【文章內(nèi)容簡介】 =中間層中點集中荷載 （5） 恒荷載作用下結(jié)構(gòu)的計算簡圖恒荷載作用下結(jié)構(gòu)的計算簡圖如圖 24 圖24恒荷載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖2. 樓面活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖25 所示。圖中各荷載計算如下（ kN／m2 ，／m2 ，／m2 ）：p5AB=p5CD==8kN/mp5BC=2 =P5A=P5D==6kNP5B=P5C=(+)+=pAB=pCD==8kN/mpBC= =6kN/mPA=PD==8kNPB=PC=(+)+= 圖25活荷載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖風壓標準值計算公式 ω=βzμsμzωo 式中， ω 風荷載標準值（kN/m2)βz 高處z處的風振系數(shù)μs 風荷載體型系數(shù)μz 風壓高度變化系數(shù)ωo 基本風壓，因結(jié)構(gòu)高度小于30m,故取βz=；對于矩形平面μs=；可查荷載規(guī)范。將風荷載換成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，計算過程如表3—1所示。表中z為框架節(jié)點至室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點的受風面積。地面粗糙類別為B，計算結(jié)果如圖3—6所示。表21風荷載計算 層次βzμsZ(m)μzωoA(m2)Pw(kN)54321其中：第一層，A=(+)=第二層，A==第三層，A==第四層，A==第五層，A=（+1）=圖26 風荷載作用下結(jié)構(gòu)計 重力荷載代表值是指結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值和各可變荷載組合值之和，是表示地震發(fā)生時根據(jù)遇合概率確定的“有效重力”。集中于各質(zhì)點的重力荷載代表值，為計算單元范圍內(nèi)各層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻，柱等重量，無論是否為上人屋面，其屋面上的可變荷載均取雪荷載。頂層重力荷載代表值包括：屋面板自重，50%屋面雪荷載，縱橫梁自重，女兒墻自重，半層柱自重和半層墻自重其他層重力荷載代表值包括：樓面板自重、50%樓面活荷載，縱橫梁自重樓面上下各半層柱及墻體自重。（1） 頂層G5計算1）屋面恒載 （++）=2) 女兒墻 2（19+217）=3）縱向框架梁自重包括粉刷（15+）2+（15+）2=4）橫向框架梁自重包括粉刷 （+）+=5）半層柱自重 46）半層墻自重外縱墻（北） （）（）19（）19（）= 外縱墻（南） 內(nèi)縱墻（北）（）（）=內(nèi)縱墻（南） 橫墻 [(6+6) ()+()] 19=半層墻自重： 1/2(2+2)+1/2 =7) 50%雪載： =合計： (2) GGG2計算：1）樓面恒載： （++）=2）縱向框架梁自重包括粉刷 3)橫向框架梁自重包括粉刷 4）一層柱自重 5)一層墻自重 6）50%樓面活載 =合計 （3）G1計算： 1）樓面恒載 2）縱向框架梁自重包括粉刷 3)橫向框架梁自重包括粉刷 4）一層柱自重 1/2 4 （+）25= 5)+1/2[()()19–( )19+]2+ 1/2() () 19=++=合計 橫向框架梁自振周期結(jié)構(gòu)的基本自振周期為： 式中：為基本周期系數(shù)?？紤]填充墻的影響，.為框架的頂點位移。在沒有求出框架周期前，無法求出框架的地震力 及位移，是將框架的重力荷載代表值視為水平作用力，求得假想的框架頂點位移。，再用T1，求得框架的底部剪力，進而求得框架各層剪力和結(jié)構(gòu)的真正位移。對于框架結(jié)構(gòu)，μT按下列公式計算：式中，為集中在K層樓面處的重力荷載代表值； 為把集中各層樓面處的重力荷載代表值視為水平荷載而得到的第i層的層間剪力； 為第i層的層間側(cè)移剛度； ,分別為第i層，第k層的層間側(cè)移； S為同層內(nèi)框架的總數(shù)。表2—2框架柱線剛度計算表層次Ec(N/mm2)bh(mm2)慣性（mm4 ）I0=bh3/12hc(mm)K0=EcI0/hc (Nmm)251044004001010330010101104400400101049001010表2—3橫向框架梁線剛度表類別bh(mm2)跨度（mm）慣性（mm4 ）I0=bh3/12線剛（Nmm）K0=EcI0 /lKb=2 K0邊橫梁2506005000101010101010中橫梁2504002400101010101010 表2—4一榀框架側(cè)移剛度D值（N/mm）層次層高（m）柱根數(shù)Kc(Nmm)樓層D25邊柱111010104104邊柱211010104中柱111010104中柱2110101041邊柱111010103104邊柱211010103中柱111010104中柱211010104注：對于2—5層的邊柱： 