【導讀】型鋼板-鋼筋混凝土組合板。本設計主要進行了結構方案中第2軸橫向框架的抗震設計、縱向框架—支撐的抗震設計。然后采用彎矩二次分配法計算豎向荷載作用下結構內力。進行內力組合，選取最不利的內力進行框架梁、框架柱、節(jié)點以及基礎的設計。結構方案中的室內樓梯的設計，完成了平臺板、梯段板、平臺梁等構件的內力計算。本設計充分體現(xiàn)了鋼結構的如下幾個特點：強度高，重量輕，工期短。進行綜合全面的科學性考慮，做到了節(jié)約資源，保護環(huán)境，技術先進，安全適用，經(jīng)濟合理。

　　

【正文】 2020 年 21 5 4 3 2 1 表 89 中柱 （ B、 C 軸） 柱端彎矩 層 mh/ )/( mkNDik ???? ? )/( mkNDi ???? ? kNVi / kNVik/ y )/( mkNMc ?上 )/( mkNMc ?下 5 4 3 2 1 框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力計算 根據(jù)節(jié)點 平衡，由柱端彎矩求兩端彎矩。兩端按其線剛度分配。 )M()M(KK K ,ci,c,ci,cbbb iABib MMM 上下上下左右左左 ????? ? LMMM iBi右左）（上下上下左右右右bbBCAB,ci,cA,ci,cbbbMMV)M()M(KK K??????? ? 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書 2020 年 18 表 810橫向框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力 由于本結構的自振周期 , ssT ?? 故柱軸力不予修正。 層 L A 軸柱 AB 跨 A 軸 L B 軸柱 BC 跨 B 軸柱 下cM 上cM AB? 左bM 右bM ABV AN 下cM 上cM BC? 左bM 右bM BCV BN 5 6 3 4 6 3 3 6 3 2 6 3 1 6 3 9 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書 2020 年 19 圖 82 地震作用下橫向框架內力圖 地震作用下框架內力圖 橫向內力圖如圖 82所示 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書 2020 年 20 側移剛度計算 支撐布置在 A軸和 D軸框架各一道。每道支撐的豎向布置如下圖。 圖 83 支撐豎向布置圖 中心支撐桿件的選取 本設計中心支撐桿件采用 H型鋼截面，按拉桿設計。設防烈度 7度時，要求支撐桿件的長細比200?? 中心支撐桿件的計算 長度：按拉桿設計時，支撐平面內取端節(jié)點中心到支撐交叉點的距離，支撐平面外取 ldl?0 。 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書 2020 年 21 表 811 中心支撐桿件截面參數(shù) 層 規(guī)格 重量 mkm 面積 ?cm 回轉半徑 cm 支撐桿件長度 mm ?x ?y ix iy 5 128202000 ???H 6847 4 128202000 ???H 6847 3 128202000 ???H 6847 2 128202000 ???H 6847 1 128202000 ???H 8485 中心支撐（ X型）的等效側移剛度lAED bbxb ?cos?? AE bb, 支撐桿件的彈性模量和界面面積 ? 支撐的水平傾角 l 框架柱軸線距離 圖 84 支撐尺寸圖 表 812 中心支撐（ X 型）的等效側移剛度 層 2/mmAb mmNEb // ???? ml ?cos mkND ijxb ???? ?(, mkND ixb ???? ?(, 5 4 3 2 1 注：縱向框架的水平地震作用下結構分析計算略。 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書 2020 年 22 框架結構的縱向側移剛度 本設計縱向框架梁與柱按剛結考慮，框架縱向側移剛度計算方法同前，具體計算見表 1表 14。 表 813 框架結構的縱向側移剛度 層 柱子類別 h/m ∑k b/ (10 4KNm) kc/ (10 4KNm) ＿ K α Dkj,ij/ (10 4KNm) ∑D kj/10 4 KNm 2— 5 中框架 中柱（ 20根） 邊柱（ 4根） 邊框架 中柱（ 20根） 邊柱（ 4根） 1 中框架 中柱（ 20根） 邊柱（ 4根） 邊框架 中柱（ 20根） 邊柱（ 4根） 表 14 框架結構的縱向側移剛度 層 Dxb,i(10 4KN/m) Di(10 4KN/m) Dj=Dxb,i+Dkj,i(10 4KN/m) 5 4 3 2 1 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書 2020 年 23 結構的自震周期（縱向） 結構自震周期 T1計算方法同前，具體計算如表 815所示。 