【正文】 框架柱的內(nèi)力組合 計算結(jié)果見表 62。 表 514 A 柱的軸力 層號 剪力傳遞 縱向集中荷載 N 頂 N 底 5 4 3 2 1 表 515 B 柱的軸力 層號 剪力傳遞 縱向集中荷載 N 頂 N 底 5 4 3 2 1 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計 28 恒荷載作用下框架內(nèi)力圖如下： 圖 58 恒載作用下 M圖 (kN?m) 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計 29 圖 59 恒載作用下的 V圖 (單位： kN) 圖 510 恒載作用下 N 圖 (kN) 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計 30 活荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 荷載計算 （ 1） 屋面層框架計算 ① qAB計算 板的活荷載為 kN/m2，傳遞給 AB 段為梯形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載為： p)21( 32 ?? ?? =[12()2+()3]=因為左右兩邊板傳遞荷載，所以： qAB=2=② qBC 計算 板的活荷載為 kN/m2，傳遞給 BC 段為三角形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載為： p8/5 =5/8=因為左右兩邊板傳遞荷載，所以 ： qBC=2=③ FA 計算 FA 是由 KLA 傳來的集中荷載，來自板傳荷載 q1： q1=5/8=則 FA== ④ FB計算 FB是由 KLB 傳來的集中荷載，來自板傳荷載 q1： q1=5/8=q2=[12()2+()3]=則 FB=(+)= （ 2） 樓面層框架計算 ① qAB計算 板的活荷載為 kN/m2，傳遞給 AB 段為梯形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載為： p)21( 32 ?? ?? =[12()2+()3]=因為左右兩邊板傳遞荷載，所以： qAB=2=② qBC 計算 板的活荷載為 kN/m2，傳遞給 BC 段為三角形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載為： p8/5 =5/8=河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計 31 因為左右兩邊板傳遞荷載，所以： qBC=2=③ FA 計算 FA 是由 KLA 傳來的集中荷載，來自板傳荷載 q1： q1=5/8=則 FA== ④ FB計算 FB是由 KLB 傳來的集中荷載，來自板傳荷載 q1： q1=5/8=q2=[12()2+()3]=則 FB=(+)= 活荷載作用下框架最終計算簡圖為： 圖 511 活荷載作用下框架最終計算簡圖 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計 32 梁柱彎矩計算 表 516 活線載作用下的跨中及固端彎矩表 線載性質(zhì) 樓層位置 線載位置 線載大小 )/( mKNq 梁計算長度 l (m) 固端彎矩 )( 121 2mkNqlM?? 跨中彎矩 )( 82mkNql? 活線載 屋面 邊跨 中跨 樓面 邊跨 中跨 彎矩分配法 豎向荷載作用下的內(nèi)力一般可采用近似法，有分層法，彎矩二次分配法和迭代法。當框架為少層少跨時，采用彎矩二次分配法較為理想。 計算過程見 表 58： 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計 20 表 58 風(fēng)荷載作用下層間剪力及側(cè)移計算 層號 Fi（ kN） Vi（ kN） ∑Di(N/mm) △ ui（ mm） ui（ mm） △ ui/hi 5 64348 1/25905 4 64348 1/12028 3 64348 1/8079 2 64348 1/6174 1 42956 1/3256 由表 58 可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第 1 層其值為 1/3256＜ 1/550，滿足式 ][ hu ee ??? 的要求，其中 ? ? 550/1/ ?? hu 由《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》表 查得。根據(jù)建筑物的體型查的 μS= βZ — 以為房屋總高度小于 30 米所以 βZ= ih — 下層柱高 jh — 上層柱高，對頂層為女兒墻的 2 倍 B— 迎風(fēng)面的寬度 B= 表 56 集中風(fēng)荷載標準值 層號 離地高度(Z/m) μZ βZ μS w0 (kN/m2 ) ih (m) jh (m) ωk (kN) 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 風(fēng)荷載作用下的計算簡圖： 圖 55 風(fēng)荷載作用下荷載分布圖 (kN) 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計 19 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的位移計算 （ 1）框架梁柱線剛度計算 見第 3 章 節(jié)計算所得。 水平地震作用下框架內(nèi)力計算 以圖 22 中 ⑤ 軸線橫向框架內(nèi) 力計算為例，說明計算方法，其余框架內(nèi)力計算從略。 ?? ieq GG == ) ()( ???? ?TT g eqEk GF 1?? == 因 ???gT s ?T s，所以要考慮頂部附加水平地震力作用 。 荷載分類 將各層各構(gòu)件荷載分類， 計算各層何荷載代表值，列入 表 42 中 其中各層自重為：樓面恒載、 50%樓面均布活荷載、縱橫梁自重、樓面上下各半層的柱及縱橫墻體自重和門窗。 ② ： 梁長度取凈跨，柱長度取凈高。 表 31 橫梁線剛度 bi 計算表 類別 層次 cE(N/m) )(mmhb? )( 40 mmI l (mm) lIEc /0 ( mmN? ) )mN(/ 0?K lIEc )mN(/2 0?KlIEc 邊梁 1~5 104 300700 109 7500 1010 中梁 1~5 104 300400 109 3000 1010 表 32 柱線剛度 ci 計算表 層次 0h (mm) )N/mm( 2cE hb? (mm2) 0I (mm4) lIEc /0 ( m?KN ) 2~6 3900 104 500500 109 1 4900 104 500500 109 柱的抗側(cè)剛度計算 （ 1）底層： cb iiK ??? / ， KKc ??? ?