【正文】 豎向荷載作用下求解跨中彎矩計(jì)算公式的推導(dǎo) 梯形荷載作用下 )2(21)2(42)322(22V 212A allallqllqalllaqMlM A ??????????＝跨中 ＝ 3VA－ MA－ MB=0 2)2(3222)32(22212 lallqallaqllqalllaqMMlV ABA ????????? 21 qqMMV ABA ???? 則 21 qqMMV BAA ???? 三角形荷載作用下 231212422V 21B llqllqMlM B ????????＝跨中 21 qqMV BB ???? MB=0 2232212)2312(212122 llqllqlllqMMlV BCB ???????????? 21 qqMMV BCB ???? 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 41 頁 共 91 頁 21 qqMMV CBB ???? 實(shí)際荷載作用下的跨中彎矩計(jì)算表 (公式見上 ) 類 別 項(xiàng) 目 層 次 邊跨梁 中跨梁 MA MB q1 q2 VA M 跨中 MB MC q1 q2 VB M 跨中 恒 荷 載 作 用 5 4 3 55 2 1 活 荷 載 作 用 5 0 0 4 0 0 6 3 0 0 6 2 0 0 6 1 0 0 6 注：上表中 彎矩 單位為 kN m 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 33 頁 共 91 頁 E 中跨 EB4M= ql2/3= m 中g(shù)? = 中g(shù) +5q2/8=56/8= kN m 5EBM= ql2/6= kN m 各桿的固端彎矩為： 邊跨55ABM= 55BAM=ql2/12=36/12= kN m 由于結(jié)構(gòu)對稱取 1/2 框架應(yīng)用力矩分配法計(jì)算 ： 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的彎矩分配系數(shù) ： 節(jié)點(diǎn) A4 54AA??= ?? ＝ 44BA?= B4 54BB??＝34BB??＝ ???? ＝ 44BA?= ???? ＝ EB4?= EED 5′C5′B5′′5A CB DA 4 4 4A 3′ ′3B ′3C ′3D 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 30 頁 共 91 頁 E 底層 荷載同標(biāo)準(zhǔn)層 ,底層柱線剛度不乘 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的彎矩分配系數(shù) ： 節(jié)點(diǎn) A1 21AA??= ?? ＝ 11BA?= ?? ＝ AA1?＝ B1 11AB?＝ ???? ＝ 21BB??＝ ???? ＝ BB1?= ???? ＝ EB1? = 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 31 頁 共 91 頁 E EB 4′′4A55A B CB DA5 5 5 5A 4′ ′4B ′4C ′4D 活荷載作用下框架內(nèi)力的計(jì)算 頂層 荷載分布如下 ： 邊g? = 邊g +(12α2+α3)q2== kN m 中跨 EB4M= ql2/3= m 中g(shù)? = 中g(shù) +5q2/8=+5m 5EBM= ql2/6= 2q （ kN /m） P1 （ kN） P2 （ kN） 5 1~4 6 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 28 頁 共 91 頁 恒荷載作用下各層框架梁的內(nèi)力計(jì)算 (采用分層法計(jì)算 ) 頂層 恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示 ： 把梯形荷載轉(zhuǎn)化為等效荷載 ： 邊g? = 邊g +(12α2+α3)q2= kN /m 中g(shù)? = 中g(shù) +5q2/8=+5各桿的固端彎矩為 ： 邊跨55ABM= 55BAM=ql2/12=36/12= kN 1q （ kN /m） q2 （ kN /m） 39。2q == kN /m P1=(+ 2 ? ) = kN P2=(+ 2 ? + 2 ? 2) = kN 對于第五層 q2=2= kN /m 39。1q =25= kN /m 內(nèi)墻為 200 厚加氣混凝土空心砌塊 ， 兩側(cè)均為 20 厚抹灰 ， 則內(nèi)墻單位面積重力荷載為 +172= kN /m2 q2== kN /m 39。2q 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 39。1q 代表橫梁自重 ， 為均布荷載形狀 q1=25= kN /m 39。m） rbM （ kNm） rbM （ kN 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式計(jì)算： )( ,1 uijb jirblblblb MMii iM ??? ? )( ,1 uijb jirblbrbrb MMii iM ??? ? l MMV bbb 21 ?? ? ?kn ik rblbi VVN ?? ?? 式中： lbi 、 rbi 分別表示節(jié)點(diǎn)左右梁的線剛度； lbM 、 rbM 分別表示節(jié)點(diǎn)左右梁的彎矩； iN 為柱在 i 層的軸力，以受壓為正。m 1δn== 計(jì)算結(jié)果如下表 ： 層次 Hi（ m） Gi（ kN） GiHi（ kN 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 4 頁 共 91 頁 3 框架側(cè)移剛度的計(jì)算 橫梁的線剛度計(jì)算 (如下表 ) 類別 Ec（ 104） （ kN/m2） bh （ mmmm） Io（ 109） （ m4） 計(jì)算長度 l （ m） 線剛度 ib（ kN/m） （ 1010） （ kN/m） （ 1010） （ kN/m） （ 1010） AB、 CD 跨 250500 6000 1． 