【文章內(nèi)容簡介】 kN/m2 ，內(nèi)墻面為 20mm 厚抹灰）則外墻單位墻面重力荷載為： + 15 +17 = kN/m2 內(nèi)墻為 240mm 粘土空心磚，兩側(cè)均為 20mm 厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為： 15 +17 2=窗采用塑鋼窗，房間門為木門，底層入口處采用塑鋼門，其單位面積重力荷載為：塑鋼門窗 kN/m2，木門 kN/m2。 重力荷載代表值的代表 （ 1）第一層： 外墻面積：（ ） （ ） 4+（ ） （ ） 20+（ ） （ ） 2= m2 外墻門窗面積： C1: 32= m2 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 C2： 4= m2 合計(jì)： 108 m2 M3: 2= m2 M4: = m2 外墻自重： （ ） = 外墻門窗自重：（ 108+） + = 內(nèi)墻面積：（ ）（ ） 14+（ ） 6+（ ）（ ） 18 = m2 內(nèi)墻門面積： M1: 11= m2 M2: 12= m2 總計(jì)： m2 內(nèi)墻自重：（ ） = KN 內(nèi)墻門自重： = KN 則首層墻自重： += KN 首層門窗總重： += KN 板重：（ 10） （ 3） = KN 樓梯折算部分： 3 2 = KN 50%樓面活荷載：（ 6） ( 3) = KN 第一層重力荷載代表值： ++++ （ +++++ ）/2= KN 第二 ~四層 外墻面積：（ ）（ ） 4+（ ）（ ） 20+（ ）（ ） 2= m2 （同上） 外墻門窗面積： C1: 34= m2 C2： 4= m2 C3： 2= m2 C:4： 2= m2 合計(jì)： m2 外墻自重：（ ） = 外墻門窗自重： = 內(nèi)墻面積：（ ）（ ） 14+（ ） 6+（ ）（ ） 19= m2 內(nèi)墻門面積： M1: 11= m2 M2: 13= m2 總計(jì)： m2 內(nèi)墻自重：（ ） = KN 內(nèi)墻門自重： = KN 則 二 ~四層 墻自重： += KN 門窗總重： += 板重：（ 10）（ 3） = KN (同上 ) 樓梯折算部分： 3 2 = KN (同上 ) 50%樓面活荷載：（ 10） ( 3) = KN (同上 ) 第 二 ~四 層重力荷載代表值： ++++++= KN 第五層 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 外墻面積：（ ）（ ） 4+（ ）（ ） 20+（ ）（ ） 2= m2 （同上） 外墻門窗面積： C1: 38= m2 C2： 4= m2 C3： 2= m2 C:4： 1= m2 合計(jì)： m2 外墻自重：（ ） = 外墻門窗自重： = 內(nèi)墻面積：（ ）（ ） 9+（ ） 6+（ ）（ ） = 內(nèi)墻門面積： M1: 11= m2 M2: 6= m2 M3: = m2 M5: = m2 內(nèi)墻門自重： （ ++） + = KN 內(nèi)墻自重：（ ） = 則 五 層 墻總 重： += 門窗總重： += 板重：（ 10）（ 3） = KN (同上 ) 50%樓面活荷載： （ 10） ( 3) = KN (同上 ) 女兒墻：（ 60+15） 2 = KN 雪荷載： 60 15 =180 KN 第 五 層重力荷載代表值： ++180+++（ +6408+） /2= KN 結(jié)構(gòu)抗震分析時(shí)所采用的計(jì)算簡圖如下圖 22 所示。集中在各點(diǎn)的重力荷載代表值 Gi為計(jì)算單元內(nèi)各層樓面上的重力荷代表值及上下各半層的墻柱等重力荷載。 圖 22 各指點(diǎn)的重力荷載代表值3 框架側(cè)移剛度計(jì)算 8 3 框架側(cè)移剛度計(jì)算 剛度 計(jì)算 梁 .柱線剛度 在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆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(cè)移?？紤]這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對現(xiàn)澆樓面 的邊框架梁取 II? ，對中框架梁取 II? 。根據(jù)公式 /i EI L? i可得出梁、柱線剛度，其中 3112I bh? 。 表 i b的計(jì)算： 類別 Ec （ N/mm2） b h （ mm mm） I0 （ mm4） l （ mm） EcI0/l（ Nmm ） （ Nmm ） 2EcI0/l（ Nmm ） AB 跨、 CD跨 104 300 600 109 6300 1010 1010 1010 BC 跨 104 300 400 109 2400 1010 3 1010 4 1010 表 i c的計(jì)算： 層次 hc（ mm） Ec（ N/mm2） b h （ mm mm） Ic （ mm4） EcIc/hc （ Nmm ） 1 4400 104 600 600 1010 1010 25 3300 104 600 600 1010 1010 各層橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 柱的側(cè)移剛度 D計(jì)算公式：212cc iD h?? 其中 c? 為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)， K 為梁柱線剛度比，不同情況下， c? 、 K 取值不同。 對于一般層： 2 bcKK K?? 2c KK? ? ? 對于底層： 2 bcKK K?? c KK????? 邊 框架 柱 （邊柱） 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 表 D值（ N/mm） 層 次 邊柱（ 16 根） 中柱（ 14）根 ∑D K c? DI1 K c? DI2 K 25 22449 34369 909088 1 20260 24514 716384 邊框架柱側(cè)移剛度 D 值 （ A1， A11/D1， D11） (B1， B11/C1， C11) 表 D值（ N/mm） 層 次 A1, A11/D1， D11 B1, B11/C1， C11 ∑D K c? DI1 K c? DI2 25 17746 28005 183004 1 18522 22276 163192 樓梯間框架柱側(cè)移剛度 D 值 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 D5， D7 C5， C7 表 D值（ N/mm） 層 次 D5 D7 C5 C7 ∑D K c? DI1 K c? DI2 25 17746 30909 97310 1 18522 23316 83676 將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即為各層間側(cè)移剛度 ∑D，見 表 。 