【正文】 構(gòu)件b /mH/mr抹灰kn/mLiWi(KN)nG(KN)∑Gi(KN)1主梁2535次梁25601665柱子60060025402主梁2535次梁25601665柱子60060025403主梁2535次梁25601665柱子60060025404主梁2535次梁25601665柱子6006002540注：其中r表示構(gòu)件的重度；Wi表示單根構(gòu)件的質(zhì)量；n表示每層中構(gòu)件的數(shù)量；梁長取凈高，柱取層高。（1）G1：第一層荷載G1=樓面恒載+50﹪樓面荷載+縱橫梁自重+第二層柱、橫梁墻門窗自重的一半+第一層柱、橫梁墻門窗自重的一半A:：梁重：gL =++777KN= 柱重：gZ=()+( KN)=1816KN 合計：g1= B:二層樓面結(jié)構(gòu)層恒載：（（++）（++）） KN/m2 =C:二層樓面活荷載：（ KN/ m2 +（+）5 KN/ m2+ KN/ m2+（51m－－－－） KN/ m2）=D:一層上半層：墻體：（10+11++4+(++) =188 m2 則：GW=188 m2 KN/ m2 = 835 KN 門: KN/ m243 = 10 KN鋁合金窗：(10+11) =29KN 一層上半層合計：一層上半層門窗墻體計算需用總重：Gb=874KNE:二層下半層：墻體：（（51m+）2+（（3+42+））） KN/ m2=835KN 窗： m（13+10+） KN/ m2= 二層下半層合計：二層下半層門窗墻體計算需用總重：Gb=故G1=+++874KN+=（2）G2：第二層荷載：G2=樓面恒載+50﹪樓面荷載+縱橫梁自重+第三層柱、橫梁墻門窗自重的一半+第二層柱、橫梁墻門窗自重的一半A:：梁重：gL =+ KN +777 KN = 柱重：gZ=( KN)+( KN)= 合計：g1=5127KN F:二層上半層：（（51m+）2+（(3+41m)+）） KN/ m2 =窗子：（13+10+）= KN/ 二層上半層合計：二層上半層門窗墻體計算需用總重：Gb=G2=5127KN++ ++ =（3）G3=G2=（4）G4：G4=屋面恒載+50﹪雪荷載+縱橫梁自重+第三層柱、橫梁墻門窗自重的一半G: （含粉刷層）：(+）2（15+）KN/ m2=H: 屋面積雪荷載：51m KN/ m2=I: 屋面恒荷載：51m KN/ m2=故G4=+++++=12455KN 重力荷載代表值統(tǒng)計表層次一層二層三層四層重力荷載代表值12455KN 重力荷載代表值 側(cè)移剛度即通過求解構(gòu)件的側(cè)移剛度D值來確定各層的剪力值的一種近似計算方法， D值法稱為反彎點(diǎn)法，反彎點(diǎn)法假定：除底層外其他各層上下柱兩端的轉(zhuǎn)角相等，且位置固定不變，規(guī)定：底層柱的反彎點(diǎn)定為：2/3的柱高，其他的均定為中點(diǎn)處。 由混凝土設(shè)計教程知，柱的側(cè)移剛度計算式為：D=ac12EI/ h3 = ac12ic/ h2 。橫梁與柱的線剛度計算如下表： 橫梁的線剛度ib計算表類別層次EcN/mm2104b/mmh/mmI0/mm109L/mmEcI0/L/101010101010邊主梁1~433007006900中主梁33007006900 樓梯間的梁線剛度ib計算表類別層次EcN/mm2104B/mmH/mmI0/mm109L/mmEcI0/L/101010101010縱主梁1~433007003450橫梁33007003600 柱的線剛度ic計算表層次Hc/mmEc/N/mm2b/mmh/mmIc/mm41010EcIc/L/1010150501046006002~44200104600600由混凝土設(shè)計教程知，有以下幾種常見情況： 線剛度計算示意圖當(dāng)為中間層時：i=(i1+ i2+ i3+ i4)/2 ic, 此時：ac=i/(2+i)。當(dāng)為底層時: i=(i1+ i2)/ ic,此時：ac=（+i）/(2+i)。由教程知：對于中跨框架梁其I=2I0，則ib=取軸線5所在的一榀架子計算： 橫向2~4層框架柱D值的計算：構(gòu)件名稱i=∑ib/2icac=i/(2+i)D= ac12ic/ h2 KN/mA軸柱2(2)=B軸柱4( 2)=25230C軸柱25230D軸柱25230E軸柱2(2)= 一層框架梁D值計算構(gòu)件名稱i=∑ib/icac=（+i）/(2+i)D=ac12ic/ h2 KN/mA軸柱B軸柱221616C軸柱21616D軸柱21616E軸柱 樓梯間框架柱2~4層D值：構(gòu)件名稱i=∑ib/2icac=i/(2+i)D=ac12ic/ h2 KN/mB軸柱2( 2)=E軸柱2(2)=22996 樓梯間框架柱1層D值：構(gòu)件名稱i=∑ib/2icac=i/(2+i)D=ac12ic/ h2 KN/mB軸柱2( 2)=E軸柱2(2)= D值匯總層次邊柱中柱∑DiiacDi1iacDi12~4層25230首層21616樓梯間一層8和1軸柱E軸柱樓梯間2~4層8和1軸柱E軸柱22996 橫向框架層間側(cè)移剛度（N/mm）層次1234∑Di注：由上表知，∑D1/∑D2=,故該框架為規(guī)則框架。表中：Ec：混凝土彈性模量； Io:梁柱換算截面慣性矩，且Io=b h3/12。 現(xiàn)澆樓板中框架梁?。篒=2Io；邊框架?。篒b=。 