【導(dǎo)讀】建筑總高為，共5層，一層。層高為，其他各層層高為。本設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。面、剖面等方面的建筑設(shè)計(jì)，力求建筑物的實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀。獨(dú)立基礎(chǔ)，繪出結(jié)構(gòu)施工圖。在確定框架布局之后，先計(jì)算了恒載、活載、而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。利的一組或幾組內(nèi)力組合，選取最不利組合計(jì)算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了樓梯和基。礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，完成了平臺(tái)板、梯段板、平臺(tái)梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算。

　　

【正文】 計(jì) 33 4. 左風(fēng)作用下內(nèi)力 框架柱的 桿端彎矩和梁端彎矩按以下公式計(jì)算： (1 )imcimcM V y hM V yh???上下 邊柱節(jié)點(diǎn)： 1cjbj cjM M M???下總 上 中柱節(jié)點(diǎn)： 11()()bcjbj cjbbbcjbj cjbbiM M MiiiM M Mii????????左下左 上右左右下右 上右左 則左風(fēng)作用下框架內(nèi)力計(jì)算如表 2—— 8 表 2—— 8（ a） 風(fēng)荷載下 A 軸框架柱剪力和梁柱端彎矩計(jì)算 層號(hào) /kNiV D? imD /imDD? /kNimV /myh (kNm)cM上 (kNm)cM下 (kNm)bM總 5 4 3 2 1 37020 7860 表 2—— 8（ b） 風(fēng)荷載下 B 軸框架柱剪力和梁柱端彎矩計(jì)算 層號(hào) /kNiV D? imD /imDD? /kNimV /myh (kNm)cM上 (kNm)cM下 (kNm)bM左 (kNm)bM右 5 4 3 2 1 37020 10650 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 表 2—— 8（ c） 風(fēng)荷載下框架柱與梁端剪力 層號(hào) 梁端剪力 柱軸力 AB 跨 VBab BC 跨 VbBC CD 跨 VbCD A 軸 NcB B 軸 C 軸 D 軸 NcD VbABVbBC NcB VbBCVbCD NcC 5 4 3 2 1 注：軸力壓力為 +，拉力為 。 水平地震作用下內(nèi)力計(jì)算 該建筑物﹤ 40m，以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，故可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。 要求 ： 抗震設(shè)防 烈度為 7 度，場(chǎng)地類別為 Ⅲ 類建筑場(chǎng)地，地震分組為第 一 組，加速度值為 。 重力荷載代表值計(jì)算 屋面重力荷載代表值 =屋面上下半層范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值 +雪載標(biāo)準(zhǔn)值； 樓面重力荷載代表值 =樓面上下半層范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值 +活載標(biāo)準(zhǔn)值； 其中，結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重取樓面上、下各半層層高范圍的結(jié)構(gòu)及構(gòu)配件自重 (屋面處取頂層的一半 )。 5 . 6 8 6 0 . 6 0 . 5 ( 1 7 . 7 0 . 5 ) 6 3 1 6 . 2 7 k NG ? ? ? ? ? ?屋 面屋 面 重 力 值 ： （ ） 3 5 6 1 .1 0 k NG ?樓 面樓 面 重 力 值 ： 重力荷載代表值 5 G / 2 Q= 6 3 1 6 . 2 7 + 7 8 9 . 7 1 + 6 9 9 . 8 6 + 5 2 1 . 9 3 + 6 5 0 . 0 5 + 1 9 4 . 6 0 + 1 4 9 8 . 0 8= 1 0 6 7 9 . 5 k NG G G G? ? ? ? ? 雪屋 面 梁 上 柱 女 兒 墻 標(biāo) 準(zhǔn) 墻/ 2 + G / 2 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 4 3 2 G Q / 2= 3 5 6 1 . 