【正文】 k z s z 0=? ? ? ? ?? ? ? （ 61） 式中：基本風(fēng)壓 — ω 0=㎡ 風(fēng)載體型系數(shù) — s? ，迎風(fēng)面取 ，背風(fēng)面取 ，故 s? ＝ －（－ ）＝ ； 由于結(jié)構(gòu)高度 H30m,可取 β Z =；將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，計算過程如下表，表中 z為框架節(jié)點至室外地面的高度， A為一榀框架各層節(jié)點的受風(fēng)面積， 且地面粗糙度為 B類， 計算結(jié)果如表 ； 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 層次 Z(m) s? z? z? 0? A(m2) Fk(kN) 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 1 1 表 風(fēng)荷載作用下各層節(jié)點集中荷載武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 圖 風(fēng)荷載下框架荷載分布圖（ KN） 側(cè)移剛度 D 及剪力分配系數(shù)計算 側(cè)移剛度 D的計算見表 標(biāo)準層： （ ci =400000KN 2 4＝ 外墻： 2（ ） = KN 內(nèi)墻： 2（ ） = ②活荷載 樓面活荷載 :2 2+ = 則底層的重力荷載代表值為： 恒載 + ＝ 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 水平地震作用力的計算（底部剪力法） （ 1）結(jié)構(gòu)基本自振周期的計算： 按頂點位移法計算，考慮填充墻對結(jié)構(gòu)周期的影響，取基本周期調(diào)整系數(shù)T? =，頂點位移按 D值法計算，頂點位移計算見表 表 橫向框架頂點位移計算 層號 iG iG? D? △ uj（ m） 6 52888 5 52888 4 52888 3 4346 52888 2 52888 1 30534 T? = 所以，結(jié)構(gòu)自振周期為： TTT ??? = (2)計算水平地震影響系數(shù)а 1 由 II類場地、設(shè)計地震分組第 三 組，可查得地震特征周期值 Tg=； 設(shè)防烈度為 7度，多遇地震，查得а max=。 說明：表中彎距 M的單位為 KN 水平地震荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計算： jjijVD???? 式中：jV— 第 j層的總剪力； ?ij— 第 j層所有柱的抗側(cè)移剛度之和； u— 第 j層的層間側(cè)移； 底層的層間側(cè)移值求出以后，就可以計算各樓板標(biāo)高處的側(cè)移值的頂點側(cè)移值，各層樓板標(biāo)高處的側(cè)移值是該層以下各層層間側(cè)移之和 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 D?j層側(cè)移 1njjj?????? （ j= 6） 框架地震荷載作用下框架側(cè)移計算見表 表 水平地震作用下框架的側(cè)移驗算 層次 iH iV △ uj（ m） △ uj/ iH 6 52888 5 52888 4 52888 3 52888 2 52888 1 30534 側(cè)移驗算：層間側(cè)移最大值： 1/550 (滿足 ) 水平地震荷載作用下框架內(nèi)力計算（ D 值法） （ 1） 框架柱反彎點位置按下列公式計算： y=y0+y1+y2+y3 式中： y0— 框架柱的標(biāo)準反彎點高度比； y1— 上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值； y y3— 上、下層層高變化時反彎點高度比的修正值； y— 框架柱的反彎點高度比。 框架柱的標(biāo)準反彎點高度比 根據(jù)查表。 m 22BCM =1/8 32 （ +） /2= m 66BCM =1/8 32 （ +） /2= m 22BCM =1/8 32 （ +） /2= m 66BCM =1/8 32 （ +） /2= =? 710 N/（ mm2） A =,mm 取 b h=500mm 500mm 因此，初選柱的截面尺寸為 b h=500mm 500mm。 zg 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似的取 14KN/m2。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 柱網(wǎng)及計算單元選取 框架結(jié)構(gòu)的計算單元如圖所示，取 6軸上的一榀框架計算（ 取相鄰兩個柱距的各 1/2寬作為計算單元）。 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是 騰樂工程咨詢有限公司辦公樓 ，結(jié)構(gòu)設(shè)計部分主要是先進行結(jié)構(gòu)的選型，柱網(wǎng)的布置，梁柱截面的估計，手算任務(wù)為計算四種荷載并進行荷載與內(nèi)力組合然后選取一榀有代表性的框架進行荷載統(tǒng)計，內(nèi)力計算、組合及驗算，主要：分層法計算荷載作用下的框架內(nèi)力， D值法計算風(fēng)荷載下框架內(nèi)力，底部剪力法計算地震荷載作用下框架內(nèi)力，再內(nèi)力組合獲得控制截面，最后進行各個構(gòu)件的配筋及驗算。 作者簽名： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理 部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學(xué)士論文評選機構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。以上的設(shè)計內(nèi)容涵蓋了整個大學(xué)所學(xué)的知識，將所學(xué)的知識系統(tǒng)化，整體化了。 假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。 n為驗算截面以上的樓層層數(shù)。 樓板厚度（采用 單 向板） h=L/40=3600mm/40=90mm ，取板厚為 120mm。 M 中間跨梁 BC的慣性矩： 30 122 12bcI I bh? ? ?=2??247。 