【導(dǎo)讀】確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖.........

　　

【正文】 7 ) 3 1 .8 1 .8 0 .1 2 2 .1 0 .9 0 .1 2 2 0 .55 1 .0 ( 8 .4 0 .6 ) ( 0 .2 4 8 2 0 .0 2 1 7 )4 7 6 .2 KN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ④ 活荷載統(tǒng)計(jì) 屋面活荷載 9 .2 4 4 2 .2 4 2 .0 7 8 0 .6 KN? ? ? 樓面活荷載 2 . 5 6 . 3 6 4 0 . 8 3 . 5 2 . 1 6 4 2 9 6 6 . 2KN? ? ? ? ? ? 經(jīng)統(tǒng)計(jì) 1 2 3 4 5 623 72 .6G G G G G G K N? ? ? ? ? ?， 7 ? （ 2）柱抗側(cè)移剛度 D 值得計(jì)算 梁柱線剛度計(jì)算見表 ， D 值計(jì)算見表 。 表 梁柱線剛度計(jì)算 構(gòu) 件 截 面 跨 度 2( / )E KN m 4()bIm ( . )bi KNm 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 梁 ? ?710 10? 23400 ? ?710 10? 15718 ` 柱 ? ?710 10? 97500 ?710 10? 69920 （ 3）自振周期計(jì)算 基本自振周期采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 22331 3 32 6 . 6 20 . 2 5 0 . 5 3 1 0 0 . 2 5 0 . 5 3 1 0 0 . 4 3 19HTsB??? ? ? ? ? ? ? ? （ 4）計(jì)算底部剪力 經(jīng)判別場(chǎng)地類別為 II 類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，得 ? 。本建筑按多遇地震 6 度設(shè)防設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)地震基本加速度為 ，水平地震影響最大系數(shù)最大值max ? ? 。 表 梁柱 D 值計(jì)算 線剛度 K 2 bciK i? ? （ 一 般 層 ） =2KK? ? 212( / )cjiDhKN m?? bciK i? ? （ 底 層 ） = 2 KK? ?? 27層 K 軸線柱 23400 2 2? ?? 4 07 12 4 ?? 9669 J 軸線柱 ( 2 3 4 0 0 1 5 7 1 8 ) 20 .4 0 1 29 7 5 0 0 2?? ?? ?? 15085 H 軸線柱 15 71 8 2 50 0 2? ?? ?? 6735 1層 K 軸線柱 23400 ? ? ?? 11996 J 軸線柱 2 3 4 0 0 1 5 7 1 80 .5 5 9 569920? ? ? ?? 13781 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 H 軸線柱 15718 ? ? ?? 10871 因?yàn)?1 5ggT T T?? ，查地震影響系數(shù)曲線得地震影響系數(shù) max1gTT?????????。 所以 0. 9 0. 9m a x1 TT???? ??? ? ? ??? ?????? 總橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： 1 0 . 0 6 6 0 . 8 5 ( 6 2 3 7 2 . 6 2 2 7 9 . 8 ) 9 2 6 . 5E K e qF G K N??? ? ? ? ? ? ? （ 5）計(jì)算橫向地震作用 本工程條件符合底部剪力法，橫向水平地震作用計(jì)算步驟如下： 因 1 0 . 4 3 1 1 . 4 0 . 4 9 , 0gnT s T s ?? ? ? ?所 以 。 水平地震作用計(jì)算公式 ：1iii EKnjjjGHFFGH?? ? 每一層的水平地震作用見表 ，應(yīng)將地震作用按柱剛度轉(zhuǎn)化到計(jì)算單元的那一榀框架上（ ⑦ 軸線框架），轉(zhuǎn)化后地震作用下框架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 所示。 表 水平地震作用計(jì)算 層數(shù) ()iHm ()iGKN ( . )iiHG KN m 1iinjjjHGGH?? iF 7 6 5 4 3 2 1 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 ∑ 1 框架側(cè)移計(jì)算 層間彈性轉(zhuǎn)角驗(yàn)算過(guò)程見表 。經(jīng)驗(yàn)算，層間彈性相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角 ? ? 1500ee??? ?，說(shuō)明所選框架柱數(shù)量及截面滿足工程要求。 