【文章內容簡介】 2= 2k合計： /：11女兒墻使用 300mm 厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊， =，兩側均為?20mm 厚的抹灰，墻高設計為 900mm，另外上面為 100 厚混凝土蓋頂。則單位面積內的重力荷載為： +17 2=第三章 結構的線剛度與橫向側移剛度計算 結構的線剛度計算在框架結構中，為了增大梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架的側移，現(xiàn)澆樓板的樓可以作為梁的有效翼緣。為考慮這一有利的作用，在計算梁的截面慣性矩的時候，對于中框架取 I=2 Io（I o為梁的截面慣性矩） ，邊跨梁 I= Io 公式（31）30/12bh?梁采用 C30 混凝土，查表的，其彈性模量 27/??i 邊 ＝EI/L= 72 (.)/.???中跨梁：i 中 ＝EI/L= 72 (.5)/.2km??kNm?底層柱：i 底 ＝EI/L= (0.)/.??k?其余各層柱：i 上 ＝EI/L= (.5)/??kN?令 i 上 ＝,則其余各桿件的相對線剛度為：i 邊 ＝??i 中 ＝i 底 ＝??則該框架的相對線剛度如下圖 31 所示：12 圖 31 框架梁柱的相對線剛度 結構的橫向側移剛度計算底層： A、E 柱 ????????B、C 柱 ????? ??(86..)???標準層： A、E 柱 ????. ????B、C 柱 .???. 5kN/mciDh???(65.)80.??計算結果見下表 31：13表 31 橫向側移剛度統(tǒng)計表層號 1 2 3 4 5∑D ∑D1/∑D2=＞ 故框架為規(guī)則框架第四章 框架的風荷載、地震荷載集中于各樓層標高處的重力荷載代表值 Gi、柱、墻、門、窗重力荷載標準值 梁、柱、墻、門、窗重力荷載標準值一． 表 41 梁、柱重力荷載標準值層次 構件 b/mh/m ?/(kN/m3)?g/(kN/m)li/mn Gi/kN∑Gi/kN邊橫梁 25 16 中橫梁 25 8 次梁 25 14 縱梁 25 28 1柱 25 32 1067邊橫梁 25 16 中橫梁 25 8 次梁 25 14 縱梁 25 28 ～5柱 25 32 748二．墻自重外墻作法：全部使用 300mm 厚的灰砂磚， =18kN/m3，,一側為 20mm 的厚抹灰?層， =17kN/㎡，一側墻體為水刷石墻面， =㎡；?則外墻的重力荷載標準值為：18 +17 + =內墻使用 300mm 厚的灰砂磚， =18kN/m3,兩側均為 20mm 厚的抹灰層，則內墻?的單位面積重力荷載標準值為：1418 +17 2=三．門窗單個重力荷載計算除大門為玻璃門 ，辦公室為木門2=? 2=0./m?窗：全部使用鋁合金玻璃窗 ? 重力荷載代表值重力荷載代表值指該建筑物的相關構件自重標準值和可變荷載組合值之和。公式1 2(+++????上 柱 下 柱 層 梁 板 自 重 上 墻 下 墻 門 窗 樓 面 活 荷 載） （ ）（41）其中 前所乘的系數 為可變荷載的組合值系數。當計算頂層時，可變荷載樓 面 活 荷 載取雪荷載，系數仍取 。底層：外墻總長：+.+=????（ 705）外墻面積：= m外墻自重：= kN所以 G=171597./2= kN內墻總長：（）8+（）5++3++3+2+++2=內墻 G=底層梁自重 G=柱子：G=(1067+748)/2= kN門： G=（2+2++2）+（11+）= kN窗：G=（3+10+6 ）= kN板：G=[()()+()()15=活荷載：G==二層：外墻總長：6+（）2+10=外墻自重：G=內墻總長：（）6+（）6++6++2=內墻 G=柱：G=748 kN梁：G= kN門：G=（6++4+12 ）= kN窗：G=（4+14+6 ）=板：G=活荷載：G=標準層：外墻：G=內墻：總長:()11+()8++102+8+2=內墻自重：G=柱：G=748 kN梁：G= kN門：G=（20+2+） =窗：G==板：G=16活荷載：G= kN頂層：雪荷載：G==外墻：G=內墻：總長：（）8+（）7++84+2+2+() 10+() 10=193kN內墻自重：G=193柱：G=748/2=374kN梁：G=門：G=（4+4+20+ ）= kN窗：G=女兒墻:使用 300mm 厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊， =，兩側均為 20mm?厚的抹灰，墻高設計為 900mm，另外上面為 100 厚混凝土蓋頂。則單位面積內的重力荷載為： +17 2=屋面女兒墻：（+）2=122m 2女兒墻自重：G=1222=244kN板：G==活荷載：G=綜合以上計算得：G1=+++=G2=++++748+++++763.84=G3=G4=(+)*2+748+++++=kNG5=++374+++++244++=117所以，地震荷載集中于各樓層標高處的重力荷載代表值 Gi，可由下圖 41 表示：圖 41 地震荷載集中于各樓層標高處的重力荷載代表值 Gi 橫向水平地震作用下框架的側移計算表 42 結構頂點的假想側移計算表層次 Gi／kN VGi／kN ∑Di／（N／mm) △ui／mm ui／mm5 16 4 16 3 16 2 16 1 16 框架的自振周期：取 ,則 ??????? 