1 0 + 9 8 4 . 7 5 + 1 4 9 8 . 5 7 + 1 0 4 3 . 8 6 + 2 9 9 6 . 1 6= 1 0 0 8 4 . 4 4 k NG G G G G G? ? ? ? ? ? ?梁樓 面 標(biāo) 準(zhǔn) 柱 標(biāo) 準(zhǔn) 墻 樓 面 1 G / 2 Q / 2= 3 5 6 1 . 1 0 9 8 4 . 7 5 1 7 3 2 . 4 8 1 2 4 6 . 8 3 2 5 8 6 . 4 2= 1 1 1 9 9 . 9 1 k NG G G G G G? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?梁 上 柱 下 柱 底 層 墻樓 面 標(biāo) 準(zhǔn) 墻 樓 面（ ） （ ） /2 框架柱抗側(cè)剛度 D 和結(jié)構(gòu)基本自振周期 橫向 D 值的計(jì)算如下表： 表 2—— 9 橫向 24 層 D 值的計(jì)算 構(gòu)件名稱 bc2kkk??? c (2 )kk? ? ? 2cc12 /(kN/m)D k h?? A、 D 軸柱 B、 C 軸柱 1 1 7 8 5 . 2 2 2 4 3 6 6 . 7 2 7 2 3 0 3 . 8 k N / mD ? ? ? ? ?? 表 2—— 10 橫向底層 D 值的計(jì)算 構(gòu)件名稱 bckkk??? c ( )(2 )k k? ?? ? 2cc12 /(kN/m)D k h?? A、 D 軸柱 7860 B、 C 軸柱 10650 7 8 6 0 2 1 0 6 5 0 2 3 7 0 2 0 k N / mD ? ? ? ? ?? 結(jié)構(gòu)基本自振周期計(jì)算方法有多 種，下面分別用頂點(diǎn)位移法進(jìn)行計(jì)算 ： 用假想 頂 點(diǎn)位移TU計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期 ： 計(jì)算公式為： 1T = T?TU 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 表 2—— 11 假想點(diǎn)位移計(jì)算表 層次 (kN)iG (kN)iG? (kN/m)D? ? ?miV? ? ?mi? 5 4 3 2 1 407220 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非結(jié)構(gòu)墻影響折減系數(shù) ? ? ，則結(jié)構(gòu)的基本自振周期為： 1T = T?TU=? ? = 水平地震作用計(jì)算 由于該 工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 8 度近震設(shè)防，場(chǎng)地類別為 Ⅲ 類， 為設(shè)計(jì)基本地震加速度，設(shè)計(jì)地震分組為第 一 組， 水平地震影響系數(shù)最大 max ? ? ，特征周期 ? 。 由于 1 = 故 不考慮頂點(diǎn)附加地震作用 縱向地震影響系數(shù)： 1 m a x1 TT???? ??? ? ??? ?????? 對(duì)于多質(zhì)點(diǎn)體系 ,結(jié)構(gòu)底部總縱向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 : 0. 9 0. 95m a x 11 0 .4 50 .8 5 0 .0 8 0 .8 5 5 2 1 3 2 .7 3 = 3 4 4 2 .7 6 k N0 .5 1 8gE K iiTFGT ???? ??? ? ? ? ? ? ??? ?????? ? 地震剪力1iii EKnjjjGHFFGH?? ? 質(zhì)點(diǎn) i 的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，樓層地震剪力及樓層層間位移的計(jì)算過(guò)程見 下 表： 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 表 2—— 12 層間位移計(jì)算表 層次 (kN)iG ? ?miH iiGH /iiGH GH? (kN)iF (kN)iV D? (m)i?? 5 1/2532 4 1/1434 3 1/1075 2 1/911 1 407220 1/592 樓層最大位移與樓層層高比： 1 1 / 550699ih?? ?? 所以，滿足要求。 表 2—— 13 橫向水平地震荷載作用下 A(D)軸框架柱剪力和柱端彎矩的計(jì)算 層號(hào) h (kN)iV D? imD imDD? k 0y kNmCM?