【文章內(nèi)容簡介】 各層的層間彈性位移角 /e i iuh? ?? 。 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算 層次 /iVkN /( / )iD N mm? /iu mm? /iu mm /ih mm /e i iuh? ?? 6 1977 1391752 3300 1/1959 5 1341828 3000 1/1790 4 1341828 3000 1/1667 3 1341828 3000 1/1585 2 1341828 3000 1/1534 1 1524442 3900 1/2191 由表中可以看到，最大層間彈性位移角發(fā)生在第 二 層， 1/15341/550,滿足要求。 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 將層間剪力分配到該層的各個(gè)柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反彎點(diǎn)高度來求柱上、下端的彎矩。 柱端剪力按下式來計(jì)算： 1ijij isijjDVVD?? ? 柱上、下端彎矩 uijM 、 bijM 按下式來計(jì)算 bij ijM V yh?? 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 各層邊柱柱端彎矩及剪力計(jì)算 層次 /ihm /iVkN /( / )ijD N mm? 1iD 1iV K y biM1 uiM1 6 3300 1977 1391752 21983 5 3000 1341828 21983 4 3000 1341828 21983 3 3000 1341828 21983 2 3000 1341828 21983 1 3900 1524442 34666 各層中柱柱端彎矩及剪力計(jì)算 層次 /ihm /iVkN /( / )ijD N mm? 2iD 1iV K y biM1 uiM1 6 3300 1977 1391752 42548 5 3000 1341828 42548 4 3000 1341828 42548 3 3000 1341828 42548 2 3000 1341828 42548 1 3900 1524442 31561 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(jì)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???? 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)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 6 5 4 3 2 1 水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖見 下圖 。 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 垂直于 建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)按下式來計(jì)算： ? k = z? s? ? z ? 0 由 《荷載規(guī)范》 ， 金壇 地區(qū)重現(xiàn)期為 50年的基本風(fēng)壓： 0? =， 地面粗糙度為 C類 。風(fēng)載體型系數(shù)由 《荷載規(guī)范》 第 ： s? =（迎風(fēng)面）和 s? =（背風(fēng)面）。 《荷載規(guī)范》 規(guī)定，對于高度大于 30m，且高寬比大于 的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù) z? 來考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本設(shè)計(jì)中，房屋高度 H 30m， H/B ，則不需要考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響，取 z? =。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，如下表： 沿房屋高分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層 次 iH /H z? z? )(1zq （ KN/m） )(2zq （ KN/m） 6 5 4 3 2 1 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 樓層 柱頂風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層間剪力 Vi/KN 6 F6== 5 F5== 4 F4== 156 3 F3== 2 F2== 1 F1=（ +） = 用下的水平位移驗(yàn)算 根據(jù)水平荷載，計(jì)算層間剪力，再依據(jù)層間側(cè)移剛度，計(jì)算出各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。計(jì)算過程如下表 : 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算 層 次 iF/KN iV /KN ?iD （ N/mm） iu? /mm iu /mm iihu? 6 129062 1/3118 5 129062 1/2685 4 156 129062 1/2397 3 129062 1/2164 2 129062 1/2021 1 132454 1/2742 由表可以看出，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為一層的 1/2021，小于 1/550，滿足規(guī)范要求。 