【正文】 ards, is a prehensive scientific considerations on all aspects of the design. The design includes architectural design and structural design part. The design mainly includes building plane, elevation, section。 internal force calculation 河南工程學院匯知教學樓設計 1 1 緒論 建筑設計背景 建筑概況 設計題目 ： 河南工程學院匯知教學樓 設計 建筑層數(shù)：五層 建筑面積： 建筑總高度： 結構類型：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構 設計資料及設計依據(jù) （ 1） 建筑物設計使用年限 50 年。夏季通風室外空氣計算溫度 30176。C。 4）年降雨量： 632mm；日最大降雨量： 92mm；時最大降雨量： 56mm；雨季集中在 10 月份。 （ 6） 結構環(huán)境類別：一類環(huán)境。 （ 2）主要房間平面設計 房間門設置：根據(jù)人流的多少和搬進房間設備的大小取門寬為 1000mm，開啟方向朝房間內側。該建筑設有三部樓梯，滿足防火規(guī)范要求。 建筑設計說明書，說明工程概況及設計依據(jù)、設計意圖、建筑規(guī)模、要求、建筑方案及方案說明、設計依據(jù)和設計原則、經(jīng)濟技術 指標等。 （ 3）外墻采用 240mm 厚水泥空心磚，內墻采 用 240mm 加氣混凝土砌塊輕質隔墻 。 圖 21 柱網(wǎng)平面布置圖 框架梁截面尺寸估算 框架梁、柱的截面尺寸應滿足承載力、剛度和施工的要求，設計尺寸時可參考以往經(jīng)驗確定，同時滿足構造要求。 故底層的柱子高度 =+=，二層柱高樓面算至上一層樓面 (即層高 )故均為 。 表 41 梁、柱重力荷載標準值 層次 構件 /b m /h m ? 3kN/m ? kN/m)/(g /il m n kN/iG kN/?iG 2~5 邊橫梁 25 28 中橫梁 25 14 次 梁 25 2 縱 梁 25 52 柱 25 56 1 邊橫梁 25 28 中橫梁 25 14 次 梁 25 2 縱 梁 25 52 柱 25 56 注： ① ： β 為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增加系數(shù)。 ③ ： 對現(xiàn)澆板肋梁樓蓋，因為板自重已計入樓面（屋面）的恒荷載中，故計算梁自重時高 度應取梁原厚減去板厚。 頂層自重為：屋面恒載、 50%屋面雪荷載、縱橫墻自重、半層柱自重、上下半層墻體自重。 1 ?? Tn? =+= EknFF ??? == Ekn F)1( ?? =()= 各質點水平地震作用按式 )1(1nEknj jjiii FHGHGF ?????計算，具體計算過程見 表 52。 河南工程學院匯知教學樓設計 15 表 54 各層柱反彎點位置、剪力、柱梁端彎矩計算表 層 號 柱號 kN/iV D ?D kN/imV m/yh m/ )1(hy?? )mkN(?柱上M )mkN(?柱下M )mkN(?梁左M )mkN(?梁右M 5 邊柱 14579 882930 中柱 17595 4 邊柱 14579 882930 中柱 17595 3 邊柱 14579 882930 中柱 17595 2 邊柱 14579 882930 中柱 17595 1 邊柱 10179 594612 中柱 11300 注：表中 M量綱為 mkN? ， V 量綱為 kN，（ 1）柱軸力中的負號表示拉力，當為左地震作用時，左側兩根柱為拉力，對應的右側兩柱為壓力（ 2）表中 M單位為 mkN? ， V 單位為 kN， l 單位為 m。 （ 2）側移剛度 D 計算 具體詳見下面的各柱 D 值及剪力分配系數(shù) ?