【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 = mkN 樓面梁 ： 恒載 =梁自重 +板傳荷載 = mkN + mkN = mkN 活載 =板傳荷載 = mkN （ 2） BC軸間框架梁（計(jì)算過程同上） 梁自重： mkN 屋面梁恒載 =梁自重 +板傳荷載 = mkN + mkN = mkN 屋面梁活載 =板傳荷載 = mkN 樓面梁恒載 =梁自重 +板傳荷載 = mkN + mkN = mkN 屋面梁活載 =板傳荷載 = mkN 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 (3) A、 D軸柱縱向集中荷載計(jì)算 女兒墻自重：（做法：墻高 1000 mm ，外貼面磚，內(nèi)抹灰，磚墻） ????????? 頂層柱恒荷載 =女兒墻自重 +梁自重 +板傳荷載 ? ? ? ?????????????????? 頂層柱活荷載 =板傳荷載 = ???????? 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒荷載 =墻自重 +主梁自重 +次梁自重 +樓面板傳荷載 ? ? ? ?? ???????????????????? 標(biāo)準(zhǔn)層柱活載 =板傳荷 載 ????????? 基礎(chǔ)頂面恒載 = 底層墻自重 +基礎(chǔ)梁自重 ? ? ? ? ??????? (4) B、 C 軸柱縱向集中荷載計(jì)算 頂層柱恒荷載 =梁自重 +屋面板傳荷載 ? ? 2???????????????? 頂層柱活荷載 =板傳荷載 ????????????? 標(biāo)準(zhǔn)柱恒荷載 =梁自重 +樓面板傳荷載 +墻自重 ? ?? ???????????????????? 標(biāo)準(zhǔn)層柱活荷載 =板傳荷載 ????????????? 基礎(chǔ)頂面恒載 =底層墻自重 +基礎(chǔ)梁自重 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 ? ? ? ? ??????? 框架在豎向荷載作用下的荷載總圖 所示如 ，單位（ kN） 圖 豎向受荷總圖 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 風(fēng)荷載計(jì)算 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，作用在外墻面上的風(fēng)荷載可近似的用作用在屋面梁 和樓面梁處的等效集中荷載替代，作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Wk= ? ? 20 Bhh jizsz ????? 式中 0? 基本風(fēng)壓， 0? = z? 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，因建設(shè)地點(diǎn)位于某城市市區(qū)。地面粗糙度為 D 類 s? — 風(fēng)荷載體形系數(shù)，根據(jù)建筑物的體型查得 s? = z? — 風(fēng)振系數(shù)，因總高度＜ 30m，取 z? = ih — 下層柱高 jh — 上層柱高 B— 迎風(fēng)面 寬 度， B=。 計(jì)算過程見 表 . 表 集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 離地高度 z? z? s? 0? ih jh Wk 1 3 2 1 3 3 1 3 3 1 3 3 1 3 3 1 3 風(fēng)荷載作用下的位移計(jì)算 側(cè)移剛度 ： 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 表 橫向 26層 D值的計(jì)算 構(gòu)件名稱 cb iii 2/?? iic ??2? ? ?mkNhiD cc //122?? A軸柱 44 ??? ?? 31824 B軸柱 )(2444 ??? ???? 32864 C軸柱 )(2444 ??? ???? 32864 D軸柱 44 ??? ?? 31824 mkND 1 2 9 3 7 623 2 8 6 423 1 8 2 4 ?????? 表 橫向底層 D值的計(jì)算 構(gòu)件名稱 cb iii /?? iic ??? ? ? ?mkNhiD cc //122?? A軸柱 44 ??? 28520 B軸柱 444 ?? ??? 29016 C軸柱 444 ?? ??? 29016 D軸柱 44 ??? 28520 mkND 1 1 5 0 7 222 9 0 1 622 8 5 2 0 ?????? 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算 水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計(jì)算 ： ijjj Dvu ??? 式中 jv 第 j 層的總剪力 ； ijD? 第 j 層所有柱的抗側(cè)剛度之和 ； ju? 第 j 層的層間位移 。 第一層的層間側(cè)移值求出以后，就可以計(jì)算各樓板標(biāo)高處的側(cè)移值的頂點(diǎn)側(cè)移值，各層樓板標(biāo)高處的側(cè)移值 是 該層以下各層層間側(cè)移之和，頂點(diǎn)側(cè)移 是 所有各層層間側(cè)移之和 。 j 層側(cè)移 jjjj uu ????1 頂點(diǎn)側(cè)移 jnj uu ????1 框架在風(fēng)荷載作用下側(cè)移的計(jì)算 見 表 表 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算 層次 Wj Vj ∑D △ uj △ uj/h 6 129376 1/60000 5 129376 1/30000 4 129376 1/18750 3 129376 1/15000 2 129376 1/10714 1 115072 1/10125 u=∑△ uj= 側(cè)移驗(yàn)算： 層間側(cè)移最大值 1/10125＜ 1/550（滿足要求） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 水平地震作用計(jì)算 抗震計(jì)算單元及動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖 抗震分析時(shí)取 5軸框架為計(jì)算單元，動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖為串聯(lián)多自由體系 ， 作用于屋面梁及各層樓面梁處的重力荷載代表值為： 屋面梁處： GEW=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重 +50%雪荷載 樓面梁處： GEI=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重 +50%活荷載 其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重取樓面上、下 1/2 層高范圍內(nèi)（屋面梁處取頂層的一半）的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件自重（包括縱、橫梁自重，樓板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層 ，縱、橫墻體 及 柱等自重）。 第六層： +50%+16+14+6+1/2（ 28+++） += 第 二～ 五層： + 50%+ 16+ 14+ 6+ 28+++= 第一層： + 50%+ 16+ 14+ 6+1/2（ 28+++） =6499kN 重力荷載代表值 見圖 . 