设计基本地震加速度结构设计

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设计基本地震加速度 地震动峰值加速度

设计基本地震加速度 地震动峰值加速度

设计基本地震加速度地震动峰值加速度在地震工程领域,设计基本地震加速度(DBA)和地震动峰值加速度(PGA)是两个非常重要的概念。

它们是用来衡量地震破坏性的重要参数,影响着建筑物、桥梁和其他工程结构的设计和抗震性能。

本文将从简单到复杂,由浅入深地探讨DBA和PGA的定义、计算方法、影响因素以及其在工程设计中的重要性。

1. DBA和PGA的定义DBA是指在设计使用寿命内,结构所经历的地震作用的平均加速度。

它是根据概率统计的方法,对设计寿命内可能出现的地震进行统计分析得到的数值。

一般情况下,DBA的计算会考虑一定的概率水平,比如百年一遇或千年一遇的地震事件。

而PGA则是地震记录中的最大地面水平加速度峰值。

它是地震动中最重要的参数之一,用来表示地震的强度。

通常情况下,PGA是直接从地震记录中获取的。

2. 计算方法对于DBA的计算,一般采用地震动谱的方法。

地震动谱是描述地震动性质的一个重要工具,它可以将地震在不同频率下的加速度值表示出来。

通过对地震记录进行处理,可以获得不同周期下的地震动加速度响应谱曲线,然后根据设计地震作用的概率统计进行分析,得到DBA的数值。

而PGA的计算相对简单,直接从地震记录中寻找到峰值加速度即可。

3. 影响因素DBA和PGA受多个因素的影响。

地震活动性是最重要的影响因素之一。

地震频繁的地区,其DBA和PGA值通常会较大。

地形地貌也会对DBA和PGA产生影响,如山区、平原、沿海地区等不同地形地貌的DBA和PGA值可能存在较大差异。

土壤条件、地下水位、地质构造等因素也会对DBA和PGA产生一定的影响。

4. 工程设计中的重要性在工程设计中,DBA和PGA的值对结构的设计和抗震性能起着至关重要的作用。

设计地震加速度的选取直接影响着结构的抗震设防水平,而结构的抗震能力又直接关系到结构的安全性和破坏性。

合理、准确地选取DBA和PGA的数值,对工程结构的安全性和经济性至关重要。

总结:设计基本地震加速度和地震动峰值加速度是地震工程中的重要概念,它们直接影响着结构的设计和抗震性能。

结构抗震设计的基本概念及抗震结构的概念设计

结构抗震设计的基本概念及抗震结构的概念设计
2)竖向不规则 塔楼上部(4层楼面以上),北、东、西三面布置了密集的小柱子,共64根,支承在4层楼板水平 处的过渡大梁上,大梁又支承在其下面的10根1m× 1.55m的柱子上(间距9.4m)。上下两部分严
重不均匀,不连续。 主要破坏:第4层与第5层之间(竖向刚度和承载力突变),周围柱子严重开裂,柱钢筋压屈; 横向裂缝贯穿3层以上的所有楼板(有的宽达1cm),直至电梯井东侧; 塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构件均
建筑抗震概念设计基本内容
1.建筑设计应重视建筑结构的规则性; 2.合理的建筑结构体系选择; 3.抗侧力结构和构件的延性设计。
结构设计的7条基本原则
1、质量与刚度对称原则 2、比例协调原则 3、减轻自重原则,使建筑物自重减轻,重心降低, 4、弹性原则,采用均质材料 5、下部结构的可靠性原则,采用密实且具有足够刚度的
(1) 悬臂、倾斜体系,水平地震作用会导致较大的竖向位移。
特别是对于悬臂段,可能产生较大的竖向位移和振动,进而影 响建筑的正常使用; (2)倾斜、悬臂体系,使得结构在竖向地震作用下,存在较大 的水平和竖向动力响应; (3)地震作用下,结构基础承受较大的倾覆弯矩;(蹲马步) (4) 结构严重竖向不规则,结构各层的位移和内力响应沿高度 有很大变化,特别是在9 层(裙房顶层)和37层(悬臂底层) ,应 力高度集中,层间位移大; (5)结构倾斜和受力构件的不对称分布,使得结构对不同方向 水平地震作用的响应有一定差异; (6)地震作用下,结构会有较大的扭转变形; (7)薄弱部位的构件,在地震作用下应力水平较高,可能较早
地裂
1.2 选择有利于抗震的场地 《规范》3.3.4 地基和基础设计应符合下列要求: 1、同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同

