【正文】 表 34 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算 層次 Gi（ KN） VGi（ KN） Σ Di Δ uI(MM) uI(MM) 6 59634 5 59634 4 59634 3 59634 2 59634 1 35216 B、結(jié)構(gòu)基本自振周期： T1=**=。 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)高度不超過 40M，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值即底部剪力 FEK: FEK= α 1Geq 式中 α 1相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值。 GEQ結(jié)構(gòu)等效重力荷載，單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取重力荷載代表值，多質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值的85%。 Geq= Gi=*=。 由抗震設(shè)防烈度為 07 ，由抗震規(guī)范查得水平地震影響系數(shù)為 α max=, 由第二組別、Ⅱ類場(chǎng)地查得特征周期值 Tg= α 1=（ Tg/T1） max= ()*= 故 FEK= α 1Geq=*=。 因?yàn)?T1= Tg=*=,所以不需要考慮頂部附加水平地震作用。 則質(zhì)點(diǎn) i的水平地震作用 Fi為 : Fi= HiGiFEK/Σ HjGj 式中 Gi、 Gi分別為集中于質(zhì)點(diǎn) i、 j的重力荷載代表值。 Hi、 Hj分別為質(zhì)點(diǎn) i、 j的計(jì)算高度。則橫向水平地震作用及樓層地震剪力 :見表 35。 表 35 橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表 層次 Hi（ M） Gi（ M） HiGi(KN M) Fi(KN) Vi(KN) 6 5 4 3 2 1 三、地震荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖詳見圖 。 28 2 、 5 風(fēng)荷載計(jì)算 一、風(fēng)荷載計(jì)算： 基本參數(shù)： 垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 WK，當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)： WK=β Zμ Sμ ZW0 WK風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值（ KN/M2）。 β Z高度 Z 處的風(fēng)振系數(shù)。 uS風(fēng)振體型系數(shù)。 uZ風(fēng)壓高度變化系數(shù)。 W0基本風(fēng)壓（ KN/M2）。 A、基本風(fēng)壓 W0按規(guī)范給出的 50 年一遇的風(fēng)壓采用，徐州地區(qū)為 ，地面粗糙度為 C類，為有密集建筑群的城市市區(qū)。 B、《荷載規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于高度大于 30M 且高寬比大于 的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振 系數(shù)β Z來考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本設(shè)計(jì)房屋高度 H=30M 且 H/B=, 故該房屋不需要考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響，β Z取 。 C、由《荷載規(guī)范》查得風(fēng)振體型系數(shù)為： uS=。 D、風(fēng)壓高度變化系數(shù) uZ由《荷載規(guī)范》根據(jù)各層高用插入法求得。 風(fēng)荷載計(jì)算： 將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，如下表。其中， A 為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積，取上層的一半和下層的一半之和，頂層取到女兒墻頂，底層只取到下層的一半。注意底層的計(jì)算高度應(yīng)從室外地 面開始取。 A、頂層： A=（ 1+） *=。 B、中間層： A=*=。 C、底層： A=（ +） *。 表 36 風(fēng)荷載計(jì)算 層次 β Z μ S Z（ M） μ Z W0 （ KN/M2） A（ M2） PW（ KN） V（ KN） 6 5 4 3 2 1 29 二、風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖詳見圖 。 30 第三章 內(nèi)力計(jì)算 1 計(jì)算梁、柱的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度 一、本設(shè)計(jì)采用分層法計(jì)算： 分層法的兩個(gè)基本假定： A、在豎向荷載作用下，可忽略框架的側(cè)移。 B、每層梁上荷載對(duì)其它層梁的影響不計(jì)。 在上述假定下多層框架在豎向荷載作用下可分層計(jì)算。分層后作為若干個(gè)彼此互不關(guān)連的 ,且柱端為完全固定的單層框架計(jì)算。具體分層計(jì)算結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖詳見圖 。 31 由于上層各柱的柱端實(shí)際為彈性固定，為了減少分層計(jì)算中的誤差除底層柱外的其它各柱 的剛度應(yīng)乘 的折減系數(shù)。 分層計(jì)算時(shí)柱支座處的柱端彎矩為橫梁處的柱端彎矩的 1/3， 當(dāng)柱支座處實(shí)際為完全固定（如底層）時(shí) ,則為梁處柱端彎矩的 1/2。 二、分配系數(shù)的計(jì)算： 考慮到框架的對(duì)稱性，取半框架計(jì)算。 由于上層各柱的柱端實(shí)際為彈性固定，為了減少分層計(jì)算中的誤差，除底層柱外的其他切斷的橫梁剛度為原來的一半，分配系數(shù)按與節(jié)點(diǎn)連接的各桿件的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度比值計(jì)算。 