【導(dǎo)讀】本工程為湘潭市一擬建多層青年公寓樓，按使用功能將建筑分為四層。包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容。本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基本步驟為：結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定；以及結(jié)構(gòu)施工圖的繪制等。其中，內(nèi)力計(jì)算考慮以下四種荷載作用，即恒荷載、活荷載、式樓梯；基礎(chǔ)選用十字交叉條形基礎(chǔ)。在進(jìn)行截面抗震設(shè)計(jì)時(shí)，遵循了強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)柱弱。梁，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)原則，且滿足構(gòu)造要求。

　　

【正文】 ? 1 m a x/ 0 . 3 / 0 . 3 7 4 0 . 0 8 0 . 0 6 6gTT??? ? ? ? ? 1 74 2gT s T s? ? ?,不考慮頂層附加作用。 結(jié)構(gòu)底部總橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 : 1 66 5 34 73 30 12 .54E k e qF G k N?? ? ? ? ?。 表 橫向 EikF 的計(jì)算 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 25 層 ? ?iGkN ? ?iHm iiGH iiGH? ? ?EiKF kN 4 3 2 1 同理可 算得 縱向自 振周 期1 ?,縱向 地震影 響系 數(shù) :1 ? ?,由于1 58 2gT s T s? ? ?,故不考慮頂部附加地震作用系數(shù)。 圖 框架橫向地震作用簡(jiǎn)圖 圖 框架縱向地震作用簡(jiǎn)圖 縱向結(jié)構(gòu)底部總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 : 1 68 5 35 87 20 73 .53E k e qF G k N?? ? ? ? ?。 按抗震規(guī)范算得作用于各質(zhì)點(diǎn)上縱向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值如表 所示。 表 縱向EikF的計(jì)算 層 ? ?iGkN ? ?iHm iiGH iiGH? ? ?EiKF kN 4 3 2 1 框架橫向地震作用簡(jiǎn)圖如圖 所示，框架縱向地震作用簡(jiǎn)圖如圖 所示。 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 26 4. 地震作用下框架側(cè)移驗(yàn)算 橫向框架的側(cè)移剛度 D 的計(jì)算見表 表 縱向框架的側(cè)移剛度 D 的計(jì)算如表 ，表 所示 表 縱 向 24 層 D 值的計(jì)算 構(gòu)件名稱 cbiii 2??? ???? iic 2? )/(122 mkNhiD cc?? 中柱 （ 52根） 442 0 .8 1 0 2 0 .7 62 2 .1 1 0? ? ? ??? 7700 邊柱 （ 8根） 442 10 82 10?? ??? 4480 ?D =7700 52+4480 8=436240 mkN 表 縱 向底層 D值的計(jì)算 構(gòu)件名稱 cbiii 2??? ?????iic 2? )/(122 mkNhiD cc?? 中柱 （ 52根） 442 10 5 10?? ?? 0. 485 7859 邊柱 （ 8根） 440 .8 1 0 0 .4 61 .7 5 1 0 kN m? ??? 6319 ?D =7859 52+6319 8=459220 mkN 在地震作用下框架側(cè)移的計(jì)算結(jié)果見表 。 表 地震作用下框架側(cè)移計(jì)算 橫向水平地震作用下 層 ? ?iFkN ? ?iVkN D? ()uem? 4 673200 3 676200 2 676200 1 564870 09u u m? ? ? 縱 向水平地震作用下 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 27 層 ? ?iFkN ? ?iVkN D? ()uem? 4 436240 3 436240 2 436240 1 459220 u m? ? ? 側(cè)移驗(yàn)算 橫向框架 :頂點(diǎn)位移 : / / 1 / 1400 1 / 550uH ? ? ?(滿足要求 ) ； 縱向框架 :頂點(diǎn)位移 : / / 1 / 906 1 / 550uH ? ? ?(滿足要求 ) 。 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 28 第 6 章 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 為簡(jiǎn)化計(jì)算，考慮如下 幾種單獨(dú)受荷情況： （ 1） 恒載作用 （ 2） 活載作用（按滿跨布置） （ 3） 風(fēng)荷載作用（從左向右，或從右向左） （ 4） 橫向水平地震作用（從左向右，或從右向左） （ 5） 縱向水平地震作用（從左向右，或從右向左） （ 6） 與地震作用相結(jié)合的重力荷載代表值作用。 對(duì)于（ 1） 、（ 2）、（ 6）等三種情況，框架在豎向荷載作用下，采用分層法，并利用其對(duì)稱性。采用分層法計(jì)算時(shí)，假定上、下柱的遠(yuǎn)端為固定則與實(shí)際情況有出入。因此，除底層外其余各層柱的線剛度應(yīng)乘以 的修正系數(shù)且傳遞系數(shù)由 1/2改為 1/3。 對(duì)于（ 3）、（ 4）、（ 5），框架水平荷載作用下，采用 D值法計(jì)算 。 在內(nèi)力分析前，應(yīng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)各桿的彎矩分配系數(shù)及在各荷載作用下各桿端的固端彎矩。 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算 由前述的剛度比可根據(jù)下式求得節(jié)點(diǎn)各桿端的彎矩分配系數(shù)， 如圖 。 ()/2ik ik ikiu i i?? ?、 均布恒載和集中荷載偏心引起得固端彎矩構(gòu)成節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩： ， FeM ?