【正文】 (9 根)層次 Kc1iKc?2iDi?3～8 18500 28083 4192472 18917 28500 4267531 21897 26231 433152表 57 中跨架柱側移剛度 D 值( )mNAAD1 、D8 BBCC8層次 Kc?1iKc?2iDi?3～8 14667 23000 1506682 15000 23417 1536681 20301 23893 176776表 58 樓、電梯間架柱側移剛度 D 值( )mNCCC7 DDD7層次 Kc?1iDKc?2iDi?3～8 22250 10417 980012 22667 10667 1000021 23608 18476 126252河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 框架結構設計表 59 橫向框架層間側移剛度( )mN層次 1 2 3 4 5 6 7 8∑Di 736180 680423 667916 667916 667916 667916 667916 667916由表 59 可見，∑D 1/∑D2=736180/680423=＞，故該框架為規(guī)則框架。(1)橫向自震周期計算510 結構頂點的假想側移計算層次iG/kNGiV/kNiD?/(N/mm)i??/mmi?/mm8 667916 7 667916 6 667916 5 667916 4 667916 3 667916 2 680423 1 736180 結構頂點的假象，由下式計算。VGi= ()??ijjG1 ()iiD??? ()?jji1按式 T1= 計算基本周期 T1，其中 μt 的量綱為 m，取 ψt=，則△TT1= = =△T (2)水平地震作用及樓層剪力計算由于結構高度不超過 40m，質量和剛度沿高度分布比較均勻，變型以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，結構總水平地震作用按下式計算：Geq= =(＋6 ＋）=?抗震設防烈度 7 度，多遇地震 =，場地類別Ⅰ類設計地震，第二組查表中系數(shù)max?可得： =河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 框架結構設計=（） =?）（ Tg?FEK= Geq==因 ==＜T 1=，所以應考慮頂部附加水平地震作用，頂部附加地震g作用系數(shù) n《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，當結構基本自震周期 T1＞ 時，需在結? g構的頂部附加集中水平地震作用△F n，但結構總的底部剪力保持不變，查表可知：=+=+=△F n= FEK==?這樣，考慮了頂部附加地震作用后，第 i 質點上的水平地震作用標準值 Fi 為： （） )1(1nEKnjjiiHG????各樓層地震剪力按上式（）計算：其中 ==??1=nj?1 mkN? （）iGiDV??? （）?jji1Vi= +△F n （）?ni具體計算過程見表 511。各樓層地震剪力按式（）計算，結果列入表 511。511 各質點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次Hi/mGi/kNGiHi/kNmGiHi/∑GjHjFi/kNVi= +△F n??ni18 7 6 5 4 3 2 1 各質點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖 55。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 框架結構設計圖 55 橫向水平地震作用及樓層地震剪力 (3) 水平地震作用下的位移計算512 表橫向水平地震作用下的位移驗算層次iV/kNiD?/(N/mm)i??/mmi/mmih/mm ieh????8 667608 3600 1/19677 667608 3600 1/12906 667608 3600 1/9975 667608 3600 1/8354 667608 3600 1/7393 667608 3600 1/6782 677356 3600 1/6491 734244 5100 1/960在多遇地震作用下，為了保證小震不壞，應進行抗震地震變形驗算，其樓層內(nèi)最大彈性層間位移應符合 ≤[ ]。即水平地震作用下框架結構的層間位移 和頂ih??e? i??點位移分別按式() 和()計算，各層的層間彈性位移角 θ。由表可知，最大層間彈性位移角發(fā)生在第三層，其值為 1/6491/550,滿足要求。(4) 水平地震作用下框架內(nèi)力計算以④軸線橫向框架內(nèi)力計算為例，說明其計算方法，其余各框架內(nèi)力計算從略?？蚣苤思袅蛷澗胤謩e計算如下，其中 取自表 59，層間剪力取自表 511，各柱ijD?河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 框架結構設計反彎點高度比 y 經(jīng)過各項修正后，柱底至反彎,點的高度 yh=(y0+y1+y2+y3)h 求出。因此，底層柱需考慮修正值 y2，第二層柱需考慮修正值 y1 和 y3，其余柱均無修正，柱端彎矩計算公式 和 ，具體計算過程及結果見表 513。cbilVhM?cuilhy)1(? 由節(jié)點的彎矩條件，即可求得梁端彎矩： ())(rbldcublii? ()rbldcurbii?