【文章內(nèi)容簡介】 (8 +) ( 2++)=122kN 樓面均布活載： 樓面均布活載 對于辦公樓一般房間為 ㎡，會議室、走廊、樓梯、門廳等為 2kN/㎡。為了方便計算，統(tǒng)一取為 2kN/㎡。 樓面均布活載標準值為： (8 +) ( 2++)=1224kN 梁柱自重（包括梁側、梁底、柱抹灰重量） 梁側、梁底抹灰，柱四周抹灰，近似按加大梁寬及柱寬計算來考慮，計算見表 1。 墻體自重： 墻體均為 240 厚，兩面抹灰，近似按加厚墻體考慮抹灰重量。 單位面積上墻體重量為： （ +） 19=㎡ 墻體 自重計算見表 2。 表 1 梁柱自重 本科畢業(yè)設計（論文） 19 梁（柱） 編號 截面 b h（㎡） 長度 l （ｍ） 根數(shù) 每根重量 （ kN） L1 18 7=126 (+) 25= L2 9 7=63 (+) 25= L3 8 4=32 (+) 25= L4 8 4 6=192 (+) 25= Z1 9 4=36 (+) (+) 25= Z2 9 4 4=144 (+) (+) 25= Z3 9 4 2=72 (+) (+) 25= 表 2 墻體自重 荷載分層總匯 頂層重力荷載代表值包括： 屋面恒載 +50%活載 +縱橫梁自重 +半層柱自重 +半層墻體自重 其它層重力荷載代表值： 樓面恒載 +50%樓面均布活載 +縱橫梁自重 +樓面上下各半層的柱及縱橫墻體自重。 將前述分項荷載相加，得集中于各層樓面的重力荷載代表值如下： 第七層： G7=3366+122 50%++314+1697= 第六層： G6=2632+1224 50%++627+3393= 第五層： G5=2632+1224 50%++786+3393= 第四層： G4=2632+1224 50%++945+3393=8592kN 第三層： G3=8592kN 墻體 每片面積（ m2） 片數(shù) 重量（ kN） 底層縱墻 28 2560 底層橫墻 13 1650 其他層縱墻 32 2333 其他層橫墻 3 11 1060 本科畢業(yè)設計（論文） 20 第二層： G2=8592kN 第一層： G1=2632+1224 50%++1069+4210=9682kN 建筑物總重力荷載代表值： 71 ii G??為： 71 ii G? ??+++8592 3+9682=58612kN 質點重力荷載值見圖 5。 圖 5 質點重力荷載值 水平地震力作用下框架側移計算 橫梁線剛度： 采用混凝土 C25， cE = 107kN/㎡ 在框架結構中，有現(xiàn)澆樓面或預制板樓面。但是有現(xiàn)澆板的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側移。為考慮這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架取 I = （ 0I為 梁的截面慣性矩）；對中框架取 I = 。若為裝配樓板，帶現(xiàn)澆層的樓面，則邊框架梁取 I = ，對中框架取 I = 。 橫梁線剛度計算結果見表 3。 表 3 橫梁線剛度 本科畢業(yè)設計（論文） 21 梁號 L 截面 bh? （㎡） 跨度 l （ m） 慣性矩 30 12bhI ? （ m4） 邊框架梁 中框架梁 bI = （ m4） bb EIK l? （ kN m） bI = （ m4） 0b EIK l? （ kN m） 1L 103 103 104 9 103 104 2L 103 103 104 103 104 3L 103 103 104 9 103 104 4L 103 103 104 103 104 橫向框架柱的側移剛度 D 值 柱線剛度列于表 4，橫向框架柱側移剛度 D 值計算列于表 5。 表 4 柱線剛度 柱號 Z 截面 （㎡） 柱高度 h （ m） 慣性矩 線剛度 30 12bhI ? （ m4） cc EIK h? （ kN m） 1Z 103 104 2Z 103 104 2Z 103 104 表 5 橫向框架柱側移剛度 D值計算 項目 柱類型 層 ()2()bcbcKK KKK K????一 般 層底 層 205 ()2KK?????（ 一 般 層 ）+K. 底 層+K 212 ( / )cD K kN mh?? 根數(shù) 底 層 邊框架邊柱 ? 7303 4 邊框架中柱 ?? 8738 4 中框架邊柱 ? 7956 14 中框架中柱 ?? 9521 14 D? 308842 續(xù)表 5 本科畢業(yè)設計（論文） 22 二 三 四 五 層 邊框架邊柱 ?? ? 9368 4 邊框架中柱 2)( ?? ?? 13353 4 中框架邊柱 ?? ? 15253 14 中框架中柱 2)( ?? ?? 15253 14 D? 461072 六 七 層 邊框架邊柱 ? 