【正文】 3 5 . 1 8 /ep k N m? ? ? ? ? ? ? ④ 中間層邊跨： 53 .1 5 1 5 .0 6 1 2 .5 6 /8ep k N m? ? ? ? ⑤ 底層邊跨： 1 4 2 0 0 10 . 3 1 86 6 0 0 2? ? ? ? 232 2 . 3 6 ( 1 2 0 . 3 1 8 0 . 3 1 8 ) 2 1 . 0 8 4 3 9 . 8 6 /ep k N m? ? ? ? ? ? ? ⑥ 底層邊跨： 53 . 6 7 5 1 5 . 0 6 1 3 . 0 9 /8ep k N m? ? ? ? 由以上所求均布荷載，可按下式求各桿固端彎矩： 兩段固支： 2 ,12AB BA qlmm? ? ? ?其中 ABm 與 BAm 意義見下圖： 一端固支，一端滑動(dòng)固支： 23AB qlm ??， 26BA qlm ??其中 ABm 與 BAm 意義見下圖 圖 固端彎矩示意 圖 30 圖 固端彎矩示意圖 由此，可計(jì)算各個(gè)桿件固端彎矩，標(biāo)繪于計(jì)算簡(jiǎn)圖上。 三角形荷載折算公式： 39。 m) M 下（ kN39。 以頂層邊跨梁在恒載作用下的梁端負(fù)彎矩為例： 該梁在恒載作用下，梁端負(fù)彎矩分別為： kN? ， kN? ，跨中正彎矩為 0 kN? ；現(xiàn)將其調(diào)幅： 39。 表 恒載作用下軸線處柱端軸力 層次 柱軸力 A 柱 B 柱 NN?頂 底 NN?頂 底 8 7 162 6 5 4 3 2 1 43 圖 活載梁剪力圖 44 圖 活載軸力圖 45 風(fēng)載內(nèi)力 計(jì)算原則： 利用 D 值法計(jì)算水平荷載作用下框架的彎矩。 彎矩計(jì)算： 利用力矩二次分配法計(jì)算活載作用下框架的彎矩。p 為梯形分布荷載的最大值。由此得到房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 : ? ? 3 . 2 7 6 0 . 4 6 8 /iz Hq z k N mH????????? 根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度 iH 可得風(fēng)壓高度變化系數(shù) z? ，代入上式即可求得各樓層標(biāo)高處的 ??qz，詳見表 。1 /q kN m? 2 5 .0 2 4 .2 2 1 .0 8 4 /q k N m? ? ? 2 39。因板的自重已計(jì)入樓面（屋面）的恒荷載之中，故計(jì)算梁的自重時(shí)梁的截面高度應(yīng)取梁的原高度減去板厚。恒載、活載作用下梁端彎矩計(jì)算要求采用 （ 本實(shí)例選用 彎矩兩次分配法 ， 也可選用迭代法、分層法、系數(shù)法等，可個(gè)人自定，這些方法均為近似計(jì)算方法，選用時(shí)請(qǐng)注意各自的適用條件）； 風(fēng)載作用下的內(nèi)力計(jì)算要求采用 D 值法；地震作用要求采用底部剪力法。大門正中間，使整個(gè)建筑物顯得美觀大方。 建筑功能比較 由于此保險(xiǎn)公司辦公樓要求有營(yíng)業(yè)大廳，故可以采用兩種方式，一種是將營(yíng)業(yè)大廳單獨(dú)設(shè)置在一邊，即采用裙樓的方式，主樓辦公區(qū) 8 層，裙樓 2 層，這樣功能劃分明確，且建筑物有錯(cuò)落感，外形美觀，但結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算麻煩些；另一種則用對(duì)稱的柱網(wǎng)，一樓設(shè)置營(yíng)業(yè)大廳，與辦公區(qū) 2－ 8 層的布置不同，這樣 主要的問題就是底層的功能劃分了，考慮方便，美觀，防火等，此方案繪圖和計(jì)算相對(duì)容易些，考慮到是初次設(shè)計(jì)完整的一棟框架結(jié)構(gòu)，主要目的是掌握思想方法，故采用方案 2，柱網(wǎng)完全采用對(duì)稱布置。為了滿足防火要求，在大樓的一側(cè)增設(shè)了另一部樓梯 。具體情況見第六章樓梯設(shè)計(jì)及樓梯結(jié)構(gòu)布置圖。 