【文章內(nèi)容簡介】 軸稱 5191 ∑D=29962kN/m 表 23 橫向底層 D 值的計算 19 構件名稱 i=∑ib/2ic c? =(+ i)/(2+ i) D= ic12/h2 A 軸柱 3611 B 軸柱 4893 C 軸柱 5092 D 軸柱 3461 ∑D=17057kN/m 風荷載作用下框架側移計算 水平荷載作用下框架的層間側移可按下式計算： ??? ijj DVjμ 式中 jV ——第 j 層的總剪力標準值； ijD? ——第 j 層所有柱的抗側剛度之和； △ jμ ——第 j 層的層間側移。 第一層的層間側移值求出以后，就可以計算各樓板標高處的側移值的頂點側移值，各層樓板標高處的側移值是該層以下各層層間側移之各。頂點側移是所有各層層間側移之和?？蚣茉陲L荷載作用下側移的計算見表 24。 表 24 風荷載作用下框架樓層層間位移與層高之比計算 層次 Wj/kN Vj/kN ∑D △jμ △ jμ /h 四 29962 1/6429 三 29962 1/2500 二 29962 1/1605 一 17057 1/652 側移驗算： 由表 24 可知，對于框架結構，樓層層間最大位移與層高之比的限值為 1/550。本框架的層間最大位移與層高之經(jīng)在底層，滿足： 1/6521/550 要求，框架抗側剛度足夠。 水平地震作用 計算 20 該建筑物的高度 為 40m，以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度 +均勻分布，故可采用底部剪力法計算水平地震作用。 (1) 重力荷載代表值的計算 屋面處重力荷載代表值 =結構和構配件自重標準值 +雪荷載標準值 樓面處重力荷載代表值 =結構和構配件自重標準值 +樓面活荷載標準值 其中結構和構配件自重取樓面上下各半層層高范圍內(nèi)（屋面處取頂層的一半）的結構及構配件自重。 1) 屋面處的重力荷載標準值的計算 女兒墻的重力荷載代表值的計算 G? 女兒墻 =（ +） 2= kN 屋面板結構層及構造層自重標準值： G? 屋面板 == G? 柱 =4825（ ） =774 kN G? 梁 =25（ ） [ （ ） 64+（ ） 8+（ ） 42+ （ ） 4]+25（ ） （ ） 12= kN 頂層的墻重： G? 墻 =（ ） 6+（ ） +（ ） = kN G? 頂層 =G? 女兒墻 +G? 屋面板 +G? 梁 +G? 柱 +G? 墻 =10469kN 2）其余各層樓面處重力荷載標準值計算 G? 墻 = kN G? 樓面板 == kN G? 走廊 == kN G? 梁 =1668kN G? 柱 =4825（ ） = kN G? 標準層 =G? 墻 +G? 樓面板 +G? 走廊 +G? 梁 +G? 柱 = kN 21 3）底層樓面處重力荷載標準值計算 G? 墻 =（ +） /() = G? 樓板 = kN G? 柱 = kN G? 底層 =G? 樓板 +G? 梁 +G? 柱 +G? 墻 = kN 4）屋頂雪荷載標準值計算 雪Q = 雪q s == kN 5）樓面活荷載標準值的計算 樓面Q =qs+ 走廊q 走廊s =（ ） += kN 6）總重力荷載代表值的計算 屋面處： EWG =屋面處結構和構件自重 +雪荷載標準值 =+= kN 樓面處： EiG =樓面處結構和構件自重 +活荷載標準值 =8944.+= kN （ 2）框架柱抗側移剛度 D 和結構基 本自振周期計算 1）橫向 D 值的計算 表 22 和表 23 中已將各層每一柱的 D 值求出，各層柱的總 D 值計算見表 25 和表 26。 