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1、结构设计2 荷载计算2.1.1 方案的确定 由于设计商场需要有较大的开场空间和较高的层高，而无需太多的墙体来分隔空间，所以选择框架结构。这种结构的承重部分是由钢筋混凝土制作的梁、板、柱形成的骨架来承担，墙体只是起到围护和分隔的作用，所以无需太多的墙来承重，因此能够设计出较大的开场空间，此外选择框架结构是因为它整体性好有较好的抗震性能，且施工简单迅速、耐久性好。2.1.2 主要承重构件尺寸的确定及结构平面布置图 估计柱截面尺寸：地下室与第一层柱截面尺寸700700，其他各层柱截面尺寸为600600，柱间距均为7800mm；现浇板的厚度为跨度的1/301/40，而且不小于60mm，所以取板厚120
2、mm；次梁的梁高为跨的1/101/15，所以取h=600mm，梁宽b为梁高的1/21/3，所以取b=300mm；横向框架梁的梁高为跨度的1/81/12，所以取h=800mm，梁宽b为梁高的1/21/3，所以取b=300mm；考虑到结构步筋的可行性，纵向框架的梁高应该与框架梁错开至少50mm，所以取h=750mm，梁宽b=300mm ；结构布置详见结构平面布置图2.1.3 结构计算简图2.2 恒载的计算2.2.1 屋面框架梁线荷载标准值：40厚C20细石混凝土，内配25=1.00kN/20=0.40kN/70210厚（2%材料找坡）沥青珍珠岩块保温层： （0.07+0.21）/24=0.52kN
3、/20=0.40kN/图2-1-1结构计算简图25=3.00kN/屋面恒载： 1.00+0.40+0.52+0.40+3.00=5.32kN/管路与吊顶自重： 1.00kN/框架梁自重： （0.80-0.12）因此，作用在顶层框架梁上的线荷载标准值为：g6ag6b=（5.32+1.00）2.2.2 楼面框架梁线荷载标准值28=0.56kN/20=0.16kN/20=0.40kN/25=3.00kN/楼面恒载： 0.56+0.16+0.40+3.00=4.12kN/管路与吊顶自重： 1.00kN/因此，作用在楼面框架梁上的线荷载标准值为：gagb=(4.12+1.00)2.2.3 屋面框架节点集
4、中荷载标准值1、边节点A、E所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： （0.750.12）纵向框架梁传来屋面自重：2纵向框架梁传来次梁作用力： 2（3.9+7.8）（5.32+1.00）+（0.60-0.12）边节点A、E所受集中荷载标准值：G6A=G6E2、中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面自重： 2纵向框架梁传来次梁作用力： 2中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：G6B=G6C=G6DkN2.2.4 楼面框架节点集中荷载标准值1、第五层框架节点集中荷载标准值1）边节点A所受集中荷载标准值：（4.80-0.75）（7.8-0.6）内墙粉刷重： （4.80-0.75）（7.
