【導(dǎo)讀】畢業(yè)設(shè)計（論文）。橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)和側(cè)移內(nèi)力計算................23

　　

【正文】 bM l bV 邊柱 N 中柱 N 12 6 3 0 11 6 3 10 6 3 9 6 3 8 6 3 7 6 3 6 6 3 5 6 3 4 6 3 3 11 6 3 2 6 3 1 6 3 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 28 表 217 各層柱端彎矩及剪力計算 層次 ih /m iV /KN ?ijD /（ N/mm） 邊柱 中柱 1iD 1iV K y b1iM uiM1 2iD 2iV K y biM2 uiM2 12 3.3 4 1367600 31911 0.25 4 0.15 0.12 0.7 46889 0.36 2 0.28 0.33 0.86 11 3.3 3 1367600 31911 0.78 4 0.28 0.61 1.75 46889 1.14 2 0.35 1.24 2.3 10 3.3 4 1367600 31911 1.26 4 0.33 1.38 3.63 46889 1.85 2 0.40 2.44 3.66 9 1367600 31911 1.63 4 0.38 2.06 3.36 46889 2.40 2 0.43 3.39 4.5 8 1367600 31911 2.05 4 0.40 2.72 4.08 46889 3.01 2 0.45 4.46 5.45 7 1367600 31911 2.44 4 0.43 3.49 4.63 46889 3.59 2 0.45 5.3 6.48 6 1367600 31911 2.81 4 0.43 4.02 5.32 46889 4.13 2 0.45 6.1 7.46 5 1367600 31911 3.15 4 0.45 4.71 5.75 46889 4.63 2 0.45 6.85 8.37 4 1367600 31911 3.48 4 0.45 5.21 6.37 46889 5.12 2 0.50 8.415 8.415 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 29 注：表中 M量綱為 kN m， V量綱為 kN。3 1367600 31911 3.74 4 0.50 6.22 6.22 46889 5.50 2 0.50 9.04 9.04 2 1367600 31911 4.00 4 0.63 8.38 4.52 46889 5.88 2 0.53 10.25 9.09 1 1834038 49804 5.36 4 0.80 11.46 2.86 51182 5.51 2 0.70 13.68 5.86 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 30 a） 框架彎矩圖 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 31 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 32 b) 梁端剪力及柱軸力圖 圖 26 橫向框架在水平風(fēng)荷載作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力圖 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力計算 橫向框架內(nèi)力計算 1．計算單元 取 ④ 軸線橫向框架進(jìn)行計算，計算單元寬度為 ，如圖 27 所示。由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計算單元范 圍內(nèi)的其余樓面則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于某些縱向梁框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架上還有集中力矩。 圖 橫向框架計算單元 2．荷載計算 （ 1）恒載計算 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 33 在圖 28 中， 1q 和 1q? 代表橫梁自重，為均布荷載形式。 圖 28 各層梁上作用的 恒載 對于第 12 層， 1q =， 1q? =2q 和 2q? 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖 29 所示的幾何關(guān)系可得： 2q = =? = 3=1P 、 2P 分別為由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重，樓板重和女兒墻等的重力荷載，計算如下： 1P =〔（ 1/2 ） 2+1/2（ ＋ ） 〕 ＋ ＋ 6/2＋ = 2P =〔（ 1/2） 2＋ 1/2（ +） +1/2（ ＋ 3） 2〕 ＋ ＋ 6/2= 集中力矩： 1M = 11Pe = （ ） /2= m ； 2M = 0 對 2 ~11 層， 1q 包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其它荷載計算方法 同第 12 層，結(jié)果為： 1q =+（ ） =? = kN/m 2q = =? = 3=1P =〔（ 1/2） 2+1/2（ +6） 〕 ＋ ＋ 6/2＋ （（ ） 2 ） + 2= 2P =〔（ 1/2） 2+1/2（ 6+3） +（ 3+） /2 2〕 ＋ ＋ ＋ （ － ） = 集中力矩： 1M = 11Pe =（ ） /2=?m； 2M =0 對 1 層： 1q =+（ ） =? =東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 34 2q =? =1P =〔（ 1/2 ） 2+1/2（ +6） 〕 ＋ ＋ 6/2+ [（ ） 2 3]+ 3 2= 2P =〔（ 1/2） 2+1/2 (+6) +(3＋ )/2 2〕 ＋ ＋ ＋ (－ ） = 集中力矩： 1M = 11Pe = ()/2=?m； 2M =0kN?m （ 2）活荷載計算 活荷載作用在各層框架梁 上的荷載分布如圖 29 所示。 