土木工程专业毕业设计-八层商业写字楼--河南理工大学(编辑修改稿)

土木工程专业毕业设计-八层商业写字楼--河南理工大学(编辑修改稿)内容摘要：

㎡ 吊顶或粉底 ㎡ 共计 ㎡楼面恒载标准值： (8 +) ( 2++) =2632kN 屋面均布活载 计算重力荷载代表值时，要考虑雪荷载和施工荷载。 雪荷载标准值为： (8 +) ( 2++)=122kN 楼面均布活载： 楼面均布活载对于办公楼一般房间为 ㎡，会议室、走廊、楼梯、门厅等为 2kN/㎡。 为了方便计算，统一取为 2kN/㎡。 楼面均布活载标准值为： (8 +) ( 2++)=1224kN 梁柱自重（包括梁侧、梁底、柱抹灰重量） 梁侧、梁底抹灰，柱四周抹灰，近似按加大梁宽及柱宽计算来考虑，计算见表 1。 墙体自重： 墙体均为 240 厚，两面抹灰，近似按加厚墙体 考虑抹灰重量。 单位面积上墙体重量为： （ +） 19=㎡ 墙体自重计算见表 2。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 19 表 1 梁柱自重 梁（柱） 编号 截面 b h（㎡） 长度 l （ｍ） 根数 每根重量 （ KN） L1 18 7=126 (+) 25= L2 9 7=63 (+) 25= L3 8 4=32 (+) 25= L4 8 4 6=192 (+) 25= Z1 9 4=36 (+) (+) 25= Z2 9 4 4=144 (+) (+) 25= Z3 9 4 2=72 (+) (+) 25= 表 2 墙体自重 荷载分层总汇 顶层重力荷载代表值包括： 屋面恒载 +50%活载 +纵横梁自重 +半层柱自重 +半层墙体自重 其它层重力荷载代表值： 楼面恒载 +50%楼面均布活载 +纵横梁自重 +楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重。 将前述分项荷载相加，得集中于各层楼面的重力荷载代表 值如下： 第七层： G7=3366+122 50%++314+1697= 第六层： G6=2632+1224 50%++627+3393= 第五层： G5=2632+1224 50%++786+3393= 第四层： G4=2632+1224 50%++945+3393=8592KN 墙体 每片面积（ m2） 片数 重量（ kN） 底层纵墙 28 2560 底层横墙 13 1650 其他层纵墙 32 2333 其他层横墙 3 11 1060 河南理工大学本科毕业设计（论文） 20 第三层： G3=8592KN 第二层： G2=8592KN 第一层： G1=2632+1224 50%++1069+4210=9682KN 建筑物总重力荷载代表值： 71 ii G为： 71 ii G +++8592 3+9682=58612kN 质点重力 荷载值见图 5。 图 5 质点重力荷载值 水平地震力作用下框架侧移计算 横梁线刚度： 采用混凝土 C25， cE = 107kN/㎡ 在框架结构中，有现浇楼面或预制板楼面。 但是有现浇板的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。 为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取 I = （ 0I为梁的截面惯性矩）；对中框架取 I =。 若为装配楼板，带现浇层的楼面，则边框架梁取 I = ，对中框架取 I =。 横梁线刚度计算结果见表 3。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 21 表 3 横梁线刚度 梁号 L 截面 bh （㎡） 跨度 l （ m） 惯性矩 30 12bhI  （ m4） 边框架梁 中框架梁 bI = （ m4） bb EIK l （ kN m） bI = （ m4） 0b EIK l （ kN m） 1L 103 103 104 9 103 104 2L 103 103 104 103 104 3L 103 103 104 9 103 104 4L 103 103 104 103 104 横向框架柱的侧移刚度 D 值 柱线刚度列于表 4，横向框架柱侧移 刚度 D 值计算列于表 5。 表 4 柱线刚度 柱号 Z 截面 （㎡） 柱高度 h （ m） 惯性矩 线刚度 30 12bhI  （ m4） cc EIK h （ kN m） 1Z 103 104 2Z 103 104 2Z 103 104 表 5 横向框架柱侧移刚度 D值计算 项目 柱类型 层 ()2()bcbcKK KKK K一 般 层底 层 205 ()2KK（ 一 般 层 ）+K. 