【導讀】本設計為一幢鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系宿舍樓，主體結(jié)構(gòu)為五層。構(gòu)部分主要以第④號軸線的一品框架進行結(jié)構(gòu)設計。地震作用下側(cè)移大小，進而利用D值法求出在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力。找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。樓梯的設計，并完成了平臺板、梯段板、平臺梁等構(gòu)件的設計。

　　

【正文】 力 按 公 式 ： lrbbi、 i 分別表示節(jié)點左、右梁的線剛度 lrbbMM、 分別表示節(jié)點左、右梁的彎矩 iN 表示柱在 i 層的軸力 梁端剪力的計算： 表 層次 邊橫梁 走道梁 lbM (KNm) rbM (KNm) L (m) bV (KNm) lbM (KNm) rbM (KNm) L (m) bV (KNm) 5 21,11 4 3 2 1 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 30 表 層數(shù) N 軸力（ KN） 邊柱 中柱 5 4 3 2 1 注：柱軸力中的負號表示拉力，當為左震作用時，左側(cè)兩根柱子為拉力，對應的右震兩根柱為壓力。 地震作用下梁端彎矩 M 見圖 地震作用下梁柱 V及 N 見下圖 及 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 31 圖 圖（ KN/M） 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 32 圖 左震作用下粱端剪力圖（ KN） 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 33 圖 （ KN） 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 34 7 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 取 ④ 軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為 ，由于各層布置有次梁，故直接傳給該框架的荷載如圖中的水平陰影線所示，在豎向荷載作用下梁端彎矩可以考慮塑性內(nèi)力重分布。 計算單元的選取 取一榀框架框架第 4 軸進行計算，計算單元如下 圖 ④ 軸框架計算單元 根據(jù)支座彎矩相等條件在梯形荷載作用下，計算等效荷載 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 35 1q? 圖 荷載等效圖 我國的《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（ GB50010—2020）對鋼筋混凝土板有以下規(guī)定：當 3xyll ? 時，可按沿短跨方向受力的單向板計算；當 23xyll??時，宜按雙向板計算，如仍按單向板設計，應加強短邊支座的構(gòu)造 鋼筋；當 12xyll??時，應按單向板設計。本設計符合第二種情況，所以遵守雙向板荷載傳遞方式，如圖 所示。 恒荷載計算 （ 1）五層恒荷載計算 1q 代表橫梁自重，為均布荷載形式 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 36 ? =（ ? 為考慮梁的粉刷自重） 1q = 25 =2q 為房間板傳給橫梁的線荷載 2q = =1P 、 2P 、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒荷載。它包括次梁自重、樓板重和內(nèi)墻等的重力荷載。 1 1 2 . 6 7 . 5 7 . 53 . 6 1 . 6 5 2 1 . 6 5 4 . 9 3 6 . 4 3 7 . 5 4 . 5 9 1 3 2 . 6 32 2 2P K N? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????????? 2 1 2 . 6 7 . 5 7 . 53 . 6 1 . 6 5 2 1 . 6 5 3 . 6 1 . 2 2 4 . 9 3 6 . 4 3 7 . 5 4 . 5 9 1 7 5 . 2 32 2 2P K N? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 集中力矩 1 1 1 0 . 6 0 . 31 3 2 . 6 3 1 9 . 8 9 .2M P e K N m?? ? ? ? 2 1 1 0 . 6 0 . 31 7 5 . 2 3 2 6 . 2 8 .2M P e K N m?? ? ? ? （ 2） 1~4 荷載計算 1q ,代表橫梁自重，均為線荷載形式。 1q =2q 代表房間和走道梁傳給橫梁的梯形荷載 2q ==1P 、 2P 、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒荷載。它包括次梁自重、樓板重和內(nèi)墻等的重力荷載。 ? ?11 2 .4 7 .5 7 .53 .3 1 .6 5 2 1 .6 5 4 .3 8 5 .5 1 7 .5 4 .3 8 3 .1 12 2 27 .5 3 .3 2 .4 1 .5 2 1 6 9 .7 6PKN? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????????? ? ? ? ? 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 37 ? ?21 2 .6 7 .5 7 .53 .3 1 .6 5 2 1 .6 5 3 .3 1 .2 2 4 .3 8 5 .5 1 7 .2 4 .3 82 2 21 .4 7 .5 3 .3 1 .2 2 .1 1 9 8 .4 9 8PKN? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????????? ? ? ? ? 集中力矩 1 1 1 0 . 6 0 . 31 6 9 . 7 6 2 5 . 4 6 .2M P e K N m?? ? ? ? 2 2 2 0 . 6 0 . 31 9 8 . 4 9 8 2 9 . 7 72M P e K N M?? ? ? ? 活荷載 計算 梁上活荷載作用計算簡圖 (1) 五層： 2q 活載活載（取均布荷載標準值） （不考慮地震作用，活載取屋面活載和雪荷載中 的最大值） 不上人屋面 2/KN m 雪荷載 2/KN m 1P 、 2P 、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒荷載。它包括次梁自重、樓板重和內(nèi)墻等的重力荷載。 2q ==1 1 2 . 6 7 . 53 . 3 1 . 6 5 2 1 . 6 5 0 . 5 7 . 