橫向水平地震作用下的樓層地震剪力計算由于本結構高度不超過 40m，變形以剪切型為主的且質量和剛度沿高度分布比較均勻，故使用底部剪力法計算水平地震作用。結構總的橫向水平地震作用標準值計算如下： .(= kN??????） 查表得 ， ；3gTsmax0??因為 ， ，所以可不考慮頂部附加地震作用分1??18數 。n? ()()????計算各質點的水平地震作用標準值，將上述 和 代入可得n?EkF 公式（42）(1,.)ii njjHFiG???計算結果見表 43：表 43 各質點橫向水平地震作用下樓層地震剪力計算表層次 Hi／ m Gi／kN GiHi／ kNm ijFi／kN Vi／kN5 4 3 2 1 各質點的水平地震作用下的樓層地震剪力沿著房屋高度的布設情況見圖 42 所示：(a)橫向地震作用下荷載分布 （b）每層之間剪力分布 圖 42 橫向水平地震作用及樓層地震剪 水平地震作用下的位移驗算橫向水平地震作用下的該一榀框架結19構的每層間位移 和頂點位移 各按下面兩式計算：iu?iu 公式（43）1iisijjVD?? 公式（44）1nku??計算結果見表 44 所示，表中的層間彈性位移角 = / 。?iu?h表 44 橫向水平地震作用下的位移驗算層次 Vi／kN ∑Di／（N／mm) △ui／mm ui／mm hi／mm = /?iu?h5 16 3400 1／39534 16 3400 1／21523 16 3400 1／15812 16 3400 1／13391 16 4850 1／1414由上表可知，該框架的最大層間位移角位于在第二層，其為 1/1339＜[ /h]= iu?1/550，滿足要求。 風荷載標準值計算及位移驗算 風荷載標準值計算為簡化計算，將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，計算過程如下表所示，表中 Z 為框架節(jié)點之室外地面的高度，A 為一榀框架每層節(jié)點的受風面積。計算公式為： 公式（40kZsPwA???5）20計算結果見下表 45：表 45 風荷載標準值計算層次 s?Z?Z?(m)20(/)wkN2(m)A(kN)P5 4 3 2 1 所以，該框架在風荷載作用下的標準值示意圖見下圖 43：圖 43 風荷載作用下的結構受荷圖，單位為 kN21 風荷載作用下框架的的位移驗算風荷載作用下框架的層間位移計算公式為： 公式（46）1jjnjVuD???該框架在橫向風荷載作用下的側向位移計算結果見下表 46：表 46 風荷載作用下框架的位移計算層次 /kNP/jV/(kNm)ju?//mjh/juh?5 1/485714 1/202203 1/121432 1/89471 1/7698由上表可知，風荷載作用下該框架的最大層間位移角最大值為 1/7698＜[ /h]= iu?1/550，滿足要求。22第五章 地震荷載與風荷載的內力計算水平地震作用下的框架柱端彎矩使用 D 值法計算。相關的計算公式： 公式（51） 1ijijinjjVD?? 公式（52）.bijijMyh 公式（53）()uijijV? 公式（54）123n??具體計算結果見表 51：表中 M 的單位為 kNm，V 單位為 kN 。 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算通過以上計算所得的數據，使用節(jié)點彎矩平衡的計算方法，由梁線剛度按其分配的方式計算粱端彎矩。具體的計算公式為： 公式（55） ()llubbijijrMi?? 公式（56） rbijijlrbi 12bVl?公式 （57） 表 51 各層柱端彎矩及剪力計算邊 柱 中 柱層次 hi/m Vi/kNijD?/（N/mm） 1iiVKy 1biMui2iDiVKy 2biMui5 1430886 18．92 4 1430886 3 1430886 2 1430886 1 1160288 23 公式（58）()nLribkiNV???梁、柱的計算簡圖如下圖 51，52：`bM`bMbV bV 圖 51 梁端彎矩，剪力計算簡圖LbMrbM1,bijM?uijMLbirbi圖 52梁端彎矩，剪力計算簡圖具體計算過程及結果詳見表 52:表 52 梁端彎矩、梁端剪力和柱軸力計算邊 梁 走 道 梁 柱軸力層次 lbMrblbVlbMrblbV邊柱 N 中柱 N5 4 3 2 1 24圖 53 地震作用下的框架彎矩圖 M（ ）kNm?25圖 54 地震作用下的框架梁端剪力圖、柱軸力圖26風荷載作用下的框架柱端彎矩使用 D 值法計算。計算公式同地震荷載，具體計算結果見表 53：表中 M 的單位為 kNm，V 單位為 kN 。 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算通過以上計算所得的數據，使用節(jié)點彎矩平衡的計算方法，由梁線剛度按其分配的方式計算粱端彎矩。計算公式也同地震荷載，具體計算過程及結果詳見表 54：表 54 梁端彎矩、梁端剪力和柱軸力計算邊 梁 走 道 梁 柱軸力層次 lbMrblbVlbMrblbV邊柱 N 中柱 N5 4 3 2 1 表 53 各層柱端彎矩及剪力計算邊 柱 中