【文章內(nèi)容簡介】 活載 =板傳活載 =樓面梁 恒載 =板傳恒載 +梁自重 =+= 活載 =板傳活載 =B— C 軸、 C— D軸、 D— E 軸同上 ?— ?軸間邊框架梁 (1) 板傳至梁上的梯形荷載等效為均布荷載，荷載的傳遞如圖 24 α=3/9=1/3 屋面板傳荷載 恒載： 23(1 2 )???? 3= 活載： 23(1 2 )???? 3=樓面板傳荷載 恒載： 23(1 2 )???? 3= 活載： 23(1 2 )???? 3= (2)?— ?軸間邊框架梁均布荷載為 14 屋面梁 恒載 =板傳荷載 +梁自重 +女兒墻荷載 =++= 活載 =板傳荷載 = 樓面梁 恒載 =梁自重 +板傳荷載 =+= 活載 =板傳荷載 = ?— ?軸間中框架梁 屋面板傳荷載 板傳至梁上的梯形等效為均布荷載，荷載的傳遞示意圖如圖 24 恒載： 23(1 2 )???? 3 2= 活載： 23(1 2 )???? 3 2= 樓面板傳荷載 恒載： 23(1 2 )???? 3 2= 活載： 23(1 2 )???? 3 2= 梁自重： ?— ?軸間中框架梁均布荷載為 屋面梁 恒載 =梁自重 +板傳荷載 =+= 活載 =板傳荷載 = 樓面梁 恒載 =梁自重 +板傳荷載 =+= 活載 =板傳荷載 = A 軸柱集中荷載計算 （ 1） 頂層柱 頂層柱恒載 =屋面縱邊框架梁所傳恒載 +玻璃幕墻自重 15 = 9+ 9= 頂層柱活載 =屋面邊框架梁所傳活載 = 9= （ 2） 標準層柱 標注層柱恒載 =樓面邊框梁所傳恒載 +玻璃幕墻自重 = 9+ 9= 柱活載 =樓面邊框梁所傳活載 = 9= （ 3） 底層柱 底層柱恒載 =樓面邊框梁所傳荷載 +玻璃幕墻自重 = 9+ 9= 柱活載 =樓面邊框架梁所傳活載 = 9= B 軸縱向集中荷載計算 （ 1) 頂層柱 頂層柱恒載 =屋面中框架梁所傳恒載 = 9= 活載 =屋面中框架梁所傳活載 = 9= (2）標準層及底層柱 柱恒載 =樓面中框架縱梁所傳恒載 = 9= 柱活載 =樓面中框架縱梁所傳活載 = 9= 由以上結(jié)果得一榀框架豎向荷載分布圖，如圖 25 16 圖 （單位： kN） 橫向風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算 風荷載標準值計算 風荷載計算公式 [2] k z s z o? ? ? ? ?? 公式（ 21） 式中： 0w —— 基本風壓， 0w = s? —— 風荷載體型系數(shù) Z? —— 風壓高度變化系數(shù) Z? —— z高度處的 風振系數(shù) 因為結(jié)構(gòu)高度 H=++ 2+=＜ 30m,且 H/B=＜ ,所以 Z? 取 。對于高寬比 H/B 不大于 4 的矩形平面建筑 取 s? =。 Z? 查荷載規(guī)范，將荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中力。表 21 所示，其中 Z 為框架節(jié)點至室外 17 地面的高度， A 為各層節(jié)點的受風面積。 本工程所在地為城市，所以地面粗糙程度為 B 類。 ? ?1 /2i i iz s z oP h h B? ? ? ? ??? 公式 (22) 表 21 風荷載計算表 圖 26 風荷載示意圖（單位： kN） 層次 s? Z? Z? (m)Z ih (m) 1ih? (m) 0w ( 2kN/m ) (kN)kw A(m2 ) wP (kN) 3 72 2 126 1 18 風荷載下的側(cè)移計算 由《高層建筑結(jié)構(gòu)設計》表 的公式計算 表 22 橫向第二、三層 D 值計算 構(gòu)件名稱 ci iiiik 2 4321 ???? kk?? 2c? ）（ N /mh i12D 2 cc K?? A 柱 3098 B、 C、 D、 E 柱 5657 F 柱 3098 表 23 橫向底層 D 值得計算 構(gòu)件名稱 12k ciii?? +k= 2c k? ? ）（ N /mh i12D 2 cc K?? A 柱 4632 B、 C、 D、 E 柱 5730 F 柱 4632 水平荷載下的框架層間位移可按下式計算 ijj D/VΔU ?? j 公式 (23) jV ―第 j 層的總剪力 ijD? ―第 j 層所有柱的抗側(cè)移剛度之和 jU? ―第 j層的層間側(cè)移 柱的側(cè)移剛度 2cc hi12D ??， 公式（ 24） 19 c? ―柱側(cè)移剛度修正系數(shù) 表 24 風荷載作用下框架側(cè)移計算 層數(shù) jw （ kN） jV （ kN） ijD? ）（ mjΔU jΔU /h 3 28824 1/4667 2 28824 1/1615 1 32184 1/1193 風荷載下的 側(cè)移驗算：對于框架 結(jié)構(gòu)，樓層間最大位移與層高之比的限值為5501][ e ?? ， 由 本框架結(jié)構(gòu)的層間側(cè)移與層高之比的最大值滿足 3101 . 8 1 855011 1 9 31 ????