【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 邊框架梁 中框架梁 b h ib 2Ib ib 橫梁 1 ?? 10?? ? 10?? ? 橫梁 2 ?? ?? ? 10?? ? 縱梁 10?? ?? ? ?? ? 橫向框架 柱的線(xiàn)剛度及側(cè)移剛度 D 值 柱的線(xiàn)剛度見(jiàn)表 38 所示，橫向框架柱側(cè)移剛度 D 值見(jiàn)表 39 所示： 表 38 柱線(xiàn)剛度 柱號(hào) 截面 (M^2) 柱高度 (M) 慣性矩 Ic=b h^3/12 Ec 線(xiàn)剛度 ic=E Ic/h Z1 ? ? Z2 ? 10? 注：由于柱采用 C35 混凝土，因而 , 10 /cE k N m?? 表 39 橫向框架柱側(cè)移剛度 D 值的計(jì)算 橫向中框架側(cè)移剛度 D 值計(jì)算 項(xiàng)目 k α ic D 根數(shù) ∑D 1 層 邊框架邊柱 ? 10? 4 10? 邊框架中柱 ? 10? 4 10? 中框架邊柱 ? 10? 16 10? 中框架中柱 ? 10? 16 10? 合計(jì) 10? 26 層 邊框架邊柱 ? 10? 4 10? 邊框架中柱 ? 10? 4 10? 中框架邊柱 ? 10? 16 ? 14 續(xù)表 39 項(xiàng)目 k α ic D 根數(shù) ∑D 中框架中柱 ? 10? 16 10? 合計(jì) 10? 2bcbckkkkk? ??（ 一 般 層 ）k= （ 底 層 ）??k= （ 一 般 層 ）2+k+k= （ 底 層 ）2+k212h? cD= k （ KN/m ） 橫向框架自震周期 本處按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自震周期：此方法是求結(jié)構(gòu)基頻的一種近似方法，將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡(jiǎn)化成無(wú) 限質(zhì)點(diǎn)的懸臂之桿，導(dǎo)出直桿頂點(diǎn)位移的基頻公式，所以需先求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，按式 1 TTTu?? 來(lái)求結(jié)構(gòu)的基本周期： T? ：基本周期調(diào)整系數(shù)，考慮填充墻使框架自振周期減小的影響，因是框架結(jié)構(gòu) ,此處取 。 Tu ：是將框架的重力荷載視為水平力 ,求得的假想框架頂點(diǎn)位移，而在求框架周 期前，無(wú)法求框架地震力和位移， Tu 是將框架的重力荷載頂點(diǎn)位移，然后 Tu 求 1T ，再由 1T 求框架結(jié)構(gòu)底部剪力，再求各層剪力和結(jié)構(gòu)的真正的位移，如表 310： 表 310 橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算 層次 Gi(KN) ∑Gi(KN) Di(KN/M) 層間相對(duì)位移Vi=∑Gi/Di △ i 6 519770 5 519770 4 519770 3 519770 2 519770 1 323230 15 因 此： 1 TTTu?? = = s 0. 9m a x1 0 .8 5gE K iTFGT ????????? ? 橫向地震作用計(jì)算 地震作用計(jì)算按Ⅲ類(lèi)場(chǎng)地， 8 度抗震，地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃分的特征周期區(qū)分一區(qū)考慮，剛結(jié)構(gòu)的特征周期 gT 和地震影響系數(shù) max? 分別為： ? max ? 而： T1= Tg = = 根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，因而不考慮頂部附加地震作用。結(jié)構(gòu)高度不超過(guò) 40m 按底部剪力法求得基底剪力，按 iii EkiiGHFFGH? ?分配結(jié)各層的質(zhì)點(diǎn)，因此各層橫向地震作用及摟層地震剪 如表 311 所示：注： 0 .9m a x1 0 .8 5gE K iTFGT ????????? ?= . 4 5 0 . 1 6 0 . 8 5 5 6 7 7 4 . 10 . 6 3?? ? ? ????? = 表 311 各層橫向地震作用及樓層地震剪力 層次 hi Hi Gi GiHi GiHi/∑GjHj Fi Vi 6 5 4 3 2 1 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力如圖 35 所示： 16 圖 35 橫向框架各層水平地震作用及地震剪力 橫向框架抗震變形驗(yàn)算 由 GB 500112021 查得 : ? ? 