【文章內容簡介】 ：（ ） kN/㎡ =合計： KN/m （ 4） 內隔墻自重： 標準層 縱墻：（ ） 3kN/m = kN/m 水泥粉刷內墻面： () KN/㎡ 2= kN/m 合計： kN/m 底層： 內隔墻：（ ） 3kN/m = kN/m 水泥粉刷內墻面：（ ） kN/㎡ 2= 畢業(yè)設計 (論文 ) 14 合計： kN/m 4 框架側移剛度的計算 1） 框架梁柱的線剛度計算 框架梁柱的相對線剛度如圖 4－ 1 所示，作為計算各節(jié)點彎矩分配的依據 . 在 框架結構中，現澆樓板的樓可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架的側移。為考慮這一有利的作用，在計算梁的截面慣性矩的時候，對于中框架取 I=2 Io（ Io為梁的截面慣性矩） 30 /12I bh? （ 4－ 1） 梁采用 C25 混凝土， 722 .8 0 1 0 /cE kN m?? 。 由于左跨梁＝右跨梁： i 邊梁＝ EI/L= ? ? 37 2 412 . 8 0 1 0 K N /m 2 0 . 2 0 . 5 / 6 1 . 9 1 012 m m k N m? ? ? ? ? ? ? ? 中 跨梁： i 中跨梁＝ EI/L= ? ? 372 12 . 8 0 1 0 K N /m 2 0 . 2 5 0 . 4 5 / 2 . 112 mm? ? ? ? ? 10 kN m? ? ? 底層柱：（ A～ D軸） i底柱＝ EI/L= ? ? 47 2 412 . 8 0 1 0 K N /m 2 0 . 4 / 5 . 6 2 . 1 3 1 012 m k N m? ? ? ? ? ? ? 其余各層柱：（ A～ D軸） i 余柱：＝ EI/L= ? ? 47 2 412 . 8 0 1 0 K N /m 2 0 . 4 / 3 . 3 3 . 6 1 012 m k N m? ? ? ? ? ? ? 令 i余柱＝ ,則其余各桿件的相對線剛度為： i 邊梁＝ 44 10 / 10 / mm? ?? i 中跨＝ 44 62 5 10 / 10 / mm? ?? i 底柱＝ 44442. 13 10 / . 6 10 / mm? ?? 畢業(yè)設計 (論文 ) 15 圖 4 框架梁柱的相對線剛度 2） 梁柱的線平均剛度比 （ 1） 底層 /bck k k??? (42) kk? ?? ? (43) 由公式（ 4－ 2）、（ 4－ 3）可求梁柱線剛度為： ① A,D 梁柱線 剛度 k 為： ?? kk? ???? 42212 12 10 iD h? ? ? ?? ? ? ?（ kN/m） 畢業(yè)設計 (論文 ) 16 ② B,C 梁柱的線剛度 k 為： 0 .5 2 8 1 .4 0 6 1 .5 7 80 .5 9 2k ??? kk? ???? 42212 12 10 iD h? ? ? ?? ? ? ?（ kN/m） （ 2） 標準層： /2bck k k??? (44) 2kk?? ? (45) 由公式（ 4－ 2）、（ 4－ 3）可求梁柱線剛度為： ① A,D 梁柱的線剛度 k 為： 0 .5 2 8 2 0 .5 2 821k ???? k k? ??? 42212 12 10 iD h? ? ? ?? ? ? ?（ kN/m） ② B,C 梁柱的線剛度 k 為： 0 .5 2 8 1 .4 0 6 0 .9 6 721k ???? k k? ??? 42212 12 10 iD h? ? ? ?? ? ? ?（ kN/m） 故橫向框架的側移剛度見表 3，表 4。 橫向框架 2～ 5層 D值 表 3 構件名稱 D 值（ KN/m） 數量 ? D（ kN/m） A 柱 4 B 柱 4 C 柱 4 D 柱 4 ? 橫向框架首層 D值 表 4 構件名稱 D值（ KN/M） 數量 ? D（ kN/m） A柱 1 B柱 1 C柱 1 畢業(yè)設計 (論文 ) 17 D柱 1 ? 5 橫向水平荷載作用下框架內力計算 1） 風荷載標準值荷載 《荷載規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于 30m，且高寬比大于 的房屋結構，應采用風振系數 z? 未考慮 風壓脈動 影響， 本設計房 屋高度 H=30m,且H/B=，所以根據規(guī)范取 z? =。 為了簡化計算，作用在外墻面上的風荷載可近似用作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值： ? ?0 /2k z s z i jW w h h B? ? ??? （ 51） 式中： 0w ：為 基本風壓，； 20 /w kN m? z? ：風壓高度變化系數，地面粗糙度為 B 類； s? ：風荷載體型系數，根據建筑物的體型查得 s? =； ih ：下層柱高； jh ：上層柱高，對頂層為女兒墻高度的 2 倍； B：迎風面的寬度， B=。 