【正文】 5=1 /.25kN m? 女兒墻 :高度為 ， 自重為 0 . 1 5 0 . 9 = 0 . 1 3 5/k N m? 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面 /kN m 消防樓梯 /kN m 不上人屋面 /kN m 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值 (按 50 年一遇西安地區(qū)值 ) 2/ m 地面粗糙度類別 C 類 6 風(fēng)載體形系數(shù) 按荷載規(guī)范 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (按 50 年一遇西安地區(qū)值 ) 2/ m 準(zhǔn)永久分區(qū) Ⅱ 雪荷載不與活荷載同時組合，取其中的最不利組合。 5 軸框架計算簡圖如圖 : 圖 5 軸框架計算簡 屋面恒荷載 (1)集中荷載 : 13 點集中力 : 0 . 1 0 8 1 0 3 . 6 2 5 1 0 2 . 5 / 2 4 6 . 3 9 KN? ? ? ? ? 其余點集中力 : 3 .6 2 5 1 0 2 .5 9 0 .6 3 KN? ? ? 樓面恒荷載 7 (1).集中荷載 : 13 點集中力 : 4 . 9 5 1 0 2 . 9 2 1 0 / 2 8 6KN? ? ? ? 其余點集中力 : 2 .9 2 1 0 2 .5 7 3 KN? ? ? (2).均布荷載 : 內(nèi)墻荷載 : /KN m 樓面恒荷載作用下的計算簡圖如圖所示 : 偏心距 ： e=邊柱翼緣 /2=力矩 ： 0 .3 4 6 .3 9 1 3 .9 2 KNm?? 0 .3 8 6 2 5 .8 KNm?? 圖 樓面恒荷載作用下的計算簡圖 屋面活荷載 13 點集中力 : 0 .5 1 0 2 .5 / 2 6 .2 5 KN? ? ? 其余點集中力 : 0 .5 1 0 2 .5 1 2 .5 KN? ? ? 樓面活荷載 13 點集中力 : 3 .5 1 0 2 .5 / 2 4 3 .7 5 KN? ? ? 其余點集中力 : 3 .5 1 0 2 .5 8 7 .5 KN? ? ? 偏心距 : e= 力矩 : 0 .3 6 .2 5 1 .8 7 5 KNm?? 0 . 3 4 3 . 7 5 1 3 . 1 2 5KNm?? 樓面活荷載作用下的計算簡圖如圖所示 : 8 圖 樓面活荷載作用下的計算簡圖 風(fēng)荷載計算 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計算公式 0z ????? ???? zs 因結(jié) 構(gòu)高度 H = 5 30mm?? 所以 ?? ， s? ：迎風(fēng)面 ?? ，背風(fēng)面 ? ?? 。 表 風(fēng)荷載計算 層數(shù) z? s? Z z? 0? A PW 1 2 36 3 圖 左風(fēng)荷載作用下的計算簡圖 9 內(nèi)力分析 框架梁柱承受的荷載都比較大，故在材料選用時應(yīng)優(yōu)先考慮強度較高的鋼材，本工程的內(nèi)力比較大，可相應(yīng)的取強度高的鋼材。 截面初選 主梁 工字型梁的截面高而窄，在主軸平面內(nèi)截面模量較大，樓板可以視為剛性鋪板，沒有整體穩(wěn)定性問題，截面只需滿足強度，剛度和局部穩(wěn)定的要求。計算得從屬單元如圖所示 : 11 圖 計算得從屬單元 計算柱的從屬單元 (1)中柱 Z1 中柱 Z1 的從屬面積為 A=10*8=80M2 取 g=+= G=+= N=(2+)80= 以 作為設(shè)計軸力，按照軸心受壓構(gòu)件來確定框架柱的初始截面 = 可取 70?? ， l0=5950= 0i=l / =55. 25m m? 截面 x、 y 均為 b 類，查表 =? N 9A 0. f? ? 22 2 4 8 .3 2 * 1 0 0 0 / ( 0 .8 3 2 * 0 .9 * 3 1 0 ) 9 6 8 5 .6 9 m mA ?? 選用 HW4004082121 A= 對 x、 y 均為 b 類截面 yxi = 1 6 . 8 0 cm i = 9 . 7 4 cm x=? , x=? y=? , y=? 故 =? 22= / 9 9 .8 7 / m m f = 3 1 0 / m mN A N N?? ?? (2)邊柱 Z2 邊柱 Z2 的從屬面積為 A=8*5=40m2 12 取 g=+= G=+=以 作為設(shè)計軸力，按照軸心受壓構(gòu)件來確定框架柱的初始截面 = 可取 90?? ， 00l = 0 .6 5 * 5 9 5 0 = 3 8 6 7 m m i=l / 4 2 .9 7 m m? ?， 截面 x、 y 均為 b 類，查表 =? N 9A 0. f? ? A=1000/(310)= 選用 HW4004001321 A= ix= iy= xx= 2 2 .2 = 0 .9 5 5??， yx=3 8 .2 = 0 .9 0 6??， =? 22= / 5 1 .7 6 / m m 3 1 0 / m mN A N N?? ?? 中柱選用 HW 4004082121 邊柱選用 HW 4001001321 內(nèi)力計算 豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下 (1)恒荷載作用下的內(nèi)力計算 豎向荷載下內(nèi)力計算采用分層法。 ① 計算各柱剪力 : 首先計算 D 值， 212 cjk c jiD h?? 底層： 1D邊 ： 9 4 1 1 . 1 1 / 2 3 0 0 6 . 2 2 0 . 4 1K ?? ( 0 .5 0 .4 1 ) / ( 2 0 .4 1 ) 0 .3 8C? ? ? ? ? 621 = 0 . 3 8 * 1 2 * 2 4 4 8 5 . 