2 922P K N? ? ???? ? ? ? ? ? ? ????????? 2 1 2 . 6 7 . 53 . 3 1 . 6 5 2 1 . 6 5 3 . 3 1 . 2 2 0 . 5 1 1 . 6 122P K N? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 38 1 1 1 0 . 6 0 . 37 . 2 9 1 . 0 92M P e K N M?? ? ? ? ? 對于二 ~四層樓板 2q ==1 1 2 . 6 7 . 53 . 3 1 . 6 5 2 1 . 6 5 2 2 9 . 1 622P K N? ? ???? ? ? ? ? ? ? ????????? 2 1 2 . 6 7 . 53 . 3 1 . 6 5 2 1 . 6 5 2 3 . 3 2 1 . 2 0 . 2 0 3 1 . 3 222P K N? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 1 1 1 0 . 6 0 . 32 9 . 1 6 4 . 3 7 42M P e K N M?? ? ? ? ? 2 2 2 0 . 6 0 . 33 1 . 3 2 4 . 6 9 82M P e K N M?? ? ? ? ? 將以上恒荷載計算結(jié)果匯總見表 ，活載見表 表 層次 1q ( /KN M ) 2q/KN M 1P KN 2PKNM? 1MKNM? 2MKNM? 5 1~4 表 橫向框架活載匯總表 層次 2q /KN M 1P KN 2P KNM? 1M KNM? 2M KNM? 5 1~4 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 39 恒、活荷載計算簡圖見下圖 圖 （集中荷載： KN 均布荷載： KN/m 力偶： KNm） 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 40 圖 （集中荷載： KN 均布荷載： KN/m 力偶： KNm） 梁端彎矩采用彎矩二次分配法計算。 梁端、柱端采用彎矩二次分配法計算，梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與 梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加而得，注意計算柱底軸力還需考慮柱的自重。 固端彎矩 計算梁承受的均布荷載產(chǎn)生的的固端彎矩： 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 41 （ 1）恒載 五層： A~B 跨 ： 2 21 20 .7 68 .4712 12FF qlM M K N M? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B~C 跨 ： 2 21 1 912 12FF qlM M K N M? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 一到四層： A~B 跨 ： 2 21 12FF qlM M K N M? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B~C 跨 ： 2 21 1 912 12FF qlM M K N M? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 2）活載 五層 A~B 跨 ： 2 21 12FF qlM M KN M? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 一到四層： B~C 跨 ： 2 21 19 .1812 12FF qlM M K N M? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 分配系數(shù)見表 表 彎矩分配系數(shù) 節(jié)點 線剛度 S? 1010? 分配系數(shù) 左梁 1010? 上柱 1010? 下柱 1010? 右梁1010? 左梁 1010? 上柱 1010? 下柱 1010? 右梁1010? A5 — — 9 — — A4 — 9 9. — A3 A2 — 9. 9. — 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 42 A1 — 9. — B5 — 9 — B4 9 9. B3 B2 9. 9. B1 9. 彎矩分配 將各個節(jié)點不平衡彎矩進行第 一次分配 將所有桿端的分配彎矩向遠端傳遞，傳遞系數(shù)：遠端固定傳遞取 C=1/2 將各個節(jié)點因傳遞彎矩而產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進行二次分配，使各個節(jié)點處于平衡狀態(tài) 將各個桿端的固定彎矩，非配玩具和傳遞彎矩相加，即得到桿端彎矩。 做彎矩圖 將桿端彎矩按比例畫在桿件的受拉一側(cè) 且 AB 跨中彎矩為 282AB BAMMqlM ?? ? ? BC 跨中彎矩為 282BC C BMMqlM ?? ? ? 恒、活載作用下的彎矩分配過程見圖 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 43 圖 恒載作用下彎矩分配過程（ KNM? ） 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 44 圖 恒載作用下彎矩分配過程（ KNM? ） 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 45 圖 4軸線框架彎矩圖（調(diào)幅 ） (kNm? ) 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 46 圖 4 軸線框架彎矩圖（調(diào)幅 ） (kNm? ) 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 47 梁端剪力： mq VVV ?? 式中： qV ——梁上荷載引起的剪力， qlVq 21? mV ——梁端彎矩引起的剪力， l mmVm 右左 ?? 柱軸力： PVN ?? 。 式中： V——梁端剪力； P——節(jié)點集中力及柱軸力； 豎向恒荷載作用下 4 軸梁端剪力，柱軸力計算；（頂 層柱自重 ,標準層柱自重 ，底層柱自重 ） 表 4 軸梁端剪力，柱軸力計算表 層次 荷載引起剪力 彎矩引起剪力 總剪力 柱軸力 AB 跨 BC跨 AB 跨 BC跨 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱 ABVV? BCVV? ABVV?? BCVV? AV BV BCVV? N頂 N底 N頂 N底 5 0 4 0 3 0 56 2 0 1 0 西京學院 本科畢業(yè)設計（論文） 48 表 載作用下 6 軸梁端剪力，柱軸力計算表 層次 荷載引起剪力 彎矩引起剪力 總剪力 柱軸力 AB 跨