【導(dǎo)讀】本工程為四川市資陽市第一中學(xué)教學(xué)樓。本工程總建筑面積約6000㎡。建筑主體結(jié)構(gòu)5層，總高度，室內(nèi)外高差為。建筑立面規(guī)整，除正門為玻璃門外，其余均采用實(shí)木門，窗。本工程結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，框架梁柱混凝土強(qiáng)度等。級(jí)為C30，1-5層柱的尺寸選用500mm×500mm，梁的尺寸選用300mm×700mm，梁、柱主筋選用HRB335，箍筋選HPB235，板受力鋼筋選用HRB335。地質(zhì)條件良好，經(jīng)濟(jì)符合要求。設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵守我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范，計(jì)算中包括荷載。計(jì)算，內(nèi)力組合等。

　　

【正文】 y 按下式確定。本設(shè)計(jì)中底層柱需考慮修正值 2y ，第二層柱需考慮修正值 1y 和 3y ，其余柱均無修正。具體計(jì)算過程及結(jié)果見表。 將層間剪力分配到該層的各個(gè)柱子，即求出柱 子的剪力，再由柱子的剪力和反西南科技大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 彎點(diǎn)高度來求柱上、下端的彎矩。 柱端剪力按下式來計(jì)算： 1ijij isijjDVVD?? ? 柱上、下端彎矩 . uijM 、 bijM .按下式來計(jì)算： bij ijM V yh?? (1 )uij ijM V y h? ? ? 321 yyyyy n ???? 式中： ijD — i 層 j 柱的側(cè)移剛度； h 為該層柱的計(jì)算高度； y— 反彎點(diǎn)高度比； ny — 標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度 bk ，和柱的相對(duì)線剛度 ck 的比值，總層數(shù) m ，該層位置 n 查表確定。 1y — 上下梁的相對(duì)線剛度變化的修正值，由上下梁相對(duì)線剛度比值 1? 及 i 查表得。 2y — 上下層層高變化的修正值，由上層層高對(duì)該層層高比值 2? 及 i 查表。 3y — 下層層高對(duì)該層層高的比值 3? 及 i 查表得。 需要注意的是 ny 是根據(jù)表：倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度 ny所查得。 表 （ A 軸） 層 次 層高 ih m/ 層間剪力 iV kN/ 層間剛度 ?jD )//( mmN imD A 軸 1iV k y yh (1y)h M 上 M 下 5 1040716 25018 4 1040716 25018 3 1040716 25018 2 1040716 25018 1 4． 35 776372 16392 表 橫 向框架柱端彎矩計(jì)算（ B 軸） 層 次 層高 ih m/ 層間剪力 iV kN/ 層間剛度 ?jD )//( mmN imD B 軸 1iV k y yh (1y)h M 上 M 下 5 1040716 20327 4 1040716 22102 3 1040716 22102 2 1040716 22102 1 4．35 776372 12294 0． 65 2． 15 （注：表中 M量綱為 mkN? ， V 量綱為 kN。） 西南科技大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 2 地震作用下框架梁彎矩內(nèi)力分析 將上表所列出的表的柱端彎矩制成柱和梁的框架彎矩圖，并根據(jù)柱端 彎矩求出梁的端部彎矩。由節(jié)點(diǎn)平衡條件。梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點(diǎn)左右兩端彎矩之和按左右兩的線剛度比例分配，可求出更多梁端彎矩，進(jìn)而由梁的平衡條件求出梁端剪力。 中柱： ）（上下右左左左 jCijbb bb MK KM ??? ?Cij MK ）（ 上下右左 右右 jCijbb bb MK KM ??? ?Cij MK 邊柱： jCijb MM 上下總 ?? ?Cij M 式中： ij左bM ij右bM 表示第 j 層第 i 節(jié)點(diǎn)左端梁的彎矩和第 j 層第 i 節(jié)點(diǎn)右端梁的彎矩。 左bK 右bK 表示第 j 層第 i 節(jié)點(diǎn)左端梁的線剛度和第 j 層第 i 節(jié)點(diǎn)右端梁的線剛度。 jCM上 1?jCM下 表示第 j 層第 i 節(jié)點(diǎn)上層柱的下部彎矩和下層柱的上部彎矩。 表 梁端彎矩 MAB 層次 柱端彎矩 M 柱端彎矩之和 ?iM MAB 5 — 4 3 2 1 表 MBA MBC計(jì)算 樓層 柱端彎矩 柱端彎矩之和 Kb左 ? ?mKN/ Kb右 ? ?mKN/ MBA ? ?mKN? MBC ? ?mKN? 5 — 10 4 10 4 4 10 4 10 4 3 10 4 10 4 2 10 4 10 4 1 10 4 10 4 西南科技大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 表 樓層 MBA ? ?mKN? MAB ? ?mKN? VAB=VBA ? ?KN MBC ? ?mKN? MCB ? ?mKN? VBC ? ?KN 5 4 3 2 1 由梁柱節(jié)點(diǎn)的平衡條件計(jì)算水平地震作用下的柱軸力，計(jì)算中要注意剪力的實(shí)際方向。 表 水平地震作用下柱軸力計(jì)算 樓層 VAB NA VBA VBC NB NC VCB 5 4 3 2 1 注： 1） 柱軸力的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左地震時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力； 2） 表中 M單位為 mkN? ， V 單位為 kN， N 單位為 kN， l 單位為 m。 水平地震作用 下的框架彎矩圖、梁剪力圖及柱軸力圖見下圖 和圖 圖 左地震作用下框架彎矩圖 )( mkN? 西南科技大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 左地震作用下梁端剪力及柱軸力圖 )(kN 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 地面粗糙程度為 C 類，水平方向風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 KJ16 軸線框架的負(fù)荷 載寬度 B= 基本風(fēng)壓 mkNWo ? ，由荷載規(guī)范所查得 ?s?