【導(dǎo)讀】行計算，包括強度、剛度和穩(wěn)定性驗算。選定一個梁、柱截面計算配筋，進行較為完整的結(jié)構(gòu)計算。結(jié)合具體的工程進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，工程由參加畢業(yè)設(shè)計的學(xué)生自選。主要完成結(jié)構(gòu)簡圖、梁、板、柱、配筋的設(shè)計與計算，并最終成圖。應(yīng)收集的資料及參考文獻?！督ㄖY(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》：東南大學(xué)編著、清華大學(xué)主審。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998. 《混凝土結(jié)構(gòu)》上冊：第二版，天津大學(xué)、同濟大學(xué)、東南大學(xué)主編，清華大學(xué)主審。國建筑工業(yè)出版社，20xx.20xx年7月理解和熟悉設(shè)計課題，選題，確定基本結(jié)構(gòu)設(shè)計方案?！犊拐鹨?guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》等規(guī)范。作用下大小，進而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。本設(shè)計主要進行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架2、3、7、8軸框架的抗震設(shè)計?？蚣懿季种?，先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自震周期，選取最安全的結(jié)果計算配筋并繪圖。

　　

【正文】 =(s) 水平地震作用及樓層地震剪力的計算 本結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用 底部剪力法 計算水平地震作用，即： 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值 Geq Geq=∑ Gi =（ ++ 3++） =（ KN） 計算水平地震影響系數(shù)а 1 查表得二類場地近震特征周期值 Tg=。 查表得設(shè)防烈度為 8 度的а max= а 1=（ Tg/T1） max =（ ） = 結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 FEk FEk=а 1Geq = =（ KN） 因 = =T1=，所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù) δ n=+= += △ F6= = 各質(zhì)點橫向水平地震作用 按下式計算： Fi=GiHiFEk（ 1δ n） /（∑ GkHk） =（ KN） 地震作用下各樓層水平地震層間剪力 Vi 為 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 21 Vi=∑ Fk（ i=1， 2， … n） 計算過程 ， 如 表 72 地震作用下各樓層水平地震層間剪力 Vi： 表 72 地震作用下各樓層水平地震層間剪力 Vi 層次 Hi（ m） Gi（ KN） GiHi（ KNm） GiHi/∑ GjHj Fi（ KN） Vi（ KN） 6 5 4 3 2 1 ∑ 各 質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布 ，如 圖 71 各 質(zhì)點水平地震 作用及樓層地震剪力 所示 ： 圖 71 各 質(zhì)點水平地震 作用及樓層地震剪力 多遇水平地震作用下的位移驗算 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移（△ u） i 和頂點位移 u i 分別按下列公式計算： （△ u） i = Vi/∑ D ij u i=∑（△ u） k 各層的層間彈性位移角θ e=（△ u） i/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值 [θ e]1/550。 計算過程 ，水平地震作用下的位移驗算 ， 如 表 73 多遇水平地震作用下的位移石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 22 所示 ： 表 73 多遇水平地震作用下的位移 層次 Vi （ KN） ∑ D i（ N/mm） （△ u） i （ mm） ui （ mm） hi （ mm） θ e=（△ u） i /hi 6 762600 3600 1/2210 5 762600 3600 1/1225 4 762600 3600 1/899 3 762600 3600 1/747 2 729530 3600 1/639 1 923810 4700 1/999 由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層， 1/6391/550，滿足規(guī)范要求。 水平地震作用下框架內(nèi)力計算 框架柱端剪力及彎矩 Vij=DijV i /∑ Dij M bij=Vij*yh M uij=Vij（ 1y） h y=yn+y1+y2+y3 注： yn 框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比。 y1 為 上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。 y y3 為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。 y 框架柱的反彎點高度比。 底層柱需考慮修正值 y2，第二層柱需考慮修正值 y1 和 y3，其它柱均無修正。 下面以②③⑦⑧軸線橫向框架內(nèi)力的計算為例： 如 表 74 各層邊柱端彎矩及剪力計算 所示： 表 74 各層邊柱端彎矩及剪力計算 層次 hi（ m） Vi（ KN） ∑ D ij（ N/mm） 邊 柱 Di1 （ N/mm） Vi1 （ KN） k y （ m） M bi1 （ KN m） M ui1（ KNm） 6 762600 17681 5 762600 17681 4 762600 17681 3 762600 17681 2 729530 17681 1 923810 25112 例：第六層邊柱的計算： 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 23 Vi1=17681 （ KN） y=y n=（ m） （無修正） M bi1= =（ KN*m） M ui1=（ ） =（ KN*m） 各層柱端彎矩及剪力計算（中柱） ，如 表 75 所示： 表 76 各層中柱端彎矩及剪力計算表 層次 hi（ m） Vi（ KN） ∑ D ij（ N/mm） 中 柱 Di2 （ N/mm） Vi2 （ KN） k Y （ m） M bi2（ KNm） M ui2（ KNm） 6 762600 27556 5 762600 27556 4 762600 27556 3 762600 27556 2 729530 27556 1 923810 29552 梁端彎矩、剪力及柱軸力 M l b=i l b（ Mbi+1， j + M u i， j） /（ i l b+ i r b） M r b=i r b（ Mbi+1， j + M u i， j） /（ i l b+ i r b） V b=（ M l b+ M r b） / l Ni=∑（ V l b V r b） k 具體計算過程 ，如 表 77 梁端彎矩、剪力及柱軸力 所示 ： 表 77 梁端彎矩、剪力及柱軸力 層次 邊梁 走道梁 柱軸力 M lb M rb l Vb M lb M rb l Vb 邊柱 N 中柱 N 6 5 4 3 2 1 例：第六層： 邊梁 M l b= M u 6= KN m M r b= （ +） = KN m 走道梁 M l b =M r b== KN m 邊柱 N== KN 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 24 中柱 N== KN 如 圖 72 ②③⑦⑧軸線橫向框架彎矩 柱網(wǎng)布置 、 圖 73 ②③⑦⑧軸線橫向框架梁剪力 圖 72 ②③⑦⑧軸線橫向框架彎矩 柱網(wǎng)布置 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 25 圖 73 ②③⑦⑧軸線橫向框架梁剪力 圖 74 ②③⑦⑧軸線橫向框架柱軸力 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 26 第 8章 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 （橫向框架內(nèi)力計算） 計算單元的選擇確定 取③軸線橫向框架進行計算，如 圖 81 計算單元 所示： 圖 81 計算單元 計算單元寬度為 ，由于房間內(nèi)布置有次梁（ b h=200mm 400mm），故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，所以在框架 節(jié)點上還作用有集中力矩。 荷載計算 恒載作用下柱的內(nèi)力計算 如 圖 82 恒荷載作用下各層框架梁上的荷載 所示： 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 27 圖 82 恒荷載作用下各層框架梁上的荷載 （ 1） 對于第 6 層 q q1， 代表橫梁自重，為均布荷載形式。 q1= 25= KN/m q1， = 25=q和 q2， 分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和 三角形荷載。 q2= = KN/m q2， = = KN/m P P2 分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、次梁自重、樓板重等重力荷載，計算如下： P1=[（ ） 2+（ +） ] + + 25 = KN P2=[（ ） 2+（ +） +（ +） 2 /2] + + 25 = KN 集中力矩 M1=P1e1=（ ） /2= KN m M2=P2e2=（ ） /2= KN m （ 2） 對于 25 層 包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其它荷載的計算方法同第 6 層。 q1=+ = KN/m q1， = 25=q和 q2， 分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 q2= = KN/m q2， = = KN/m 外縱墻線密度 [（ 2） +2 ]/= KN/m P1=（ + ） +（ +） + 25 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 28 = KN P2=（ + + ） + + 25 = KN 集中力矩 M1=P1e1=（ ） /2= KN m M2=P2e2=（ ） /2= KN m （ 3） 對于第 1 層 柱子為 700mm 700mm，其余數(shù)據(jù)同 25 層，則 q1=+ = KN/m q1， = 25=q2 和 q2， 分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 q2= = KN/m q2， = = KN/m 外縱墻線密度 [（ 2） +2 *]/= KN/m P1=（ + ） +（ +） + 25 = KN P2=（ + + ） + + 25 = KN 集中力矩 M1=P1e1=（ ） /2= KN m M2=P2e2=（ ） /2= KN m 活載作用下柱的內(nèi)力計算 如 圖 83 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布 所示： 圖 83 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布 （ 1） 對于第 6 層， q2= = KN/m 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 29 q2， = = KN/m P1=（ + ） = KN P2=（ + + ） = KN 集中力矩 M1=P1e1=（ ） /2= KN m M2=P2e2=（ ） /2= KN m 同理，在屋面雪荷載的作用下： q2= = KN/m q2， = = KN/m P1=（ + ） = KN P2=（ + + ） = KN 集中力矩 M1=P1e1=（ ） /2= KN m M2=P2e2=（ ） /2= KN m （ 2） 對于第 25 層， q2= = KN/m q2， = = KN/m P1=（ + ） = KN P2=（ + + ） = KN 集中力矩 M1=P1e1=*（ ） /2= KN m M2=P2e2=*（ ） /2= KN m （ 3） 對于第 1 層 q2= = KN/m q2， = = KN/m P1=（ + ） = KN P2=（ + + ） = KN 集中力矩 M1=P1e1=（ ） /2= KN m M2=P2e2=（ ） /2= KN m 將計算結(jié)果匯總 ， 如 表 81 橫向框架恒載匯總表 、 表 82 橫向框架活載匯總表 所示 ： 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 30 表 81 橫向框架恒載匯總表 層次 q1 （ KN/m） q1， （ KN/m） q2 （ KN/m） q2， （ KN/m） P1 （ KN） P2 （ KN） M 1 （ KN m） M 2 （ KN m） 6 25 1 表 82 橫向框架活載匯總表 層次 q2 （ KN/m） q2， （ KN/m） P1 （ KN） P2 （ KN） M 1 （ KN m） M 2 （ KN m） 6 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 2