【正文】 1 4 1 3 1 2 1 1 1 第 頁 27 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi) 力和側(cè)移計算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按《荷載規(guī)范》第 條計算主要承重結(jié)構(gòu)時的荷載計算： 0????? zszk ? 式中 z? — 高度 z 處的風(fēng)振系數(shù)； s? — 風(fēng)載體型系數(shù)； z? — 風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 0w— 基本風(fēng)壓 (kN/m)； 該建筑高度 H=＜ 30m，高寬比 H/B=＜ ，本建筑考慮風(fēng)壓脈動的影響；由《荷載規(guī)范》表 查得： ?s? （迎風(fēng)面）和 ??s? （背風(fēng)面）。 B 類地面類型， H/B=,可查得 ? =； 根據(jù)各樓層標(biāo)高處的 Hi 由《建筑結(jié)構(gòu) 荷載規(guī)范》 GB 50092021(以下簡稱荷載規(guī)范 )表 查取 z? ，代入上式可得各樓層標(biāo)高風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值的計算公式：0K Z S ZW u u??? 式中： KW 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值； Z? 高度 Z 處的風(fēng)振系數(shù)； Su 風(fēng)荷載體形系數(shù)； Zu 風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 0? 基本風(fēng)壓值 ㎡； Z? 的確定：由于建筑物的高度 ≤30m，故 Z? =（風(fēng)振系數(shù)）； 查《荷載規(guī)范》得 Su 值：迎風(fēng)面 Su =，背風(fēng) 面 Su =；故 Su =； 由地面粗糙度為 B 類，查表（《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》表 ） 得： 一至三層： Zu =，四至六層： Zu = 風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值： （ 1）第一至三層 ： 20 1. 0 1. 01 1. 3 0. 55 0. 72 /K Z S ZW u u KN m??? ? ? ? ? ? （ 2）第三至六層 ： 20 1. 0 1. 29 1. 3 0. 55 0. 92 /K Z S ZW u u KN m??? ? ? ? ? ? 為簡化計算，將矩形荷載轉(zhuǎn)化成集中力（ikF） （ 1）第七層： F=?（ +） = kN （ 2）第六層： F=?3/2?2= kN （ 3）第五層： F=?3/2?2= kN （ 4）第四層： F=?3/2?2= kN （ 5）第三層： F=?3/2+?3/2= kN （ 6）第二層： F=?3/2?2= kN （ 7）第一層： F=?3/2?2= kN 第 頁 28 A B C D圖 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 計算軸５所在的橫向框架，計算方法同地震作用下的框架內(nèi)力計算方法相同，具體計算過程見表 和表 。 表 層號 柱號 ηIi 1/ijDkNm??? /ni PkN? kNVi/ y biM1 ?1iM /mm μ/mm 七 A(D) B(C) 六 A(D) 32 B(C) 五 A(D) 第 頁 29 B(C) 四 A(D) B(C) 三 A(D) 85 B(C) 二 A(D) B(C) 一 A(D) B(C) 注：表中 M 量綱為 ,mkN? V量綱為 kN 。 表 風(fēng)荷載作用下梁端彎矩，剪力及柱軸力計算 層次 邊橫梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊柱 N 中柱 N 7 6 5 4 3 2 1 注： [1]M 的量綱為 kN*m,V的量綱為 kN， N 的量綱為 kN， l 的量綱為 m； [2]柱軸力中負(fù)號表示拉力。當(dāng)為左地震作 用時，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。 第 頁 30 BABA (a)框架彎矩圖 (kN m) (b)梁端剪力及柱軸力圖 (kN) 圖 、梁端剪力及柱軸力圖 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 計算單元 取 11 軸線橫向框架進(jìn)行計算，計算單元寬度為 ，故直接傳給該框架的樓面荷載在圖中 用斜線表示，計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳遞給橫向框架，作用于各節(jié)點上，由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點上還作用有集中力矩。 第 頁 31 6600 2400 66006600660010B CA D1112 圖 橫向框架計算的單元 荷載計算 q 12q 2q39。2q1q 1q39。 1qP 12P 2P 1P116600 2400 6600A B C D圖 各層梁上作用的恒載 邊跨框架梁承擔(dān)的由屋面板、樓面板傳來的荷載形式為梯形，如圖 所示，為計算簡便，按支座彎矩等效原則，將其簡化為矩形分 布。 