【導讀】本工程位于山東省菏澤市，為現澆鋼筋混凝土框架結構，總建筑面積為50002m。本工程共四層，首層層高，其他層高，建筑總高度為15m。要考慮抗震設計。結構設計由框架設計，梁柱設計，板設計和基礎設計等組成。以及地震作用，對于豎向荷載作用采用的是二次彎矩分配法，水平荷載采用D值法，地震作用采用底部剪力法。設計計算過程中綜合考。慮了抗震要求、技術經濟指標和施工工業(yè)化的要求。刷石貼面磚及涂料。

　　

【正文】 ? 為頂點位移﹙單位為 m﹚ ,按 D 值法計算。 表 62 橫向框架頂點位移計算 層次 Gi(kN) ∑ Gi(kN) Di Δ iΔ i1=∑ Gi/D Δ i 4 542400 3 542400 2 542400 1 717600 自振周期 ST 01 ?????? ? 地震作用計算 由抗震設防烈度為 7 度，設計基本地震加速度 ，地 震分組為第一組，場地類別為二類 [2]。按《抗震規(guī)范》查得水平地震影響系數最大值 ?? ，特征周期?gT s，所以橫向地震影響系數為： 因為 gg TTT 51 ?? ，所以 4 1 m a x11?????????????????? ?? TT g 由于 sTsT g ??? ，故不考慮附加地震作用。 結構等效總重力荷載： KNGG eeq ???? 框架橫向水平地 震作用標準值為： 結構底部： KNGF eqEK 3 1 3 1 4 ???? ? 表 63 各質點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表 層次 Hi（ m） Gi（ kN） GiHi（ kNm） GiHi/∑GjHj Fi（ kN） Vi（ kN） 4 3 2 8 1 菏澤市展覽館結構設計 32 圖 62 地震作用下計算簡圖 多遇水平地震作用下位移驗算 水平地震作用下框架結構的層間位移 iu? 和頂點位移 iu 分別按下列公式計算： ijii DVu ??? / ii uu ??? （ 61） 各層的層間彈性位移角 iie hu /??? ，根據《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側力作用的框架，層間彈性位移角限值 [ e? ]1/500。 表 64 橫向地震作用下框架的側移 層次 Fi(kN) Vi(kN) ?D i(kN/m) u? e(m) `?? e/h 4 542400 1/20xx 3 542400 1/1200 2 542400 1/947 1 717600 1/1375 層間彈性位移角限值最大值 1/9471/500，驗算滿足 [9]。 水平地震作用下框架內力計算 對橫向軸 ④ 框架進行內力分析。框架柱端剪力及彎矩分別按下式計算： isj ijijij VDDV??? 1 （ 62） 菏澤市展覽館結構設計 33 yhVM ijbij ? (63) hyVM ijuij )1( ?? (64) 各柱反彎點高度比 y 按式 0 1 2 3y y y y y= + + +確定，對于層頂柱，不考慮修正值2y ，即 2y =0；對于底層柱，不考慮修正值 3y =0。所選框架為規(guī)則框架成受倒三角水平力分布作用，查相關表格得出每層柱的 y 值，見下表，表中還對各層柱端剪力及彎矩進行了計算 [8]。 梁端彎矩、剪力及軸力分別按式 )( ,1 ijujibrblblblb MMii iM ??? ? （ 65） )( ,1 ijujibrblbrbrb MMii iM ??? ? （ 66） l MMVrblbb ?? （ 67） ?? ?? nh rblbi VVN 1 )( （ 68） 式中 lbi ， rbi — 分別表示節(jié)點左右的線剛度； lbM ， rbM — 分標表示節(jié)點左右的彎矩； 表 65 各層柱端剪力及彎矩計算 層次 4 3 2 1 ih (m) iV (kN) ??sj ijD1 (N/mm) 542400 542400 542400 717600 邊柱 1iD 12900 12900 12900 11400 1iV K 菏澤市展覽館結構設計 34 注： M 的量綱為 kN m,V 的量綱為 kN。 表 66 地震荷載作用下梁端彎矩、剪力及柱的軸力計算 注： M 的量綱為 kN m,V 的量綱為 kN， N 的量綱為 kN， l 的量綱為 m；柱軸力中負號表示拉力。 y 1biM 1tiM 中柱 2iD 21300 21300 21300 15000 2iV K y 1biM 2tiM 層次 邊梁 中間梁 柱軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊柱 N 中柱 N 4 6 3 6 2 6 1 6 菏澤市展覽館結構設計 35 圖 63 地震作用彎矩圖（ kN m） 圖 64 地震作用下梁端剪力、柱軸力（ kN） 菏澤市展覽館結構設計 36 7 水平風載作用下的框架側移驗算及內力計算 水平風載作用框架側移驗算 集中風荷載標準值計算 作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值： OZSZKW ????? （ 71） 式中基本風壓為 ； ? z 風壓高度變化系數，因建設地點位于市區(qū)故地面粗糙度為 C 類。