【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 　　 ②集中荷載邊跨: [＋（+）)]= ===中跨: [＋（+）)+(+)+2]= === (2)樓面活荷載查規(guī)范得,。①線荷載邊跨(AB、CD):中跨(BC):　?、诩泻奢d邊跨: [＋（+）)]= ===中跨: [＋（+）)+(+)+2]= === 得活載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖,如圖24所示。 風(fēng)載計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為:(1)確定各系數(shù)的值因建筑物總高H＝＜30m,所以＝。本建筑結(jié)構(gòu)平面為“L”形,?。?根據(jù)各樓層高度,查表后用線性差值法求得。如表21所示。(2)計(jì)算各樓層標(biāo)高處風(fēng)荷載的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值q(z)基本風(fēng)壓＝,。q(z),計(jì)算結(jié)果如表21所示。(3)將線荷載折算成節(jié)點(diǎn)集中力第六層:＋＝第五層:＋＝第四層:＋＝第三層:＋＝第二層:＋＝第一層:+＝計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖25所示。圖23 恒載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖圖24 活載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖表21 風(fēng)荷載計(jì)算表層 數(shù)(m)(KN/m)7(女兒墻頂)654321圖25 風(fēng)荷載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖 水平地震作用下重力荷載代表值計(jì)算(1)恒載①屋頂女兒墻及粉刷重:2＋2172++2172＝②屋面及樓面重屋面:＝樓面:＝　 ③梁重主梁及粉刷重:｛(2＋14)＋7｝25＋2(－)(2＋14)17＋2(－)177＝次梁及粉刷重:(12＋6)25＋｛2(－)12＋2(－)6｝17＝④柱2～6層: 28＝底層: 28＝⑤外墻及粉刷重2～6層:｛(－)(2＋)－24－｝＋2｛(－)(2＋)－24－｝17＝底層:｛(－)(2＋)－23－｝＋2｛(－)(2＋)－23－｝17＝⑥內(nèi)墻及粉刷重2～6層:()24＋｛(－)｝＋(－)17242＋｛(－)｝172＝ 首層: ｛(－)7＋7（）+ （） 6｝＋2｛(－)16｝17 +2｛(－)7＋7（）+ （）6｝ 17＝⑦門窗重2～6層:窗重:(24＋)＝門重:(23+)＝1層:窗重:24＝門重:9＝(2)活載①屋面活載:＝雪荷載:＝　?、跇敲?＝(3)各層梁、柱、門窗、內(nèi)外墻總重6層:頂層應(yīng)為屋面自重、女兒墻及頂層梁、半高度的墻、柱重。故頂層總重為:＝＋＋+＋(+)/2＋＋(＋)/2＝2～5層:=＋＋＋＋＋＋＋ =1層:＝+++(＋)/2＋(＋)/2＋(+)/2＋(＋)/2+(+)/2＝ (4)重力荷載代表值結(jié)構(gòu)的重力荷載分恒載(自重)和活載(可變荷載)兩種。活載的變異性較大,一般小于標(biāo)準(zhǔn)值,因此對(duì)活荷載折減。抗震規(guī)范規(guī)定: (21) 式中:GE——重力荷載代表值。 DK——結(jié)構(gòu)恒載標(biāo)準(zhǔn)值。 LKi——有關(guān)活載(可變荷載)標(biāo)準(zhǔn)值。 ——有關(guān)活載組合系數(shù),屋面活荷載不計(jì)入,。 如圖26故各層重力荷載代表值分別為: ＝+＝ ＝＝＝=＋＝ ＝＋＝水平地震作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖26所示: 柱軸壓比驗(yàn)算因?yàn)榈讓又兄艿妮S力最大,故此處只驗(yàn)算底層中柱軸壓比即可。 豎向荷載作用下底層柱的軸力(1)恒載梁:(2＋＋)256＝屋(樓)面恒載:(＋5)(＋)＝ 柱:255＋25＝ 合計(jì):　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)活載:(+25)(＋)＝故＝＋＝ 底層中柱軸壓比驗(yàn)算由于水平荷載作用下柱軸力未算出,則:,故軸壓比滿足要求。 側(cè)移驗(yàn)算框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的側(cè)移很小,可不必計(jì)算。因此,框架的側(cè)移主要由水平荷載(作用)產(chǎn)生的。框架結(jié)構(gòu)的整體側(cè)移曲線由彎曲型變形和剪切型變形兩部分組成。彎曲型變形由框架柱的軸向變形引起。剪切型變形由框架梁、柱的彎曲變形引起。當(dāng)框架層數(shù)不多時(shí),在其總側(cè)移中,柱軸向變形引起的整體彎曲型變形所占比例很小可以不計(jì)算,只須計(jì)算由框架梁、柱彎曲變形引起的整體剪切型變形即可。 風(fēng)荷載作用下側(cè)移驗(yàn)算(1)柱抗側(cè)移剛度計(jì)算:如表22所示。表22 框架柱抗側(cè)移剛度計(jì)算層數(shù)邊柱(A、D)D值中柱(B、C)D值KαDKαD2～6層1層(2)側(cè)移驗(yàn)算:計(jì)算過(guò)程如表23所示?？梢?jiàn),滿足規(guī)范要求。表23 風(fēng)載作用下框架側(cè)移計(jì)算層數(shù)層高(m)風(fēng)荷載(KN)層剪力層間位移邊柱中柱61/1976051/877741/576931/436521/355611/2624 地震作用下側(cè)移計(jì)算(1)計(jì)算各樓層柱的抗側(cè)移剛度:見(jiàn)表24。表24 各樓層柱抗側(cè)移剛度計(jì)算表層　次柱　號(hào)Kα標(biāo)準(zhǔn)層邊柱(14個(gè))中柱(14個(gè))底　層邊柱(14個(gè))中柱(14個(gè))(2)框架自振周期計(jì)算計(jì)算結(jié)構(gòu)基本周期的近似方法有能量法、等效質(zhì)量法、頂點(diǎn)位移法。對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu),可用頂點(diǎn)位移法,近似公式為: 　　(22)式中為考慮非承重墻影響的折減系數(shù),。為假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值作為水平荷載算得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移,計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表25。