計算結果見表 5。 集中風荷載標準值 表 5 離地高度 Z/m z? z? s? 0w 2/kNm ih /m jh /m kW /kN 1 1 1 1 1 2） 風荷載作用下的位移驗算 （ 1）側移剛度 D 畢業(yè)設計 (論文 ) 18 見表 3 和表 4。 （ 2）風荷載作用下框架 側移計算 水平荷載作用下框架的層間側移可按下式計算 : jj ijVu D??? （ 52） 式中： jV ：第 j層的總剪力； ijD? ：第 j層所有柱的抗側移剛度之和； ju? ：第 j 層的層間側移。 第一層的層間 側移值求出以后，就可以計算各樓板標高處的側移值的頂點側移值，各層樓板標高處的側移值是該層以下各層層間側移之和。頂點側移是所有各層層間側移之和。 j層側移 1jjjjuu???? （ 53） 頂點側移 1njjuu???? （ 54） 框架在風荷載作用下側移的計算見表 6。 風荷載作用下 框架側移計算 表 6 層次 /jWkN /jV kN D?（ kN/m） /jum? /juh? 5 1/33000 4 1/16500 3 1/8250 2 1/6600 1 1/5091 ? ?? ? 側移驗算： 層間側移最大值： 1/50911/550(滿足要求 ) 3） 風荷載作用下的框架結構的內力計算 框架在風荷載（從左向右吹）作用下的內力用 D 值法（改進的反彎點法）進行計算。其步 驟為： （ 1） 求各柱反彎點處的剪力值； 畢業(yè)設計 (論文 ) 19 （ 2） 求各柱反彎點高度； （ 3） 求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩； （ 4） 求各柱的剪力和梁剪力。 第 i 層第 m柱所分配的剪力為： imim DVVD??， iiVW?? ， iW 見表 5。 框架柱反彎點位置， 0 1 2 3y y y y y? ? ? ?，計算結果如表 7,8 所示。 A、 D 軸框架柱反彎點位置 表 7 層號 /hm i 0y 1y 2y 3y y yh/m 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 1 0 0 B、 C 軸框架柱反彎點位置 表 8 層號 /hm i 0y 1y 2y 3y y yh/m 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 1 0 0 框架各柱的桿端彎矩、梁端彎矩按下式計算，計算過程如表 9，表 10所示。 imV 1 )cM y h? ? ?上 （ （ 55） imV y hcM ??下 （ 56） 中柱處的梁 bc j 1bj cjbbiM M M )ii ????左下左 上左 右 （ （ 57） bc j 1bj cjbbiM M M )ii ????右下右 上左 右 （ （ 58） 邊柱處的梁 c j 1bj cjM M M???下總 上 （ 59） 畢業(yè)設計 (論文 ) 20 風荷載作用下 A（ D）軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算 表 9 層 iV /kN D? /( / )kN m imD /( / )kN m /imDD? imV /kN yh /m cM上 / kNm? cM下 / kNm? bM總 / kNm? 5 4 3 2 1 風荷載作用下 B（ C）軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算 表 10 層 iV /kN D? /( / )kN m imD /( / )kNm /imDD? imV /kN yh /m cM上 cM下 bM左 bM右 5 5 4 5 3 5 2 3 5 1 2 8 注：其中， B 軸的 bM右 等于 C軸的 bM左 ， B軸的 bM左 等于 C 軸的 bM右 ， cM上 、 cM下 、 bM左 、bM右 的單位是 kNm? 畢業(yè)設計 (論文 ) 21 圖 5 框架柱節(jié)點彎矩分配 框架柱軸力與梁端剪力的計算結果見表 11。 風荷載作用下框架柱軸力與梁端剪力 表 11 層 梁端剪力 /kN 柱軸力 /kN 邊跨 中跨 A軸 cAN B 軸 C軸 D軸 b bBCVVAB? cBN bBC bCDVV? cCN cDN 5 4 3 2 1 注：軸力壓力為 +，拉力為 。 風荷載作用下，框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖 8所示。 畢業(yè)設計 (論文