【文章內(nèi)容簡介】 4Z2103104注：E=3107 KN/m2橫向框架側(cè)移剛度D值計算見下表3－5表3－5 橫向框架側(cè)移剛度D值計算層柱類型根數(shù)底層邊框邊柱88704邊框中柱（+）/=126494中框邊柱936318中框中柱（+）/=1149818∑D461574. 四．五 六 七層邊框邊柱（+）/（2）=134244邊框中柱（2+）/（2）=202904中框邊柱（4. 9+4. 9）/（2）=1503018中框中柱（4. 92+）/（2）=1851518∑D738666（3） 橫向框架的自振周期按頂點(diǎn)位移法計算框架的自振周期。頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基頻的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化成無限點(diǎn)的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基頻公式，這樣，只要求出結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移，就可按下式得到結(jié)構(gòu)的基本周期：式中α0——基本周期調(diào)整系數(shù)。 △T——框架的頂點(diǎn)位移。計算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的假想頂點(diǎn)位移，即假想把集中在樓層處的重力荷載代表值作為水平荷載，按彈性剛度計算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移m。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移，△T是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假象框架頂點(diǎn)位移，然后由△T求出T1，在用T1求得框架結(jié)構(gòu)的底部剪力，進(jìn)而求出框架多層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。表3－6 橫向框架頂點(diǎn)位移層次Gi（KN）∑Gi（KN）Di（KN/m）層間相對位移δ=∑Gi/ Di△i88787878773866671074115928738666610741302697386665107414101073866641074151751738666310741624927386662107417323373866611153984772461574T1=== （s）（4） 橫向地震作用計算在工類場地二區(qū)，結(jié)構(gòu)的特征周期Tg和地震影響系數(shù)αmax為：Tg=（s）αmax=由于T1= （s） Tg ==（s），應(yīng)考慮頂點(diǎn)附加地震作用。按底部剪力法求得基部剪力，若按Fi=分配給各層頂點(diǎn)，則水平地震作用呈倒三角形分布。對一般層，這種分布基本符合實(shí)際，但對結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對周期較長的結(jié)構(gòu)相差更大，地震的宏觀震害也表明，結(jié)構(gòu)上部往往震害嚴(yán)重。因此引入δn，即頂部附加的影響，且使修正后的剪力分布與實(shí)際更加吻合。由于本設(shè)計中有突出屋面的小塔樓，因此由于考慮鞭梢效應(yīng)，通常將按頂部剪力法計算分配給小塔樓質(zhì)點(diǎn)上的等效地震力加大，抗震規(guī)范規(guī)定放大系數(shù)取了增大的地震作用離用于設(shè)計其自身以及與其相連接的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，附加應(yīng)力△Fn加到主體結(jié)構(gòu)頂部。δn= T1+=+ = 結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：FEK=（Tg/ T1）αmax = （）= 2839 （KN）頂點(diǎn)附加水平地震作用Fn =δn FEK = 2839 = 203KN各層橫向地震剪力見表如下表3－7各層橫向地震作用及樓層地震剪力層次hiHiGiGiHiFiVi88787245597514710741264766610741229320510741193875406410741158429310741122984210741875391822916111539559641163032圖3－6橫向框架各層水平地震作用及地震剪力（5） 橫向框架抗震變形驗(yàn)算.多遇地震作用下，層間彈性位移驗(yàn)算見下表表3－8橫向變形驗(yàn)算層次層間剪力Vi（KN）層間剛度Di（KN）層間位移Vi/Di（m）層高（m）層間相對彈性轉(zhuǎn)角θe87386661/330077386661/194167386661/137557386661/113847386661/100037386661/892229167386661/846130324615741/745層間彈性相對轉(zhuǎn)角均滿足要求θe[θe]=1/450 水平地震作用下，橫向框架的內(nèi)力分析以上框架為例進(jìn)行計算 ，邊框架和縱向框架的計算方法、步驟與橫向中框架完全相同，故不再贅述。框架柱端彎矩見表39。梁端彎矩、柱軸力見表310。中柱兩側(cè)梁端彎矩按梁線剛度分配。圖37 框架梁編號及尺寸表310 地震力作用下框架梁端彎矩及柱軸力層次nAB跨BC跨柱軸力lmM左KNmM右KNmVbKNlmM左KNmM右KNmVbKNNDKNNJKN87651324321中柱兩側(cè)梁端彎矩按梁線剛度分配地震力作用下框架彎矩見圖38；剪力及柱軸力見圖39（1） 計算梁端彎矩M：梁端彎矩可按節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件，將節(jié)點(diǎn)上下柱端彎矩之和按左右梁的線剛度比例分配。