5、8-0.6）20+0.5）纵向框架梁传来楼面自重： 2纵向框架梁传来次梁作用力： 2(3.9+7.8)(4.12+1.00)+(0.60-0.12)2）边节点A所受集中荷载标准值：G5A = 65.38+9.91+18.72-19.31+36.86+38.94+72.45 边节点E所受集中荷载标准值：边节点E所受集中荷载标准值：G5E3）中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来楼面自重： 2纵向框架梁传来次梁作用力： 2中间节点B、C、D所受集中荷载标准值： G5B=G5C=G5D=36.86+77.88+14kN2、第三、四层框架节点集中荷载标准值：1）边节点A所受集中荷载标准值
6、：kN纵向框架梁自重：纵向框架梁传来楼面自重：纵向框架梁传来次梁作用力： 边节点A所受集中荷载标准值：G3A=G4AkN2）边节点E所受集中荷载标准值：（4.50-0.75）（7.80-0.60）kN（4.50-0.75）（7.80-0.60）kNkN纵向框架梁自重：纵向框架梁传来楼面自重：纵向框架梁传来次梁作用力：边节点E所受集中荷载标准值：G3E=G4EkN3）中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来楼面自重： 2纵向框架梁传来次梁作用力： 2中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：GB=GC=GDkN3、第二层框架节点集中荷载标准值：1）边节点A所受集中荷载标准值：kN纵向框架
7、梁自重： 纵向框架梁传来楼面自重： 纵向框架梁传来次梁作用力： kN边节点A所受集中荷载标准值：G2A=52.65+kN2）边节点E所受集中荷载标准值：（4.50-0.75）（7.80-0.60）kN（4.50-0.75）（7.80-0.60）kNkN纵向框架梁自重： 纵向框架梁传来楼面自重：纵向框架梁传来次梁作用力：kN边节点E所受集中荷载标准值：G2E=60.53+9.kN3）中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来楼面自重： 2纵向框架梁传来次梁作用力： 2中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：GB=GC=GDkN4、第一层框架节点集中荷载标准值：1）边节点A、E所受集中荷载
8、标准值：（7.80-0.60）/2kN（7.80-0.60）/2kN外贴瓷砖重： （0.90+0.75）kN大玻璃窗自重： （5.40-0.75-0.90）（7.80-0.60）/2kN玻璃门自重： （5.40-0.75）（7.80-0.60）/2kN纵向框架梁自重： 纵向框架梁传来楼面自重： 纵向框架梁传来次梁作用力： 边节点A、E所受集中荷载标准值：G1A=G1EkN2）中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 纵向框架梁传来楼面自重： 2纵向框架梁传来次梁作用力： 2kN中间节点B、C、D所受集中荷载标准值： G1B=G1C=G1DkN2.2.5 恒载作用下的结构计算简图图
9、2-2-1恒载作用下的结构计算简图2.3.1 查建筑结构和载规范得出各种活荷载标准值：上人屋面活荷载：2.0kN/ 楼面均部活荷载：3.5kN/雪荷载：0.35kN/2.3.2 活载计算1、屋面活载标准值：2）框架节点集中荷载标准值：边节点A、E所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2kN纵向框架梁传来次梁作用力： 2（3.9+7.8）kN边节点A、E所受集中荷载标准值： Q6A=Q6EkN中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2kN纵向框架梁传来次梁作用力： 2kN中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：Q6B=Q6C=Q6DkN2、屋面雪载标准值：2）框架节
10、点集中荷载标准值：边节点A、E所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2kN纵向框架梁传来次梁作用力： 2（3.9+7.8）kN边节点A、E所受集中荷载标准值： Q6A=Q6EkN中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2kN纵向框架梁传来次梁作用力： 2kN中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：Q6B=Q6C=Q6DkN3、楼面活载标准值：2）框架节点集中荷载标准值：边节点A、E所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来楼面活载： 2kN纵向框架梁传来次梁作用力： 2（3.9+7.8）kN边节点A、E所受集中荷载标准值： QA=QEkN中间节点B、C、D所受集中荷载标准
11、值：纵向框架梁传来屋面活载： 2kN纵向框架梁传来次梁作用力： 2kN中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：QB=QC=QDkN2.3.3 活载作用下的结构计算简图图2-3-1 活载作用下的结构计算简图风压标准值计算公式为：=zszo邳县地区基本风压o=0.35kN/因结构高度H=24.9m30m，可取z=1.0；对于矩形平面s=1.3；z可查荷载规范。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如表2-3-1所示。表2-3-1 风荷载计算表层次zs z (m)zo (kN/)A (kN) P (kN)61.0 0.92 5 25.74 10.77 51.0 0.84 0.35 36
