di層高（M）層間相對轉角備注68417501/360058417501/200048417501/1440310458581/1500210458581/133317391221/1175由此可見最大彈性層間位移發生在第一層處，為1/11751/550,滿足規范要求。依據《抗震規范》，7度設防的Ⅱ，才進行彈塑性位移驗算。而ζy(i)，樓層強度屈服系數是按構件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力和按罕見地震作用計算的樓層彈性地震剪力的比值，一般ζy相對越小，彈塑性位移則相對越大，就稱這一塑性變形集中的樓層為結構的薄弱層。本建筑ζy沿高度分布均勻，《抗震規范》建議，此種情況薄弱層取在底層，而計算出來的ζy，所以，不需進行結構彈塑性位移的驗算。說明：以下計算均為取一榀框架進行計算，該結構取計算單元的4軸線橫向框架。由于計算的是水平作用，故采用D值法。框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：Vij=DijV i /∑Dij M bij=Vij*yh M uij=Vij（1y）hy=yn+y1+y2+y3 ()注：yn框架柱的標準反彎點高度比。y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。yy3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。y框架柱的反彎點高度比。底層柱需考慮修正值y2，第二層柱需考慮修正值y1和y3，其它柱均無修正。由于結構對稱，所以C、D軸柱分別與B、A軸柱的反彎點高度比相同。由于本結構橫向對稱，那么A軸與D軸柱，B軸與C軸柱的受力情況將是一樣的（符號相反）。因此在下面計算中只計算邊、中軸柱的剪力和彎矩。各層柱端彎矩及剪力計算如下表： 表311各層柱端彎矩及剪力計算表層次Hi/mVi/kN∑Dij/(kN/mm)6 847150 5 8471504 847150 3 1045858 2 10458581 1045658 接上表邊柱Di1Vi1kyMbi1Mui1274562745627456376213762119172中柱Di2Vi2kyMbi2Mui218387183871838720250202502216剪力及柱軸力的計算 梁端彎矩、剪力與柱軸力分別按以下公式計算： M l b=i l b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） M r b=i r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） V b=（M l b+ M r b）/ l Ni=∑（V l b V r b）k ()具體計算過程見下表：表312 梁端彎矩、剪力與柱軸力計算表層次邊橫梁ABMblMbrlVb654321層次中橫梁BCMblMbrlVb654321接上表柱軸力A邊柱NB中柱N水平地震作用下框架彎矩圖如下圖所示： 圖3－5 地震力作用下彎矩圖 豎向荷載作用下結構的內力計算 橫向框架荷載計算 a. 計算單元取5軸線橫向框架計算，框架梁的分布及其所承擔的樓面荷載如下圖示：說明：由于加了次梁之后樓板的長寬比在23之間，為了精確考慮，在計算時按雙向板向板考慮，那么它的傳力方式如上圖示，計算單元內的其他荷載則通過次梁以集中力的形式傳至縱向框架梁上，最后在通過縱向框架梁以集中力形式傳至橫向框架柱上，如果縱梁相對于柱偏心布置，那么便會在柱端產生附加彎矩。圖3－6 計算簡圖b. 荷載計算(1)恒載計算結構對稱，選出來的這一榀橫向框架上的受力也是完全對稱的，所以，只需要算出一半的荷載，及做出一半的彎矩圖，另外一半，依據對稱性原理，就很容易做出來了。由4軸線的各層框架簡圖，在AB跨和CD跨分別作用有梯形分布的荷載，圖中集中作用力A、B、C、D四處，如FA表示作用在A點的集中力表示次梁的集中力，qAB表示作用在AB跨內的線荷載，下面計算各層樓面板和樓面梁傳給4軸線橫向框架的恒荷載。 求出第一到六層的框架計算簡圖。圖3－7 一到五層主梁的計算簡圖 ① qAB 的計算板A傳遞荷載：，由圖可知傳遞到AB段的為梯形荷載，等效轉化為均布荷載為：（12+）p=[12(247。)2+(247。] = kN/m。又因為左右兩邊板都是在傳遞荷載，故板傳遞荷載為：q2=2=。梁自重及抹灰：梁（350mm700m）自重25()= kN/m。抹灰層（10厚混合砂漿，只考慮梁兩側抹灰）：（）215= kN/m。小計為：q1=+=qAB荷載小計：q1+q2=+= kN/m則有qCD=qAB=+= kN/m ② qBC的計算 qBC部分只有梁自重及抹灰重梁（350mm400mm）自重:25()=（10厚混合砂漿，只考慮梁兩側抹灰）：（）215= kN/m q2=+=。 ③ FB是由梁傳遞來的集中力。圖3－8 梁的計算簡圖q1和q2的計算：q1包含梁自重、抹灰重和板傳來的