表 25 橫向 24 層 D 值的計算 構件名稱 D 值（ kN/m） 數(shù)量 ∑D （ kN/m） A 軸稱 5618 12 67416 B 軸稱 9600 12 115200 C 軸稱 9553 12 114636 D 軸稱 5191 12 62292 ∑D=359544kN/m 22 表 26 橫向底層 D 值的計算 構件名稱 D 值（ kN/m） 數(shù)量 ∑D （ kN/m） A 軸柱 3611 12 43332 B 軸柱 4893 12 58716 C 軸柱 5092 12 61104 D 軸柱 3461 12 41532 ∑D=130536 kN/m 2）結構基本自振周期計算 結構基本自振周期有多種計算方法，下面將分別用假想頂點位移法、能量法和經(jīng)驗公式法進行計算。 ① 用假想頂點位移計算結構基本自振周期 現(xiàn)列表計算假想頂點位移 表 27 假想頂點位移計算結果 層次 Gi(kN) ∑Gi(kN) ∑D （ kN/m） △ μ i(m) μ i(m) 4 359544 3 359544 2 359544 1 204684 結構基本自振周期考慮非結構墻影響折減系數(shù) Tψ =，則結構的基本自振周期為T1= Tψ Tμ = s ② 用能量法計算結構的基本自振周期 表 28 能量法計算結果 層次 iG (kN) ∑D （ kN/m） iμ (m) iiμG iμGi 2 4 359544 3 359544 2 359544 1 204684 ∑ 將數(shù)字代入上述公式得 : T1= 23 ③ 用經(jīng)驗公式計算結構基本自振周期 T1=+ /3B =+ /3 = s 本次計算取 T1= s (2) 多遇水平地震作用計算 由于該工程所在地區(qū)抗震設防烈度為 7 度，場地土為 Ⅱ 類，設計地震分組為第二組。查表得 gT =, maxα =。 eqG = EG == 由于 g1g 5TTT ?? ,故 max2r1g1 αη)T(T ??? 式中 r —衰減系數(shù)，在 g1g 5TTT ?? 的區(qū)間取 η2 阻尼調(diào)整系數(shù)，除有專門規(guī)定外，建筑結構的阻尼比應取 ，相應的 η 2= 縱向影響系數(shù)： α 1=（ Tg/T1） max =（ ） = 0 .4 9 s1 .4 T0 .6 1 2T g1 ??? ，需要考慮頂部附加水平地震作用的影響，頂部附加地震作用系數(shù)： 1 ?????? Tn? 對于多質(zhì)點體系，結構底部總縱向水平地震作用標準值： EKF =? 1 eqG == kN ? nF =? n EKF == kN Fi=(GiHi/∑GiHi) EKF (1 ? n) EKF ? nF == kN 質(zhì)點 i的水平地震作用標準值，樓層地震力及樓層層間位移的計算過程如下 表： 表 29Fi， Vi 和 △ ? i 的計算 層 Gi(kN) Hi (m) GiHi ∑GiHi Fi (kN) Vi ∑D ? μ i 4 359544 3 359544 2 10 35954 24 1 20468 樓層最大位移與樓層層高之比 ? μ i/h=1/550,滿足位移要求。 (3) 剪重比驗算 表 210 各層剪重比 層 ih iD iD ih EKiV ∑Gj EKiV /∑Gj 4 359544 1617948 3 359544 1617948 2 359544 1617948 3337． 27 1 204684 內(nèi)力計算 豎向荷載作用下的內(nèi)力計算采用的是分層法。 分層法的基本假定： ⑴ 梁上荷載僅在該梁上及與其相連的上下柱上產(chǎn)生內(nèi)力，在其他層梁及柱上產(chǎn)生的內(nèi)力可忽略不及； ⑵ 豎向荷載作用下框架結構產(chǎn)生的水平位移可忽略不計。 