12、.27 13.86 41.0 0.75 0.35 35.10 11.98 31.0 0.74 0.35 35.10 11.82 21.0 0.74 0.35 38.61 13.00 11.0 0.74 0.35 30.42 10.24 图2-3-1 风荷载作用下的结构计算简图2.5.1计算重力荷载代表值：1、求G6：4kN4kN女儿墙自重： 2kN女儿墙外贴瓷砖重： 2kN框架梁、次梁自重： （0.60-0.12）25kN25kN下半层墙自重： （4.8-0.75）（7.8-0.6）4kN4）kN下半层内墙粉刷： （）（）24kN4kNG6=2266kN2、求G5：4kN4kNkNkNkNkN
13、kN25kN下半层墙与幕墙自重： （4.5-0.75）（7.8-0.6）kN7.8）kN下半层内墙粉刷： （4.5-0.75）（7.8-0.6）kN4kNG5+4.59+425.88=2490kN3、求G4、G3：4kN4kN kN上、下半层柱自重： 2kN上、下半层墙与幕墙自重： 2kN上、下半层外贴瓷砖重： 2kN上、下半层内墙粉刷： 2kNkNG4=G3=2470kN4、求G2：kNkNkNkNkNkNkN25/2kN下半层窗、窗下墙自重：2（5.4-0.75-0.9）（7.8-0.6）/2+2（7.8-0.6）kN下半层玻璃门自重： 2（5.4-0.75）（7.8-0.6）/2kN雨棚
14、子重： 2（0.8-0.08+0.3-0.08）/2+（0.3-0.08）3.9kNkNG2+47.94+425.88=2532kN5、求G1：kNkNkNkNkNkN25kN下半层墙自重： 2（5.0-1.75）（7.8-0.6）kNkNG1=1=2519kN采用顶部位移法求结构自震周期：柱子采用C40混凝土，EC107kN/，梁采用C30混凝土，EC107kN/。在框架结构中，有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘增大梁的有效刚度，减小框架的侧移，为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的中框架梁取Ib=2Io表2-5-1梁柱线刚度总表部位截面尺寸（mm）长度l（m）惯性矩I0
15、（m4）线刚度梁7.8 0.0128 Kb=2EI0/l=9.851046层柱4.8 0.0108 Kc=EI0/l=7.311043、4、5层柱4.5 0.0108 Kc=EI0/l=7.801042层柱5.4 0.0200 Kc=EI0/l=12.041041层柱5.0 0.0200 Kc=EI0/l=13.00104表2-5-2框架柱侧移刚度D值计算层柱类型K()D=12Kc/h2根数D6边柱1.35 0.403 15343296248中柱2.70 0.574 2185435、4、3边柱1.26 0.387 178882113152中柱2.52 0.558 2579232边柱0.82 0
16、.291 14418295724中柱1.64 0.450 2229631边柱0.76 0.457 285172164488中柱1.52 0.574 358183表2-5-3 横向框架顶点位移计算层次Gi(kN)Gi(kN)Di-i-1=Gi /Di622662266962480.0235 0.4325 5249047561131520.0420 0.4090 4247072261131520.0639 0.3669 3247096961131520.0857 0.3031 2253212228957240.1277 0.2174 12519147471644880.0897 0.0897 T1
17、邳州地区抗震设防烈度为8度，第一组，设计基本地震加速度为0.20g；场地为二类场地，特征周期值Tg=0.35s，水平地震影响系数最大值 max=0.16。1=max=T1Tg，需要考虑顶部附加地震集中力Tg=0.35s，n=0.08 T1FEK=1Geq14747=705kN表2-5-4 质点i的水平地震作用标准值质点Gi (kN)Hi (m)GiHiGiHiFEK(1-n)Fi(kN)6226628.7 65034 248194 592155 5249023.9 59511 142 4247019.4 47918 114 3247014.9 36803 88 2253210.4 26333
18、63 125195.0 12595 30 FE=n FEK705=113kN表2-5-5 多遇地震下楼层剪力及楼层弹性位移层次hi(m)Hi(m)Gi(kN)Fi(kN)Vi(kN)Di(kN/m)i=Vi/Di (m)i/hi10-3m=1/10331/55064.8 28.7 2266155268962480.00278 1/172454.5 23.9 24901424101131520.00362 1/124244.5 19.4 24701145241131520.00463 1/97234.5 14.9 2470886121131520.00541 1/83225.4 10.4 253263675957240.00705 1/76615.0 5.0 2519307051644880.00429 1/1166地震作用下结构计算简图：