【办公楼结构截面尺寸及抗侧刚度计算过程案例1400字（论文）】

办公楼结构截面尺寸及抗侧刚度计算过程案例1.1结构布置方案本设计为钢筋混凝土柱承重的框架结构，根据建筑物的功能以及开间、进深的长度，对其框梁板柱进行合理的布置，并选择⑤轴框架作为计算轴，对其进行计算分析。1.2材料选用表2-1材料表构件名称框梁板柱基础梯框梁梯板梯柱混凝土C30C30C30C30C30C30C30纵向钢筋HRB400HRB400HRB400HRB400HRB400HRB400HRB400箍筋HRB400—HRB400—HRB400—HRB400垫层———C15———1.3截面尺寸估算1.3.1框梁截面尺寸确定为了满足框梁刚度、承载力以及延性等要求，框梁截面高度按（1/8~1/14）倍的跨度来确定，宽度取（1/2~1/3）倍的截面高度；另外，由规范可知，框梁最小高度限值为400mm。构件名称/14/8hh/3h/2bb×h横边跨框梁7800557.1975700233350300300×700横中跨框梁3000214.3375400133.33200300300×400纵向框梁4500321.4562450150225300300×450次框梁高度按（1/18~1/12）倍的跨度来确定，宽度取（1/3~1/2）倍的截面高度；其中次框梁的跨度lo为7800mm，截面高度的范围为（433.33~650）mm，取截面高度h=500mm，截面宽度范围为（166.67~250）mm，取截面宽度b=200mm，故次框梁截面为200×500。1.3.2柱截面尺寸确定柱截面尺寸由框架的层数、抗震等级、柱受荷面积以及轴压比等因素确定，计算过程如下所示。中柱受荷面积：s=(4.5×0.5×7.8×0.5)×2+(4.5×0.5+3×0.5)×2=24.3m²边柱受荷面积：s=7.8×0.5×4.5=17.55m²底层柱底估算轴力的计算公式为（式1-1）其中、分别为考虑水平力附加系数、边中柱轴向力增大系数；框架柱抗震等级为四级、三级、二级、一级对应的分别为1.05、1.05、1.10、1.15；边柱和中柱时对应的，分别为1.1、1.0。为考虑框梁连接的柱轴力折减系数，一般取0.8。底层中柱柱底轴力1.3×12×24.3×5×1.1×1×0.8=1667.95kN底层边柱柱底轴力1.3×12×17.55×5×1.1×1×0.8=1204.63kN底层中柱1667950/0.75/14.3=166628mm²=408²mm底层边柱1204630/0.75/14.3=120342mm²=347²mm取边柱截面为500mm×500mm、中柱截面为500mm×500mm。1.3.3板厚度确定为了满足楼板的刚度、承载力、裂缝以及扰度等因素，单向板板厚应≥1/30倍的板跨，双向板板厚应≥1/40倍的板跨，另外考虑到屋面板环境条件恶劣，屋面板钢筋为双向布置且双向拉通，屋面板厚度通常≥120mm；从结构平面布置图可知，板的最大跨度为4500mm，且为双向板，按跨度计算板的计算最小厚度为113mm，本设计取楼面板h为100mm，屋面板h为120mm。1.4结构计算简图确认底层的结构高度与建筑高度不同，由于底层柱底是与基础连接，故底层结构高度应从基础面算起，假定基础顶至建筑室外地面高度为0.35m，则底层的结构高度为0.6+室内外高差+底层的建筑高度=0.35+0.45+4.2=5.0m，对于其余楼层，其结构高度同建筑层高。图2-1框架计算简图1.5框梁柱的线刚度计算由框梁柱混凝土级别可知：其弹性模量E分别为30000000kPa、30000000kPa。框梁柱线刚度计算公式为（式2-1），考虑到两侧混凝土楼板对框梁刚度的影响，计算框梁线刚度（式2-2）；对于边榀框架，由于单侧存在楼板，计算框梁线刚度（式2-3）中间榀框架边跨框梁线刚度2×30000000×0.3×0.7³/12/7.8=65961kN.m中间榀框架中跨框梁线刚度2×30000000×0.3×0.4³/12/3.0=32000kN.m边榀框架边跨框梁线刚度1.5×30000000×0.3×0.7³/12/7.8=49471kN.m边榀框梁中跨线刚度1.5×30000000×0.3×0.4³/12/3.0=24000kN.m底层柱线刚度30000000×0.5×0.5³/12/5.0=31250kN.m标准层柱线刚度30000000×0.5×0.5³/12/3.6=43402kN.m顶层柱线刚度30000000×0.5×0.5³/12/3.6=43402kN.m图2-2框梁柱线刚度(kN·m)1.6框架抗侧刚度计算框架柱侧移刚度（式2-4），式中为柱刚度修正系数，按下表采用。为柱线刚度，为柱高度。表2-3柱刚度修正系数计算公式楼层类别边柱中柱顶层标准层底层表2-4中间榀框架D值计算表柱编号顶层边柱(65961+65961)/(2×43402)=1.521.45/(2+1.45)=0.430.43×12×43402//3.6²=1728077158中柱(65961+65961+32000+32000)/(2×43402)=2.262.26/(2+2.26)=0.530.53×12×43402/3.6²=21299标准层边柱(65961+65961)/(2×43402)=1.521.45/(2+1.45)=0.430.43×12×43402//3.6²=1728077158中柱(65961+65961+32000+32000)/(2×43402)=2.262.26/(2+2.26)=0.530.53×12×43402/3.6²=21299底层边柱65961/31250=2.11(0.5+2.11)/(2+2.11)=0.640.64×12×31250/5²=960040500中柱(65961+32000)/31250=3.13(0.5+2.55)/(2+2.55)=0.710.71×12×31250/5²=10650表2-5边榀框架D值计算表柱编号顶层边柱(49471+49471/(2×43402)=0.760.76/(2+0.76)=0.280.28×12×53879/2.9²=21526104554中柱(41194+41194+30000+30000)/(2×53879)=1.321.32/(2+1.32)=0.40.4×12×53879/2.9²=30751标准层边柱(41194+41194)/(2×53879)=0.760.76/(2+0.76)=0.280.28×12×53879/2.9²=21526104554中柱(41194+41194+30000+30000)/(2×53879)=1.321.32/(2+1.32)=0.40.4×12×53879/2.9²=3075