1550e? ? ? ? 1550iieei i iVuD h h???? ? ? ? 層間彈性位移驗(yàn)算如表 312 所示： 表 312 橫向變形驗(yàn)算 層次 層間剪力(KN) 層間剛度Di(KN) 層間位移Vi/Di 層高 hi(M) 層間相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角 θe 1/550 6 519775 5 519775 4 519775 17 續(xù)表 312 層次 層間剪力(KN) 層間剛度Di(KN) 層間位移Vi/Di 層高 hi(M) 層間相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角 θe 1/550 3 519775 2 519775 1 注：層間彈性相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿(mǎn)足要求： e? ? ? 1 0 .0 0 2 2 2 2550e? ?? 水平地震作用下，橫向框架的內(nèi)力分析 此處采用中框架為例計(jì)算，邊框架和縱向框架的計(jì)算方法步驟與橫向中框架完全相同：框架柱剪力和彎矩計(jì)算，采用 D 值法； 求框架柱的剪力和彎矩時(shí)，此處采用 D 值法來(lái)進(jìn)行求解；其計(jì)算的過(guò)程和結(jié)果如下表 313 所示： 其中反彎點(diǎn)位置的確定 考慮梁和層高的影響作用：既： 0y 1 2 3oy y y y y? ? ? ? 式中 0y 為標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比 1y 為上下層梁線(xiàn)剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值 2y , 3y 分別為上層 ,下層層高變化時(shí)的反彎點(diǎn)高度比的修正值 y 為框架柱的反彎點(diǎn)高度比 此框架結(jié)構(gòu)底層柱需考慮修正值 2y ,第二層柱需考慮 3y ,其它柱均無(wú)修正 表 313 邊柱的反彎點(diǎn)位置和彎矩 層次 hi Vi ∑Di Di K Vi1 y mb mu y0 y2 y3 6 10? 10? 0 0 5 10? 10? 0 0 4 10? 10? 0 0 18 續(xù)表 313 層次 hi Vi ∑Di Di K Vi1 y mb mu y0 y2 y3 3 10? 10? 0 0 2 105 10? 0 0 1 10? 10? 0 0 表 314 中柱的反彎點(diǎn)位置和彎矩 層次 hi Vi ∑Di Di K Vi1 y mb mu y0 y2 y3 6 10? 10? 0 0 5 10? 10? 0 0 4 10? 10? 0 0 3 10? 10? 0 0 2 10? 10? 0 0 1 10? 10? 0 0 注 :（ 1）括號(hào)里的空白為查表不需修正的 （ 2）計(jì)算梁端彎矩 M,梁端彎矩可按節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件 ,將節(jié)點(diǎn)上下端彎矩之和按左右的線(xiàn)剛度比例分配 ? ?ll u dbb c clrbbiM M Mii??? ? ?ll u dbb c clrbbi M Mii??? ? ?rr u dbb c clrbbiM M Mii??? 表 315 梁端彎距剪力及柱軸力計(jì)算 層次 AB 跨 (KL2) BC 跨 (KL3) 柱軸力 l(m) Mbl Mbr Vb l(m) Mbl Mbr Vb 邊柱 N 中柱 N 6 3 5 3 4 3 3 3 19 續(xù)表 315 層次 AB 跨 (KL2) BC 跨 (KL3) 柱軸力 l(m) Mbl Mbr Vb l(m) Mbl Mbr Vb l(m) Mbl 2 3 1 3 注 ： 1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力，當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱壓力 2）表中 M 單位為 KN?m， V 單位為 KN， N 單位為 KN， l 單位為 m。 