【正文】 一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)分別乘以增大系數(shù)、 和 。本設(shè)計對于第（ 4）種情況，采用 D值法計算內(nèi)力。 框架地震內(nèi)力計算 框架柱剪力和柱端彎矩計算采用 D 值法，計算過程和結(jié)果見表 36～表 37。 防水層（柔性）三氈四油鋪小石子 KN/m178。本設(shè)計只作橫向平面框架計算，縱向平面框架的計算方法與橫向相同，故略。結(jié)合建筑的平面、立面和剖面布置情況，本 教學(xué) 樓的結(jié)構(gòu)平面和剖面布置分別 在建施圖上有 說明 。 會議室，教室 ， 各個區(qū)進行人員分流以及滿足防火要求，各自有單獨出入口，并形成對稱布置。鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。 在進行內(nèi)力組合的計算時，進一步了解了 Excel。 二 、剖面設(shè)計 為了很好的反映樓層的結(jié)構(gòu)，在設(shè)計剖面時，剖到樓梯這個比較重要的部位，使剖面能很好的反映結(jié)構(gòu)的布置，樓地面的裝修以及梁柱之間的關(guān)系等。 框架結(jié)構(gòu)房屋中，柱距一般為 5～ 10 米，本建筑的柱距為 米和 米。 本建筑中，橫向框架的間距為 米。 找平層： 15 厚水泥沙漿 20 =178。其中，反彎點高度 y在《建筑抗震設(shè)計》 GB500112020 中查出。 在內(nèi)力分析前，還應(yīng)計算節(jié)點各桿的彎矩分配系數(shù)以 及在豎向荷載作用下各桿端的固端彎矩。底層柱縱向鋼筋宜按上、下端的不利情況配置。 對于框架柱組合的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整： ? ? /btV c c c nV M M H??? vc? —— 柱剪力增大系數(shù)，一級取 ，二級取 ，三級取 。 框架在水平荷載作用下，可采用反彎點法、 D值法、門架法等方法計算其內(nèi)力。 剛重比和剪重比驗算 為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，需要分別按 20 /niijiD G h?? ?（ i=1， 2， 3… n） 和nEKi jjiVG? ?? ?進行結(jié)構(gòu)剛重比和剪重比驗算，各層的剛重比見表 17 各層剛重比和剪重比 表 37 層 ih （ m） iD （ KN/m） iiDh （ KN） EKiV （ KN） nijiG?? （ KN） iinijiDhG?? EKinjjiVG?? 4 601824 8200/ 3 601824 2 601824 23570/ 1 633056 2975363 由表 17可見，各層的剛重比 / ni i ijiDh G??大于 20，就不必考慮重力二階效應(yīng)；各層的剪重比 / nEKi ijiVG??均大于 ，滿足剪重比的要求。 防水層（剛性） 40厚 C20 細石混凝土防水 KN/m178?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)教程》（ JGJ32020）允許在縱、橫兩個方向?qū)⑵浒雌矫婵蚣苡嬎恪? 結(jié)構(gòu)布置： 高層框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計成雙向梁柱抗側(cè)力體系 ，框架梁、柱中心線宜重合。在設(shè)計中，考慮到 教學(xué)樓的多項功能集一體，設(shè)計中，把它要功能分區(qū)， 亦即是 教室，會議室 ，實驗教室，準備區(qū) 。在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計計算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)內(nèi)容的理解。在繪圖時熟練掌握了 AutoCAD， TArch,Pkpm 等相關(guān) 設(shè)計軟件 的用法 。 三、 排水設(shè)計 為了使雨水能很好的有組織的排走，設(shè)計中，我采用 內(nèi)檐溝排水，起坡坡度均為 2%,設(shè)計中間處成雙坡排水，兩側(cè)部分形成單側(cè)坡度排水。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置，本建筑平面均為雙向板。荷載基本相同，可選一榀 框架進行計算與配筋，其余框架可參照此榀框架進行計算和配筋，現(xiàn)以⑥ 軸線的一榀框架為例進行計算。 找坡層： 40 厚水泥石灰焦渣砂漿 3‰找平層 14 = KN/m178。 框架各柱的桿端彎矩，梁端彎矩按式： ? ?1imcM V y h? ? ?上 c imM V y h? ? ?下 中柱： ? ?1b cjbj cjbbiM M Mii ????右 下右 上左 右 ? ?1b cjbj cjbbiM M Mii ????左 下左 上左 右 邊柱： M M M??c下 j+1b總 j c上 j 橫向水平地震荷載作用下 G 軸框架柱剪力和柱端彎矩的計算 表 38 層 ? ?iV KN D? imD /imDD? ? ?imV KN ? ?ym cM上 cM下 4 601824 12378 3 601824 12378 2 601824 12378 1 633056 16140 橫向水平地震荷載作用下 J軸框架柱剪力和柱端彎矩的計算 表 39 層 ? ?iV KN D? imD /imDD? ? ?imV KN ? ?ym cM上 cM下 4 601824 25236 69 3 601824 25236 2 601824 25236 1 633056 23426 框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算： Vij=DijV i /∑ Dij M bij=Vij*yh M uij=Vij（ 1y） h y=yn+y1+y2+y3 注： yn框架柱的標準反彎點高度比。 ㈠ 恒荷載標準值作用下的內(nèi)力計算 由前述的剛度比可根據(jù)前面已經(jīng)計算的方法可以得出： 當已知框架 M圖求 V 圖以及求 N圖時，可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)取脫離體的方法。 