表： 表 57 各柱 D 值及剪力分配系數(shù) η表 層號及層高 柱位置 ）（iiiiii一般層柱梁梁梁梁24321 ????? )(21 底層柱梁梁 i iii ??? ）（iiiicc底層一般層?????????2)(2?? )kN/m(122ic HiD 柱?? ）DDDkN/m（22中邊????? ??DD? 5 層 （ ） 邊柱 14579 64348 中柱 17595 64348 2~4 層 （ ） 邊柱 14579 64348 中柱 17595 64348 1 層 () 邊柱 10179 42956 中柱 11300 42956 （ 3）風荷載作用下框架側移計算 根據(jù)上面計算得到的水平風荷載，由式nikkiVF???計算層間剪力。 橫向框架在風荷載作用下的內力計算 （ 1）柱端彎矩計算 柱端剪力計算如下： ??? DVDV ijijij 柱端彎矩計算如下： hyVM ij )1( ??上 ， yhVM ij?下 表 59 各層柱反彎點位置、剪力、柱梁端彎矩計算表 層號 柱號 KNVi/ D ?D KNVim/ myh/ mhy/ )1(?? )( mkNM?柱上 )( mkNM?柱下 5 邊柱 14579 64348 中柱 17595 4 邊柱 14579 64348 中柱 17595 3 邊柱 14579 64348 中柱 17595 2 邊柱 14579 64348 中柱 17595 1 邊柱 10179 42956 中柱 11300 注：表中 M 量綱為 mkN? ， V 量綱為 kN，（ 1）柱軸力中的負號表示拉力，當為左地震作用時，左側兩根柱為拉力，對應的右側兩柱為壓力（ 2）表中 M單位為 mkN? ， V 單位為 kN， l 單位為 m。計算過程如表 512 所示： 表 512 恒載作用下的框架彎矩內力二次分配表 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 分配系數(shù) 固端彎矩 第一次分配 傳遞彎矩 第二次分配 最終彎矩 分配系數(shù) 固端彎矩 第一次分配 傳遞彎矩 第二次分配 最終彎矩 分配系數(shù) 固端彎矩 第一次分配 傳遞彎矩 第二次分配 最終彎矩 分配系數(shù) 固端彎矩 河南工程學院匯知教學樓設計 26 續(xù)表 512 恒載作用下的框架彎矩內力二次分配表 第一次分配 傳遞彎矩 第二次分配 最終彎矩 分配系數(shù) 固端彎矩 第一次分配 傳遞彎矩 第二次分配 最終彎矩 底層彎矩 梁柱端剪力計算 在計算中，當已知框架 M 圖求 V 圖以及已知 V 圖求 N 圖時，可采用結構力學取脫離體的方法。當框架為少層少跨時，采用彎矩二次分配法較為理想。河南工程學院匯知教學樓設計 38 表 61 框架梁內力組合表 樓層 梁位置 截面位置 內力種類 恒載 活 (雪 )載最大值 風荷載 地震荷載 可變 荷載組合 永久 荷載組合 非抗震組合 抗震組合 最大控制內力 調幅前① 調幅后 ② 調幅前③ 調幅后 ④ 左風 ⑤ 右風 ⑥ 左震 ⑦ 右震 ⑧ *② +1.4*④ *② +1.4**④ *② + *(④+⑤ ) *② + *(④+⑥ ) *(② + *④ )+*⑦ *(② +0.5*④ )+1.3*⑧ max 5 左邊跨梁 左支座 M V 跨中 M 右支座 M V 中跨梁 左支座 M V 跨中 M 右支座 M V 右邊跨梁 左支座 M V 河南工程學院匯知教學樓設計 39 續(xù)表 61 框架梁內力組合表 跨中 M 右支座 M V 4 左邊跨梁 左支座 M V 跨中 M 右支座 M V 中跨梁 左支座 M V 跨中 M 。 表 519 A 柱的軸力 層號 剪力傳遞 縱向集中 荷載 N 頂 N 底 5 4 3 2 1 表 520 B 柱的軸力 層號 剪力傳遞 縱向集中荷載 N 頂 N 底 5 4 3 2 1 活荷載作用下框架內力圖如下： 河南工程學院匯知教學樓設計 35 圖 512 活載作用下 M 圖 (kN