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土木工程_上海市浦东新区长城公司办公楼框架结构设计docx

作者:杏鑫注册开户 阅读量: 2024-09-13
工程概述

土木工程_上海市浦东新区长城公司办公楼框架结构设计docx

  本设计的主要工作是办公楼进行了框架结构的设计,该办公楼坐落在上海市浦东新区,为框架结构,共计五层,建筑高度19.5m。

  查阅设计规范,完成对框架结构的设计计算。主要设计内容有:结构选型和结构布置;荷载统计,包括竖向恒荷载、竖向活荷载、重力荷载代表值、地震作用、风荷载,在计算时,计算了地震的自振周期,采用底部剪力法进行了地震作用的计算;进行了内力计算,其中竖向荷载作用下内力计算采用了弯矩二次分配法,而水平荷载作用下的内力采用了D值法;进行了框架的内力组合,考虑有地震作用和无地震作用两种情况;进行了梁、柱的截面设计,在计算时,考虑最不利的荷载组合,分别对梁、柱的配筋进行了计算。最终根据设计结构绘制了配筋图。

  本结构设计为上海市浦东新区公司办公楼框架结构设计,室内设计标高±0.000m,室内外高差200mm,基础顶面至室外地坪为500mm。

  抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震为第二组。

  本结构设计为一般办公楼框架结构设计,建筑总高度19.50m,属市内多层建筑,结构形式采用现浇混凝土结构。

  β1—抗震等级为一、二级时,角柱取1.3,其余柱取1.0,非抗震设计时,取1.0

  梁宽与AB段及CD段相等,梁高按与AB段(CD段)框架梁线刚度相等进行计算,即:

  实际工程应考虑楼板的翼缘效应,将截面惯性乘以增大系数,边侧框架梁(BL)应乘以1.5,中间框架梁(ZL)应乘以2.0。

  从表中得出,框架在两个方向的基本自振周期基本相同,满足。自振周期与经验值(0.1~0.15)n(n为层数)相比,较接近。

  本工程因总高度H<40m,故属于较均匀的结构,应采用底部剪力法来计算地震作用的影响。

  按抗震设防水平,场地类型,设计地震分组计算,确定了建筑物的地震荷载系数;根据不同的场地类型及不同的地震动组合,采用不同的振动频率来决定其固有频率。其抗震设防水平为7度、基础地震加速度为0.10g、二次地震等级、二次地震等级。通过《建筑与市政工程抗震通用规范[附条文说明]》GB55002-2021的规定,得出了其最大的水平地震动因子是0.12,其固有周期是0.45s。在水平地震动时,应该按照以下公式来确定其影响系数:

  根据《抗震规范》5.2.4,采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应,宜乘以增大系数3,此增大部分不应往下传递,但与该突出部分相连的构件应予计入,因此:

  本工程高宽比小于4,柱轴向变形引起的侧移忽略不计。由梁柱弯曲变形引起的层间侧移按下式计算:

  柱的轴力可自上而下逐层叠加梁的剪力求得,层第个柱的轴力Nij按下式计算。

  应将水平风荷载作用结果折算为水平标高集中荷载进行计算,用D值法进行结构内力计算。

  迎风面的风压力为μs1=0.8,背风面的风吸力为μs2=-0.5,总计风压为

  由风荷载标准值逐个叠加,以求得每层剪力值,再按抗推刚度进行分配,以求得柱端剪力值。

  边节点处的,梁端弯矩和应与柱端弯矩和相等,中间节点处的按左右两端梁的线刚度来进行分配,计算结果如表6.4所示。

  使用二次弯矩分配法,来对竖向荷载作用下的内力计算进行考虑,二次弯矩分配法属于一种近似计算的方法,这种方法是把节点处的不平衡弯矩进行以二次分配为限的弯矩进行分配和传递,结果与精确计算没有太大的差别。这种方法可以满足工程的基本要求,而且计算结果也很容易验证。

  需要考虑纵向框架作用的影响,按照荷载传递的顺序来分析,结合墙体的作用力,对框架的主要结合部进行载荷计算,其结果见表7.1。

  横向框架所承受的荷载应按荷载传递的顺序来进行分析,把其推算为三角形分布荷载或梯形分布荷载,并将其等效为均布荷载,计算结果如表7.2所示。

  ⑤将各配置值的弯矩进行迭加,得到柱的端部弯矩,并将各配置值与各配置值的弯矩进行迭加,得到梁的端部弯矩。

  将节点处不平衡弯矩进行分配,传递处的还需进行二次分配,最后累加来得到结果。

  按《高规》5.2.3条,在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定:现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9;本建筑调幅系数取0.85,并以表格的形式列出框架梁跨中弯矩的计算结果。

  框架梁剪力顺时针转动为正,逆时针转动为负;弯矩以使梁下侧受拉为正,上侧受拉为负,详细结果如下。

  柱端剪力及柱上下端弯矩都为使节点顺时针转动为正,使节点逆时针转动为负,详细结果如下。

  按荷载效应组合规定,对于非抗震要求的结构只需考虑荷载效应组合,对于有抗震要求的结构,除需考虑非抗震作用下的荷载效用组合,还需考虑地震效应组合的影响,本结构有抗震要求,所以需要考虑地震效应组合的影响。

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