【正文】 層次AB跨BC跨柱軸力lM左M右VblM左M右VbNaNbNc73635343332313圖３－６　風(fēng)荷載作用框架彎矩圖　恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用彎矩二次分配法，由于框架上的分布荷載由矩形（）和梯形荷載（）兩部分組成，根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形荷載化為等效均勻荷載，等效均勻荷載的計(jì)算公式見《靜力計(jì)算手冊》。具體計(jì)算過程見表3－9.表中q1為迎風(fēng)面風(fēng)荷載沿房屋高度的分布值，q2為背風(fēng)面風(fēng)荷載沿房屋高度的分布值，見圖3－4。圖33　水平地震作用框架彎矩圖　橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算　風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：基本風(fēng)壓，由《荷載規(guī)范》（迎風(fēng)面）和（背風(fēng)面）。柱號層次層高層間剪力層間剛度各柱剛度Dim/∑DVimKyM下M上A782380017700682380017700582380017700482380017700382380017700282380017700172800016100B782380021000682380021000582380021000482380021000382380021000282380021000172800017500表3－6　橫向水平地震作用下框架柱端彎矩計(jì)算其中Y值的確定需查反彎點(diǎn)計(jì)算高度表，計(jì)算如表3－7。頂部附加地震作用這：。梁柱自重表如下：表2－2　梁柱自重表構(gòu)件編號截面（）長度（m）線荷載（KN/M）每根重量KN每層根數(shù)每層總重（KN）L124702L231263L344L44Z148Z248注：梁長為凈跨　墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)外墻皆采用240mm厚加氣混凝土塊填充，內(nèi)墻抹灰，外墻貼面磚，面荷載為：240mm厚加氣混凝土外墻：240mm厚加氣混凝土內(nèi)墻：240mm磚墻砌女兒墻：考慮開門和開窗，墻應(yīng)扣除門窗面積，門窗重量查規(guī)范可得：底層外墻：底層內(nèi)墻：底層門窗重量：一～六層外墻：一～六層內(nèi)墻：一～六層門窗重量：女兒墻自重：（以③軸框架為代表）（1）框架屋面節(jié)點(diǎn)集中恒載標(biāo)準(zhǔn)值①A、D軸處頂層邊節(jié)點(diǎn)：縱向框架梁自重 縱向框架梁傳來屋面自重 ＝②B、C軸頂層中間節(jié)點(diǎn)縱向框架梁自重 縱向框架梁傳來屋面自重 ＝（2）一～六層框架樓面節(jié)點(diǎn)集中恒載標(biāo)準(zhǔn)值①A、D軸處頂層邊節(jié)點(diǎn)：縱向框架梁自重 梁上墻加抹灰加窗重 樓面板傳來重量 ②B、C軸一～六層中間節(jié)點(diǎn)縱向框架梁自重 梁上墻加抹灰加門重 縱向框架梁傳來樓面自重 ＝（3）框架屋面節(jié)點(diǎn)集中活荷載標(biāo)準(zhǔn)值①A、D軸處頂層邊節(jié)點(diǎn)：縱向框架梁傳來屋面活荷載 ＝②B、C軸頂層中間節(jié)點(diǎn)縱向框架梁傳來屋面活載 ＝（4）框架樓面節(jié)點(diǎn)集中活荷載標(biāo)準(zhǔn)值①A、D軸處頂層邊節(jié)點(diǎn)：縱向框架梁板傳來樓面活荷載 ②B、C軸一～六層中間節(jié)點(diǎn)縱向框架梁傳來樓面自重　橫向框架梁上分布荷載（以③軸框架為代表）（1）作用在頂層③軸框架梁上恒載標(biāo)準(zhǔn)值L1梁自重（均布線荷） L2梁自重（均布線荷） L1梁上屋面板傳來（梯形荷載）　 　L2梁上屋面板傳來（三角形荷載）　　　　（2）作用在一～六層③軸框架梁上恒載標(biāo)準(zhǔn)值L1梁自重（均布線荷） L2梁自重（均布線荷） L1梁上樓板傳來（梯形荷載）　 　　L2梁上樓面板傳來（三角形荷載）　　　?。?）作用在頂層③軸框架梁上活荷（雪荷）標(biāo)準(zhǔn)值L1梁上屋面板傳來（梯形荷載）　　　　　　　L2梁上屋面板傳來（三角形荷載）　　　　?。?）作用在一～六層③軸框架梁上活荷標(biāo)準(zhǔn)值L1梁上樓板傳來（梯形荷載）　　　　　 　L2梁上樓板傳來（三角形荷載）　　　　　　　重力荷載代表值根據(jù)“抗震規(guī)范”，頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載、50%屋面雪荷載、頂層縱橫框架梁自重、頂層半層墻柱自重及女兒墻自重?！翱拐鹨?guī)范”。（6）建筑耐久等級、防火等級均為Ⅱ級。（2）工程地質(zhì)條件教學(xué)樓場地位于某市中心地帶，場地土類型為中軟場地土，地質(zhì)條件較為簡單：場地相對完整、穩(wěn)定，土層分布均勻。針對本教學(xué)樓的建筑施工圖紙，選擇第④軸橫向框架為手算對象。6）本教學(xué)樓結(jié)構(gòu)豎向布置比較規(guī)則，均勻，除頂層電梯檢修間外，無過大的外挑與內(nèi)收，符合《高規(guī)》。大門采用鋼化玻璃門，使整個大門顯得現(xiàn)代，門廳空間顯得通透；雨蓬的運(yùn)用，和大門的設(shè)置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流導(dǎo)向的作用。為了滿足防火要求，在大樓的東側(cè)增設(shè)了另一部樓梯。結(jié)構(gòu)布置完全對稱，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利，尤其對抗震有利，且方便計(jì)算與施工。