【文章內(nèi)容簡介】 y 26 —下層層高變化修正值，由下層層高對該層層高比值確定3y（對于下層可不考慮） ，三層以上無層高變化是， =0。3y3 柱端彎矩柱剪力按順時針方向為正考慮，彎矩按實際方向考慮 ；=??ikVhyM0??上 0ik框架柱端剪力及彎矩按式 ； ； 。is1jijiij )D/(???yhMijijb??hy1Vijuij）（ ??各柱反彎點高度比 本例中底層柱需考慮修正值321ny?y2，第二層柱需考慮修正值 y1和 y3，其余柱無需修正。計算結(jié)果見表 。其余框架計算從略。表 各層柱端彎矩及剪力計算注：表中 量綱為 ， 量綱為 。MkNm?Vk 27 彎矩以實際方向進行計算,剪力以順時針方向為正，軸力以受壓為正。中柱軸力： ??lrbNV????/??rblrb MM??求 出 ，根 據(jù) 梁 線 剛 度 比 例 關(guān) 系 l邊柱軸力： 。1b=梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按式 ??9； 1,()llbubijijri??,()rrbubijijli?? ；12bMVL()nlribkikNV??其中梁線剛度取自表 ，具體計算過程見表 表 地震荷載作用下梁端彎矩、剪力及軸力計算邊 梁 走 道 梁 柱 軸 力層次 lbMrblbVlbMrblbV邊柱 N中柱6 5 4 . 3 2 1 注：1)柱軸力中的負號表示拉力。左地震作用時，左側(cè)兩根柱為拉力，對應的右側(cè)兩根柱為壓力。2)表中 單位為 ， 單位為 kN， 單位為 kN， 單位為 mMkNm?VNl水平地震作用下框架的彎矩圖、梁 端剪力圖及柱軸力圖如圖 28 （ a）框架彎矩圖 （b）梁端剪力及柱軸力圖圖 左地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力及軸力圖29 水平風荷載作用下框架內(nèi)力計算 水平風荷載標準值基本風壓 w0=。由《荷載規(guī)范》查得 （迎風面）??（背風面） ，B 類地區(qū)，H/B=。 428，查得：???==， .查得脈動增大系數(shù)????ξ=。 zz ???????仍取圖中⑥軸線橫向框架，其負載寬度 ，沿房屋高度分布風荷載標準值 根據(jù)各樓層標高處高度 Hi查取 ，zszs()??? z?沿房屋高度的分布見圖 。 表 沿房屋高度分布風荷載標準值層次 Hi（m）Hi/H（m） z?z?1()kN/mq2()k/qz6 1 5 4 3 302 1 （a）風荷載沿房屋高度的分布（單位：kN/m） （b）等效節(jié)點集中風荷載（單位：kN/m）圖 框架上的風荷載《荷載規(guī)范》規(guī)定高度大于 30m 且高寬比大于 的房屋結(jié)構(gòu)，應采用風振系數(shù) 來考慮風壓脈動的影響。本設(shè)計房屋高度z?H=30m,H/B=,但由表 可見， 沿房屋高度在 ?范圍內(nèi)變化，即風壓脈動的影響較大。因此，該設(shè)計房屋應考慮風壓脈動的影響。框架結(jié)構(gòu)分析時，應按靜力等效原理將圖 （a）的分布風荷載轉(zhuǎn)化為31節(jié)點集中荷載，如圖 （b） ，具體計算過程如下：6F=1/2+1/3(）= =(+)1/2+（）1/21/3+（）1/22/3 = =(+)1/2+（）1/21/3+（）+（）1/22/3 = =(+)1/2+（）1/21/3+（）1/22/3 = =(+)1/2+（）1/21/3+（）1/22/3 = =1/2+1/6()+1/3 = 風荷載作用下的水平位移驗算根據(jù)圖 （b）所示的水平荷載，由式 計算層間剪力 ，然后nikiVF??iV依據(jù)表 求出框架的層間側(cè)移剛度，再按式 和式1()/siIijjuCD??32計算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。計算過程見表 。1/()nIkkVu???