【文章內容簡介】 標標 圖 活荷載圖17 風壓標準值計算公式為 wk=βzμzμs w0 因結構高度 H=18m30m,可取 βz=,對于矩形平面 μs=； μz 查荷載規(guī)范，將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點的集中荷載，計算過程列于下表，表中 z 為框架節(jié)點離室外地面的高度，A 為一榀框架各層節(jié)點的受風面積表 風荷載計算層次 βz μs Z(m) μz W0 A(m2) PW(KN)4 3 2 1 注：地面粗糙程度為 B 類 圖 風荷載圖18 風荷載作用下的內力計算及側移驗算 柱的側移剛度計算過程如下表 底層柱的側移剛度柱\D K=∑ib/ic αc=(+k)/(2+k) Dz=αc12ic/hj2 (N/m)邊柱（2 根） 中柱（2 根） (+)/= 9955注：剛度見第 6 頁計算框架 Ec=10 4底層∑D=62722+99552=32454N/mm表 上（二、三）層柱的側移剛度柱\D K=∑ib/（2ic ） αc=k/(2+k) Dz=αc12ic/hj2 (N/m)邊柱（2 根） 2/（2 ）= 11653中柱（2 根） (2+2)/（2 ）= 18315∑D=116532+183152=59936N/mm表 上（頂）層柱的側移剛度柱\D K=∑ib/（2ic ） αc=k/(2+k) Dz=αc12ic/hj2 (N/m)邊柱（2 根） 2/（2 ）= 7700中柱（2 根） (2+2)/（2）= 12022∑D=77002+120222=39430N/mm 風荷載作用下的側移驗算水平荷載作用下的層間側移可按下式計算△ μj=Vj/∑Djk各層的層間位移求得后，頂點位移為各層層間位移之和，框架在風荷載作用下的側移計算如下表；表 框架在風荷載作用下的側移計算表層次 各層風載 Pj(KN) 層間剪力 Vi(KN) 側移剛度∑D(N/mm) 層間側移△ μj(mm) △μj/hj194 39430 1/142403 59936 1/80932 59936 1/53751 32454 1/2771層間側移最大值 1/27711/550,滿足要求 μj=∑△μj = 3 風荷載作用下的框架內力分析用 D 值法求解，以頂層計算為例，其余各層列于表中。A 軸線柱： D/∑D=7700/39430=, 則 VA==反彎點的高度 由 K= 查表得 ?y因 I=1, , , 01?y3?2頂層 ，則由 K=、 知，2 33y= + =?012y3柱端彎矩 ：柱頂 =()= 柱底 == 表 柱端彎矩表A 軸 B 軸層數(shù) D/∑DV(KN) y(m) (KNm)tC(KNm)bCD/∑DV(KN) y(m) (KNm)MtC(KNm)bC4 3 0. 5 0. 5 2 0. 5 1 B 軸線柱： D/∑D=12022/39430= 則 ==反彎點的高度 由 K= 查表的 ?y因 I=1, , , ,01?y3?220頂層 ，則由 K=、 知，02?y?3?03?y則 = + =?12y3柱端彎矩 ：柱頂 =()= 柱底 == KNmb求梁端彎矩 ： ()lbrilulc?? blrir lc兩端的剪力由梁端的彎矩求得。表 梁端彎矩剪力及柱的軸力計算表“177?！碧柋硎撅L荷載可能左右兩個方向作用于框架，當風荷載反方向作用于框架是軸力將變號。計算梁內剪力時，以各梁為脫離體，將梁的左右端彎矩之和除以該梁的跨度即得。計算柱內軸向力時，自上而下逐項疊加節(jié)點左右的梁端剪力。當風荷載從 A 側作用時，梁柱的剪力軸力如下圖。邊跨（ AB、CD） 中跨（ BC） 柱軸力層次 Mb 左 Mb 右 L(m) Vb(KN) Mb 左 Mb 右 L(m) Vb(KN) A、E 柱 B、D 柱4 177。 177。3 177。 177。2 177。 177。1 177。 177。21 圖 風載引起的剪力圖左風荷載作用下柱的軸力圖 圖 風載引起的柱的軸力圖22左風荷載作用下梁柱的彎矩圖 ： 圖 風載引起的柱的彎矩圖（括號內為梁在柱邊緣處彎矩）本工程采用滿布荷載近似法考慮活荷載不利布置的影響，內力分析方法采用分層法計算，分層法除底層以外，其余各層柱的線剛度應乘以 的修正系數(shù)，且傳遞系數(shù)，由 1/2 改為 1/3，以考慮假設的柱上下端與實際情況的出入。（1）梁固端彎矩 頂層梁： 由 α=a/l=（其中：。 ） ?????????????????q=23=－ q (1 )= AM12l23?? = =()4?其余各層：α=a/l==－ q (1 )= = = 求各AM12l23??axM23(1)4ql??節(jié)點分配系數(shù)頂層： ????AB ??ABAZ 57..42? 三層： ?? ???A ?? ????上 柱A ?下 柱A ?? ?? ?? ???? ..03上 柱 ??下 柱三層： ?????AB ???下 柱上 柱 AA ? ??下 柱上 柱底層： ?? ???A ??????上 ..21??下 柱A?? ??? ?? ???24?? ?????上 柱B ...1下 柱（1） 內力計算彎矩的計算過程如下表，將相鄰兩個開口剛架中同層同柱內力疊加，作為原框架結構的內力，梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加而得。