【正文】 3 2 1 ? —— — — 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 橫向框架彈性變形驗(yàn)算 多遇地震作用下，橫向框架層間的彈性驗(yàn)算結(jié)果表 所示，其中樓層間的地震剪力應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值。 表 柱端地震剪力計(jì)算表 層號(hào) 5 4 3 2 1 mkND //? kNV/i 邊柱 mkNDi // ?DD/ kNVEi/ 中柱 mkNDi // ?DD/ kNVEi/ 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 樓層的水平地震作用為倒三角形分布，可算得各柱的反彎點(diǎn)，如表 所示： 表 柱反彎點(diǎn)計(jì)算表 層數(shù) 層高 h（ m） 柱號(hào) K y0 y =y0h(m) 5 邊柱 A 中柱 B 4 邊柱 A 中柱 B 3 邊柱 A 中柱 B 2 邊柱 A 中柱 B 1 邊柱 A 中 柱 B 根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡條件，將節(jié)點(diǎn)處柱端彎矩之和按節(jié)點(diǎn)處兩側(cè)梁的線剛度比例分配，可求得梁 端彎矩 ， 梁柱端彎矩如表 所示： 表 地震作用下 梁柱端彎矩 樓 層 層高 (m) 柱 截 面 剪 力 值 柱反 高彎點(diǎn)度 柱端彎矩 ( kNm ) 邊跨梁端彎矩 中跨梁端彎矩 邊 柱 中 柱 邊 柱 中 柱 柱號(hào) 邊柱 中 柱 左 端 右 端 左 端 右 端 5 上端彎矩 下端彎矩 4 上端彎矩 下端彎矩 3 上端彎矩 下端彎矩 2 上端彎矩 下端彎矩 1 上端彎矩 下端彎矩 由計(jì)算結(jié)果可知地震作用下梁柱彎矩圖如下所示： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 地震荷載作用下梁柱彎矩圖（單位： KN m MBC= 跨中彎矩如圖 、 所示。 m 其它層： MAB=MBA= h 二層及以上 每層 框架 柱的上下橫梁線剛度比 均 為定值， 且 各層層高都相同， 所以上式中的修正值 y1=y2=y3= 0， y0通過查表求得 表 柱反彎點(diǎn)計(jì)算表 層數(shù) 層高 h（ m） 柱號(hào) K y0 y =y0h(m) 5 邊柱 A 中柱 B 4 邊柱 A 中柱 B 3 邊柱 A 中柱 B 2 邊柱 A 中柱 B 1 邊柱 A 中 柱 B （ 3） 計(jì)算框架梁柱端彎矩 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 表 梁、柱各端彎矩值 樓 層 層高 (m) 各層柱 剪力值 柱反彎 點(diǎn)高度 柱端 柱號(hào) 彎 矩 ( kNm ) 邊跨梁 端彎矩 中跨梁 端彎矩 邊柱 中柱 邊柱 中柱 邊柱 中 柱 左 端 右 端 左 端 右 端 5 上端彎矩 下端彎矩 4 上端彎矩 下端彎矩 3 上端彎矩 下端彎矩 2 上端彎矩 下端彎矩 1 上端彎矩 下端彎矩 由以上計(jì)算結(jié)果可以得到風(fēng)荷載作用下框架梁柱彎矩圖如下： 圖 風(fēng)荷載作用下框架梁柱彎矩圖（ KN 框架結(jié)構(gòu)的控制截面如下圖所示： 圖 框架結(jié)構(gòu)梁柱控制截面位置圖 在 可變 荷載作用下由于柱相鄰上、下層 的可變 荷載的影響， 因此， 柱 的 控制截面內(nèi)力需 要 疊加。 剪力：以繞桿件順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正 ； 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為負(fù) 。 1. 強(qiáng)柱弱梁的要求 本框架 為 三級(jí)框架， 梁柱節(jié)點(diǎn)處柱端彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求 ： ∑Mc = ηc ∑Mb Mtc 上 Mtc 下 A1 G＋ E 0 A1 G－ E 0 B1 G＋ E B1 G－ E A2 G＋ E 0 A2 G－ E 0 B2 G＋ E 6 B2 G－ E A3 G＋ E 0 A3 G－ E 0 B3 G＋ E B3 G－ E A4 G＋ E 0 A4 G－ E 0 B4 G＋ E B4 G－ E A5 G＋ E 0 0 0 A5 G－ E 0 0 0 B5 G＋ E 0 0 B5 G－ E 0 0 Mtc 上 = Mc 上 /∑Mc ηc A 柱 ： 在 G＋ E 組合下， MC = = m； 在 G－ E 組合下， MC = （－ ） = － 梁端剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整如下表 所示： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 43 梁端剪力的設(shè)計(jì)值調(diào)整計(jì)算表 （二） 框架柱剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整 三級(jí) 的 框架柱端 部 組合 的 剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整： nbctcVC /)(η HMMV ?? 公式注釋： （ 1） Hn —— 柱的凈高 ； 桿件 組合 VGb Ln Mbl Mbr η vb(Mbl+Mbr)/ln V 左 右 左 右 A1B1 左震 右震 A2B2 左震 右震 6 A3B3 左震 右震 A4B4 左震 右震 A5B5 左震 右震 B1C1 左震 右震 B2C2 左震 右震 B3C3 左震 右震 B4C4 左震 右震 B5C5 左震 右震 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 （ 2） bctc MM、 —— 分別是 柱的上下端 逆時(shí)針或者順時(shí)針方向 截面 組合的彎矩的設(shè)計(jì)值（ KN 梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)選用 C30， fc = N/mm2 ,ft = N/mm2 ,α 1 =； 鋼筋選型： 縱向受力鋼筋選用 HRB400 級(jí)， fy = f＇ y =360 N/mm2 ； 。 