【正文】 /kN m 走廊、門廳、樓梯均布活荷 載 /kN m 廁所、盥洗室 /kN m 活載計算 2q 、 239。 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下： 圖 各梁上作用的活載計算圖 由圖 中的幾何關(guān)系可得： 8 （ 1） 對于屋面梁： ? ?232 1 2 0 .3 3 + 0 .3 3 4 .5 0 .5 1 .8 4 /Q k N m? ? ? ? ? 2 539。 9 表 橫向框架活載匯總表 層次 2Q 239。 由于建筑物總高度 H 不超過 30m，所以 =? 。 底部剪力法的計算 根據(jù)本工程的特點，對于高度不超過 40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，可以采用底部剪力法。 表 計算框架重力荷載代表值 層次 恒載 /kN 活載 /kN 1/(2iiG kN G ????????恒 載 活 載 ) 5 24 1 12 圖 結(jié)構(gòu)水平地震作用計 算簡圖 上面已經(jīng)給出 1? 的計算式： 0 . 91 0 . 4 5 0 . 0 8 0 . 0 7 80 . 4 6? ? ? ??????? ? ?0 . 8 5 0 . 8 5 4 3 6 . 0 4 6 9 6 . 4 3 7 0 5 .8 2 7 4 6 .3 8E q iG G k N? ? ? ? ? ? ?? 1 2 1 4 .2 2Ek EqF G kN??? 下面計算各個質(zhì)點的地震作用： 采用底部剪力法時，各個樓層可以僅取一個自由度，結(jié)構(gòu)的水平地震作用標準值應按照下列公式確定：（ 表 所示） ? ? ? ?11 . 1 , 2 , ,iinjjji E k nn n E kGHGHF F i nFF???? ? ? ?????? 式中 n? 為頂部作用附加系數(shù)，多層鋼筋混凝土房屋 0 .3 5 0 .5 5gT s s??，1 0 .4 6 1 .4 0 .6 3gT s T s? ? ?，因此 n?? 。 相對線剛度計算如下： 14 柱線慣性矩： ? ? 44 411 0 . 5 0 . 0 0 5 21 2 1 2c maIm? ? ? ? ?44 422 0 . 4 0 . 0 0 2 11 2 1 2c ma? ? ? 底層柱線剛度： 294 7111 1 3 0 1 0 / 0 . 0 0 5 2 3 . 0 1 05 . 2CCc EI N m mi N mHm??? ? ? ? 294 7122 1 3 0 1 0 / 0 . 0 0 2 1 1 . 2 1 1 05 . 2CCc EI N m mi N mHm??? ? ? ? 其它層柱線剛度： 294 7213 2 3 0 . 0 1 0 / 0 . 0 0 5 2 3 . 7 1 1 04 . 2CCc EI N m mi N mHm ??? ? ? ? 294 7224 2 3 0 . 0 1 0 / 0 . 0 0 2 1 1 . 5 1 04 . 2CCc EI N m mi N mHm ??? ? ? ? 長 跨梁的慣性矩： 3 3 3 4b1 0. 25 0. 62 2 0. 00 912 12bh m mIm?? ? ? ? ? 短 跨梁的慣性矩： 3 3 3 4b2 0. 25 0. 42 2 0. 00 2612 12bh m m?? ? ? ? ? 長跨梁的線剛度： 294 7111 1 3 0 1 0 / 0 . 0 0 9 4 . 0 9 1 06 . 6bbb EI N m mi N mlm??? ? ? ? 短跨梁的線剛度： 294 7122 2 3 0 1 0 / 0 . 0 0 2 6 2 .8 9 1 02 . 7bbb EI N m mi N mlm??? ? ? ? 設(shè) 71 4 .0 9 1 0 1bi N m? ? ?，則 72 72. 89 10 . 09 10bi ????， 71 73. 0 10 0. 734. 09 10ci ????， 72 10 . 09 10ci ????， 73 73. 71 10 0. 914. 09 10ci ????， 74 10 . 09 10ci ????， 得計算簡圖如圖 所示： 15 圖 框架計算簡圖 恒載內(nèi)力 梁 彎矩計算： 利用力矩二次分配法計算恒載作用下框架的彎矩。 (1)計算桿固端彎矩： 頂層長跨框架梁： 2211 1 .8 4 6 . 6 6 .6 81 2 1 2q l K N m? ? ? ? ? ? ? 頂層短跨框架梁： 2211 0 .8 4 2 . 7 0 .5 11 2 1 2q l K N m? ? ? ? ? ? ? 底層及標準層長跨框架梁： 2211 9 . 2 6 . 6 3 3 . 4 01 2 1 2q l K N m? ? ? ? ? ? ? 21 底層及標準層長跨框架梁： 2211 4 . 2 2 2 . 7 2 .5 61 2 1 2q l K N m? ? ? ? ? ? ? (2)節(jié)點分配系數(shù) ? 同表 。其中： 212ciD h?? ? 反映了梁柱線剛度比值對抗側(cè)剛度 的影響 可按下表計算： 25 表 D值法 樓層 簡圖 K α 一般層 242ciiK i?? 1 2 3 42ci i i iK i? ? ?? 2KK?? ? 底層 2ciK i? 12ciiK i?? KK? ?? ? 根據(jù)各柱 D 值，將該層剪力分配至各個柱的反彎點處，其中反彎點處無彎矩，僅有剪力，由此便可利用求得的剪力與反彎點高度求出柱端彎矩；然后利用節(jié)點平衡，按梁抗彎剛度求出各個梁端彎矩；最后，利用求得的彎矩，可解出剪、軸力。 