【正文】 圖 橫向框架計算簡圖 圖 縱向框架計算簡圖 重力荷載計算西安工業(yè)大學學士學位論文10 屋面及樓面的永久荷載標準值屋面（不上人） ： 30 厚細石混凝土保護層 22kN/m 3= KN/㎡ 三氈四油防水層 KN/㎡20 厚水泥砂漿找平 20kN/m 3= KN/㎡ 150 厚水泥蛭石保溫層 5kN/m 3= KN/㎡120 厚鋼筋混凝土板 25kN/m 3=3 KN/㎡ V 型輕鋼龍骨吊頂 KN/㎡ 合計 KN/㎡屋面恒載：（+）（2+3+）=1～5 樓面： 瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） KN/㎡120 厚鋼筋混凝土板 25kN/m 3=3 KN/㎡V 型輕鋼龍骨吊頂 N/㎡合計 KN/㎡樓面恒載：（+）（2+3+）= 屋面及樓面可變荷載標準值 不上人屋面均布活荷載標準值 ㎡ 屋面雪荷載標準值 Sk=181。計算過程見下表 。西安工業(yè)大學學士學位論文12 窗：鋁合金窗單位面積重力荷載為 KN/㎡。l 為梁的計算跨度；I b為梁截面慣性矩，I 0為梁矩形部分的截面慣性矩。 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 橫向自振周期的計算結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移由下列式子計算： ??nikKGiV?????sjijGiiDVu1 ?????nkKTu1過程如下：表 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算層次 Gi /kN VGi /kN ΣD i /(N /mm) △u i /mm ui /mm5 736156 4 736156 3 736156 2 736156 1 673236 76 76基本自振周期 T1按下式計算：T 1 = T(uT)1/2。頂部附加地震作用系數(shù)+ = +=? ????各質(zhì)點的水平地震作用按下式計算： ?? jnjiEKnjjii HGFHG?????各樓層地震剪力按 計算，結(jié)果如下：?nikKiV表 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次 Hi /m /iGN/iHkNmAijJGH/iFkN/iVk 5 4 3 2 1 4550 各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布如下圖： (a) 水 平 地 震 作 用 分 布 圖 (b) 層 間 剪 力 分 布 圖 圖 橫向水平地震作用及樓層地震剪力 水平地震作用下的位移驗算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移 和頂點位移 分別按式iu?iu西安工業(yè)大學學士學位論文18 ， 計算過程如下表：?????sjijiiDVu1??1nkku??表 橫向水平地震作用下的位移驗算層次 /iVkN/()im/iuui/mm /ihm/eiuh???5 736156 3300 1/2727 4 736156 3300 1/1416 3 736156 3300 1/1031 2 736156 3300 1/864 1 673236 4550 1/993各層的層間彈性位移角 ，根據(jù)《抗震規(guī)范》 ，考慮磚填充墻抗????iehu???側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值 。本設(shè)計中，底層柱需考慮上層層高變化的修正值 y2，二層柱需考慮下層層高變化的修正值 y3，其余柱均無修正。結(jié)果如下：表 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 邊梁 走道梁 柱軸力層次 lbMrb l bVlbMrbl bV邊柱 N 中柱 N 5 4 3 2 1 注：1）柱軸力中的負號表示拉力。由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。q1 =25 = KN/mq1， =25 = KN/mq和 q2， 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 q1= KN/mq1， =q和 q2， 分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。mM2=P2e2 =()/2 = KNmM2=P2e2 == KNmM2=P2e2 == KN21P21M25 （） （） （） （） （） （）2～4 18 1 18 注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應于屋面雪荷載作用情況。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。西安工業(yè)大學學士學位論文2627a282930西安工業(yè)大學學士學位論文31表 恒載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）荷載引起的剪力彎矩引起的剪力 總剪力 柱軸力AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC跨 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱層次VA =VB VB=VC VA =VBVB=VCABVVB=VC N頂 底 N頂 底5 0 8 364 0 5 923 0 4 31010.762 0 1344.71365.331 0 1711.41743.8 表 活載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）荷載引起剪力 彎矩引起的剪力 總剪力 柱軸力AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱層次 ABV?CABV??CVABCV?