95 BC 跨 250400 2400 縱梁的線剛度計(jì)算 (如下表 ) 類別 Ec（ 104）（ kN/m2） bh （ mmmm） Io（ 109） （ m4） 計(jì)算長度 l （ m） 線剛度 ib （ kN/m） （ 1010） （ 1010） （ 1010） 縱梁 300600 7200 柱的線剛度計(jì)算 (如下表 ) 層次 Ec（ 104） （ kN/m2） bh （ mmmm） Io（ 109） （ m4） 計(jì)算高度 l （ m） 線剛度 ib （ 1010） 底層 500500 4700 其他層 500400 3600 各層橫向側(cè)移剛度計(jì)算（ D 值法） 3． 4． 1 底層 3． 4． 1． 1 邊框架 A D A D8（ 4根） K=ib/ic= α= KK?? = D=212hic?=7598 1． 95 3． 33 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 5 頁 共 91 頁 3． 4． 1． 2 邊框架中柱 B C B C8（ 4根） K= 2)( ? ??= α= ?= D=210360 0 ???=13623 3． 4． 1． 3 中框架邊柱 A2~A D2~D7（ 12根） K== α= ?= D=210360 0 ???=9283 3． 4． 1． 4 中框架中柱 B2~B C2~C7（ 12根） K= 2)( ? ?? = α= ? = D=210360 0 ???=16315 則 2~5 層的總的側(cè)移剛度 ∑D2~5=73944+136234+928312+1631512 =391244 kN/m 由此可知各層的側(cè)移剛度如下表： 層次 底層 2~5 層 ∑D 301368 391244 則 ??21DD = 391244301368 =, 故為規(guī)則框架。 syc AfAf ?? =(+300)= 取內(nèi)柱尺寸為 500mm500mm。 syc AfAf ?? =(+300)= A? 105mm2 取邊柱尺寸為 500mm500mm； 對于內(nèi)柱： nFgN E?? =145= = ≤ )( 39。sA —全部縱向鋼筋的截面面積；按配筋率 1%取值 對于內(nèi)柱： nFgN E?? =145=2646kN = ≤ )( 39。 syc AfAfN ??? 式中： N—柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值； F—按簡支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積（見 上 圖）； 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 3 頁 共 91 頁 Eg —折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值；一般取 12～ 15kN/m2， 本設(shè)計(jì)取 14 kN/m2； β—考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)；邊柱取 ，不等跨內(nèi)柱取 n—驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； A—柱截面面積； ? —鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；取為 cf —混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； C30 混凝土， 2 39。 2． 1． 3 結(jié)論 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果可以得出梁的截面尺寸為： 橫梁： AB、 CD 跨： 250mm500mm BC 跨： 250mm400mm 縱梁： 300mm600mm 2． 2 柱截面尺寸的估 算 利用以下公式進(jìn)行估算： nFgN E?? )( 39。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 2 頁 共 91 頁 250 400250 400300 600300 600500 500F2F1DCBA6000240060007202120212021202120212021200876543212 構(gòu)件的初估 2． 1 梁截面尺寸的初估 2． 1． 1 橫向框架梁 AB、 CD 跨： h=（ 1/12~1/8） 6000mm=（ 500~750） mm，取 500mm， b 取為（ 1/3 ~1/2） h，取 250mm，則橫向梁的截面為 250mm500mm； BC 跨：取 250mm400mm； 次梁： h=（ 1/16~1/12） 6000mm，取 400mm， b 取 250mm。完成上部結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計(jì)，繪制部分結(jié)構(gòu)施工圖。 建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均應(yīng)符合有關(guān)國家規(guī)范要求，施工圖繪制規(guī)范，表達(dá)清楚。 1． 2 技術(shù)要求 建筑設(shè)計(jì)：建筑平面功能分區(qū)合理，立面造型明快。其他條件參照規(guī)范及使用要求。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 1 頁 共 91 頁 1 工程概況