【導(dǎo)讀】念，突出“以人為核心”的設(shè)計(jì)理論，本結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)，平面靈活，使用性強(qiáng)，從結(jié)構(gòu)上做到為人們創(chuàng)造方便舒適的辦公空間。本次設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓面采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。基礎(chǔ)根據(jù)場(chǎng)地情況選擇淺。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，首先是根據(jù)建筑技術(shù)、使用條件、場(chǎng)地條件和抗震設(shè)計(jì)等要求，合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置和基礎(chǔ)形式等，繪制結(jié)構(gòu)布置圖；然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，求水平地震作用的時(shí)候采用底部剪力法。AutoCAD或天正完成繪圖，利用Excel、word等完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及其他內(nèi)容的編寫(xiě)。恒荷載計(jì)算……………………風(fēng)荷載計(jì)算……………………活荷載作用下內(nèi)力計(jì)算……6內(nèi)力組合……………………7框架梁柱截面設(shè)計(jì)…………

　　

【正文】 梁固端彎矩計(jì)算： 頂層 : MAB=MBA= m MBC= m 其它層： MAB=MBA= m MBC= m （ 1） 頂層內(nèi)力計(jì)算過(guò)程見(jiàn)圖 圖 活荷載頂層彎矩分配圖 （ 2） 標(biāo)準(zhǔn) 層內(nèi)力計(jì)算過(guò)程見(jiàn)圖 圖 活荷載標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分配圖 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 （ 3） 底 層內(nèi)力計(jì)算過(guò)程見(jiàn)圖 圖 活荷載底層彎矩分配圖 表 節(jié)點(diǎn)處不平衡彎矩分配計(jì)算表（ kNm? ） 層號(hào) 5 4 3 2 1 邊節(jié)點(diǎn) 彎矩 上柱 0 下柱 梁 中節(jié)點(diǎn) 彎矩 上柱 0 下柱 左梁 右梁 活荷載作用下跨中彎矩如下圖所示： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 頂層跨中彎矩分別為： 圖 頂層邊跨、中跨跨中彎矩圖 其它層跨中彎矩分別為： 圖 其他層邊跨、中跨跨中彎矩 圖 圖 活 荷載作用下框架彎矩圖（ kNm? ） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 考慮梁端彎矩調(diào)幅， 采用調(diào)幅系數(shù) ?? 圖 框架梁在活荷載作用下經(jīng)調(diào)幅后的彎矩 （ kNm? ） 圖 活荷載作用下框架梁剪力圖（ kN） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 表 活 荷載作用下柱軸力計(jì)算表 層號(hào) 5 4 3 2 1 邊 柱 豎向力 /kN 梁剪力 /kN 柱軸力 /kN 中 柱 豎向力 /kN 左剪力 /kN 右剪力 /kN 9 9 9 9 柱軸力 /kN 187 圖 活荷載作用下框架軸力圖 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 （ 1） 風(fēng)荷載下框架柱剪力計(jì)算 由圖 風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖和表 框架柱橫向側(cè)移剛度 D 值可以得到下表 表 風(fēng)荷載作用下柱端剪力計(jì)算表 層號(hào) 5 4 3 2 1 mkND //? kNV/i 邊柱 mkNDi // ?DD/ kNVWi/ 中柱 mkNDi // ?DD/ kNVWi/ （ 2） 框架柱反彎點(diǎn)高度計(jì)算 框架 柱反彎點(diǎn)高度 計(jì)算公式 為： yh =(y0＋ y1＋ y2＋ y3)h 二層及以上 每層 框架 柱的上下橫梁線剛度比 均 為定值， 且 各層層高都相同， 所以上式中的修正值 y1=y2=y3= 0， y0通過(guò)查表求得 表 柱反彎點(diǎn)計(jì)算表 層數(shù) 層高 h（ m） 柱號(hào) K y0 y =y0h(m) 5 邊柱 A 中柱 B 4 邊柱 A 中柱 B 3 邊柱 A 中柱 B 2 邊柱 A 中柱 B 1 邊柱 A 中 柱 B （ 3） 計(jì)算框架梁柱端彎矩 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 