【文章內(nèi)容簡介】 6 5 4 3 2 1 4A B C D 第四章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 14 圖 43 風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖（ KN178。 m） A B C D 圖 44 風(fēng)荷載作用下框架剪力、軸力圖（ KN） 地震作用作用下的內(nèi)力計算及側(cè)移驗算 重力荷載代表值計算 各層重力荷載代表值去全部樓面恒載，一半活載（雪載 ），上下各半層的建筑結(jié)構(gòu)代表值 ： 屋面恒載 （ 179。 2+）179。 179。 = 1m高女兒墻自重 1179。 179。 179。 19179。 2= 縱橫梁自重 179。 179。 2+179。 +4179。（ +） = 半層柱自重 （ +）179。 4179。 = 半層橫墻自重 179。（ 179。 2）179。 2179。 179。（ ）179。 19+179。 = 半層縱墻自重 （ +）179。 2179。 +179。 179。 2= 恒載 +179。活載 ++++++179。 179。（ 179。 2+）179。 = 第四章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 15 2. 2～ 5 層重力荷載代表值： 樓面恒載 （ 179。 2+）179。 179。 = 上下半層縱墻重 179。 2= 上下半層橫墻重 179。 2= 縱橫梁自重 上下半層柱自重 179。 2= 樓面層活載 179。（ 179。 2179。 2+179。 ） = 恒載 + 活載 +++++179。 = ： 樓面恒載 （ 179。 2+）179。 179。 = 上下半層縱墻重 +179。 上下半層橫墻重 +179。 縱橫梁自重 上下半層柱自重 +179。 樓面層活載 179。（ 179。 2179。 2+179。 ） = 恒載 + 活載 +++++179。 = 則一榀框架的總重力荷載代表值 ??ni iG1： ??ni iG1 = ?????? 654321 GGGGGG +179。 4+= 地震力 計算 運用頂點位移法計算，對于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，基本自震周期可按下式來計算： TT1 uT ?? 式中， Tu — 計算結(jié)構(gòu)基本自震周期用的結(jié)構(gòu)頂點假想位移 T? — 結(jié)構(gòu)基本自震周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù) ，取 故先計算結(jié)構(gòu)的頂點假想位移，計算過程如表 45 結(jié)構(gòu)的頂點假想位移計算 表 表 45 第四章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 16 層次 iG /KN iGV/KN i?D/N/mm iu? /mm iu /mm 6 155172 5 155172 4 155172 3 155172 2 155172 1 113802 由上表計算基本周期 1T ： TT1 uT ?? =179。 179。 = 該建筑結(jié)構(gòu)高度遠(yuǎn)小于 40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻，變形以剪切變形為主，因此用底部剪力法來計算地震作用。 首先，計算總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，即底部剪力 EkF ： eqEk GαF 1? 式中： 1α — 相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自震周期的水平地震影響系數(shù) eqG — 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，多質(zhì)點取總重力荷載代表值的 85% eqG =?iG =179。 = 特征周期為 ，抗震設(shè)防烈度為 6 度，查表得水平地震影響系數(shù)最大值 maxα = 由水平地震影響系數(shù) α 曲線 來計算 1α ： 03 8700404150 40 90m a x1 ..). .(α)TT(α .g ???? ? 式中， ? — 衰減系數(shù)，取 eqEk GαF 1? =179。 = 因為 1T = gT =179。 = 所以不需要考慮頂部附加水平地震作用， 則質(zhì)點 i 的水平地震作用 iF 為： Eknj jjiii FHGHGF ????1 式中： iG 、 jG 分別為集中于質(zhì)點 i、 j 的荷載代表值； iH 、 jH 分別為質(zhì)點 i、 j 的第四章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 17 計算高度。具體計算過程如 下，各樓層的地震剪力按 ???nk KFV 1來計算，一并列入表中。 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表 表 46 層次 iH /m jG /KN iG iH /KN178。 m iF /KN iV /KN 6 5 4 3 2 1 ??nj jjHG1 各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿高度的分布如 圖 F 6F 5F 4F 3F 2F 1V 6V 5V 4V 3V 2V 1 圖 45 水平地震作用 圖 46 橫向水平地震作用及層間地震剪力 水平地震作用下的位移計算 用 D 值法來驗算，框架第 i 層的層間剪力 iV ，層間位移 iu? 及結(jié)構(gòu)頂點位移 u 分別按下式來計算： ??? n1V k Ki F ， ??? nj ijiiDVΔu1， ???nk KΔuu 1 計算過程見下表，表中計算了各層的層間彈性位移角 iie /hΔuθ ? 