【正文】 水平地震作用下框架內(nèi)力計算框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算： 321nyy??注： n 框架柱的標準反彎點高度比． 為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值．、y 3 為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值．． 2，二層柱需考慮修正值 y1 和y 3，其它柱無修正．下面以⑦軸線橫向框架內(nèi)力的計算為例表64 柱端彎矩及剪力計算（邊柱）邊 柱Di1 Vi1 y Mib1 Miu1Hi（m）Vi（kN）ΣD i（N/mm）（N/mm） （kN）K （m） （kNm）（kNm） 637556 17808 637556 17808 637556 17808 637556 17808 637556 17808 632232 177660 表65 各層柱端彎矩及剪力計算（中柱）中柱Di2 Vi2 y Mib1 Miu1Hi（m） Vi（ kN）ΣDi（N/mm） （N/mm） （kN ）K （m）（kNm） （ kNm） 637556 23613 637556 23613 637556 23613 637556 23613 98 98 637556 23613 632232 23416 梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計算： 1,()ll bubbijijlriMM??無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文261,()rrbubbijijliMM??2bbVl()nlribkiNV???， 表示節(jié)點左右梁的線剛度， ， 表示節(jié)點左右梁的彎矩， 為lbir lMr iN柱在第i層的軸力，受壓為正 `bM`bMbV bV圖63 梁端彎矩，剪力計算簡圖LbMrbM1,bijM?uijMLbirbi圖64 梁端彎矩，剪力計算簡圖以第5 層例：邊梁M lb = Mus= mM rb =(+4)=m走道梁M lb = Mrb =? = kNmVb =( Mlb+M rb )/ l=( +)/6= kN邊柱N =中柱N = ? = ? kN具體計算過程見下表江蘇王子紙業(yè)辦公樓27表66邊梁 走道梁 柱軸力層次 Mlb Mrb L Vb Mlb Mrb L V b 邊柱 N 中柱N6 6 5 6 4 6 3 6 2 6 1 6 圖65 框架左震彎矩圖（kNm）無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文28圖66 梁剪力圖(kN) 江蘇王子紙業(yè)辦公樓29圖 67 柱軸力圖(kN) 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算 風(fēng)荷載標準值風(fēng)荷載標準值按式 ，基本風(fēng)壓 w0=．由《荷載規(guī)范》查得ozsk????（迎風(fēng)面）和 （背風(fēng)面） ，B 類地區(qū)，H /B=，查表得：??? 脈動影響系數(shù) υ=. T1= ，w 0T12=s2/m2．查表得脈動增大系數(shù)ξ=． 風(fēng)振系數(shù)： z????????仍?、咻S線橫向框架，其負載寬度 ，沿房屋高度分布風(fēng)荷載標準值 zszsq()??根據(jù)各樓層標高處高度H i查取 ， )(q沿房屋高度的分布見下表． 表67層次 Hi（m） Hi/H（m） z?z)m/KN(q1 )/(zq26 1 5 4 3 2 1 1 1 )z(q沿房屋高度的分布見圖圖68《荷載規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于 30m 且高寬比大于 的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù) 來考慮風(fēng)壓脈動的影響，本例房屋高度 H=30m,H/B,因此，該房屋z?應(yīng)不考慮風(fēng)壓脈動的影響． 框架結(jié)構(gòu)分析時，應(yīng)按靜力等效原理將分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載，節(jié)點無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文30集中荷載見下圖，例第 4 層集中荷載 F4 的計算如下：F4=(+++)1/2+［（ ）+（ ） ］1/21/3 +［（）+（ ） ］1/22/3 　= 圖69 等效節(jié)點集中風(fēng)荷載 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗算根據(jù)上圖所示水平荷載，由式 計算層間剪力 Vi，然后依據(jù)求出的⑦軸線框??nikiFV架的層間側(cè)移剛度，再按式；??s1jijiiD/)(?knk)(計算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移，計算結(jié)果見表表68層次 1 2 3 4 5 6Fi（ kN） Vi（ kN） 632232 637556 637556 637556 637556 637556?)N/m(D江蘇王子紙業(yè)辦公樓31 1/13679 1/6549 1/4980 1/5000 1/4800 1/3600由表可見，風(fēng)荷載作用下框架最大層間位移角為1/3600 ，遠小于1/550 ，滿足規(guī)范要求． 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算過程與水平地震作用下的相同．風(fēng)荷作用各層柱端彎矩及剪力計算表69各層柱端彎矩及剪力計算邊 柱Di1 Vi1 y M bi1 M ui1hi（m）Vi（kN）ΣD i（N/mm）（ N/mm）（ kN） K（m）（kNm） （kNm） 637556 17222 637556 17222 637556 17222 637556 17222 637556 17222 7,86 632232 18378 中柱Di2 Vi2 y M bi1 M ui1hi（m）Vi（ kN）ΣD i（N/mm）（N/mm）（ kN） K（m）（kNm） （kNm） 637556 24389 637556 24389 637556 24389 637556 24389 637556 24389 632232 22031 表610邊梁 走道梁 柱軸力層次 Mlb Mrb l Vb Mlb Mrb l V b 邊柱 N 中柱 N6 6 5 6 4 6 3 6 2 6 ）（ mi??）