【文章內(nèi)容簡介】 及樓層地震剪力計算表 層次 /iHm /iGkN /iiGH kN m? /iFkN /iVkN 6 19093 5 19 15428 4 12507 3 9583 2 6659 1 4977 jjGH? 68247 各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖 18 圖 51 橫向水平地震作用及層間地震剪力 水平地震作用下的位移驗算 用 D 值法來驗算 框架第 i 層的層間剪力 iV 、層間位移 ()iu? 及結(jié)構(gòu)頂點位移 u 分別按下式來計算： nikkiVF??? 1( ) /si i ijju V D??? ? 1 ()nkkuu???? 計算過程見下表，表中計算了各層的層間彈性位移角 /e i iuh? ?? 。 表 33 橫向水平地震作用下的位移驗算 層次 /iVkN /( / )iD N mm? /iu mm? /iu mm /ih mm /e i iuh? ?? 6 72978 3600 1/3279 5 72978 3600 1/2118 19 4 72978 3600 1/1645 3 72978 3600 1/1406 2 72978 2821 3600 1/1276 1 73188 4600 1/1225 由表中可以看到，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層， 1/12251/550,滿足要求。 水平地震作用下框架內(nèi)力計算 將層間剪力分配到該層的各個柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反彎點高度來求柱上、下端的彎矩。 柱端剪力按下式來計算： 1ijij isijjDVVD?? ? 柱上、下端彎矩 uijM 、 bijM 按下式來計算 bij ijM V yh?? (1 )uij ijM V y h? ? ? 1 2 3ny y y y y? ? ? ? 式中： ijD — i層 j柱的側(cè)移剛度； h為該層柱的計算高度 。 y反彎點高度比 。 ny — 標準反彎點高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度 bk ，和柱的相對線剛度 ck 的比值，總層數(shù) m ，該層位置 n 查表確定。 1y — 上下梁的相對線剛度變化的修正值， 由上下梁相對線剛度比值 1? 及 i 查表得。 2y — 上下層層高變化的修正值，由上層層高對該層層高比 值 2? 及 i 查表。 3y — 下層層高對該層層高的比值 3? 及 i 查表得。 20 需要注意的是 ny 是根據(jù)表：倒三角形分布水平荷載下各層柱標準反彎點高度比 ny查得。 表 54 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算 層次 /ihm /iVkN /( / )ijD N mm? 1iD 1iV K y M上 M下 6 72978 14963 5 72978 14963 4 72978 14963 3 72978 14963 2 72978 14963 1 73188 17080 表 55 各層中柱柱端彎矩及剪力計算 層次 /ihm /iVkN /( / )ijD N mm? 1iD 1iV K Y M上 M下 6 72978 21526 5 72978 21526 4 72978 21526 3 72978 21526 2 72978 21526 1 73188 19514 注：表中彎矩單位為 kNm? ,剪 力單位為 kN。 對于邊跨梁端彎矩，由節(jié)點平衡原理計算 Mbi= 下上 jiij MM ,1?? 對于中跨梁端彎矩，由于梁端彎矩與梁的線剛度成正比 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式來計算 ? ?1,ll b ubb i j ijlrbbiM M Mii ???? ? ?1,rr b ubb i j ijlrbbiM M Mii ???? 21 2lbbb MMV l?? ? ?n lri b bki kN V V???? 表 56 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 層次 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊柱 N 中柱 N 6 5 4 3 2 1 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所示： 17 0. 76 21 .1 5 37 .1 2 51 .8 4 65 .8 7 77 .7 4 65 .1 1 1 43 .9 7 8 2. 24 58 .9 7 4 4. 7 3 5. 44 1 1. 15 43 .2 6 67 .7 8 97 .5 9 1 16 .8 4 12 1. 01 12 8. 23 4 5. 99 62 .4 72 .0 7 6 7. 15 56 .5 4 43 .2 6 3 6. 65 64 .3 8 9. 8 1 14 .1 1 12 .7 7 13 4. 66 57 .8 6 76 .6 2 90 .4 9 91 .9 5 9 1. 92 94 .3 12 0. 