【正文】 傳至縱梁的線荷載計算： 8 7 ?????? kN/m )(3 ????????F kN 柱子重量計算： kN 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 36 框架結構恒荷載分布 圖 13 框架結構恒荷載分布圖（單位： kN； kN/m） 豎向方向活荷載計算 豎向活荷載作用下均布與集中荷載計算 （ 1）屋面集中荷載計算 不上人屋面活荷載計算： 辦公室屋面活荷載計算： ??? kN/m 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 37 走廊屋面活荷載計算： ??? kN/m 2 ???F kN ????F kN 4 2 ?????F kN ?M kN? m 三角形傳遞均布活荷載計算： 辦公室屋面均布活荷載計算： ???? kN/m 走廊屋面均布活荷載計算： ???? kN/m （ 2）第一至四層樓面集中荷載計算： 辦公室樓面活荷載計算： ??? kN/m 走廊樓面活荷載計算： ??? kN/m 0 ???F kN 0 ????F kN ?????F kN ?M kN? m 三角形傳遞均布活荷載計算： 辦公室均布活荷載計算： ???? kN/m 走廊均布活荷載計算： ???? kN/m 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 38 框架結構活荷載分布 圖 14 框架結構活荷載分布圖（單位： kN； kN/m） 豎向荷載作用下框架內力計算 梁、柱端彎矩值計算 框架結構在豎向荷載作用下的近似計算方法有分層法和彎矩二次分配法兩種，本設計采用彎矩二次分配法來進行針對豎向荷載作用下框架結構的內力計算，除底層柱外，其余各柱線剛度乘以 ，傳遞系數均為 1/2。本項目工程考慮如下四種內力組合。 圖 12 荷載傳遞分布簡圖 短向分配荷載： aq85 長向分配荷載： aq)21( 3121 ?? ?? ，02011 21 LL??? ?????q kN/m ?????q kN/m 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 34 02021 ????? LL? , 39。 表 9 每層橫向地震作用及樓層地震剪力 樓層 ih(m) iH (m) iG (kN) iiHG (kN? m) n? nF? (kN) iF (kN) ?iF (kN) 五 四 三 二 一 位移驗算 框架結構在水平地震作用下的層間位移計算公式： ????? ni iii DF1? 頂點位移計算公式： ???? i?? 各樓層的彈性層間位移計算公式： iie h?? ?? 框架結構在水平地震作用下的詳細位移驗算過程如表 10 所示。 風荷載引起的柱端彎矩計算 確定各柱反彎點高度比 y 用下列公式計算： 3210 yyyyy ???? yhY? Y — 反彎點高度，即反彎點到柱下端的距離； h — 某層柱計算高度； y — 反彎點高度比； 0y — 標準反彎點高度比； 1y — 上、下層梁線剛度比修正值； 2y ， 3y — 上、下樓層層高變化時反彎點高度比修正值。?? A — 柱截面面積的大?。? cf — 混凝土軸心抗壓強度設計值，本設計考慮 C30混凝土 ?cf N/mm2 ； N? — 框架柱軸壓比限值，本設計抗震等級為二級，取 N? ? ； N — 柱組合的軸壓比設計值； 39。 建筑結構布置要求 本項目為多層辦公樓框架結構，結構布置應該遵從以下原則： ，避開不利場地，采取措施保證地基穩(wěn)定性； ； ，剛度和承載力分布較均勻； ，要求簡單、規(guī)則、均勻、對稱的平面布置。結構體系為鋼筋混凝土多層框架結構，屬于二級建筑設計，抗震設防烈度 7 度，耐火等級二級，耐久、采光等級為三級。 rendering calculation diagram。本設計在內力計算方面：采用 D 值法進行水平荷載作用下框架結構的內力計算，采用二次彎矩分配法進行豎向荷載作用下框架結構的內力計算。對于土木工程專業(yè)的學生來說畢業(yè)設計是對大學所學所有專業(yè)知識綜合考核的一次大練兵，可以將以往所學的基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課進行綜合應用。 表 1 地基土層分布 土層編號 1 2 3 4 名稱 耕土 粉質粘土 粉土 粉質粘土 厚度（ m） — — — — 承載力特征（ kPa） — 80 110 100 注：持力層為第二層粉質粘土。 次梁 跨 L1： 4502504500)181101()181101( ——— ???? lh mm，故取 400?hmm。 ? ? ????????G kN 第三、四層上半層同第二層上半層，第四、五層下半層同第三層下半層。 總水平地震作用框架結構標準值的計算公式為： eqEK GF 1?? ， ???ii ieq GG 1? 式中， 1? — 與結構基本自振周期對應的水平地震影響系數； iG — 結構總重力等效荷載； ? — 等效系數，本設計按照抗震規(guī)范取 ?? 。 圖 9水平地震作用下的 V 圖（單位： kN） 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 32 7 豎向荷載作用下框架結構內力計算 選取基本計算單元 選取一榀框架，由于樓板的長邊與短邊之比 。 表 16 恒荷載作用下邊跨梁端剪力計算 樓層 l (m) q (kN/m) 2ql (kN) lMM rl ? (kN) l MMqlV rl ??? 2左 (kN) l MMqlV rl ??? 