抗震设防烈度为7度结构设计总说明

抗震设防烈度为7度结构设计总说明

结构设计总说明一、结构概况:1、抗震设防烈度为7度,设计基本加速度值为0.15g,设计地震分组为第三组。

地震作用中的结构阻尼比为0.05;地震影响系数为0.08;特征周期0.40s;2、建筑场地类别为Ⅱ类,地基基础设计等级为丙级。

建筑抗震设防类别为:丙类。

3、结构安全等级:二级;建筑耐火等级:二级;工程地点:临洮县龙门镇。

4、本工程结构设计使用年限为50年;±0.000标高所对应的绝对标高现场定。

5、本工程为二层住宅,砖混结构。

房屋高度:一层层高为3.3米,二层3.0米。

6、本工程图文所注标高以“米”为单位,尺寸均以:“毫米”为单位7、本工程所注标高均为建筑标高,除注明外均为梁板顶标高。

8、未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。

二、设计依据:1、建筑抗震设计规范<GB50011-2010>;2、建筑结构荷载规范<GB50009-2012>3、混凝土结构设计规范<GB50010-2010>;4、砌体结构设计规范<GB50003-2001>5、建筑地基基础设计规范<GB50007-2011>;6、多孔砖砌体结构技术规范<JGJ137-2001>7、建筑结构可靠度设计统一标准<GB50223-2001>;8、建筑工程抗震设防分类标准<GB50223-2008>9、建筑地基处理基础技术规范<JGJ79-2002>;10、混凝土结构耐久性设计规范<GB/T50476-2008>三、地基基础:有关地基基础说明详见结施-03四、活载取值(KN/㎡);1、非上人屋面0.5;2、上人屋面2.0;3、楼梯3.5;4、阳台:2.05、其它2.06、基本风压0.4;7、基本雪压0.2五、门窗过梁:门窗过梁根据洞口尺寸选自国标<02G05>,截面宽度同墙宽,荷载等级选二级,凡与构造柱相交处均改用现浇当圈梁兼过梁时洞口尺寸宽度小于1.8米,梁底另加2?14;洞口宽度大于1.8m,梁底另加2?16;洞口宽度大于3.0m,梁底另加2?18;并且每边深入墙内250mm外墙过梁与圈梁相冲突时参照图一施工。

王社良版《抗震结构设计》要点及重要习题及答案-考试必胜

王社良版《抗震结构设计》要点及重要习题及答案-考试必胜

六、 计算题1、某两层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等kN 120021==G G ,每层层高皆为4.0m ,各层的层间刚度相同m /kN 863021=∑=∑D D ;Ⅱ类场地,设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g ,设计分组为第二组,结构的阻尼比为05.0=ζ。

