【導讀】設計內(nèi)容包括建筑設計和結(jié)構(gòu)設計兩。該住宅樓為五層現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，位于濰坊郊區(qū)，一層為商業(yè)房，二至五層。為住宅，抗震設防烈度為7度，總建筑面積約5500平方米。本建筑初步設計，合理考慮功能分區(qū)，合理規(guī)劃水平及空間流線。結(jié)構(gòu)設計部分，先確。進行內(nèi)力分析，繪制結(jié)構(gòu)各梁柱的內(nèi)力組合表，找出最不利的內(nèi)力組合。利內(nèi)力組合為依據(jù)，進行配筋及構(gòu)件計算。計算完成后，按照構(gòu)造及規(guī)范的要求，繪制。通過設計，使得本住宅樓滿足使用的要求，還應體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)。展的人性化理念。

　　

【正文】 P： 柱頂豎向集中荷載 具體計算結(jié)果見表 210~213。 表 210 恒載作用下 BC梁端剪力計算 表 211 恒載作用下 CD梁端剪力計算 層號 q（ kN/m） l（ m） 2/ql （ kN） (kN)21 LMMVm?? ? ?kN 2 mA VqlV ?? ? ?kN 2 mB VqlV ??? 5 4 4 4 3 4 2 4 1 4 層號 q（ kN/m） l（ m） 2/ql （ kN） )(kN21 L MMVm ?? ? ?kN 2 mBVqlV ?? ? ?kN 2 mCVqlV ??? 28 表 212 恒載作用下柱的剪力 表 213 恒載作用下柱的軸力 5 4 0 4 4 0 3 4 0 2 4 0 1 4 0 層號 L A 柱 B 柱 M 上 M 下 QF M 上 M 下 QF 5 4 3 2 1 層 次 總剪力 柱軸力 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱 aV bV bcVV? N頂 N底 N頂 N底 5 += += ++= += 4 ++= += ++3+=24 += 3 ++= += +++= += 2 ++=4 +2.8= +++=5 += 29 恒載作用下剪力、軸力圖見圖 218 和 219。 218 恒載作用下框架剪力圖 (kN) 219 恒載作用下框架軸力圖 (kN) 1 ++=2 +2.8= +++= += 30 活載作用下梁端剪力與柱軸力的計算 具體計算結(jié)果見表 214~217。 表 214活載作用下 BC梁端剪力計算 層號 q（ kN/m） l （ m） ql /2 (kN) KN )(21 L MMVm ?? ? ?KN2 mA VqlV ?? ? ?KN 2 mBVqlV ??? 5 4 4 4 3 4 2 4 1 4 表 215 活載作用下 CD梁端剪力計算 層號 q（ kN/m） l （ m） ql /2 (kN) )(KN L MMVm ?? ? ?KN 2mB VqlV ?? ? ?KN 2mC VqlV ??? 5 4 0 4 4 0 3 4 0 2 4 0 1 4 0 表 216活載作用下柱的剪力 層號 L B 柱 C 柱 M 上 M 下 QF M 上 M 下 QF 5 4 3 2 1 表 217 活 載作用下柱的軸力 層 總剪力 柱軸力 31 活荷載作用下剪力、軸力值見圖 220 和 221。 220 活載作用下框架剪力圖 (kN) 號 BC 跨 CD 跨 B 柱 C 柱 Vb Vc Vc=Vd N頂 N底 N頂 N底 5 += += ++= += 4 ++= += ++9.62+=94.19 += 3 ++= += +++=14 += 2 ++= += +++=20 += 1 ++= += +++=25 += 32 221活載作用下框架軸力圖 (kN) 地震荷載計算 重力荷載代表值 ： 頂層： + + + + + = Kn 標準層： + + 68+ + = kN 底層 : + + 68+ + 1464= kN 橫向自振周期計算 由于本建筑質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻且為框架結(jié) 構(gòu)，其自振周期可以采用頂點位移法來計算，計算如下： 基本自振周期 ??sT1 可按下式計算： ? ?211 TTT ??? 式中： T? — 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮填充墻影響的折減系數(shù)，取 ； T? — 假想把集中在各層樓面出處的重力荷載代表值 iG 作為水平荷載而算 得的結(jié)構(gòu)頂點位移； T? 按以下公式計算： ?? iGi GV ； ??? iGii DVu / ； ??? kT u? 33 注： ?iD 為第 i 層的層間側(cè)移剛度； iu? 為第 i 層的層間側(cè)移 ku? 為 第 k層的層間位移 結(jié)構(gòu)頂點的假象側(cè)移計算過程見下表。 表 218 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算表 層次 ? ?kNGi ? ?kNi? ?iD (kN/mm) iu? (mm) ? ?? ?mmuiT? 5 1383480 4 1383480 3 1383480 2 1383480 1 1523988 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮填充墻影響的折減系數(shù)，取 T? =， T? = 則： ? ?211 TTT ??? ? ? ???? 水平地震作用及樓層地震剪力的計算 該建筑結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，變形以剪切型為主 ， 質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，故可用底部剪力法計算水平地震作用。 