【導(dǎo)讀】東風(fēng)總醫(yī)院門診綜合樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。系（院）建筑工程學(xué)院。班級(jí)0811土木工程班。湖北文理學(xué)院建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)

　　

【正文】 m） iG （ kN） ? ?iiGHkNm? 71iijjjGHGH?? iF （ kN） iV （ kN） 5 4 3 2 1 5 5 橫向框架抗震變形驗(yàn)算 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 29 表 橫向 框架抗震變形驗(yàn)算 注 ： 層間彈性相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿足要求。 e? ＜ [ e? ]=1/450。（若考慮填充墻抗力作用為 1/550） 水平地震作用下 橫向框架的內(nèi)力 分析 本設(shè)計(jì)取中框架為例，柱端計(jì)算結(jié)果詳見表。地震作用下框架梁柱彎矩，梁端剪力及柱軸力分別見表 A 軸柱（邊柱）柱端彎矩計(jì)算 層 次 層高 h 層間剪力()iVkN 層間剛度 iD imD imV K y (m) M上 M下 5 3792021 33699 26 1 4 3792021 33699 50 5 3 3792021 33699 69 層次 層間剪力 iV （ kN） 層間剛度 iD （ kN） 層間位移 iiVD （ m） 層高 ih （ m） 層間相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角 e? 5 3792021 1/5127 4 3792021 1/2624 3 3792021 1/1910 2 3792021 1/1606 1 2117225 5 1/1046 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 30 2 3792021 33699 82 1 2117225 17201 82 1 注：表中： 3,210 yyyy ??? iimCim DDVV /? ? ? iiii hyM hM ??? 1V yV imim上下 表 B 軸柱（中柱）柱端彎矩計(jì)算 層 次 層高 h 層間剪力 ()iV KN 層間剛度 iD imD imV K y (m) M上 M下 5 3792021 40190 31 4 3792021 40190 60 3 3792021 40190 82 2 3792021 40190 98 1 2117225 23421 112 該框架為對(duì)稱結(jié)構(gòu) ,A 軸柱與 D 軸柱相同， B 軸柱與 C 軸柱相同。 框架梁端彎矩 ,剪力及軸力計(jì)算表如下： 框架梁端彎矩 ,剪力及軸力計(jì)算表 跨 層 AB 跨 BC 跨 柱軸力 1 M 左 M 右 VB 1 M 左 M 右 VB NA NB 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 31 5 4 3 2 1 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 32 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 33 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析 用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對(duì)一般的工業(yè)與民用建筑可以不考慮活荷載的不利布置。這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎矩較考慮活荷載不利布置法求得的彎矩偏低，但當(dāng)活荷載在總荷載比例較大時(shí)，可在截面配筋時(shí)，將跨中彎矩乘 ～ 的放大系數(shù)予以調(diào)整。 將框架視為兩端固定梁，計(jì)算固端彎矩。計(jì)算結(jié)果見表 固端彎矩計(jì)算表 層數(shù) 簡(jiǎn)圖 邊跨框架梁 頂層 q=1/12(ql2)=1/12 = 底層 q=1/12(ql2)=1/12 = 中間跨框架梁 頂層 q=1/12(ql2)=1/12 = 底層 q=1/12(ql2)=1/12 = 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 34 將框架視為兩端固定梁，計(jì)算固端彎矩。