(1)求结构的自振频率和振型,并验证其主振型的正交性(2)试用振型分解反应谱法计算框架的楼层地震剪力解1):(1)计算刚度矩阵m kN k k k /17260286302111=⨯=+=m kN k k k /863022112-=-==m kN k k /8630222==(2)求自振频率])(4)()[(21211222112121122211122212122,1k k k k m m k m k m k m k m m m --++= ω ])8630(863017260[(1201204)172601208630120()172601208630120[(1201202122--⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=28.188/47.27=s rad /24.51=ω s rad /72.132=ω(3)求主振型当s rad /24.51=ω 1618.186301726024.5120212112111112=--⨯=-=k k m X X ω 当s rad /72.132=ω1618.086301726072.13120212112212122-=--⨯=-=k k m X X ω (4)验证主振型的正交性质量矩阵的正交性0618.0000.112000120618.1000.1}]{[}{21=⎭⎬⎫⎩⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎭⎬⎫⎩⎨⎧=T T X m X 刚度矩阵的正交性0618.0000.186308630863017260618.1000.1}]{[}{21=⎭⎬⎫⎩⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎭⎬⎫⎩⎨⎧=T T X k X 解2):由表3.2查得:Ⅱ类场地,第二组,T g =0.40s由表3.3查得:7度多遇地震08.0max=α 第一自振周期g g T T T T 5s,200.12111<<==ωπ 第二自振周期g g T T T T 5s,458.02122<<==ωπ (1)相应于第一振型自振周期1T 的地震影响系数:030.008.0200.140.09.0max 9.011=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ααT T g第一振型参与系数 724.0618.11200000.11200618.11200000.11200222121111=⨯+⨯⨯+⨯==∑∑==i i i n i i i m m φφγ 于是:kN 06.261200000.1724.0030.01111111=⨯⨯⨯==G F φγαkN 17.421200618.1724.0030.02121112=⨯⨯⨯==G F φγα第一振型的层间剪力:kN 17.421212==F VkN 23.68121111=+=F F V(2)相应于第二振型自振周期2T 的地震影响系数: 071.008.0458.040.09.0max 9.022=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ααT T g第二振型参与系数 276.0)618.0(1200000.11200)618.0(1200000.11200222122122=-⨯+⨯-⨯+⨯==∑∑==i i in i ii m m φφγ 于是:kN 52.231200000.1276.0071.01212221=⨯⨯⨯==G F φγαkN 53.141200)618.0(276.0071.02222222-=⨯-⨯⨯==G F φγα第二振型的层间剪力:kN 53.142222-==F VkN 99.8222121=+=F F V(3)由SRSS 法,计算各楼层地震剪力: kN 60.44)53.14(17.422222222=-+==∑=j j V VkN 821.6899.823.682222211=+==∑=j j VV2、某两层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等kN 120021==G G ,每层层高皆为4.0m ,框架的自振周期s 028.11=T ;各层的层间刚度相同m /kN 863021=∑=∑D D ;Ⅱ类场地,7度第二组()08.0 s,40.0max ==αg T ,结构的阻尼比为05.0=ζ,试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力,并验算弹性层间位移是否满足要求([]450/1=e θ)。

