【正文】 EkeqFG??式中， ——相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)；——結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，多質(zhì)點(diǎn)取總重力荷載代表值的eq85％； ????kNGieq .該地區(qū)特征分區(qū)為一區(qū)，又場(chǎng)地類別為Ⅱ類，查規(guī)范得特征周期 .gTs查表得，水平地震影響系數(shù)最大值 ??由水平地震影響系數(shù) 曲線來(lái)計(jì)算 1048..????????????????Tg式中， ——衰減系數(shù)， ＝ 時(shí)，取 ；?? kNGFeqEk ?因?yàn)? ???所以需要考慮頂部附加水平地震作用。 EknF?? ??????T則質(zhì)點(diǎn) i 的水平地震作用 為：iF1ii EknjjGHF?? 頂層為 n??華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文18式中： 、 分別為集中于質(zhì)點(diǎn) i、j 的荷載代表值； 、 分iGj iHj別為質(zhì)點(diǎn) i、j 的計(jì)算高度。具體計(jì)算過(guò)程如下表，各樓層的地震剪力按 來(lái)計(jì)算，一并列入表??ijiFV1中。表 512 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表層次 /iHm/iGkN/iHkm?/iFkN/iVk5 4 3 2 1 ?iHG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(jiàn)圖 511。圖 511 橫向水平地震作用及層間地震剪力 水平地震作用下的位移驗(yàn)算用 D 值法來(lái)驗(yàn)算框架第 層的層間剪力 、層間位移 及結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移 分別按下式來(lái)iiV()iu?u計(jì)算： nikiF??華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文19 1()/siiijjuVD??? 1()nkk?計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表，表中計(jì)算了各層的層間彈性位移角 /eiuh???。表 513 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次 /iVkN/()iDm?/iu?/im/i /ei5 3900 1/30974 3900 1/17683 3900 1/13312 3900 1/11371 4850 1/936由表中可以看到，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/9361/550,滿足要求。 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算將層間剪力分配到該層的各個(gè)柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反彎點(diǎn)高度來(lái)求柱上、下端的彎矩。柱端剪力按下式來(lái)計(jì)算： imjjijijVD??1 柱上、下端彎矩 、 按下式來(lái)計(jì)算uijMbij ijijVyh?? (1)uijij? 23nyy?華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文20式中： —i 層 j 柱的側(cè)移剛度；h 為該層柱的計(jì)算高度；jD y反彎點(diǎn)高度比；—標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度 ，和柱的相對(duì)線剛度ny bk的比值，總層數(shù) ，該層位置 查表確定。ckmn —上下梁的相對(duì)線剛度變化的修正值，由上下梁相對(duì)線剛度比值 及1 1?查表得。i —上下層層高變化的修正值，由上層層高對(duì)該層層高比值 及 查表。2y 2i—下層層高對(duì)該層層高的比值 及 查表得。3 3?i需要注意的是 是根據(jù)表：倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度ny比 查得。ny (該框架查表， ， 和 均為 0)1y23表 514 各層邊柱柱端彎矩及剪力計(jì)算層次 mhi//iVkN?ijDm/1i/1iVkNKy M上 下5 4 3 2 1 表 515 各層中柱柱端彎矩及剪力計(jì)算層次 /ihmiVkN?ijD/2imN/2iVkKy M上 下5 華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文214 3 2 1 注：表中彎矩單位為 ,剪力單位為kNm?kN梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式來(lái)計(jì)算 ??1,llbubijijrMi?? 1,rbubijijlri? 2lbbV? ??nlribkikN???注：該處的 與 指的是節(jié)點(diǎn)出左右的梁端彎矩。lbMr下表中的 與 指的是一根梁左右端的彎矩。lr表 516 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算邊梁 走道梁 柱軸力層次 lbMrblbVlbMrblbV邊柱 N 中柱 N5 4 3 2 1 注：本計(jì)算中軸力以受壓為正，受拉為負(fù)。華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文22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： 圖 512 左地震作用下框架彎矩圖 )(mkN?華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文23 902圖 513 左地震作用下梁端剪力及柱軸力圖 )(kN 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)按下式來(lái)計(jì)算： 0kzszw???式中， —風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）k?—高度 Z 處的風(fēng)振系數(shù)z? —風(fēng)荷載體型系數(shù)s?—風(fēng)壓高度變化系數(shù)z—基本風(fēng)壓（kN/m2）0?由《荷載規(guī)范》 ，該地區(qū)重現(xiàn)期為 50 年的基本風(fēng)壓： ，??粗糙度為 B 類。風(fēng)載體型系數(shù)由《荷載規(guī)范》第 節(jié)查得： =（迎風(fēng)s?面）和 =（背風(fēng)面） 。 《荷載規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于高度大于 30m，且高寬比大s?