【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 線剛度KcKc=EIc/hZ1103104Z2103104注：E=3107 KN/m2橫向框架側(cè)移剛度D值計(jì)算見(jiàn)下表3－5表3－5 橫向框架側(cè)移剛度D值計(jì)算層柱類(lèi)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(jì)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(jiǎn)化成無(wú)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(jì)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(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移m。在未求出框架的周期前，無(wú)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(duì)位移δ=∑Gi/ Di△i88787878773866671074115928738666610741302697386665107414101073866641074151751738666310741624927386662107417323373866611153984772461574T1=== （s）（4） 橫向地震作用計(jì)算在工類(lèi)場(chǎng)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(duì)一般層，這種分布基本符合實(shí)際，但對(duì)結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時(shí)程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對(duì)周期較長(zhǎng)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(jì)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(jì)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(jì)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(jiàn)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(jiàn)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(duì)彈性轉(zhuǎn)角θe87386661/330077386661/194167386661/137557386661/113847386661/100037386661/892229167386661/846130324615741/745層間彈性相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿(mǎn)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(jì)算 ，邊框架和縱向框架的計(jì)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(jiàn)表39。梁端彎矩、柱軸力見(jiàn)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(hào)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(jiàn)圖38；剪力及柱軸力見(jiàn)圖39（1） 計(jì)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(jì)算梁端剪力Vb：根據(jù)梁的兩端彎矩Vb＝（M上＋M下）/L（3） 計(jì)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(jì)算（1） 荷載計(jì)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(jì) 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(jì) 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(jì) 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(jì) 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(jì)： 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(jì)： KN注：雙向板支承梁計(jì)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(jiàn)下圖。圖3－12 框架豎向荷載示意 單位：KN（2） 用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，在豎向荷載作用下的框架側(cè)移可略去不計(jì)，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(jì)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(duì)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(shí)，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(shí)，～。固端彎矩計(jì)算將框架梁視為兩端固定梁計(jì)算固端彎矩計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3－11表3－11 固端彎矩計(jì)算AB跨BC跨簡(jiǎn)圖固端彎矩M0＝MJ（KN/m）簡(jiǎn)圖固端彎矩MJ=MK（KN/m）＝＝＝＝＝＝＝＝分配系數(shù)計(jì)算 考慮框架對(duì)稱(chēng)性，取半框架計(jì)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(lái)的一倍，分配系數(shù)按與節(jié)點(diǎn)連接的各桿的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度比值計(jì)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(jiàn)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(dòng)鉸支，傳遞系數(shù)為－1。彎矩分配：為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定某節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩只對(duì)與該節(jié)點(diǎn)相交的各桿件的遠(yuǎn)端有影響，而對(duì)其他構(gòu)件的影響忽略不計(jì)算，先對(duì)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(jì)算見(jiàn)圖3－14，框架的彎矩見(jiàn)圖3－15；活載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見(jiàn)圖3－12，框架的彎矩見(jiàn)圖3－17。在豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性?xún)?nèi)力分布，調(diào)幅后，恒載及活載彎矩圖見(jiàn)恒載作用下框架彎矩圖及活載用框架彎矩圖括號(hào)內(nèi)數(shù)值。梁端剪力及柱軸力計(jì)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(jì)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=