【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 其它1~5層樓板6層屋面板挑檐注：表中q為相應(yīng)構(gòu)件的單位面積重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值，；A表示單層內(nèi)構(gòu)件所占總面積。活荷載計(jì)算：衛(wèi)生間 樓梯間 合計(jì) 屋面 通過(guò)上表可得 G1= G2= G3= G4= G5= G6= 計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖33 框架側(cè)移剛度的計(jì)算 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算橫梁和柱的計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表表36 橫梁線剛度ib計(jì)算表類(lèi)別層次Ec/(N/mm2)b/mmh/mmI0/mm4邊橫梁1~6+04350750+10中橫梁1~6+04350400+09l/mmEcI0/l/Nmm/Nmm2EcI0/l/Nmm8100+10+10+102000+10+10+10表37柱線剛度ic計(jì)算表層次hc/mmEc/(N/mm2)b/mmh/mmIc/mm4EcIc/hc/Nmm1470030000600600+10+102~3360030000600600+10+104~6360030000550550+10+10層次 邊框架邊柱線剛度kaDi11174122~3318334~627479層次 邊框架邊柱線剛度kaDi11201822~3270834~623858層次 中框架邊柱線剛度kaDi11191722~3376214~627456層次 中框架邊柱線剛度kaDi11221672~3202504~618387側(cè)移剛度D如下：∑D1= 739122 ∑D2=1045858∑D3=1045858 ∑D4=847150∑D5=847150 ∑D6=847150 一層與其相鄰上部樓層側(cè)向剛度比為： %70% 滿足故該框架為規(guī)則框架 60m風(fēng)荷載與水平地震荷載比較起來(lái)不起控制作用，故在這里不用計(jì)算在下面只計(jì)算水平地震作用 橫向自振周期的計(jì)算采用結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移法?；咀哉裰芷赥1（s）可按下式計(jì)算： T1= （uT）1/2 ()注：uT——假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移。ψT——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)。故結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表D（按值法計(jì)算）。表38 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次Gi/kNVGi/kNDi/(N/mm)Δui/mmui/mm68471505847150484715031045858210458581739122考慮本建筑以大房間為主，填充墻數(shù)量不多，則結(jié)構(gòu)自振周期為：T＝＝ 橫向地震作用的計(jì)算 此地區(qū)為7度區(qū)Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地，設(shè)計(jì)分組按第一組，則Tg=(s), αmax=,(查規(guī)范得)。由于T1=Tg= 。 因此考慮頂點(diǎn)附加地震作用。注：對(duì)于高度小于40m的以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)。地震作用可采用底部剪力法進(jìn)行計(jì)算。 結(jié)構(gòu)總水平地震作用 FEk=α1Geq （） Geq=C（C=） （） 則結(jié)構(gòu)等效重力荷載Geq ===α1地震影響系數(shù)，具體算法如下：對(duì)于本結(jié)構(gòu)：5Tg=(s)＞T1=(s)＞Tg=(s)則 () 圖3－3 地震影響系數(shù)α曲線注： 1 對(duì)于一般的框架結(jié)構(gòu)而言，相應(yīng)的γ、η（參考王社良編《抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》P36。 2 αmax為地震影響系數(shù)最大值，應(yīng)為kβmax,查《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》。則：那么結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：FEk=α1Geq==又因?yàn)門(mén)1===，故考慮結(jié)構(gòu)頂部附加位移按照底部剪力法，當(dāng)T1，各層地震作用按照下式進(jìn)行計(jì)算取δn= T1+==。結(jié)構(gòu)底部剪力為 = （）頂點(diǎn)附加地震作用為 ΔFn=δn FEK== kN地震作用下，各樓層水平地震層間剪力Vi為 Vi=∑Fi(i=1,2,3,4,5,6,7) （）表39 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層剪力計(jì)算表各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層剪力計(jì)算表層數(shù)Hi/mGi/kNGiHi/GiHi/∑GjHjFi/kNVi/kN654321圖3－4橫向框架各層水平地震作用和剪力依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合要求： （），依據(jù)規(guī)范可查得，三級(jí)抗震框架7度設(shè)防，樓層最小地震力系數(shù)值λ=，Gj為第j層的重力荷載代表值，本結(jié)構(gòu)沒(méi)有豎向不規(guī)則的薄弱層結(jié)構(gòu)，例如第一層應(yīng)該是V1= kN= kN,據(jù)驗(yàn)算，其它層也很容易滿足，計(jì)算過(guò)程此處省略。 橫向框架抗震變形驗(yàn)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移(Δu)i,可按下式計(jì)算：(Δu)i= ()各層的層間彈性位移角θe=(Δu)i/hi,根據(jù)《抗震規(guī)范》和《高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程》，考慮填充墻的抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值為[θe]1/550。