【導(dǎo)讀】結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值,第一組。建筑耐火等級為二級，總建筑面積為：3300㎡左右，建筑物設(shè)計使用年限50年。建筑用地地形平緩，常年地下水位低于地面以下9m。地下水無侵蝕性；場地類別為II類；2>氣象條件：基本風(fēng)壓w0=㎡；基本雪壓:kN/㎡。3>地質(zhì)條件良好，承載力。目結(jié)構(gòu)設(shè)計的全過程，從而進一步提高學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識解決工程實際問題的能力，為以后的工作奠定一定的基礎(chǔ)。擬建建筑和周圍環(huán)境的關(guān)系，做到平面布局合理，交通便捷。疏散符合防火規(guī)范。建筑造型和建筑立面美觀、大方，反映時代特色。各層平面圖應(yīng)該標(biāo)注三道尺寸線，標(biāo)明定位軸線，房間名稱、剖面線及詳圖引符號等；1>結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置，根據(jù)建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)承重、抗震方面的要求，以及場地地質(zhì)條件，施工設(shè)計條件等，合理進行結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置，包括統(tǒng)一結(jié)構(gòu)編號，規(guī)范，認(rèn)真考慮影響設(shè)計的各項因素。和建筑施工圖，寫出相應(yīng)的設(shè)計說明以及結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書。

　　

【正文】 圖 6. 7 梁上作用的恒荷載 4層 ： q1= kN/m q1’ = kN/m q2= = ’ == P1=[( )2+ (+) ] + + = P2=[( )2+ (+) +(+)/2 2] + = kN 集中力矩 M1=P1e1= （ ﹣ ） /2=m M2=P2e2= （ ﹣ ） /2=m 1~3層： q1包括梁自重和其上橫墻自重 q1=+(3. 9﹣ )= = kN/m q2= = == P1=[( )2+ (+) ] + + [ () 4]+ 4 = P2=[( )2+ (+) +(+)/2 2] + + [ ()] = kN 集中力矩 M1=P1e1= （ ﹣ ） /2=m M2=P2e2= （ ﹣ ） /2=m （ 2） 活荷載計算 圖 梁上作用的 活 荷載 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 24 4 層： q2== kN/m q2 == kN/m P1=[()2+(+)]= P2=[()2+(+)+(+)/22]= 集中力矩 M1=P1e1=(﹣ )/2=m M2=P2e2=(﹣ )/2=m 屋面雪荷載作用下： q2== kN/m q2 ==P1=[()2+(+)]= P2=[()2+(+)+(+)/22]= 集中力 矩 M1=P1e1=(﹣ )/2=m M2=P2e2=(﹣ )/2=m 1~3 層 ： q2== q2 == kN/m P1=[()2+(+)]= P2=[()2+(+)+(+)/22]2 = 集中力矩 M1=P1e1=(﹣ )/2=m M2=P2e2=(﹣ )/2=m 表 橫向框架恒載匯總表 層次 q1 （ kN/m） q1 （ kN/m） q2 （ kN/m） q2 （ kN/m） P1 （ kN） P2 （ kN） M1 （ kNm） M2 （ kNm） 4 13 表 橫向框架活載匯總表 層次 q2 （ kN/m） q2 （ kN/m） P1 （ kN） P2 （ kN） M1 （ kNm） M2 （ kNm） 4 () () () () () () 13 ① ：表中括號內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載作用情況 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 25 內(nèi)力計 算 （ 1） 梁端、柱端彎矩計算 q q2， 轉(zhuǎn)化成等效均布荷載計算，再與 q q1， 產(chǎn)生的彎矩疊加。 ala= （ ） 23(1 2 )qqaa= + （ ） qq 85? （ ） 圖 等效荷載示意圖 AB 跨 a=恒載： 4層： q2= = kN/m q2， =51 固端彎矩 MAB=MBA= ? ? mkNql .1 1 5 . 0 22 ???????? MBC=MCB= ? ? mkNql . 22 ???????? 13層 q2= = q2， =5 固端彎矩 MAB=MBA= ? ? mkNql . 22 ???????? MBC=MCB= ? ? mkNql . 22 ???????? 活載： 4層： q2= = kN/m q2， =5固端彎矩 MAB=MBA= mkNql . 22 ??????? MBC=MCB= mkNql .5 1 4 22 ??????? 13層 q2= = q2， =5固端彎矩 MAB=MBA= mkNql . 22 ??????? MBC=MCB= mkNql . 22 ??????? 梁端、柱端 彎矩采用彎矩二次分配法計算，由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計算時可用半框架。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 26 圖為半框架相對線剛度 由 ??ssu計 算 可 得 各 節(jié) 點 彎 矩 分 配系數(shù) 圖 節(jié)點分配系數(shù)表 （ a）恒載作用下 (b) 活荷載作用 圖 橫向框架彎矩的二次分配法 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 27 （ a） 恒荷載作用下 （ b） 活荷載作用下 圖 豎向荷載作用下框架彎矩圖 （ 2） 梁端剪力和柱軸力 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)點集中力疊加得到。 計算恒載作用時的柱底軸力，要考慮柱的自重。 