【文章內(nèi)容簡介】 = 12 1010/50002 層次 hc（ mm） Ec（ N/mm2） b h （ mm mm） Ic （ mm4） EcIc/hc （ Nmm ） 1 5000 104 400 400 1010 1010 24 3600 104 400 400 1010 1010 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 框架內(nèi)力計算 12 =5310 ∑ D1=3882 4+5105 4+4203 16+5310 16 =188156 2－ 3層 邊框架：①、 A 軸、 D軸（ 4 根） K= 1010 2/ 1010 2= α c=K/(2+K)= Di1=α c 12 ic/h2 = 12 1010/36002 =7103 ②、 B 軸、 C軸（ 4 根） K=( 1010 2+ 1010 2)/ 1010 2= α c=K/(2+K)= Di2=α c 12 ic/h2 = 12 1010/36002 =11867 中框架：①、 A 軸、 D軸（ 16 根） K= 1010 2/ 1010 2= α c=K/(2+K)= Di1=α c 12 ic/h2 = 12 1010/36002 =8288 ②、 B 軸、 C軸（ 24 根） K=( 1010 2+ 1010 2)/ 1010 2= 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 框架內(nèi)力計算 13 α c=K/(2+K)= Di2=α c 12 ic/h2 = 12 1010/36002 =12690 ∑ D2=7103 4+11867 4+8288 16+12690 16=411528 頂層 邊框架：①、 A 軸、 D軸（ 4 根） K= 1010/ 1010= α c=K/(2+K)= Di1=α c 12 ic/h2 = 12 1010/36002 =7103 ②、 B 軸、 C軸（ 4 根） K=（ 1010+ 1010） / 1010= α c=K/(2+K)= Di2=α c 12 ic/h2 = 12 1010/36002 =11867 中框架：①、 A 軸、 D軸（ 24 根） K= 1010/ 1010= α c=K/(2+K)= Di1=α c 12 ic/h2 = 12 1010/36002 =8288 ②、 B 軸、 C軸（ 24 根） K=( 1010+ 1010/ 1010= α c=K/(2+K)= 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 框架內(nèi)力計算 14 Di2=α c 12 ic/h2 = 12 1010/36002 =12690 ∑ D 頂 ==7103 4+11867 4+8288 16+12690 16=411528 由此可知 表 橫向框架柱的層間側(cè)移剛度 層次 1 2 3 4 ∑ Di（ N/mm） 188156 411528 411528 411528 2. 層間彈性位移驗算 a．橫向自振周期的計算： 橫向自振周期的計算采用結(jié)構(gòu)頂點位移法。 表 結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算 層次 Gi（ KN） ∑ Gi（ KN） ∑ D i（ N/mm） △ ui（ mm） ui（ mm） 頂 411528 4 411528 3 411528 2 411528 1 188156 120． 05 自震 周期： T1= T （ uT） 1/2 = ()1/2 =(s) b. 水平地震作用及樓層 地震剪力的 計算： 結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用 底部剪力法 計算水平地震作用，即： (1) 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值 Geq Geq=∑ Gi =（ + 3+） =（ KN） 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 框架內(nèi)力計算 15 (2)計算水平地震影響系數(shù)а 1 查表得二類場 地 ,設(shè)計地震分組第一組 近震特征周期值 Tg=。 查表得設(shè)防烈度為 7 度的а max= а 1=（ Tg/T1） max =（ ） = (3)結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 FEk FEk=а 1Geq= =（ KN） 因 = =T1=，所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù) δ n=+= += △ F6= = 各質(zhì)點橫向水平地震作用按下式計算： Fi=GiHiFEk（ 1δ n） /（∑ GkHk） =（∑ GkHk）（ KN） 地震作用下各樓層水平地震層間剪力 Vi為 Vi=∑ Fk（ i=1， 2， ? n） 計算過程如下表： 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） Gi（ KN） GiHi（ KNm ） GiHi/∑ GjHj Fi（ KN） Vi（ KN） 4 3 2 1 ∑ 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見下圖： 圖 水平地震作用分 布 圖 層間剪力分布 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 框架內(nèi)力計算 16 將層間剪力分配到該層的各個柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反彎點高度來求柱上、下端的彎矩。 