一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層和柱軸壓比小于 者及框支梁與框支柱的節(jié)點外，柱端組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求： cbMM???? cM? —— 節(jié)點上、下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩值之和，上、下柱端的彎矩設(shè)計值，可按彈性分析分配； bM? —— 節(jié)點左、右柱端截面反時針或順時針方向組合的彎矩值之和，一級框架節(jié)點左、右梁端均為負彎矩時，絕對值較小的彎矩應(yīng)取零； c? —— 柱端彎矩增大系數(shù)，一級取 ，二級取 ，三級取 。一級取 ，二級取 ，三級取 。本設(shè)計中，對于（ 1）、（ 2）、（ 3）等 3種豎向荷載作用，采用二次分配法。 iF 、 iV 和 i?? 的計算 表 36 層 ? ?iG KN iH iiGH i iGH? ? ?iF KN ? ?iV KN D? ? ?i m?? 4 601824 3 601824 2 601824 1 633056 (其中： iF ＝ / (1 )i i i i E K nG H G H F ?? ? ?? ) 首層最大值位移與樓層層高之比： 首層： 0 .0 0 4 3 5 1 14 .7 1 0 8 0 5 5 0ih?? ? ? ? 標準層： 0 .0 0 4 1 13 .6 9 0 0 5 5 0ih?? ? ? ? 滿足位移要求。 0. 890 . 890. 890. 890. 762. 490. 762. 492. 492. 49 圖 13 節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù) 2 荷載計算 恒載標準值計算 ①屋面 ` 找平層： 15 厚水泥沙漿 20 =178。但是，采用手算和 借助簡單的工具計算空間框架結(jié)構(gòu)太過復(fù)雜。 根據(jù)建筑功能要求以及建筑施工的布置圖，本工程確定采用框架承重方案，框架梁、柱布置參見結(jié)構(gòu)平面圖。 一 、平面設(shè)計 首先應(yīng)是 底層的設(shè)計，初步擬定柱的截面尺寸為 500mm 500mm，橫向承重梁的尺寸為 600mm*300mm。 在設(shè)計中，一方面要把所學(xué)的知識運用到設(shè)計、施工中去，熟悉國家有關(guān)規(guī)范、條例和規(guī)程并知道如何去查找規(guī)范里的相關(guān)條文；另一方面，由于現(xiàn)代化建筑一般都具有密度大，高度高，功能多，設(shè)備復(fù)雜，裝修豪華，防火要求和管理自動化水平高，需要各工種交叉配合。 以上所有這些 讓我們 從不同方面達到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求 ，同時也 擴大 了 學(xué)生 對 非本專業(yè)知識面 的了解。 第 一 部分 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)書 1. 1 工程基本概況 建筑地點： 鄭州 市 建筑類型： 四層 教學(xué) 樓，結(jié)構(gòu)類型為框架填充墻結(jié)構(gòu)。雙向板的板厚 H≤ l/50（ l 為區(qū)格短邊邊長）。 梁 ﹑ 柱截面尺寸估算 主要承重框架 : 框架橫梁截面高度 h=(1/8~1/12)L=— 1050mm， 取 h=600mm. ?? hb )31~21( 200mm~300mm 取 b=300mm 滿足 b200mm且 b? 500/2=250mm 故主要框架梁初選截面尺寸為： b h=600mm 300mm 次梁：次梁截面也選用和主梁相同的截面 :h=600mm, b=300mm 框架柱截面尺寸 底層柱軸力估算： 假定結(jié)構(gòu)每平方米總荷載設(shè)計值為 12KN，則底層中柱的軸力設(shè)計值約為： 12 6 4 24 19 .2N K N? ? ? ? ? 若采用 C30 混凝土澆搗，由表查 得 cf = b h=500 ㎜ 500㎜ ,則柱的軸壓比為： 2419200 0 .6 81 4 .3 5 0 0 5 0 0cNf b h? ? ? ??? 故確定取柱截面尺寸為 500 ㎜ 500 ㎜。 保溫層 ： 80 厚礦渣水泥 = KN/m178。 y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。如已知桿件（梁或柱）兩端的彎矩， 其剪力： ? ?? ?00//lk lk ijk jikrk rk ijk jikV V M M lV V M M l? ? ?? ? ? 式中 00,lk rkVV—— 簡支梁支座左端和右端的剪力標準值，當梁上無荷載作用時，000lk rkVV??，剪力以使所取隔離體產(chǎn)生順時針轉(zhuǎn)動為正； ,ijk jikMM—— 梁端彎矩標準值，以繞桿端順時針為正，反之為負。 梁端剪力最不利內(nèi)力組合 第四層： 表 51 截面 LM RM nL GEV 1 .2 LR GEnMMVVL?? ? ? EF左 —— EF右 —— FG左 —— FG右 —— GJ左 —— GJ右 —— 第三層： 表 52 截面 LM RM nL GEV 1 .2 LR GEnMMVVL?? ? ? EF左 —— EF右 FG左 FG右 GJ左 GJ右 —— 第二層： 表 53 截面 LM RM nL GEV 1 .2 LR GEnMMVVL?? ? ? EF左 EF右 FG左 FG右 GJ左 GJ右 第一層： 表 54 截面 LM RM nL GEV 1 .2 LR GEnMMVVL?? ? ? EF左 EF右 FG左 FG右 GJ左 GJ右 梁跨中彎矩最不利內(nèi)力組合 梁跨中彎矩最不利內(nèi)力組合 截面 4EF 4FG . 3 1 . 2E K G EMM ? 跨中截面彎矩組合過程如下 ,以 4— GH為例： 1 ()2E G E G F E G E FqlR M M M Ml? ? ? ? ? 1 ( 132 .08 62 )2 KN?? ? ? ? ?? . 2m a x 2 G G F E GRM M Mq? ? ? 28 8 . 4 7 7 5 . 6 1 6 2 1 3 1 . 1 7 .2 2 7 . 0 3 K N m? ? ? ??