设计基本地震加速度 地震动峰值加速度

设计基本地震加速度 地震动峰值加速度

设计基本地震加速度地震动峰值加速度地震是地球上常见的自然灾害之一,它造成了巨大的破坏和人员伤亡。

地震加速度是地震运动的重要指标之一,它描述了地震破坏力的大小。

在地震工程设计中,准确计算地震加速度对建筑物的影响至关重要,因为它直接影响到建筑物的结构安全性和稳定性。

地震加速度指的是地震时地面上点的加速度大小,通常用g (重力加速度)的倍数表示。

例如,地震动峰值加速度为0.2g 表示地面上某点的加速度是重力加速度的0.2倍。

根据地震动峰值加速度的大小可以判断地震对建筑物的破坏程度,从而科学合理地进行建筑物的设计和抗震改造。

设计基本地震加速度的确定是地震工程设计的重要环节之一。

根据不同地区的地震活动性和建筑物的结构特性,设计师需要选择适当的地震动峰值加速度作为设计基准。

在确定设计基本地震加速度时,需要综合考虑多方面的因素。

其中包括地震活动性、地形地貌、构造特征等因素的综合分析,以及建筑物的重要性和使用功能等因素的综合评估。

在选择设计基本地震加速度时,通常采用概率性设计方法。

这种方法通过分析历史地震数据和地震危险性评估结果,结合概率统计方法,确定不同概率水平下的地震动峰值加速度。

常见的概率水平包括50年一遇、100年一遇、500年一遇等。

设计师根据不同建筑物的重要性和使用功能选择适当的概率水平,确定相应的设计基本地震加速度。

为了计算和确定地震加速度,地震工程师通常使用地震动记录仪采集的地震数据。

这些数据包括地震动速度和加速度的时间变化曲线。

通过对这些时间变化曲线进行分析和处理,可以得到地震加速度的时程图。

地震加速度的时程图反映了地震行波过程中的加速度变化规律,是进行建筑物动力分析和抗震设计的重要输入参数。

在地震工程设计中,地震加速度的大小对建筑物结构的破坏程度具有重要影响。

根据地震动峰值加速度的大小和建筑物的结构特性,可以确定建筑物的抗震性能要求,选择适当的抗震措施和设计方案。

通过科学合理地确定设计基本地震加速度,可以提高建筑物的结构安全性和稳定性,减少地震灾害对人民生命财产的威胁。

设计基本地震加速度 地震动峰值加速度

设计基本地震加速度 地震动峰值加速度

设计基本地震加速度地震动峰值加速度摘要:一、地震加速度的定义与作用二、设计基本地震加速度的概念及计算方法三、地震动峰值加速度与地震烈度的关系四、设计基本地震加速度在工程设计中的应用五、我国主要城市的地震加速度及烈度分布正文:地震加速度是描述地震动强度的重要参数,它反映了地震动作用下地面运动的速度变化。