7713 4 邊框架中柱 ?? 10251 4 中框架邊柱 ? 8900 14 中框架中柱 ?? 11323 14 D? 354978 橫向框架自振周期 按頂點位移法計算框架的自振周期 頂點位移法是求結構基本頻率的一種近似方法。將結構按質量分布情況簡化為無限質點的懸臂直桿，導出以直桿頂點位移表示的基頻公式。這樣，只要求出結構的頂點水平位移，就可以按下式求得結構的基本周期： ??? 式中： 0? —— 基本周期調(diào)整系數(shù)?？紤]填充墻使框架自振周期減少的影響，取 。 T? —— 框架的頂點位移。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，求得的假象框本科畢業(yè)設計（論文） 23 架頂點位移。然后由 T? 求出 1T ，再用 1T 求出框架結構的底部剪力。進而求出框架各層剪力和結構真正的位移。橫向框架頂點位移計算見表 6。 表 6 橫向框架頂點位移 層次 iG （ kN） iG? （ kN） iD （ kN/m） 層間相對位移i? i iGD?? i? 7 6448 354978 6 14721 354978 5 23154 461072 4 8592 31746 461072 3 8592 40338 461072 2 8592 48930 461072 1 9682 58612 308842 ??? = ? =（ s） 橫向地震作用計算 在 Ⅱ 類場地， 7度設防區(qū)，設計地震分組為第二組情況下： 結構的特征周期 gT 和水平地震影響系數(shù)最大值 max? （ 7 度，多遇地震）為： gT = max? = 由于 1T =＞ = =（ s），應考慮頂點附加地震作用。 按底部剪力法求得的基底剪力，若按 71iii EKjjjGHFFGH?? ? 分配給各層，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際。但對結構上部，水平作用小于按時程分析法和振型分解法求得的結果，特別對于周期比較長的結構相差更大。地震的宏觀震害也表明，結構上部往往震害很嚴重。因此， n? 即頂部附加地震作用系本科畢業(yè)設計（論文） 24 數(shù)考慮頂部地震力的加大。 n? 考慮了結構周期和場地的影響。且修正后的剪力分布與實際更加吻合。 n? = 1T += += 結構橫向總水平地震作用標準值： EKF =（ 1TTg ）max? 71 ii G?? =（ ） 58612=1561kN 頂點附加水平地震作用： nF? = n? EKF = 1561=111kN 各層橫向地震剪力計算見表 7，表中 71(1 )iii E K njjjGHFFGH????? 表 7 各層橫向地震作用及樓層地震剪力 層次 ih （ m） iH （ m） iG （ kN） iiGH （ kN） 71iijjjGHGH?? iF （ kN） iV （ kN） 7 6448 168615 6 8274 186579 5 8433 159805 4 8592 131887 3 8592 100956 2 8592 70025 1 9682 44053 注：表中第 7 層 iF 中加入了 nF? ，其中 nF? =111kN。 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見圖 6。 橫向框架抗震變形驗算 多遇地震作用下，層間彈性位移驗算見表 8。 本科畢業(yè)設計（論文） 25 (a) (b) (a)水平地震作用 (b)地震剪力 圖 6 橫向框架各層 水平地震作及地震剪力 表 8 橫向變形驗算 注：層間彈性相對轉角均滿足要求 e? ＜ [ e? ]=1/450，（若考慮填充墻抗力作用為 1/550）。 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析 本設計取軸線 ② 上的橫向框架為 KJ— 1 代表進行計算，柱端彎矩 KJ— 1計算，詳見表 9。地震作用下框架梁端彎矩，梁端剪力及柱軸力計算層次 層間剪力 iV （ kN） 層間剛度 iD （ kN） 層間位移 iiVD （ m） 層高 ih （ m） 層間相對彈性轉角 e? 7 354978 111 1/3243 6 354978 200 1/1800 5 461072 212 1/1698 4 461072 260 1/1385 3 461072 300 1/1200 2 461072 322 1/1118 1 461072 505 1/901 本科畢業(yè)設計（論文） 26 見表 10，結果見圖 圖 8。 圖 7 地震作用下框架梁柱彎矩圖（單位： kNm） 圖 8 地震作用下框架梁端剪力及柱軸力（ kN） 本科畢業(yè)設計（論文）