1） 恒載作用下的計算 荷載引起的剪力計算：1 1 2 111 (1 )22A B B AV V q l q l a= = + 39。39。1 2 2 21124B C C BV V q l q l= = + 彎矩引起的剪力計算 (桿件彎矩平衡 ): A B B AA B B A MMVV l+= = 0BC CBVV== 柱的軸力計算： l u l rN N V V= + （ uN 柱上端傳來的軸力 .lrVV左右梁傳來的剪力） 2） 活載作用下的計算 荷載引起的剪力計算： )1(2111 alqVV BAAB ??? 39。2214BC CBV V q l== 彎矩引起的剪力計算 (桿件彎矩平衡 ): A B B AA B B A MMVV l+= = 0BC CBVV== 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 28 柱的軸力計算： l u l rN N V V= + （ uN 柱上端傳來的軸力 .lrVV左右梁傳來的剪力） 其中一層柱自重為 ，其余層柱自重為 表 恒載作用下梁端剪力及柱軸力（ kN） 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 A柱 B 柱 VAB=VBA VBC=VCB VAB=﹣ VBA VB=VC VAB VBA VCB N 頂 N 底 N 頂 N 底 4 0 3 0 2 0 1 0 表 活 載作用下梁端剪力及柱軸力（ kN） 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 A柱 B 柱 VAB=VBA VBC=VCB VAB=﹣ VBA VB=VC VAB VBA VCB N 頂 =N 底 N 頂 =N 底 4 0 3 0 2 0 1 0 7 內(nèi)力組合 29 7 內(nèi)力組合 結(jié)構(gòu)抗震等級 抗震等級是構(gòu)件計算和抗震措施確定的標(biāo)準(zhǔn)， 可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素 來確定。 該框架結(jié)構(gòu) 高度 小于 24m， 抗震設(shè)防烈度為 7 度 ， 故抗震等級為 三 級。 框架的內(nèi)力組合 （ 1）作用效應(yīng)組合 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用期間，可能遇到同時承受永久荷載和兩種以上可變荷載的情況。但這些荷載同時都達到它們在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的最大值的概率較小，且對某些控制截面來說，并非全部可變荷載同時作用時其內(nèi)力最大，因此應(yīng)進行荷載效應(yīng)的最不利組合。 永久荷載控制的組合 + （ ）可變荷載控制的組合 + （ ） 地震作用下的不利組合 + (SGEk=SGk+) （ ） （ 2）為了便于施工和提高框架結(jié)構(gòu)的延性。對豎向荷載作用下的梁端負(fù)矩進行調(diào)幅。對現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)條幅系數(shù)可取 ~（取 ） （ 3）承載力抗震調(diào)整系數(shù) 抗震設(shè)計中采用的材料強度設(shè)計值應(yīng)高于非抗震設(shè)計時的材料強度設(shè)計值。但為了應(yīng)用方便，在抗震設(shè)計中仍采用非抗震設(shè)計時的材 料強度設(shè)計值，而是通過引入承載力抗震調(diào)整系數(shù) RE? 來提高其承載力。查抗震設(shè)計規(guī)范表 表 承載力抗震調(diào)整系數(shù) REg 受彎梁 偏壓柱 受剪 受拉 軸壓比 軸壓比 框架梁內(nèi)力組合 梁內(nèi)力控制截面一般取兩端支座截面及跨中截面。支座截面內(nèi)力有支座正、負(fù)彎矩及剪力，跨中截面一般為跨中正截面。 梁支座負(fù)彎矩組合的設(shè)計值 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 30 非抗震設(shè)計： M=(+) M=(+MQK) 抗震設(shè)計 ： M=(+) 梁支座正彎矩組合的設(shè)計值 抗震設(shè)計： M= 梁端剪力 非抗震設(shè)計： V=+ V=+VQK 抗震設(shè)計時框架梁端剪力設(shè)計值的調(diào)整計算 V=η vb lrbbnMMl+ +VGb （ ） 注： ln 梁 的凈跨。 η vb梁端剪力增大系數(shù)， 抗震等級三 級取 。 VGb梁 的重力荷載代表值 .irbbMM梁的左右端截面組合的彎矩設(shè)計值 梁跨間最大正彎矩組合的設(shè)計 抗震設(shè)計時，梁跨間最大彎矩應(yīng)是水平地震作用產(chǎn)生的跨間彎矩與相應(yīng)的重力荷載代表值產(chǎn)生的跨間彎矩的組合。由于水平地震作用可能來自左右兩個方向，因而應(yīng)考慮兩種可能性，分別求出跨間彎矩，然后取較大者進行截面配筋計算 1 層： AB跨梁 q1= =q2= （ + ） = kN/m 左 震： VA= （ + ） /+1/2 + （ ）/2 = 0 Mmax= MGE = （ + ） = m REg Mmax = =m 右 震： 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 31 VA=（ +） /+1/2 +（ ） /2 = Mmax= MGE = (+ )= m REg Mmax = =m 剪力計算： AB 凈跨 = 左震： Vbl=MBl邊 =+ ()/2= m MBr邊 =+ ()/2=m 右震： Vbl=MBl邊 =+ ()/2=m MBr邊 =+0 .55/2=m 左震 ： MBl邊 + MBr邊 =+= kNm ＜ 右震 MBl邊 +MBr=+= kNm VGb=[ + ]= 則 V 右 =( +)= REg V 右 = = V 左 =( +)= REg V 左 = = BC 跨梁 q1= =q2= （ + ） = kN/m 左 震： VA= 2/+1/2 + （ ）/4 = kN 0 Mmax = MGE = （ + ） = m REg MMAX= =m