【正文】 177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。177。 若,則 同理可求得三角形分布荷載和均布荷載作用下的的計算公式.(圖65) χ由下式求得: 則 圖6－5 三角形荷載下的計算圖形取每層柱頂和柱底兩個控制界面，組合結果及柱端彎矩設計值的調整見表6－6到6－，在考慮地震作用效應的組合中，取屋面為雪荷載時的內力進行組合。將求得的值代入下式即得跨間最大彎矩值。求跨間最大彎矩時，可根據梁端彎矩組合值及梁上荷載設計值由平衡條件確定。下面以第一層AB跨梁考慮地震作用的組合為例，說明各內力的組合法。此外，對本工程，這種內力組合與考慮地震作用的組合相比較小，對結構設計不起控制作用，故不考慮。V已向上為正。m）表6－3 恒載作用下梁端剪力及柱軸力（Kn）層數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柱B柱VA= VBVB= VCVA= VBVB= VCVAVBVB= VCN頂N底N頂N底605040302010（a）恒載作用下 （b）活載（屋面雪荷載）作用下圖6－3豎向作用下框架彎矩圖（單位：kN如表6－3和表6－4所列。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中里疊加得到。彎矩計算過程如圖6－4。 內力計算梁端、柱斷彎矩采用彎矩二次分配發(fā)計算。mM2=P2e2=（）/2=mM2=P2e2=（）/2=mM2=P2e2=（）/2=mM2=P2e2=（）/2=m活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖6－3所示。m對1層q1=+=q1′=25 =q2==q2′==P1=[(1/2)2+（+）/2]+++（2）+2+2=P2=[(1/2)2+（+）/2+(+)]+++（）=M1=P1e1=（）/2=q1=+=q1′=25 =q2==q2′==P1=[(1/2)2+（+）/2]+++（2）+2+2=P2=[(1/2)2+（+）/2+(+)]+++（）=M1=P1e1=（）/2=m對2～5層，q1包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載。由圖6－1中的幾何關系可得q2=+（+）=q2′==P1 、P2為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載，計算如下：P1=[(1/2)2+（+）/2]+++=P2=[(1/2)2+（+）/2+(+) /22]++集中力矩M1=P1e1=（）/2=圖6－1橫向框架計算單元在圖6－2中，qq1′為均布荷載形式的橫梁自重。由于房間內布置有次梁，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。m，V單位為kN，N單位為kN，l單位為m。 端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計算：中柱處的梁 M l b=I l b（Mbi+1，j + M u i，j）/（I l b+ I r b） M r b=I r b（Mbi+1，j + M u i，j）/（I l b+ I r b） 邊柱處的梁 M bj =Mbi+1，j + M u i，jV b=（M l b+ M r b）/ l Ni=∑（V l b V r b）k具體計算過程見下表5－12：表5－12梁端彎矩、剪力及柱軸力的計算層次邊橫梁走道橫梁柱軸力M l bM r blV bM l bM r blV b邊柱N中柱N654321注：(1)柱軸力中的負號表示拉力。m）61020863202951020863202941020863202931020863202921020863202918898623144 注：表中M單位為kNm）61020861901451020861901441020861901431020861901421020861901418898621349表5－11各層柱端彎矩及剪力計算層次hi（m）Vi（KN）∑Dij（N/mm）中柱Di2（N/mm）Vi2（KN）ky（m）M上（KN表5－10各層柱端彎矩及剪力計算層次hi（m）Vi（KN）∑Dij（N/mm）邊柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）M上（KN取3軸線橫向框架，其負載寬度為B=, 作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的風荷載標準值：wk=βzμsμzw0(hi+ hj)B/2 轉化為集中荷載：6層：w6k =(+)/2= KN5層：w5k =(+)/2= KN4層：w4k =(+)/2= KN3層：w3k =(+)/2= KN2層：w2k =(+)/2= KN1層：w1k =(+)/2= KN計算結果如下表5－8所示表5－8集中風荷載標準值離地高度Z/mβzμsμzw0(KN/m2)hi/mhj/mwk/KN由表4－4求出3軸線框架柱層間側移剛度∑Di值表5－9風荷載作用下框架層間剪力及側移計算 層次wi(KN)Vi(KN)∑Di(N/mm)△ui(mm)ui(mm)△ui/hi61020861/5000051020861/2307741020861/1428631020861/1071421020861/83331889861/6900由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，1/69001/550，滿足規(guī)范要求。