2右 (kN) 五 四 三 二 一 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 47 表 17 恒荷載作用中跨梁端剪力計算 樓層 l (m) q (kN/m) 2ql (kN) lMM rl ? (kN) l MMqlV rl ??? 2左 (kN) l MMqlV rl ??? 2右 (kN) 五 四 三 二 一 表 18 活荷載作用邊跨梁端剪力計算 樓層 l (m) q (kN/m) 2ql (kN) lMM rl ? (kN) l MMqlV rl ??? 2左 (kN) l MMqlV rl ??? 2右 (kN) 五 四 三 二 一 表 19 活荷載作用中跨梁端剪力計算 樓層 l (m) q (kN/m) 2ql (kN) lMM rl ? (kN) l MMqlV rl ??? 2左 (kN) l MMqlV rl ??? 2右 (kN) 五 四 三 二 一 框架柱軸力值計算 柱軸力計算： FVN l ?? 式中， lV — 梁端剪力； 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 48 F — 豎向集中荷載； 表 20 恒荷載作用下的柱的軸力 樓層 柱軸力 邊柱 中柱 頂N 底N 頂N 底N 五 四 三 二 一 其中：柱子自重為 ， 故除底層柱外，其余各層 ????? 頂頂底 NNN ； 底層柱 ????? 頂頂底 NNN 表 21 活荷載作用下的柱的軸力 樓層 柱軸力 邊柱 中柱 頂N 底N 頂N 底N 五 四 三 二 一 框架柱剪力計算 柱的剪力： lMMV )( 下上 ?? 式中， 上M ， 下M 分別為經過彎矩分配后的柱子上下端的彎矩值； l 為柱子長度； 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 49 表 22 豎向恒荷載作用下的柱子剪力 樓層 邊柱 中柱 上M 下M V 上M 下M V 五 四 三 二 一 表 23 豎向活荷載作用下的柱子剪力 樓層 邊柱 中柱 上M 下M V 上M 下M V 五 四 三 二 一 豎向恒荷載作用下的框架的剪力圖如圖 20 所示。 圖 21 豎向均布恒荷載作用下的框架的軸力（單位： kN） 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 51 豎向活荷載作用下的框架的剪力圖如圖 22 所示。 關于計算單元范圍內其余的樓面荷載，則通過次梁和縱向的框架梁以集中力的形式傳遞給橫向框架作用于各個節(jié)點上。為第二組的設計地震分組。 ????????G kN 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 13 圖 2 每層重力荷載代表值 (單位： kN) 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 14 5 計算結構在風荷載作用下的內力 計算梁柱的慣性矩與線剛度 計算柱的線剛度與慣性矩 底層至五層： 933 50050012 ????? bhIcmm4 底層： 10394 ??? ????? lIEi cccN? mm 二層至五層： 10394 ??? ????? lIEi cccN? mm 表 3 柱的線剛度和慣性矩計算 樓層 l (mm) cE (N/mm2 ) hb? (mm2 ) cI (mm4 ) ci (N? mm) 1 層 5100 104 500 500 109 1010 2— 5層 3900 104 500 500 109 1010 計算梁的線剛度與慣性矩 表 4 梁線剛度與慣性矩計算 樓層 cE 104 (N/mm2 ) b (mm) h (mm) cI 109 mm4 l (mm) ccIE /l 1010 N? mm /l 1010 N? mm ccIE2 /l 1010 N? mm KL1 400 800 17 7200 12..04 KL2 200 400 3300 KL3 200 400 4500 L1 200 400 4500 注：梁采用 C20 混凝土 各樓層柱側移剛度計算 K 之比的計算 一層： 邊柱 1： 1010 ????? ?ci iK 中柱 2： 101010 ?? ????? ? ci iK 二至五層： 邊柱 1： 1010 ??? ???? ? ci iK 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 15 中柱 2： 101010 ??? ??????? ? ci iK c? 計算 一層： 邊柱 1： 2 ??????? KKc? 中柱 2： 2 ??????? KKc? 二至五層： 邊柱 1： 2 ????? KKc? 中柱 2： 2 ????? KKc? 計算 一層： 邊柱 1： 421021 ???????? H iD cc?kN/m 中柱 2： 421022 ???????? H iD cc?kN/m 二至五層： 邊柱 1： 421021 ???????? H iD cc?kN/m 中柱 2： 421022 ???????? H iD cc?kN/m 綜上：一層一榀柱 D ： ? ? 44 ???? kN/m 二至五層所有柱 D ： ? ? 44 ????? kN/m 水平風荷載計算 計算標準值 風荷載的標準值公式： zzsk ????? ???? 0 z? — z高度處風振系數， B/H 得 z? 為 ； 臨沂大學建筑學院 2021 屆本科畢業(yè)設計 16 0? — 風壓基本值， 0? ? ； s? — 體系風荷載系數；規(guī)范查得， ?s? （背風面）和 ?s? （迎風面）；