荷載計(jì)算 自重計(jì)算 （此處必須與建筑施工圖的構(gòu)造做法一致） 屋面及 樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （ 1） 屋面（上人）： 30 厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 22 2 0 . 0 3 0 . 6 6 /k N m?? 三氈四油防水層 /kN m 20 厚水泥砂漿找平層 22 0 0 . 0 2 0 . 4 /kN m?? 平均 150 厚水 泥蛭石保溫層（兼做找坡） 26 0 . 1 5 0 . 9 /kN m?? 120 厚鋼筋混凝土板 22 5 0 .1 2 3 /kN m?? V 型輕鋼龍骨吊頂 /kN m 小計(jì)： /kN m 9 （ 2） 17 層樓面： 缸磚樓面（包括水泥粗砂打底） /kN m 120 厚鋼筋混凝土 22 5 0 . 1 2 3 . 0 /kN m?? V 型輕鋼龍骨吊頂 /kN m 小計(jì)： /kN m 梁、柱、墻、門、窗重力荷載計(jì)算 （荷載計(jì)算依據(jù)個(gè)人習(xí)慣進(jìn)行即可，無一定模式，以不漏荷載為準(zhǔn)，可以適當(dāng)?shù)牟扇『?jiǎn)化措施） 梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載，其計(jì)算過程詳見表 。 3 /q kN m? ? ? 1P 、 2P 分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載：包括梁自重、樓板重、外墻等地重力荷載。忽略梁的軸力，合并得 ?? 。 驗(yàn)算如下： 1m i n268060 7 2 % 7 0 %94500Dn D? ? ? ? （滿足） 彎矩計(jì)算： 利用力矩二次分配法計(jì)算恒載作用下框架的彎矩。 計(jì)算方法 : 柱軸力＝柱頂集中力（包括柱自重）＋梁端剪力 以八層 B 柱為例，具體計(jì)算如下： 34 根據(jù)前面荷載計(jì)算，柱頂集中力 P ＝ ()? ； 柱兩端受梁剪力分別為： kN?左 ()? ， kN?右 ()? 。 39 圖 活載力矩二次分配計(jì)算簡(jiǎn)圖 40 圖 活載彎矩圖 41 梁剪力和柱軸力計(jì)算 （ 1）梁剪力計(jì)算原則 梁總剪力 =荷載引起的剪力 +彎矩引起的剪力 荷載引起的剪力將梁上的分布力轉(zhuǎn)化為集中力即可 ,每 層活荷載均相同 ,故 ① 邊跨： 211[ ( 2 . 1 2 . 4 ) ] [ 8 . 4 4 . 5 ] 1 8 . 922ABV V q k N? ? ? ? ? ? ? ② 中跨： 11( 6 3 ) 4 . 522BCV V k N? ? ? ? ? ? 彎矩引起的剪力由彎矩分配法中所得的梁兩端彎矩相加除以梁跨度即可 : （ 2）柱軸力計(jì)算 根據(jù)配筋計(jì)算需要，只需求出柱的軸力即可，而不需求出梁軸力。 m) M 下（ kN39。 m) 8 87500 25920 7 87500 25920 6 87500 25920 5 87500 25920 4 87500 25920 3 87500 25920 2 94500 27830 1 68060 18250 （ 4）梁端彎矩計(jì)算： 以底層邊跨梁為例，計(jì)算其梁端彎矩，取左、右端節(jié)點(diǎn)為隔離體如下圖所示： ① 左端彎矩 見圖 ，列平衡方程： 12 0c c bM M M? ? ?，可解得： 12 31 .7 5 44 .1 0 75 .8 5b c cM M M k N m? ? ? ? ? ? ? ? ? ② 右端彎矩 見圖 ，列平衡方程： 1 2 1 2 0c c b bM M M M? ? ? ?，可解得： 1 2 1 2 61 .2 6 41 .6 5 10 2. 91b b c cM M M M k N m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 左右梁按線剛度分配： 1011 1 2 1 0 1 06 . 0 1 1 0( ) 1 0 2 . 9 1 6 2 . 2 26 . 0 1 1 0 3 . 9 3 1 0b b biSM M M k N mS ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? 1022 1 2 1 0 1 03 . 9 3 1 0( ) 1 0 2 . 9 1 4 0 . 6 93 . 