、 節(jié)點左右的梁端彎矩， 、 節(jié)點上下的柱端彎矩。lbMucMd、 節(jié)點左右梁的線剛度。ir表 513 各層邊柱端彎矩及剪力計算邊柱層次hi/mVi/KN∑Dij/(N/mm) Di1 Vi1 ky Mbc1 Muc18 667608 18500 7 667608 18500 6 667608 18500 5 667608 18500 4 667608 18500 3 667608 18500 2 677356 18917 1 734244 21897 注：表中 M 量綱為 KNm，V 量綱為 kN。表 514 各層中柱端彎矩及剪力計算中柱層次hi/mVi/KN∑Dij/(N/mm) Di1 Vi1 ky Mdc2 Muc28 667608 28983 7 667608 28983 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 框架結構設計6 667608 28983 5 667608 28983 4 667608 28983 3 667608 28983 2 677356 28500 1 734244 26231 注：表中 M 量綱為 KNm，V 量綱為 kN。515 表梁端彎矩、剪力和柱軸力計算邊梁 走道梁 柱軸力層次 MbL Mbr L Vb MbL Mbr L Vb 邊柱 N 中柱 N8 7 6 5 4 3 2 1 注：1）柱軸力中的負號表示拉力。當為左地震作用時，左側兩根柱為拉力，對應的右側兩根柱為壓力。2）表中 M 單位為 kNm，V 單位為 kN，N 單位為 KN，L 單位為 m。水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖所示：河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 框架結構設計圖 56 左地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 框架結構設計 豎向荷載作用下框架結構的內(nèi)力計算(1) 橫向框架內(nèi)力計算?、茌S線橫向框架進行計算，計算單元寬度為 ，如圖所示 57。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)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架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不重合，因此在框架節(jié)點上還作用有集中力矩。圖 57 橫向框架計算單元(2)荷載計算1）恒載計算：由梁、柱重力荷載標準值計算表可知，q q 1/代表橫梁自重為均布荷載形式。對于第八層：q 1=qq 2/分別為房間和走到板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖所示橫向框河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 框架結構設計架計算單元的幾何關系可得： q2===PP 2 分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載，計算如下：圖 58 各層梁上作用的恒載P1=板傳荷載+縱梁傳的荷載 +次梁傳的荷載+女兒墻的荷載= ])64.(2)[( ???????=P2=板傳荷載+縱梁傳的荷載 +次梁傳的荷載+女兒墻的荷載= .]21)(2.)64.(2)[( ???????= 集中力矩：M1=P1e1=()/2=mM2=P2e2=()/2=m屋面梁的彎矩：由于梁承受板傳遞的梯形荷載和三角形荷載，將其等效為均布荷載，其彎矩值如下：當為梯形荷載時：M B=KqL2/12 K=12a2/L2+a3/L3 (兩端固定)當為三角形荷載時：M B=KqL2/12 K=5/8 (兩端固定 )因此 K=12+邊跨：M p=KqL2/12= (+)m河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 框架結構設計中跨：M p=KqL2/12=(+125/8)m對于 27 層，q 1 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八層： q1=+=q2===圖 59 荷載示意圖P1=[()2+]+++[()2]+2=P2=[(1/2)2++(+)2/2]+++()/2=M1=P1e1=()/2=mM2=P2e2=()/2=m27 層樓面梁的彎矩：K=邊跨：M p=KqL2/12=(+)m中跨：M p=KqL2/12=(+5/8)m對于 1 層，q 1 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八層： q1=+=q2===P1=[()2+]+++[()2]+2=P2=[(1/2)2+)+2/2]+++()/2=M1=P1e1=()/2=m河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 框架結構設計M2=P2e2=()/2=m1 層樓面梁的彎矩： K=邊跨：M p=KqL2/12=(+)m中跨：M p=KqL2/12=(+5/8)m3) 活荷載計算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：圖 510 各層梁上作用的活載對于第八層：q 2===P1=[(1