，212hiD cc??? （ 2）標準層： cb iiK ??? / ， KKc ??2?，212hiD cc ??? 故橫向框架的側(cè)移剛度見 表 33 表 33 橫向框架各層側(cè)向 D 值 構(gòu)件名稱 K c? iD ?iD 合計 5 層 邊框梁 A/D 軸柱 12360 49439 882930 B/C 軸柱 15329 61317 中框梁 A/D 軸柱 14579 349904 B/C 軸柱 17595 422270 2~3層 邊框梁 A/D 軸柱 12360 49439 882930 B/C 軸柱 15329 61317 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計 7 續(xù)表 33 橫向框架各層側(cè)向 D 值 中框梁 A/D 軸柱 14579 349904 B/C 軸柱 17595 422270 1 層 邊框梁 A/D 軸柱 9321 37286 594612 B/C 軸柱 10462 41848 中框梁 A/D 軸柱 10179 244286 B/C 軸柱 11300 271192 4 荷載計算 恒載標準值計算 （ 1）屋面： 防水層 (剛性 )： 30mm 厚 C20 混凝土防水 24= kN/m2 防水層 (柔性 )：三氈四油鋪小石子 kN/m2 找平層： 15mm 厚 水泥砂漿 20= kN/m2 找坡層： 40mm 厚水泥石灰焦渣砂漿 3%找平 14= kN/m2 保溫層： 80mm 厚礦渣水泥 = kN/m2 結(jié)構(gòu)層： 100mm 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25= kN/m2 抹灰層： 10mm 厚混合砂漿 17= kN/m2 合計： kN/m2 屋面的面積取到墻外包尺寸線 屋面面積：（ +） （ +） = m2 = （ 2）各層走廊及樓面： 大理石面層，水泥砂漿擦縫 30mm 厚 1： 3 干硬性水泥砂漿，面上撒 2mm 厚素水泥 kN/m2 水泥漿結(jié)合層一道 結(jié)構(gòu)層： 100mm 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25= kN/m2 抹灰層： 10mm 厚混合砂漿 17= kN/m2 合計： kN/m2 一層 ~四層樓面面積：（ +） （ +） = m2 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計 8 = （ 3）梁、柱 梁凈跨計算 橫梁 1 層 ~5 層： AB、 CD 跨： 7500500=7000 mm BC 跨： 3000500=2500 mm 縱梁 1 層 ~5 層： 12 跨、 1314 跨： 4200500=3700 mm 213 軸之間梁跨： 4200500=3700 mm 次梁： 4200300=3900 mm 柱凈高可取層高減去板厚 ， 計算結(jié)果見 表 41。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓層，基頂?shù)臉烁吒鶕?jù)地址條件室內(nèi)外高差定為 ，一層樓面標高為 ，室內(nèi)外高差為 。如圖 21。 （ 2）結(jié)構(gòu)采用雙向承重，整體性和受力性能都很好。設(shè)計深度應(yīng)滿足施工要求，圖面應(yīng)詳盡表現(xiàn)建筑物的各有關(guān)部分。 （ 3）防火設(shè)計 該建筑為高度不超過 24m 的多層建筑，防火等級為三級，將每一層劃分為一個防火區(qū)間，則每層長度 小于允許長度 150m，每層的建筑面積 最大允許面積 2500 m2。具體如下： （ 1）柱網(wǎng)尺寸采用 開間取為 ，進深為 ，小教室開間取 ，進深取 。 （ 4）地質(zhì)條件 ： 地基承載力 kf =200kpa； （ 5）抗震等級： 地震設(shè)防烈度： 7 度。 3）基本雪壓： 。C，其它均為 18176。C。 structural design。最后依據(jù)計算結(jié)果，結(jié)合相應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求，繪制結(jié)構(gòu)施工圖和建筑施工圖，寫出相應(yīng)的設(shè)計說明以及結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書。采用框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)為五層，主體結(jié)構(gòu)標高 ，總建筑面積 。 在設(shè)計中 樓﹑屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 關(guān)鍵詞 框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)抗震；結(jié)構(gòu)設(shè)計；內(nèi)力計算 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計 II THE DESIGN FOR HUIZHI TEACHING BUILDING OF HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING ABSTRACT The design of the study content is school building. Using frame structure, the main structure is divided into five layers, the elevation of , the total construction area of . In the design of the building, roof were using castinplace reinforced concrete structure. The design principle of practical, safe, economic, beautiful design. Strict pliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national stand