m 55ABM =1/8 2 （ +） /2= m 11ABM =1/8 2 （ +） /2= KN m 55ABM =1/8 2 （ +） /2= m 11ABM =1/8 2 （ +） /2= KN 由于上下層梁線剛度沒有發(fā)生變化，所以不用考慮修正值 y1；底層柱需考慮修正值 y2，第二層柱需考慮修正值 y3，其它柱均無修正。 框架柱的標(biāo)準反彎點高度比 根據(jù)查表，由于上下層梁線剛度沒有發(fā)生變化，所以不用考慮修正值 y1；底層柱需考慮修正值 y2，第二層柱需考慮修正值 y3，其它柱均無修正。 （ 2） 框架柱端剪力、彎距及梁端彎矩分別按下列公式計算： ①第 i層 j柱所分配的剪力 /ij i ij ij iV V D D V???? 其中： iV =∑ kF 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 42 ②第 i層 j柱端彎距為： (1 )uc ijM V y h? ? ? dc ijM V y h? ? ? ③第 i層 j梁端彎距（梁端彎矩的計算根據(jù)節(jié)點平衡理論，按各節(jié)點上梁的線剛度大小進行分配）為： 對于中柱 : ()ll u dbb c clrbbiM M Mii??? ()rr u dbb c clrbbiM M Mii??? 式中： lbM 、 rbM — 節(jié)點左右的梁端彎矩 ucM 、 dcM — 節(jié)點上下的柱端彎矩 lbi 、 rbi — 節(jié)點左右梁的線性剛度 對于邊柱 : udb c cM M M?? 頂部節(jié)點： bcMM? 計算過程如下表 表 水平地震荷載作用下框架柱端彎矩、剪力以及梁端彎矩計算 層號 柱高 柱號 η iV ijV y ucM dcM lbM rbM 6 A B 5 A B 4 A B 3 A B 2 A 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 43 B 1 A B 水平地震荷載作用下框架的彎矩圖如下： 圖 水平地震荷載作用下框架彎矩圖（ AB跨標(biāo)注梁彎矩， BC、 CD跨標(biāo)注柱彎矩） ④框架梁端剪力及柱軸力分別按以下公式計算 ( ) /lrb b bV M M l?? ()lri b bN V V??? 計算如下表 : 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 44 表 水平地震荷載作用下框架梁剪力以及柱軸力計算 層號 梁端剪力 柱軸力 AB跨 BC跨 CD跨 A軸 VABVBC B軸 VBCVCD C軸 D軸 6 5 4 3 2 1 水平地震荷載作用下框架剪力、軸力圖如圖 ： 圖 水平地震荷載作用下框架剪力、軸力圖（ AB、 BC跨為 V圖， CD跨為 N圖） 7 荷載和內(nèi)力組合 本方案考慮六類荷載，八種荷載組合方式，其中的組合公式： 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 45 （ 1） + （ 2） + （ 3） + （ 4） + （ 5） +（ +） （ 6） +（ +） （ 7） RE? [（恒 +） + ] （ 8） RE? [（恒 +） + ] 式中： RE? — 承載力抗震調(diào)整系數(shù)。 2) 4＝ 外墻： 1/2 2（ ） = KN 內(nèi)墻： 1/2 2（ ） = ②活荷載（不計屋面活荷載） 雪荷載： ( 2+)＝ 則頂層的重力荷載代表值為： 恒載 + ＝ （ 2）標(biāo)準層 ①恒荷載： 樓面： （ 2+） = KN 梁： （ 4+ 2） + = 柱： 4= 外墻： 2（ ） = KN 內(nèi)墻： 2（ ） = ②活荷載 樓面活荷載 :2 3 3 2+ = 則標(biāo)準層的重力荷載代表值為： 恒載 + ＝ （ 3）底層 ①恒荷載： 樓面： （ 2+） = KN 梁： （ 2+ 2） + = 柱： （ +）247。 m 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 活載作用下框架所受彎矩、剪力以及軸力見下圖： 圖 活載作用下框架的彎矩圖（ KN m 44ABM =1/8 2 （ +） /2= m 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 恒載作用下框架受力彎矩圖如下（圖 ） 圖 恒載作用下框架的彎矩圖（單位： KN m 44ABM =1/8 2 （ +） /2= =? 710 N 梁柱的計算高度（跨度） 梁柱的跨度，取軸線間距，邊梁跨為 ，中間梁跨度為 底層柱高，設(shè)底層柱高為 , 其它層柱高為 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 圖 框架幾何尺寸圖 圖 框架幾何尺寸 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 梁、柱相對線性剛度計算 框架在豎向荷載作用下，可忽略節(jié)點側(cè)移，按剛性方案設(shè)計，在水平荷載作用下，不能忽略節(jié)點側(cè)移，按彈性方案設(shè)計 . 相對線剛度計算如下： C30 混凝土的彈性模量 cE =3 410 N/ 2mm =3 1010 N/㎡ 柱慣性矩： 31112 12cI bh?? = 4m 底層柱線剛度： ccc EIi H?=3 1010 247。 cf 為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，對 C30，查得 2。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至一層樓面，根據(jù)基頂標(biāo)高、地質(zhì)條件、室內(nèi)外高差初定底層柱高為 h=++=，其余各層柱高從樓面算至上一層樓面，故均為 。 2) 根據(jù)勘察單位的勘察報告，場地范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)成，自地表向下依次為：地表以下 內(nèi)為雜填土， 地基承載力特征值 fak=70kPa。 作者簽名： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 年 月 日 I 目錄 摘要 .............................................................................................................................. III