線剛度：I=EIo/L； ac：柱側(cè)移剛度修正系數(shù)風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計算公式為：ω=βzμsμzωo因結(jié)構(gòu)高度:H＝30m，可取βz＝；對于矩形平面:μs＝；μz可查荷載規(guī)范得到，當(dāng)查得得μz ，取μz＝；表中:A=(hi+hj）B/2為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積；將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層屋面梁或樓面梁節(jié)點(diǎn)上的集中風(fēng)荷載，計算過程如表1所示；計算公式為：Pw =βzμsμzωo (hi+hj）B/2,計算結(jié)果如下表所示。 風(fēng)荷載計算表層次Z（m）βzμsμzωo（KN/m2)Hi/mHj/mB/mA(m2)Pw(KN)Vi(KN)四層三層二層一層 風(fēng)荷載作用下各層所受剪力 地震荷載計算：本設(shè)計僅考慮水平地震作用即可，并采用基底剪力法計算水平地震作用力。為求基底剪力，先要計算結(jié)構(gòu)各層的總重力荷載代表值將各層的重力荷載代表值當(dāng)作水平力，產(chǎn)生的樓層剪力為： 重力荷載代表值V4= G4 =12455KNV3= V4+G3=V2= V3+G2=V1= V2+G1=求頂點(diǎn)位移，則：U1= V1/ ∑D1= / U2= U1+ V2/∑D2=+ / U3= U2+ V3/ ∑D3=+ / U4= U3+V4/ ∑D4 =+12455KN /地震基本周期按下式計算：T1= 得T1=uT: 計算結(jié)構(gòu)基本自振周期的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移（m），即：假想把集中在各層樓面處的重力荷載值Gi作為水平荷載而得到的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移；Ψi:結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重墻影響的折減系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)取：；本設(shè)計計算基本周期T1，結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重墻的影響，折減系數(shù)框架取：—，此處取：；由于要考慮填充墻對基本周期的折減，則T1=＝由于T1 Tg==，故不考慮頂層附加作用。因?yàn)樵O(shè)防烈度為7度第二組，查抗震設(shè)計規(guī)范得：αmax＝。設(shè)計場地類別為二類場地：故地震特征周期：Tg=；由于T1＝Tg＝，故α1＝（Tg /T）αmax＝=,FEK=α1Geq==(12455+2+) =7807 KNGeq:結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取重力荷載代表值，多質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載的85%，即：Geq=(G1+G2+G3+G4）；由于T1 Tg==，故不考慮附加作用。則：該結(jié)構(gòu)高度：H=40m,且質(zhì)量和剛度沿高度變化均勻，變形以剪切變形為主，故可用底部剪力法計算水平地震剪力值，按下式計算水平地震作用，F(xiàn)EK=α1Geq。α1；為相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振的水平地震影響系數(shù)；由Fi=(GiHi/∑GjHj) FEK 地震作用下各層所受剪力層次Hi/mGi/KNGiHi /Gi Hi/ ∑Gi HiFi/KNVi/KN41245526312631321746557807F1= KN F2= F3= F5=2631 KN： 水平剪力示意圖：U= FEK /∑D1+ （FEK F1）/∑D2 + （FEK F1F2） /∑D3 + （FEK F1F2F3） /∑D4=103+7103+103+103=103m層間位移驗(yàn)算：底層：103 /＝滿足要求； 二層：7103. /＝滿足要求；頂點(diǎn)位移驗(yàn)算：=103 /=滿足要求。經(jīng)計算知：由于風(fēng)荷載遠(yuǎn)小于水平地震作用，故不必驗(yàn)算風(fēng)荷載作用下框架的彈性水平位移，肯定能夠滿足。 以圖中5軸線橫向框架內(nèi)力計算為例，框架柱端剪力及彎矩分別按下式計算：Vij=DijVi/∑Dij。Mij=Vij(1y)h。y=y1+y2+y3+y0式中：Dij：i層的側(cè)移剛度； h:該層層高； y：框架柱的反彎點(diǎn)位置； y0:框架柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度； y1：因上下層梁剛度比變化修正值； y2：因上層梁剛度比變化修正值； y3：因下層梁剛度比變化修正值；y=y1+y2+y3+y0；框架柱的反彎點(diǎn)位置計算結(jié)果如下表所示： 邊柱EA軸柱反彎點(diǎn)位置層號h/miy0y1y2y3yyh/m400030002000100 中柱BCD軸柱反彎點(diǎn)位置：層號h/miy0y1y2y3yyh/m4000300020001000 地震荷載作用下各柱的剪力和梁端彎矩計算：層次hi/mVi/KN∑Dij(N/mm)邊（AE）柱Di1Vi1yyhM下M上426313217807150509231中柱（BCD）Di1Vi1yyhM下M上2523078234252302523037521606地震荷載作用下M圖： 地震作用下的彎矩圖 地震作用下的剪力圖 風(fēng)荷載作用下各柱的剪力和梁端彎矩計算層次hi/mVi/KN∑Dij(N/mm)邊（AE）柱Di1Vi1yyhM下M上432