查《混凝土結構設計》 [3]附表 ； ? s 風荷載體型系數，根據建筑物體型查得 =； ? z 風振系數，對于高度不大于 30m 或高寬比小于 的房屋結構，取 = 表 71 風荷載計算 層次 Z? Su z （ m） Zu 0w （ kN/m） A (m178。) wP (kN) 4 3 2 1 圖 71 風荷載作用下計算簡圖 風荷載作用側移驗算 菏澤市展覽館結構設計 37 水平風荷載作用下框架結構的層間位移 iu? 和頂點位移 iu 分別按下列公式計算： ijii DVu ??? / ii uu ??? （ 72） 各層的層間彈性位移角 iie hu /??? ，根據《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側力作用的框架，層間彈性位移角限值 [ e? ]1/500。 表 72 橫向風荷載作用下框架的側移 層次 wP （ kN） Vi(kN) ?D i(kN/m) u? e(m) `?? e/h 4 542400 1/20xx0 3 542400 1/10000 2 542400 1/6792 1 717600 1/7857 側移驗算：層間側移最大值 1/67921/500，滿足 [9]。 水平風荷載下框架內力計算 對橫向軸 ④ 框架進行內力分析?？蚣苤思袅皬澗胤謩e按下式計算： isj ijijij VDDV??? 1 （ 73） yhVM ijbij ? (74) hyVM ijuij )1( ?? (75) 各柱反彎點高度比 y 按式 0 1 2 3y y y y y= + + +確定，對于層頂柱，不考慮修正值2y ，即 2y =0；對于底層柱，不考慮修正值 3y =0。所選框架為規(guī)則框架成受倒三角水平力分布作用，查相關表格得出每層柱的 y 值，見下表，表中還對各層柱端剪力及彎矩進行了計算 [8]。 梁端彎矩、剪力及軸力分別按式 )( ,1 ijujibrblblblb MMii iM ??? ? （ 76） )( ,1 ijujibrblbrbrb MMii iM ??? ? （ 77） l MMVrblbb ?? （ 78） 菏澤市展覽館結構設計 38 ?? ?? nh rblbi VVN 1 )( （ 79） 式中 lbi ， rbi — 分別表示節(jié)點左右的線剛度； lbM ， rbM — 分標表示節(jié)點左右的彎矩 表 73 各柱端剪力與彎矩計算 注： M 的量綱為 kN m,V 的量綱為 kN。 層次 4 3 2 1 ih (m) iV (kN) ??sj ijD1 (N/mm) 89700 89700 89700 67800 邊柱 1iD 12900 12900 12900 11400 1iV K y 1biM 1tiM 中柱 2iD 21300 21300 21300 15000 2iV K y 1biM 2tiM 菏澤市展覽館結構設計 39 表 74 風荷載作用下梁端彎矩、剪力及柱的軸力計算 注： M 的量綱為 kN m,V 的量綱為 kN， N 的量綱為 kN， l 的量綱為 m；柱軸力中負號表示拉力。 圖 72 風荷載作用彎矩圖（ kN m） 層次 邊梁 中間梁 柱軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊柱 N 中柱 N 4 6 3 6 2 6 1 6 菏澤市展覽館結構設計 40 圖 73 風荷載作用下梁端剪力、柱軸力圖（ kN） 菏澤市展覽館結構設計 41 8 框架內力組合 各種荷載情況下的框架內力求得后，根據最不利原則進行內力組合。當考慮結構塑性內力重分布的有利影響 時，應在內力組合之前對豎向荷載作用下的內力進行調幅。由于構件控制截面的內力值應取支座邊緣處。為此，進行組合前應將框架梁的內力均算至梁端柱邊截面，在進行內力組合，并且考慮活荷載最不利布置的影響，將跨中截面彎矩均放大 倍。注意：各跨中正彎矩仍不應小于相應簡支梁跨中彎矩的 1/2，若不滿足此條件，則按 1/2 簡支梁跨中彎矩計算 [3]。 當地震作用時，應分別考慮恒荷載的組合及重力荷載代表值與地震作用的組合，并比較二種組合的內力，取最不利者。 結構抗震等級：結構的抗震等級可根據結構類型，地震烈度，房屋高度等因素，由《 抗震規(guī)范》表 確定，由此表可知本工程抗震等級為三級 [2]。 豎向荷載調幅 由于鋼筋混凝土結構具有塑性內力重分布性質，在豎向荷載下可以考慮適當降低 梁 端彎矩，進行調幅，以減少負彎矩鋼筋的擁擠現象，對于現澆框架，調幅系數 ?可取 ~，本設計取 。將調幅后的梁端彎矩疊加簡支梁的彎矩，則可得到梁的跨中彎矩。支座彎矩調幅降低后，梁跨中彎矩應相應增加，且調幅后的跨中彎矩不應小于簡支情況下跨中彎矩的 50％ [10]。 ))(1( 0000rlrrllMMMMMMMM