第五層： H 節(jié)點：已知 54 2 .5 9HHM KN m? ，則 55 KN m? ； L 節(jié)點：已知 54 KN m? ，則55 0 . 7 1 6 . 4 6 2 . 6 81 0 . 7 1LHM K N m? ? ??， 55 1 6 . 4 6 3 .7 81 0 . 7 1LMM K N m? ? ??； M 節(jié)點： 54 5 .0 4MMM KN m? ,則 55 5. 04MLM KN m? 。 29 圖 30 水平地震作用內(nèi)力 （ 1）、 水平地震作用的計算方法同風荷載完全相同 ,直接列表求解如下 : 表 左地震荷載作用下 各柱的反彎點位置、剪力、 柱端彎距計算 層 號 柱 號 i? ? ?/DKNm? niiPKN? iVKN 0y 123yyy y ? ?MKNm底 ? ?MKNm頂 /imm? /umm 五 H 0 L 0 M 0 四 H 0 L 0 M 0 三 H 0 L 0 M 0 二 H 0 L 0 M 0 一 H 0 L 0 M 0 （ 2）、梁端彎矩的計算 梁端彎矩的計算根據(jù)節(jié)點平衡理論，按各節(jié)點上梁的線剛度大小進行分配。 35a a mm?? 。判別跨中截面屬于哪一類截面， 10 1201 . 0 1 4 . 3 1 9 5 0 1 2 0 5 6 5 1 6 8 9 . 8 1 6 3 . 7 322fc f fhf b h h k N m k N m? ??? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ??????，所以該截面屬于第一類 T 形截面。 b、斜截面受剪承載力計算 考慮“強剪弱彎”，取最不利設(shè)計剪力為 = kN ，斜截面承載力計算的抗震調(diào)整系數(shù)為 ? ? ，截面驗算， 0 11 ?? ，于是有 36 20m a x 0 . 2 0 . 2 1 . 0 1 4 . 3 / 2 5 0 5 6 5 4 7 5 . 3 1 4 1 . 00 . 8 5ccRE f b h N m m m m m mV k N k N?? ? ? ? ?? ? ? ?，所以截面滿足要求。 1=? 。 38 001 1 . 0 5 0 . 0 5 61 svc t y vRE AV f b h f h Ns????? ? ??????， A kN? ，由于 cN f A? ，取 kN? ，0 201 . 0 5 0 . 0 5 61 0 . 4 2 /R E tsvyvV f b h NA m m ms f h? ??????，應按構(gòu)造配置箍筋： 2m in 0 .7 5 /sv svA b m m ms ??? ，選配 4 肢箍 10100/200， 由于上述計算過程較復雜，在框架梁柱截面設(shè)計時，一般可近似將框架梁截面視為矩形，查結(jié)構(gòu)計算手冊直接得到面積，然后查鋼筋計算截面面積表選出鋼筋，見表 ,、表 表 梁 截面尺寸 截面位置 /M ()kNm? 鋼筋面積 / 2mm 選筋 /VkN 鋼筋面積 /2mm 選筋 H5L5 250? 400 支座 250 2 18 構(gòu)造 8100/200 跨中 — 2 20 — 構(gòu)造 8100/200 L5M5 250? 600 支座 450 2 20 構(gòu)造 8100/200 跨中 450 3 20 — 構(gòu)造 8100/200 H3L3 250? 400 支座 450 2 20 構(gòu)造 8100/200 跨中 — 2 20 — 構(gòu)造 8100/200 L3M3 250? 600 支座 650 3 22 構(gòu)造 8100/200 跨中 650 3 20 — 構(gòu)造 8100/200 H1L1 250? 400 支座 750 3 20 構(gòu)造 8100/200 跨中 — 2 20 — 構(gòu)造 8100/200 L1M1 250? 600 支座 937 3 22 構(gòu)造 8100/200 跨中 3 22 — 構(gòu)造 8100/200 39 表 柱 截面尺寸 截面位置 /M ()kNm? /NkN 鋼筋面積 /2mm 選筋 H5H4 400? 400 上 構(gòu)造 3 18 下 構(gòu)造 3 18 H3H2 400? 400 上 605 3 20 下 689 3 20 H1H0 400? 400 上 996 3 22 下 1068 3 22 L5L4 500? 500 上 構(gòu)造 4 18 下 構(gòu)造 4 18 L3L2 500? 500 上 1225 4 22 下 1475 4 22 L1L0 500? 500 上 2050 5 25 下 2179 5 25 M5M4 500? 500 上 構(gòu)造 4 18 下 構(gòu)造 4 18 M3M2 500? 500 上 1115 4 20 下 1225 4 20 M1M0 500? 500 上 1388 4 22 下 1495 4 22 框架梁、柱 節(jié)點核心區(qū)截面抗震驗算 取一層中間節(jié)點 L 為例： 一層 L 節(jié)點兩側(cè)梁的受彎承載力計算節(jié)點核心區(qū)的剪力設(shè)計值，兩側(cè)梁的計算高度( 600 400) / 2 500bh m m? ? ? 0 ( 56 5 36 5 ) / 2 46 5bh m m? ? ? 本次設(shè)計框架為二級抗震等級，其框架梁、柱節(jié)點核心區(qū)組合的剪力設(shè)計值 jV 應按照下列公式確定： 001 .3 5 3