【正文】 ，主要目的是掌握思想方法，故采用方案 2，柱網(wǎng)完全采用對稱布置。關于底層平面的布置的問題又有如下兩種方案： 方案一建筑底層平面布置完全對稱，這樣有利于引導人流，且外形較好，里面效果好，現(xiàn)澆整體布局較為緊湊，便于設計計算和施工；由于底層有大型的營業(yè)大廳，而且要求與辦公區(qū)隔離，該方案樓梯布置比較困難，若分兩邊布置，則使建筑無門廳主樓梯，不利于交通組織，將其因為對稱布局帶來的優(yōu)勢喪失，且將對電梯的布 置帶來問題；若于中門廳處布置一部主樓梯，則為了防火需要（以防形成“袋形走廊”），要在建筑兩側加設防火樓梯與防火出口，造成不經(jīng)濟，且將樓梯置于建筑兩頭不利于抗震設計。樓面荷載由縱向梁傳至柱子，橫向梁的高度較小，有利于設備管線的穿行；在房屋開間方向需要較大空間時，可獲得較大的室內(nèi)凈高；當?shù)鼗恋奈锢砹W性能在房屋縱向有明顯差異時，可利用縱向框架的剛度來調(diào)整建筑物的不均勻沉降。 通過建筑、結構兩方面的比較，認定：方案一平面對稱布置，但是建筑功能滿足較差，特別是樓梯這個生命通道設置較為不合理；方案二雖然平面布置非對稱，但是除底層稍復雜外，建筑功能滿足較好，各個建筑組成搭配合理。為了滿足防火要求，在大樓的一側增設了另一部樓梯 。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；懸掛式雨蓬的運用，和大門的設置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流導向的作用。針對本辦公樓的建筑施工圖紙，選擇第三榀橫向框架為手算對象。 柱的選擇 根據(jù)梁的截面選擇及有關屋面、樓面的做法，可初略確定柱的尺寸為底層700 700mm mm? 其他層 600 600mm mm? 的方柱。具體情況見第六章樓梯設計及樓梯結構布置圖。 計算簡圖的 確定 該房屋主體結構共 8 層，一 、 二層層高 ，二到八層層高 。梁截面寬度可取11~32梁高，同時不宜小于 12 柱寬，且不應小于 250mm。 7 圖 框架結構計算簡圖 8 梁的截面計算 （ 1） 橫向框架梁： 邊跨： 11 6 6 0 0 5 5 01 2 1 2h l m m? ? ? ?，取 6 0 0 , 3 5 0 3 0 0h m m b m m?? 或； 中跨（樓道）： 11 3 0 0 0 3 7 588h l m m? ? ? ?，取 4 0 0 , 3 5 0 3 0 0h m m b m m?? 或。 荷載計算 自重計算 （此處必須與建筑施工圖的構造做法一致） 屋面及 樓面永久荷載標準值 （ 1） 屋面（上人）： 30 厚細石混凝土保護層 22 2 0 . 0 3 0 . 6 6 /k N m?? 三氈四油防水層 /kN m 20 厚水泥砂漿找平層 22 0 0 . 0 2 0 . 4 /kN m?? 平均 150 厚水 泥蛭石保溫層（兼做找坡） 26 0 . 1 5 0 . 9 /kN m?? 120 厚鋼筋混凝土板 22 5 0 .1 2 3 /kN m?? V 型輕鋼龍骨吊頂 /kN m 小計： /kN m 9 （ 2） 17 層樓面： 缸磚樓面（包括水泥粗砂打底） /kN m 120 厚鋼筋混凝土 22 5 0 . 1 2 3 . 0 /kN m?? V 型輕鋼龍骨吊頂 /kN m 小計： /kN m 梁、柱、墻、門、窗重力荷載計算 （荷載計算依據(jù)個人習慣進行即可，無一定模式，以不漏荷載為準，可以適當?shù)牟扇『喕胧? 梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計算出單位長度上的重力荷載，其計算過程詳見表 。 外墻體為 360mm 厚粉煤灰（ /kN m ），外墻面貼瓷磚（ /kN m ，包括水泥砂漿打底，共厚 25mm ），內(nèi)墻面為水泥粉刷墻面（ / ,kN m 20mm 厚，水泥粗砂）。 各梁上作用的恒載如圖 所示。 由圖 中的幾何關系可得： 對于屋面梁： 1 /q kN m? 39。 3 /q kN m? ? ? 1P 、 2P 分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載：包括梁自重、樓板重、外墻等地重力荷載。 3 /q kN m? ? ? 13 1 [ ( ) 2 ] [ ( ) ( ) 2 ] 2 3 kN?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 4 . 2 2 . 7( 4 . 2 2 . 1 0 . 5 ) 2 0 . 5 2 . 1 2 . 4 6 . 6 ( 1 . 5 2 ) 5 . 0 226 . 65 . 5 1 3 8 . 4 3 . 9 3 8 4 . 3 2 ( 3 . 6 0 . 6 ) ( 8 . 4 0 . 6 ) 3 3 2 . 7 12PkN???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 集中力矩： ? ?1 1 1 3 0 7 . 3 6 0 . 5 0 . 7 0 . 3 5 5 3 . 7 9M P e k N m? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 3 3 2 . 7 1 0 . 5 0 . 7 0 . 3 5 5 8 . 2 2M P e k N m? ? ? ? ? ? ? 表 橫向框架恒載匯總表 層次 1q 139。 