2 6 * 1 0 / 5 9 5 0 = 2 9 6 3 . 3 k n /mD 邊 1D中 ： K=2/= ( 0 .5 0 .7 7 ) / ( 2 0 .7 7 ) 0 .4 6C? ? ? ? ? 621 = 0 . 4 6 * 1 2 * 2 4 4 8 5 . 2 6 * 1 0 / 5 9 5 0 = 3 8 1 7 . 7 8 k n / mD 中 二層： D2邊 ： K=2/(2)= 0 .3 1 / ( 2 0 .3 1 ) 0 .1 3C? ? ? ? 622 = 0 . 1 3 * 1 2 * 3 0 4 1 9 . 3 * 1 0 / 4 5 0 0 2 3 4 3 . 3 9 /D K N M?邊 D2中 ： K=4/()= c = 0 .5 8 / + =? （ 0 . 5 8 2） 622 = 0 . 2 2 * 1 2 * 3 2 3 7 4 . 9 6 * 1 0 / 4 5 0 0 4 2 2 0 . 7 4 /D K N M?中 三層： D3 邊 :K=*2/(*2)= c = 0 .2 7 / + =? （ 0 . 2 7 2） 623 = 0 . 1 2 * 1 2 * 3 0 4 1 9 . 3 * 1 0 / 4 5 0 0 = 2 1 6 3 . 1 5 k n / mD 邊 3D中 ： K=*4/(*2)= c= / + =? （ 2） 20 623 = 0 . 2 * 1 2 * 3 2 3 7 4 . 9 6 * 1 0 / 4 5 0 0 3 8 3 7 . 0 3 /D K N M?中 計算剪力 :jjkjFDV D??? V1 邊 =（ *2+*2） *= V1 中 =（ *2+3817378*2） *= V2 邊 =（ *2+*2） *= V2 中 =（ *2+*2） *= V3 邊 =（ *2+*2） *= V3 中 =(*2+*2)*= ③ 計算反彎點高度 ： 表 層次 層高 Y 邊 Y 中 反彎點高度 邊 中 3 4500 900 1350 2 4500 1 5950 ④ 風(fēng)荷載作用下的位移驗算 ： 表 風(fēng)荷載作用下 位移驗算 風(fēng)荷載作用下位移驗算 層 次 /iVkN ? ?//iD N mm? /iu mm? /iumm /ihmm ie iuh? ?? 3 4500 2 5950 1 由表可見，最大的層間位移角發(fā)生在第 1 層，其值為 1/300＝ ，滿足要求。 各樓層重力荷載代表值 Gi 確定如下： 頂層： 梁： G＝主梁＋次梁＝ ++=706kn 柱： G＝（頂層邊柱 +頂層中柱） /2＝ (+)/2= 墻： G＝女兒墻 +（頂層外墻 +頂層內(nèi)墻） /2 ＝ +(+)/2= 板： G＝ 3064= 雪荷載： G＝ 3064=480kn 雪荷載組合系數(shù)為 ，則頂層重 力荷載代表值為： 706++++480= 底層 : 梁： G＝主梁＋次梁＝ ++=706 柱： G＝（底層邊柱 +底層中柱） /2+（ 2 層邊柱 +2 層中柱） /2 ＝ (+)/2+(+)/2= 墻： G＝（底層外墻 +底層內(nèi)墻） /2+（ 2 層外墻 +2 層內(nèi)墻） /2 ＝ (+)/2+(+)_/2= 板： G＝ 3064= 均布荷載： G＝ 3064=6720KN 均布荷載組合系數(shù)為 ，則底層重力荷載代表值為： 合計： 706++++6720= 水平地震作用下框架內(nèi)力合側(cè)移的計算 橫向自振周期 見圖 ： 23 圖 結(jié)構(gòu)質(zhì)點重力荷載（單位： KN） 2. 水平地震力作用下框架的側(cè)移驗算 按頂點位移法計算框架的自振周期 頂點位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移， T? 是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點位移。因此本框架采用底部剪力法計算抗震作用。第二層柱需考慮修正 值 3y ， 二 .框架柱剪力和柱端彎矩計算采用 D 值法， 計算過程見下表 ： 三 .梁端彎矩，剪力及軸力分別按下式計算： ()lL u bbb ij ijlrbbiM M Mii??? ()ru u bbb ij ijlrbbiM M Mii??? 26 12bbb MMV L?? ()n Lri b bkiN V V k???? 由 計算簡圖 計算得，具體過程見 表 ： 表 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算 層次 Hi Vi D Dij Vij k y Mij b Mij u 3 2 1 表 各層 中 柱柱端彎矩及剪力計算 層次 Hi Vi D Dij Vij k y Mij b Mij u 3 2 1 表 梁端彎矩，剪力及柱軸力的計算 層次 邊梁 中梁 柱軸向力 Mbl Mbr L Vb Mbl Mbr L Vb 邊柱 中柱 3 10 10 2 10 10 1 10 79 79 10 注： (1) 柱軸力中的負(fù)號表示拉力，當(dāng)為地震作用時候，兩側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。梁端最不利內(nèi)力組合為： +Mmax、 Mmax、 Vmax，梁跨中最不利內(nèi)力組合為： +Mmax，柱端最不利內(nèi)力組合為 ： |Mmax|以及相應(yīng)的 N、 V， Nmax 以及相應(yīng)的 M， Nmin 以及相應(yīng)的 M。柱腳在橫向為剛接，不考慮梁的組合效應(yīng)，按純鋼梁計。 ?? ?????? ??? 對第一組內(nèi)力 : 22111 1 2 6 .3 5 / 3 1 0 /( 1 0 .8 )39。 1/ 45 68 5 10 00 2 CcIlK Il ??? ? ?? ? ??? 2 10K? 查表得