表 梁、柱各端彎矩值 樓 層 層高 (m) 各層柱 剪力值 柱反彎 點(diǎn)高度 柱端 柱號(hào) 彎 矩 ( kNm ) 邊跨梁 端彎矩 中跨梁 端彎矩 邊柱 中柱 邊柱 中柱 邊柱 中 柱 左 端 右 端 左 端 右 端 5 上端彎矩 下端彎矩 4 上端彎矩 下端彎矩 3 上端彎矩 下端彎矩 2 上端彎矩 下端彎矩 1 上端彎矩 下端彎矩 由以上計(jì)算結(jié)果可以得到風(fēng)荷載作用下框架梁柱彎矩圖如下： 圖 風(fēng)荷載作用下框架梁柱彎矩圖（ KN m） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 表 風(fēng)荷載作用下梁端剪力 與 柱 軸向力計(jì)算表 層號(hào) 5 4 3 2 1 邊梁 彎矩 //kNm 剪力 /kN 中梁 彎矩 //kNm 剪力 /kN 邊柱軸力 /kN 中柱軸力 /kN 圖 風(fēng)荷載作用下框架梁柱剪力軸力 圖（ KN） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 6 內(nèi)力組合 梁柱內(nèi)力組合 根據(jù)以上內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，即可進(jìn)行框架梁柱各控制截面上的內(nèi)力組合，其中梁的控制截面為梁端柱邊及跨中。由于對(duì)稱性，每層有五個(gè)控制截面。柱則分為邊柱和中柱，每個(gè)柱每層有兩個(gè)控制截面，即各層柱的上下端截面。 框架結(jié)構(gòu)的控制截面如下圖所示： 圖 框架結(jié)構(gòu)梁柱控制截面位置圖 在 可變 荷載作用下由于柱相鄰上、下層 的可變 荷載的影響， 因此， 柱 的 控制截面內(nèi)力需 要 疊加。內(nèi)力組合過(guò)程如下 列 表所示。 以下為 內(nèi)力組合 的 符號(hào)規(guī)定： 彎矩：梁 ： 上側(cè)受拉 取 負(fù) 值 ， 下側(cè)受拉 取 正 值。 柱 ： 以 柱左側(cè)受拉 為正， 以柱右側(cè)受拉 為負(fù) 。 剪力：以繞桿件順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正 ； 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為負(fù) 。 軸力：受拉為 負(fù) ； 受壓為 正 。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 各層梁的內(nèi)力組合見(jiàn)附 表 1，邊柱的內(nèi)力組合見(jiàn)附 表 2， 中柱的內(nèi)力組合見(jiàn)附 表3。 梁柱的內(nèi)力調(diào)整 框架結(jié)構(gòu) 的內(nèi)力調(diào)整原則 為 ： 強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn) 弱 構(gòu)件的 原則 ，對(duì) 以上 得到 的內(nèi)力組合的各 表 的 計(jì)算 的 設(shè)計(jì)值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 1. 強(qiáng)柱弱梁的要求 本框架 為 三級(jí)框架， 梁柱節(jié)點(diǎn)處柱端彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求 ： ∑Mc = ηc ∑Mb 公式注釋： （ 1） ∑Mc： 為節(jié)點(diǎn)上下柱端截面 逆 時(shí)針或 者 順時(shí)針?lè)较蚪M合 時(shí) 的彎矩設(shè)計(jì)值之和 ； （ 2） ∑Mb： 為節(jié)點(diǎn)左右梁端截面 逆 時(shí)針或 者 順時(shí)針?lè)较蚪M合 時(shí) 的彎矩設(shè)計(jì)值之和，節(jié)點(diǎn)左右梁端的彎矩均為負(fù) 值 時(shí)，絕對(duì)值較小的彎矩應(yīng)取零 ； （ 3） ηc的 取 值 方法 ：抗震等級(jí)為 三級(jí) 的 框架 結(jié)構(gòu)的 ηc取 值是 。 梁柱節(jié)點(diǎn)處柱端彎矩調(diào)整 值 計(jì)算表如下表所示： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 表 梁柱節(jié)點(diǎn)處柱端彎矩調(diào)整計(jì)算（彎矩單位： KN m） 節(jié)點(diǎn) 組合類別 Mc 上 Mc 下 ∑Mc Mbl Mbr ηc∑Mb Mtc 上 Mtc 下 A1 G＋ E 0 A1 G－ E 0 B1 G＋ E B1 G－ E A2 G＋ E 0 A2 G－ E 0 B2 G＋ E 6 B2 G－ E A3 G＋ E 0 A3 G－ E 0 B3 G＋ E B3 G－ E A4 G＋ E 0 A4 G－ E 0 B4 G＋ E B4 G－ E A5 G＋ E 0 0 0 A5 G－ E 0 0 0 B5 G＋ E 0 0 B5 G－ E 0 0 Mtc 上 = Mc 上 /∑Mc ηc ∑Mb Mtc 下 = Mc 下 /∑Mc ηc ∑Mb G 是 重力荷載 作用下 ， E 是 地震荷載作用 下 。