表 815 結構自震周期 T1計算（縱向框架） 層 Gi/KN ∑G i/KN Di/(10 4KN/m) 層間相對位移 δ=∑Gi/Di/m ui/m 5 4 3 2 1 suT n ????? ? 縱向水平地震作用分析 采用底部剪力法計算水平地震作用 設防烈度 7 度，設計基本加速度植為 （第一組），則 。 ?? Ⅲ類場地，sTsTTsT ggg , 1 ?????? ，阻尼比 ?。 )()(11)(9 1 m a x1221????????????????????????????????????????TT g (2) 結構總水平地震作用： ssT KNGF eqEK ???? ?????? 故需要考慮頂部附加水平地震作用。 0 5 1 3 1 1 ?????? Tn? 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書 2020 年 24 頂部附加地震作用 KNFF EKn 2 5 80 5 1 3 ????? ? 各層水平地震作用標準值及樓層剪 力的計算方法同前，具體計算見表 表 816 樓層地震剪力計算 層 hi/m Hi /m Gi/KN ???nj jj ii HGHG FEK(1δ n)/KN △F/KN Fi/KN Vi/KN 5 4 — 3 — 2 — 1 — 樓層地震剪力調整 按抗震規(guī)范規(guī)定：各樓層地震剪力 ???nij ii GV ?，剪力系數(shù) ?? ，具體計算結果見表 7： 表 817 樓層地震剪力調整 層 Vi/KN Gi/KN ∑G i/KN λ∑G i/KN 備注 5 滿足 4 滿足 3 滿足 2 滿足 1 滿足 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書 2020 年 25 樓層地震剪力作用下結構縱向側移 地震作用下結構縱向側移計算 表 818 地震 作用下結構縱向側移 層 mhi kNVi mkNDi mDVu iii ? muu ni i???? iihu ??c? 5 3001 4 3 2 1 從表計算可知iihu ? ??c? ，滿足要求。 結構的地震縱向力如圖所示 。 圖 85 結構的縱向地震剪力 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書 2020 年 26 支撐內力計算 本結構共設四道支撐，因此每道支撐所承擔的地震剪力為每層支撐所受總剪力的 1/4，支撐桿件的拉力按桁架結構計算。 縱向框架承擔的地震剪力 ： ii iKJiKJ VDDV ?? , 支撐承擔的地震剪力 ： ii ixbixb VDDV ?? , 支撐斜桿的內力（拉力） ： ?c os144 , ???? ixbdixbd VllVN 表 819 支撐所承擔的地震剪力 層 Vi/KN )10/( 4 mkNDi ?? )10/( 4 mkNDKJ ?? kNV iKj /. mkND iXb /10/ 4. ? kNV iXb /. 5 4 3 2 1 表 820 支撐桿件的內力 層 KNV iXb /. ml mld kNNd/ 5 4 3 2 1 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書 2020 年 27 9 豎向荷載作用下框架內力分析下框架內力分析 橫向框架在豎向荷載作用下的內力分析采用彎矩二次分配法。彎矩二次分配法是一種近似方法計算。即將各節(jié)點的不平衡彎矩同時作分配和傳遞，分配兩次傳遞一次。 豎向荷載匯集及框架計算 1. 屋面 （ 1） 屋面恒荷載 1） 框架梁自重。邊跨（中跨）橫向框架梁自重： mKNgk /? ,由于框架梁自重很小，為簡化計算將其折算為集中荷載（下同）： KNg k ???邊 KNg k 5 8 6 ???中 2） 縱向次梁自重： mkNg k /39。 1 ? kNR gk 39。 ???? 3)屋面板荷載。屋面板傳至次梁的恒荷載： 邊跨： mKNg k / ???? mKNR gk / ???? KNP gk ???“ 中跨： mKNg k / ??? mKNR gk / ???? mkNP gk / ???“ 4） 橫向框架梁所受的集中 /均布荷載（次梁按簡支梁考慮）。 邊跨： kNPPPp gkgkgkk ????????? 中跨： kNPPPp gkgkgkk ????????? （ 2） 屋面活荷載（不上人屋面）： ??? mkN/. 邊跨： mkNq k / ??? 中