框架混凝土结构设计计算书 - 图文(3)

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第二章 结构设计

2.1工程概况

某高层办公楼，共15层，地下室1层，地上14层。地上一、二层层高4.2m，2～14层层高3.3m，地下室层高3.3m,总高度48.45m（不算女儿墙)。三进深6.3m，2.7m,6.3m，总宽度15.3m，每个开间7.2m,共五个开间，共35.4m。建筑平面、剖面及墙身大样见建筑图。框架和楼板均采用现浇钢筋混凝土结构。本工程建于6度抗震设防区，Ⅱ类场地土，抗震等级三级。本工程截面及材料选用如下：柱为C40混凝土，主梁、次梁、楼板为C30混凝土。 2.2截面尺寸估算 计算单元如图2-1

图2-1 计算单元图

2.2.1梁的截面尺寸估算

主梁：框架梁截面高度h按梁跨度的1/10～1/18确定 取h=1/12×7200=600㎜ 框架梁截面宽度取梁高的（1/2～1/3) 取b=1/2×600=300㎜

次梁：次梁截面高度h，按次梁跨度的（1/14～1/18)确定。 取h=1/14×6300=450㎜

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次梁截面宽度取梁高的（1/2～1/3) b=1/2×450=225㎜，取b=200㎜

板：板的最小厚度为跨度的1/50=3600mm/50=72mm。考虑到板的挠度及裂缝宽度的限制及在板中铺设管线等因素，根据经验板厚取120㎜。 2.2.2柱截面尺寸估算

根据柱支撑的楼板面积计算由竖向荷载作用下产生的轴力，并按轴压比控制估算柱截面面积，估算柱截面时，楼层荷载按11～14kN/㎡计，本工程可按12kN/㎡（qk=12kN/㎡）

负荷面为S=1/2·(L1＋L2)B=1/2·(6.3＋2.7)×3.6 =16.2㎡的中柱轴力为： Nv=α·n·s·qk =1.2×15×16.2㎡×12KN/㎡=4374kN

负荷面为S=1/2·（L1·B）=1/2×6.3×3.6=11.34㎡的边柱轴力为:Nv=α·n·s·qk =1.1×12×11.34㎡×12kN/㎡=2245.4kN

各柱的轴力虽然不同，但为施工方便和美观，往往对柱截面进行合并归类。本工程将柱截面归并为一种。取轴力最大的柱估算截面面积。 本工程框架不考虑抗震，取N=1.1Nv N=1.1×3499200N=3849120N 柱轴压比控制值 μ

N查得0.9，其中μ

N=

NAc?fc。

N2 Ac=fc??N=3849120/（19.1×0.9）=2239.62㎜

设柱为正方形，柱边长b=h=Ac=473㎜

故本工程1～6层柱截面取为（500×500）㎜ 7～14层柱截面取为（400×400）㎜ 7层底柱截面核算： Nv=α·n·s·qk =1.2×8×

6.3m?2.7m×3.6m×12KN/㎡=1866.24kN 222 N=1.1Nv=1.1×1866.24=2052.87kN μ

N?AcN?fc=

2052870N=0.67<0.9 222400mm?19.1N/m- 6 -

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9层底柱截面核算 Nv=rG·α·n·s·qk =1.25×1.1×6×32.4㎡×12kN/㎡=3208kN N=1.1Nv=1.1×3208=3529kN

μ

N=

NAc?fc=

35290005002?19.1=0.74<0.9

轴压比满足要求

2.3荷载汇集

2.3.1水平风荷载

查《荷载规范》中全国基本风压分布图中当地风压（n=50）的数值为0.55kN/㎡ 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值ωk按下式计算：