的要求，則框架抗側(cè)移剛度滿足要求。 地震荷載計算 本工程為鋼框架結(jié)構(gòu)，地處成都市市區(qū)，抗震設防烈度為 7度，場地類別為Ⅲ類，設計抗震分組為第三組。 結(jié)構(gòu)等效荷載 =恒載 +活載 重力荷載代表值 （ 1）頂層結(jié)構(gòu)重力荷載代表值 女兒墻自重 =1kN/m2 （ 452+302)=45kN 屋面板自重 =4530=6507kN 屋面梁 ZL1=30= ZL2=30= 雪荷載 =（ 452+302)=15kN 活荷載 =（ 452+302)=75kN 外墻 =（ 452+302)=315kN 第三層取一半柱自重 == 20 頂層結(jié)構(gòu)等效重力荷載 =45+6507+++15+315++75= (2)第二層結(jié)構(gòu)重力荷載代表值 樓面板自重 =4530=5697kN 樓面梁 ZL1= ZL2= 柱自重 =362= 外墻 =（ 452+302） =630kN 活載 =4530=3375kN 第二層結(jié)構(gòu)等效重力荷載 =5697++++630+3375= (3)底層重力荷載代表值 樓面板自重 =4530=5697kN 樓面梁 ZL1= ZL2= 柱自重 =36+= 外墻 =（ +)(452+302)=675kN 活載 =4530=3375kN 底層結(jié)構(gòu)等效重力荷載 =5697++++675+3375= 表 25 重力荷載代表值 層數(shù) 3 2 1 iG （ kN） 橫向框架結(jié)構(gòu)自振周期 按頂點位移法計算框架基本自振周期 [3] nT uT ?? 公式（ 25） 按彈性靜力方法計算所得到的頂層側(cè)移，計算見表 26 21 表 26 橫向框架頂點位移計算 層數(shù) )(KNGi ? )(KNGi 6??? DDi 層間相對位移 ?? )(/ mDG iii? )(mi? 3 172944 2 172944 1 193104 由以上得： T1= = 橫向框架水平地震作用計算 本建筑設計高度不超過 40 米，故可用底部剪力法進行計算，結(jié)構(gòu)抗震設防烈度為7 度，結(jié)構(gòu)阻尼比為 ，特征周期 ?gT ， ?? ，設計基本地震加速度為。 結(jié)構(gòu)等效重力荷載，多質(zhì)點體系 ? ?? ieq GG = T1Tg= 所以α =? 2 max? 當結(jié)構(gòu)阻尼比不等于 時 max? 應乘以調(diào)整系數(shù) ? ??? ?????? ??? a x22 ?? ???? 結(jié)構(gòu)總水平地震作用等效的底部剪力標準值 KNGF eqEk ???? ? 22 由于 T1,不考慮頂部附加地震作用 各層水平地震作用標準值計算 底層 KNHG FHGF jj Ek 0 5 2 5 4 ????? ? 第二層 KNHG FHGF jj Ek ?? ? 第三層 KNHG FHGF jj Ek 49333 ?? ? 各樓層間剪力 V3=F3= V2=F2+F3=+= V1=F1+F2+F3=++= 表 27 橫向框架各層地震作用及樓層地震剪力 層數(shù) )(mhi )(mHi )(KNGi )( mKNHG ii ? ? jj ii HGHG )(KNFi )(KNVi 3 2 1 各樓層地震剪力最小取值驗算，基本周期 ，位于 7 度區(qū)，剪力系數(shù)取值 ，滿足 ???nj ji GV 1? 23 表 28 剪力調(diào)整 層數(shù) )(KNVi )(KNGi ??nj j KNG1 )(? 3 2 1 橫向框架側(cè)移計算 根據(jù)框架的水平位移一般分為兩部分，一是由框架彎曲變形產(chǎn)生的位移，另一個是柱子軸向變形產(chǎn)生的位移，由框架頂端為兩者之和，可由 D 值法求得 表 29 層間位移計算 層數(shù) )(KNVi )/( mKNDi 層間位移 )(mDVii ）（ mih ? 500H 3 172944 1/6462 2 172944 1/2958 1 193104 1/2652 層間彈性轉(zhuǎn)角均滿足 ? ? 3001?? ??i ，層間位移都小于 500H ，所以滿足要求。 內(nèi)力計算 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力計算 求得框架第 i層的層間剪力 iV 后， i 層 j柱分配到的剪力 jVi 以及柱上、下端 的彎矩 24 iujM 和 bijM 分別按下列各式計算 ?? ijijiij D/DVV 公式（ 26） h）y(1VM j iuij ?? 公式（ 27） hyVM ijij ??b 公式（ 28） 321 yyyy ???? ny 公式（ 29） 式中： ijD —— i 層 j 柱的側(cè)移剛度 h —— 該層柱的計算高度 ny —— 框架柱的標準反彎點高度比 y—— 框架柱反彎點高度比 1y —— 上、下層梁線剛度變化時的反彎點高度比的修正值 32 yy、 —— 上下層層高變