＝集中荷載 ， 集中荷載均載梁固端 ＝ MMM ?， 將固端彎矩填入相應(yīng)的 節(jié)點(diǎn)中，進(jìn)行分層計(jì)算，當(dāng)節(jié)點(diǎn)不平衡時(shí)應(yīng)采用彎矩二次分配，使節(jié)點(diǎn)彎矩平衡。計(jì)算過(guò)程 見圖 。 恒載作用下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如圖 所示。 2121 qlM ?＝均載湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 29 圖 各桿端彎矩分配系數(shù) 圖 恒載 作用下 頂層彎矩分層法計(jì)算圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 30 圖 恒載作用下標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分層法計(jì)算圖 圖 恒載作用下底層 彎矩分層法計(jì)算圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 31 圖 恒荷載作用下的 M 圖 (單位： kN?m) 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 32 圖 恒荷載作用下的 V 圖 (單位： kN) 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 33 圖 恒荷載作用下的 N圖 (單位： kN) 活 載作用下的內(nèi)力計(jì)算 采用分層法所求計(jì)算過(guò)程如圖 所示。 活載作用下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如圖 所示。 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 34 圖 活載作用下頂層彎矩分層法計(jì)算圖 圖 活載作用下標(biāo)準(zhǔn)層彎矩分層法計(jì)算圖 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 35 圖 活載作用下底層彎矩分層法計(jì)算圖 圖 活載作用下的彎矩 M圖 (單位： kN?m) 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 36 圖 活載作用下的剪力 V 圖 (單位： kN) 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 37 圖 活載作用下的剪力 N 圖 (單位： kN) 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 38 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 框架在風(fēng)荷載（從左到右吹）下的內(nèi)力用 D 值法（改進(jìn)的反彎點(diǎn)法）進(jìn)行計(jì)算。其步驟為： ① .求各柱反彎點(diǎn)處的剪力值； ② .求各柱反彎點(diǎn)高度； ③ .求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩 ④ .求各柱的軸力和梁剪力。 第 i 層第 m柱所分配的剪力為：， ?? WVii， 框架柱反彎點(diǎn)位置， 3210 yyyyy ???? 表 框架柱反彎點(diǎn)位置 軸號(hào) 層號(hào) mh/ i 0y 1y 2y 3y y myh/ B、 G 軸 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 D、 E 軸 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 框架 各柱的桿端彎矩，梁端彎矩按下式計(jì)算，計(jì)算過(guò)程 如表 ： ? ?=1imcM V y h??上 =yimcM V h?下 中柱處的梁 : ? ?bj = b cbbiM M Mii ??左 下 j+1左 c 上 j左 右 ? ?bj = b cbbiM M Mii ??右 下 j+1右 c 上 j左 右 邊柱處的梁 : =M +MM c下 j+1b總 jc上 j iDim VDV im??湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 39 表 風(fēng)荷載作用下框架柱剪力和梁柱端彎矩的計(jì)算 軸 號(hào) B G 軸 D E 軸 層 號(hào) 4 3 2 1 4 3 3 1 /iV kN 7 D? 45080 45080 45080 37658 45080 45080 45080 37658 ? ?//imD kN m 7028 7028 7028 7519 15512 15512 15512 11310 ?DDim kNVim/ 3 myh/ 5 5 mkNM C ./上 5 mkNM C ./下 5 8 /.bM kN m總 /.bM kNm左 8 /.bM kNm右 2 6 框架柱軸力與梁端剪力的計(jì)算結(jié)果見表 。 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 40 表 風(fēng)荷載作用下 框架柱軸力與梁端剪力 層 梁端剪力 /kN 柱軸力 /kN BD 跨 bBDV DE 跨 bDEV EG 跨 bEGV B 軸 CBN D軸 E軸 G軸 CGN bBD bDEVV? CDN bBD bDEVV? CEN 4 3 2 1 注：軸力壓力為“ +”，拉力為“ ”。 框架在右風(fēng)的作用下，其彎矩、剪力、軸力的方向與左風(fēng)相反。 橫向水平地震作用下的內(nèi)力計(jì)算 框架在橫向水平地震作用下（左右往復(fù)振動(dòng)）的內(nèi)力用 D 值法計(jì)算反彎點(diǎn)位置見表 。地震從左向右作用時(shí)，柱上、下端彎矩的計(jì)算結(jié)果 見表 。 框架柱軸力與梁端剪力見表 橫向側(cè)移剛度 D: 24層： 45 08 0 15 67 62 00D ? ? ?? 底 層： 3765 8 15 5648 70D ? ? ?? 湖南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 41 表 橫向水平地震 作用下框架柱剪力和梁柱端彎矩的計(jì)算 軸 號(hào) 邊 柱 中 柱 層 號(hào) 4 3 2 1 4 3 3 1 /iV kN D? 676200 676200 676200 564870 676200 676200 67620