【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)使用年限：本工程設(shè)計(jì)使用年限為50年。m；機(jī)房層高為m。裝、測(cè)試，三、四層主要為零部件制造；每層均有更衣室、衛(wèi)生間，辦公室。建筑面積：本工程總建筑面積為m2，其中輔助面積m2，10%，輔助面積約800m2的要求。標(biāo)高以m為單位，總平面尺寸以m為單位，其他尺寸以mm為單位。樓蓋、屋蓋將豎向荷載依次傳給梁、柱、地基，水平作用由框架柱抵抗。氣溫：冬季采暖計(jì)算溫度-7℃，夏季通風(fēng)計(jì)算溫度27℃。的空地可供施工使用，建筑地點(diǎn)無地下埋設(shè)物。要參照門窗立面圖，并經(jīng)實(shí)地測(cè)量，并核對(duì)數(shù)量后加工制作。鋼玻璃窗，門窗四周固定點(diǎn)原則上小于600mm，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。接影響建筑物的使用和人員的安全。兩個(gè)安全出口最近邊緣之間的水平距離為,滿足規(guī)范要求。

　　

【正文】 矩二次分配法，本設(shè)計(jì)采用彎矩二次分配法來計(jì)算豎向荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。彎矩二次分配法的計(jì)算要點(diǎn)是： 計(jì)算中用到的等截面桿件的固端彎矩和剪力為： 122qlMAB ?? 2qlQAB ?? 122qlMBA ?? 2qlQBA ?? 第 38 頁 PLM AB 92?? PQAB ?? PLMBA 92?? PQBA ?? 圖 312 各種形式荷載作用下等截面桿件的固端彎矩和剪力 a． 恒荷載固端彎矩 頂層： 22 7 . 21 3 0 . 2 7 . 2 ( 4 . 8 6 ) 2 2 9 . 3 29 1 2A B B AMM ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?kNm 標(biāo)準(zhǔn)層： 22 7 . 28 5 . 6 6 7 . 2 ( 4 . 8 6 ) 1 5 8 . 0 59 1 2A B B AMM ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?kNm b． 活荷載固端彎矩 頂層： 23 1 . 6 8 7 . 2 5 0 . 6 99A B B AMM? ? ? ? ? ? ? ?kNm 標(biāo)準(zhǔn)層： 26 3 .3 6 7 .2 1 0 1 .3 89A B B AMM? ? ? ? ? ? ? ?kNm c． 雪荷載固端彎矩 頂層： 26 . 9 3 7 . 2 1 1 . 0 99A B B AMM? ? ? ? ? ? ? ?kNm 下面 列表計(jì)算框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力，由于荷載與 結(jié)構(gòu)均對(duì)稱，所以只給出半結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算，另一半結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可由結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性求出，在此不作贅述。 表 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 第 39 頁 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A B C D 表 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 第 40 頁 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A B C D 表 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 下柱 上柱 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 綜上，可繪得該榀框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力圖，其彎矩 圖如圖 31319 和 320 所示； 第 41 頁 圖 313 恒荷載彎矩圖 圖 314 活荷載彎矩圖 第 42 頁 由于框架的彎矩已經(jīng)求出，則框架梁的受力圖示為： 圖 315 恒載作用下框架梁的受力圖 示 由受力圖示可求得 跨中最大處的 彎矩 及粱端剪力。 則豎向荷載作用下的梁端剪力可有式 321求得，具體計(jì)算見表 。 表 層數(shù) AB梁 恒載 G 活載 Q 0V mV ABV BAV 0V mV ABV BAV 4 （ ） （ ） （ ） （ ） 3 2 1 層數(shù) BC梁 恒載 G 活載 Q 0V mV BCV CBV 0V mV BCV CBV 4 0 （ 0 （ ） 3 0 0 2 0 0 1 0 0 注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)為雪荷載的內(nèi)力值 其中： 0V — 簡(jiǎn)支條件下的剪力； mV — 由梁端彎矩產(chǎn)生的剪力 mV =ABMML?AB BA （ 313） 第 43 頁 ABV — 0V + mV BAV — 0V mV 由于 梁的端部控制截面在柱邊出處，故將梁的剪力由軸線轉(zhuǎn)移到柱邊，所得結(jié)果如下表 。 