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下： 圖 各梁上作用的活載計算圖 由圖 中的幾何關系可得： （ 1） 對于屋面梁： 2 4. 2 2 8. 4 /q kN m? ? ? 2 39。 6 /q kN m? 1 kN? 2 kN? 集中力矩： ? ?1 1 1 3 6 . 5 4 0 . 5 0 . 7 0 . 3 5 6 . 3 9M P e k N m? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 5 7 . 2 4 0 . 5 0 . 7 0 . 3 5 1 0 . 6 2M P e k N m? ? ? ? ? ? ? 將以上計算結果匯總，得到表 。忽略梁的軸力，合并得 ?? 。 19 表 沿房屋高度分布風荷載標準值 層次 /iHm /iHH z? /ziHH? ? ? ? ? ?//q z kN m 8 1 7 6 5 4 3 2 1 框架結構分析時，應按靜力等效原理將圖 ? ? 的分布風荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載，如圖 ?? 所示。 結構等效總重力荷載 ? ?10 .8 5 . 0 .7 5E q iG G T s??? ，式中 iG 為集中于質(zhì)點 i 的重力荷載代表值。 26 圖 用底部剪力法計算的整棟建筑物水平地震作用和剪力圖 內(nèi)力計算 恒載內(nèi)力 梁、柱參數(shù)匯總： 根據(jù)截面參數(shù)計算，現(xiàn)將第 ③ 軸橫向框架梁、柱相關參數(shù)作一匯總： 其中：第 ③ 軸橫向框架為中框架，考慮板對內(nèi)力計算的影響（“ T”型截面），對梁的慣性矩進行折算，折算慣性矩 ??。 驗算如下： 1m i n268060 7 2 % 7 0 %94500Dn D? ? ? ? （滿足） 彎矩計算： 利用力矩二次分配法計算恒載作用下框架的彎矩。 三角形荷載折算公式： 39。 （ 2）分配系數(shù)： 經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)第⑨軸橫向框架為對稱結構，且受對稱荷載的作用，所以可以取一半結構計算；要注意到，接頭處簡化為滑動支座，由此帶來跨中梁線剛度增大一倍，且分配系數(shù)有所不同。如圖 。 計算方法 : 柱軸力＝柱頂集中力（包括柱自重）＋梁端剪力 以八層 B 柱為例，具體計算如下： 34 根據(jù)前面荷載計算，柱頂集中力 P ＝ ()? ； 柱兩端受梁剪力分別為： kN?左 ()? ， kN?右 ()? 。 （ 1）計算桿固端彎矩： 將梯形或三角形分布荷載按固端彎矩等效的原則折算成均布荷載： 梯形荷載折算公式： 2 3 39。58epp? 其中： 39。 分配系數(shù)計算公式：1ii niiSS???? 其中： iS 為轉(zhuǎn)動剛度，兩端固支桿 4iSi? ，一端固支，一端滑動固支桿 iSi? n 為該節(jié)點所連接的桿件數(shù)。 39 圖 活載力矩二次分配計算簡圖 40 圖 活載彎矩圖 41 梁剪力和柱軸力計算 （ 1）梁剪力計算原則 梁總剪力 =荷載引起的剪力 +彎矩引起的剪力 荷載引起的剪力將梁上的分布力轉(zhuǎn)化為集中力即可 ,每 層活荷載均相同 ,故 ① 邊跨： 211[ ( 2 . 1 2 . 4 ) ] [ 8 . 4 4 . 5 ] 1 8 . 922ABV V q k N? ? ? ? ? ? ? ② 中跨： 11( 6 3 ) 4 . 522BCV V k N? ? ? ? ? ? 彎矩引起的剪力由彎矩分配法中所得的梁兩端彎矩相加除以梁跨度即可 : （ 2）柱軸力計算 根據(jù)配筋計算需要，只需求出柱的軸力即可，而不需求出梁軸力。其中： 212ciD h?? ? 反映了梁柱線剛度比值對抗側剛度的影響。 m) 8 87500 17830 7 87500 17830 6 87500 17830 5 87500 17830 4 87500 17830 3 87500 17830 2 94500 19420 1 68060 15780 48 表 左風載作 用下柱端彎距計算 層數(shù) 層高（ m） 層間剪力（ kN） 單層剛度 B， C 軸柱 D 值 剪力值（ kN） 反彎點高度 y（ m） M 上（ kN 計算簡圖如下： 圖 桿件剪力計算簡圖 列力矩平衡方程： 0AM ?? ，即 0AB BA BM M V L? ? ? A B B AB MMV L???? 同理： AB BAA MMV L???? 由此，可將梁柱在風載作用下的桿端剪力計算出來 . （ 6）軸力計算 50 柱軸力＝上柱傳來集中力＋該層梁端剪力 具體計算方法同恒載與活載作用下柱軸力的計算。 m) M 下（ kN 0 . 8 7 7 . 5 4 6 2 . 0 3AAM M k N?? ? ? ? 39。 39。0 6 2 . 0 3 6 7 . 3 8 6 5 . 2 1 1 2 9 . 9 222ABMM M k N? ?? ? ? ? 0 k N?? ? ? 滿足條件！ 56 每一根梁均按以上介紹的方法進行支座負彎矩與跨中 正彎矩調(diào)幅，結果如下表 ：表 恒載作用下梁端彎矩調(diào)幅 梁類型 層號 固端彎距（ kNm） 跨中彎矩 調(diào)幅后梁端彎距 調(diào)幅后跨中彎距 左 右 左 右 邊跨 8 7 6 5 4 3 2 1 中跨 8 7 6 5 4 3