第四章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 18 橫向水平地震作用下的位移驗算 表 47 層次 層間剪力 iV /KN 層間剛度 ?iD iiiii DVuuΔu ??? 1 層高 h /mm eθ 6 155172 3300 133601 5 155172 3300 64701 4 155172 3300 45641 3 155172 3300 38101 2 155172 1 3300 33001 1 113802 4250 29311 由上表可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，其值為 29311 501 ,滿足要求。 水平地震作用下的框架內(nèi)力計算 F 6=3 V P6 =3 F 4=3 V P4 =F 3=2 V P3 =F 2=1 V P2 =F 1=1 V P1 =F 5=V P5 =7 K=α c=0 .267V 6=K=α c=0 .267V 5=1 K=α c=0 .267V 4=2 K=α c=0 .267V 3=2 K=α c=0 .267V 2=K=α c=0 .489V 1=3 K= α c=0 .451V 6=1 K= α c=0 .451V 5=2 K= α c=0 .451V 4=3 K= α c=V 3=4 K= α c=V 2=52K= α c=0 .653V 1=4 第四章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 19 圖 47 地震作用下剪力在歌柱間分配（ KN） y 0=0. 3M 上 =16. 4 7M 下 =7 .0 6y 0=0. 4M 上 =29. 1 7M 下 =19. 4 4y 0= 1 4M 上 =4 0. 4M 下 =30. 3 3y 0=0 .4 5M 上 =4 6. 5M 下 =38. 0 5y 0=0. 5M 上 =47. 6 9M 下 =47. 6 9y 0=0 .6 5 ， y 2=0M 上 =53. 5 6M 下 =99. 4 8y 0= 8 2M 上 =24. 5 3M 下 =15. 1 7y 0= 3 2M 上 =46. 5 4M 下 =3 5. 4y 0=0 .4 5M 上 =6 3. 9M 下 =5 2. 3y 0= 8 2M 上 =7 3. 8M 下 =68. 6 7y 0=0. 5M 上 =8 5. 8M 下 =8 5. 8y 0=0 .5 5 ， y 2=0M 上 =89. 4 3M 下 =109 . 3 圖 48 地震作用下各柱反彎點及柱端彎矩（ KN178。 m） 橫向框架柱端彎矩計算 地震荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算采用 D值法，各柱的剪力分配公式為 pimj ijijij VDD???1V 梁端彎矩按下式計算，其中梁線剛度見 結(jié)構(gòu)計算簡圖 22，由梁端彎矩進一步求得梁端的剪力，具體過程如 表 48所示 公式： )( tcbcrblblblb MMii iM ????， )( tcbcrblbrbrb MMii iM ???? 梁端彎矩剪力及柱的軸力計算表 表 48 第四章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 20 層次 AB 跨梁 BC跨梁 柱軸力 lbM KN/m rbM KN/m L m bV KN lbM KN/m rbM KN/m L m bV KN A柱軸力 KN B柱軸力 KN 6 5 4 3 2 1 261 AB C D 圖 49 地震荷載作用下框架彎矩圖（ KN178。 m） 第四章 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 21 AB C D52261 圖 410 地震荷載作用下框架剪力及軸力圖（ KN） 第五章 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 22 第五章 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu) 內(nèi)力計算 恒 荷載作用下 的內(nèi)力計算 恒 荷載作用下的內(nèi)力計算采用分層法，根據(jù)固端彎矩等效原則先將梯形分布荷載及三角形分布荷載轉(zhuǎn)化為等效均布荷載 g39。 邊 g39。 邊g39。 中 圖 51 分層法荷載計算圖 對于頂層： 0 .5 4 23 .9 /7 .20 .51 ???? 26312116 21 ABAB39。 g)αα(gg 邊 ?????? 1 5 . 2 2 K N / m1 6 . 7 30 . 5 4 20 . 5 4 2215 . 6 6 32 ?????? ）（ N / B C 26B C 16 ??????? ggg 39。中 集中力矩 m8 . 8 5 K N0 . 2 ) / 2( 0 . 6GM 6A ????邊 m7 . 3 3 K N0 . 2 ) / 2( 0 . 6GM 6B ????中 對于 1～ 5 層： 0 .5 4 23 .9 /7 .20 .51 ???? 231211 21 ABAB39。 g)αα(gg 邊 ?????? 2 6 . 5 2 K N / m1 2 . 6 40 . 5 4 20 . 5 4 2211 9 . 2 9 32 ?????? ）（ N / B C 2B C 1 ??????? ggg 39。中 集中力矩 m1 7 .2 7 K N0 .28 6 .3 60 .2 ) / 2( 0 . 6GM A ??????邊 m2 1 .2 6 K N0 .21 0 6 . 2 80 .2 ) / 2( 0 .6GM B ??????中 梁端固端彎矩計算 對于頂層： 第五章 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 23 2239。AB ???????? 邊邊 2239。BC ???????? 中中 2239。CB ???????? 中中 對于 1～ 5 層： K 2239。AB ???????? 邊邊 2239。BC ???????? 中中 2239。CB ???????? 中中 各層線剛度應(yīng)乘以 ，其傳遞系數(shù)，底層為 ，其他層為 1/3。 頂層彎矩分配圖： 下柱 右梁 左梁 下柱 右梁