设计基本地震加速度,是指在工程设计中,为了保证结构安全,所需考虑的地震动峰值加速度。

一、地震加速度的定义与作用地震加速度是衡量地震动强度的重要指标,通常用地震动峰值加速度(PGA)来表示。

地震加速度的大小对于评估地震灾害、建筑物抗震设计以及地震应急预案具有重要意义。

二、设计基本地震加速度的概念及计算方法设计基本地震加速度,也称为设计地震加速度,是在建筑物抗震设计中采用的地震加速度值。

一般采用地震动峰值加速度的一定比例(通常为0.1)作为设计基本地震加速度。

设计基本地震加速度的计算方法主要有经验公式法、地震学方法等。

三、地震动峰值加速度与地震烈度的关系地震动峰值加速度与地震烈度是衡量地震灾害程度的两个重要参数。

一般来说,地震动峰值加速度越大,地震烈度越高,地震灾害程度也越严重。

在地震烈度相同的条件下,地震动峰值加速度越大,地震动的破坏力也越大。

四、设计基本地震加速度在工程设计中的应用设计基本地震加速度在工程设计中具有重要作用,它是建筑物抗震设计的重要依据。

在建筑物结构设计中,需要根据设计基本地震加速度来计算地震作用下的结构内力和变形,以确保结构在地震作用下的安全性。

此外,设计基本地震加速度还用于评估地震灾害风险、制定地震应急预案等。

五、我国主要城市的地震加速度及烈度分布我国地震活动频繁,地震加速度和烈度分布差异较大。

根据地震学研究和地震观测数据,我国主要城市的地震加速度及烈度分布如下:1.北京:地震动峰值加速度约为0.2g,地震烈度为7 度。

2.上海:地震动峰值加速度约为0.15g,地震烈度为6 度。

建筑工程结构设计中的抗震设计

建筑工程结构设计中的抗震设计

建筑工程结构设计中的抗震设计【摘要】地震是一种常见的自然灾害,对建筑结构造成了严重的影响。

为了减少地震对建筑物的破坏和损失,抗震设计成为了建筑工程结构设计中不可或缺的一部分。

抗震设计原则包括了增加建筑物的抗震能力、减小结构的振动响应等。

抗震设计方法主要包括了减震设备的应用和加固结构等措施。

抗震设计的重要性不言而喻,它直接关系到人们的生命安全和财产损失。

随着科技的不断进步,抗震设计也在不断地发展和完善,为建筑结构的安全保驾护航。

建筑工程结构设计中的抗震设计必不可少,未来的趋势将是更加注重科技创新和资源利用的合理性。

对抗震设计的思考也逐渐向着更加全面和深入的方向发展。

【关键词】建筑工程、抗震设计、地震灾害、原则、方法、重要性、发展、必要性、未来趋势、思考。

1. 引言1.1 建筑工程结构设计中的抗震设计建筑工程结构设计中的抗震设计是一项至关重要的工作,它直接关系到建筑物在地震发生时的抵抗能力和安全性。

地震是一种自然灾害,会对建筑物造成严重破坏,甚至导致人员伤亡。

抗震设计是保障建筑物及其使用者安全的关键。

在进行抗震设计时,需要遵循一定的原则,如保证建筑物的整体稳定性、提高结构的整体刚度和韧性、采用合适的抗震措施等。

不同的抗震设计方法可以根据建筑物的特点和地震的频率来选择,包括减震结构、加固结构、防震设备等。

抗震设计的重要性不言而喻,它可以有效减少地震对建筑物造成的破坏,保护人员的生命财产安全。

随着科技的发展和经验的积累,抗震设计不断得到完善和提高,建筑工程的抗震性能也在不断提升。

建筑工程结构设计中的抗震设计是保障建筑物安全的重要环节,只有不断提高设计水平,完善设计方案,才能有效应对地震灾害,保障人们的生命财产安全。

2. 正文2.1 地震灾害的影响地震是地球上一种常见的自然灾害,对建筑工程结构设计产生了极大的影响。

地震会导致建筑物的倒塌、墙体开裂、结构损坏等现象,进而造成人员伤亡、财产损失、城市功能瘫痪等严重后果。

我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组

我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组

我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组A.0.20四川省1抗震设防烈度不低于9度,设计基本地震加速度值不小于0.40g:第一组:康定,西昌2抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.30g:第一组:冕宁*3抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g:第一组:道孚,泸定,甘孜,炉霍,石棉,喜德,普格,宁南,德昌,理塘,茂县,汶川,宝兴第二组:松潘,平武,北川(震前),都江堰第三组:九寨沟4抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g:第一组:巴塘,德格,马边,雷波第二组:越西,雅江,九龙,木里,盐源,会东,新龙,天全,芦山,丹巴,安县,青川,江油,绵竹,什邡,彭州,理县,剑阁*第三组:荥经,汉源,昭觉,布拖,甘洛5抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g:第一组:乐山(除金口河外的3个市辖区),自贡(4个市辖区),宜宾,宜宾县,峨边,沐川,屏山,得荣第二组:攀枝花(3个市辖区),若尔盖,色达,壤塘,马尔康,石渠,白玉,盐边,米易,乡城,稻城,金口河,峨眉山,雅安,广元(3个市辖区),中江,德阳,罗江,绵阳(2个市辖区) 第三组:名山,美姑,金阳,小金,会理,黑水,金川,洪雅,夹江,邛崃,蒲江,彭山,丹棱,眉山,青神,郫县,温江,大邑,崇州,成都(8个市辖区),双流,新津,金堂,广汉6 抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0. 05g:第一组:泸州(3个市辖区),内江(2个市辖区),宣汉,达州,达县,大竹,邻水,渠县,广安,华蓥,隆昌,富顺,泸县,南溪,江安,长宁,高县,珙县,兴文,叙永,古蔺,资阳,仁寿,资中,犍为,荣县,威远,通江,万源,巴中,阆中,仪陇,西充,南部,射洪,大英,乐至第二组:梓潼,筠连,井研,阿坝,南江,苍溪,旺苍,盐亭,三台,简阳第三组:红原A.0.24陕西省1 抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g:第一组:西安(8个市辖区),渭南,华县,华阴,潼关,大荔第二组:陇县2 抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g:第一组:咸阳(2个市辖区及杨凌特区),宝鸡(2个市辖区),高陵,千阳,岐山,凤翔,扶风,武功,兴平,周至,眉县,宝鸡县,三原,富平,澄城,蒲城,泾阳,礼泉,长安,户县,蓝田,韩城,合阳第二组:凤县,略阳3 抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为010g:第一组:安康,平利,乾县,洛南第二组:白水,耀县,淳化,麟游,永寿,商州,铜川(2个市辖区)*,柞水*,勉县,宁强,南郑,汉中第三组:太白,留坝4 抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g:第一组:延安,清涧,神木,佳县,米脂,绥德,安塞,延川,延长,定边,吴旗,志丹,甘泉,富县,商南,旬阳,紫阳,镇巴,白河,岚皋,镇坪,子长*第二组:府谷,吴堡,洛川,黄陵,旬邑,洋县,西乡,石泉,汉阴,宁陕,城固第三组:宜川,黄龙,宜君,长武,彬县,佛坪,镇安,丹凤,山阳A.0.25甘肃省1 抗震设防烈度不低于9度,设计基本地震加速度值不小于0.40g:第一组:古浪2 抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.30g:第一组:天水(2个市辖区),礼县第二组:平川区,西和3 抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g:第一组:菪昌,肃北第二组:兰州(4个市辖区),成县,徽县,康县,武威,永登,天祝,景泰,靖远,陇西,武山,秦安,清水,甘谷,漳县,会宁,静宁,庄浪,张家川,通渭,华亭,陇南,文县第三组:两当,舟曲4 抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g:第一组:康乐,嘉峪关,玉门,酒泉,高台,临泽,肃南第二组:白银(白银区),永靖,岷县,东乡,和政,广河,临潭,卓尼,迭部,临洮,渭源,皋兰, 崇信,榆中,定西,金昌,阿克塞,民乐,永昌,红古区第三组:平凉5 抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为010g:第一组:张掖,合作,玛曲,金塔,积石山第二组:敦煌,安西,山丹,临夏,临夏县,夏河,碌曲,泾川,灵台第三组:民勤,镇原,环县6 抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g:第二组:华池,正宁,庆阳,合水,宁县第三组:西峰[修订说明]根据国家标准GB18306-2001《中国地震动参数区划图》第1号修改单(国标委服务函[2008]57号)对四川、甘肃、陕西部分地区地震动参数的相关规定,对汶川地震后相关地区县级及县级以上城镇的中心地区建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组加以调整。