水平地震作用下框架的彎距圖，梁端剪力圖及柱軸力圖如下 圖 36 所示： 20 圖 36 (a)地震作用力下的框架彎矩圖 21 圖 36(b)地震作用下的框架剪力圖 (KN) 22 圖 36（ c） 地震作用下的框架軸力圖 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析 此處仍用中框 架 7 為例來(lái)進(jìn)行 23 計(jì)算單元的選擇確定 圖 37 計(jì)算單元圖 計(jì)算單元寬度 ,直接傳給框架的樓面荷載如圖中的陰影所示 ,計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)縱向框架以集中力的形式傳給橫框架 ,作用于各節(jié)點(diǎn)上 ,由縱向框架梁的中心線(xiàn)與柱的中心線(xiàn)不重合 ,所以在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。 荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算 1 ） 恒荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算 (此處不考慮柱的自重 ) 恒載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖 所示 圖 38 各梁上作用的恒荷載 24 316 屋面 1q 、 39。1q 、 2q 、 39。2q 、 1P 、 2P 計(jì)算過(guò)程 (表中 “ “表示乘號(hào) ) 荷載類(lèi)型 荷載組成 kn/m 合計(jì) q1 梁線(xiàn)荷載 橫墻線(xiàn)荷載 0 q139。 板傳來(lái) 2 (12 ()^2+()^3) q2 梁線(xiàn)荷載 橫墻線(xiàn)荷載 0 q239。 板傳來(lái) 2 5/8 p1 次梁 (橫 )自重 0 板傳來(lái) ( 5/8) 縱梁自重 縱墻自重 p2 次梁 (橫 )自重 0 板傳來(lái) (5/8) +(12()^2+( /)^3) 縱梁自重 縱墻自重 0 其中： 1q , 2q 代表橫梁自重 ,為均布荷載形式 (包括粉刷層 ) 39。1q , 39。2q 分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載 短方向分配荷載： 58aq (kn/m) 長(zhǎng)方向分配荷載： 23[1 2 ( ) ( ) ]22aa aqbb?? (kn/m) 25 圖 39 雙向板示意圖 1P , 2P 分別由邊縱梁 ,中縱梁直接傳給柱的 橫載 ,它包括梁自重、樓板重、縱墻、重力荷載。 表 317： 1－ 5 層 1q 、 39。1q 、 2q 、 39。2q 、 1P 、 2P 計(jì)算過(guò)程 (表中 “ “表示乘號(hào) ) 荷載類(lèi)型 荷載組成 計(jì)算過(guò)程 合計(jì) q1 梁線(xiàn)荷載 橫墻線(xiàn)荷載 q139。 板傳來(lái) 2 (12 ()^2+()^3) q2 梁線(xiàn)荷載 橫墻線(xiàn)荷載 0 q239。 板傳來(lái) 2 5/8 p1 次梁 (橫 )自重 0 板傳來(lái) ( 5/8) 縱梁自重 縱墻自重 p2 次梁 (橫 )自重 0 板傳來(lái) (5/8)+(12()^2+()^3) 縱梁自重 縱墻自重 10 26 2 ） 活荷載作用下柱的內(nèi)力計(jì)算 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所 圖 310 各層梁上作用的活荷載 表 318： 屋面 1q 、 39。1q 、 2q 、 39。2q 、 1P 、 2P 計(jì)算過(guò)程 (表中 “ “表示乘號(hào) ) 荷載類(lèi)型 荷載組成 kn/m 合計(jì) q1 梁線(xiàn)荷載 0 橫墻線(xiàn)荷載 0 q139。 板傳來(lái) 2 (12 () 2+() 3) q2 梁線(xiàn)荷載 0 橫墻線(xiàn)荷載 0 q239。 板傳來(lái) 2 5/8 p1 次梁 (橫 )自重 0 板傳來(lái) ( 5/8) 縱梁自重 0 縱墻自重 0 p2 次梁 (橫 )自重 0 板傳來(lái) (5/8) + (12()^2+()^3) 縱梁自重 0 縱墻自重 0 27 表 319： 15 層 1q 、 39。1q 、 2q 、 39。2q 、 1P 、 2P 計(jì)算過(guò)程 (表中 “ “表示乘號(hào) ) 荷載組成 計(jì)算過(guò)程 合計(jì) q1 梁線(xiàn)荷載 0 橫墻線(xiàn)荷載 0 q139。 板傳來(lái) 2 (12 ()^2+()^3) q2 梁線(xiàn)荷載 0 橫墻線(xiàn)荷載 0 q239。 板傳來(lái) 2 5/8 p1 次梁 (橫 )自重 0 板傳來(lái) ( 5/8) 縱梁自重 0 縱墻自重 0 p2 次梁 (橫 )自重 0