【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 算框架的內(nèi)力。，如圖11。由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的的樓面荷載如圖中的水平陰影所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各個(gè)節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱子的中心線不重合，因此在該框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力偶。圖11 橫向框架計(jì)算單元(2)、荷載計(jì)算圖12 各層梁上作用的恒載1)、恒載計(jì)算在圖1代表橫梁自重，為均布荷載形式。對(duì)于1~6層，=；=。、分別為房間、走道板及傳給橫梁的三角形荷載、梯形荷載及三角形荷載。由圖12幾何關(guān)系，對(duì)于六層，==；==；==。分別將、等效為均布荷載，則：對(duì)于1~5層，==；==；==。分別將、等效為均布荷載，則：、分別為邊縱梁、中縱梁直接傳遞給柱的恒載，包括梁自重、樓板重、女兒墻及搭在縱向框架上次梁的自重和砌筑在該此梁上的墻體的重量。的重力荷載；為次梁傳遞給橫向框架的集中力，包括板重及梁自重。計(jì)算過層如下：搭在1/C軸線次梁上和D軸線上框架梁上的次梁總重：6層：[(+)+(+)]/2+=1~5層：[(+)+(+)]/2++=b、搭在4軸線框架梁上和2/3軸線次梁上的次梁總重：6層：[++]/2++1~5層：(++)/2+++=c、2/3軸線的次梁總重：6層：[(+)2+(+)2]/2++=1~5層：(+)2/2+(+)2/2++=d、D軸線的框架梁總重：6層：(+)/2++ (512+2) ++1~5層: (+)/2++ ++e、C軸線的框架梁總重：6層：()/2+(+)++1~5層: ()/2+(+)+ ++ 則：6層： 1~5層：：6層： 1~5層： ：6層： 1~5層： 集中力偶、計(jì)算：對(duì)于6層：對(duì)于1~5層： 2)、活荷載計(jì)算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖13計(jì)算。圖13 各層框架梁上作用的活載6層：==；==；=。折算成均布荷載為：1~5層：=2=；=2=；==。折算成均布荷載為：、計(jì)算過程：搭在1/C軸線次梁上和D軸線上框架梁上的次梁總重：6層：[(+)+(+)]/2=1~5層：[(+)+(+)]/2=b、搭在4軸線框架梁上和2/3軸線次梁上的次梁總重：6層：[++]/2+1~5層：(++)/2+c、2/3軸線的次梁總重：6層：[(+)2+(+)2]/2+=1~5層：[(+)2+(+)2]/2+=d、D軸線的框架梁總重：6層：(+)/2++1~5層: (+)/2++e、C軸線的框架梁總重：6層：()/2+(+)+1~5層: ()/2+(+)+ 則：6層： 1~5層：：6層： 1~5層： ：6層： 1~5層： 集中力偶、計(jì)算：對(duì)于6層：對(duì)于1~5層： 將以上計(jì)算結(jié)果匯總，見表1表18。表17橫向框架恒載匯總表層次(KN/m)(KN/m)(KN/m)(KN/m)(KN/m)(KN)(KN)(KN)()()61~5表18橫向框架活載匯總表層次(KN/m)(KN/m)(KN/m)(KN)( KN)(KN)()()6()（）（）（）（）（）（）（）1~5注：標(biāo)注括號(hào)內(nèi)的數(shù)值對(duì)應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。 (3)、內(nèi)力計(jì)算橫向框架豎向恒荷載作用分布示意圖、橫向框架豎向活荷載作用分布圖分別見圖1圖15。豎向荷載作用下框架的內(nèi)力采用彎矩二次分配法計(jì)算。由于該框架結(jié)構(gòu)和荷載均對(duì)此，故計(jì)算時(shí)可采用半框架。梁端彎矩和柱端彎矩計(jì)算之后，梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力和梁端彎矩引起的剪力相疊加而得到；柱軸力由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中荷載相疊加而得到。計(jì)算柱底軸力時(shí)還應(yīng)該考慮柱的自重。各梁端彎矩彎矩的計(jì)算過程見表19。以第6層在恒載作用下A軸線為例：a、b、c、則=(++)=分配系數(shù)計(jì)算：由于取半框架計(jì)算內(nèi)力，切斷的橫梁線剛度為原來(lái)的兩倍，分配系數(shù)按與節(jié)點(diǎn)連接的各桿的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度比值計(jì)算。半框架的線剛度如圖16所示。