【導(dǎo)讀】給排水和相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識。本組畢業(yè)設(shè)計題目為《鄭州市某教學(xué)樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)。在畢設(shè)前期，我溫習(xí)了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《鋼筋混凝土》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)。計》等知識，并借閱了《抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》等規(guī)范。了任務(wù)，在此表示衷心的感謝。在設(shè)計中，一方面要把所學(xué)的知識運用到設(shè)計、施工?；鹨蠛凸芾碜詣踊礁?，需要各工種交叉配合。在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料。鞏固了專業(yè)知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進(jìn)行內(nèi)力組合的。計算時，進(jìn)一步了解了Excel。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD，TArch,Pkpm等相關(guān)設(shè)。以上所有這些讓我們從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求，同時。也擴(kuò)大了學(xué)生對非本專業(yè)知識面的了解。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。在確定框架布局之。接著計算豎向荷載

　　

【正文】 43 層 q (KN/m) l (m) ql/2 (KN) /Ml? (KN) 2EMqlV l??? 2F MqlV l??? 4 3 2 1 重力荷載代表值下 FG 跨梁端剪力計算 表 44 層 q (KN/m) l (m) ql/2 (KN) /Ml? (KN) 2FMqlV l??? 2G MqlV l??? 4 0 3 0 2 0 1 0 重力荷載代表值作用下 V值圖 44（ KN） 重力荷載代表值下 E柱軸向力計算 表 45 層 截面 橫梁傳剪力 縱墻重 縱梁重 縱梁上板恒載 縱梁上板活載 柱重 N （ KN） 柱軸力（ KN） 4 1_1 2_2 3 3_3 4_4 2 5_5 6_6 1 7_7 8_8 重力荷載代表值下 F柱軸向力計算 表 46 層 截面 橫梁傳剪力 右梁傳剪力 縱梁重 縱梁上板恒載 縱梁上板活載 柱重 N （ KN） 柱軸力（ KN） 4 1_1 2_2 3 3_3 4_4 2 5_5 6_6 1 7_7 8_8 重力荷載代表值下的軸力圖 45（ KN） 5 內(nèi)力計算 為簡化計算，考慮如下幾種單獨受荷情況： ⑴ 恒載作用； ⑵ 活荷載作用于 E～ F軸跨間； ⑶ 活荷載作用于 G～ J軸跨間； ⑷ 地震荷載作用 框架在豎向荷載作用下，可采用分層法、迭代法、 UBC 法等方法計算其內(nèi)力。本設(shè)計中，對于（ 1）、（ 2）、（ 3）等 3種豎向荷載作用，采用二次分配法。 框架在水平荷載作用下，可采用反彎點法、 D值法、門架法等方法計算其內(nèi)力。本設(shè)計對于第（ 4）種情況，采用 D值法計算內(nèi)力。 在內(nèi)力分析前，還應(yīng)計算節(jié)點各桿的彎矩分配系數(shù)以 及在豎向荷載作用下各桿端的固端彎矩。 ㈠ 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計算 由前述的剛度比可根據(jù)前面已經(jīng)計算的方法可以得出： 當(dāng)已知框架 M圖求 V 圖以及求 N圖時，可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)取脫離體的方法。如已知桿件（梁或柱）兩端的彎矩， 其剪力： ? ?? ?00//lk lk ijk jikrk rk ijk jikV V M M lV V M M l? ? ?? ? ? 式中 00,lk rkVV—— 簡支梁支座左端和右端的剪力標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)梁上無荷載作用時，000lk rkVV??，剪力以使所取隔離體產(chǎn)生順時針轉(zhuǎn)動為正； ,ijk jikMM—— 梁端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，以繞桿端順時針為正，反之為負(fù)。 已知某節(jié)點上柱傳來的軸力 N 和左、右 傳來的剪力 Vl、 Vr時，其下柱的軸力： l u l rN N V V? ? ? 式中 ,luNN以壓力為正，拉力為負(fù)。 內(nèi)力組合 各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后，根據(jù)最不利又是可能的原則進(jìn)行內(nèi)力組合。當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響時 ，應(yīng)在內(nèi)力組合之前對豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)幅。當(dāng)有地震作用時，應(yīng)分別考慮恒荷載和活荷載有可變荷載效應(yīng)控制的組合、由永久荷載效應(yīng)控制的組合及重力荷載代表值與地震作用的組合，并比較三種組合的內(nèi)力，取最不利者。由于構(gòu)件控制截面的內(nèi)力值應(yīng)取自支座邊緣處，為此，進(jìn)行組合前，應(yīng)先計算各控制截面處的內(nèi)力值。 梁支座邊緣處的內(nèi)力值按式： 2bM M V??邊 ，2bV V q??邊 計算 柱上端控制截面在上層的梁底，柱下端控制截面在下層的梁頂。按軸線 計算簡圖算得的柱端內(nèi)力值，宜換算成控制截面處的值。