（ iih/無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文321 6 圖610 彎矩圖 611剪力圖 江蘇王子紙業(yè)辦公樓33第 7 章 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算（橫向框架內(nèi)力計算） 計算單元確定取⑦軸線橫向框架進行計算，如下圖所示，由于房間內(nèi)布置有次梁（b h=300mm500mm），故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示．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，因此對框架節(jié)點上還作用有集中力矩．圖71 橫向框架計算單元 荷載計算 恒載作用恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文34圖 72（1）、對于第6層和 代表橫梁自重，為均布荷載形式．1q39。q1=25= kN/mq1/=25= kN/m和 分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載,由關(guān)系可239。得：q2=㎡=q2/=㎡= kN/mPP 2 分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括主梁自重、樓板自重、次梁自重、女兒墻自重等重力荷載，計算如下P1=[（ ）2+（+6）/2] （板）+（縱梁）+ 6/2（次梁）+25（女兒墻）=118kNP2=[（ ）2+(+6)/2+ (+)/22]（板）+（縱梁）+ 6/2（次梁）=梁對柱節(jié)點的彎矩M 1=P1e1 =118()/2=mM2=P2e2 =()/2=m（2）、對于2 ?5 層、 包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其它荷載的計算方法1q39。同第5 層．q1= kN/m(同上)q1/= kN/m(同上)和 分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載．239。q2==q2/== kN/mP1=[（ ）2+ （+6） /2）] （板）+（縱梁）+6（次梁）+ （內(nèi)橫墻）+（外縱墻） =江蘇王子紙業(yè)辦公樓35P2=[2+(+6)+( +)/22）]（板）+（縱梁）+6（次梁）+ （內(nèi)橫墻）+（內(nèi)縱墻） =M1= P1e1 =()/2=m中縱墻對中縱梁偏心矩e =中縱墻重==∴中縱梁對梁的扭矩T ==∴梁對中柱 M2= P2e2 +T2=()/2+2 =m（3）、對于1層q1= kN/mq1/= kN/mq2=q2/= kN/mP1= kNP2=M1= P1e1 =()/2=mM2= P2e2 +T2=()/2+2 =m 活載作用活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖 圖73（1）、對于第六層（上人屋面）（ /㎡）q2==q2/==P1=[2+（+6）/2]=P2=[2+（+6）/2+( +)/ 22]=M1=P1e1 =()/2=mM2=P2e2 =()/2=m同理，在屋面雪荷載(㎡)的作用下：q2== kN/mq2/== kN/mP1=P2= M1=P1e1 =()/2=m無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文36M2=P2e2 =()/2=m（2）、對于第2 ?5 層（ kN/m2， kN/m2 ）q2== kN/mq2/== kN/m P1=[2+（+6）/2]=P2=[2+（+）/2]+( +)/ 22=M1=P1e1 =()/2=mM2=P2e2 =()/2=m（3）、對于第1 層q2== kN/mq2/== kN/m P1=[2+（+）/2]=P2=[2+（+）/2]+( +)/ 22=M1=P1e1 =()/2=mM2=P2e2 =()/2=m將以上計算結(jié)果匯總?cè)绫肀?1橫向框架恒載匯總表層次 q1kN/m q1/kN/m q2kN/m q2/kN/m P1kN P2kN M1kNm M2kNm6 118 2~5 1 表72橫向框架活載匯總表層次 q2kN/m q2/kN/m P1kN P2kN M1kNm M2kNm6 () () () () () ()2~5 1 注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載作用情況. 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，故計算時可用江蘇王子紙業(yè)辦公樓37半框架．詳細過程略，彎矩由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得。圖76 各層梁柱線剛度示意圖分布荷載轉(zhuǎn)化成等效荷載剛度分配：梁4(4+49)=柱49/(4+4)=梁端彎矩M ABr =ql 2/12=（q 1+??q2E）l 2/12 =( +) ?m (注：q 2E= [1 ?2( ) 2+( )3]=)梁端彎矩M BCr= ql 2/12=(+5)?m 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文38 圖76 豎向恒載作用下框架彎矩圖 7江蘇王子紙業(yè)辦公樓39 圖77 豎向活載作用下框架彎矩圖 梁端剪力和柱軸力的計算：以第5,6層恒載作用(下表)為例說明計算過程（注意：計算剪力時梯形、三角形荷載按實際大小計算）：第六層：荷載引起的剪力：VAB跨 =（+6）/2q 2+6q1= （+6 ）/2+=VBC跨 = （ 、 +、 ）=（+）=彎矩引起的剪力：AB跨：（M bl Mbr）/l=()/= BC跨： Mbl Mbr=0總剪力：AB跨：V A=+=VB==無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文40 BC跨：V B=VC=柱軸力：A柱： N頂 =P1+VA=118+=A柱重 G柱 =25= kNN底 = N頂 +G柱 =+= kNB柱： N頂 =P2+VB（AB跨） +VC=++= B柱重 G柱 =25= kNN底 = N頂 +G柱 =+=第五層：荷載引起的剪力：VAB跨 =（+6）/2q 2+6q1= （+6 ）/2+6=+=VBC跨 =（ 、 +、 ）=（+）=彎矩引起的剪力: