8度烈度區(qū)教學樓建筑結(jié)構(gòu)概念設計案例分析

1、題：工程概況： 某教學樓位于8度烈度區(qū)，設計基本地震加速度為0.2g；場地為ii類；總層數(shù)為10層，底層一層層高5.5m，二層5m，其他層為4.1m，總高為5.5+5+8*4.1=43.3m；整個結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆，本題中不考慮風荷載作用；樓面荷載計算中，雪載、使用荷載取50%，永久荷載取100%。（3） 、繪出框架平面柱網(wǎng)布置第二步、初步選定梁柱截面尺寸及材料強度等級一、 初估梁柱截面尺寸（1） 框架梁截面尺寸：梁高h=(1/101/18)l=(1/101/18)7200=400720取600mm梁寬b=(1/21/3)h=(1/21/3)600=200300取300mm200mm (2)框架柱截面

2、尺寸：600600為了減少構(gòu)件類型，簡化施工，多層房屋中柱截面沿房屋高度不宜改變。 在計算中，還應注意框架柱的截面尺寸應符合規(guī)范對剪壓比()、剪跨比()、軸壓比()限值的要求，如不滿足應隨時調(diào)整截面尺寸，保證柱的延性?？拐鹪O計中柱截面尺寸主要受柱軸壓比限值的控制，如以表示柱軸壓比的限值，則柱截面尺寸可用如下經(jīng)驗公式粗略確定： 式中；a柱橫截面面積，m2，取方形時邊長為a；n驗算截面以上樓層層數(shù)；f驗算柱的負荷面積，可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸確定，m2；fc混凝土軸心抗壓強度設計值；框架柱最大軸壓比限值，一級框架取0.7，二級框架取0.8，三級框架取0.9。地震及中、邊柱的相關調(diào)整系數(shù)，7度中間柱取1、邊柱

3、取1.1，8度中間柱取1.1、邊柱取1.2；g結(jié)構(gòu)單位面積的重量(豎向荷載)，根據(jù)經(jīng)驗估算鋼筋混凝土高層建筑約為1218knm2。a= 18x9x54x17.4/52x1.1 =0.32m2 14.3x(0.8-0.1)x103故0.6x0.6的柱子符合二、 材料強度等級1、 混凝土的強度等級：梁、柱和節(jié)點選用c30，其他各類構(gòu)件選用c25。2、 鋼筋的強度等級：縱向鋼筋采用ii、iii級變形鋼筋，箍筋采用i級鋼筋。三、 確定計算簡圖、選取計算單元1、 畫出水平計算簡圖，標注框架編號（橫向為1、2、3-，縱向為a、b、c-）、框架梁編號（材料、截面和跨度相同的編同一號），確定梁的計算跨度。下面

4、是7200 3000 7200 右邊是5500 5000 328002、 選取計算單元（所需計算的一榀或幾榀框架），畫出計算簡圖，標出計算跨度、柱的計算高度，并對柱編號（材料、截面和高度相同的編同一號）。第三步、確定各層重力荷載代表值和地震荷載代表值一、 計算各層重力荷載代表值1、 屋面豎向恒載：按屋面的做法逐項計算均布荷載屋面面積；平屋面取6.0kn/m2 gw1=65417.4=5637.6kn2、 屋面豎向活載：屋面雪荷載屋面面積；取0.7kn/m2 gw2=0.75417.4=657.72kn樓面豎向恒載：按樓面的做法逐項計算均布荷載樓面面積；樓面恒重選用：+=glm1=3.45417

5、.4=3194.64kn3、 樓面豎向活載：樓面均布活荷載樓面面積；取glm2=3.55417.4=3288.6kn4、 梁柱自重（包括梁側(cè)、梁底、柱的抹灰）：梁側(cè)、梁底抹灰、柱周抹灰，近似按加大梁寬及柱寬考慮，一般加40mm。 混凝土容重：25kn/m3gl1=(0.04+0.3)0.67.225=36.72kngl2=(0.04+0.3)0.6325=15.3kngl3=(0.04+0.3)0.64.525=22.95kngz1=（0.04+0.6）0.65.525=52.8gz2=（0.04+0.6）0.6525=48gz3=（0.04+0.6）0.64.125=39.36梁柱自重可列表

6、，以方便后面的計算。如：編號截面(m2)長度(m)根 數(shù)每根重量（kn）l1寬高=0.30.67.2每層根數(shù)層數(shù)=261036.72l20.30.63131015.3l30.30.64.5481022.95z10.60.65.552152.8z20.60.6552148z30.60.64.152839.365、 墻體自重：（包括女兒墻和各種縱橫隔墻）36.7226+15.313+22.9548墻體兩面抹灰，近似按加厚墻體40mm考慮。(39.3652+3485.68+3195.14+83.38) 黏土磚的容重：19kn/m3g1z=(5.5-0.6)(54-120.6)(0.04+0.24)1