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 計(jì)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(jì)算： 柱端 剪力計(jì)算公式為 柱端彎矩計(jì)算公式為 yhVM ijbij ?? ， hyVM ijuij )1( ??? 1 2 3ny y y y y? ? ? ? 以第 4層為例： 邊柱：求柱剪力 1iD /∑ 1iD =21983/129062=， V= = KN 反彎點(diǎn)高度由 K = yo= a1=1,y1=0。a3=1,y3=0頂層不考慮 y2 則 y=y0+y1+y3= 柱端彎矩：柱頂 Ma109=（ ） = KN M 柱底 Ma910= = KN M isj ijijij VDDV???1 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 中柱： 求柱剪力 1iD /∑ 1iD =42548/129062=， V= = KN 反彎點(diǎn)高度由 K = yo= a1=1,y1=0。a3=1,y3=0頂層不考慮 y2 則 y=y0+y1+y3= 柱端彎矩：柱頂 Mb109=（ ） = M 柱底 Mb910= = KN M D 值法計(jì)算柱端彎矩 層次 邊柱 中柱 D/∑ D /iV kN y biM1 uiM1 D/∑ D /iV kN y biM1 uiM1 6 5 4 3 2 1 注：表中彎矩單位為 ,剪力單位為 KN。 梁端彎矩 bM 、剪力 iV 以及柱軸力 iN 分別按照下列公式計(jì)算： )( ,1 uijb jirblblblb MMii iM ??? ?； )( ,1 uijb jirblbrblb MMii iM ??? ?； lMMV rblbb /)( ?? ； 風(fēng)荷載作用下的梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)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 6 177。 177。 5 177。 177。 4 177。 177。 3 177。 177。 2 177。 177。 1 177。 177。 ?? ?? n ik rblbi VVN )( 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 第 6 章 豎向荷載作用下框 架 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 167。 計(jì)算單元及計(jì)算簡圖 圖 61框架的計(jì)算單元 取 6軸線框架進(jìn)行計(jì)算。由于樓面荷載分布均勻，故取主梁軸線與次梁軸線之間的中線長度為計(jì)算單元長度。 框架計(jì)算單元見圖 61， 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 63 豎向荷載作用框架計(jì)算簡圖 （ a）橫荷載作用 （ b）活荷載作用 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 167。 167。 恒載計(jì)算 下面以 1~6層的框架恒載計(jì)算為例，說明荷載計(jì)算方法，其余荷載的 計(jì)算過程從略。計(jì)算結(jié)果見表 61， 62. ，為均布荷載形式。 對于第 6層： q1=q2=*=*=P1=[(1/2**)*2+(+)/2*]*+*+*+ ** =+++ = P2=[(1/2**)*2+(+)/2*+(+)/2**2]* +*+* = 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 M1=(*)=*m M4=*= KN*m 對于第 2~5層： q1=q2=*=*=P1=[(1/2**)*2+(+)/2*]*+*+*+ +*(***2)+***2 = P2=[(1/2**)*2+(+)/2*+(+)/2**2]* +*+*+*[*()*]+** = M1=(*)=*m M4=*= KN*m 對于第 1層： q1=+*=q2=*=*=P1=[(1/2**)*2+(+)/2*]*+*+*+ 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 +*(***2)+***2 = P2=[(1/2**)*2+(+)/2*+(+)/2**2]* +*+*+*[*()*]+** = M1=(*)=*m M4=*= KN*m 表 61 橫向框架恒載匯總表 層次 P1 P2 M1 M4 6 25 1 表 62 橫向框架 活 載匯總表 層次 q2 q/2 P1 P2 P3 P4 M1 M4 樓屋面活 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 荷載 屋面雪荷載 167。 167。 豎向荷載作用下內(nèi)力可采用彎矩二次分配法計(jì)算，具 體計(jì)算過程見表 65和表 66 恒荷載及活荷載作用下 6 軸線框架的彎矩圖見圖66（ a） 66（ b） 梁端剪力，柱端剪力和軸力見表 67和 ，均是以 上人屋面活荷載（ ） 考慮的。 表 67 恒荷載作用下 6軸線框架粱端剪力，柱端剪力及軸力 層次 梁端剪力 柱端剪力 A柱軸剪力 B柱軸剪力 A端 B 端左 B端右 A柱 B柱 上端 下端 上端 下端 6 5 4 3 2 1 吉林建筑工程學(xué)院 城建學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 表 68 活 荷載作用下 6軸線框架粱端剪力，柱端剪力及軸力 層次 梁端剪力 柱端剪力 柱軸力 A 端 B端左 B端右 A柱 B 柱 A柱 B 柱 6 21 0 5 0 4 0 3 0 2 0 202 1 0 吉林建筑工程學(xué)院