圖 29 各層梁上作用的活載 對于第 12 層 2q = 2=? =3 2=6 KN/m 1P =〔（ 1/2） 2+（ 3+6） /2 〕 = 2P =〔（ 1/2） 2＋（ 3+6） /2 +1/2（ +3） 2 〕= 集中力矩： 1M = 11Pe =（ ） /2=?m 2M =0kN?m 同理，在屋面雪荷載作用下： 2q = = /m 2q? =3 = kN /m 1P =〔（ 1/2 ） 2+9/2 〕 = 2P =〔（ 1/2） 2＋ 9/2 +1/2（ +3） 2 〕 = 1M =（ ） /2= KN?m 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 35 2M =0kN?m 對于 1~11 層： 2q = 2= kN/m 2q? =3 2=6kN/m 1P =； 2P = kN 1M =（ ） /2= KN?m 2M =0 kN?m 將以上結(jié)果匯總，見表 219 和表 220。 表 219 橫向框架橫載匯總表 層 次 1q /(kN/m) 1q? /(kN/m) 2q /(kN/m) 2q? /(kN/m) 1P /kN 2P /kN 1M /（ kN?m） 12 5 6 5 4 2~11 6 4 1 7 表 220 橫向框架活載匯總表 層 次 2q /（ kN/m） 2q? /（ kN/m） 1P /kN 2P /kN 1M /（ kN?m） 12 （ ） 6（ ） （ ） （ ） （ ） 1~11 6 注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。 3． 內(nèi)力計算 梁端，柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算。由于結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故計算時采用半榀框架。彎矩計算過程如圖 ，所得彎矩圖如圖 。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載 引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到。計算柱底軸力還需考慮柱的自重，如表 221 和表 222所列． 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 36 a）恒載作用下 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 37 b）活載作用下 圖 210 橫 向 框 架 彎 矩 二 次 分 配 法 （ M 單 位 ： kN ? m ）東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 38 a）恒載作用下 b）活載（屋 面雪荷載）作用下 圖 211 豎向荷載作用下框架彎矩圖（ M單位： kN? m） 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 39 表 221 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 軸柱 B軸柱 VA=VB VB=VC VA=VB VB=VC VA VB VB= VC N 頂 N底 N頂 N底 12 0 11 0 10 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1873..2 1 0 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 40 表 222 活載作用下梁端剪力及柱軸力圖（ kN） 注：表中括號內(nèi)數(shù)值為屋面作用雪荷載（ ㎡），其它樓面作用活荷載（ ㎡）對應(yīng)的內(nèi)力。 V以向上為正。 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 軸柱 B軸柱 VA=VB VB=VC VA=VB VB=VC VA VB VB= VC N頂 =N底 N頂 =N 底 12 9 0 9 11 9 0 9 10 9 0 9 9 9 0 9 8 9 0 9 7 9 0 9 6 9 0 9. 5 9 0 9 276 4 9 0 9 3 9 0 9 2 9 0 9 1 9 0 9 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 41 橫向框架內(nèi)力組合 1．結(jié)構(gòu)抗震等級 〔 6〕 結(jié)構(gòu)的抗震等級可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素確定。查《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》可知，本工程的框架為二級抗震等級。 2．框架梁內(nèi)力組合 對結(jié)構(gòu)設(shè)計不起控制作用的內(nèi)力組合不予考慮。各層梁的內(nèi)力組