7、9=1219.98g1h1=(5.5-0.6)(7.2-0.6)(0.04+0.24)19=172.05g1h2=(5.5-0.6)(3-0.6)(0.04+0.24)19=62.56g2z=(5-0.6)(54-120.6)(0.04+0.24)19=1095.49g2h1=(5-0.6)(7.2-0.6)(0.04+0.24)19=154.49g2h2=(5-0.6)(3-0.6)(0.04+0.24)19=56.18g310z=(4.1-0.6)(54-120.6)(0.04+0.24)19=871.42g310h1=(4.1-0.6)(7.2-0.6)(0.04+0.24)19=122

8、.89g310h2=(4.1-0.6)(3-0.6)(0.04+0.24)19=44.69同上列表：墻 體每片面積片 數(shù)重量底層縱墻寬高=(54-0.612)(5.5-0.6)每層片數(shù)層數(shù)=414879.92底層橫墻(7.2-0.6)(5.5-0.6)(3-0.6)(5.5-0.6)261214473.3+125.12=4598.42二層縱墻(54-0.612)(5-0.6)414381.96二層橫墻(7.2-0.6)(5-0.6)(3-0.6)(5-0.6)261214016.74+112.35=4129.1其他層縱墻(54-0.612)(4.1-0.6)483485.688=27885.4

9、4其他層橫墻(7.2-0.6)(4.1-0.6)(3-0.6)(4.1-0.6)268283195.148=25561.12+83.388=715.04=26276.166、 荷載分層總匯(39.3652+3485.68+3195.14+83.38)屋面重力荷載代表值gi=屋面恒載+50%屋面活荷載+縱橫梁自重+樓面下半層的柱及縱橫墻自重；各樓層重力荷載代表值gi=樓面恒荷載+50%樓面活荷載+縱橫梁自重+樓面上下各半層的柱及縱橫墻自重： 總重力荷載代表值 g10=5637.6+50%657.72+(36.7226+15.313+22.9548)+(39.3652+3485.68+3195.1

10、4+83.38)/2=12627.14g1=3194.64+50%3288.6+(36.7226+15.313+22.9548)+（52.852+4852+4879.92+4598.42+4381.96+4129.1）/2=18709.66g2=3194.64+50%3288.6+(36.7226+15.313+22.9548)+（39.3652+4852+4381.96+4129.1+3485.68+3195.14+83.38）/2=17003.15g39=3194.64+50%3288.6+(36.7226+15.313+22.9548)+（39.3652+3485.68+3195.14+

11、83.38）=15905.082、 計算地震荷載標準值 1、計算結(jié)構(gòu)自振周期頂點位移法計算基本周期： 式中，基本周期調(diào)整系數(shù)，對一般民用框架取0.6。 結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向位移，即為把集中在各樓層處的重力荷載代表值視為作用在樓面處的水平力時，按彈性剛度計算得到的結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向位移（m）。 ， 式中，上述水平力作用下第i層的層間剪力，; 第i層柱的側(cè)移剛度之和。(四)參數(shù)計算柱線剛度計算： 第310層：第2層： 第1層：梁的線剛度(注:計算梁的線剛度時，考慮到樓板的作用,邊框架梁，中框架梁，由于軸線梁屬于中框架梁，因此線剛度應取為所以：1 5 層：邊跨 中跨 層/hi柱三十/4.10.790.3830.2

12、40.116203372200.79 0.9180.580.2212407二/50.6480.3830.300.134044242620.6480.918 0.710.268087一/5.50.5890.3830.650.431004747198 0.5890.9181.560.5813552注：表頭中k、括號中式子用于底層=d(1)+d(2)*2v1=18709.66+17003.15+15905.08*7+12627.14=159675.51 =3.38v2= 17003.15+15905.08*7+12627.14 =140965.85 =5.8v3= 15905.08*7+12627.

13、14=123962.7 =3.33v4= 15905.08*6+12627.14= 108057.62 2.9v5= 15905.08*5+12627.14=92152.54 2.48v6= 15905.08*4+12627.14 = 76247.46 2.05 v7= 15905.08*3+12627.14=60342.38 1.62v8= 15905.08*2+12627.14 =44437.3 1.19v9= 15905.08+12627.14 =28532.22 0.77v10= 12627.14 0.34=3.38+5.8+3.33+2.9+2.48+2.05+1.62+1.19+0.77+0.34=23.86m =1.7*0.6*根號下23.86=4.98s2、計算多遇地震烈度下的結(jié)構(gòu)彈性地震作用對滿足底部剪力法適用條件的框