柱端剪力按下式來計算： 1ijij isijjDVVD?? ? 柱上、下端彎矩 uijM 、 bijM 按下式來計算 bij ijM V yh?? (1 )uij ijM V y h? ? ? 1 2 3ny y y y y? ? ? ? 式中： ijD — i 層 j 柱的側(cè)移剛度； h為該層柱的計算高度； y反彎點高度比； ny — 標(biāo)準(zhǔn)反彎點高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度 bk ，和柱的相 對線剛度 ck的比值，總層數(shù) m ，該層位置 n 查表確定。 1y — 上下梁的相對線剛度變化的修正值，由上下梁相對線剛度比值 1? 及i 查表得。 2y — 上下層層高變化的修正值，由上層層高對該層層高比值 2? 及 i 查表。 3y — 下層層高對該層層高的比值 3? 及 i 查表得。 需要注意的是 ny 是根據(jù)表：倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比 ny 查得。 表 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算 層次 /ihm /iV kN /( / )ijD N mm? 1iD 1iV K y M上 M下 4 411528 8288 3 411528 8288 77 2 411528 8288 1 188156 4203 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 框架內(nèi)力計算 17 表 各層中柱柱端彎矩及剪力計算 層次 /ihm /iV kN /( / )ijD N mm? 1iD 1iV K Y M上 M下 4 411528 12690 3 411528 12690 2 411528 12690 1 188156 5310 注：表中彎矩單位為 KNm? ,剪力單位為 KN 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式來計算 ? ?1,ll b ubb i j ijlrbbiM M Mii ???? ? ?1,rr b ubb i j ijlrbbiM M Mii ???? 2lbbb MMV l?? ? ?n lri b bki kN V V???? 表 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 層次 邊梁 走道梁 柱 軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊柱 N 中柱 N 4 3 2 1 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 框架內(nèi)力計算 18 水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖所 示： 圖 地震作用下框架彎矩圖 圖 地震作用下梁端剪力及柱的軸力圖 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 框架內(nèi)力計算 19 風(fēng)荷載作用內(nèi)力計算 ： 0k z s zww? ? ?? 式中， k? — 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ kN/m2） z? — 高度 Z 處的風(fēng)振系數(shù) s? — 風(fēng)荷載體型系數(shù) z? — 風(fēng)壓高度變化系數(shù) 0? — 基本風(fēng)壓（ kN/m2） 本設(shè)計中，基本風(fēng)壓 0? =，房屋高度 H= 30m， H/B= ，則不需要考慮風(fēng)壓脈動的影響，取 z? =,對于矩形截面， s? = 表 層次 z? z? s? Z(m) 0? Hi Hj ()WkkN 4 3 2 1 其中， A 為一榀框架各層節(jié)點的受風(fēng)面積，取上層的一半和下層的一半之和，頂層取到女兒墻頂，底層只取到下層的一半。注意底層的計算高度應(yīng)從室外地面開始取。 頂層 23 .6( 0 .9 ) 7 .2 1 6 .22Am? ? ? ? 中間層 23. 6 7. 2 25 .9 2? ? ? 底層 24 . 0 5 3 . 6( ) 7 . 2 2 7 . 5 422Am? ? ? ? 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 框架內(nèi)力計算 20 圖 等效節(jié)點集中風(fēng)荷載計算簡圖 (kN) 計 算方法與地震作用下的相同 ,都采用 D值法。 在求得框架第 I層的層間剪力 iV 后， I層 j柱分配到的剪力 ijV 以及柱上、下端的彎矩 bijM 、 uijM 分別按下列各式計算： 柱端剪力計算公式為 isjijijij VDDV???1 柱端彎矩計算公式為 yhVM ijbij ?? ， hyVM ijuij )1( ??? 1 2 3ny y y y y? ? ? ? 需要注意的是，風(fēng)荷載作用下的反彎點高比 ny 是根據(jù)表：均布水平荷載作用下的各層標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比 ny 查得。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 框架內(nèi)力計算