【導(dǎo)讀】安全等級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度。該教學(xué)樓名為教學(xué)樓，教學(xué)樓采用鋼筋。過(guò)程分為建筑還有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)過(guò)程。算結(jié)果較為準(zhǔn)確，梁柱施工圖運(yùn)用的是平面表示法。手動(dòng)計(jì)算框架內(nèi)容為。荷載匯集、內(nèi)力及內(nèi)力組合計(jì)算、配筋計(jì)算。設(shè)計(jì)中應(yīng)用了大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)，查詢?cè)O(shè)計(jì)規(guī)范與。標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用專業(yè)計(jì)算軟件。本設(shè)計(jì)依據(jù)了國(guó)家相應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，完成了畢。業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所要求的建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 圖 44 風(fēng)荷 載作用下梁剪力及柱軸力圖 負(fù)荷面寬取為 ，各層內(nèi)隔橫墻長(zhǎng) 6m+6m=12m,內(nèi)隔縱墻長(zhǎng) ,外維護(hù)縱墻長(zhǎng) ,各層取上下半層的柱子自重計(jì)入本層。 各層樓面活荷載作用 222. 5k N / m 0. 5 7. 4 m 12 m 3. 5k N / m 0. 5 7. 4 m 3 m 14 9. 85 k N? ? ? ? ? ? ? ? 屋面雪荷載作用 / m m 15m ? ? ? ? 女兒墻（為 1m高， ，兩面抹灰各厚 ） 3325kN / m 1 m 20 kN / m m 2 1 m kN? ? ? ? ? ? ? 樓面板作用 ? ? ? 樓面梁作用 kN / m ( 12 m 2 3 m ) kN? ? ? ? ? 2~4 層墻作用 ?+?= 各樓層處重力荷載代 表值計(jì)算結(jié)果 ++++G ?頂 層 屋 面 板 自 重 及 保 溫 防 水 女 兒 墻 自 重 樓 面 梁 自 重 柱 子 自 重 屋 面 雪 荷 載 作 用 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 + + ++G ?標(biāo) 準(zhǔn) 層 樓 面 板 作 用 樓 面 梁 作 用 標(biāo) 準(zhǔn) 層 隔 墻 作 用 柱 子 自 重 各 層 樓 板 活 荷 載 作 用 + + ++G ?底 層 樓 面 板 作 用 樓 面 梁 作 用 2 層 隔 墻 作 用 柱 子 自 重 各 層 樓 板 活 荷 載 作 用 25 5 . 7 9 k N /m 7 . 4 m 1 5 m 8 . 3 k N /m 7 . 4 m 2 2 9 2 . 5 7 6 k N3 7 . 8 k N 2 4 . 9 7 5 k N 1 1 2 0 . 9 k NG ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 1 4 4 9 9 .5 k N 2 9 2 .5 7 6 k N 2 0 1 k N 1 5 1 .2 k N 1 5 5 .6 1 k N 1 2 9 9 .9 k NG ? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)自振周期計(jì)算 結(jié)構(gòu)自振周期為 1T =（ ~） n= 地震影響系數(shù) : 2 max()g rTT? ? ?? (410) 式中， max? 為水平地震影響系數(shù)的最大值， 7 度區(qū)多遇地震取 。 gT 為特征周期，設(shè)計(jì)地震分組為第二組， ? 類場(chǎng)地土為 ； T 為結(jié)構(gòu)自振周期，取 ； r 為衰減指數(shù)， 2? 為阻尼調(diào)整系數(shù)，當(dāng)阻尼 比 ? = 時(shí)，取 r=， 2? =1 則 ? =2 max()g rTT ??= .3 5 1 0 .0 8 0 .0 5 80 .5?? ? ? ????? 水平地震作用計(jì)算 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表 48 表 48 水平地震力計(jì)算結(jié)果 層數(shù) Hi/m Gi/KN GiHi Fi/KN Vi/KN 5 21 4 3 2 1 ∑ 用底部剪力計(jì)算結(jié)構(gòu)水平地震作用 EG = iG? = eqG = EG = ekF = eqG? = 本工程中 1T = gT =?=，考慮頂部附加 。 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表 49 表 49 水平地震作用下柱端彎矩計(jì)算結(jié)果 層/hi 柱列序號(hào) Di Di之和 Vi Vij K 0y y tijM bijM 5/5 A 7 1 B 5 8 C 5 8 D 7 1 4/4 A 2 6 B 0 1 7 7 C 0 1 7 7 D 2 6 3/4 A 7 0 8 5 B 0 6 9 9 C 0 6 9 9 D 7 0 8 5 2/4 A 0 0 4 4 B 0 0 9 9 C 0 0 9 9 D 0 0 4 4 1/4 A 0 8 1 1 B 5 4 1 2 C 5 4 1 2 D 0 8 1 1 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 框架在水平地震力作用下的彎矩 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下圖 45 ,框架在水平地震力作用下的梁剪力及柱軸力見(jiàn)下 圖 46 豎向荷載作用下框架梁上荷載計(jì)算 本工程結(jié)構(gòu)及荷載分布比較均勻，可以選擇典型平面框架 進(jìn)行計(jì)算，這里僅給軸線 A、 B、 C、 D 框架的內(nèi)力計(jì)算，縱向框架的計(jì)算方法與橫向框架計(jì)算方法相同，這里不再給出。 多層多跨框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力近似按分層法計(jì)算。除底層外，上層各柱線剛度均乘以 進(jìn)行修正，這些柱的傳遞系數(shù)取 1/3，底層柱的傳遞系數(shù)取 1/2。彎矩分配系數(shù)計(jì)算公式 jj jia i???？蚣芄?jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表 410。 圖 45 框架在水平地震力作用下的彎矩圖 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 各層框架上荷載計(jì)算 屋面梁均布荷載 （ 1）邊 跨均布永久荷載 板傳來(lái) kN / m m / m?? 