圖 水平地震作用下框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 表 層間彈性相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角驗(yàn)算 層 數(shù) iV iD? eu? ih e? 7 188934 1/3273 6 188934 1/1636 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 5 188934 1/1200 4 188934 1/973 3 188934 1/837 2 188934 1/766 1 219888 1/1195 內(nèi)力分析 總的來(lái)說(shuō)，作用于框架上的荷載分為兩大類，即水平作用和豎向作用。 此例中，假設(shè)在豎向荷載作用下，忽略框架的側(cè)移，忽略本層上的荷載對(duì)其他各層梁內(nèi)力的影響 。水平作用考慮框架節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，采用 D 值法分析。各種作用下的內(nèi)力計(jì)算分述如下： 恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 （ 1）固端彎矩計(jì)算 根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形荷載及三角形分布荷載化為等效均布荷載。 ① 頂層 1 4 .2= 0 .5 = 0 .3 3 66 .2 5? ? 237 7 1 1 1 7 2( 1 2 )3 . 4 7 ( 1 2 0 . 3 3 6 0 . 3 3 6 ) 2 1 2 0 . 5 2 /J K J K J Kg g g K N m??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 7 7 1 7 2552 . 0 8 1 2 9 . 5 8 /88H J H J H Jg g g K N m? ? ? ? ? ? ② 其他層 231 1 1 223( 1 2 )1 1 . 2 7 ( 1 2 0 . 3 3 6 0 . 3 3 6 ) 1 8 . 2 7 2 6 . 1 1 /J K J K J Kg g g K N m??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 12552 . 0 8 1 0 . 4 4 8 . 6 1 /88H J H J H Jg g g K N m? ? ? ? ? ? （ 2）節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)計(jì)算 （以頂層 K 節(jié)點(diǎn)為例） 77 4 1 .4 0 .3 24 1 .4 4 3 .0KJ? ???? ? ? 76 4 3 .0 0 .6 84 1 .4 4 3 .0KK? ???? ? ? （ 3）計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 利用分層法計(jì)算各節(jié)點(diǎn)彎矩如圖 、 、 所示。 圖 頂層計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖 標(biāo)準(zhǔn)層計(jì)算簡(jiǎn)圖 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 底層計(jì)算簡(jiǎn)圖 （ 4）畫內(nèi)力圖 將以上三圖計(jì)算結(jié)果疊加，得到最后彎矩圖，但節(jié)點(diǎn)彎矩不是平衡的。可將節(jié)點(diǎn)彎矩再一次進(jìn)行分配， 經(jīng)過(guò)調(diào)幅（調(diào)幅系數(shù)取 ）后 的最終彎矩圖如圖 所示。 桿件彎矩求出后，按力的平衡可求出剪力和軸力如圖 和 所示。 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 樓面活荷載具有隨機(jī)性，因此計(jì)算內(nèi)力時(shí)應(yīng)該分析活荷載在不同位置作用下框架的內(nèi)力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合得出活荷載最不利位置下框架各桿件的內(nèi)力。在這里，樓面活荷載不大（小于等于 ）的情況下采用滿布的方法，從而使計(jì)算過(guò)程得以簡(jiǎn)化，同時(shí)也能滿足工程 精度要求。 （ 1）固端彎矩計(jì)算 根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形荷載及三角形分布荷載化為等效均布荷載。 ① 頂層 1 4 .2= 0 .5 = 0 .3 3 66 .2 5? ? 237 1 1 7 1( 1 2 )( 1 2 0 . 3 3 6 0 . 3 3 6 ) 8 . 4 6 . 8 2 /J K J Kpp K N m??? ? ?? ? ? ? ? ?7 7 155 4 . 8 3 . 0 0 /88H J H Jp g K N m? ? ? ? 