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 底層柱下端截面的彎矩設(shè)計(jì)值如下： 三級(jí)框架底層柱柱底截面彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以 的增大系數(shù) 。 A 柱 ： 在 G＋ E 組合下， MC = = m； 在 G－ E 組合下， MC = （－ ） = － m。 B 柱：在 G＋ E 組合下， MC = =m； 在 G－ E 組合下， MC = （－ ） = － m。 （一） 框架梁剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整 一 、二、三級(jí)的框架梁和抗震墻的連梁，其梁端剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整如下： V =η vb (Mbl＋ Mbr)/Ln ＋ VGb 公式注釋： （ 1） VGb—— 梁在重力荷載代表值的作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值， VGb = (恒荷載 ＋ 活荷載 ) Ln 21 [其中， Ln為凈寬 ] （ ） （ 2） Mbl、 Mbr—— 分別是梁左右端逆時(shí)針或者順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩的設(shè)計(jì)值（ KN m） （ 3）η vb—— 梁端剪力增 大系數(shù)，三級(jí)框架取 。 梁端剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整如下表 所示： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 43 梁端剪力的設(shè)計(jì)值調(diào)整計(jì)算表 （二） 框架柱剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整 三級(jí) 的 框架柱端 部 組合 的 剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整： nbctcVC /)(η HMMV ?? 公式注釋： （ 1） Hn —— 柱的凈高 ； 桿件 組合 VGb Ln Mbl Mbr η vb(Mbl+Mbr)/ln V 左 右 左 右 A1B1 左震 右震 A2B2 左震 右震 6 A3B3 左震 右震 A4B4 左震 右震 A5B5 左震 右震 B1C1 左震 右震 B2C2 左震 右震 B3C3 左震 右震 B4C4 左震 右震 B5C5 左震 右震 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 （ 2） bctc MM、 —— 分別是 柱的上下端 逆時(shí)針或者順時(shí)針?lè)较?截面 組合的彎矩的設(shè)計(jì)值（ KN m） ； （ 3）η vc—— 柱剪力增大系數(shù)；對(duì)于三級(jí)框架取 。 柱 端剪力設(shè)計(jì)值 的 調(diào)整如下 表 所示 ： 柱 端剪力的設(shè)計(jì)值調(diào)整計(jì)算表 桿件 組合 Hn(m) Mct() Mcb() V=η vc(Mcb+Mct)/Hn(KN) 上 下 A1A1 左震 右震 A2A2 左震 右震 A3A3 左震 右震 A4A4 左震 右震 A5A5 左震 右震 B1B1 左震 右震 B2B2 左震 右震 B3B3 左震 右震 B4B4 左震 右震 B5B5 左震 右震 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 45 7 框架梁、柱截面設(shè)計(jì) 框架梁的截面設(shè)計(jì) 正截面受彎承載力計(jì)算 本設(shè)計(jì)為現(xiàn)澆 混凝土 框架結(jié)構(gòu)，樓板與梁澆注在一起形成 T形截面梁。當(dāng)承受負(fù)彎矩時(shí)，翼緣（板）受拉，由于 混凝土 在極限承載力狀態(tài)下時(shí)帶裂縫工作，其抗拉承載力極小，盡管翼緣面積較大，但仍按梁寬為 b的矩形截面計(jì)算；當(dāng)承受正彎矩時(shí)，翼緣受壓，須按 T形截面計(jì)算， 根據(jù) 《混凝土 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，本設(shè)計(jì)中翼緣寬度 ｝，｛fn0f h12bsbl31m i nb ?????，受彎構(gòu)件正截面承載力抗震調(diào)整系數(shù) REγ 為 。 梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)選用 C30， fc = N/mm2 ,ft = N/mm2 ,α 1 =； 鋼筋選型： 縱向受力鋼筋選用 HRB400 級(jí)， fy = f＇ y =360 N/mm2