【正文】 圖40 控制截面 梁內(nèi)力組合計(jì)算過程見下頁表中，彎矩以下部受拉為正，剪力以沿截面順時(shí)針為正注：（1）地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值的組合表達(dá)式為：其中，SGE為相應(yīng)于水平地震作用下重力荷載代表值效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。計(jì)算以左風(fēng)為例。修正后可得結(jié)構(gòu)彎矩圖。N=15(+)=。門窗做法：門廳為鋁合金門窗， kN/m2，窗為鋼窗玻璃窗， kN/m2。因此，使框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下所分配的樓層剪力，沿高度分布比樣均勻，各層梁柱的彎矩比較接近，有利于減小梁柱規(guī)格，便于施工?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)，它是框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)兩種體系的結(jié)合，吸取了各自的長處，既能為建筑平面布置提供較大的使用空間，又具有良好的抗側(cè)力性能。，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值0kN/m2。工程重要性等級(jí)為二級(jí)，場(chǎng)地等級(jí)為二級(jí)，地基等級(jí)為二級(jí)；整個(gè)場(chǎng)地地形較平坦，地貌類型單一；場(chǎng)地內(nèi)土層劃分為16個(gè)單元土層，土層地質(zhì)時(shí)代為3，部分區(qū)域分布淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土；其穩(wěn)定水位在地表下1米左右，~。常州市某小區(qū)11層住宅樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 工程概況通過綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和技能，解決小高層住宅樓的建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的實(shí)際問題，從而對(duì)一般類型房屋的設(shè)計(jì)有比較全面的了解，對(duì)建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工之間必須相互密切配合的內(nèi)在聯(lián)系有較深刻的認(rèn)識(shí)，為今后獨(dú)立從事土建設(shè)計(jì)和施工打下基礎(chǔ)。根據(jù)建筑物荷載特征，結(jié)合場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，建議該住宅樓采用φ400mm或φ500mm的預(yù)應(yīng)力管樁?；詈奢d：?？蚣艚Y(jié)構(gòu)中的剪力墻可以單獨(dú)設(shè)置，也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等墻體?？蚣芙Y(jié)構(gòu)由梁柱構(gòu)成，構(gòu)件截面較小，因此框架結(jié)構(gòu)的承載力和剛度較低，它的受力特點(diǎn)類似于豎向懸臂剪切梁，樓層越高，水平位移越慢，高層框架在縱橫兩個(gè)方面都承受很大的水平力，這時(shí)，現(xiàn)澆樓面也作為梁共同工作，裝配整體式樓面的作用不考慮，框架結(jié)構(gòu)的墻體是填充墻，起圍護(hù)和分隔作用，框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是能為建筑提供靈活的使用空間，但抗震性能差。梁柱混凝土等級(jí)為C30。由軸壓比限值得Ac≥==260795mm2，為安全起見，取底層柱截面尺寸為450mm500mm，其他層為450mm500mm。不平衡彎矩調(diào)整之后即可得出恒荷載作用下框架彎矩圖。 風(fēng)荷載計(jì)算wk=βzμsμzw0，建筑物高度＞30m，根據(jù)公式故βz=將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過程如表所示，表中z為框架節(jié)點(diǎn)至室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積。而重力荷載代表值表達(dá)式為：Gk——恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值；Qik——第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；ΨQi——第i個(gè)可變荷載的組合之系數(shù)，屋面活荷載不計(jì)入。內(nèi)力組合使用的控制截面標(biāo)于下圖。圖26 M圖（單位：kN?m） 剪力計(jì)算中跨端部剪力各邊跨段部剪力：同理可得各標(biāo)準(zhǔn)層剪力 軸力計(jì)算 框架結(jié)構(gòu)的剪力圖和軸力圖如下（單位：kN） 圖27 V圖（單位：kN）圖28 N圖（單位：kN） 彎矩調(diào)幅邊跨：，中跨：， 梁端柱邊剪力與彎矩圖297 風(fēng)荷載內(nèi)力計(jì)算 基本風(fēng)壓w0=，地面粗糙度為B類。