M左＝（M上＋M下）K左/（K左＋K右）M右＝（M上＋M下）K右/（K左＋K右）（2） 計算梁端剪力Vb：根據(jù)梁的兩端彎矩Vb＝（M上＋M下）/L（3） 計算柱軸力N： 邊柱軸力為各層梁端剪力按層疊加，中柱軸力為柱兩側(cè)梁端剪力之差，亦按層疊加。圖38:梁端彎矩 單位：KN/m 圖39 地震作用下框架梁柱彎矩圖 單位：KN/m圖310 地震作用下框架剪力軸力分布 單位：KN 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析仍取中框計算（1） 荷載計算第八層梁的均布線荷載AB跨屋面均布恒載傳給梁 ＝ KN/m橫梁自重（包括抹灰） 25＝恒載總計 KN/mBC跨屋面均布恒載傳給梁 ＝ KN/m 橫梁自重（包括抹灰） 25＝ KN/m 恒載總計 KN/m第八層活載： ＝ KN/m第二、三、四、五、六、七層梁的均布線荷載 AB跨： 樓面均布荷載傳給梁 ＝ KN/m 橫梁自重（包括抹灰） 25＝ 內(nèi)橫墻自重（包括粉刷） 19（－）＝恒載總計 KN/m BC跨： 樓面均布荷載傳給梁 ＝ 橫梁自重（包括抹灰） 25＝ KN/m恒載總計 第二、三、四、五、六、七層活荷載： 2＝ KN/m第二、三、四、五、六、七層集中荷載： 縱梁自重（包括抹灰） 25＝ KN縱墻自重（包括抹灰） 19（－）＝ KN 柱自重（包括抹灰） 25＝ KN總計： KN第一層梁的均布線荷載： AB跨恒載： KN/m BC跨恒載： KN/m 活載： KN/m第一層 集中荷載：縱梁自重（包括抹灰） 25＝ KN縱墻自重（包括抹灰） 19（－）＝ KN 柱自重（包括抹灰） 25＝ KN第一層柱自重（包括抹灰）： 25＝ KN總計： KN注：雙向板支承梁計算梯形分布荷載作用下，可將實(shí)際荷載換算成等效的均布荷載梯形分布：qeq=(12k2+k3)qs三角形分布：qeq=5/8 qs 圖3－11 雙向板的傳力圖中框架恒載及活載見下圖。圖3－12 框架豎向荷載示意 單位：KN（2） 用彎矩分配法計算框架彎矩由于結(jié)構(gòu)對稱，在豎向荷載作用下的框架側(cè)移可略去不計，其內(nèi)力分析采用彎矩分配法。在豎向荷載作用下，梁端可以考慮塑性重分布，樓面豎向荷載分別按恒荷載及全部活荷載計算。豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除荷載較大的工業(yè)廠房外，對一般的工業(yè)與民用建筑可不考慮活載的不利布置，這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎矩較考慮活載不利布置求得的彎矩偏低，但當(dāng)活載占總荷載比例較小時，其影響很小，若活荷載占總荷載比例較大，可在荷載面配筋時，～。固端彎矩計算將框架梁視為兩端固定梁計算固端彎矩計算結(jié)果見表3－11表3－11 固端彎矩計算AB跨BC跨簡圖固端彎矩M0＝MJ（KN/m）簡圖固端彎矩MJ=MK（KN/m）＝＝＝＝＝＝＝＝分配系數(shù)計算 考慮框架對稱性，取半框架計算，半框架的梁柱線剛度如下圖313所示。切斷的橫梁線剛度為原來的一倍，分配系數(shù)按與節(jié)點(diǎn)連接的各桿的轉(zhuǎn)動剛度比值計算。圖313 半框架梁柱剛度示意 單位：KN/m例：A柱頂層節(jié)點(diǎn)： 下柱＝==梁＝==其他節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)圖見圖3－14及圖3－15。傳遞系數(shù)： 遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為遠(yuǎn)端滑動鉸支，傳遞系數(shù)為－1。彎矩分配：為簡化計算，假定某節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩只對與該節(jié)點(diǎn)相交的各桿件的遠(yuǎn)端有影響，而對其他構(gòu)件的影響忽略不計算，先對各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行第一次分配，并向遠(yuǎn)端傳遞，再將因遠(yuǎn)端彎矩產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進(jìn)行第二次分配。恒載作用下，框架的彎矩分配計算見圖3－14，框架的彎矩見圖3－15；活載作用下，框架的彎矩分配計算見圖3－12，框架的彎矩見圖3－17。在豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力分布，調(diào)幅后，恒載及活載彎矩圖見恒載作用下框架彎矩圖及活載用框架彎矩圖括號內(nèi)數(shù)值。梁端剪力及柱軸力計算梁端剪力 V=Vq＋Vm式中：Vq——梁上均布荷載引起的剪力，Vq＝ql；Vm——梁端彎矩引起的剪力，Vm＝柱軸力 N=V+P式中：V——梁端剪力；P—節(jié)點(diǎn)集中力及柱自重 圖314 橫載彎矩分配圖 KN/m 續(xù)圖314 橫載彎矩分配圖 KN/m以AB跨七、八層梁在恒載作用下，梁端剪力及柱軸力計算為例。由圖312，查得梁上均布荷載為：第七層： q＝ KN/m集中荷載： KN柱自重： 第八層： q＝ KN/m由圖314，查得：七層梁端彎矩： ML= 95 調(diào)幅后 ML=76 Mr = 調(diào)幅后 Mr =八層梁端彎矩： ML= 調(diào)幅后 ML= Mr = KN﹒m 調(diào)幅后 Mr =八層梁端剪力 VqD＝VqJ＝ql＝＝ KN調(diào)幅前： VmD＝VmJ== KNVD＝VqD－VmD＝－＝ KNVJ＝VqJ＋VmJ＝＋＝調(diào)幅后： VmD＝VmJ=＝－ VD＝VqD－VmD＝