【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 N/㎡合計(jì) KN/㎡樓面恒載：（+）（2+3+）= 屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ㎡ 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Sk=181。rSO=㎡= 5kN/㎡ （181。 r:屋面積雪分布系數(shù)，181。 r=）樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 一般用房 kN/㎡ 梁、柱重力荷載計(jì)算梁柱根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載。計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表 。 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文11表 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 b. 梁長(zhǎng)度取凈長(zhǎng)，柱長(zhǎng)度取層高。 墻、門窗重力荷載計(jì)算外墻：240 厚粘土空心磚（15 kN/m 3） ，外墻面貼瓷磚（㎡）內(nèi)墻面為20mm 厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為：15 kN/m3﹢ KN/㎡﹢17 KN/m 3= KN/㎡ 內(nèi)墻：240 厚粘土空心磚，兩側(cè)均為 20 厚抹灰，則內(nèi)墻單位墻面重力荷載為:15 kN/m3﹢217 kN/m 3= KN/㎡ 門：木門單位面積重力荷載為 KN/㎡。層次構(gòu)件 b /mh /mr/( kN/m3)β g/( kN/m)li /m n Gi/kNΣG i / kN邊橫梁 25 16 中橫梁 25 8 縱梁 25 28 1次梁 25 14 4邊橫梁 25 16 中橫梁 25 8 63縱梁 25 28 2～5次梁 25 14 4 1 柱 25 32 2～5 柱 25 32 注：a. β 為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)，g 表示單位長(zhǎng)度構(gòu)件重力荷載，n 為構(gòu)件數(shù)量。西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文12 窗：鋁合金窗單位面積重力荷載為 KN/㎡。橫墻：AB 跨、CD 跨墻：計(jì)算長(zhǎng)度為 6600mm,計(jì)算高度為：2900mm,數(shù)量 12；計(jì)算長(zhǎng)度為 6960mm,數(shù)量 3，計(jì)算高度 3600500=3100mm。 外橫墻重： 4= kN 內(nèi)橫墻重：12+3= kN BC 跨：計(jì)算長(zhǎng)度 2400mm,數(shù)量 2，計(jì)算高度 3600400=3200mm 墻重：（2－2）= kN 橫墻總重：++=縱墻：內(nèi)縱墻：計(jì)算長(zhǎng)度 6600mm,數(shù)量 11，計(jì)算高度 2900mm 外縱墻：計(jì)算長(zhǎng)度 6600mm,數(shù)量 14，計(jì)算高度 3600700=2900內(nèi)縱墻重： （11－11） = kN 外縱墻重： （14－23）= kN 縱墻總重： +=二、三、四、五層墻體：橫墻：計(jì)算長(zhǎng)度為 6700mm,計(jì)算高度為：3300700=2600mm,數(shù)量 12；計(jì)算長(zhǎng)度 6960mm,數(shù)量 3，計(jì)算高度 3300500=2800mm計(jì)算長(zhǎng)度 2500mm,數(shù)量 2，計(jì)算高度 3300400=2900mm 橫墻總重： （4+2）+（8+）= kN 縱墻：內(nèi)縱墻：計(jì)算長(zhǎng)度 6700mm,數(shù)量 14，計(jì)算高度 3300700=2600 外縱墻：計(jì)算長(zhǎng)度 6700mm,數(shù)量 12，計(jì)算高度 3300700=2600縱墻總重： （14－5）+（8）= kN （3）門窗重量層數(shù) 編號(hào) 尺寸 數(shù)量 自重 Gi ΣG iM1 2 M2 11 M3 2 C1 21 C2 3 1 C3 3 M2 11 2～ C1 23 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文13 C2 2 4 C3 5 M2 11 M3 2 C1 23 C2 2 5 C3 5 樓板橫載、活載計(jì)算一層：橫載：（+）（2+3+）=活載：（++）+=總荷載： +=二到四層：活荷載：（+）+=總荷載：+=五層：橫載：（+）（2+3+）=活載：（+）（2+3+）=總荷載： += 重力荷載代表值屋面重力荷載代表值 Gi=屋面恒載+50% 屋面活荷載 +縱橫梁自重+樓面下半層的柱及縱橫墻門窗自重；各樓層重力荷載代表值 Gi=樓面恒荷載+50% 樓面活荷載 +縱橫梁自重+樓面上下各半層的柱及縱橫墻門窗自重； 總重力荷載代表值 ??nii1集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值 Gi的計(jì)算結(jié)果如下：西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文14 圖 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算（1）橫梁的線剛度計(jì)算梁的線剛度 ib=ECIb/l。E C為混凝土彈性模量，C30: E C=104N/mm2。l 為梁的計(jì)算跨度；I b為梁截面慣性矩，I 0為梁矩形部分的截面慣性矩。 表 梁截面慣性矩取值樓面做法 中框架梁 邊框架梁 現(xiàn)澆樓面 ?? 裝配整體式樓面 512表 橫梁線剛度 ib計(jì)算表類別 層次ECN/mm2bhmmmmI0/mm4l/mmECI0/l/N mm/N mm2ECI0/l/N mm邊橫梁 15 104300700109 7200 1010 10101010走道梁 15 104300400109 3000 1010 1010 1010(2)柱的線剛度計(jì)算西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文15柱的線剛度 ic=ECIc/h,其中 Ic為柱的截面慣性矩，h 為框架柱的計(jì)算高度。表 柱線剛度 ic計(jì)算表層次 hc/mm EC /(N/mm2) bh/(mmmm) Ic/ mm4 ECIc/hc /(N mm) 1 4550 104 600600 1010 101025 3300 104 500500 109 1010(3)柱的側(cè)移剛度 D 計(jì)算D= (12ic/h2) , 為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)。C?C?