為提高精度，可將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正。 結(jié)構(gòu)平面布置圖（A區(qū)）圖10 標(biāo)準(zhǔn)層平面結(jié)構(gòu)布置圖（A區(qū)）4 框架結(jié)構(gòu)與計(jì)算簡(jiǎn)圖 梁柱尺寸 梁截面尺寸梁高 hb=(1/12~1/10)lb橫向 hb=(1/12~1/10) 4500mm，取450mm，b=200mm 柱截面尺寸本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，7度設(shè)防，高度﹥30m，抗震等級(jí)為三級(jí)，取底層柱估算柱尺寸，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)荷載為15kN/m2：fc= N/mm2。墻身做法：由普通磚砌筑而成，普通磚自重18kN/m3，厚度240mm。 水平荷載主要由剪力墻來承受，從受力特點(diǎn)看，由于框剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻側(cè)向剛度比框架的側(cè)向剛度大得多，在水平荷載作用下，一般情況下，約80%以上用剪力墻來承擔(dān)。 方案比選框剪結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別就是多了剪力墻,框架結(jié)構(gòu)的豎向剛度不強(qiáng),高層或超高層的框架結(jié)構(gòu)建筑更是如此!為了解決這個(gè)問題故使用剪力墻。門窗做法：門廳為鋁合金門窗， kN/m2，窗為鋼窗玻璃窗， kN/m2。場(chǎng)地類別為III類。要求完成建筑方案；上部主體結(jié)構(gòu)計(jì)算分析；地基基礎(chǔ)計(jì)算；上部主體結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)及樓梯的施工圖繪制。本工程場(chǎng)地環(huán)境屬濕潤區(qū)含水量≤30%（≥20%）弱透水層，環(huán)境類別為Ⅲ類，干濕交替，場(chǎng)地附近無污染源。 kN/m2， kN/m2 。因此這種結(jié)構(gòu)已被廣泛地應(yīng)用于各類房屋建筑。 根據(jù)上述的區(qū)別，為方便計(jì)算以及設(shè)計(jì)，選擇框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。防滑地磚臺(tái)階：10mm厚防滑地磚鋪實(shí)拍平，縫寬5~8，干水泥擦縫，1:1水泥細(xì)砂漿結(jié)合層，水泥砂漿找平層，素水泥漿一道，%，200mm厚碎石或碎磚灌1:，素土夯實(shí)。 計(jì)算簡(jiǎn)圖（取軸線5處） 初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)頂面離室外地面450mm。 跨中彎矩計(jì)算同理可得各標(biāo)準(zhǔn)層圖17 M圖（單位：kN?m） 剪力計(jì)算 軸力計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的剪力圖和軸力圖如下（單位：kN）圖18 V圖（單位：kN） 圖19 N圖（單位：kN） 彎矩調(diào)幅邊跨：，中跨：，梁端柱邊的剪力和彎矩的計(jì)算V’=V(g+q) b/2M’=MV’b/2 梁端柱邊剪力與彎矩圖20 6 活荷載內(nèi)力計(jì)算 活荷載內(nèi)力計(jì)算 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q11AB==Q11BC==Q11CD== 樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q11AB==Q11BC==Q11CD== 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊節(jié)點(diǎn)：縱向框架梁傳來的活荷載 AB CD 則 Q11A= Q11D= Q11B= Q11A= 活荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖圖21 計(jì)算簡(jiǎn)圖 荷載等效頂層邊跨 頂層中跨 中間層邊跨 同理可得中間層中跨 同理可得荷載等效后的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖22 計(jì)算簡(jiǎn)圖 固端彎矩計(jì)算 1）頂層邊跨 頂層中跨 中間層邊跨 同理可得中間層中跨 同理可得 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算也采用分層法，考慮到活荷載分布的最不利組合，各層樓面活荷載布置同樣采用彎矩分配法計(jì)算，考慮彎矩調(diào)整。計(jì)算過程見下表表3層次βzμszμzw0A(m2)P(kN)11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 11 1表4層次βzμszμzw0A(m2)P(kN)11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 將表3和表4的P值累加得到計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位：kN）圖21 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 內(nèi)力計(jì)算 剪力在各層間的分布，圖31 剪力分布圖 各柱反彎點(diǎn)及柱端彎矩（單位：kN?m）查表得y0 表5樓層柱y0M上M下11A B C D 10A B C D 9A B C D 8A B C D 7A B C D 6A B C D 5A B C D 4A B C D 3A B C D 表5 （續(xù)）樓層柱y0M上M下2A B C D 1A B C D 風(fēng)荷載梁上彎矩計(jì)算以各個(gè)梁為脫離體，將梁的左右端彎矩之和除以改梁的跨長，便得梁內(nèi)剪力?？