252627框架梁在實際活荷載作用下 AB 跨按簡支梁計算的跨中彎矩如下： 圖 頂層框架梁彎矩圖 圖 其它層框架梁彎矩圖圖 活荷載彎矩圖（ KNm） （括號內為梁在柱邊緣的彎矩值）28圖 活荷載作用下的軸力圖（ KN） 圖 活荷載框架梁的剪力圖（括號內為梁在柱邊緣處剪力值）29 內力分析方法采用分層法，計算方法同活荷載作用的類似。 梁固端彎矩頂層各跨： a 梯形荷載： α=a/l= q= KN/mMB=MA = q (1 )= 12l23?? b 均布荷載 q= MB=MA= = 則兩種荷載共同作用下： MB=MA=+= 一、二層： a 梯形荷載 α=a/l= q= = MB= q (1 )=?? b 均布荷載 q=MB=MA= =兩者共同作用寫 MB=MA=+ =三層： a 梯形荷載 α=a/l= q= = MB= q (1 )=?? b 均布荷載 q=MB=MA= =兩者共同作用寫 MB=MA=+ =中間跨：均布荷載 q= M 跨中 = =3KNm281ql 求各節(jié)點的分配系數(shù)各節(jié)點的分配系數(shù)同活荷載作用下的相同直接應用即可。 內力計算 彎矩的計算過程如下圖，將相鄰兩個開口剛架中同層同柱內力疊加，作為原框架結構的內力，梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加而得。303132框架梁在世紀恒荷載分布荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩如下： 圖 頂層框架梁在恒載作用下的彎矩圖 圖 、 二（三） 層框架梁在恒載作用下的彎矩圖圖 恒載彎矩圖（括號內為梁在柱邊緣出彎矩值）33圖 恒載軸力圖 34圖 恒載剪力圖（括號內為梁在柱邊緣處剪力值） 框架的內力組合可以考慮四種內力組合形式，即：+,+, (SQK+SWK)，?+。各層梁的內力組合結果如下表所示，表中 SGK SQK 兩列中的梁彎矩是柱邊梁的彎矩。對于支座負彎矩按相應的組合形式進行計算，求跨間最大正彎矩時，由于組合下左右梁端彎矩不同，在梁上荷載與左右梁端彎矩的作用下，垮內最大正彎矩往往不在跨中，而是偏向梁端彎矩較小的一側，在水平荷載參與組合是有其明顯。此時可根據(jù)梁端彎矩組合值及 梁上荷載設計值由平衡條件確定垮內最大正彎矩的位置及數(shù)值。（由于本工程中水平荷載作用較小，左右梁端的彎矩相差不懸殊，垮內最大正彎矩可近似取跨中彎矩，以減小計算量。 ）取每層柱頂和柱底兩個控制截面，內力組合形式見框架柱內組合表。表 框架梁內力組合表框架梁的內力組合表Sgk Sqk Swk 恒+活 恒+活 恒+風恒+（活+風）編號 位置 內力① ② ③ ①+② ①+② ①+③①+1.26(②+③)截面控制內力支座邊緣控制內力M（KNm） 　 左4 V（KN） 　內 M（KNm） 　4AB右4M（KNm） 　 35V（KN） 　M（KNm） 　 左4 V（KN） 　4BC內 M（KNm） 　M（KNm） 　 左3 V（KN） 　內 M（KNm） 　M（KNm） 　 3AB右3 V（KN） 　M（KNm） 　 左3 V（KN） 　3BC內 M（KNm） 　M（KNm） 　 左2 V（KN） 　內 M（KNm） 　M（KNm） 　 2AB右2 V（KN） 　M（KNm） 　 左2 V（KN） 　2BC內 M（KNm） 　M（KNm） 　 左1 V（KN） 　內 M（KNm） 　M（KNm） 　 1AB右1 V（KN） 　M（KNm） 　 1BC 左1 V（KN） 　36內 M（KNm） 　表 框架柱內力組合表373839 框架梁 （以 4 層 AB 跨梁為例，說明計算過程） 梁的正截面受彎承載力計算從梁的內力組合表中選出 AB 跨跨間截面及支座截面的最不利內力（支座截面的內力為支座邊緣控制截面的內力）支座邊緣處：M A= MB= KN.跨內彎矩：M=跨內截面梁下部受拉，可將 T 形截面進行配筋計算，支座邊緣截面梁上部受拉，可按矩形截面計算。翼緣的計算寬度：①按梁的計算跨度 lo 考慮：b f’＝ l/3=8475/3=2825mm②按梁（縱肋）凈距考慮：b f’=b+Sn=350+=③按翼緣高度考慮：ho=ha s=75035=715mm因為 hf’/ho=140/715= 此種情況下不起控制作用。所以取 bf’=2825mm。梁內縱向鋼筋選用 HRB400(fy =f y’=360N/mm2) ξb =下部跨間截面按單筋 T 形截面計算，因為：α1fchf’ bf’(ho hf’/2)=1402825(715140/2)=＞ 屬于一類 T 形截面 260 262039。1 ..,518.. bcs ?????????????滿 足實配 2Ф18+ 2Ф20（A s＝ mm 2 As min =525mm2）將下部跨間截面的鋼筋全部伸入支座。則支座截面可按已知受壓鋼筋的雙筋截面計算受拉鋼筋，因本工程梁端彎矩較小，簡化計算，仍可按單筋矩形截面設計。40A 支座截面： 260 262039。1 ,..mhfMAhbfsysss bcs ?????????????滿 足實配：2 20+1 10 （ ＝ As min=525 mm2）滿足要求。sA2B 支座截面： 260 262039。1 , bcs ?????????????滿 足實配 3 20 （A s＝ mm 2 As min=525mm2）滿足要求。其他層的配筋計算結果見下表表 配筋計算結果見下表 截面 M/KNmb 或bf/mmho/mm as 167。 rs As/mm2 實配鋼筋 實配 As 配筋率支座A 350 715 2Ф18+