某集團(tuán)綜合教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1建筑設(shè)計(jì)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在參觀了學(xué)校幾棟教學(xué)樓基礎(chǔ)上，我先后做出了幾個方案，經(jīng)過選擇，確定了最終的建筑設(shè)計(jì)方案。建筑平面設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮建筑物的功能要求，力求建筑物的美觀大方，同時兼顧結(jié)構(gòu)平面布置盡量規(guī)則合理和抗震要求，以便于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在底層走廊的東端設(shè)有側(cè)門，供緊急疏散用。建筑方案已經(jīng)確定，本教學(xué)樓總高超過28m，適用于《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3—2002）。7）本教學(xué)樓根據(jù)《抗震規(guī)范》，屬丙類建筑；根據(jù)《抗震規(guī)范》，屬于三級框架。本計(jì)算書除特別說明外，所有計(jì)算、選型、材料、圖紙均為第④軸橫向框架數(shù)據(jù)。（3）建筑地點(diǎn)冰凍深度冰凍深度：室外天然地面以下300mm。（7）材料強(qiáng)度等級　混凝土強(qiáng)度等級為C30，縱向鋼筋為HRB335級，箍筋為HPB235。構(gòu)件編號計(jì)算跨度l／mm梁高h(yuǎn)／mm梁寬b/mm橫向框架梁L16600650300L23000350200縱向框架梁L34500450200L43300450200底層框架柱Z13900600600其它層框架柱Z23900600600表2－1　梁柱截面尺寸確定油氈防水層（一氈二油上鋪小石子） 20mm水泥沙漿找平層 ＝膨脹珍珠巖沙漿找坡（平均厚120） 120厚加氣混凝土塊保溫 120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 吊頂 屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)小計(jì) 屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（雪荷載） 水磨石地面 120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 吊頂 樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值 包括梁側(cè)、柱側(cè)抹灰，有吊頂房間梁不包括抹灰。其它層重力荷載代表值包括：樓面恒載、50%樓面均布活荷載、該層縱橫框架自重、該層樓上下各半層柱及墻體自重。各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、樓層地震作用、地震剪力及樓層間位移計(jì)算過程見下表：表中：表3－5　地震作用標(biāo)準(zhǔn)值、樓層地震作用、地震剪力及樓層間位移計(jì)算表層次7823800682380058238004823800382300028238001728000橫向框架各層水平地震作用、地震剪力分布見下圖：圖32　水平地震作用、地震剪力分布圖　橫向框架抗震變形驗(yàn)算首層，層間相對位移的限制滿足規(guī)范要求。柱上下端彎矩求得后，利用節(jié)點(diǎn)平衡，求在水平地震作用下的梁端彎矩，利用平衡條件可求梁端剪力及柱軸力，見下表。Ｂ類地區(qū)，（Ｂ為迎風(fēng)面寬度），由《荷載規(guī)范》－3查得脈動影響系數(shù)； ，由《荷載規(guī)范》。Fi為按等效原理將分布荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載值，其分布見圖3－5.表3－9　分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算表層次HiHi/Hμzβzq1(z)q2(z)Fi7654321圖３－４　風(fēng)荷載分布圖圖３－５　風(fēng)荷載等效節(jié)點(diǎn)力　風(fēng)荷載作用下水平位移驗(yàn)算計(jì)算方法同地震作用下水平位移驗(yàn)算計(jì)算方法，具體計(jì)算過程見下表：表3－10　風(fēng)荷載作用下水平位移計(jì)算表層次FiVi∑Di△uiuihiui/hi777774003900677400390057740039004774003900377400390027740039001672004900由表可知，1/550，滿足規(guī)范要求。計(jì)算簡圖見下圖。將豎向荷載作用下支座處梁端負(fù)彎矩（使梁上面受拉）調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)β＝?！】蚣芰荷咸菪魏奢d化為等效均布荷載。一般情況下，這種內(nèi)力組合的結(jié)果比考慮地震作用組合的要小，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用，故不考慮。在豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，梁端彎矩需考慮彎矩調(diào)幅，因而表中、而剪力值仍采用調(diào)幅前的剪力值。水平地震作用為左震時，對支點(diǎn)Ｂ取矩，可得支點(diǎn)Ａ的反力為跨間最大彎矩出現(xiàn)在截面剪力為０處，則跨間最大彎矩距支座Ａ的距離x，可按下式求得：跨間最大彎矩的計(jì)算式為當(dāng)或時，表示最大彎矩發(fā)生在支座處。表4－3　豎向荷載與風(fēng)荷載作用組合時跨間最大正彎矩（左風(fēng)時數(shù)據(jù)）+q=+LRax1MmaxMgaMgbMgaMgbAB7321BC7321表4－3　豎向荷載與風(fēng)荷載作用組合時跨間最大正彎矩（右風(fēng)時數(shù)據(jù)）+q=+LRax1MmaxMgaMgbMgaMgbAB7321BC73