【正文】 中框架邊柱（8/A軸）??? 8125 1三層中框架邊柱（8/E軸）. 8294 1中框架邊柱（6/A軸）??? 12882 1中框架邊柱（6/E軸）90.. 13118 1中框架邊柱（6/C軸）???? 15539 1中框架邊柱（6/D軸）95.. 15573 1D? 422364 橫向自振周期計算 結(jié)構(gòu)基本自振周期有多種計算方法，下面將分別用假想頂點(diǎn)位移法、能量法和經(jīng)驗公式進(jìn)行計算。 假想頂點(diǎn)位移法計算結(jié)構(gòu)的基本自振周期基本自振周期 （s）可按下式計算：1T21)(??式中： —結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮填充墻影響的折減系數(shù)，取 ?！傧氚鸭性诟鲗訕敲嫣幍闹亓奢d代表值 作為水平荷載而算得T iG的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移。按以下公式計算：Tu ； ； 。??iGiV??ijGiiDVukTu???注： 為第 層的層間側(cè)移剛度；ijD 為第 層的層間側(cè)移；iu 為第 k 層的層間側(cè)移。k?注意：本設(shè)計有一個局部突出樓層，面積不大。對于帶屋面局部突出的房屋，Ut 應(yīng)取主體結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移，而不是突出層位移。此時將突出層重力荷載折算到35 / 151主體結(jié)構(gòu)的頂層。表 各樓層重力荷載代表值匯總樓層 )(kNG)(kNQ)(kNGi3 2 71551 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計算過程見下表 。表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計算表層次 （kN）iG∑ （kN）i∑ （kN/mD）(m)iu?(m))(iTu3 422364 2 7155 531278 1 459016 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮填充墻影響的折減系數(shù)，取 =， = 則：T?Tu)( sTT????? 能量法計算結(jié)構(gòu)的基本自振周期計算公式如下： ?iTuGg212??和 的計算結(jié)果見下表 。?iuGi表 能量法計算結(jié)構(gòu)基本周期列表層次 （kN）i∑ （kN/mD）(m)iuiuG2iu3 422364 2 7155 531278 1 459016 ∑合計 將數(shù)字代入上述計算公式得： )( sT???? 經(jīng)驗公式計算結(jié)構(gòu)的基本自振周期 )(. 21 sBHT ??????綜上所述，本次設(shè)計基本自振周期取 。)(.1sT 風(fēng)荷載作用下彈性位移驗算取第 5 軸線的橫向框架作為計算單元。 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算垂直作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：為了簡化計算起見，通常將計算單元范圍內(nèi)外墻面的分布風(fēng)荷載，化為等量的作用于樓面集中風(fēng)荷載，計算公式如下： 2/)(0BhwWjiszk????式中 —集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ；(kN—高度 z 處的風(fēng)振系數(shù)；z—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，地面粗糙度屬于 C 類；—風(fēng)荷載體型系數(shù)，本設(shè)計 =4, =。s?BHs?—基本風(fēng)壓 ， ；ow20/?—下層柱高；ih—上層柱高，對頂層為女兒墻高度的 2 倍；j—計算單元迎風(fēng)面寬度， 。本設(shè)計已給條件：基本風(fēng)壓 ，地面粗糙度屬于 C 類。0/5kN?風(fēng)壓高度變化系數(shù) 由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009—2022“表 風(fēng)z?壓高度變化系數(shù) ”查得 =。z風(fēng)荷載體型系數(shù) 在高寬比 不大于 4 的矩形、方形、十字形平面建筑sBH中取 。高度 z 處的風(fēng)振系數(shù) 按 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》取 =?z?綜上，各樓層處橫向集中風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 計算過程及結(jié)果見下表 。