【正文】 為 240mm 厚粉煤灰砌塊，外墻面 20mm 厚抹灰和涂料，內(nèi)墻面為 10mm 厚抹灰，40mm 厚泡沫混凝土保溫層。層次 一層 二層 三層 頂層外墻 kN kN kN 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）22 門、窗重力荷載值計算 鋁合金窗單位面積重力荷載為 kN/m2 每層窗的重力荷載值： = 重力荷載代表值G1=一層樓面活載 +一層樓面恒載+一層梁+扶梯+1∕2（一層柱、墻、門窗、樓梯+二層柱、墻、門窗、樓梯）G2=二層樓面活載 +二層樓面恒載+二層梁+扶梯+1∕2（二層柱、墻、門窗、樓梯+三層柱、墻、門窗、樓梯）G3=屋面活載 +屋面恒載+三層梁+扶梯+1∕2（三層柱、墻、門窗、樓梯、+四層柱、墻、門窗、樓梯）所以G1=3+3++(+++ +2)=+++= kNG2=3+3++(2+2+ 2)=+++= kNG3=3++(++)+3+=++++= kN 重力荷載代表值見圖 。表 梁截面慣性矩調(diào)整系數(shù) β 取值本工程橫梁線剛度具體計算如下表:表 橫梁線剛度計算表梁長（m） bh（mmmm） I0=bh3/12 Ib =2 I0ib＝E CIb/L（kNm） 600600 103 104 600600 103 104樓面做法 中框架梁 邊框架梁現(xiàn)澆樓板 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）24柱的側(cè)移剛度 D 值按下式計算： (32) 21ciDha=式中， 為柱側(cè)移剛度修正系數(shù) ，對不同情況按表 計算，其中 表示梁柱線剛度ca K比。表 框架柱邊柱（1 根） 中柱（3 根）層數(shù) Kca/ ijN/mKca/ ijDN/m?2～3層 8086 13082 473321 層 將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得到框架各層層間側(cè)移剛度。 橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 自振周期計算采用頂點(diǎn)位移法。將一質(zhì)量均勻分布的懸臂結(jié)構(gòu)體系的基本周期用在重力荷載代表值水平作用下所產(chǎn)生的水平頂點(diǎn)位移表示。 結(jié)構(gòu)的基本自振周期 s?????取填充墻的周期影響系數(shù) =?表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計算 水平地震作用及樓層的地震剪力計算 該建筑物的高度不超過 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可以用底部剪力法計算水平地震作用。結(jié)構(gòu)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下列公式確定： ??層次重力荷載代表值 (kN)iG樓層剪力(kN)GiV樓層側(cè)移剛度 (KN/m)iD層間位移(m)iu)(?樓層位移 (mm)i3 2128 2128 47332 2 47332 1 ?青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）26==；= 1EKeqFG????； EnN??； 1()ii KnnjjH????式中 —結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；EKF—相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值，應(yīng)按本章(《抗震規(guī)范》)第1? 條確定，多層砌體房屋、底部框架和多層內(nèi)框架磚房，宜取水平地震影響系數(shù)最大值；—結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值，多質(zhì)點(diǎn)可取總重力荷載eqG代表值的 85%；—質(zhì)點(diǎn) i 的水 平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 ；iF—分別為集中于質(zhì)點(diǎn) i、j 的重力荷載代表值；,ij—分別為質(zhì)點(diǎn) i、j 的計算高度；ijH—頂部附加地震作用系數(shù)，多層鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)房屋可按表 采用，多層n?內(nèi)框架磚房可采用 ，其它房屋可采用 ；—頂部附加水平地震作用。 已地震設(shè)防1? ,Ts?烈度為 7 度，設(shè)計基本地震加速度為 ，地震分組為二組的多遇地震，場地類別為Ⅱ類。jG表 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表注： = kNm) 1injjG??iF(kN) (kN)iV3 2128 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）28各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖 。此處 取 ，由表 驗算可以看出計算結(jié)構(gòu)都滿足上式要求。/eiuh???