土木工程计算书..docxVIP

4结构计算简图4.1柱网布置图 柱网与层高：本教学楼采用纵向柱距为7.2m的内廊式柱网，横向柱距边跨为6.6m，中间跨为3.0m，首层层高取4.10m，其它层层高取3.3m，如下图所示：图4.1柱网布置图4.2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，再传至基础，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纵横向框架承重方案。4.3框架结构的计算简图图4.2框架结构的计算简图图4.3横向框架组成的空间结构 取②号轴线横向框架进行计算，框架结构计算简图，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板顶，2～5层高度即为层高，取3.3m；底层柱高度从基础顶面取至一层板顶，取4.10米。5 梁、柱截面尺寸的初步确定及线刚度5.1梁、柱截面尺寸的初步确定5.1.1框架柱的尺寸框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：（1）柱组合的轴压力设计值N=βFg E n注：β：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。F：按简支状态计算柱的负载面积。g E：折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14kN/m2。n：为验算截面以上的楼层层数。（2）Ac≥N/uNfc注：由设计要求得，抗震设防烈度为8度，房屋高度不超过30m，丙类建筑，该框架的抗震等级为二级。根据《建筑抗震设计规范》11.4.16条，查抗震等级为二级的框架结构轴压比限值 [μn]=0.75。各层重力荷载代表值近似取14kN/m2,fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对于C35，查得16.7N/mm2。 (3）计算过程：（一层为例） 边柱N=βFg E n， Ac≥N/uNfc=1.3×7.2×3.3×14×103×5/0.75/16.7=172627(mm2) 中柱N=βFg E n，Ac≥N/uNfc=1.3×7.2×4.8×14×103×5/0.75/16.7=251094（mm2）则：采用方柱，边柱截面415mm×415mm，中柱截面为501mm×501mm故底层统一取用600mm×600mm；标准层均取600mm×600mm。5.1.2框架梁的尺寸（Ln/h≧4,b≧1/2bc,b≧250mm) 梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8(框架梁）或1/12至1/15（次梁）。 表5.1柱截面尺寸 mm层次混凝土等级b×h2~5C35600×6001C35600×600 表5.2梁截面尺寸 mm混凝土等级横梁（b×h）纵梁（b×h）次梁AB跨、CD跨BC跨300×700300×500C35300×700300×4005.2框架侧移刚度的计算5.2.1梁柱线刚度在框架结构中，现浇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。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梁取，对中框架梁取。根据公式i可得出梁、柱线刚度。表5.3横梁线刚度ib计算表类别Ec（N/mm2）B×h（mm×mm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（N·mm）1.5EcI0/l（N·mm）2EcI0/l（N·mm）AB跨、CD跨3.15×104300×7008.5809×10106.14×10108.19×1010BC跨3.15×104300×4001.6068×10102.52×10103.36×1010层次hc（mm）Ec（N/mm2）b×h（mm×mm）Ic（mm4）EcIc/hc（N·mm）141003.15×104600×6001.08×10108.30×10102--533003.15×104600×6001.08×101010.03×1010表5.4各层柱的修正系数表位置边柱中柱简图K简图K一般层底层5.2.2各层横向框架侧移刚度计算 柱的线刚度按式D=αc×12×ic/h2来计算，αc为柱的侧移刚度系数，根据梁柱线刚度比的不同，结构布置图中的柱可分为中框架中柱和边柱，边框架中柱和边柱等，楼梯计算取边框架。利用公式：标准层:=∑ib/2ic底层:=∑ib/icac=k/(2+k)ac=（0.5+k）/(2+k)D=α×12×ic/h2 D=α×12×ic/h2中框架柱侧移刚度层次层高 (m)柱根数KαcDi (N/mm)∑Di (N/mm)14.10 边柱12 0.99 0.50 29482.26 750201.70 中柱12 1.39 0.56 33034.55 2~53.30 边柱12 0.56 0.22