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设计基本地震加速度结构设计1建筑设计1.1工程概况建筑设计在现有的自然环境与总体规划的前提下,根据设计任务书的要求,综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、经济艺术等问题,着重解决建筑内部使用功能和使用空间的合理安排,内部和外表的艺术效果,各个细部的构造方式等,创造出既美观又实用的建筑。

建筑设计应考虑建筑与结构等相关的技术的综合协调,以及如何以更少的材料、劳动力、投资和时间来实现各种要求,使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。

本方案采用框架结构,框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式,横梁和立柱通过节点连成一体,形成承重结构,将荷载传至基础。

其特点是承重系统与非承重系统有明确的分工,支承建筑空间的骨架与梁,柱是承重系统,这种结构形式强度高,整体性好,刚度大,抗震性好,开窗自由。

设计标高:室内外高差:450mm。

地震烈度:6度,设计基本地震加速度为0.05g,Ⅱ类场地,设计地震分组为第二组。

耐火等级:二级。

=0.60kN/m2。

基本风压:ω雪压:0.20 kN/m2,地面粗糙度类别为B类。

不上人屋面活荷为0.5kN/m2,走廊活荷载为2.5kN/m2,卫生间楼面活荷载为2.0 kN/m2,教室楼面活荷为2.0 kN/m2,楼梯活荷载为3.50kN/m2。

1.2 总平面布局和平面功能分区1.2.1 总平面布局该建筑物总长度为87.6m,总宽度为17.7m,总高度为18.45m,共五层,总建筑面积为7752m2,主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构。

图1.1 建筑平面图1.2.2 平面功能分区根据设计资料的规划要求,本办公楼建筑要求的主要功能有:门卫室,办公室,会议室,男女厕所等。

(1)使用部分的平面设计使用房间面积的大小,主要由房间内部活动的特点,使用人数的多少以及设备的因素决定的,本建筑物为办公楼,主要使用房间为办公室,各主要房间的具体设置在下表一一列出,如下表:表1-1序号房间名称数量单个使用面积1 办公室79 52.452 会议室 5 65.533 办公设备用房 5 65.534 门房 1 25.365 男女厕所10 20.04(2)窗的大小和位置房间中窗的大小和位置主要是根据室内采光通风要求来考虑。

采光方面,窗的大小直接影响到室内照明是否充足。

各类房间照明要求是由室内使用上直接影响到室内是用上精确细密的程度来确定的。

通常以窗口透光部分的面积和房间地面的采光面积比来初步确定或检验面积的大小。

办公楼采光面积比为1/6~1/8,走廊和楼梯间大于1/10。

办公楼采光面积比为2.1×1.8/7.5×7.5=0.134,在范围之内均满足要求。

(3)辅助房间的平面设计通常根据各种建筑物的使用特点和是用人数的多少,先确定所需设备的个数。

在本设计中,每层大约有200人办公,按规范规定:男卫生间:大便器 1具/25人,设4具;小便器1具/50人,设2具;女卫生间:大便器1具/25人,设4具;洗手盆:1具/50人,设4具。