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 圖 恒載作用下彎矩圖（括號(hào)內(nèi)為調(diào)幅后彎矩值） 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 圖 恒載作用下剪力圖 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 圖 恒載作用下軸力圖 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 ② 其他層 231 1 123( 1 2 )( 1 2 0 . 3 3 6 0 . 3 3 6 ) 1 0 . 5 8 . 5 3 /J K J Kpp K N m??? ? ?? ? ? ? ? ? 155 8 . 4 5 . 2 5 /88H J H Jp p K N m? ? ? ? （ 2）計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩 利用分層法計(jì)算各節(jié)點(diǎn)彎矩如圖 、 、 所示。 圖 頂層計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖 標(biāo)準(zhǔn)層計(jì)算簡(jiǎn)圖 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 圖 底層計(jì)算簡(jiǎn)圖 （ 3）畫內(nèi)力圖 將以上三圖計(jì)算結(jié)果疊加，得到最后彎矩圖，但節(jié)點(diǎn)彎矩不是平衡的?？蓪⒐?jié)點(diǎn)彎矩再一次進(jìn)行分配，經(jīng)過(guò)調(diào)幅（調(diào)幅系數(shù)取 ）后的最終彎矩圖如圖 所示。桿件彎矩求出后，按力的平衡可求出剪力和軸力如圖 和 所示。 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 ① 計(jì)算每根柱分配的剪力 在表 中已經(jīng)計(jì)算出各柱的 D 值，故可列表計(jì)算其層間剪力及各柱分配的剪力如表 所示。 ② 計(jì)算反彎點(diǎn)高度比 計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見表 。 ③ 風(fēng)荷載內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見表 。 ④ 畫內(nèi)力圖 風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力如圖 、 、 所示。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 圖 活荷載作用下彎矩圖（括號(hào)內(nèi)為調(diào)幅后彎矩值） 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 圖 活荷載作用下剪力圖 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 圖 活荷載作用下軸力圖 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 表 風(fēng)荷載作用下柱分配的剪力 層數(shù) 層剪力 K 軸線柱剪力 J 軸線柱剪力 H 軸線柱剪力 7 7 9669 9 .4 2 .8 931489KV ? ? ? 7 15085 9 .4 4 .5 031489JV ? ? ? 7 6735 9 .4 2 .0 131489HV ? ? ? 6 6 9669 1 9 .9 9 6 .1 531489KV ? ? ? 6 15085 1 9 .9 9 9 .5 831489JV ? ? ? 6 6735 1 9 .9 9 4 .2 631489HV ? ? ? 5 5 9669 2 9 .7 6 9 .1 431489KV ? ? ? 5 15085 2 9 .7 6 1 4 .2 631489JV ? ? ? 5 6735 2 9 .7 6 6 .3 631489HV ? ? ? 4 4 9669 3 8 .7 0 1 1 .8 831489KV ? ? ? 4 15085 3 8 .7 1 8 .5 431489JV ? ? ? 4 6735 3 8 .7 0 8 .2 831489HV ? ? ? 3 3 9669 4 7 .6 4 1 4 .6 331489KV ? ? ? 3 15085 4 7 .6 4 2 2 .8 231489JV ? ? ? 3 6735 4 7 .6 4 1 0 .1 931489HV ? ? ? 2 2 9669 5 6 .5 8 1 7 .3 731489KV ? ? ? 2 15085 5 6 .5 8 2 7 .1 031489JV ? ? ? 2 6735 5 6 .5 8 1 2 .1 131489HV ? ? ? 1 1 11996 6 6 .0 8 2 1 .6 336648KV ? ? ? 7 13781 6 6 .0 8 2 4 .8 536648JV ? ? ? 1 10871 6 6 .0 8 1 9 .6 036648HV ? ? ? 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 表 風(fēng)荷載作用下柱反彎點(diǎn)高度比 層數(shù) K 軸線柱 J 軸線柱 H 軸線柱 7 （ n=7,j=7） 01 2 30, 0Kyy y yyy??? ? ??? 01 2 300. 40 12