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 重力荷載代表值 表 地震作用下的位移計(jì)算 層次 Gi Vj ∑D △ uj 6 129376 5 129376 4 129376 3 129376 2 129376 1 6499 115072 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 ?? tUT 多遇水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值以及位移計(jì)算： 由設(shè)防烈度為 7度；場(chǎng)地土類別為二類由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（ GBJ1189）》查的： sT g , a x ??? 則橫向地震影響系數(shù)： ? ? ? ? a ???? ?? TT g ????? gTT 由抗震規(guī)范可知尚需要計(jì)算頂部附加集中 水平地震作用 11 ?????? T? 結(jié)構(gòu)總水平地震作用等效重力荷載： kNGF eqEK ????? ? 頂部附加集中水平地震作用為： kNFF EKnn ???? ? ? ? EKnnij jjiii FHGHGF ????? 1 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 見 表 表 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 層次 kNGi mHi iiHG iiHG? kNFEiK kNVi 6 250 250 5 253 553 4 3 2 111 1 6499 1087 水平地震作用下的位移驗(yàn)算 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移 △u i和頂點(diǎn)位移 ui分別按 : 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 ijii DVu ??? / , iuu ?? 其中應(yīng)該滿足 △u i≤[θ]h [θ] 為彈性層間位移角限值 ,框架結(jié)構(gòu)有 [θ]=1/550 。 h:為計(jì)算樓層層高。 地震作用下的層間位移計(jì)算過程見下表 : 表 地震作用下的層間位移計(jì)算過程 層號(hào) kNVj / ? )//( mkND muj /? mhi/ ijhu? 6 300 129376 1/1016 5 553 129376 1/967 4 129376 1/816 3 129376 1/763 2 129376 1/703 1 1087 115072 1/607 由表中可以看出，最大層間位移 1/607＜ 1/550， 滿足要求 。 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 為簡(jiǎn)化計(jì)算，考慮以下幾種單加荷載情況： （１）、 恒載作用 （ ２ ）、活荷載作用 （ ３ ）、風(fēng)荷載作用（從左向右吹） （ ４ ）、橫向水平地震作用（從左向右） 對(duì)于（ 1）、（ 2）兩種情況，框架在豎向荷載作用下，采用彎矩二次分配法近似計(jì)算。此外，對(duì)于情況（ 2）還忽略側(cè)移影響，近似按無側(cè)移框架進(jìn)行計(jì)算。 對(duì)于情況（ 3）、（ 4），框架在水平荷載作用下，采用 D值法進(jìn)行計(jì) 算。 在內(nèi)力分析前，還應(yīng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)各桿的彎矩分配系數(shù)以及在豎向荷載作用下各桿端的固端彎矩。 恒荷載 和活荷載 作用下的內(nèi)力計(jì)算 用力矩分配法計(jì)算豎向荷載作用下的內(nèi)力。 由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，取半邊結(jié)構(gòu)計(jì)算。 固端彎矩的求法：當(dāng)梁的兩端固結(jié)時(shí) M 左 =ql2/12 M 右 =ql2/12。 節(jié)點(diǎn)分配系數(shù) 181。i=Si/∑S。 轉(zhuǎn)動(dòng)剛度：遠(yuǎn)端固定 S=4i，遠(yuǎn)端滑動(dòng) S=i。 分層法計(jì)算時(shí)，假定上下柱的遠(yuǎn)端為固定時(shí)與實(shí)際情況有出入。因此，除底層外，余各柱的線剛度應(yīng)乘以 的修正系數(shù)，且其傳遞系數(shù)由 1/2 改為 1/3,如下圖所示： 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 剛度修正系數(shù) 圖 傳遞系數(shù)修正 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 (1) 恒載作用下 的彎矩計(jì)算 圖 恒載作用下頂層桿端彎矩計(jì)算 （ kNm） 圖 恒載作用下標(biāo)準(zhǔn)層桿端彎矩計(jì)算（ kNm） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 恒載作用下 底 層桿端彎矩計(jì)算（ kNm） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 (2) 活 載作用下的彎矩計(jì)算 圖 活載作用下頂層桿端彎矩計(jì)算（ kNm） 圖 活載作用下標(biāo)準(zhǔn)層桿端彎矩計(jì)算（ kNm） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 活載作用下底層桿端彎矩計(jì)算（ kNm） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 將各層彎矩組合，并將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配得彎矩圖 ，跨中彎矩按公式 M 中 =ql2/8(M 左 +M 右 )/2 計(jì)算。 恒載作用下的 彎矩圖 （ mKN? ） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 以上計(jì)算中，當(dāng)已知框架 M圖求 V 圖以及 V 圖求 N圖是，可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)取脫離體的方法。 其剪力： ? ? lMMVV jikijklklk /0 ??? ? ? lMMVV jikijkrkrk /0 ??? 式中 rklkVV 00 , —— 簡(jiǎn)支梁支座左端和右端的剪力標(biāo)準(zhǔn)值 ，當(dāng)梁上無荷載時(shí)， 000 ?? rklk VV ， 剪力以使所取隔離體產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正； jikijk MM , —— 梁端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，以繞桿端順時(shí)針為正，反之為負(fù)。已知某節(jié)點(diǎn)上柱傳來的軸力 uN 和左右傳來的剪力 rl VV, 時(shí)，其下柱的軸力 rlul VVNN ??? 式中 uN ， lN 以壓力為正，拉力為負(fù)。 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 恒載作用下 剪力圖 （ kN） 聊城大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)