kW37 / 151表 風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 值計算表kW樓層離地高度Z（mm）z?z?sow（kN/m 2）ih（m）j（m）B（m ）kW（kN ）3 2 1 風(fēng)荷載示意圖如下：圖 風(fēng)荷載示意圖 風(fēng)荷載作用下的側(cè)移剛度風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算公式： ；???ijiiDVukiu??計算過程及結(jié)果見下表 。表 側(cè)移計算表樓層 h（ m） Wk(kN) Vi(kN) Di(kN/m) △ ui(m) △u/h ui3 74839 2 74839 1 35 50219 框架最大層間位移△u i 與層高 h 之比 滿足條件。??50101437.????eu? 風(fēng)荷載作用下橫向框架內(nèi)力計算1）風(fēng)荷載作用下柱端彎矩計算風(fēng)荷載作用下框架柱端反彎點(diǎn)高度確定 3210yy??iyh?注： —為層高；ih—框架柱的反彎點(diǎn)高度比；—框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；0y —為上下層梁線剛度變化時反彎點(diǎn)高度比的修正值；1 —為上下層層高變化時反彎點(diǎn)高度比的修正值；3① 底層柱的反彎點(diǎn)高度計算⑴ 底層 A 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）81.?k查表得： ?y1y023y所以： ⑵ 底層 E 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）查表得： .0y1y2?3y所以： 5?⑶ 底層 C 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）查表得： .0y01y203y所以： ⑷ 底層 D 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）9.?k查表得： ?y1y23y所以： ② 二層柱的反彎點(diǎn)高度計算⑴ 二層 A 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）4.?k查表得： ?y1y023y所以： ⑵ 二層 E 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）查表得： .0y1y2?3y所以： 45?⑶ 二層 C 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）.k39 / 151查表得： 50.?y1y02?3y所以： ⑷ 二層 D 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）查表得： .0y1y23y所以： 5?③ 三層柱的反彎點(diǎn)高度計算⑴ 三層 A 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）4.?k查表得： 所以： ?⑵ 三層 E 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）查表得： ?y23?y所以： 3⑶ 三層 C 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）.k查表得： 所以： ?⑷ 三層 D 柱的反彎點(diǎn)高度為：（ ）4.?k查表得： .0y1y23y所以： 45各層框架柱反彎點(diǎn)高度統(tǒng)計見下表 。表 框架柱反彎點(diǎn)位置統(tǒng)計表y層次 層高 hiA 柱 C 柱 D 柱 E 柱3 2 1 框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算：；??ijijcijDV/；iijbijyhM?；iijtcij)1(?各樓層梁柱內(nèi)力計算過程及結(jié)果見以下表 。表 柱彎矩計算表柱號層次層高h(yuǎn)i(m) K Vi Dij ∑Dij Vcij y (1y).hiMc 上(kNm)Mc 下(kNm)3 14876 74839 2 14876 74839 1 35 11099 50219 3 22189 74839 2 22189 74839 1 35 13864 50219 3 22402 74839 2 22402 74839 D1 35 13956 50219 3 15373 74819 2 15373 74819 1 35 11300 50219 1） 風(fēng)荷載作用下梁端彎矩剪力及柱軸力計算梁端彎矩由各框架節(jié)點(diǎn)的平衡，并設(shè)兩端分配彎矩與其線剛度成正比，計算公式如下： )(tcbrlbl Mi?? )(tcbrlbrMi?? lVrl/ ??rbllVN框架柱各個節(jié)點(diǎn)處梁端彎矩計算過程及結(jié)果見下表。