圖14 橫向框架豎向恒載作用分布示意圖圖15 橫向框架豎向活恒載作用分布示意圖圖16 半框架結(jié)構(gòu)線剛度示意圖邊柱頂層節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)為：中柱頂層節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)為：邊柱中間層節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)為：中柱中間層節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)為：中柱底層節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)為：邊柱底層節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)為：表19橫向框架各梁端彎矩匯總表層次恒載活載梁端梁端ABBABCABBABC6 1~5傳遞系數(shù)：遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為1/2；遠(yuǎn)端滑動(dòng)鉸支，傳遞系數(shù)為1。彎矩分配計(jì)算：恒載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見圖17，框架的彎矩圖見圖19?；钶d作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見圖18，框架的彎矩圖見圖20。圖17 恒荷載彎矩分配圖圖18 活荷載彎矩分配圖圖19 恒荷載作用下半框架彎矩圖圖20 活荷載作用下半框架彎矩圖梁端剪力和柱軸力計(jì)算：恒載和活載作用下梁端剪力和柱軸力的計(jì)算過程分別見表表21。表20 恒荷載作用下框架梁端剪力及柱軸力計(jì)算表21 活荷載作用下框架梁端剪力及柱軸力計(jì)算7 橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合 根據(jù)建筑物的建筑高度和抗震設(shè)防烈度查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。本設(shè)計(jì)根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》：對(duì)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，基本組合可采用簡(jiǎn)化規(guī)則，并應(yīng)按下列組合值中取最不利值確定：1)、由可變荷載效應(yīng)控制的組合：；2)、由永久荷載效應(yīng)控制的組合：同時(shí)根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合，應(yīng)按下式確定：綜合考慮，查相關(guān)規(guī)范確定分項(xiàng)系數(shù)，最終可考慮以下4種內(nèi)力組合：上面各式中：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)； 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)； 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)； 重力荷載代表值的效應(yīng)； 水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。此外，對(duì)于本設(shè)計(jì)，由于這種內(nèi)力組合與考慮地震作用的組合相比一般都較小，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用，故不予考慮。各層梁的內(nèi)力組合結(jié)構(gòu)見表22，表中、兩列中的梁端彎矩為經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩()。表22 框架梁內(nèi)力組合表22續(xù)表取每層柱頂和柱底兩個(gè)控制板截面。由于柱是偏心受力構(gòu)件且一般采用對(duì)稱配筋，故應(yīng)從組合求出下列最不利內(nèi)力：組合結(jié)果及柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整結(jié)果見表23至表26。在考慮地震作用效應(yīng)的組合中，取屋面為雪荷載時(shí)的內(nèi)力進(jìn)行組合。表23 橫向框架A柱彎矩和軸力組合表24 橫向框架A柱剪力組合表25 橫向框架B柱剪力組合表26橫向框架A柱彎矩和軸力組合 8 截面設(shè)計(jì)這里僅以第一層AB跨梁為例，說明計(jì)算方法和過程，其它層梁的配筋計(jì)算結(jié)果見表見表27和表28。考慮地震作用時(shí)，橫向框架梁的截面設(shè)計(jì)采用《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》： 式中：S—框架梁內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值，包括彎矩和剪力組合設(shè)計(jì)值； R—框架承載力設(shè)計(jì)值； —承載力抗震調(diào)整系數(shù)，由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。