（迎面風(fēng)）和 ??s? （背面風(fēng)） ??BH , sT ? 。因?yàn)楦叨刃∮?30 米，所以 ?z? 。 表 各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層號(hào) 離地面高度??m z? z? s? 0?2/mKN 下h??m 上h ??m B??m ? ? 2/F 0上下 hhBszzj?? ???? 1 2 3 4 5 風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖畫出 ③ 軸線橫向框架在風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖 西南科技大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 風(fēng)荷載沿房屋高度的分布 )( mkN 圖 等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載（ KN） 西南科技大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的位移計(jì)算 1. 框架梁柱剛度計(jì)算 考慮現(xiàn)澆樓板對(duì)梁剛度的加強(qiáng)作用故對(duì) KJ16 軸線框架梁（中框架梁）的慣性距乘以 。 表 框架梁線剛度計(jì)算 截面 ? ?2mhb? 砼強(qiáng)度等級(jí) 彈性 模量 ? ?4/mKNEc 跨 度 ??ml0 舉行截面慣性矩? ?40mI ? ?4 IIb ? ? ?mKN lIEK bcbi ?? / 0 C30 10 7 10 3 10 3 10 4 0. 50 C30 10 7 10 3 10 10 4 表 框架柱線剛度計(jì)算 層號(hào) 砼強(qiáng)度等級(jí) 截面面積? ?2m 層高??m 慣性距 ? ?4m 線剛度（ Kc） 5 C30 10 3 10 4 4 C30 103 10 4 3 C30 103 10 4 2 C30 103 10 4 1 C30 103 10 4 表 柱側(cè)移剛度 D 值計(jì)算 層號(hào) cK k ? ? ?mKN hkD c/ /122?? 根數(shù) 5 AD 邊柱 10 4 25018 2 BC 中柱 10 4 22412 2 Σ D 94860 4 AD 邊柱 10 4 25018 2 BC 中柱 10 4 22412 2 Σ D 94860 3 AD 邊柱 10 4 25018 2 BC 中柱 10 4 22412 2 Σ D 94860 2 AD 邊柱 10 4 25018 2 BC 中柱 10 4 22412 2 Σ D 94860 1 AD 邊柱 10 4 16392 2 BC 中柱 10 4 12977 2 Σ D 58738 西南科技大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 2. 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算 風(fēng)荷載作用下框架的層間側(cè)移可按式計(jì)算即 ??? ijjj D/?? 式中 j?? — 第 j 層的總剪力標(biāo)準(zhǔn)值 ?ijD — 所有柱的抗側(cè)移剛度之和 j? —— 第 j 層的層間側(cè)移 多層樓板標(biāo)高處的側(cè)移值三該層以下各層層間側(cè)移之和。頂點(diǎn)側(cè)移是所有各層間側(cè)移之和，即 第 j 層側(cè)移 jijj ?? ????1 頂點(diǎn) 側(cè)移 jnj ?? ????1 KJ— 16 號(hào)軸線框架在風(fēng)荷載作用下側(cè)移的計(jì)算過程如下所示 表 風(fēng)荷載作用下框架樓層層間側(cè)移與層高之比計(jì)算 樓層 ? ?KNFj ? ?KNVj ? ?? mKNDij / ? ?mj?? ??mh hj /?? 5 94860 1/55000 4 94860 1/23571 3 94860 1/19412 2 94860 1/16500 1 58738 1/10357 mjnj 0 00 ??? ?? ?? 3. 側(cè)移驗(yàn)算： 對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，樓層層間最大位移與層高之比的限值為 1/550 本框架的層間最大位移與層高之比為 1/166671/。 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算方法同水平地震作用框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用 D 值法。 表 風(fēng)荷載作用下端彎矩及剪力計(jì)算（ A 軸） ? ?KNVj 層次 層高 層間剪力 ? ?KNVi 層間剛度jD imD ?DDij/ ijV K y yh ? ?hy?1 上M 下M 5 94860 25018 3 25 94 4 94860 25018 5 15 57 3 94860 25018 7 15 57 1. 843 2 94860 25018 9 15 57 8 1 58738 163 西南科技大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 5 92 6 9 58 表 風(fēng)荷載作用下柱端彎矩及剪力計(jì)算（ B 軸） ? ?KNVj 層次 層高 層間剪力 ? ?KNVi 層間剛度 jD imD ?DDij/ ijV K y yh ? ?hy?1 上M 下M 5 94860 22412 69 4 94860 22412 49 3 94860 22412 29 2 94860 22412 09 1 58738 12977 65 0． 65 2． 15 4. 梁端彎矩及剪力計(jì)算 （ 1）風(fēng)荷載下梁端彎矩的計(jì)算 由節(jié)點(diǎn)平衡條件，梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點(diǎn)左右梁端彎矩之和按左右梁的線剛度比例分配?？汕蟪龈髁憾藦澗?，進(jìn)而由梁的平衡條件求出梁端剪力。風(fēng)荷載作用下的梁端彎矩式計(jì)算，即 中柱： ? ?jc1jcij MMKK 上下右左左左 ??? ?bbbb KM ? ?jc1jcij MMKK 上下右左右右 ??? ?bbbb KM 邊柱： ? ?jc1jcij MM 上下總 ?? ?bM 式中 Mb 左 i