底 层+K 212 ( / )cD K kN mh 根数 底 层 边框架边柱  7303 4 边框架 中柱  8738 4 中框架边柱  7956 14 中框架中柱  9521 14 D 308842 河南理工大学本科毕业设计（论文） 22 续表 5 二 三 四 五 层 边框架边柱   9368 4 边框架中柱 2)(   13353 4 中框架边柱   15253 14 中框架中柱 2)(   15253 14 D 461072 六 七 层 边框架边柱  7713 4 边框架中柱  10251 4 中框架边柱  8900 14 中框架中柱  11323 14 D 354978 横向框架自振周期 按顶点位移法计算框架的自振周期 顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。 将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。 这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期：  式中： 0 —— 基本周期调整系数。 考虑填充墙 使框架自振周期减少的影响，取。 T —— 框架的顶点位移。 在未求出框架的周期前，无法求出框架的 河南理工大学本科毕业设计（论文） 23 地震力及位移， T 是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假象框架顶点位移。 然后由 T 求出 1T ，再用 1T 求出框架结构的底部剪力。 进而求出框架各层剪力和结构真正的位 移。 横向框架顶点位移计算见表 6。 表 6 横向框架顶点位移 层次 iG （ kN） iG （ kN） iD （ kN/m） 层间相对位移i i iGD i 7 6448 354978 6 14721 354978 5 23154 461072 4 8592 31746 461072 3 8592 40338 461072 2 8592 48930 461072 1 9682 58612 308842  =  =（ s） 横向地震作用计算 在 Ⅱ 类场地， 7度设防区，设计地震分组为第二组情况下： 结构的特征周期 gT 和水平地震影响系数最大值 max （ 7 度，多遇地震）为： gT = max = 由于 1T =＞ = =（ s），应考虑顶点附加地震作用。 按底部剪力法求得的基底剪力，若按 71iii EKjjjGHFFGH  分配给各层，则水平地震作用呈倒三角形分布。 对一般层，这种分布基本符合实际。 但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果，特别对于周期比较长的结构相差更大。 地震的宏观震河南理工大学本科毕业设计（论文） 24 害也表明，结构上部往往震害很严重。 因此， n 即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。 n 考虑了结构周期和场地的影响。 且修正后的剪力分布与实际更加吻合。 n = 1T += += 结构横向总水平地震作用标准值： EKF =（ 1TTg ）max 71 ii G =（ ） 58612=1561kN 顶点附加水平地震作用： nF = n EKF = 1561=111kN 各层横向地震剪力计算见表 7，表中 71(1 )iii E K njjjGHFFGH 表 7 各层横向地震作用及楼层地震剪力 层次 ih （ m） iH （ m） iG （ kN） iiGH （ kN） 71iijjjGHGH iF （ kN） iV （ kN） 7 6448 168615 6 8274 186579 5 8433 159805 4 8592 131887 3 8592 100956 2 8592 70025 1 9682 44053 注：表中第 7 层 iF 中加入了 nF ，其中 nF =111kN。 横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图 6。 横向框架抗震变形验算 多遇地震作用下，层间弹性位移验算见表 8。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 25 (a) (b) (a)水平地震作用 (b)地震剪力 图 6 横向框架各层 水平地震作及地震剪力 表 8 横向变形验算 注：层间弹性相对转角均满足要求 e ＜ [ e ]=1/450，（若考虑填充墙抗力作用为 1/550）。 水平地震作用下横向框架的内力分析 本设计取轴线 ② 上的横向框架为 KJ— 1 代表进行计算，柱端弯矩 KJ— 1计算，详见表 9。 地震作用下框架梁端弯矩，梁端剪力及柱轴力计算层次 层间剪力 iV （ kN） 层间刚度 iD （ kN） 层间位移 iiVD （ m） 层高 ih （ m） 层间相对弹性转角 e 7 354978 111 1/3243 6 354978 200 1/1800 5 461072 212 1/1698 4 461072 260 1/1385 3 461072 300 1/1200 2 461072 322 1/1118 1 461072 505 1/。