【正文】 將計(jì)算結(jié)果填入手算恒載彎矩M圖54內(nèi)。計(jì)算過程見表52。不同分布荷載在簡(jiǎn)支梁上引起的剪力，按圖58計(jì)算，此處定義梁端剪力向上為正： 圖58 分布荷載在簡(jiǎn)支梁上引起的剪力計(jì)算示意圖彎矩引起的剪力，計(jì)算原理是桿件彎矩平衡，此處定義梁端剪力向上為正，即： （53）表51 恒載作用下的梁端剪力（kN）層次54321由荷載產(chǎn)生DC跨DCCB跨CBBA跨BA由彎矩產(chǎn)生DC跨DCCB跨C00000B00000BA跨BA恒載下梁端總剪力DC跨DCCB跨CBBA跨BA梁的跨中彎矩“梁跨中彎矩可以根據(jù)簡(jiǎn)支梁上豎向荷載引起的跨中彎矩與梁端彎矩引起的跨中彎矩相疊加而得。圖53 恒載彎矩分配圖圖54 頂層恒載彎矩圖圖55 標(biāo)準(zhǔn)層恒載彎矩圖圖56 底層恒載彎矩圖圖57 恒載彎矩圖（kN同樣可用分層法求得頂層及底層的彎矩圖，列于圖5圖56。把梯形荷載化作等效均布荷載=+（+）===圖51（b）所示結(jié)構(gòu)內(nèi)力可用彎矩分配法計(jì)算并可利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算。圖51 分層法計(jì)算簡(jiǎn)圖圖52 荷載的等效梯形荷載化為等效均布荷載的公式： （51）式中 ——梯形荷載腰部投影和總長(zhǎng)度比值；——梯形荷載最大值。由圖41取出中間任一層進(jìn)行分析，結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖51所示。m）Vi（kN）54321表410 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及相應(yīng)樓層剪力計(jì)算表 地震作用下的位移驗(yàn)算用D值法來驗(yàn)算：框架第i層的層間剪力Vi、層間位移（△ui）及結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移u分別按式414～416來計(jì)算： （414） （415） （416）計(jì)算過程見表411，表中計(jì)算了各層的層間彈性位移角，其中表411 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層數(shù)540860039001/12187440860039001/6724340860039001/5000240860039001/4239153088051501/6776由表411中可以看到最大層間彈性位移角為1/42391/550，滿足要求。計(jì)算各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用及相應(yīng)樓層剪力的過程和結(jié)果見表410。 （412） （413）其中ζ為結(jié)構(gòu)的阻尼比，取ζ＝。場(chǎng)地類別為Ⅱ類，查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500112010）＝，水平地震影響系數(shù)最大值max＝。表49 框架頂點(diǎn)位移計(jì)算層數(shù)540860044086003408600240860013193．3530880由表49計(jì)算基本周期：基本自振周期== 水平地震作用各樓層剪力計(jì)算該建筑結(jié)構(gòu)高度小于40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切變形為主，因此用底部剪力法來計(jì)算水平地震作用。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移，為將框架的重力荷載代表值視為水平作用力，求得假想的框架頂點(diǎn)位移。當(dāng)采用輕質(zhì)墻。表47 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算層次123455308804086004086004086004086001/911761/764711/1026321/1560001/354545 地震作用計(jì)算 重力荷載代表值計(jì)算本部分參考規(guī)范：《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 500112010）表48 各種結(jié)構(gòu)重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層 次柱墻窗戶門梁樓板恒載樓板活載（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）12～45=++++++=====圖44 質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值（kN） 橫向自振周期的計(jì)算對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，基本自振周期可按下式計(jì)算： （46）式中 ——基本周期調(diào)整系數(shù)。 （44） （45）計(jì)算過程見表47所示。m）（N/mm）530880408600 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算根據(jù)圖43所示的水平荷載，由式（43）計(jì)算層間剪力。換算結(jié)果見表46。m換算為單位N/mm，這里C30混凝土的彈性模量E=104N/mm2,可得104E各柱的側(cè)移剛度計(jì)算過程見表44和表45。表42 梁柱線剛度表（）層次邊框架梁中框架梁柱251柱的側(cè)移剛度計(jì)算公式為： (42)系數(shù)由表43所列公式計(jì)算?！币虼酥锌蚣芰旱木€剛度和柱的線剛度可采用圖32的結(jié)果。表中z為框架節(jié)點(diǎn)至室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積，計(jì)算結(jié)果如圖43所示。因結(jié)構(gòu)高度H=30m，可取=；對(duì)于矩形平面=；可查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》。 活載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算樓面活荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖42所示。其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆板的作用，?。椴豢紤]樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。邊跨梁（AB、CD跨）：,取,取中跨梁(BC跨)：取縱向框架梁：取， 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖6號(hào)軸線的一榀框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖32所示。不宜大于1/4凈跨。++=。