表 水平風荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算層次 1 2 3 4 5 6Fi（kN） Vi（kN） ()1NmD??60930 70090 70090 70090 70090 70090）（ i?? ）（ i 1/2297 1/2169 1/2647 1/3529 1/5714 1/16363由表 可見，風荷載作用下框架的最大層間位移角為 1/2169,遠小于1/。 風荷載作用下彎矩、剪力及柱軸力計算表 各層柱端彎矩及剪力計算邊柱層次 iH（m）iV（kN）iD?(N/mm) 2i2iVKy 2biM2ui6 70090 14778 335 70090 14778 4 70090 14778 3 70090 14778 2 70090 14778 1 60930 13848 中柱層次iH（m）iV（kN）iD?(N/mm) 2i2iVKy 2biM2ui6 70090 20267 5 70090 20267 4 70090 20267 3 70090 20267 2 70090 20267 1 60930 16617 注：表中 量綱為 ， 量綱為 kN。MkNm?V表 梁端彎矩、剪力及軸力計算邊 梁 走 道 梁 柱 軸 力層次 lbrblblbMrblbV邊柱 N中柱6 5 4 3 212 1 34圖 水平風荷載作用下框架梁柱彎矩(kN m)、剪力(kN)及軸力(kN)?35第五章 豎向荷載作用下框架內(nèi)力計算 計算單元取 2 軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為 ，計算單元范圍內(nèi)的樓面荷載通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上，由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線重合，因此在框架節(jié)點上無集中力矩。圖 橫向框架計算單元 恒荷載作用下框架內(nèi)力計算36 荷載計算圖 各層梁上作用的恒荷在圖 中， 、 ，為均布荷載形式。對于第六層1q? ???和 分別為房間和走道板傳給橫梁的三角形荷載，由圖 所示幾何關(guān)2?系可得== ==? m、 分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓1P2板重等的重力荷載，計算如下： 1[].??????（ ） ?2P 35（ ） (.9)1.]..2 ?37對于第 層， 包括梁自重和其上橫梁自重，為均布荷載。其它荷載15:1q計算方法同第 6 層，結(jié)果為；???== ；2 ??? 1P[.05(.6).0].426.???（ 3） ?2 35].742.? ?（ ） =8kN表 橫向框架恒荷匯總表層 次1 (km)q?1 q(k)??21(m)?21 q(kN)??1 (k)P2 (N)6 1～5 內(nèi)力計算、柱端彎矩梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算。由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計算時可采用半框架。彎矩計算過程如圖 所示，所得彎矩圖如圖 所示。38圖 恒荷作用下橫向框架彎矩的二次分配法（M 單位： ）kNm?39圖 恒荷載作用下框架彎矩圖（單位： ）kNm?梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而40得；柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到，計算柱底軸力還需要考慮柱的自重，如表 和表 所列。(1).梁端剪力計算均布荷載作用下：AB 跨： 12//()ABVgll?????BC 跨： 4C??彎矩作用下：AB 跨： ()/ABABMl?BC 跨： 0C?表 永久荷載作用下梁端剪力荷載引起剪力（ ）kN彎矩引起剪力 （ ）kN總剪力（ ）kNAB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨層次 BAV?CBAV??CAVBCV?6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 (2).柱軸力計算A 柱：頂端： 1NGV??頂?shù)锥耍?