【正文】 以作為梁的有效翼緣。 查表 210 得長寬比限值為 ， 該設(shè)計(jì)方案長寬比為 36 mm ??故滿足要求 。 （ 3） 抗震設(shè)防烈度為 7 度，Ⅰ類場地土，特征周期分區(qū)為二區(qū)。 （ 4） 基本風(fēng)壓： w0＝ kN/m2，地面粗糙度為 B 類。 該方案設(shè)計(jì)的建筑物立面規(guī)則，均勻，從上到下外形不變，沿高度布置連續(xù)均勻；建筑平面形狀為矩形，規(guī)則，簡單，對稱；長寬比不大，有利于抗震。為考慮這一有利的作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩的時候，對于中框架取 I=2 Io（ Io為梁的截面慣性矩），邊跨梁 I= Io 30 /12I bh? 梁采用 C30 混凝土，查表的，其彈性模量 27 / mkNE c ?? 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 12 i 邊 ＝ EI/L= 7 2 3 413 . 0 1 0 / 1 . 5 0 . 3 ( 0 . 7 ) / 7 . 2 m 5 . 3 6 1 012k N m m m k N m? ? ? ? ? ? ? ? 中跨梁： i 中 ＝ EI/L= 7 2 3 413 . 0 1 0 / 2 0 . 3 ( 0 . 5 ) / 3 m 6 . 2 5 1 012k N m m m? ? ? ? ? ? ?kNm? 底層柱： i 底 ＝ EI/L= 7 2 4 413 . 0 1 0 / ( 0 . 5 ) / 4 . 8 5 6 . 6 8 1 012k N m m m? ? ? ? ?kNm? 其余各層柱： i 上 ＝ EI/L= 7 2 4 413 . 0 1 0 / ( 0 . 5 ) / 3 . 4 9 .5 3 1 012k N m m m? ? ? ? ?kNm? 令 i 上 ＝ ,則其余各桿件的相對線剛度為： i 邊 ＝ 4 10 10? ?? i 中 ＝ 4 10 10? ?? i 底 ＝ 4 10 10? ?? 則該 框架的相對線剛度如下圖 31所示： 圖 31 框架梁柱的相對線剛度 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 13 結(jié)構(gòu)的橫向側(cè)移剛度計(jì)算 底層 ： A、 E 柱 62 02 01K ?? 0 .5 1 .0 6 2 0 .4 6 52 2 .8 0 2c KK? ?? ? ?? 42212 1 2 6 . 6 8 1 00 . 4 6 5 1 5 8 4 6 . 2 7 k N /m4 . 8 5cc iD h? ??? ? ? ? B、 C 柱 0 .5 6 2 0 .6 5 6 1 .7 3 80 .7 0 1K ??? 0 .5 0 .5 9 92c KK? ???? 212 0 . 5 9 9 3 4 0 7 8 2 0 4 1 2 . 7 2 k N /mcc iD h?? ? ? ? ( 1 5 8 4 6 .2 7 2 0 4 1 2 .7 2 ) 2 7 2 5 1 7 .9 8 k N /mD ? ? ? ?? 標(biāo)準(zhǔn)層 ： A、 E 柱 0 .5 6 2 2 0 .5 6 21 .0 2K ???? 192c K K? ??? 42212 1 2 9 . 5 3 1 00 . 2 1 9 2 1 6 6 5 . 1 k N /m3 . 4cc iD h? ??? ? ? ? B、 C 柱 0 .5 6 2 0 .6 5 6 0 .6 0 92 1 .0K ???? 332c K K? ??? 42212 1 2 9 . 5 3 1 00 . 2 3 3 2 3 0 5 0 . 1 k N /m3 . 4cc iD h? ??? ? ? ?( 21 66 5. 1 23 05 0. 1 ) 2 89 43 0. 4 kN /mD ? ? ? ?? 計(jì)算結(jié)果見下表 31： 表 31 橫向側(cè)移剛度統(tǒng)計(jì)表 層號 1 2 3 4 5 ∑D ∑D1/∑D2=＞ 故框架為規(guī)則框架 四、框架的風(fēng)荷載、地震荷載集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi 地震荷載作用下的梁、柱、墻、門、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 14 梁、柱、墻、門、窗重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 一． 表 41 梁、柱 重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次 構(gòu)件 b /m h /m ? /(kN/m3) ? g /(kN/m) li /m n Gi /kN ∑Gi /kN 1 邊橫梁 25 16 中橫梁 25 8 次梁 25 14 縱梁 25 28 柱 25 32 1067 2～ 5 邊橫梁 25 16 中橫梁 25 8 次梁 25 14 縱梁 25 28 柱 25 32 748 二．墻自重 外墻作法：全部使用 300mm 厚的灰砂磚， ? =18kN/m3， ,一側(cè)為 20mm 的厚抹灰層， ? =17kN/㎡ ，一側(cè)墻體為水刷石墻面， ? =㎡ ； 則外墻的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 18 3/kNm +17 3/kNm + 2/kNm = 2/kNm 內(nèi)墻使用 300mm 厚的灰砂磚， ? =18kN/m3,兩側(cè)均為 20mm 厚的抹灰層，則內(nèi)墻的單位面積重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 18 3/kNm +17 3/kNm 2= 2/kNm 三．