9 86 .8 7 74 .0 3 51 .1 5 24 .8 圖 52 左地震作用下框架彎矩圖 )(KN 22 圖 53 左地震作用下梁端剪力及柱軸力圖 （由于結(jié)構(gòu)對稱，各畫半邊） 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算 風(fēng)荷載標準值 垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標準值當(dāng)計算主要承重結(jié)構(gòu)時按下式來計算： 0k z s zww? ? ?? 式中， k? — 風(fēng)荷載標準值（ kN/m2） z? — 高度 Z 處的風(fēng)振系數(shù) s? — 風(fēng)荷載體型系數(shù)， z? — 風(fēng)壓高度變化系數(shù) 0? — 基本風(fēng)壓（ kN/m2） 由 《荷載規(guī)范》 ，九江地區(qū)重現(xiàn)期為 50 年的基本風(fēng)壓 : 0? =， 地面粗糙度為 B類 。 23 風(fēng)載體型系數(shù)由 《荷載規(guī)范》 第 節(jié)查得： s? =（迎風(fēng)面）和 s? =（背風(fēng)面）。 《荷載規(guī)范》 規(guī)定，對于高度大于 30m，且高寬比大于 的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù) z? 來考慮風(fēng)壓脈動的影響。 本設(shè)計中，房屋高度 H= 30m， H/B= ，則不需要考慮風(fēng)壓脈動的影響，取 z? =。 將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，如下表： 表 57 風(fēng)荷載計算 層次 z? s? Z(m) z? 0? 2()Am ()wPkN ()VkN 6 5 18 4 18 3 18 2 18 1 其中， A為一榀框架各層節(jié)點的受風(fēng)面積，取上層的一半和下層的一半之和，頂層取到女兒墻頂，底層只取到下層的一半。注意底層的計算高度應(yīng)從室外地面開始取。 圖 54 等效節(jié)點集中風(fēng)荷載計算簡圖 (kN) 24 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗算 根據(jù)水平荷載，計算層間剪力，再依據(jù)層間側(cè)移剛度，計算出各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。計算過程如下表， 表 58 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算 層次 /iFkN /iVkN /( / )D N mm? /iu mm? /iu mm /iiuh? 6 72978 0． 14 2． 96 1/25714 5 72978 2． 83 1/20210 4 72978 2． 52 1/8000 3 72978 2． 09 1/6207 2 72978 1． 51 1/5142 1 73188 0． 81 1/4497 由表可以看出，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為一層的 1/4497，小于 1/550，滿足規(guī)范要求。 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 計算方法與地震作用下的相同 ,都采用 D值法。 在求得框架第 I 層的層間剪力 iV 后， I 層 j 柱分配到的剪力 ijV 以及柱上、下端的彎矩 bijM 、 uijM 分別按下列各式計算： 柱端剪力計算公式為 isj ijijij VDDV???1 柱端彎矩計算公式為 yhVM ijbij ?? ， hyVM ijuij )1( ??? 1 2 3ny y y y y? ? ? ? 需要注意的是，風(fēng)荷載作用下的反彎點高比 ny 是根據(jù)表：均布水平荷載作用下的各層標準反彎點高度比 ny 查 25 表 59 各層邊柱柱端彎矩及剪力計算 層次 /ihm /iVkN /( / )ijD N mm? 1iD 1iV K y M上 M下 6 3． 6 72978 14963 5 72978 14963 4 72978 14963 3 72978 14963 2 72978 14963 1 73188 17080 表 510 各層中柱柱端彎矩及剪力計算 層次 /ihm /iVkN /( / )ijD N mm? 1iD 1iV K Y M上 M下 6 3． 6 72978 21526 5 72978 21526 4 72978 21526 3 72978 21526 2 72978 21526 1 73188 19514 注：表中彎矩單位為 ,剪力單位為 kN。 梁端彎矩 bM 、剪力 iV 以及柱軸力 iN 分別按照下列公式計算： )( ,1 uijb jirblb lblb MMii iM ??? ?； )( ,1 uijb jirblb rblb MMii iM ??? ?； lMMV rblbb /)( ?? ； ?? ?? n ik rblbi VVN )( 表 511 風(fēng)荷載作用下的梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 26 層次 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊柱 N 中柱 N 6 5 4 3 2 1 橫向框架在風(fēng)荷載作用下彎矩、梁端剪力及柱軸力見圖。 圖 55 左風(fēng)作用下框架彎矩圖 )(KN 27