表25 水平地震作用下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移計(jì)算表樓　層680290058029004802900380290028029001497000則框架自振周期＝＝(s)(3)水平地震作用計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法有振型分解反應(yīng)譜法、底部剪力法、時(shí)程分析法等?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》:高度不超過(guò)40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法。本建筑高度h＝＜40m,結(jié)構(gòu)以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻,故本設(shè)計(jì)采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。根據(jù)任務(wù)書,設(shè)防烈度為7度,場(chǎng)地分類為II類,地震分組為一組。查規(guī)范得:水平地震影響系數(shù)最大值＝,特征周期,〈Ｔ〈５,地震影響系數(shù):結(jié)構(gòu)總重力荷載為:　　　　　結(jié)構(gòu)底部剪力為:因?yàn)?所以應(yīng)考慮頂部附加集中作用,頂部附加地震作用系數(shù):頂點(diǎn)附加水平地震作用:各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用:,將和代入可得。具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表26。(4)水平地震作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)移驗(yàn)算《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》:表27所列各類結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震作表26 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表樓層68029005188029004802900380290028029001497000表27 彈性層間位移角限值結(jié)構(gòu)類型[θe]鋼筋混凝土框架1/550鋼筋混凝土框架、抗震墻、板柱抗震墻、框架核心筒1/800鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/1000鋼筋混凝土框支層1/1000多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/300用下的抗震變形驗(yàn)算,其樓層內(nèi)最大的彈性層間位移應(yīng)符合下式要求:ΔUe≤[θe] h　 　　(23)式中:ΔUe—多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移。計(jì)算時(shí),除以彎曲變形為主的高層建筑外,可不扣除結(jié)構(gòu)整體彎曲變形。應(yīng)計(jì)入扭轉(zhuǎn)變形,。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面剛度可采用彈性剛度?！　θe]—彈性層間位移角限值,宜按表27采用。 　　h—計(jì)算樓層層高。本設(shè)計(jì),＝＝1/1012＜1/550,滿足要求。 內(nèi)力計(jì)算 恒載作用下內(nèi)力計(jì)算(1)計(jì)算方法的選取由于結(jié)構(gòu)基本對(duì)稱,在豎向荷載作用下框架側(cè)移可忽略不計(jì),故恒載作用下內(nèi)力分析采用二次彎矩分配法取結(jié)構(gòu)二分之一進(jìn)行計(jì)算。(2)等效均布荷載的計(jì)算圖23梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成,在求固端彎矩時(shí)須根據(jù)固端彎矩相等原則,將矩形分布荷載、梯形分布荷載及三角形分布荷載,化為等效均布荷載,如圖27 所示。圖27 荷載的等效 ①梯形荷載化為等效均布荷載:頂層: 中間層: ②三角形荷載化為等效均布荷載頂層:中間層:(3)彎矩分配法計(jì)算梁、柱彎矩①固端彎矩計(jì)算:如表28所示。表28 固端彎矩計(jì)算邊跨框架梁中跨框架梁頂層底層及標(biāo)準(zhǔn)層②節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)μ的計(jì)算頂層分配系數(shù)計(jì)算過(guò)程如下,其他層計(jì)算方法相同,見(jiàn)表29。節(jié)點(diǎn)A:,節(jié)點(diǎn)B: 彎矩分配法計(jì)算過(guò)程如圖28所示。③跨中彎矩計(jì)算求得梁端彎矩后,欲求梁的跨中彎矩,不能按等效均布荷載計(jì)算,須根據(jù)求得的支座彎矩和各跨的實(shí)際荷載分布,按平衡條件計(jì)算?？蚣芰涸趯?shí)際分布荷載作用下按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩Mo,如圖29所示。在實(shí)際分布荷載作用下,框架梁的跨中彎矩M按下式計(jì)算:上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁 　6 ()()　 　0　　　　　　　　5()()　　0　　　　4()()　　0　　　　3()()　　0　　　　2()()　　0　　　　1()()　　　　0　　　AB0注：下柱括號(hào)內(nèi)的彎矩為柱端彎矩。圖28 恒載作用下內(nèi)力計(jì)算分析計(jì)算結(jié)果如表210所示。表29 節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)計(jì)算表節(jié)點(diǎn)A各桿端分配系數(shù)節(jié)點(diǎn)B各桿端分配系數(shù)頂層A6B6B6A6A6B5B6P6B6B5標(biāo)準(zhǔn)層A5B5B5A5A5A4B5B4A5A6B5B6B5P5底層A1B1B1A1A1A2B1P1A1A0B1B0B1B2圖29 跨中彎矩計(jì)算圖(kNm)表210框架梁跨中彎矩計(jì)算表(KNM)跨　度層　數(shù)Mo左端彎矩右端彎矩跨中彎矩MAB(CD)跨65321BC跨65321(4)梁端剪力計(jì)算梁端剪力可根據(jù)梁上豎向?qū)嶋H荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。計(jì)算過(guò)程如表211所示。表211