9 3 1 0 6 . 0 1 1 0b b biSM M M k N mS ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? 由此，可將各個(gè)梁的梁端彎矩求出 , 49 圖 節(jié)點(diǎn)平衡圖 . 求出梁兩端彎矩后，因?yàn)榱荷蠠o橫向荷載，所以可以按線性關(guān)系求得跨中彎矩，標(biāo)繪于彎矩圖上。 每層活載均相同 ,故 ① 邊跨： 1 4 2 0 0 10 . 3 1 86 6 0 0 2? ? ? ? 23(1 2 0 . 3 1 8 0 . 3 1 8 ) 8 . 4 6 . 9 7 /ep k N m? ? ? ? ? ? ② 中跨： 5 6 3 . 7 5 /8ep k N m? ? ? 由以上所求均布荷載，可按下式求各桿固端彎矩： 兩段固支： 2 ,12AB BA qlmm? ? ? ?其中 ABm 與 BAm 意義同前 ： 38 一端固支，一端滑動(dòng)固支： 23AB qlm ??， 26BA qlm ??其中 ABm 與 BAm 意義同上 .由此，可計(jì)算各個(gè)桿件固端彎矩，標(biāo)繪于計(jì)算簡(jiǎn)圖上。 由此計(jì)算出各個(gè)桿件分配系數(shù)，標(biāo)繪于計(jì)算簡(jiǎn)圖上。 表 計(jì)算框架重力荷載代表值 層次 恒載 /kN 活載 /kN 1/(2iiG k N G??? ? ?????恒 載 活 載 )7 8 27 1 24 圖 結(jié)構(gòu)水平地震作用計(jì)算簡(jiǎn)圖 上面已經(jīng)給出 1? 的計(jì)算式： 0 . 91 0 . 3 5 0 . 0 8 0 . 0 6 30 . 4 6? ??? ? ????? ? ?0 . 8 5 0 . 8 5 1 6 2 5 8 . 7 6 1 2 8 4 0 . 1 6 8 6 6 5 . 8 6 8 4 6 9 6 . 1 6E q iG G k N? ? ? ? ? ? ?? 1 5 3 3 5 .8 6Ek EqF G kN??? 下面計(jì)算各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的地震作用： 采用底部剪力法時(shí)，各個(gè)樓層可以僅取一個(gè)自由度，結(jié)構(gòu)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照下列公式確定：（如圖 所示） 25 ? ? ? ?11 . 1 , 2 , ,iii E k nnjjjn n E kGHF F i nGHFF???? ? ? ?????? 式中 n? 為頂部作用附 加系數(shù)，多層 鋼筋混凝土房 屋 s s??，1 0 .4 6 1 .4 0 .4 9gT s T s? ? ?，因此 n?? 。 3 0 .4 1 .2 /q k N m? ? ? 1 kN? 16 2 kN? 集中力矩： 1 kN m?? 2 2M kN m?? （ 2） 對(duì)于第 27 層框架梁： 2 /q kN m? 2 39。q 分別代表橫梁自重，為均布荷載形式 , 2q 、 239。 由于該框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為二級(jí)，其軸壓比限值 ? ?N? ＝ 。梁、柱、板的選擇如下： 梁的有關(guān)尺寸 （此例為高層建筑，且一榀框架負(fù)荷范圍為 米，所以其梁柱截面尺寸選擇均比較大，我們做設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況處理，如果為多層或小開間框架，其截面尺寸應(yīng)取小一些，尤其是梁截面寬度，像 600 的高度以 250 的梁高比較適宜。 方案二：也采用內(nèi)廊式，用橫向承重方案，樓面 豎向荷載由橫向梁傳至柱而在縱向布置聯(lián)系梁，有利于提高建筑物的抗側(cè)抗度。但縱向框架承重的缺點(diǎn)是建筑物的抗側(cè)抗度較差，進(jìn)深尺寸受到限制。本計(jì)算書除特別說明外，所有計(jì)算、選型、材料、圖紙均為第三榀框架數(shù)據(jù)。 框架柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式計(jì)算： EN F