=N頂 底 =頂 底5 0 4 0 97．923 0 19 2 0 19 1 0 西安工業(yè)大學學士學位論文32. 橫向框架內(nèi)力組合（1） 結(jié)構(gòu)抗震等級抗震設(shè)防烈度為 8 度，結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，高度小于 30m，查表可知本工程為二級抗震框架。為承載力抗震調(diào)整系數(shù)，取值見下表 ? 表 承載力抗震調(diào)整系數(shù) 正截面承載力計算 斜截面承載力計算結(jié)構(gòu)構(gòu)件類別 梁 偏心受壓柱 梁、柱RE? 注：軸壓比小于 的偏壓柱，取 為 。 右V ? AB 一層 跨間BC M 177。 AV 19 ? M 左V 177。 西安工業(yè)大學學士論文36M 177。 B 右V ? AB 五層 跨間BC 注：表中跨間 AB、BC 分別表示 AB 跨和 BC 跨的跨間最大彎矩。1）均布和梯形荷載作用下，計算簡圖如下： 圖 均布和梯形荷載作用下的計算簡圖由圖可知， V A= （M A+MB）/l+q 1l/2+（1a）lq 2/2若 VA（2q 1+q2）al/2≤0，說明 x≤al，其中 x 為最大正彎矩截面至 A 支座的距離，則 x 可由下式求解：VAq1xx2q2/（2al）=0將求得的 x 值代入下式即可得跨間最大正彎矩值：Mmax=MA+VAxx2/2x3q2/（6al）若 VA（2q 1+q2）al/20，說明 xal，則x=（V A+alq2/2）/（q 1+q2）可得跨間最大正彎矩值：Mmax= MA+ VAx（q 1+ q2）x 2/2+alq2（xal/3）/2若 VA≤0，則 M max=MA同理，可求如下圖三角形分布荷載和均布荷載作用下的 VA、x 和 Mmax的計算公式： VA= （M A+MB）/l+q 1l/2+q2l/4 圖 均布和三角形荷載下的計算簡圖 西安工業(yè)大學學士論文38x 可由下式解得： V A=q1x+x2q2/l可得跨間最大彎矩值： M max=MA+VAxq1x2/2x3q2/3la. 第 1 層 AB 跨梁：梁上荷載設(shè)計值： q 1== KN/m q2=（+）= KN/m左震： M A =m右震： M A=mBC 跨： 梁上荷載設(shè)計值：q1== KN/m q2=（+）= KN/m左震： M A =m右震計算過程類似。對于第 5 層，AB 跨： 受力情況如下圖梁上荷載設(shè)計值： mKNq/????/?V Gb=+左震： M lb=mV=γ Re[η vb（M lb +M rb）/l n +V Gb]=[（+）/+ ]= KNBC 跨：受力如下圖 西安工業(yè)大學學士論文40梁上荷載設(shè)計值： mKNq/????/?V Gb=3/2+左震： M lb= M rb=（3） 框架柱內(nèi)力組合柱內(nèi)力控制截面一般取柱頂、柱底兩個截面，進行內(nèi)力組合。 4柱底 N 5 ? M 柱頂 N 1 89 3M 177。m ，N 以受壓為正，單位 KN。 3 177。 M 177。 柱底 N 177。 M ?3 頂N 177。表 橫向框架 B 柱柱端組合彎矩設(shè)計值的調(diào)整層次 5 4 3 2 1截面 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底??REcb????696．325228 5273398551表 橫向框架 B 柱剪力組合(KN)????????層次 GkSQkkS→ ←.3GkQ???/blvccREnMH?????????5 177。 1 177。 M ?3 頂N 177。對 A 柱：第 5 層 無需調(diào)整。對 B 柱：第 5 層 無需調(diào)整。m B 節(jié)點上、下柱端彎矩 = KNm B 梁 = KNm == KNm MA== KNm，調(diào)整后剪力 V= 當梁下部受拉時，按 T 形截面設(shè)計，當梁上部受拉時，按矩形截面設(shè)計。 ?hf種情況不起控制作用，故取 =2400mm。1ffchb?= ????實配鋼筋 4 20（A S=1256mm2） =1256/（300665）=%＞%,滿足要求。SA????2639。39。mmaxM 調(diào)整后剪力 V=取翼緣厚度 =1000mm, h0=40035=365mm。 39。S即支座 Br上部 ??. 26 ??????sa＜0.?說明： 已足夠并富裕，可近似取39。梁端箍筋加密區(qū)取 2 肢 8＠100，則其承載力為300365+210101/100365=＞r REV=由于跨度較小，故全跨均按加密區(qū)布置箍筋取 2 肢 8＠100。m,rRE MB == KN 39。 ????實配鋼筋 4 20 （A S=1256mm2） =1256/（300665）=%＞%,滿足要求。西安工業(yè)大學學士論文48支座 BL上部 ????2639。梁端加密區(qū)箍筋取 2 肢 8＠ HPB235 級鋼筋（f yv=210N/mm2）則 tbh0+300665+210101/100665=＞加密區(qū)長度取 米，非加密區(qū)箍筋取 2 肢 8＠150，箍筋設(shè)置滿足要求。 39。10/2cffh??＞95KN?has說明： 已足夠并富裕，可近似取39。梁端箍筋加密區(qū)取 2 肢 8＠100，則其承載力為300365+210101/100365=＞r REV=由于跨度較小，故全跨均按加密區(qū)布置箍筋取 2 肢 8