【文章內(nèi)容簡介】 PA B C DB C7 C7 B 7 D7 AA D 圖 活載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖 合 肥 工 業(yè) 大 學 畢 業(yè) 設 計 13 圖 恒載作用下彎矩圖 (kN?m) 恒載作用下剪力圖 (kN) 合 肥 工 業(yè) 大 學 畢 業(yè) 設 計 14 圖 恒載作用下軸 力圖 (kN) 活載作用下彎矩圖 (kN?m) 合 肥 工 業(yè) 大 學 畢 業(yè) 設 計 15 圖 活載作用下剪力圖 (kN) 活載作用下軸力圖 (kN) 合 肥 工 業(yè) 大 學 畢 業(yè) 設 計 16 第 4 章 水平荷載作用下框架內(nèi)力計算 水平地震作用下框架內(nèi)力計算 建筑物高度 40m，以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻，可采用底部剪力法進行計算 。 重力荷載代表值的計算 屋面處重力荷載代表值 =結(jié)構(gòu)自重標準值 + 雪荷載標準值 樓 面處重力荷載代表值 =結(jié)構(gòu)自重標準值 + 活荷載標準值 多自由度體系各質(zhì)點的重力荷載代表值 G 取本層樓面的重力荷載代表值和相鄰層墻、柱全部重力荷載代表值的一半之和，即： Gi=i 層樓面重力荷載代表值 +[（ i+1）層墻、柱重量 +i 層墻、柱重量 ]/2 屋面層總重量： = 樓面層總重量： + 4 = 女兒墻的總重量： 1 ( 20+2 17) ( 2+ 2)= 標準層墻重： ○ 1 軸墻重 3： 7 . 9 7 7 ( 1 5 . 2 4－ 0 . 4 4 ) 2 = 2 1 7 . 6 1 kN ○ 2 軸墻重 5 ： 7 . 9 7 7 ( 6 － 0 . 4 ) 5 = 2 2 3 . 3 6 kN ○ 4 軸墻重 5 ： [ 7 . 9 7 7 ( 6 － 2) 5 = 2 1 6 . 9 7 kN ○ A 軸 ○ 1 ○ 2 軸間墻重 2： [ (－ )] 2= ○ A 軸 ○ 2 ○ 3 軸間墻重 8： [ (－ 2) ] 8= ○ B 軸 ○ 1 ○ 2 軸間墻重 2： [ (－ )] 2= ○ B 軸 ○ 3 ○ 4 軸間墻重 8： [ 9 . 3 77 (4. 5－ 2 ) ] 8 = ○ C 軸 ○ 1 ○ 2 軸間墻重 1： [ (－ )] 1= 合 肥 工 業(yè) 大 學 畢 業(yè) 設 計 17 ○ C 軸 ○ 2 ○ 3 軸間墻重 7： [ (－ 2) ] 7= ○ D 軸 ○ 1 ○ 2 軸間墻重 2： [ (－ )] 2= ○ D 軸 ○ 2 ○ 3 軸間墻重 8： [ (－ 2) ] 8= 合計： 一 層墻重： ○ 1 軸墻重 3： 8 . 2 6 7 ( 1 5 . 2 4－ 0 . 4 4 ) 2 = 2 2 5 . 5 2 kN ○ 2 軸墻重 5 ： 8 . 2 6 7 ( 6 － 0 . 4 ) 5 = 2 3 1 . 4 8 kN ○ 4 軸墻重 5 ： [ 8 . 2 6 7 ( 6 － 2) 5 = 2 2 4 . 8 6 kN ○ A 軸 ○ 1 ○ 2 軸間墻重 2： [ (－ )] 2= ○ A 軸 ○ 2 ○ 3 軸間墻重 8： [ (－ 2) ] 8= ○ B 軸 ○ 1 ○ 2 軸間墻重 2： [ (－ )] 2= ○ B 軸 ○ 3 ○ 4 軸間墻重 8： [ 9 . 6 57 (4. 5－ 2 ) ] 8 = ○ C 軸 ○ 1 ○ 2 軸間墻重 1： [ (－ )] 1= ○ C 軸 ○ 2 ○ 3 軸間墻重 7： [ (－ 2) ] 7= ○ D 軸 ○ 1 ○ 2 軸間墻重 2： [ (－ )] 2= ○ D 軸 ○ 2 ○ 3 軸間墻重 8： [ (－ 2) ] 8= 合計： 一個標準層梁總重為 11 + （ 11+ 4） = 二 ～ 五 層一根柱子重量為： ( 25 + 2 17) = 一層柱子重量： ( 25 + 2 17) = 屋面雪荷載標準值： = 樓面活荷載標準值： 2= 則各樓層重力代表值如下： G1=+ 44/2+2180/2+ 44/2+++ = G2～ G4=++ 44++ = G5=++++ 44+ = 總重力荷載代表值： ???51E i iGG=+ 3 += D 值的計算 主梁剛度 表 主梁剛度 b h (m m) 跨度L (m) 矩形截面慣性矩 Ｉ 0 (10－ 3m4) 邊跨梁 中跨梁 I b= i b (104kN?m) I b=2I0 i b (104kN?m) 合 肥 工 業(yè) 大 學 畢 業(yè) 設 計 18 柱剛度 450mm 450mm 二 ～ 七層柱： 慣性矩 I=E 103E 線剛度 ic=E 104 30 106= 104kN?m 1 號柱： ○ A 軸和 ○ 1 軸、 ○15 軸相交處， ○ D 軸和 ○ 1 軸、 ○15 軸相交處 ，共 4 根 48 ????i ????? ii? 42c2 ????? ?? ihD 104kN/m 2 號柱： ○ B 軸和 ○ 1 軸、 ○15 軸相交處， ○ C 軸和 ○ 1 軸、 ○15 軸相交 處 ，共 4 根 ?? ????i ????? ii? 42c2 ????? ?? ihD 104kN/m 3 號柱： ○ A 軸和 ○ 2 ～ ○14 軸相交處， ○ D 軸和 ○ 2 ～ ○14 軸相交處 ，共 26 根 ????i ????? ii? 42c2 ????? ?? ihD 104kN/m 4 號柱： ○ B 軸和 ○ 2 ～ ○14 軸相交處， ○ C 軸和 ○ 2 ～ ○14 軸相交處 ，共 26 根 ?? ????i ????? ii? 