于 的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù) 來(lái)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本設(shè)計(jì)中，房z?華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文24屋高度 ， ，?? ???BH動(dòng)的影響，取 =。z? 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 公式為： ??APzw?????如下表：表 521 風(fēng)荷載計(jì)算層次 z?Z(m) z?02()m()wPkN()Vk5 4 3 2 1 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(kāi)始取。 頂層 ?????? 中間層 . 底層 ??.//華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文25F5==圖 521 等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖(kN) 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算 根據(jù)水平荷載，計(jì)算層間剪力，再依據(jù)層間側(cè)移剛度，計(jì)算出各層的相對(duì)側(cè)移和絕對(duì)側(cè)移。計(jì)算過(guò)程如表 522。表 522 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算層次 /iFkN/iV/()DNm?/iu?/im/iuh?5 1/345134 1/163183 1/107732 1/8041華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文261 1/5064由表可以看出，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為一層的 1/5064，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(jì)算計(jì)算方法與地震作用下的相同,都采用 D 值法。在求得框架第 I 層的層間剪力 后，I 層 j 柱分配到的剪力 以及柱上、iVijV下端的彎矩 、 分別按下列各式計(jì)算：bijMuij 柱端剪力計(jì)算公式為 isjjijijVD??1柱端彎矩計(jì)算公式為 ， yhVMijbij??hyVijuij )1(???123n?需要注意的是，風(fēng)荷載作用下的反彎點(diǎn)高比 是根據(jù)表：均布水平荷載作用下的各n層標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比 查得。ny表 523 各層邊柱柱端彎矩及剪力計(jì)算層次 /ihmiVkN/()ijDm?1iN/1iVkKy M上 下5 4 3 華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文272 1 表 524 各層中柱柱端彎矩及剪力計(jì)算層次 /ihmiVkN/()ijDm?2iN/2iVkKY M上 下5 4 3 2 1 注：表中彎矩單位為 ,剪力單位為kNm?kN 梁端彎矩 、剪力 以及柱軸力 分別按照下列公式計(jì)算：bMiVi； )(,1uijbjirlbl Mi??；,ijjirlli； lVblb/)(???nikrliN表 525 風(fēng)荷載作用下的梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算邊梁 走道梁 柱軸力層次 lbMrlbVlbMrlbV邊柱 N 中柱 N5 4 3 2 華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文281 注：本計(jì)算中軸力以受壓為正，受拉為負(fù)。橫向框架在風(fēng)荷載作用下彎矩、梁端剪力及柱軸力見(jiàn)圖 522，523。圖 522 左風(fēng)作用下框架彎矩圖 )(華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文29圖 523 左風(fēng)作用下梁端剪力及柱軸力圖 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算單元取 13 軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為 ，如圖所示，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(jì)算單元內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)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。見(jiàn)圖 611華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文30圖 611 橫向框架計(jì)算單元 荷載計(jì)算 恒載計(jì)算 P1 P2 P2 P1 2qq?2q q1 q1 1q?圖 621 各層梁上作用的荷載華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文31在圖中， 1q、 ?代表橫梁自重，為均布荷載形式，對(duì)于第五層， ??mkN/ ??????439。和 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖所示2q?的幾何關(guān)系可得， mkN/?? q2739。 、 分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載，它包括梁自重、樓板重1P2和女兒墻等的自重荷載，計(jì)算過(guò)程如下：節(jié)點(diǎn)集中荷載 ：1邊縱梁傳來(lái)：(a)屋面自重(三角形部分)： ???(b)邊縱梁自重： 09.女兒墻自重： ..合計(jì)： kP90541?節(jié)點(diǎn)集中荷載 ：2P縱梁傳來(lái)（a）屋面自重(三角形部分)： ???（b）走道屋面板自重 ????縱梁自重： N015423??合計(jì)： 華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文32對(duì)于 1～4 層，計(jì)算的方法基本與第五層相同，計(jì)算過(guò)程如下： mkNq/23.?39。1k/? q78339。?節(jié)點(diǎn)集中荷載 ：1P縱梁自重： .??外墻自重： ????縱梁傳來(lái)(a)樓面自重（三角形部分）： ???扣窗面積墻重加窗重： 08..87..????合計(jì)： kP25691?節(jié)點(diǎn)集中荷載 ：2P縱梁自重： .??內(nèi)墻自重： ????縱梁傳來(lái)(a)樓面自重（三角形部分）： ???（b）走道樓面板自重（梯形部分 ??k..??華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文33合計(jì)：