【導(dǎo)讀】結(jié)構(gòu)住宅的建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計過程遵循先建筑后結(jié)構(gòu)再基礎(chǔ)的順序進(jìn)行。面造型、剖面設(shè)計。建筑設(shè)計應(yīng)滿足使用功能和造型藝術(shù)的要求，并適應(yīng)未來發(fā)。展與靈活改造的需要。本工程采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，選擇了有代表。性的一榀框架進(jìn)行計算。對于豎向荷載作用采用分層法、彎矩二次分配法，水平。荷載作用采用D值法。設(shè)計計算整個過程中綜合考慮了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和施工工業(yè)。化的要求，由于本工程位于8度抗震設(shè)防區(qū)，所以計算時應(yīng)考慮抗震要求。

　　

【正文】 由此計算出各個桿件分配系數(shù)，標(biāo)繪于計算簡圖上。然后利用力矩二次分配法計算第⑧ 軸框架桿端彎矩。 注：圖中單線條表示分配結(jié)束，虛線 框內(nèi) 表示固端彎矩， 雙線條 表示最終桿端彎矩。節(jié)點外彎矩以順時針為正，逆時針為負(fù)，標(biāo)繪于計算簡圖上。 26 計算過程 A 下柱 AB端 BA端 B 下柱 BC端 CB端 滑動端 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → ← 1/2 1 → A 上柱 A 下柱 AB端 BA端 B 上柱 B 下柱 BC端 CB端 滑動端 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → 1 → A 上柱 A 下柱 AB端 BA端 B 上柱 B 下柱 BC端 CB端 滑動端 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → ← 1/2 1 → 固定端 固定端 圖 彎矩二次分配法的計算過程 跨中彎矩的計算 跨中彎矩的計算 如下計算： 對于第 三 層的 AB 跨和 BC 跨： 2AB 1 3 4 . 6 0 5 6 . 5 92 1 . 1 4 7 . 8 1 1 5 . 1 7 k82M N m?? ? ? ? ? ? MAB= kNm (二次分配法的滑動端彎矩 ) 27 同理，可計算出其他的跨中彎矩計算，結(jié)果見下表： 表 恒荷載作用下的跨中彎矩 層號 AB 跨 BC 跨 3 2 1 恒 荷載作用下的彎矩圖如下所示： 圖 恒荷載作用下的彎矩圖 梁端剪力 圖 梁端剪力示意圖 1 ()2 lrbl b bqlV M Ml? ? ? 28 1 ()2 lrbr b bqlV M Ml? ? ? ? 下面以恒載作用下，第 3 層梁端剪力為例，說明計算過程 第 3 層框架梁邊跨 AB 的梁端彎矩為 m和 m。根據(jù)公式。計算梁端剪力： 1 ()22 1 .1 4 7 .8 1 ( 3 4 .6 0 5 6 .5 9 ) 7 9 .6 3 k2 7 .8l l rb b bqlV M MlN? ? ??? ? ? ? ? r 1 ()221 .1 4 7. 8 1 ( 34 .6 0 56 .5 9) 85 .2 7 k2 7. 8lrb b bqlV M MlN? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? 第 3 層框架梁邊跨 BC 的梁端彎矩為 m和 m。根據(jù)公式。計算梁端剪力。 1 ()23. 90 2. 7 1 ( 33 .8 1 33 .8 1 ) 5. 27 k2 2. 7l l rb b bqlV M MlN? ? ??? ? ? ? ? r 1 ()23 .9 0 2 .7 1 ( 3 3 .8 1 3 3 .8 1 ) 5 .2 7 k2 2 .7lrb b bqlV M MlN? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? 同理可以計算出其它的梁端剪力，結(jié)果如下： 表 恒載作用下軸線處梁端剪力 梁類型 層號 梁長（ m） 外荷載 q（ kN/m） 固端彎矩（ kNm） 桿端剪力（ kN） 左 右 左 右 邊梁 3 2 1 中跨 3 2 1 29 柱的桿端剪力 已知柱的兩端彎矩，且柱高范圍內(nèi)無其他橫向力。可以根據(jù)以下公式計算柱 的桿端剪力： 表 恒載作用下軸線處柱端剪力 柱類型 層號 柱高（ m） 固端彎矩 桿端剪力 上 下 上 下 A軸柱 3 2 1 B 軸柱 3 2 1 恒荷載作用下的剪力圖如下所示 ： 圖 恒荷載作用下的剪力圖 ubcMVVl??? 30 軸力計算 根據(jù)配筋計算需要，只需求出柱的軸力即可，而不需求出梁軸力。 