合 肥 工 業(yè) 大 學 畢 業(yè) 設 計 19 42c2 ????? ?? ihD 104kN/m 450mm 450mm 一 層各柱： 慣性矩 I=E 103E 表 二 七層 D 值計算 構(gòu)件名稱 D(104kN/m) 數(shù)量 D? (104kN/m) 1 號柱 4 2 號柱 4 3 號柱 26 4 號柱 26 樓層 D＝ 104kN/m 線剛度 ic=E 104 30 106= 104kN?m 1 號柱： ○ A 軸和 ○ 1 軸、 ○15 軸相交處， ○ D 軸和 ○ 1 軸、 ○15 軸相交處 ，共 4 根 ??i ??????? i i? ????? ?? 42c2 1212 ihD 104kN/m 2 號柱 ： ○ B 軸和 ○ 1 軸、 ○15 軸相交處， ○ C 軸和 ○ 1 軸、 ○15 軸相交處 ，共 4 根 94 ???i ??????? i i? ????? ?? 42c2 1212 ihD 104kN/m 3 號柱： ○ A 軸和 ○ 2 ～ ○14 軸相交處， ○ D 軸和 ○ 2 ～ ○14 軸相交處 ，共 26 根 ??i ??????? i i? ????? ?? 42c2 1212 ihD 104kN/m 合 肥 工 業(yè) 大 學 畢 業(yè) 設 計 20 4 號柱： ○ B 軸和 ○ 2 ～ ○14 軸相交處， ○ C 軸和 ○ 2 ～ ○14 軸相交處 ，共 26 根 ???i ??????? i i? ????? ?? 42c2 1212 ihD 104kN/m 表 一層 D 值計算 構(gòu)件名稱 D(104kN/m) 數(shù)量 D? (104kN/m) 1 號柱 4 2 號柱 4 3 號柱 26 4 號柱 26 樓層 D＝ 104kN/m 第一層側(cè)向剛度與第二層側(cè)向剛度之比 104/ 104＝ ，故該框架為規(guī)則框架。 基本自振周期及 水平地震作用 的計算 用假想位移法計算結(jié)構(gòu)的基本自振周期 表 假想頂點側(cè)移 u T 計算 樓層 iG (kN) iG? (kN) ?iD (104kN/m) Δ u Ti (m) u Ti (m) 7 6 5 4 3 2 1 表中Δ u Ti =u Tiu Ti1=iiDG?? 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非結(jié)構(gòu)墻影響的折減系數(shù) 0? =，則 結(jié)構(gòu)的基本自振周期為 ????? T01 uT ? 用經(jīng)驗公式計算結(jié)構(gòu)基本自振周期 合 肥 工 業(yè) 大 學 畢 業(yè) 設 計 21 ??? 3 21 BHT 本次計算取 1T ＝ 。 多遇水平地震作用的計算 抗震設防烈度為 7 度，場地類別Ⅱ類，設計地震分組為第一組，查規(guī)范可知， ?? ， Tg=。 等效 總重力荷載代表值為 Eeq GG ? ＝ ＝ 由于 Tg＜ T1＜ 5Tg，故地震影響系數(shù) m ax21g1 ????????????? TT 式中 ?—— 衰減系數(shù)，在 Tg＜ T1＜ 5Tg 的區(qū)間取為 ； 2? —— 阻尼調(diào)整系數(shù)，除有專門規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應取 ，相應的 2?＝ 。 地震影響系數(shù)為 ?????????? ＝ 由于 T1＝ ，所以需要考慮頂部附加水平地震作用的影響，頂部附加水平地震作用系數(shù)為 1 ?? Tn? ＝ ＋ ＝ 對于多質(zhì)點體系，結(jié)構(gòu)底部總縱向水平地震作用標準值為 eq1Ek GF ?? ＝ ＝ 附加頂部集中力 EKFF nn ??? ＝ ＝ 各層水平地震作用標準值計算公式為 ? ?nii iii FHGHGF ??? ? 1Ek 表 各層水平地震作用標準值 F i 的計算 樓層 iG (kN) iH (m) iiGH iiGH? iF (kN) ○ 2 軸框架集中力(kN) 7 + 合 肥 工 業(yè) 大 學 畢 業(yè) 設 計 22 6 5 36 4 3 2 1 ○ 2 軸框架集中力計算如下 一層 ○ 2 軸 D? ＝ 2+ 2＝ 104kN/m， ＝ ， ＝ 。 七層 ○ 2 軸 D? ＝ 2+ 2＝ 104kN/m， ＝ ， （ +） ＝ 。 表 橫向水平地震作用下的層間位移角計算 樓層 iF (kN) iV (kN) ?iD (104kN/m) iu? ＝ iV /?iD (m) ih (m) iu? / ih 7 + + 2800 1/1000 6 ＋ 2800 5 280