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值 Geq ?? ieq GG ? 式中 : eqG — 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載； ? — 結(jié)構(gòu)總重力荷載等效系數(shù)；抗震規(guī)范規(guī)定統(tǒng)一取 . ? ? kNG eq ??????? 計算水平地震影響系數(shù) α1 查表得：Ⅰ類場地 地震特征周期值 Tg=； 由于前面計算出 1T =，即： Tg1T 5Tg=，故而 a x21 ??????????????????? ??? rgTT； 結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標準值 EKF : ? ?kNGF eqEK 3 8 0 4 5 60 5 ???? ? 34 因 == ＞ 1T =，所以不考慮頂部附加水平地震作用。 各 質(zhì)點橫向水平地震作用按： EKjj iii FHGHGF ?? 水平地震各樓層層間剪力 Vi為： Vi=∑Fi （ i=1,2,?n ） 計算過程如下表： 表 219 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力 層次 ? ?mHi ? ?kNGi ? ?mkNHG ii ? ? jj ii HGHG ? ?kNFi ? ?kNVi 5 4 3 2 1 抗震驗算時，結(jié)構(gòu)任意一層的水平地震剪力應符合 ?ni jeki GV ??，經(jīng)驗算，滿足要求。 水平地震作用下的位移驗算 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移 ? ?iu? 和頂點位移 iu 分別按下列公式計算： ??? ijii DVu / ； ??? ki uu 各層的層間彈性位移角 ： iie hu??? 依據(jù) 《抗震規(guī)范》，層間彈性位移角限值 ? ? 550/1?e? 。計算過程及結(jié)果見下表： 表 220橫向水平地震作用下的位移 驗算 層次 ? ?kNVi ? ?mmNDi/? ? ?mmui? ? ?mmui ? ?mmhi ? ?i ie hu??? 5 1383480 2800 1/3783 4 1383480 2800 1/2500 3 1383480 2800 1/2020 2 1383480 2800 1/1750 1 1523988 4100 1/2611 35 由上表可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，其值為 ? ? 0 0 1 8 1 5 0/11 7 5 0/1 ??? ee ?? ? ，滿足規(guī)范要求 。 水平地震作用下內(nèi)力計算 反彎點高度確定 地震作用下框架柱端反彎點高度同風荷載反彎點高度。 地震作用下的柱端剪力與彎矩計算公式如下，各樓層梁柱內(nèi)力計算過程見以下各表。 ?? ijiijij DVDV / ； iijbij yhVM ?? ； ? ? iijuij hyVM ??? 1 ； 表 221 B、 E柱彎矩 層次 ih (mm) iV (kN) ?ijD (N/mm) ijD ijV k y tcM ? ?mkN? bcM ? ?mkN? 5 2800 1383480 8540 4 2800 1383480 8540 3 2800 1383480 8540 2 2800 1383480 8540 1 4100 1523988 12347 表 222 C、 D柱彎矩 層次 ih (mm) iV (kN) ?ijD (N/mm) ijD ijV k y tcM ? ?mkN? bcM ? ?mkN? 5 2800 1383480 17080 4 2800 1383480 17080 3 2800 1383480 17080 2 2800 1383480 17080 1 4100 1523988 15870 地震作用下梁端彎矩剪力及柱軸力計算 梁端彎矩由各框架節(jié)點的平衡，并設兩端分配彎矩與其線剛度成正比，計算公式如下： ? ?tcbcrblblblb MMii iM ??? ? ?tcbcrblblbrb MMii iM ??? 36 ? ? lMMV rblbb /?? ? ?? ?? rblbl VVN 表 223梁端彎矩 及 剪力 層次 BC跨 CD跨 DE 跨 Mb右 Mb 右 l Vb Mb 右 Mb 右 l Vb 同 BC跨 5 4 4 4 4 4 3 4 4 2 4 4 1 4 4 表 224地震荷載下的柱軸力 層次 B柱軸力（ kN） C 柱軸力（ kN） D柱軸力（ kN） E柱軸力（ kN） 5 4 3 2 1 內(nèi)力組合 由 荷載規(guī)范，前面 算出的數(shù)值 是標準值， 但 在設計時應該用設計值， 二 者 相 差一個分項系數(shù)。 危險截面：柱子：兩端； 梁：兩端、跨中。 在豎向荷載作用下， 需要 考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，梁端彎矩需考慮彎矩調(diào)幅，因而表中恒載、活載兩列中的彎矩值為乘以彎矩調(diào)幅系數(shù) 后的值，而剪力值仍采用調(diào)幅前的剪力值。 柱邊彎矩和剪力的計算，計算結(jié)果見下表。 柱邊彎矩： 2bVMM // ??? (221) 柱邊剪力： 2bqVV/ ??? (222) 37 表 225 BC跨柱邊彎矩和剪力 表 226 CD跨柱邊彎矩和剪力 層高 M C M D V C V D b /2 q 39。CV DV