以 第 三 層框架柱邊柱（ A 柱）的柱端 剪力： 柱頂軸力：上部結(jié)構(gòu)傳來的軸力： P1= 軸力： N=+= kN 柱底軸力： 上部結(jié)構(gòu)傳來的軸力： P=+= kN 軸力： N=+= 第 三 層框架柱中柱（ B 柱）的柱端 剪力： 柱頂軸力：上部結(jié)構(gòu)傳來的軸力： P2= kN 柱頂軸力： N=++= kN 柱底軸力： 上部結(jié)構(gòu)傳來的軸力： P=+= kN 柱底軸力 :N=++= 其他層梁端剪力和柱軸力見下表： 表 恒載作用下柱中軸力 柱類型 層號 柱頂集中力（ kN） 柱自重 （ kN） 鄰梁剪力（ kN） 柱中軸力（ kN） 左梁 右梁 柱頂 柱底 A柱 3 2 1 B 柱 3 2 1 恒荷載作用下的軸力圖如下所示： 31 圖 恒荷載作用下的軸力圖 活荷載作用下的內(nèi)力計算 計算桿固端彎矩： 將梯形或三角形分布荷載按固端彎矩等效的原則折算成均布荷載： 梯形荷載折算公式： 2 3 39。11(1 2 )epp??? ? ? 其中： 011 02 12ll? ??； 39。p 為梯形分布荷載的最大值。 三角形荷載折算公式： 39。58epp? 其中： 39。p 為三角形分布荷載的最大值。 計算固端彎矩 由以上所求均布荷載，可按下式求各桿固端彎矩： 兩段固支： 2 ,12AB BA qlmm? ? ? ?其中 ABm 與 BAm 意義見下圖： 32 一端固支，一端滑動固支： 23AB qlm ??， 26BA qlm ??其中 ABm 與 BAm 意義見下圖 ： 圖 固端彎矩示意圖 圖 固端彎矩示意圖 由此，可計算各個桿件固端彎矩，標(biāo)繪于計算簡圖上。 分配系數(shù) 經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)第 ⑧ 軸橫向框架為對稱結(jié)構(gòu)，且受對稱荷載的作用，所以可以取一半結(jié)構(gòu)計算；要注意到， 對稱軸處 簡化 為滑動支座，由此帶來跨中梁線剛度增大一倍，且分配系數(shù)有所不同。 分配系數(shù)計算公式：1ii niiSS???? 其中： iS 為轉(zhuǎn)動剛度，兩端固支桿 4iSi? ，一端固支，一端滑動固支桿 iSi? n 為該節(jié)點所連接的桿件數(shù)。 由此計算出各個桿件分配系數(shù)，標(biāo)繪于計算簡圖上。然后利用力矩二次分配法計算第⑧ 軸框架桿端彎矩。 注：圖中單線條表示分配結(jié)束，虛線 框內(nèi) 表示固端彎矩， 雙線條 表示最終桿端彎矩。節(jié)點外彎矩以順時針為正，逆時針為負(fù)，標(biāo)繪于計算簡圖上 。 33 計算過程 A 下柱 AB端 BA端 B 下柱 BC端 CB端 滑動端 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → ← 1/2 1 → A 上柱 A 下柱 AB端 BA端 B 上柱 B 下柱 BC端 CB端 滑動端 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → 1 → A 上柱 A 下柱 AB端 BA端 B 上柱 B 下柱 BC端 CB端 滑動端 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → ← 1/2 1 → 1/2 → ← 1/2 1 → 固定端 固定端 圖 彎矩二次分配法計算過程 34 跨中彎矩的計算 方法同恒荷載作用下的跨中彎矩計算。 表 活荷載作用下的跨中彎矩 層號 AB 跨 CD 跨 3 2 1 活荷載作用下的彎矩圖如下圖所示： 圖 活荷載作用下的彎矩圖 35 梁端剪力 計算方法與 恒 荷載相同。 表 活載作用下軸線處梁端剪力 梁類型 層號 梁長（ m） 外荷載 q 固端彎矩 桿端剪力（ kN） 左 右 左 右 邊梁 3 2 1 中跨 3 2 1 柱的桿端剪力 方法同恒荷載作用下的計算 。 表 活載作用下軸線處柱端剪力 柱類型 層號 柱高（ m） 固端彎矩 桿端剪力 上 下 上 下 A軸柱 3 2 1 B 軸柱 3 2 1 活荷載作用下的 剪力圖如下圖所示： 36 圖 活荷載作用下的剪力圖 軸力計算 計算方法同恒荷載 ， 沒有柱子的軸力 ， 柱中軸力沿柱子不變 。 表 活載作用下柱中軸力 柱類型 層號 柱頂集中力（ kN） 鄰梁剪力（ kN） 柱中軸力（ kN） 左梁 右梁 A柱 3 2 1 B 柱 3 2 1 活 荷載作用下的軸力圖如下所示： 37 圖 活荷載作用下柱的軸力圖 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 表 各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 離地高度（ m） z? z? s? ih (m) jh (m) 0? k? kF (kN) 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗算 根據(jù)上面計算得到的水平風(fēng)荷載，由式 nikkiVF???計算層間剪力。再按下面兩式分別計算各層的相對