圖31 柱網(wǎng)布置圖 梁柱截面尺寸初選柱截面尺寸框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值，按下列公式計(jì)算：柱截面尺寸初估時(shí)，可用下列經(jīng)驗(yàn)公式粗略確定： (31)式中 ——折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似取15；——按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)荷面積；——驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)；——考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，；——混凝土軸壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；—框架柱軸壓比限值，查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》；——柱截面面積，取方形截面時(shí)邊長(zhǎng)為a。按樓面豎向荷載傳遞路線的不同，承重框架的布置方案可以有橫向框架承重、縱向框架承重和縱橫向框架混合承重三種方案。沿建筑物長(zhǎng)向的稱為縱向框架，沿建筑物短向的稱為橫向框架。承重框架的布置柱網(wǎng)確定后，沿房屋的縱橫向兩個(gè)方向均應(yīng)布置梁系，因此，實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系。3 結(jié)構(gòu)布置 結(jié)構(gòu)平面布置圖柱網(wǎng)布置本設(shè)計(jì)中，柱網(wǎng)布置比較合理，對(duì)稱排列?；A(chǔ)類型的選擇，取決于現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)荷載的大小、上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基上不均勻沉降及傾斜的敏感程度以及施工條件等因素，還應(yīng)進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。本設(shè)計(jì)選用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)中的肋梁樓蓋為該門診樓的水平承重體系?，F(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)可分為肋梁樓蓋、密肋樓蓋、平板式樓蓋和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆平板樓蓋等。本醫(yī)院門診樓設(shè)計(jì)充分考慮框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)和施工方法，決定采用鋼筋混凝土全現(xiàn)澆式框架結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是由梁、柱承受豎向和水平荷載，墻僅起維護(hù)作用，其整體性和抗震性均好于混合結(jié)構(gòu)，且平面布置靈活，可提供較大的使用空間，也可構(gòu)成豐富多變的立面造型。 豎向承重體系的選擇多層及高層建筑的結(jié)構(gòu)體系大致有混合結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系、巨型結(jié)構(gòu)體系。圖11 建筑場(chǎng)地2 結(jié)構(gòu)方案布置選擇合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件布置，使之具有較大的抗側(cè)剛度和良好的抗風(fēng)、抗震性能，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 internal force calculation目 錄1 工程概況 12 結(jié)構(gòu)方案布置 2 豎向承重體系的選擇 2 水平承重體系選取 2 基礎(chǔ)形式選取 23 結(jié)構(gòu)布置 3 結(jié)構(gòu)平面布置圖 3 梁柱截面尺寸初選 5 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 64 荷載計(jì)算 8 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 8 活載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 11 風(fēng)荷載計(jì)算 12 風(fēng)荷載作用下的側(cè)移驗(yàn)算 13 框架側(cè)移剛度計(jì)算 13 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算 15 地震作用計(jì)算 16 重力荷載代表值計(jì)算 16 橫向自振周期的計(jì)算 16 水平地震作用各樓層剪力計(jì)算 17 地震作用下的位移驗(yàn)算 185 內(nèi)力計(jì)算 20 恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 20 恒載M的計(jì)算 20 恒載作用下的梁端剪力、跨中彎矩及柱的剪力、軸力計(jì)算 23 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 27 活載M的計(jì)算 27 活載作用下的梁端剪力、跨中彎矩及柱的剪力、軸力計(jì)算 29 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 32 地震作用下的內(nèi)力計(jì)算 376 內(nèi)力組合 41 塑性調(diào)幅 41 控制截面處內(nèi)力 41 內(nèi)力組合類別 437 框架截面設(shè)計(jì) 49 框架梁的截面設(shè)計(jì) 49 框架柱的截面設(shè)計(jì) 548 樓板設(shè)計(jì) 609 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 62 荷載計(jì)算 62 基礎(chǔ)截面設(shè)計(jì) 63 地基承載力驗(yàn)算 64 基礎(chǔ)沖切驗(yàn)算 65 基底配筋 67參考文獻(xiàn) 70致謝 7131 工程概況工程名稱：求恩醫(yī)院門診樓工程規(guī)模：建筑層數(shù)4~5層，建筑面積6000~8000平方米結(jié)構(gòu)類型：多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)場(chǎng)地類別：Ⅱ類場(chǎng)地特征周期：地面粗糙程度：C類設(shè)防烈度：7度，第二組地震加速度：基本風(fēng)壓：工程地質(zhì)勘探資料：，承載力設(shè)計(jì)值為245kN/m2；，承載力設(shè)計(jì)值為320kN/m2；再往下為礫石層，承載力設(shè)計(jì)值為400kN/m2。 frame structure。在設(shè)計(jì)中始終貫徹安全、適用、耐久的原則。樓蓋采用肋梁樓蓋，在進(jìn)行樓蓋配筋計(jì)算時(shí)按雙向板彈性理論的內(nèi)力計(jì)算。結(jié)合建筑部分，考慮風(fēng)荷載、雪荷載及地震作用對(duì)建筑的影響。青 島 工 學(xué) 院畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 郭世壯 學(xué)號(hào) 201007105208 指導(dǎo)教師 夏玉峰 學(xué) 院 建筑工程學(xué)院 專 業(yè) 土木工程 年級(jí) 2010級(jí) 答辯日期 2014 年 6 月 8 日 青 島 工 學(xué) 院求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 完成日期： 指導(dǎo)教師簽字： 評(píng)閱教師簽字： 答辯小組組長(zhǎng)簽字： 答辯小組成員簽字： 摘 要