底 柱B 柱：頂端： 1??頂?shù)锥耍?NV底 柱41表 恒荷載作用下柱軸力表層次 6 5 4 3 2 1N頂 A 柱 底 B 柱 N底 注：計算過程中用到的 是由表 查得； 是由表 查得。1GV5．3 活荷載作用下框架內(nèi)力計算 荷載計算活荷載作用下的各層框架梁上的合作分布如圖 所示圖 各層梁上作用的活載對于地 6 層 ?????? ?1(..)2(.6)3..89P?42? ?2()2(.6)???????1kN 對于 層? ./mq?????? ?1(.)(.6)? ?23....??68kN?表 橫向框架活荷匯總表層 次 21 (m)q?21(kN)q??1 (kN)P2 (k)P6 15 內(nèi)力計算(1）梁端、柱端彎矩計算方法同恒荷載作用下的梁端、柱端彎矩計算,計算過程如圖 所示。（2）梁端剪力及柱軸力計算梁端剪力計算均布荷載：AB 跨： 21/()ABVql????BC 跨： 4C?彎矩作用下：AB 跨： ()/ABABMl?BC 跨： kN0?C43計算結(jié)果見表 圖 活荷作用下橫向框架彎矩的二次分配法（M 單位： ）kNm?44圖 活荷載作用下框架彎矩圖（單位： ）kNm?45表 活荷載作用下梁端剪力荷載引起剪力（ ）kN彎矩引起剪力（ ）kN總剪力（ ）kNAB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨層次 BAV?CBAV??CAVBBCV?6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 （不計算柱自重）A 柱： 1NPV??頂 底B 柱： 2頂 底表 活荷載作用下柱軸力表（ ）kN層次 6 5 4 3 2 1A柱N?頂 底 活荷載 B柱 頂 底活荷載 46第六章 橫向框架內(nèi)力組合結(jié)果的抗震等級可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型，地震烈度，房屋高度等因素確定。該建筑結(jié)構(gòu)類型為框架，地震烈度為 7 度，建筑高度 30m，查規(guī)范可知，該框h?架抗震等級為三級。 梁的內(nèi)力組合梁內(nèi)力控制截面一般取兩端支座截面及跨中截面。支座樓面內(nèi)力有支座正，負彎矩及剪力，跨中截面一般為跨中正彎矩。本工程為三級框架，只考慮下面四種組合 ：??9(1) + ； GKSQK(2) + ；E(3) +（ + ） ；Swk(4) [（ + ）+ ]。RE?GKQEK各層梁的內(nèi)力組合表見后面，表中 ， 兩列中的梁端彎矩 M 為經(jīng)過GQS彎矩調(diào)幅后的彎矩。由于框架梁梁端的彎矩較大，配筋較多，但由于超靜定結(jié)構(gòu)具有內(nèi)力重分布的特點，所以在重力荷載作用下可乘以彎矩調(diào)幅系數(shù)，適當降低梁端彎矩，表中的 ]/)([GbnrblvbREVlMV????當梁受彎時取 ，當柱受壓時取 [8]。1. 橫梁內(nèi)力組合表47表 ()GKQkwkSS??[()REGkQkEKSrS?層次截面位置內(nèi)力 GkSQwkSEk→ ← → ←??[()/]lREvbrbnGbVMl????M ?4 V ? M 45 V 3 ? M 9 V 3 ? 1 跨 間BC M ?2 2右AV 6 ? 48M ?3 V ? M V 續(xù)表 ()GKQkwkSS??[()REGkQkEKSrS?層次截面位置內(nèi)力 GkSQwkSEk → ← → ←??[()/]lREvbrbnGbVMl????ABM 間 BC M ? V 7 ? M V ? M 49V 4 ? 間 BC 502. 橫梁跨間最大正彎矩計算下面以第一層 AB 跨梁考慮地震作用的組合為例，說明各內(nèi)力的組合方法。對支座負彎矩按相應的組合情況進行計算，求跨間最大正彎矩時，可根據(jù)梁端彎圖 均布和梯形荷載下的計算簡圖矩組合值及梁上荷載設(shè)計值，由平衡條件確定。由圖 可得=AVlqllMB21)(2????若 ，說明 ，其中 為最大正彎距截面至 A 支0)2(1??q???座的距離，由下式求解：?021??lqVA?跨間最大正彎距： lqVMA??62231max??