框架梁自重 合計(jì) 圖 46 框架在水平地震力作用下的梁剪力及柱軸力 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 （ 2）中間跨均布永久荷載 梁自重 板傳來(lái) kN / m m / m?? 合計(jì) （ 3）均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 取上人屋面活荷載與雪荷載二者中較大的值，即 22 kN/m m ?? 表 410 框架節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)計(jì)算結(jié)果 層 A軸 B 軸 C 軸 D 軸 下柱 上柱 梁 下柱 上柱 梁右 梁左 下柱 上柱 梁左 梁右 下柱 上柱 梁 5 0 0 0 0 4 3 2 1 15 層梁均布荷載 （ 1）邊跨均布永久荷載 板傳來(lái) 24. 5k N/m 7. 4 m 33 .3 kN/ m?? 框架梁自重 墻自重 合計(jì) 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 （ 2）中間跨均布永久荷載 梁自重 板傳來(lái) 24. 5k N/m 7. 4 m 33 .3 kN/ m?? 合計(jì) （ 3）均布可變荷載 標(biāo)準(zhǔn)值 22 kN/m m ?? 豎向荷載作用下框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 綜合上面的荷載計(jì)算，各層框架梁上計(jì)算得的荷載值，布置在框架梁上，框架梁上的分布荷載如下圖 47 恒荷載作用簡(jiǎn)圖 ，圖 48 活荷載作用簡(jiǎn)圖 所示，其為分別在豎向恒荷載作用下框架梁的荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖和豎向活荷作用下框架梁的荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖。 圖 47 恒荷載作用簡(jiǎn)圖 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 圖 48 活荷載作用簡(jiǎn)圖 豎向荷載作用下框架梁固端彎矩 （ 1）永久荷載作用 下 AB 跨 5 層頂 kN /m ( 6 m ) / 12 148 .23 kN mM ? ? ? ? 14 層 24 7 .3 6 k N /m ( 6 m ) / 1 2 1 4 2 .0 8 k N mM ? ? ? ? CD 跨 5 層頂 kN /m ( 6 m ) / 12 148 .23 kN mM ? ? ? ? 14 層 kN /m ( 6 m ) / 12 148 .23 kN mM ? ? ? ? BC 跨 5 層頂 kN /m ( 3 m ) / 12 kN mM ? ? ? ? 14 層 239. 86 kN /m ( 3 m ) / 12 29. 9 kN mM ? ? ? ? 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 （ 2）可變荷載作用下 AB 跨 214. 8kN /m ( 6 m ) / 12 44. 4 kN mM ? ? ? ? CD 跨 214. 8kN /m ( 6 m ) / 12 44. 4 kN mM ? ? ? ? BC 跨 214. 8kN /m ( 3 m ) / 12 11. 1 kN mM ? ? ? ? 豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 框架梁彎矩計(jì)算 框架梁的設(shè)計(jì)彎矩，把同一開(kāi)口所求得的梁端彎矩進(jìn)行內(nèi)力組合就 得到框架梁端的設(shè)計(jì)彎矩。 框架梁剪力計(jì)算 框架梁的剪力可取該梁為脫離體進(jìn)行計(jì)算，均布荷載可按下式計(jì)算 212 MMqgV l???? (411) 1M ， 2M 分別為兩支座的彎矩。 框架柱彎矩計(jì)算 將各開(kāi)口框架所求得的同一控制截面彎矩進(jìn)行拼合得框架柱的最終彎矩。 框架柱軸力計(jì)算 根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的彎矩分配系數(shù)及框架梁固端彎矩值，進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。 具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下列表 49 至 412。 梁內(nèi)力組合與配筋計(jì)算 組合原理 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，更強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的延性設(shè)計(jì)要求，故對(duì)框架梁剪力設(shè)計(jì)值及框架柱彎矩進(jìn)行調(diào)整 [9]。 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 內(nèi)力組合 通過(guò)以上計(jì)算，已求得 5 軸框架在各情況的內(nèi)力 ，現(xiàn)在以 2 層 A~B 軸之間梁為例，計(jì)算內(nèi)力組合，各截面梁內(nèi)力見(jiàn)表 413。 各截面內(nèi)力組合有以下 4 項(xiàng)： 組合一：① ?+② ?+③ ?? 組合二：① ?+② ??+③ ? 組合三：① ?+② ?? 組合四： [(① +?② ) ?+④ ?] ? 注：組合四的系數(shù) 為承載力抗震力抗震調(diào)整系數(shù) 表 413 各截面梁內(nèi)力 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁端部截面組 合的剪力設(shè)計(jì)值，其中按簡(jiǎn)支梁分析 的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值為 GbV =（ +?） ?6m/2?= 逆時(shí)針彎矩設(shè)計(jì)值為： lM =[(+?) ?+?] ?=rM =[(?) ?+?] ? = 順時(shí)針彎矩設(shè)計(jì)值為： lM =[(?) ?+?] ? =rM =[( kN/m + kN/m ? ) ? + kN/m ? ] ?=框架梁左端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值為 V= ( ) /lrv b n G bM M l V? ?? =?()/6+ = 框架梁右端截面組合剪力設(shè)計(jì)值為 荷 載 永久荷載① 可變荷載② 風(fēng)荷載 ③ 地震作用④ 截 面 左 支 座 M， kN? m ? ? V， kN 跨 中 M， kN? m — — 右 支