【導(dǎo)讀】本建筑物防火等級為二級，抗震設(shè)防烈度為7度，框架抗震等級為三級。荷載內(nèi)力計算采用“D值法”；內(nèi)力組合之后進行截面設(shè)計，采用“PKPM”進行了電算，電算結(jié)果和手算結(jié)果基本吻合；本工程可用于實際工程施工。

　　

【正文】 1/9945 3 1/7423 2 1/4191 1 1/3474 橫向風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計算 (D 值法 ) 只計算第 8 軸線上這一榀框架； ： 表 73 列表計算各柱、梁端內(nèi)力 層高 Vi nijj1D?? 邊柱 中柱 Dij Vij ∑ yi M 上 M 下 Dij Vij ∑ yi M 上 M 下 六 五 四 三 二 一 南陽市教育局辦公樓設(shè)計 27 ： 表 74 中柱層間節(jié)點兩端梁彎矩分配及彎矩值計算 六 五 四 三 二 一 L R L R L R L R L R L R ib(105 kN/m) 分配系數(shù) 柱端合 M 分配彎矩 、剪力及柱軸力計算： 表 75 梁端彎矩、剪力及軸力計算 邊梁 走廊梁 邊柱軸力 中柱軸力 MbL MbR L Vb MbL MbR L Vb N N 六 五 四 三 二 一 、柱內(nèi)力圖： 框架橫向抗震剪力圖 框架橫向抗震彎矩圖 圖 73 框架橫向風(fēng)荷載內(nèi)力圖 南陽市教育局辦公樓設(shè)計 28 8 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 計算單元的確定 以 8 軸線上這一榀框架為計算單元跨，則以其柱、梁交點以 45176。劃分區(qū)域的計算單元，如 81 圖中所示陰影部分，邊跨為等腰梯形，中跨為等腰三角形。 圖 81 計算簡圖 荷載計算 恒載計算 ： C、 D 軸間， A、 B 軸間邊跨： g=() = kN/m； B、 C 軸 間中跨： g=0； ： 邊跨： kN/m；中跨： kN/m； ： 邊跨：等腰梯形分布： 南陽市教育局辦公樓設(shè)計 29 最大線荷載集度值： 屋頂： ? ?1 , m a xg 2 1 .9 5 0 .1 2 5 5 .1 1 3 1 8 .6 6 2 k N / m? ? ? ? ? 其他層： ? ?2 , m a xg 2 1 .9 5 0 .1 2 5 3 .3 4 1 2 .1 9 1 k N / m? ? ? ? ? 中跨：等腰三角形分布： 定點最大線荷載集度值 ： 屋頂： 1 , m a x 2 . 9 5g 2 0 . 1 2 5 5 . 1 1 3 1 8 . 6 6 2 k N / m2??? ? ? ? ????? 其他層： 2 , m a x 2g 2 kN / m2???????? ? ? ? ： 二～六層： = kN；底層： = kN。 ： (1)填充墻：二層以上： 邊跨： [()()]= kN； 中跨： ()= kN； 底層： 邊跨： [()()]= kN； 中跨： ()= kN； (2)窗： C2423 kN/個 (3)縱梁的荷載： ()= kN； (4)女兒墻： = kN； (5)樓板： 邊跨：屋頂： ? ? 21 . 9 5 0 . 1 2 52 5 . 1 1 3 1 7 . 0 2 9 k N2?? ? ?； 其它層： ? ? 21 . 9 5 0 . 1 2 52 3 . 3 4 1 1 . 1 2 4 k N2?? ? ?； 中跨：屋頂：? ? 2 5 25 13 132 29. 627 kN22 5 25 5 1322?? ???????? ??? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? 其他層： 2 9 .6 2 7 3 .3 4 1 9 .3 5 3 k N5 .1 1 3 ??； 則傳遞給柱的荷載為：縱向填充墻荷載 +縱向窗荷載 +縱向梁荷載 +板荷載 南陽市教育局辦公樓設(shè)計 30 ，計算單元的分布圖如 72 所示： 其中： G—— 柱子自重； M—— 縱向傳遞給柱子的彎矩； 39。G—— 縱向傳遞給柱子的集中荷載； 表 81 荷載計算 縱向荷載類型 1 2 5 6 13 14 G′ M G′ M G′ M G′ M G′ M G′ M 填充墻 0 0 0 0 窗 梁 女兒墻 樓板 ∑ 注：梁、柱偏心距為： 125 mm； 列表計算 g、 G 如下： 表 82 柱的自重 G 頂層、其他層 底層 邊柱 中柱 表 73 g的 計算 g 頂層 其他層 邊跨 中跨 邊跨 中跨 填充墻 0 0 0 梁 樓板 均布值 gmax 框架計算單元的活荷載計算 此 8 軸線的框架中，邊跨為教室類，可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 kN/m2；中跨為走道，荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 kN/m2；屋頂可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 kN/m2； 則： ： 邊跨線荷載計算： 1 , m a xq 2 ( 5 25 ) kN / m? ? ? ? ?，梯形荷載分布； 中跨線荷載計算： 2 , m a xq 2 ( 2. 95 / 2 0. 12 5 ) 2. 5 6. 75 k N / m? ? ? ? ?，等腰三角形荷載分布； ： G5′ G1′ G2′ G3′ G4′ G6′ G7′ G8′ G9′ G10′ G11′ G13′ G12′ G14′ G15′ G16′ G16 G15 G14 G13 G12 G11 G10 G9 G8 G7 G6 G5 M4 M3 M2 M1 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 g1 g2 g3 g4 g5 g5 g6 g6 g4 圖 82 恒載作用下的荷載分布簡圖 南陽市教育局辦公樓設(shè)計 31 邊跨： 239。