表 （柱邊）計(jì)算 層數(shù) AB梁 BC梁 恒 載 G 活載 Q 恒載 G 活載 Q ABV BAV ABV BAV BCV CBV BCV CBV 4 （ ） （ ） （ ） （ ） 3 2 1 注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)為雪荷載的內(nèi)力值 框架柱在豎向荷載作用下的軸力計(jì)算如表 和 表 框架柱 A在豎向荷載下作用下的軸力 層數(shù) 柱自重及裝修 橫梁傳來 縱梁傳來 各層 ΔAN靜 + ABV靜 各層 Δ AN活 + ABV活 N靜 N活 靜荷載 活荷載 靜荷載 活荷載 上端 下端 ABV ABV ΔAN靜 Δ AN活 4 （ ） （ ） （ ） （ ） 3 （ ） 2 （ ） 1 （ ） 注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)為雪荷載的內(nèi)力值 第 44 頁 表 B在豎向荷載下作用下的軸力 層數(shù) 柱自重及裝修 橫梁傳來 縱梁傳來 各層 ΔAN靜 +BV靜 各層 ΔAN活 + BV活 N靜 N活 靜荷載 活荷載 靜荷載 活荷 載 上端 下端 BV ?靜 BAV + BCV BV ?活 BAV + BCV ΔNB靜 ΔNB活 4 () () () () 3 () 2 () 1 () 注：括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)為雪荷載的內(nèi)力值 框架柱在豎向荷載作用下的剪力計(jì)算如表 。 表 豎向荷載下框架柱的剪力計(jì)算 層數(shù) A柱 B柱 恒載 活載 恒載 活載 M 上 M 下 V M 上 M 下 V M 上 M 下 V M 上 M 下 V 4 3 2 1 內(nèi)力組合 在框架結(jié)構(gòu)上除了 作用有 恒荷載外，常有樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載或地震作用，內(nèi)力組合的目的就是找出這些荷載在框架的各個(gè)桿件中所產(chǎn)生的最危險(xiǎn) 第 45 頁 內(nèi)力，以便進(jìn)行桿件設(shè)計(jì)，保證 結(jié)構(gòu)的安全性。 在豎向荷載作用下，由于允許梁端出現(xiàn)塑性鉸，為了減少鋼筋混凝土框架梁支座處的配筋數(shù)量，在豎向荷載作用下可以考慮框架梁塑性內(nèi)力重分布，主要是降低支座負(fù)彎矩，以減小支座處的配筋，跨中則相應(yīng)增大彎矩?！痘炷粮咭?guī)》對(duì)調(diào)幅系數(shù)作了規(guī)定，并規(guī)定豎向荷載作用下的彎矩先調(diào)幅，再與其它荷載效應(yīng)進(jìn)行組合。 梁的控制截面為梁端柱邊及跨中 ， 梁端截面是最大負(fù)彎矩及最大剪力作用的截面，而水平地震作用下還可能出現(xiàn)正彎矩，因此，內(nèi)力組合要找出最不利負(fù)彎矩及最不利正彎矩，用于計(jì)算梁端上部和下部的配筋，還要 找出最不利剪力，用于梁端斜截面抗震承載力計(jì)算，配置箍筋；跨中截面一般是最大正彎矩作用的截面，有時(shí)也可能出現(xiàn)負(fù)彎矩，因此要組合出最不利正彎矩和可能出現(xiàn)的負(fù)彎矩，用于梁跨內(nèi)配筋。柱的控制截面為柱頂與柱底共兩個(gè)控制截面，因?yàn)榭刂平孛鎻澗刂底畲螅袅ο嗤?，而軸力相差值僅只為柱自重，當(dāng)柱采用對(duì)稱配筋時(shí)，不利內(nèi)力組合一般為maxM及相應(yīng)的 N 、 maxN 及相應(yīng) M、 minN 及相應(yīng)的 M。在組合時(shí)，尚可結(jié)合結(jié)構(gòu)受力的特點(diǎn)（滿布活載）和荷載組合中的實(shí)際情況，適當(dāng)簡(jiǎn)化。 有上述可知對(duì)于框架梁在內(nèi)力組合之前要進(jìn)行內(nèi)力的 轉(zhuǎn)移 與調(diào)幅。 梁端控制截面的彎矩與剪力應(yīng)按下式計(jì)算： VbMM 2b ?? (314) 式中 bM －柱 邊 的彎矩； M －柱軸線處的彎矩； V －柱軸線處的剪力； b －柱寬； 對(duì)于活荷載的布置，工程中常用滿布荷載法， 即 當(dāng)活荷載作用相對(duì)較小時(shí)，把活荷載作用于框架所有梁上。該法支座彎矩足夠準(zhǔn)確，跨中彎矩尚需乘以 ～ 的調(diào)整系數(shù)。 本設(shè)計(jì)調(diào)整系數(shù)取 。 豎向荷載作用下可以考慮梁端塑性變形內(nèi)力重分布而對(duì)梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅。裝配整體式框架調(diào)幅系數(shù)為 ～ ；現(xiàn)澆框架為 ～ 。同時(shí)按平衡條件計(jì)算調(diào)幅后的跨中彎矩。 本設(shè)計(jì)梁端調(diào)幅系數(shù)取 ，跨中彎矩近似乘以 的 放大系數(shù)。 轉(zhuǎn)移 、調(diào)幅后 恒荷載作用下 框架梁的內(nèi)力見下表 ， 表 第 46 頁 截面 內(nèi)力 AB 跨 BC 跨 梁左 跨 間 梁右 梁左 跨 中 梁右 4 層 M 3 層 M 2 層 M 1 層 M 注：表中彎矩單位為 kNm。 由于 結(jié)構(gòu)及 荷載是對(duì)稱的，所以 CD跨內(nèi)