表 橫向地震作用下的位移計算根據(jù)《結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》規(guī)定，對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)， ≤1/550，由上表可見，最大e?位移發(fā)生在一層，其值 ﹤1/550，滿足要求?？蚣苤思袅皬澗胤謩e按下式計算： ()isjjijijVD??1 ()hyMijijuijijb)(?由于梁柱的線剛度比小于 3，用 D 值法確定柱的反彎點(diǎn)位置 yh（柱底至反彎點(diǎn)的高度） 按式 確定，0123yy=+y——D 值法反彎點(diǎn)高度比層次 (kN)iV(N/mm)iD?(mm)iu?(mm)i(mm)ihe?3 47332 3 4800 410??2 47332 4800 4?1 5750 410??青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）30——標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，根據(jù)水平荷載的形式查表確定。2y——相鄰下層層高與本層層高不同時對反彎點(diǎn)高度比的修正系數(shù)3查表可知 一層反彎點(diǎn)高度比邊柱 =+0+0+0=?? 二層反彎點(diǎn)高度比邊柱 =+0+0+0= 三層反彎點(diǎn)高度比邊柱 =+0+0+0=?? 一層反彎點(diǎn)高度比中柱 =+0+0+0= 3210 二層反彎點(diǎn)高度比中柱 =+0+0+0=?? 三層反彎點(diǎn)高度比中柱 =+0+0+0= 水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及軸力圖如圖 所示。iN青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）32表 各層柱端剪力及彎矩計算注：M 的量綱為 kN m,V 的量綱為 kN。 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按《荷載規(guī)范》第 條計算主要承重結(jié)構(gòu)時的荷載計算： ()0kzsw???式中 —高度 z 處的風(fēng)振系數(shù)；z—風(fēng)載體型系數(shù)；s—風(fēng)壓高度變化系數(shù)；z?—基本風(fēng)壓(kN/m) ；0w該建筑高度 H=＜30m ，高寬比 H/B=＜，取風(fēng)振系數(shù) =；由z?《荷載規(guī)范》表 查得： =(迎風(fēng)面)， =(背風(fēng)面)。(z邊梁 中間梁 柱軸力層次 lbMrblbVlbMrblbV邊柱 N 中柱 N3 2 1 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）34表 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時，應(yīng)按靜力等原理將上述分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載，如圖。表 風(fēng)荷載作用下各層間剪力及側(cè)移剛度由表 可見，風(fēng)荷載作用下框架最大層間位移為 ，遠(yuǎn)小于 1/550，滿足規(guī)510??范要求。左風(fēng)荷載作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及軸力圖如圖 所示。A表 風(fēng)荷載作用下梁端彎矩、剪力及柱的軸力的計算注：M 的量綱為 kN m,V 的量綱為 kN，N 的量綱為 kN， l 的量綱為 m；A柱軸力中負(fù)號表示拉力。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。?青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）40標(biāo)準(zhǔn)層 =+.+.07= kN??kNG09???kN2....偏心彎矩 kN??標(biāo)準(zhǔn)層： = kN???偏心彎矩 kN0S查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》得本建筑的 =，所以 ＝=。??? 內(nèi)力計算豎向荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)的近似計算方法有分層法和彎矩二次分配法，本設(shè)計采用彎矩二次分配法來計算豎向荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。m()????????標(biāo)準(zhǔn)層： kN?????標(biāo)準(zhǔn)層： kN?????下面列表計算框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力，由于荷載與結(jié)構(gòu)均對稱，所以只給出半結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算，另一半結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可由結(jié)構(gòu)的對稱性求出，在此不作贅述。