中柱：對于1層的邊柱： 中柱： 表2—5結(jié)構(gòu)定點假想側(cè)移層次Gi/kNV gi/kN∑DiΔu i /mmu i /mm51044104310421041104所以頂部位移基本自振周期：：本設計結(jié)構(gòu)高度不超過40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切變形為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準即底部剪力 ， 式中：為相應于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值； 為結(jié)構(gòu)等效重力荷載，單質(zhì)點應取重力荷載的代表值，多質(zhì)點應取總重力荷載代表值的85%。已知，抗震設防烈度為7度，有《抗震規(guī)范》查得水平地震影響系數(shù)為αmax =,，分組為第一組，按Ⅲ類建筑場地，查得特征周期為Tg=，αmax=(Tg/T1)rαmax=()=結(jié)構(gòu)總的重力荷載 =++++=由底部剪力法計算公式=α1∑Gi== 因為T1===,故不考慮頂部附加地震作用。則框架所承受的地震作用按公式分配：式中，, 分別為集中于質(zhì)點 i , j的重力荷載代表值： ，Hj分別為質(zhì)點i,j的計算高度，計算結(jié)果如下表2—6表2—6各質(zhì)點橫向水平地震作用下樓層剪力計算表層次/m/kN/kN/kN/kN54321圖2—7地震荷載作用下結(jié)構(gòu)計算簡圖恒載（豎向荷載）作用下的內(nèi)力計算采用分層法。由圖24分析，計算簡圖如圖28所示。圖28中梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成，在求固端彎矩時可直接根據(jù)圖示荷載計算，也可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形分布荷載，化為等效均布荷載（圖29），等效均布荷載的計算公式如圖210所示。圖28恒荷載作用下結(jié)構(gòu)的計算簡圖 圖29等效均布的荷載 圖210 荷載的等效把梯形荷載化作等效均布荷載頂層 α=g5邊=g5AB1+(12α2+α3)g5AB2 =+[12()2+()3]=g5中=g5BC1+ 5/8g5BC2=+5/8 = 標準層：g邊=gAB1+(12α2+α3)gAB2=+=g中=gBC1+ 5/8gBC2=+5/8 = 底層均布荷載等于標準層均布荷載 圖211如圖211所示，結(jié)構(gòu)內(nèi)力可彎矩分配法計算并可利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計算。各桿的固端彎矩為：頂層：各桿件分配系數(shù)計算：A結(jié)點分配系數(shù)： B結(jié)點分配系數(shù)： 各桿件固端彎矩： M5AB=1/12g5邊L邊2=1/12 =M5BC=1/3g5中L中2=1/3=M5CB=1/6g5中L中2=1/6=彎矩分配法計算如圖212所示，計算彎矩圖如圖213所示 圖212 頂層彎矩分配法計算過程 圖213 分層法彎矩計算結(jié)果（頂層）標準層：A結(jié)點分配系數(shù)： B結(jié)點分配系數(shù)： MAB=1/12g邊L邊2=1/12 ＝MBC=1/3g中L中2=1/3＝MCB=1/6g中L中2=1/6＝彎矩分配法計算如圖214所示，計算彎矩圖如圖215所示 圖214 彎矩分配法計算過程（標準層） 圖215 彎矩分配法計算結(jié)果（標準層）底層：A結(jié)點分配系數(shù)： B節(jié)點分配系數(shù)： MAB=1/12g邊L邊2=1/12 ＝MBC=1/3g中L中2=1/3＝MCB=1/6g中L中2=1/6＝彎矩分配法計算如圖216所示，計算彎矩圖如圖217所示圖216 彎矩分配法計算過程（底層） 圖217 彎矩分配法計算結(jié)果（底層）各層跨中彎矩：頂層邊跨跨中彎矩：M=1/8 ql2（M左+M右）/2=1/8==，頂層中跨跨中彎矩：M=1/16=標準層邊跨跨中彎矩：M=1/8== kN/m,M=1/1652= kN/m, 標準層中跨跨中彎矩：M=1/16=底層邊跨跨中彎矩：M==,M=, kN/m底層中跨跨中彎矩：M=將各層分層法求得的彎矩疊加，可得整個框架結(jié)構(gòu)在恒載作用下的彎矩圖。很顯然，疊加后框架內(nèi)各節(jié)點彎矩并不一定能達到平衡，這是由于分層法計算的誤差造成的。為了提高精度，可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正，修正后的豎向荷載作用下的整個結(jié)構(gòu)彎矩圖如圖218，229所示。圖218 框架梁在恒載作用下彎矩圖 圖219 框架柱在恒載作用下彎矩圖風荷載作用下內(nèi)力計算采用D值法圖220 圖220風荷載作用下內(nèi)力計算簡圖及柱梁的線性剛度(表27——211)表27第五層剪力表第5層EAFBGCHD∑D=12/=(2)/(2)=