ωk =β

式中：μ

z·μs·μz·ωo

s为风荷载体型系数，由《荷载规范》知矩形平面建筑风荷载体型系数

H/B=48.45m/35.4m=1.37<4取μ

μz为风压高度变化系数，本工程建在市中心地s=1.3；

面粗糙度类别为C类，查《荷载规范》中μz值，5m以下按5m高处取值，5m以上按公

Z式7.2.1中?zc?0.616()0.44或查表7.2.1内插法取值，Z为建筑物离地面高度；β

10z为

风振系数，β

z=1+

?????z,ν为脉动影响系数，当高层建筑的总高度为48.45m,地?z面粗糙类别为C类时查《荷载规范》表7.4.4-3通过插入法，求得ν=0.465；ξ为动脉增大系数，与基本风压ωo，结构基本自震周期T及地面粗糙度有关。框架结构T=0.05n=0.05×14=0.7s

ωo·T=0.55KN/㎡×（0.7s）

=0.270KN·s·m

查《高层建筑混凝土结构设计》表3.5脉动增大系数ξ=1.257,?z近似按《高层建筑混凝土结构设计》表3.4采用或查《荷载规范》附录F1.2第一振型序号取值。

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表2-1 各层风荷载标准值 距地面高度Hi 48.45 47.55 44.25 40.95 37.65 34.35 31.05 27.75 24.45 21.15 17.85 14.55 11.25 7.95 3.75 -3.75 μz 1.233 1.233 1.185 1.145 1.104 1.06 1.014 0.965 0.913 0.857 0.795 0.726 0.649 0.557 0.40 0 βz ωk =βμs μz· ωo s·μz·ωo1.474 1.464 1.429 1.403 1.386 1.357 1.311 1.260 1.243 1.218 1.176 1.137 1.099 1.063 1.029 0 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 0 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0 1.30 1.280 1.211 1.149 1.094 1.042 0.950 0.869 0.811 0.746 0.669 0.560 0.510 0.423 0.294 0 2.3.2竖向荷载 （1）楼面荷载

楼面活荷按《荷载规范》的规定取2.0kN/㎡

120㎜厚钢筋混凝土楼板 25kN/m3×0.12m=3.0 kN/m2 30mm厚水磨石面层 0.7 kN/m2 20mm厚水泥砂浆板底抹灰 20kN/m3×0.02m=0.4 kN/m2

内隔墙为200㎜厚陶粒混凝土砌块（砌块容重8 kN/m3，两侧各抹20㎜混合砂浆

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8 kN/m3×0.2m + 20 kN/m3×0.02×2=2.4 kN/m2

外墙为200㎜厚陶粒混凝土砌块（墙外侧贴100㎜厚苯板保温层，墙里侧抹20㎜厚混合砂浆）

18 kN/m3×0.1+20kN/m3×0.02+8 kN/m3×0.2m=3.8kN/㎡ （2）屋面荷载

防水卷材 0.1kN/㎡

20㎜厚1:3混合砂浆找平层 20 kN/m3×0.02m=0.4 kN/㎡ C7.5炉渣混凝土找坡层 14 kN/m3×0.15m=2.1 kN/㎡ 100厚苯板保温层 18 kN/m3×0.1m =1.8 kN/㎡

防水卷材隔气层 0.1kN/㎡ 20㎜厚1:3混合砂浆找平层 20 kN/m3×0.02m=0.4 kN/㎡ 120厚钢筋混凝土楼板 25 kN/m3×0.12m=3 kN/㎡ 10mm厚砂浆抹灰 20 kN/m3×0.01m=0.2 kN/㎡

合计：8.1 kN/㎡ 不上人屋面活荷 0.5 kN/㎡ 基本雪压 0.45 kN/㎡

（注：混合砂浆容重17 kN/m3为方便计算本工程混合砂浆容重按20 kN/m3计算） 2.4风荷载作用下框架内力计算

有平面图可以看出，除边框架外，中间各榀框架受风荷载作用，面积相同，故应选取边框架和中间框架分别进行计算。下面仅以中框架为例进行计算，边框架计算从略。 计算风荷载作用下各楼层节点上集中力及各层剪力。计算风荷 …… 此处隐藏：1841字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……