表 層間側(cè)移剛度 ∑D 層 次 1 2 35 ∑D 963253 1189402 1189402 第一層的剛度 /第二層的剛度 =963253/1189402=,故該框架為橫向規(guī)則框架。 4 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 11 4 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 橫向自振周期的計(jì)算采用結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移法 基本自振周期 T1（ s）可按下式計(jì)算： T1= T （ uT） 1/2 注： uT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值 Gi作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移。 ψ T結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折 減系數(shù)，取 。 uT按以下公式計(jì)算： VGi=∑ Gk （△ u） i= VGi/∑ D ij uT=∑（△ u） k 注：∑ D ij 為第 i層的層間側(cè)移剛度。 （△ u） i為第 i 層的層間側(cè)移。 （△ u） k為第 k 層的層間側(cè)移。 s為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算過程見表 。 表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算 層次 Gi（ KN） VGi（ KN） ∑ D i（ N/mm） △ ui（ mm） ui（ mm） 5 1189402 4 1189402 3 1189402 2 1189402 1 963253 T1= T （ uT） 1/2 = ()1/2 =(s) 水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算 本結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，質(zhì)量和剛 度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用 底部剪力法 計(jì)算水平地震作用，即： 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值 Geq西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 Geq=∑ Gi = (++ 3)=（ KN） 計(jì)算水平地震影響系數(shù)а 1 查表得二類場地近震特征周期值 Tg=。 查表得設(shè)防烈度為 6 度的а max= а 1=（ Tg/T1） max =（ ） = 結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 FEk FEk=а 1Geq = =（ KN） 質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計(jì)算： Fi=GiHiFEk/（∑ GkHk） 地震作用下各樓層水平地震層間剪力 Vi為 Vi=∑ Fk（ i=1， 2， ? n） 計(jì)算過程如表 。 表 層次 Hi（ m） Gi（ KN） GiHi（ KNm ） GiHi/∑ GjHj Fi（ KN） Vi（ KN） 5 4 3 11 2 1 ∑ 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布如圖 41,42。 41水平地震作用分布 42 層間剪力分布 水平地震作用下的位移驗(yàn)算 。 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移（△ u） i和頂點(diǎn)位移 u i分別按下列公式計(jì)算： （△ u） i = Vi/∑ D ij u i=∑（△ u） k 各層的層間彈性位移角θ e=（△ u） i/hi，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值 [θ e]1/550。 計(jì)算過程如 表 。 表 層次 Vi （ KN） ∑ D i（ N/mm） （△ u） i （ mm） ui （ mm） hi （ mm） θ e=（△ u） i /hi 5 1189402 3300 1/9166 4 1189402 3300 1/4647 3 1189402 3300 1/3437 2 1189402 3300 1/2869 1 963253 4400 1/2716 由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層， 1/28691/550，滿足規(guī)范要求。 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計(jì)算： Vij=DijV i /∑ Dij M bij=Vijyh M uij=Vij（ 1y） h y=yn+y1+y2+y3 注： yn框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 y1為上下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。 y y3為上下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。 y 框架柱的反彎點(diǎn)高度比。 底層柱需考慮修正值 y2，第二層柱需考慮修正值 y1和 y3，其它柱均無修正。 表 （邊柱） 層次 hi（ m） Vi（ KN） ∑ D ij（ N/mm） 邊