各層力矩分配計算的要點： ⑴ 計算各端分配系數(shù) μ i:上層柱線剛度取為原線剛度的 倍，其他桿件不變； ⑵ 計算固端彎矩 pM ； ⑶ 由節(jié)點不平衡力矩，求分配彎矩 ijM? ； ⑷ 由傳遞系數(shù) C，求傳遞彎矩 ijM? 。上層柱間的傳遞系數(shù)取為 1/3,其他桿件的傳遞系數(shù)仍為 1/2。 ⑸ 循環(huán)、收斂后疊加，求桿端彎矩。 恒載標準值作用下的內(nèi)力計算 奇數(shù)跨對稱結構在對稱荷載作用下，取半邊結構進行計算。 25 1）分配系數(shù) 頂層： A 點： μ 柱 =42(42+4)= μ 右梁 = B 點： μ 下柱 =42（ 42+4+4） = μ 左梁 = μ 右梁 = 中層： A 點： μ 上柱 = μ 下柱 = μ 右梁 = B 點： μ 上柱 = μ 下柱 = μ 左梁 = μ 右梁 = 底層： A 點： μ 上柱 = μ 下柱 = μ 右梁 = B 點： μ 上柱 = μ 下柱 = μ 左梁 = μ 右梁 = 2）固端彎矩的計算 頂層： /12qlM 2AB ?? = /12= kNm /12qlM 2BA ? = kNm /3qlM 2BC ?? = /3= kNm /6qlM 2CB ?? = kNm 其它層： /12qlM 2AB ?? = /12= kNm /12qlM 2BA ? = kNm /3qlM 2BC ?? = /3=m /6qlM 2CB ?? = kNm 3）彎矩分配 26 4）不平衡彎矩分配見； 2．恒載作用下剪力的計算 計算公式為： K1jikijk0 l klk ) /lVM(MVV ??? KlV 1jikijk0 r krk /)M(MVV ??? 4 層： AB 跨： lkV =()/= kN rkV =()/= kN BC 跨： lkV =3 層： AB 跨： lkV =()/= kN rkV =()/= kN BC 跨： lkV = 2 層： AB 跨： lkV =()/= kN rkV =()/= kN BC 跨： lkV = 1 層： AB 跨： lkV =()/= kN rkV =()/= kN BC 跨： lkV = 27 圖 26 恒荷載作用下彎矩分配圖 圖 27 恒荷載作用下剪力圖 28 圖 28 恒荷載作用下軸力圖 計算公式： rlu1 VVNN ??? 式中 uN 、 1N 以壓力為正，拉力為負。 恒載標準值作用下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如圖 2 27 及 28； 29 圖 29 活荷載作用下剪力圖 圖 210 活荷載作用下彎矩圖 30 圖 211 活荷載作用下軸力圖 活載標準值作用下的內(nèi)力計算 活載作用下的固端彎矩： /12qlM 2AB ?? = /12= kNm /12qlM 2BA ? =m /3qlM 2BC ?? = /3=m /6qlM 2BC ?? = kNm 活載標準值作用下的剪力圖、彎矩圖、軸力圖如圖 2 210 及 211； 風荷載標準值作用下的內(nèi)力計算 框架在風荷載作用下的內(nèi)力用反彎點法計算。 ⑴ 基本假定： ① 梁的線剛度與柱線剛度之比大于 3 時，可以認為梁線剛度為無限大； 31 ② 梁、柱軸向變形均可忽略不計。 ⑵ 計算步驟： ① 計算柱子抗側移剛度 dij。 ② 計算柱子各層總水平剪力 pjV ,按每柱抗側移剛度分配計算柱水平剪力 ijV ； ③ 計算各柱分配到的剪力及彎矩及反彎點位置，計算柱端彎矩 上層柱：上下段端彎矩相等 /2hVMM jijij下ij上 ?? 底層柱：上端彎矩 /3hVM 1i1i1上 ? 下端彎矩 /3h2VM 1i1i1下 ? ④ 根據(jù)結點平衡計算梁端彎矩