紤]到地震有左震和右震兩種情況，而在前面第八章計(jì)算地震作用內(nèi)力時(shí)計(jì)算的是左震作用時(shí)的內(nèi)力，(①+②)+⑤(①+②)⑤兩列，分別代表左震和右震參與組合。柱分為邊柱和中柱，每根柱有2個(gè)控制截面。修正后可得結(jié)構(gòu)彎矩圖不平衡彎矩調(diào)整之后即可得出恒荷載作用下框架彎矩圖 跨中彎矩計(jì)算各標(biāo)準(zhǔn)層同理可得因?yàn)闃敲婊钶d是按滿布計(jì)算的。疊加后框架結(jié)構(gòu)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)彎矩并不一定達(dá)到平衡，這是由于分層法計(jì)算的誤差所造成的。 2）屋面荷載：均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2kN/m2(上人屋面)，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0kN/m2 3）材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30；梁內(nèi)受力縱筋為HRB400，其余為HPB235鋼筋。樓面做法：10mm厚1:2水泥砂漿面層壓實(shí)抹光，20mm厚1:3水泥砂漿找平層，鋼筋混凝土樓板隨搗隨抹。對(duì)于框剪結(jié)構(gòu)，由于兩種結(jié)構(gòu)協(xié)同工作變形協(xié)調(diào)，形成了彎剪變形，從而減小了層間相對(duì)位移比和頂點(diǎn)位移比，使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度得到了提高。因此建筑具有良好的朝向，以及保溫、隔熱、隔聲、采光、通風(fēng)的性能。墻身做法：由普通磚砌筑而成，普通磚自重18kN/m3，厚度240mm。工程所在地抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，無液化土層分布，工程建筑抗震設(shè)防分類為丙類。學(xué)生應(yīng)具備一定的土木工程專業(yè)知識(shí)；掌握WORD和EXCEL等辦公軟件的應(yīng)用、學(xué)會(huì)AutoCAD繪圖軟件的使用；最好能熟悉PMCAD、TAT、SATWE等結(jié)構(gòu)分析軟件的使用。地下水類型為重碳酸鈣型水，在無污染的情況下，場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土和混凝土中的鋼筋無腐蝕性。 設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)包括建筑圖設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算書的編輯。框剪結(jié)構(gòu)的變形是剪彎型。 平面布置 戶型I（ m2）圖1戶型II（ m2）圖2戶型III（面積68 m2）圖3戶型IV（面積105 m2）圖4戶型V（面積77 m2）圖5樓梯、電梯（型號(hào)LEHY43，載重量1000千克，）圖6 地下一層圖7 首層圖8 標(biāo)準(zhǔn)層圖9 頂層 功能材料 地面（水泥地面）：20mm厚1：2水泥砂漿壓實(shí)抹光，100mm厚C20混凝土，150mm厚碎石或碎磚夯實(shí)，素土夯實(shí)。電梯：型號(hào)LEHY43，載重量1000千克。 （其中E=104N/mm2）AB跨梁 i=2E104EBC跨梁 i=2E104ECD跨梁i=2E104E上部各層柱i= E103 E底層柱 i= E103 E將梁柱線剛度標(biāo)于計(jì)算簡(jiǎn)圖中圖11 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖5 恒荷載內(nèi)力計(jì)算 恒荷載計(jì)算 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值20=四層作法防水層 120mm厚鋼筋混凝土樓板 26=20mm厚石灰砂漿抹底 17=屋面恒荷載 kN/m2邊框架梁自重 26=邊框架梁粉刷 2()17=中框架梁自重 26=邊框架梁粉刷 2()17=則作用于屋面框架梁上線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：G11AB1=G11BC1=G11CD1=G11AB2==10kN/mG11BC2==G11CD2==20mm厚水泥砂漿找平 20=120mm厚鋼筋混凝土樓板 26=20mm厚石灰砂漿抹底 17=水磨石面層 kN/m2 樓面恒荷載 kN/m2邊框架梁自重及粉刷 中框架梁自重及粉刷 邊跨填充墻自重 ()19=10kN/m填充墻粉刷 則作用于樓面框架梁上線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：gAB1= gCD1=gBC1=gAB2==10kN/m