因此，框架梁截面設(shè)計(jì)時(shí)，內(nèi)力組合表中與地震作用組合的內(nèi)力均應(yīng)該乘以后再與靜力組合和風(fēng)荷載組合的內(nèi)力進(jìn)行比較，然后取最不利組合，進(jìn)行框架梁截面設(shè)計(jì)?？蚣芰赫孛媸軓澇休d力：根據(jù)表22，分別找出框架梁梁端的彎矩和剪力（已經(jīng)考慮乘以地震作用調(diào)整系數(shù)）：=，=；=，=；=，=；根據(jù)上述支座中心處得彎矩?fù)Q算成支座邊緣控制截面的彎矩設(shè)計(jì)值，并進(jìn)行配筋計(jì)算：支座彎矩：====框架梁采用C30強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，(， )，；縱向鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋, 其強(qiáng)度為；考慮抗震。 按T形截面配筋。 根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定翼緣寬度(1)、框架梁底部受拉鋼筋計(jì)算： = 故屬于第一類T形截面。 實(shí)配鋼筋2C22+2C25，梁端截面相對(duì)受壓區(qū)高度：符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》：梁端計(jì)入受壓鋼筋的混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比，二、。(2)、支座處受力鋼筋的計(jì)算：將下部跨間截面的2C22+2C25鋼筋伸入支座，作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋(),再計(jì)算相應(yīng)的受拉鋼筋，即支座A上部：說明富裕，且達(dá)不到屈服。可以近似的?。簩?shí)配4C22()支座B左側(cè)上部：實(shí)配4C22 ()(2)、梁斜截面受剪承載力計(jì)算AB跨：故截面尺寸滿足要求。 故屬于厚腹梁。梁端加密區(qū)箍筋采用2肢C8@100,箍筋采用HPB235級(jí)鋼筋，其強(qiáng)度等級(jí)為，則 =250715+210100715/100=加密區(qū)長(zhǎng)度為1150mm()，非加密區(qū)箍筋取2肢A8@200,箍筋設(shè)置滿足要求。同理BC跨也可求得的結(jié)果是：由于梁較短，因此全長(zhǎng)加密，為2肢8A100。梁的構(gòu)造鋼筋：由于KL1腹板高度480mm大于450mm，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求：需要配腰筋且每側(cè)不少于，且間距不宜大于200mm。根據(jù)上述要求，在KL1每側(cè)配置3A12的腰筋。 表27 框架梁縱向鋼筋計(jì)算表表28 框架梁箍筋數(shù)量計(jì)算表(1)、剪壓比和軸壓比驗(yàn)算本框架的剪力是按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，框架柱的剪跨比宜大于2；根據(jù)建筑的抗震等級(jí)為三級(jí)，設(shè)防烈度為7度，查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。以第一層A柱為例說明柱的剪壓比和軸壓比的驗(yàn)算過程：b=600mm，=60035=565mm。柱端剪力設(shè)計(jì)值：柱端彎矩設(shè)計(jì)值：柱軸力N取柱底壓力最大值：N=剪跨比：軸壓比：由于一層的軸力和剪力最大，因此一層滿足以后其他層得剪跨比和軸壓比均滿足規(guī)范的相關(guān)要求。因此不再驗(yàn)算。(2)、柱正截面承載力計(jì)算以第一層中柱為例說明框架柱的計(jì)算過程。根據(jù)框架柱B內(nèi)力組合表，將支座中心處得彎矩?fù)Q算至支座邊緣，并與柱端組合彎矩進(jìn)行比較，選出最不利內(nèi)力，進(jìn)行配筋計(jì)算。在框架設(shè)計(jì)中為了體現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的原則，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》：一、二、三、四級(jí)框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求。而且對(duì)于三級(jí)框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值。第一層梁與中柱節(jié)點(diǎn)的梁端彎矩設(shè)計(jì)值由表22查得。：左震 += 右震 += 取第一層梁與中柱節(jié)點(diǎn)的柱端彎矩設(shè)計(jì)值由表25查得。：左震 += 右震 +=梁端左震，柱端也應(yīng)該取左震。故取。，因此根據(jù)中柱內(nèi)力組合表25，選擇最不利的內(nèi)力，并考慮上述各種調(diào)整及承載力抗震系數(shù)后柱頂及柱底的控制內(nèi)力如下