表 各柱節(jié)點(diǎn)處梁端彎矩計算表柱號 層次 ib 左 ib 右 Mc 上 Mc 下 Mb 左 Mb 右3 0 0 2 0 0 A1 0 0 41 / 1513 2 1 3 2 1 3 0 02 0 0E1 0 0 綜上各表，梁端彎矩匯總見下表 。表 梁端彎矩匯總表()層次 A 柱右 C 柱左 C 柱右 D 柱左 D 柱右 E 柱左3 2 1 AC 柱跨度為 6m，CD 柱跨度為 ，DE 柱跨度為 ，則梁端剪力計算過程見下表 。表 梁端剪力匯總表(kN)層次 A 柱右 C 柱左 C 柱右 D 柱左 D 柱右 E 柱左3 2 1 則各層框架柱軸力計算過程及結(jié)果見下表 。表 柱子軸力匯總表(kN) （向下為正）層次 A 柱 C 柱 D 柱 E 柱3 2 1 綜上可得框架梁柱的彎矩、剪力、軸力圖如下：圖 風(fēng)荷載作用下梁、柱彎矩圖43 / 151圖 風(fēng)荷載作用下梁、柱剪力圖圖 風(fēng)荷載作用下柱子軸力 多遇地震作用下彈性位移驗算 水平地震作用及樓層地震剪力的計算本結(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算水平地震作用。結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值 Geq ??ieqG?式中 —結(jié)構(gòu)等效總重力荷載；—結(jié)構(gòu)總重力荷載等效系數(shù)；抗震規(guī)范規(guī)定統(tǒng)一取 =.?=（+7155 + ）=（KN）eq計算水平地震影響系數(shù) α1查表得：Ⅲ類場地近震特征周期值 Tg=。由于前面計算出 T1=，即： T1Tg，可直接取 α1=αmax。查表得：設(shè)防烈度為 7 度的 αmax=結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 FEk：FEk=α1Geq= = （KN）因 ==＞ T1=，所以不考慮頂部附加水平地震作用。各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計算： EKjiiFHG??地震作用下各樓層水平地震層間剪力 Vi 為：V i=∑Fi（i=1，2，…n） 計算過程如下表 ：表 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次Hi（ m）Gi（KN）GiHi（KNm）∑GjHj（ （KNm） jiG?FEK（KN）Fi（KN）Vi（KN）3 2 7155 1 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖 ：45 / 151 水平地震剪力作用分布 多遇水平地震作用下的位移驗算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移（△u） i 和頂點(diǎn)位移 u i 分別按下列公式計算： ； ???ijiiDVkiu??各層的層間彈性位移角 ，根據(jù)《抗震規(guī)范》 ，考慮磚填充墻抗側(cè)力作ieh?用的框架，層間彈性位移角限值 。計算過程及結(jié)果見下表 ：501][?e表 橫向水平地震作用下的位移驗算層次 Vi（KN） ∑D i（ N/mm） △u i （m） ui（m） hi（m） θe=（△ u）i /hi3 422364 2 531278 1 459016 綜上，最大層間彈性位移角發(fā)生在底層，θ e= =，501][?e?滿足規(guī)范要求。 水平地震作用下橫向框架內(nèi)力計算計算 5 號軸線橫向框架的內(nèi)力，計算方法同水平風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計算。1） 地震作用下柱端彎矩計算地震作用下框架柱端反彎點(diǎn)高度確定表 框架柱反彎點(diǎn)位置統(tǒng)計表y層次 層高 hiA 柱 C 柱 D 柱 E 柱3 2 1 地震作用下的柱端彎矩計算同風(fēng)荷載作用下的柱端彎矩計算，各樓層梁柱內(nèi)力計算過程見以下表 。表 A、C、D、E 柱彎矩計算表柱號層次層高h(yuǎn)i(m) K Vi Dij ∑Dij Vcij y (1y).hiMc 上(kNm)Mc 下(kNm)3 14876 422364 2 14876 531278 1 11099 459016 3 22189 422364 2 22189 531278 1 13864 459016 3 22402 422364 2 22402 531278 1 13956 459016 3 15373 422364 2 15373 531278 1 11300 459016 2） 地震作用下梁端彎矩剪力及柱軸力計算梁端彎矩由各框架節(jié)點(diǎn)的平衡，并設(shè)兩端分配彎矩與其線剛度成正比，計算47 / 151公式如下： )(tcbrlbl Mi?? )(tcbrlbrMi?? lVrl/ ?