【正文】 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。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。梁柱混凝土等級(jí)為C30。框剪結(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。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。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，~?？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(zhǎng)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。門窗做法：門廳為鋁合金門窗， kN/m2，窗為鋼窗玻璃窗， kN/m2。修正后可得結(jié)構(gòu)彎矩圖。圖40 控制截面 梁內(nèi)力組合計(jì)算過(guò)程見下頁(yè)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。N=15(+)=。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。，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值0kN/m2。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(guò)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(wèn)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)?；詈奢d：。框架結(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。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。 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(guò)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。內(nèi)力組合使用的控制截面標(biāo)于下圖。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。墻身做法：由普通磚砌筑而成，普通磚自重18kN/m3，厚度240mm。 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(wèn)題故使用剪力墻。場(chǎng)地類別為III類。本工程場(chǎng)地環(huán)境屬濕潤(rùn)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(wú)污染源。因此這種結(jié)構(gòu)已被廣泛地應(yīng)用于各類房屋建筑。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)。 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(lái)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。考慮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。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。 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。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。墻身做法：由普通磚砌筑而成，普通磚自重18kN/m3，厚度240mm。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。 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。 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)。 （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 gBC2=gCD2=縱向框架梁自重：AB 26=縱向框架梁粉刷 2()17=向框架梁自重：CD 26=8kN縱向框架梁粉刷 2()17=縱向框架梁傳來(lái)的屋面恒荷載:AB 2()2=5kNCD 2()2=13kN AB 19+217= CD 19+217=23kN 則頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載為：G11A=25kN G11D=45kN同理可得 G11B G11C 則頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載為：G11B=14kN G11C=35kN縱向框架梁自重及粉刷 AB CD 鋼窗自重14kN墻體自重 墻面粉刷 2()=框架柱自重 326= 中間層邊柱節(jié)點(diǎn)集中荷載為：GA=52kN GD=64kN中柱連系梁自重加粉刷AB CD 內(nèi)縱墻自重加粉刷AB CD 扣除門洞加門重： 框架主自重及粉刷 中間層中柱節(jié)點(diǎn)集中荷載為：GB=42kN Gc=77kN 計(jì)算簡(jiǎn)圖圖12 計(jì)算簡(jiǎn)圖 荷載等效 頂層邊跨 頂層中跨 頂層邊跨 中間層邊跨 同理可得 各層均相等中間層中跨 同理可得 各層均相等荷載等效后的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下 圖13 計(jì)算簡(jiǎn)圖 固端彎矩計(jì)算頂層邊跨 頂層中跨 頂層邊跨 分層計(jì)算彎矩（取半結(jié)構(gòu)計(jì)算） 1）頂層分配系數(shù)計(jì)算內(nèi)力計(jì)算過(guò)程如下（單位：kN?m）128表1 頂層分配系數(shù)計(jì)算表AA5ABBAB2B6BCCBC3C7CDDCD8D4　　　　　　　　　　50　50　　——————————————4——8——　　　　　　　　　　　　————　　　　　　　　　　　　————————————————　　　　　　　　　　　　——圖14 頂層內(nèi)力圖M圖（單位：kN?m）2）中間層 分配系數(shù)計(jì)算內(nèi)力計(jì)算過(guò)程同理可得。自上而下逐層疊加節(jié)點(diǎn)左右的梁端剪力，即可得到柱內(nèi)軸向力。根據(jù)前面內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，即可進(jìn)行框架各梁柱各控制截面上的內(nèi)力組合，其中梁的控制截面為梁端柱邊及跨中，由于對(duì)稱性，每層梁取9個(gè)控制截面。圖16 頂層內(nèi)力圖M圖（單位：kN?m） 不平衡彎矩分配根據(jù)1~11層內(nèi)力分配計(jì)算圖，將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個(gè)框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖。屋面做法：40mm厚C25細(xì)石混凝土內(nèi)配 6鋼筋雙向200，表面壓光摸平，20mm厚1:3水泥砂漿找平層，擠塑聚苯板, 厚度55mm（陽(yáng)臺(tái)保溫構(gòu)造擠塑聚苯板, 厚度30mm），3mm厚SBS改性瀝青防水卷材一層，20厚1:3水泥砂漿粉光壓平，現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板。資料分析及理論準(zhǔn)備 設(shè)計(jì)流程圖建筑方案設(shè)計(jì)繪制建筑圖結(jié)構(gòu)布置草圖典型內(nèi)力計(jì)算繪制畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)圖紙2 建筑設(shè)計(jì) 建筑功能 建筑不單要滿足各自的使用功能要求，而且還要為人們創(chuàng)造一個(gè)舒適的衛(wèi)生環(huán)境，具有滿足人們生理要求的功能。工程為11層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（一層地下車庫(kù)）。屋面做法：40厚C25細(xì)石混凝土內(nèi)配 6鋼筋雙向200，表面壓光摸平，20厚1:3水泥砂漿找平層，擠塑聚苯板, 厚度55mm（陽(yáng)臺(tái)保溫構(gòu)造擠塑聚苯板, 厚度30mm），3厚SBS改性瀝青防水卷材一層，20厚1:3水泥砂漿粉光壓平，現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板。眾所周知，框架結(jié)構(gòu)的變形是剪切型，上部層間相對(duì)變形小，下部層間相對(duì)變形大。地下室：在外墻抹20mm厚1:（高出散水300mm以上），然后涂冷底子油一道和熱瀝青兩道（至散水底），最后在其外側(cè)回填隔水層。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。表11 梁內(nèi)力組合計(jì)算表樓層截面(1)恒荷載(2)活荷載（雪載）(3)活荷載(4)風(fēng)荷載