表 中框架柱側(cè)移剛度 D 值(N/mm)邊柱（11 根） 中柱（11 根）層次 KC1iDKC?Di2ΣD i25 22436 27236 546392 1 20676 23359 484385 表 邊框架柱側(cè)移剛度 D 值(N/mm)A1 A8 B1 B8層次 KC?1iDKC?Di2ΣD i25 32 18888 23479 84734 1 3518778 21254 80064 表 樓梯間框架柱側(cè)移剛度 D 值(N/mm)C1 C8 C4 D1 D4 D8層次 KC?1iDKC?1iKC?1iΣD i25 20222 21758 14296 105030 1 19479 20305 16508 108787將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度ΣD i，如下：表 橫向框架層間側(cè)移剛度(N/mm)層次 1 2 3 4 5西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文16ΣD i 673236 736156 736156 736156 736156由上表可知，ΣG 1/ΣG 2 =673236/736156 =,所以該框架為規(guī)則框架。 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 橫向自振周期的計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移由下列式子計(jì)算： ??nikKGiV?????sjijGiiDVu1 ?????nkKTu1過(guò)程如下：表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次 Gi /kN VGi /kN ΣD i /(N /mm) △u i /mm ui /mm5 736156 4 736156 3 736156 2 736156 1 673236 76 76基本自振周期 T1按下式計(jì)算：T 1 = T(uT)1/2。其中 Ψ T為結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取 Ψ T =。則： T 1 =（） 1/2 = 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算本建筑結(jié)構(gòu)高度不超過(guò) 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(jì)算水平地震作用。 GeqGeq= i= (+ 2++ )= KN a1 ?????????????????Tg FEK西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文17 kNGFeqEK ????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)+ = +=? ????各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用按下式計(jì)算： ?? jnjiEKnjjii HGFHG?????各樓層地震剪力按 計(jì)算，結(jié)果如下：?nikKiV表 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表層次 Hi /m /iGN/iHkNmAijJGH/iFkN/iVk 5 4 3 2 1 4550 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布如下圖： (a) 水 平 地 震 作 用 分 布 圖 (b) 層 間 剪 力 分 布 圖 圖 橫向水平地震作用及樓層地震剪力 水平地震作用下的位移驗(yàn)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移 和頂點(diǎn)位移 分別按式iu?iu西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文18 ， 計(jì)算過(guò)程如下表：?????sjijiiDVu1??1nkku??表 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次 /iVkN/()im/iuui/mm /ihm/eiuh???5 736156 3300 1/2727 4 736156 3300 1/1416 3 736156 3300 1/1031 2 736156 3300 1/864 1 673236 4550 1/993各層的層間彈性位移角 ，根據(jù)《抗震規(guī)范》 ，考慮磚填充墻抗????iehu???側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值 。由上表可知，最大層間位移??501?e角發(fā)生在第 2 層，其值為 1/864 1/550，滿足要求。 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算以 KJ6 軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例，說(shuō)明計(jì)算方法。柱側(cè)移剛度 Dij取自表 ，層間剪力取自表 ，各柱反彎點(diǎn)高度比y 按式 y=yn+y1+y2+y3確定，其中 yn為框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，可由表查得。本設(shè)計(jì)中，底層柱需考慮上層層高變化的修正值 y2，二層柱需考慮下層層高變化的修正值 y3，其余柱均無(wú)修正。結(jié)果如下：表 　邊柱端彎矩及剪力計(jì)算 邊　　　柱層次 /ihm/iVkNijD?1i1iVKy1biM1ui5 736156 22436 4 736156 22436 3 736156 22436 2 736156 22436 1 673236 20676 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文19表 中柱端彎矩及剪力計(jì)算中　　　柱層次/ihm/iVkNijD?2i2iVKy2biM2ui5 736156 27236 44．62 4 736156 27236 3 736156 27236 2 736156 27236 1 673236 23359 注：表中 M 量綱為 KN m, V 量綱為 KN。梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算如下。其中梁線剛度取自表 。結(jié)果如下：表 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算 邊梁 走道梁 柱軸力層次 lbMrb l bVlbMrbl bV邊柱 N 中柱 N 5 4 3 2 1 注：1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力。 2）表中 M 單位為 KNm, V 單位為 KN，l 單位為 m。水平地震作用下框架的彎矩圖，梁端剪力圖及柱軸力圖如 、 所示：西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文20 圖 左震作用下框架彎矩圖西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文21 圖 左震作