2结构设计2.1 工程概况本设计的办公楼位于青岛市,在选址和环境营造方面,注意自然景色的优美,也重学习环境各交通条件的因素,更强调人与自然环境的协调统一,比较适合办公楼功能的充分利用。

设计标高:室内外高差:450mm。

地震烈度:6度,设计基本地震加速度为0.05g,Ⅱ类场地,设计地震分组为第三组,抗震等级四级。

耐火等级:二级。

建筑等级:丙类。

=0.60kN/m2。

基本风压:ω雪压:0.20 kN/m2,地面粗糙度类别为B类。

结构设计主要是进行结构的内力计算,严格按照《荷载规范》、《混凝土结构设计规范》,查阅了《结构力学》、《抗震结构设计》、《钢筋混凝土结构设计》等中的设计方法对本工程进行结构设计。

在计算过程中,充分利用了Excel进行计算及结构力学求解器等进行电算,保证了计算的准确性。

结构计算主要包括以下几个步骤:(1)确定柱网尺寸及结构布置:该结构采用全现浇混凝土框架结构,根据结构框架的布置要求及建筑平面布置的原则来确定柱网尺寸。

选柱网尺寸为7.5m×7.5m。

(2)梁、柱截面尺寸及板厚的确定:梁截面尺寸的确定:主梁高度为跨度的1/18~1/12,梁宽为梁高的1/3~1/2。

单向板板厚由h>1/30L来确定,双向板板厚由h>1/40L来确定。

(3)水平荷载计算:包括横向框架地震荷载和风荷载的计算,纵向框架的地震荷载和风荷载的计算。

(4)横向框架地震荷载和风荷载的计算根据荷载规范算出各楼层的自重。

计算梁、柱线刚度:在框架结构内力与位移计算中,现浇楼面可视作框架梁的有效翼缘,框架边梁惯性矩取矩形梁的1.5倍,框架中梁惯性矩取矩形梁的2倍。

在地震荷载作用下,用D值法计算结构的自震周期,然后用底部剪力法计算剪力,计算横向各层等效地震力,根据计算结果,必须考虑顶部附加水平地震作用力的影响。

(5)横向框架的地震荷载和风荷载的计算:横向框架取2轴线的一榀为计算单元,其水平荷载和竖向荷载的计算方法同横向框架,根据水平荷载和竖向荷载,采用电算得出纵向梁、柱的配筋,及梁柱的箍筋。

(6)竖向荷载计算:包括横向框架的竖向恒载和活载的计算,纵向框架的竖向恒载和竖向活载的计算。

恒载由构件自重、装修等材料的重量,按一定的传力途径计算出框架的横梁上的线荷载及柱上的集中力,求出梁的固端弯矩,然后用二次弯矩分配法计算梁、柱的弯矩,用弯矩分配法时采用分层法计算各层弯矩,再进行叠加,求出最后平衡弯矩,再由平衡条件求出梁柱剪力和轴力。

活载计算过程同恒载。

(7) 内力组合:内力组合时,应考虑内力调整。

因在前面进行的设计均为弹性设计,而混凝土为弹塑性材料,故应采用概念设计,这样在地震荷载作用下,框架就具有一定的延性,可吸收消耗一部分地震力,抵抗地震作用的能力较高这就需要进行弯矩调幅,降低负弯矩,以减少配筋面积。

支座弯矩和剪力设计值,应取支座边缘得数值,同时,梁两端支座截面常是最大负弯矩及最大剪力作用处。

在水平荷载作用下,端截面还有正弯矩,而跨中控制截面常是最大正弯矩作用处,因而要进行内力换算求得梁边缘截面处的弯矩和剪力。

框架横梁的控制截面是支座截面和跨中截面,支座处一般产生-Mmax和Vmax,跨中截面产生Mmax。

柱的控制截面在柱的上、下端。

恒载、活载、风载和地震荷载都分别按各自规律布置进行内力分析,恒载,活载取支座上部弯矩为负,下部弯矩为正;风载、地震荷载均考虑左右两个方向,然后取出各个构件控制截面处的内力,最后在若干组不利内力中选取几组最不利的内力作为构件截面的设计内力。