1 (1 . 9 5 0 . 1 2 5 )Q 2 2 . 0 6 . 6 6 1 k N2?? ? ? ? 中跨： 222( ) / 2 )Q [ 2 ( ( / 2) ( / 2 ) ] 222 kN??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 8 軸線上這榀計算框架在活荷載作用下的活荷載分布圖如 73 所示： 其中，縱向傳遞給計算框架柱 的集中可變荷載產(chǎn)生的彎矩為： 邊跨： M1= = kN/m； 中跨： M2= = kN/m； 豎向荷載的內(nèi)力計算 恒荷載作用 8 軸線上這榀框架梁柱的內(nèi)力計算 (分層法 ) 、三角形分布荷載等效為均布荷載 (節(jié)點彎矩等效原則 )： 邊跨： 頂層： 1 3 .90 .5 0 .2 9 36 .6 5? ? ? ? 231g 81 ( 1 93 2 93 ) 13 20. 7 kN / m? ? ? ? ? ? ? ? 其他層： 232g 1 2 .4 5 6 ( 1 0 .2 8 2 0 .2 8 1 ) 3 .3 4 3 .9 2 3 .5 7 3 k N / m? ? ? ? ? ? ? ? 中跨： 頂層： 1 5g 2 . 6 2 5 5 . 1 1 3 2 . 9 5 1 2 . 0 5 2 k N / m8? ? ? ? ? 圖 73 活載作用下的荷載分布簡圖 M1 M2 M2 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M2 Q2′ Q2′ Q2′ Q2′ Q2′ Q2′ Q1′ Q1′ Q1′ Q1′ Q1′ Q1′ q1,max q1,max q1,max q1,max q1,max q1,max q2,max q2,max q2,max 南陽市教育局辦公樓設(shè)計 32 其他層： 2 5g 2 . 6 2 5 3 . 3 4 2 . 9 5 8 . 7 8 3 k N / m8? ? ? ? ? 84 所示，并把梁柱線剛度值標(biāo)注其上： 圖 84 梁間荷載的計算簡圖 8 軸線上這榀框架在梁間恒荷載作用下的框架梁、柱的內(nèi)力： (利用其對稱性 ) 其中，固端彎矩： 表 84 固端 彎矩公式 兩端支座類型 LbM RbM 梁的兩端為固定端支座 2gl12? 2gl12 梁的一端為固定端支座，另一端為定向支座 2gl3? 2gl6? 注： g—— 梁上換算線荷載； l—— 梁的計算長度 (凈跨 ) 彎矩分配系數(shù)： ccbiii??? 上上 ( + )； ccbiii??? 下下 ( + )； Lbcbiii???左 ( + )； Rbcbiii???右 ( + ) 表 85 各節(jié)點分配系數(shù) 南陽市教育局辦公樓設(shè)計 33 左結(jié)點 右結(jié)點 層數(shù) 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 6 5 4 3 2 1 計算恒荷載作用下固端彎矩 梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成，在求固端彎矩時可直接根據(jù)圖示荷載計算，也可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載，等 效均布荷載的計算公式如圖所示。 a alp q 圖 84 荷載的等效 23q (1 2 )l? ? ? ? ? 12?? ， 5qp8? (三角形荷載 ) 頂層： 3 .90 .5 0 .2 9 36 .6 5? ? ? ? 邊跨 : g / m?邊 其他層： g 39。 kN / m?邊 中跨：頂層： g 2 kN / m?中 39。g 8. 78 3 kN / m?中 則頂層各桿的固端彎矩 : AB 跨：倆端均為固定支座 22A B B A 11M M g 39。 l 2 0 . 7 6 . 1 5 6 5 . 2 4 k N m1 2 1 2? ? ? ? ? ? ? ? ? ?邊 邊 ＝ BC 跨：一端為固定支座，一端為滑動支座 22BC 1 1 2 . 4 5M g 39。 l 1 2 . 0 5 2 6 . 2 6 3 k N m3 3 2??? ? ? ? ? ? ?????中 中 ＝ ＝ 22CB 1 1 2 . 4 5M g 39。 l 1 2 . 0 5 2 3 . 1 2 8 k N m6 6 2??? ? ? ? ? ? ?????中 中 ＝ ＝ 同理，其余層各層的固端彎矩為： 22A B B A 11M M g 39。 l 2 3 . 5 7 3 6 . 1 5 7 4 . 3 k N m1 2 1 2? ? ? ? ? ? ? ? ? ?邊 邊 ＝ 南陽市教育局辦公樓設(shè)計 34 22BC 1 1 2 . 4 5M g 39。 l 8 . 7 8 3 4 . 3 9 2 k N m3 3 2??? ? ? ? ? ? ?????中 中 ＝ ＝ 22CB 1 1 2 . 4 5M g 39。 l 8 . 7 8 3 2 . 1 9 6 k N m6 6 2??? ? ? ? ? ? ?????中 中 ＝ ＝ 由于集中力偏心產(chǎn)生了彎矩，故 AB BAMM和 需要進行調(diào)整 : 第六層 : 11M P l kN m? ?? ? ? ? 22M P l kN m? ?? ? ? 二 ~五 層： 11M P l kN m? ?? ? ? ? 22M P l kN m? ?? ? ? 第一層： 11M P l kN m? ??