計(jì)算結(jié)果見表 固端彎矩計(jì)算 層數(shù) 簡(jiǎn)圖 邊跨框架梁 頂層 q=1/12(ql2)=1/12 = 底層 q=1/12(ql2)=1/12 = 中間跨框架梁 頂層 q=1/12(ql2)=1/12 = 底層 q=1/12(ql2)=1/12 = 考慮框架對(duì)稱性，取半框架計(jì)算，半框架的梁柱線剛度如圖 各桿端分配系數(shù)見表 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 35 各桿端分配系 表 層號(hào) 節(jié)點(diǎn) A 各桿端分配系數(shù) 節(jié)點(diǎn) B 各桿端分 配系數(shù) 頂層 A5A4 B5B4 A5B4 B5A5 B5C5 標(biāo)準(zhǔn)層 A4A5 A4A3 B4B5 B4B3 A4B4 B4A4 B4C4 底層 A1A2 A1A0 B1B2 B1B0 A1B1 B1A1 B1C1 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 36 遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為 1/2； 恒荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見圖，框架的彎矩圖見圖； 活 荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見圖，框架的彎矩圖見圖 。 豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)為 ，調(diào)幅后，恒荷載及活荷載彎矩見圖，圖中括號(hào)內(nèi)數(shù)值。 上柱 下柱 右梁 5層 左梁 上柱 下柱 右梁 0 0 4層 3層 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 37 2層 1層 圖 恒載彎矩分配 表 A B 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 38 上柱 下柱 右梁 5層 左梁 上柱 下柱 右梁 0 0 4層 3層 2層 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 39 1層 圖 活 載彎矩分配 表 A B 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 40 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 41 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 42 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 43 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 44 梁端剪力及柱軸力的計(jì)算 梁端剪力： qmV V V?? 式中 ： qV —— 梁上均布荷載引起的剪力， 12V ql?； mV —— 梁端彎矩引起的剪力，m MMV l?? 左 右。 柱軸力： N V P?? 式中 ： V —— 梁端剪力； P —— 節(jié)點(diǎn)集中力及柱自重。 AB 跨 ：四五 層梁在恒載作用下，梁端剪力及柱軸力計(jì)算為例。 由 圖 查得梁上均布荷載為： 第 四 層： q = 集中荷載 柱自重 第 五 層： q =四 層梁端彎矩： M左 =m（ m） M右 =m（ m） 五 層梁端彎矩： M左 =m（ m） M右 =m（ m） 括號(hào)內(nèi)為調(diào)幅的數(shù)值。 五 層梁端剪力： VqA = VqB=12ql =1/2= 調(diào)幅前 ： VmA= VmB=()/= VA= VqA + VmA == VB = VqB VmB =+= 調(diào)幅后： VmA= VmB= VA= VqA + VmA == 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 45 VB= VqB VmB =+= 同理可得 四 層梁端剪力： VqA = VqB=12ql=1/2= 調(diào)幅前 ： VmA= VmB=()/= VA= VqA + VmA == VB= VqB VmB =+= 調(diào)幅后： VmA= VmB= VA= VqA + VmA == VB= VqB VmB =+= 五層 A 柱柱頂及柱底軸力： N頂 =VP? =+= N底 =+= 八 層 C 柱柱頂及柱底軸力： N頂 =+++= N底 = += 其他層梁端剪力及柱軸力計(jì)算見 表 內(nèi)力組合 框架梁內(nèi)力組合 在恒載和活載作用下，跨間 maxM 可以近似取跨中的 M 代替： 2m a x 18 MMM q l ??? 左 右2 式中 M左 、 M右 ——梁左、右端彎矩，見圖括號(hào)內(nèi)數(shù)值。 跨中 M 若小于 2116ql 應(yīng)取 M ＝ 2116ql 在豎向荷載與 風(fēng) 組合時(shí) ， 跨間最大彎矩 GAM 采用數(shù)解法計(jì)算 ， 如圖所示。 湖 北 文 理 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 46 圖 框架梁內(nèi)力組合圖 圖 調(diào)幅前后剪力值變化 圖中 MGA、 MGB——重力荷載作用下梁端的彎矩； MEA、 MEB——水平 風(fēng) 作用下梁端的彎矩 RA、 RB——豎向荷載與 風(fēng) 荷載共同作用下梁端反力。 對(duì) RB作用點(diǎn)取矩： RA＝ 2ql 1l ( MGB MGA + MEA + MEB) x 處截面彎矩為： M =RAx 22qx MGA + MEA 由 Mddx=0,可求得跨間 maxM 的位置為 1x = CRq 將 1x 代入任一截面 x 處的彎矩表達(dá)式 ,可得跨間最大彎矩為： ma