柱的最大弯矩值出现在柱两端,剪力和轴力值在同一楼层内变化很小,因此,柱的设计控制截面为上、下两端截面,即梁的上、下边缘。

所以,在轴线出的计算内力也要换算成梁的上、下边缘处的柱截面内力。

(8)梁、柱、板、楼梯、基础配筋:抗震结构要求设计成延性结构,其结构应有足够的延性,设计应考虑构件强柱弱梁、强剪弱弯、强结点强锚固等原则。

在梁的配筋计算中,分为正截面计算和斜截面计算。

正截面计算主要是取梁端最大负弯矩、跨中最大正弯矩来配梁的纵筋。

斜截面计算主要是取梁端最大剪力来配梁的箍筋,同时考虑地震剪力的影响。

梁端箍筋加密区也要按构造要求来配置。

柱的正截面计算中。

柱的弯矩和轴力组合共考虑了三种组合,即|M|max及相应的N;Nma及相应的M;Nmin及相应的M,取配筋最大的为最终配筋依据。

板分为单向板和双向板进行配筋,单向板按塑性内力重分布设计。

基础按柱下独立基础设计。

先进行地基变形验算,然后进行基础设计。

2.2 结构设计说明2.2.1结构选型该建筑为办公楼,采用全现浇框架结构体系,建筑平面布置灵活,有较大空间。

本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案,这可使横向框架梁的截面高度大,增加框架的横向侧移刚度。

2.2.2 结构布置结构平面布置见下图图2.1 结构平面布置图2.2.3 基础方案根据施工场地、地基条件、场地周围的环境条件,选择柱下独立基础。

2.2.4 建筑材料的选取填混凝土强度采用C30,主要受力钢筋采用HRB400,箍筋采用HRB335,填充墙采用240厚灰砂砖,砌筑砂浆采用M10混合砂浆,门为木门,窗为铝合金窗。

2.2.5 构件尺寸初选一、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算:(1)柱组合的轴压力设计值n g F N E ⋅⋅⋅=β注:β——作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2。

F ——支状态计算柱的负载面积。

g E ——建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取12KN/m 2。

n ——计算截面以上的楼层层数。

(2)A c ≥N/[U N ]·f c注:[U N ]——架柱轴压比限值,本方案为四级抗震等级,查《抗震规范》可 知取为0.9。

f c ——凝土轴心抗压强度设计值,对C30,查得14.3N/mm 2。

(3)计算过程 对于边柱:N=β·F ·g E ·n=1.3×7.5×3.75×12×5=2193(KN ) A c ≥N/[U N ]·f c =2193×103/(0.9×14.3)=170000(mm 2) 对于中柱:N=β·F ·g E ·n=1.25×7.5×5.1×12×5=2868.75(KN ) A c ≥N/[U N ]·f c =2868.75×103/(0.9×14.3)=222902(mm 2) 取柱截面为正方形,则边柱412mm ,中柱472mm 统一取为500mm ×500mm 二.次梁截面尺寸确定根据平面布置,次梁的最大跨度为7500mm ,次梁高h=(1/18—1/12)l=(1/18—1/12) ×7500=416mm —625mm ,取h=500mm ; 次梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3) ×500=166mm —250mm ,取b=250mm 三.框架梁截面尺寸确定 1、横向框架梁:横向框架梁的最大跨度为7500mm ,横向框架梁高h=(1/10—1/15)l=(1/10—1/15) ×7500=750mm —500mm ,取h=600mm;横向框架梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3) ×600=300mm—200mm,取b=250mm 2、纵向框架梁:纵向框架梁高h=(1/10—1/15)l=(1/8—1/12) ×7500=750mm—500mm,取h=600mm;纵向框架梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3) ×600=300mm—200mm,取b=250 mm 2.2.6 结构计算单元的选取取横向轴线2所在的一榀框架为计算单元。

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