【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （KN）GiHi(KNm)GiHi/∑GjHjFi（KN）Vi（KN）654321： 橫向水平地震作用及樓層地震剪力水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移△ui和頂點(diǎn)位移u i分別按下列公式計(jì)算：△ui=Vi/∑Dij ui=∑△uk 各層的層間彈性位移角θe=△ui/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值[θe]1/550。： 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次Vi(KN)∑D i(N/mm)△ui (mm)ui(mm)hi(mm)θe=△ui /hi661142433001/1764561142433001/1115461142433001/853361142433001/722261142433001/652153815246501/765由此可見(jiàn)，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，1/6521/550，滿足規(guī)范要求。以②軸線橫向框架的內(nèi)力計(jì)算為例，說(shuō)明計(jì)算方法：框架柱端剪力及彎矩分別按下式計(jì)算Vij= Dij /∑Dij Vi ，M下= Vij yh ，M上= Vij (1y)h式中Dij為i層j柱的側(cè)移剛度；h為該層柱的計(jì)算高度；y為框架柱的反彎點(diǎn)高度比，y按式y(tǒng)=yn+y1+y2+y3 確定；yn為框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；本設(shè)計(jì)中上下層間線剛度無(wú)變化，故y1=0，y2，y3表示上下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比修正值；底層柱需考慮修正值y2；第二層柱需考慮修正值y1，y3；其余無(wú)修正。 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次Hi（m）Vi（KN）∑Dij（N/mm）邊柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）M下（KNmM上（KNm）661142418030561142418030461142418030361142418030261142418030153815216474層次hi（m）Vi（KN）∑Dij（N/mm）中柱Di2（N/mm）Vi2（KN）kY（m）M下（KNm）M上（KNm）661142421773561142421773461142421773361142421773261142421773153815217905注：表中M單位為kNm，V單位為kN。 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計(jì)算：中柱處的梁 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） 邊柱處的梁 M bj =Mbi+1，j + M u i，jV b=（M l b+ M r b）/ l Ni=∑（V l b V r b）k ：、剪力及柱軸力的計(jì)算層次邊橫梁走道橫梁柱軸力M l bM r bLV bM l bM r bLV b邊柱N中柱N654321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，N單位為kN，l單位為m。 地震荷載作用下框架的彎矩剪力及軸力圖 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值公式如下：wk=βzμsμzw0，《荷載規(guī)范》規(guī)定，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)βz來(lái)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本設(shè)計(jì)中，H=＜30m,B=15m,沿橫向的高寬比H/B=＜，可不考慮風(fēng)壓脈動(dòng)影響，即取βz=。風(fēng)荷載體型系數(shù)μs，查《荷載規(guī)范》：μs=(迎風(fēng)面)和μs=(背風(fēng)面)。風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz，查《荷載規(guī)范》，地面粗糙度類別為C類,并結(jié)合以內(nèi)差法。下層柱高h(yuǎn)i上層柱高h(yuǎn)j ，對(duì)頂層柱高為女兒墻的2倍?、谳S線橫向框架，其負(fù)載寬度為B=,作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：wk=βzμsμzw0(hi+ hj)B/2 層次離地高度Z/mβzμsμzw0(KN/m2)hi/mhj/mwk/KN654321計(jì)算出各層的相對(duì)側(cè)移和絕對(duì)側(cè)移， 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算層次Fi(KN)Vi(KN)∑Di(N/mm)△ui(mm)ui(mm)△ui/hi6796061/366675796061/150004796061/100003796061/75002796061/58931687581/5741由此可見(jiàn)，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/57411/550，滿足規(guī)范要求。風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算過(guò)程與水平地震作用下的相同，同樣計(jì)算②軸線橫向框架在風(fēng)荷載作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力。見(jiàn)表59和510表59各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次hi（m）Vi（KN）∑Dij（N/mm）邊柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）M下（KNm）M 上（KNm）679526180305795261803047952618030379526180302795261803017244816474 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次hi（m）Vi（KN）∑Dij（N/mm）中柱Di2（N/mm）Vi2（KN）ky（m）M下（KNm）M上（KNm）679526217735795262177347952621773379526217732795262177317244817905 注：表中M單位為kNm，V單位為kN。 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計(jì)算：中柱處的梁 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） 邊柱處的梁 M bj =Mbi+1，j + M u i，V b=（M l b+ M r b）/ l Ni=∑（V l b V r b）k ：、剪力及柱軸力的計(jì)算層次邊橫梁走道橫梁柱軸力M l bM r bLV bM l bM r bLV b邊柱N中柱N654321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，N單位為kN，l單位為m。 風(fēng)荷載作用下框架的彎矩圖，、梁端剪力和柱軸力圖6 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算取②軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算。由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，所以在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。 橫向框架計(jì)算單元(1)恒載計(jì)算，qq1′為均布荷載形式的橫梁自重。對(duì)于6層：q1=kN/m q1′=q2 、q2′分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。由圖中的幾何關(guān)系可得 q2== kN/m q2′== kN/mP1 、P2為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載，計(jì)算如下： 各層梁上作用的恒載P1=[1/22+（+）/2]+++= kNP2=[1/22+（+）/2+（+）/22]++集中力矩M1=P1e1=（）/2= kNmM2=P2e2=（）/2= kNm對(duì)于2～5層q1包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載。其他荷載計(jì)算方法同頂層。q1=+（）= kN/m q1′= kN/mq2== kN/m q2’== kN/mP1=[1/22+（+）/2]+++（2）+2= kNP2=[1/22+（+）/2+（+）/22]+++（）= kNM1=P1e1=（）/2= kNmM2=P2e2=（）/2= kNm對(duì)于1層q1包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載。其他荷載計(jì)算方法同上層。q1=+（）= kN/m q1′= kN/mq2== kN/m q2’== kN/mP1=[1/22+（+）/2]+++（2）+2= kNP2=[1/22+（+）/2+（+）/22]+++（）= kNM1=P1e1=（）/2= kNmM2=P2e2=（）/2= kNm(2)活載計(jì)算 各層梁上作用的活載對(duì)于6層，在屋面活荷載作用下q2== kN/m q2’== kN/mP1=(+（+）/2)= kNP2=[+（+）/2+（+）/22]= kNM1=P1e1=（）/2= kNmM2=P2e2=（）/2= kNm在屋面雪荷載作用下q2==’== kN/mP1=(+（+）/2)= kNP2=[+（+）/2+（+）/22]= kN M1=P1e1=（）/2= kNmM2=P2e2=（）/2= kNm對(duì)于2～5層：q2=2= kN/m q2’=2= kN/mP1= kN P2= kNM1= kNm M2= kNm將以上計(jì)算結(jié)果匯總，表61 橫向框架恒荷載匯總表層次q1 /（kN/m）q139。 /（kN/m）q2 /（kN/m）q239。 /（kN/m）P1 /kNP2 /kNM1