則豎向荷載作用下的梁端剪力可有式 321 求得，具體計算見表 。表 豎向荷載下梁端剪力（柱邊）計算層數(shù)AB 梁 BC 梁恒載 G活載 Q恒載 G活載 QABVABVBABCVBBCVCB3 2 1 CD 梁恒載 G活載 QBCVBBCVCB 注：括號內(nèi)的數(shù)據(jù)為雪荷載的內(nèi)力值 框架柱在豎向荷載作用下的軸力計算如表 和 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 49 頁表 框架柱 A 在豎向荷載下作用下的軸力橫梁傳來 縱梁傳來 N靜靜荷載活荷載 靜荷載 活荷載層數(shù)柱自重及裝修 ABVABΔ AN靜Δ A活各層ΔN靜+ BV靜 各層Δ A活+ B活 上端 下端 活3 2 1 6 注：括號內(nèi)的數(shù)據(jù)為雪荷載的內(nèi)力值表 框架柱 B 在豎向荷載下作用下的軸力橫梁傳來 縱梁傳來 N靜靜荷載 活荷載 靜荷載活荷載層數(shù)柱自重及裝修 BV?靜+ACB活+ACΔNB靜 Δ 活各層Δ A靜+ BV靜 各層 Δ 活+ 活 上端 下端 活3 2 1 注：括號內(nèi)的數(shù)據(jù)為雪荷載的內(nèi)力值 表 框架柱 C 在豎向荷載下作用下的軸力橫梁傳來 縱梁傳來 N靜靜荷載 活荷載 靜荷載活荷載層數(shù)柱自重及裝修 V?C靜+BDC活+BDΔNC靜 Δ 活各層Δ A靜+ BV靜 各層 Δ 活+ 活 上端 下端 活3 2 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 50 頁1 注：括號內(nèi)的數(shù)據(jù)為雪荷載的內(nèi)力值表 框架柱 D 在豎向荷載下作用下的軸力橫梁傳來 縱梁傳來 N靜靜荷載 活荷載靜荷載活荷載層數(shù)柱自重及裝修 V?D靜+CED活+CEΔND靜 Δ 活各層Δ A靜+ BV靜 各層 Δ 活+ 活 上端 下端 活3 2 1 注：括號內(nèi)的數(shù)據(jù)為雪荷載的內(nèi)力值框架柱在豎向荷載作用下的剪力計算如表 。 內(nèi)力調(diào)整在豎向荷載作用下，由于允許梁端出現(xiàn)塑性鉸，為了減少鋼筋混凝土框架梁支座處的配筋數(shù)量，在豎向荷載作用下可以考慮框架梁塑性內(nèi)力重分布，主要是降低支座負(fù)彎矩，以減小支座處的配筋，跨中則相應(yīng)增大彎矩。梁的控制截面為梁端柱邊及跨中，梁端截面是最大負(fù)彎矩及最大剪力作用的截面，而水平地震作用下還可能出現(xiàn)正彎矩，因此，內(nèi)力組合要找出最不利負(fù)彎矩及最不利正彎矩，用于計算梁端上部和下部的配筋，還要找出最不利剪力，用于梁端斜截面抗震承載力計算，配置箍筋；跨中截面一般是最大正彎矩作用的截面，有時也可能出現(xiàn)負(fù)彎矩，因此要組合出最不利正彎矩和可能出現(xiàn)的負(fù)彎矩，用于梁跨內(nèi)配筋。在組合時，尚可結(jié)合結(jié)構(gòu)受力的特點(diǎn)（滿布活載）和荷載組合中的實(shí)際情況，適當(dāng)簡化。梁端控制截面的彎矩與剪力應(yīng)按下式計算： (314)VbM2b??式中 －柱邊的彎矩；b－柱軸線處的彎矩；－柱軸線處的剪力；V－柱寬；b 對于活荷載的布置，工程中常用滿布荷載法，即當(dāng)活荷載作用相對較小時，把活荷載作用于框架所有梁上。本設(shè)計調(diào)整系數(shù)取 。裝配整體式框架調(diào)幅系數(shù)為 ～；現(xiàn)澆框架為 ～。本設(shè)計梁端調(diào)幅系數(shù)取 ，跨中彎矩近似乘以 的放大系數(shù)。m。表 調(diào)整后活載作用下框架梁內(nèi)力AB 跨 BC 跨截面 內(nèi)力梁左 跨間 梁右 梁左 跨中 梁右3 層 2 層 1 層 CD 跨梁左 跨中 梁右 注：表中彎矩單位為 kN 框架梁、柱內(nèi)力組合根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的規(guī)定，對于承載能力極限狀態(tài)，按荷載效應(yīng)的基本組合進(jìn)行。S—結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力組合設(shè)計值；R—結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計值；抗震設(shè)計時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗震驗算的設(shè)計表達(dá)式為：S≤R/γ RE式中：γ RE —承載抗震調(diào)整系數(shù)，除另有規(guī)定外，應(yīng)按《抗震規(guī)范》采用；S —抗震設(shè)計時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力組合設(shè)計值；R —結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載設(shè)計值。yf?2/ 主梁尺寸各層均為 300600，采用 C30 的混凝土，梁截面布置一排鋼筋，保護(hù)層厚度為 25mm，則 ＝（60035）mm＝565mm； 0h對于 C30 的混凝土， ＝ ， 鋼筋 ＝ ，