為了簡化起見，也可采用軸線處內(nèi)力值，這樣算得的鋼筋用量比需要的鋼筋略微多一點。 因為建筑高度為 米≤ 30 米，根據(jù)抗震規(guī)范確定框架的抗震等級為三級。對于框架梁，其梁端截面組合的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整： ? ? /lrV b b b n G bV M M l V?? ? ? vb? —— 梁端剪力增大系數(shù)。一級取 ，二級取 ，三級取 。 對于框架柱組合的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整： ? ? /btV c c c nV M M H??? vc? —— 柱剪力增大系數(shù)，一級取 ，二級取 ，三級取 。 一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)分別乘以增大系數(shù)、 和 。底層柱縱向鋼筋宜按上、下端的不利情況配置。 一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層和柱軸壓比小于 者及框支梁與框支柱的節(jié)點外，柱端組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求： cbMM???? cM? —— 節(jié)點上、下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩值之和，上、下柱端的彎矩設(shè)計值，可按彈性分析分配； bM? —— 節(jié)點左、右柱端截面反時針或順時針方向組合的彎矩值之和，一級框架節(jié)點左、右梁端均為負(fù)彎矩時，絕對值較小的彎矩應(yīng)取零； c? —— 柱端彎矩增大系數(shù)，一級取 ，二級取 ，三級取 。 梁端剪力最不利內(nèi)力組合 第四層： 表 51 截面 LM RM nL GEV 1 .2 LR GEnMMVVL?? ? ? EF左 —— EF右 —— FG左 —— FG右 —— GJ左 —— GJ右 —— 第三層： 表 52 截面 LM RM nL GEV 1 .2 LR GEnMMVVL?? ? ? EF左 —— EF右 FG左 FG右 GJ左 GJ右 —— 第二層： 表 53 截面 LM RM nL GEV 1 .2 LR GEnMMVVL?? ? ? EF左 EF右 FG左 FG右 GJ左 GJ右 第一層： 表 54 截面 LM RM nL GEV 1 .2 LR GEnMMVVL?? ? ? EF左 EF右 FG左 FG右 GJ左 GJ右 梁跨中彎矩最不利內(nèi)力組合 梁跨中彎矩最不利內(nèi)力組合 截面 4EF 4FG . 3 1 . 2E K G EMM ? 跨中截面彎矩組合過程如下 ,以 4— GH為例： 1 ()2E G E G F E G E FqlR M M M Ml? ? ? ? ? 1 ( 132 .08 62 )2 KN?? ? ? ? ?? . 2m a x 2 G G F E GRM M Mq? ? ? 28 8 . 4 7 7 5 . 6 1 6 2 1 3 1 . 1 7 .2 2 7 . 0 3 K N m? ? ? ?? 4—— FG： 1 ()2 1 1 104 .6 2 H G J G H E H E JqlR M M M MlKN? ? ? ? ??? ? ? ? ???（ ） 2m a x 21 8 .8 6 1 0 4 .6 6 7 .31 8 .4 4 .JG H E HRM M MqKN m? ? ?? ? ??? 4—— GF： 1 ()2 1 132 .08 622 J G K G J E J E KqlR M M M MlKN? ? ? ? ??? ? ? ? ???（ ） 2m a x22 2 .KG J E JRM M MqK N m? ? ?? ? ???? 用同樣的方式可以求出其他截面的跨中最不利彎矩值： 截面 3EF 3FG . 3 1 . 2E K G EMM ? 截面 2EF 2FG . 3 1 . 2E K G EMM ? 截面 1EF 1FG . 3 1 . 2E K G EMM ? 框架柱的內(nèi)力組合： 取每層柱頂和柱底兩個控制截面，組合結(jié)果如下表： 橫向框架 E 柱彎矩和軸力組合 層次 截面 內(nèi)力 SGk調(diào)幅后 SQk調(diào)幅后 SEk（ 1） SEk（ 2） γ Re[（ SGk+） ? 1. 3SEk] + + Mmax M M 1 2 N Nmin Nmax 4 柱頂 M N 柱底 M N 3 柱頂 M N 柱底 M N 2 柱頂 M N 柱底 M N 1 柱頂 M 326 326 N 柱底 M N 1004 橫向框架 F 柱彎矩和軸力組合 層次 截面 內(nèi)力 SGk調(diào)幅后 SQk調(diào)幅后 SEk（ 1） SEk（ 2） γ Re[（ SGk+）? ] + + Mmax M M 1 2 N Nmin Nmax 4 柱頂 M N 柱底 M 69 69 N 3 柱頂 M N 柱底 M N 2 柱頂 M N 柱底 M N 1 柱 M 頂 N 柱底 M N 框架梁的內(nèi)力組合： 結(jié)構(gòu)抗震等級： 根據(jù)《抗震規(guī)范》，本方案為二級抗震等級。 框架梁內(nèi)力組合： 本方案考慮了三種內(nèi)力組合，即 +， SGk + SQk 及 +。 考慮到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性內(nèi)力重分布的性質(zhì)，在豎向荷載下可以適當(dāng)降低梁端彎矩，進(jìn)行調(diào)幅（調(diào)幅系數(shù)取 ），以減少負(fù)彎矩鋼筋的擁擠現(xiàn)象。 η vb梁端剪力增大系數(shù)，二級取 。 各層梁的內(nèi)力組合和梁端剪力調(diào)整結(jié)果如下表： 層次 截面位置 內(nèi)力 SGk調(diào)幅后 SQk調(diào)幅后 SEk(1) SEk γ Re[（ SGk+）+] + + γ ReMmax V=γ Re[ η vb（ M lb +M rb） /ln +V Gb] 1 2 4 A M V B 左 M V B 右 M V 3 A M V B 左 M V B 右 M V 2 A M