柱 端剪力設(shè)計(jì)值 的 調(diào)整如下 表 所示 ： 柱 端剪力的設(shè)計(jì)值調(diào)整計(jì)算表 桿件 組合 Hn(m) Mct() Mcb() V=η vc(Mcb+Mct)/Hn(KN) 上 下 A1A1 左震 右震 A2A2 左震 右震 A3A3 左震 右震 A4A4 左震 右震 A5A5 左震 右震 B1B1 左震 右震 B2B2 左震 右震 B3B3 左震 右震 B4B4 左震 右震 B5B5 左震 右震 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 45 7 框架梁、柱截面設(shè)計(jì) 框架梁的截面設(shè)計(jì) 正截面受彎承載力計(jì)算 本設(shè)計(jì)為現(xiàn)澆 混凝土 框架結(jié)構(gòu)，樓板與梁澆注在一起形成 T形截面梁。 （一） 框架梁剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整 一 、二、三級(jí)的框架梁和抗震墻的連梁，其梁端剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整如下： V =η vb (Mbl＋ Mbr)/Ln ＋ VGb 公式注釋： （ 1） VGb—— 梁在重力荷載代表值的作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值， VGb = (恒荷載 ＋ 活荷載 ) Ln 21 [其中， Ln為凈寬 ] （ ） （ 2） Mbl、 Mbr—— 分別是梁左右端逆時(shí)針或者順時(shí)針方向組合的彎矩的設(shè)計(jì)值（ KNm?！芃b G 是 重力荷載 作用下 ， E 是 地震荷載作用 下 。 梁柱節(jié)點(diǎn)處柱端彎矩調(diào)整 值 計(jì)算表如下表所示： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 表 梁柱節(jié)點(diǎn)處柱端彎矩調(diào)整計(jì)算（彎矩單位： KN 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 各層梁的內(nèi)力組合見附 表 1，邊柱的內(nèi)力組合見附 表 2， 中柱的內(nèi)力組合見附 表3。 以下為 內(nèi)力組合 的 符號(hào)規(guī)定： 彎矩：梁 ： 上側(cè)受拉 取 負(fù) 值 ， 下側(cè)受拉 取 正 值。由于對(duì)稱性，每層有五個(gè)控制截面。 m （ 1） 頂層內(nèi)力計(jì)算過程見圖 圖 活荷載頂層彎矩分配圖 （ 2） 標(biāo)準(zhǔn) 層內(nèi)力計(jì)算過程見圖 圖 活荷載標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配圖 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 （ 3） 底 層內(nèi)力計(jì)算過程見圖 圖 活荷載底層彎矩分配圖 表 節(jié)點(diǎn)處不平衡彎矩分配計(jì)算表（ kNm? ） 層號(hào) 5 4 3 2 1 邊節(jié)點(diǎn) 彎矩 上柱 0 下柱 梁 中節(jié)點(diǎn) 彎矩 上柱 0 下柱 左梁 右梁 活荷載作用下跨中彎矩如下圖所示： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 頂層跨中彎矩分別為： 圖 頂層邊跨、中跨跨中彎矩圖 其它層跨中彎矩分別為： 圖 其他層邊跨、中跨跨中彎矩 圖 圖 活 荷載作用下框架彎矩圖（ kNm? ） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 考慮梁端彎矩調(diào)幅， 采用調(diào)幅系數(shù) ?? 圖 框架梁在活荷載作用下經(jīng)調(diào)幅后的彎矩 （ kNm? ） 圖 活荷載作用下框架梁剪力圖（ kN） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 表 活 荷載作用下柱軸力計(jì)算表 層號(hào) 5 4 3 2 1 邊 柱 豎向力 /kN 梁剪力 /kN 柱軸力 /kN 中 柱 豎向力 /kN 左剪力 /kN 右剪力 /kN 9 9 9 9 柱軸力 /kN 187 圖 活荷載作用下框架軸力圖 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 （ 1） 風(fēng)荷載下框架柱剪力計(jì)算 由圖 風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖和表 框架柱橫向側(cè)移剛度 D 值可以得到下表 表 風(fēng)荷載作用下柱端剪力計(jì)算表 層號(hào) 5 4 3 2 1 mkND //? kNV/i 邊柱 mkNDi // ?DD/ kNVWi/ 中柱 mkNDi // ?DD/ kNVWi/ （ 2） 框架柱反彎點(diǎn)高度計(jì)算 框架 柱反彎點(diǎn)高度 計(jì)算公式 為： y 圖 恒荷載作用下框架梁剪力圖（ kN ） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 表 恒荷載作用下柱軸力計(jì)算表 層號(hào) 5 4 3 2 1 邊 柱 豎向力 /kN 梁剪力 /kN 柱軸力 /kN 中 柱 豎向力 /kN 左剪力 /kN 右剪力 /kN 柱軸力 /kN 圖 恒荷載作用下框架柱軸力圖（ kN ） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 活