表310橫向框架抗震變形驗(yàn)算橫向框架抗震變形驗(yàn)算層數(shù)層間剪力層間剛度層間位移Vi/Di層高（M）層間相對(duì)轉(zhuǎn)角備注68417501/360058417501/200048417501/1440310458581/1500210458581/133317391221/1175由此可見(jiàn)最大彈性層間位移發(fā)生在第一層處，為1/11751/550,滿足規(guī)范要求。依據(jù)《抗震規(guī)范》，7度設(shè)防的Ⅱ，才進(jìn)行彈塑性位移驗(yàn)算。而ζy(i)，樓層強(qiáng)度屈服系數(shù)是按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層受剪承載力和按罕見(jiàn)地震作用計(jì)算的樓層彈性地震剪力的比值，一般ζy相對(duì)越小，彈塑性位移則相對(duì)越大，就稱(chēng)這一塑性變形集中的樓層為結(jié)構(gòu)的薄弱層。本建筑ζy沿高度分布均勻，《抗震規(guī)范》建議，此種情況薄弱層取在底層，而計(jì)算出來(lái)的ζy，所以，不需進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性位移的驗(yàn)算。說(shuō)明：以下計(jì)算均為取一榀框架進(jìn)行計(jì)算，該結(jié)構(gòu)取計(jì)算單元的4軸線橫向框架。由于計(jì)算的是水平作用，故采用D值法?？蚣苤思袅皬澗胤謩e按下列公式計(jì)算：Vij=DijV i /∑Dij M bij=Vij*yh M uij=Vij（1y）hy=yn+y1+y2+y3 ()注：yn框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比。y1為上下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。yy3為上下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。y框架柱的反彎點(diǎn)高度比。底層柱需考慮修正值y2，第二層柱需考慮修正值y1和y3，其它柱均無(wú)修正。由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，所以C、D軸柱分別與B、A軸柱的反彎點(diǎn)高度比相同。由于本結(jié)構(gòu)橫向?qū)ΨQ(chēng)，那么A軸與D軸柱，B軸與C軸柱的受力情況將是一樣的（符號(hào)相反）。因此在下面計(jì)算中只計(jì)算邊、中軸柱的剪力和彎矩。各層柱端彎矩及剪力計(jì)算如下表： 表311各層柱端彎矩及剪力計(jì)算表層次Hi/mVi/kN∑Dij/(kN/mm)6 847150 5 8471504 847150 3 1045858 2 10458581 1045658 接上表邊柱Di1Vi1kyMbi1Mui1274562745627456376213762119172中柱Di2Vi2kyMbi2Mui218387183871838720250202502216剪力及柱軸力的計(jì)算 梁端彎矩、剪力與柱軸力分別按以下公式計(jì)算： M l b=i l b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） M r b=i r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（i l b+ i r b） V b=（M l b+ M r b）/ l Ni=∑（V l b V r b）k ()具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表：表312 梁端彎矩、剪力與柱軸力計(jì)算表層次邊橫梁ABMblMbrlVb654321層次中橫梁BCMblMbrlVb654321接上表柱軸力A邊柱NB中柱N水平地震作用下框架彎矩圖如下圖所示： 圖3－5 地震力作用下彎矩圖 豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 橫向框架荷載計(jì)算 a. 計(jì)算單元取5軸線橫向框架計(jì)算，框架梁的分布及其所承擔(dān)的樓面荷載如下圖示：說(shuō)明：由于加了次梁之后樓板的長(zhǎng)寬比在23之間，為了精確考慮，在計(jì)算時(shí)按雙向板向板考慮，那么它的傳力方式如上圖示，計(jì)算單元內(nèi)的其他荷載則通過(guò)次梁以集中力的形式傳至縱向框架梁上，最后在通過(guò)縱向框架梁以集中力形式傳至橫向框架柱上，如果縱梁相對(duì)于柱偏心布置，那么便會(huì)在柱端產(chǎn)生附加彎矩。圖3－6 計(jì)算簡(jiǎn)圖b. 荷載計(jì)算(1)恒載計(jì)算結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，選出來(lái)的這一榀橫向框架上的受力也是完全對(duì)稱(chēng)的，所以，只需要算出一半的荷載，及做出一半的彎矩圖，另外一半，依據(jù)對(duì)稱(chēng)性原理，就很容易做出來(lái)了。由4軸線的各層框架簡(jiǎn)圖，在AB跨和CD跨分別作用有梯形分布的荷載，圖中集中作用力A、B、C、D四處，如FA表示作用在A點(diǎn)的集中力表示次梁的集中力，qAB表示作用在AB跨內(nèi)的線荷載，下面計(jì)算各層樓面板和樓面梁傳給4軸線橫向框架的恒荷載。 求出第一到六層的框架計(jì)算簡(jiǎn)圖。圖3－7 一到五層主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖 ① qAB 的計(jì)算板A傳遞荷載：，由圖可知傳遞到AB段的為梯形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載為：（12+）p=[12(247。)2+(247。] = kN/m。又因?yàn)樽笥覂蛇叞宥际窃趥鬟f荷載，故板傳遞荷載為：q2=2=。梁自重及抹灰：梁（350mm700m）自重25()= kN/m。抹灰層（10厚混合砂漿，只考慮梁兩側(cè)抹灰）：（）215= kN/m。小計(jì)為：q1=+=qAB荷載小計(jì)：q1+q2=+= kN/m則有qCD=qAB=+= kN/m ② qBC的計(jì)算 qBC部分只有梁自重及抹灰重梁（350mm400mm）自重:25()=（10厚混合砂漿，只考慮梁兩側(cè)抹灰）：（）215= kN/m q2=+=。 ③ FB是由梁傳遞來(lái)的集中力。圖3－8 梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖q1和q2的計(jì)算：q1包含梁自重、抹灰重和板傳來(lái)的