高层例子.doc

工程概况 沈阳龙都旅馆，地面以上主体13层，地下1层。一层层高3.6m，2层层高2.1m，3~13层层高3.3m。三进深为6m、2.4m、6m，总宽度14.4m，总长47.4m。框架梁、柱及楼板均为现浇混凝土结构。本工程建于沈阳地区，抗震设防为7度，设计地震分组为一组，设计地震动加速度为0.10g，场地为Ⅱ类。屋面为不上人屋面，仅考虑施工检修活荷。基础采用箱型基础，基础顶面可视为上部框架结构的嵌固端，不考虑基础不均匀沉降带来的结构变形及内力。 本工程框架截面及材料选用如下：1~8层柱为C30混凝土，9~13层柱为C20混凝土，梁均为C20混凝土。 截面尺寸估算 梁、板截面尺寸估算 框架梁截面高度h，按梁跨度的1/10~1/15确定，取梁高为600mm，框架梁截面宽度取梁高一半，梁宽300mm，板的最小厚度为l/50=6000/50=120mm。考虑到板的挠度及裂缝宽度的限制及在板中铺设管线等因素，根据经验取板厚为150mm。 柱截面尺寸估算 根据柱支撑的楼板面积计算竖向荷载作用下产生的轴力，并按轴压比控制估算柱截面面积。估算柱截面时，楼层荷载按11~14KN/m2计，本工程边柱按12KN/m2计，中柱按11KN/m2计。 负荷面为的边柱轴力 Nv= 负荷面为的边柱轴力 Nv= 取柱轴力最大的柱估算截面面积 当仅有风荷载作用或抗震等级为四级时 　　N=(1.05~1.10)Nv 当抗震等级为一～三级时 　　N=(1.1~1.2)Nv 本框架为二级抗震，取N=1.15Nv 柱轴压比限值，查表６－４得n=0.8。其中n= N=4955 1.15=5698.25KN Ac=N/(fc n)=5698.25/(150.8)=474854mm2。设柱截面为正方形，柱边长b=h==689mm。故本工程１～６层柱截面取为，７～１３层柱截面取为。 ７层底柱截面验算 Nv= 由于１～８层柱为C30混凝土，９～13层柱为C20混凝土，还需对９层柱进行验算 ９层柱底截面验算 Nv= 故柱轴压比满足要求。 荷载汇集 竖向荷载 楼面荷载 混凝土楼板（板厚150mm），水泥砂浆抹灰（楼板上下各2cm厚） 外墙为19cm厚粉煤灰空心砌块，墙一侧10mm厚混合砂浆抹灰，一侧15mm厚混合砂浆抹灰，墙外侧贴墙面砖。60mm厚水泥聚苯保温层。 　　　　　 　　　内隔墙为19cm厚粉煤灰空心砌块，砌块容重8KN/m3，墙一侧10mm厚混合砂浆抹灰，一侧15mm厚混合砂浆抹灰。 　　　　　 　　　楼面活荷载取2.0KN/m2 屋面荷载 15厚细砂保温层　 改性沥青防水卷材　 　　　 15厚1:3水泥砂浆找平　 60厚聚苯乙烯泡沫塑料　 150厚现浇钢筋混凝土楼板　 20厚混合砂浆抹底　 　　　　小计：　　　　　　　　　　　　　　　　7.55KN/m2 女儿墙24cm 不上人屋面活荷 0.5 KN/m2 基本雪压 0.4 KN/m2 水平风荷载 见下面第六部分”风荷载的计算” 水平地震作用 见下面第七部分”水平地震作用的计算” 四、计算各梁柱的线刚度ib 、ic 有现浇楼面的梁，宜考虑楼板的作用。设计中，近似按下式计算梁的截面惯性距： 一边有楼板 I=1.5Ir 两边有楼板 I=2.0Ir 式中，Ir为按矩形截面计算的梁截面惯性距 线刚度计算公式 ，各柱线刚度计算结果见表1 表1 各杆件惯性距线刚度表 L(mm) Ec() ) I=2Ir 梁 6000 2400 柱 3300 3300 3300 2100 3600 由平面图看出本工程结构及荷载分布比较均匀，仅取典型框架进行计算。横向框架选取⑩轴框架，纵向框架选A、B、C、D轴框架进行内力计算。 五、竖向荷载作用下的内力计算 （一）在永久荷载作用下的内力计算 荷载计算： 顶层 梁均布荷载 屋面板三角形荷载 边跨 中跨 集中力 A/D轴 =152.65KN B/C轴 =192.20KN 2. 2~12层 1) 梁均布荷载 5.4KN/m 2) 楼板三角形荷载 边跨 中跨 集中力 A/D轴 B/C轴 =168.6KN 3.底层(2层墙高1.5m) 集中力 A/D轴 B/C轴 =149.41KN 多层多跨框架在竖向荷载作用下的内力近似按分层法计算。除底层外，上层各线刚度均乘以0.9进行修正，这些柱的传递系数取1/3，底层柱的传递系数取1/2。竖向荷载引起的各层框架梁固端弯矩见表2。弯矩分配系数各节点弯矩分配系数计算结果见表3。内力分层计算