門窗單個重力荷載計(jì)算 除大門為玻璃門 2= /kN m? ，辦公室為木門 2= /kN m? 窗：全部使用鋁合金玻璃窗 2= /kN m? 重力荷載代表值 重力荷載代表值指該建筑物的相關(guān)構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值和可變荷載組合值之和。ι = 21 +2 lrbbql M M? 212r r lb b bV l q l M M? ? ? 柱剪力： Vihi= tbci ciMM? 梁軸力為上下兩柱剪力的代數(shù)和 ， 柱軸力 =其上所有梁端剪力 層數(shù) 截面 M N V 4 柱 邊柱 上端 下端 中柱 上端 0 0 下端 0 0 梁 左端 0 層數(shù) Vlbi /kN Vrbi /kN 36 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 26 跨中 右端 0 3 柱 邊柱 上端 下端 中柱 上端 0 0 下端 0 0 梁 左端 跨中 右端 注：彎矩、剪力以順時針為正，逆時針為負(fù)。 則 α s= 639。 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 37 十二、參考文獻(xiàn) [1] 李廉錕等 .結(jié)構(gòu)力學(xué)：（上、下冊） .3 版 .北京：高等教育出版社， 1996 [2] 陳文斌、章金良 .建筑工程制圖 .上海：同濟(jì)大學(xué)出版社， 1996 [3] 陳希哲 .土力學(xué)地基基礎(chǔ) .北京：清華大學(xué)出版社， 20xx [4] 朱育萬 .土木工程制圖 .北京：高等教育出版社， 20xx [5] 方鄂華 .《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》 .北京：地震出版社， 1992 [6] 吳德安主編 .《混凝土結(jié)構(gòu) 計(jì)算 手冊》 （第 3 版） .北京：中國建筑工業(yè)出版社 ， 20xx [7] 王大勇等編 .《 建筑工程施工圖識讀 》 .北京：中國建筑 出版社， 1994 [8] 沈杰 .地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)手冊 .上海 :上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 .1988 [9][美 ]、方曉陽主編 .錢鴻縉、葉書麟等譯校 .基礎(chǔ)工程手冊 .北京：中國建筑工業(yè)出版社， 1983 [10]梁興文、史慶軒主編 .土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) .北京：科學(xué)出版社， 20xx 。 =804mm2 0()s y bM A f h a? ? ? ???=804 360﹙ 560－ 40﹚ = 106N 計(jì)算 3,4 層柱的軸力時用到的其他各層的梁的剪力見下表 七、水平荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 1. 水平地震荷載作用下 由 D 值法其計(jì)算過程如下表 層數(shù) 柱類型 根數(shù) K= 1 2 3 42ci i i ii? ? ? α =2KK? D=α 212cih Σ D/ 104 3 4 5 縱向邊柱 10 中間柱 5 橫向邊柱 2 角 柱 4 取 4 號軸線一榀框架為計(jì)算單元，每根柱子所分剪力計(jì)算如下表 層數(shù) Vlbi /kN Vrbi /kN 36 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 27 層數(shù) 層剪力 Vpi/kN 邊柱 D值 中柱 D 值 Σ D/ 104 每根邊柱剪力 每根中柱剪力 5 4714 K= α = D= K= α = D= V 4714piD VD????? V 4714piD VD????? 4 5134 K= α = D= K= α = D= VpiD VD?? ??????? VpiD VD?? ??????? 3 5454 K= α = D= K= α = D= VpiD VD?? ??????? VpiD VD?? ??????? 查表得柱子的反彎點(diǎn)如下表 層數(shù) 邊柱 中柱 5 n=10 j=5 K= y0= α = y1=y2=y3=0 y=y0+y1+y2+y3= n=10 j=5 K= y0= α = y1=y2=y3=0 y=y0+y1+y2+y3= 4 n=10 j=4 K= y0= α = y1=y2=y3=0 y=y0+y1+y2+y3= n=10 j=4 K= y0= α = y1=y2=y3=0 y=y0+y1+y2+y3= 高層建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 28 3 n=10 j=3 K= y0= α = y1=y2=y3=0 y=y0+y1+y2+y3= n=10 j=3 K= y0= α = y1=y2=y3=0 y=y0+y1+y2+y3= 注：由于上下層梁的線剛度及上下層高均相同，所以 y1 y2 y3均為零 柱端彎矩由公式： (1 )ci i iM V y h??上 ci i iM V yh?下 計(jì)算 梁 端彎矩：邊跨 +1+b i ij i jM M M? 上 下 中間跨 1()ll bb i ij i j lrbbiM M M ii??? ?上 下 由平衡條件計(jì)算梁端剪力及跨中彎矩 柱的軸力 =梁端剪力的代數(shù)和 所以中柱軸力為零。當(dāng)計(jì)算頂層時，可變荷載取雪荷載，系數(shù)仍取 。 二、 結(jié)構(gòu)布置及有關(guān)尺寸的初步估算