頂層梁的節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)： ubA6=4*(4*+4**)=。 ubB6 左 =4*[4*(+)+4**]=。 ubB6 右 =4*[4*(+)+4**]=。 頂層柱節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù) uzA6=4** /(4*+4**)=。 uzB6=4**[4*(+)+4**]=。 中間層梁的節(jié)點(diǎn)分配系數(shù) :（ 25層的相同） ubA=4*(4*+2*4**)=。 ubB 左 =4*[4*(+)+2*4**]=。 ubB 右 =4*[4*(+)+2*4**]=。 中間層柱的節(jié)點(diǎn)分配系數(shù) : uzA=4**(4*+2*4**)= uzB=4**[4*(+)+2*4**]= 底層梁的節(jié)點(diǎn)分配系數(shù) : ubA1=4*[4*+4*(+)*]=。 ubB1 左 =4*[4*(+)+4*(+)*]=。 ubB1 右 =4*[4*(+)+4*(+)*]=。 底層柱的節(jié)點(diǎn)分配系數(shù) : uzA1 上 =4*[4*+4*(+)*]=。 uzA1 下 =4*[4*+4*(+)*]=。 uzB1 上 =[(+)+(+)*]=。 uzB1 下 =[ (+)+(+)*]=。 32 恒載作用下的內(nèi)力分析 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用彎矩二次分配法。用彎矩二次分配法并可利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算。 梁上分布荷載由矩形和梯形倆部分組成，在求固端彎矩時(shí)可直接根據(jù)圖示荷載計(jì)算，也可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載，等效均布荷載的計(jì)算公式如圖 。 33 一、頂層梯形荷載化為等效均布荷載： g 邊 =g6AB1+(12a2+a3)g6AB2=+(12*+)*=。 g 中 =g6SC1+5g6SC2/8=+5*。 則頂層各桿的固端彎矩為： AB跨：兩端均為固定支座 MAB=MBA= g 邊 l 邊 2/12=** M。 BC跨：一端為固定支座 ，一端為滑動(dòng)支座 MBC= g 中 l 中 2/3=** M。 MCB= g 中 l 中 2/6=** M。 二、其余層梯形荷載化為等效均布荷載： g 邊 =gAB1+(12a2+a3)gAB2=+(12*+)*=。 g 中=gSC1+5gSCC/8=+5*。 AB跨：兩端均為固 定支座 MAB=MBA= g 邊 l 邊 2/12=** M。 BC跨：一端為固定支座，一端為滑動(dòng)支座 MBC= g 中 l 中 2/3=** M。 MCB= g 中 l 中 2/6=** M。 三、彎矩二次分配： 表 41 恒載作用下的框架的二次分配法 (KN M) 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 34 四、恒載作用下框架彎矩圖： 見圖 。 35 五、恒載作用下梁的剪力以及柱的軸力、剪力計(jì)算： 梁端剪力由兩部分組成： A、荷載引起的剪力，計(jì)算公式為： VA=VB=(q1l1/2)+ q2l1(1a)/2 q q分別為矩形和梯形荷載 VB=VC=(q1‘ l2/2)+（ q2‘ l2/4） q1‘ 、 q2‘ 、分別為矩形和梯形荷載 B、彎矩引起的剪力，計(jì)算原理是桿件彎矩平衡，即： AB跨： VA=VB=(MAB+MBA)/l BC跨 : 因?yàn)?BC 跨倆端彎矩相等，故 VB=VC=0 柱的軸力計(jì)算： 頂層柱頂軸力由節(jié)點(diǎn)剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到，柱底軸力為頂軸力加上柱的自重。其余層軸力計(jì)算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。 注： N底＝ N頂＋柱自重。 柱的剪力計(jì)算： 柱的剪力： V=（ M 上 +M 下 ） /l 式中 : M 上 、 M 下 分別為經(jīng)彎矩分配后柱的上、下端彎矩。 l為柱長(zhǎng)度。 恒載作用下梁端剪力及柱軸力：見表 42 表 42 恒載作用下梁端剪力及柱軸力 (KN) 層次 荷載引起剪力 彎矩引起剪力 總剪力 柱軸力 AB跨 BC跨 AB 跨 BC跨 AB跨 BC跨 A柱 B 柱 VA=VB VB=VC VA=VB VB=VC VA VB VB=VC N頂 N 頂 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 恒載作用下梁柱軸力圖（ KN）：見圖 。 36 恒載作用下梁柱剪力圖（ KN）：見圖 。 37 活載作用下的內(nèi)力分析 當(dāng)活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力遠(yuǎn)小于恒荷載及水平力所產(chǎn)生的內(nèi)力時(shí)，可不考慮活 荷載的不利布置，而把活荷載同時(shí)作用于所有的框架梁上，這樣求得的內(nèi) 力在支座處與按最不利荷載位置法求得內(nèi)力極為相近，可直接進(jìn)行內(nèi)力組 合。但求得的梁的跨中彎矩卻比最不利荷載位置法的計(jì)算結(jié)果要小，因此對(duì)梁跨中彎矩應(yīng)乘以 ～ 的系數(shù)予以增大。 梁上分布荷載為梯形荷載，根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載。 一、活載作用下 ，頂層梯形荷載化為等效均布荷載： P 邊 = (12a2+a3)P6AB= (12*+)*=。 P 中 = 5P6BC/8=5*。 用彎矩二次分配法并可利用結(jié)構(gòu)對(duì)稱性取二分之一結(jié)構(gòu)計(jì)算。 AB跨：兩端均為固定支座 MAB=MBA= P 邊 l 邊 2/12=** M。 BC跨：一端為固定支座，一端為滑動(dòng)支座 MBC= P 中 l 中 2/3=** M。 MCB= P 中 l 中 2/6=** M。 二、活載作用下 ,其余層梯形荷載化為等效均布荷載： P 邊 =(12a2+a3)PAB=(12*+)*=。 P 中 =5PSC/8=5*。 AB跨：兩端均為固定支座 MAB=MBA= P 邊 l 邊 2/12=** M。 BC跨：一端為固定支座，一端為滑動(dòng)支座 MBC= P 中 l 中 2/3=** M。