下（ ） kNmCM?上（ ） 5 4 3 2 81． 91 1 407220 7860 注： imV = /imDD? Vi CM下 = imV y h CM上 = imV (1 )y? h 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 表 2—— 14 橫向水平地震荷載作用下 B(C)軸框架柱剪力和柱端彎矩的計(jì)算 層號(hào) h (kN)iV D? imD imDD? ? (m)y kNmCM?下（ ） kNmCM?上（ ） 5 4 3 2 1 407220 10650 注： imV = /imDD? Vi CM下 = imV y h CM上 = imV (1 )y? h 表 2—— 15 橫向水平地震作用下梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算表 層次 邊柱框架梁 中柱框架梁 柱軸力 L M左 M右 Vb L M左 M右 Vb aN bN 5 4 3 2 1 117 框架內(nèi)力組合 各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后，根據(jù)最不利又是最可能的原則進(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(shí)，應(yīng)在內(nèi)力組合之前對(duì)豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)幅。分別考慮恒載和活載由可變荷載效應(yīng)控制的組合和由永久荷載效應(yīng)控制的組合，并比較兩種組合的內(nèi)力，取最不利者。此建筑抗震設(shè)防烈度為 7 度，不做抗震驗(yàn)算。 控制截面的選擇 對(duì)于框架柱，選擇柱子上、下端兩個(gè)截面作為控制截面。 不利內(nèi)力組合： （ 1） Mmax 及相應(yīng)的 N、 V； （ 2） Nmax 及相應(yīng)的 M、 V； 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 （ 3） Nmin 及相應(yīng)的 M、 V。 對(duì)于 框架梁，彎矩組合選擇梁兩端及跨中截面作為控制截面。 不利內(nèi)力組合： 支座截面的 Mmax、 Vmax 及跨中截面的 Mmax。 控制截面的選擇 非抗震下內(nèi)力組合： （ 1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合（分項(xiàng)系數(shù)：恒載 ，活載和風(fēng)載 ） 即：11 2nG G K Q Q k Q i c i Q ikis s s s? ? ? ??? ? ? ? 簡(jiǎn)化方法： 11G GK Q Q ks s s????；20 .9nG G K Q i Q ikis s s????? ?，取兩者的較大值。 （ 2）由永久荷載效應(yīng)控制組合（分項(xiàng)系數(shù)：恒載 ，活載和風(fēng)載 ） 即：2nG G K Q i ci Q ikis s s? ? ????? 這里只考慮第一種組合，即由可變效應(yīng)荷載控制組合。 將各種荷載單獨(dú)作用下的控制截面的內(nèi)力進(jìn)行組合時(shí)，還應(yīng)考慮這些荷載是否同時(shí)出現(xiàn)以及同時(shí)達(dá)到最大值的可能性，即考慮荷載組合。對(duì)于非地震區(qū)的框架荷載組合有： （ 1） 恒載 + 活載 （ 2） 恒載 +? （活載 +風(fēng)載 ） （ 3） 恒載 +（ 活載 + 風(fēng)載 ） （ 4） ? （恒載 + 活載） + 地震作用 框架梁的內(nèi)力組合 框架梁內(nèi)力組合包括框架梁彎矩設(shè)計(jì)值組合及框架梁剪力值設(shè)計(jì)組合，詳見表 2—— 16，表2—— 17，表 2—— 18。 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 表 2—— 16 框架梁彎矩設(shè)計(jì)值組合表（ AB 梁） 層 截面位置 內(nèi)力 恒載 活載 左風(fēng) 右風(fēng) 地震作用 恒 + 活 恒 + （活 +風(fēng)） 恒 + （ 活 + 風(fēng)） （恒 + 活）+ 地 |Mmax| Vb → ← → ← → ← 5 左 M V 中 M V 右 M V 4 左 M V 中 M V 右 M V 3 左 M V 中 M V 右 M V 2 左 M V 中 M 32 V 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 續(xù)表 層 截面位置 內(nèi)力 恒載