其中， a l ? ?????????????? 第 頁 32 圖 梯形荷載等效分布圖 屋面梁上線荷載： 2 3 11 ( 1 2 ) 4. 5 0. 87 5. 9 3. 3 4. 5 21 .5q a a q? ? ? ? ? ? ? ? ?kNm 樓面梁上線荷載： 2 3 11 ( 1 2 ) 4 .5 5 .1 5 0 .8 7 3 .6 2 3 .3 4 .5 5 .1 5 2 0 .1q a a q? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?kNm 固端彎矩計算表： 表 固端彎矩計算表 邊跨框架梁 中間跨框架梁 頂層 2 2 21/ 12 21 .5 / ( 6. 6)12ql k N m mkN m? ? ? ? ??? 2 2 21/ 12 / ( )12ql k N m mk N m? ? ? ? ??? 標(biāo)準(zhǔn)層及底層 2 2 21/ 12 / ( )12ql k N m mk N m? ? ? ? ??? 2 2 21/ 12 / ( )12ql k N m mk N m? ? ? ? ??? 表 恒載內(nèi)力計算表 上柱 下柱 右梁 l 左梁 上柱 下柱 右梁 0 7 0 0 0 0 0 0 6 第 頁 33 5 4 3 2 1 0 A B 活荷載及內(nèi)力分析 （ 1） 屋面活荷載 屋面不上人時活荷載為： 2kNm 雪載為： 2kNm 邊跨 AB、 CD 框架梁承受的由屋面板、樓面板傳來的活荷載形式仍為梯形，與恒荷載一樣，為計算簡便，可按支座彎矩等效原則，將其簡化為矩形分布，得屋面梁上線荷載： 2 3 11 ( 1 2 ) 0 .8 7 0 .5 3 .3 1 .4 4q a a q? ? ? ? ? ? ?kNm 雪載作用下屋面梁 上線荷載： 2 3 12 ( 1 2 ) 0 .8 7 0 .4 0 3 .3 1 .1 5q a a q? ? ? ? ? ? ?kNm （ 2） 樓面活荷載 第 頁 34 樓面活荷載為： 2kNm 同屋面簡化方法，可得樓面梁上線荷載： 2 3 13 ( 1 2 ) 0 .8 7 2 .0 3 .3 5 .7 7q a a q? ? ? ? ? ? ?kNm （ 3） 內(nèi)力分析 框架結(jié)構(gòu)在樓、屋面活荷載作用下采用滿布荷載法，其內(nèi)力計算方法與恒荷載相同，采用力矩二次分配法，對于跨中彎矩計算結(jié)果需進(jìn)行調(diào)整， 固端彎矩計算見表 。 表 固端彎矩計算表 邊跨框架梁 中間跨框架梁 頂層（活荷載） 2 2 21/ 12 1. 44 / ( 6. 6)12ql k N m mkN m? ? ? ? ??? 0 頂層（雪載） 2 2 21/ 12 1. 15 / ( 6. 6)12ql k N m mkN m? ? ? ? ??? 0 底層及標(biāo)準(zhǔn)層 2 2 21/ 12 5. 77 / ( 6. 6)12ql k N m mkN m? ? ? ? ??? 0 第 頁 35 BA68 69329 .832 .732 .732 .732 .732 .732 .731 .033 .632 .231 .916 .16667466 67 466 465664646646729 .731 .731 .731 .731 .731 .7 31 .732 .4 30 .230 .231 .115 .65660838 .152 .435 .956 .4 圖 恒載作用下彎矩圖（單位： ） 第 頁 36 AB 圖 第 頁 37 A B4 . 08 . 07 . 77 . 88 . 38 . 18 . 18 . 18 . 18 . 18 . 18 . 71 9 . 83 . 61 9 . 31 8 . 23 . 51 9 . 61 8 . 43 . 41 8 . 73 . 42 6 . 51 8 . 73 . 41 9 . 81 8 . 73 . 61 9 . 34 . 69 . 19 . 28 . 99 . 49 . 49 . 49 . 49 . 49 . 49 . 41 0 . 21 8 . 05 . 0 ( 3 . 3 ) 5 . 2 ( 4 . 2 )4 . 4 ( 4 . 0 )5 . 0 ( 5 . 6 )7 . 9 6 . 8圖 （單位： ） 注 :括號內(nèi)為雪載作用下的值，另外由于荷載滿布，對跨中彎矩進(jìn)行調(diào)整，相乘 第 頁 38 A B 34 .0361 .2688 .4811 14 17 10 .7753 .8396 .9013 18 22 26 圖 活荷載作用下的剪力與軸力圖 框架內(nèi)力組合 框架梁內(nèi)力組合 選取軸 5 所在框架進(jìn)行內(nèi)力組合。 根據(jù)《荷載規(guī)范》第 條規(guī)定，對于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，基本組合可采用簡化規(guī)則，并按照下列組合區(qū) 最不利值確定： S= QKGK SS ? ； S= )( wkQKGK SSS ??? ； S= QKGK SS ? ； S= EKGE SS ? ； S= wKGK SS ? ； 該建筑需要進(jìn)行抗震驗算，根據(jù)《建筑抗震規(guī)范》 GB 500112021(后面簡稱《抗震規(guī)范》 )第 條規(guī)定，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震組合效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)的基本 第 頁 39 組合，應(yīng)按下式計算： G G E E h