風荷載體型系數μs，查《荷載規(guī)范》：μs=(迎風面)和μs=(背風面)。 水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖見圖5－3所示圖5－3地震荷載作用下框架的彎矩剪力及軸力圖 風荷載作用下的內力和側移計算作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的風荷載標準值：風荷載標準值公式如下：wk=βzμsμzw0，《荷載規(guī)范》規(guī)定，應采用風振系數βz來考慮風壓脈動的影響。 (2)表中M單位為kN V b=（M l b+ M r b）/ l 。m，V單位為kN。m）M下（KNm）M 下（KN計算過程如下表：表5－4 橫向水平地震作用下的位移驗算層次Vi(KN)∑D i(N/mm)△ui (mm)ui(mm)hi(mm)θe=△ui /hi675875730001/4545575875730001/2419475875730001/1754375875730001/14422758757 30001/1282168388243501/1559由此可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，1/10231/550，滿足規(guī)范要求。因Tg=，故頂部附加地震作用系數δn=+=，頂部附加地震作用△Fn =δn FEk == KN各質點橫向水平地震作用按下式計算：Fi=GiHiFEk(1δn)/ (∑GkHk)地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為：Vi=∑Fk(i=1，2，…n)計算過程如下表：表5－3 各質點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（KN表5－2結構頂點的假想側移計算層次Gi（KN）VGi（KN）∑D i（N/mm）△ui（mm）ui（mm）675875757587574758757375875727587571683882本結構高度不超過40m，質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，即：結構等效總重力荷載代表值Geq結構等效總重力荷載代表值GeqGeq=∑Gi==（KN）查表得二類場地近震特征周期值Tg=。（△u）k為第k層的層間側移。uT按以下公式計算：VGi=∑Gk（△u）i= VGi/∑D ij uT=∑（△u）k注：∑D ij 為第i層的層間側移剛度。二到五層重力荷載代表值的計算樓 面（包括走廊、室內樓地面、衛(wèi)生間樓地面，）：{ (+)（)+ [()] 25+（）225+[（+）()] 3}=2512kN縱橫梁：{[()28+()16]+()6}25+{()2[()28+()16]+()2()6}17=次 梁：()1225+[+()2]1217=柱 子：[25+417]32=外 墻：{[(7)+(3)]2() 3}= 內 墻：{[()12+14+(7)2]() 25（）3}+{ [ () 23+(+) 2+225] () }=門：（25+25）=窗：(25+25+2+3)=∑=2512+++++++=5=4=3=2 = 恒+=+(2++)=二層下半層柱 子：[25+417]32=外 墻：{[(7)+(3)]23}=內 墻：{[()12+14+(7)2]25（）3}+{ [ () 23+(+) 2+225] }=門：(25+25)=窗：(25+2+3)=∑=++++=一層上半層樓 面（包括走廊、室內樓地面、衛(wèi)生間樓地面，）：{ (+)（)+ [()] 25+（）225+[（+）()] 3}= kN縱橫梁：{[()28+()16]+()6}25+{()2[()28+()16]+()2()6}17=次 梁：()1225+[+()2]1217=柱 子：[25+417]32=外 墻：{[(7)+(3)]2() 2}=內 墻：{[()12+13+(7)2]() 1（）3}+{ [ () 21+(+) 2+225] () }=門：23+4=外墻窗：(23+3+23)=內墻窗： 1=雨 蓬：(+)+(+)+[（—）2+] 25+(+)+(+)+[（—）2+] 25= kN∑=+++++++++= kN1=恒+=++(2++2+++)=∑G=+5+=表5－1 重力荷載代表值（kN）層數123456重力荷載代表值圖5－1重力荷載代表值(KN) 地震作用下的內力和側移計算 (采用結構頂點的假想位移法)基本自振周期T1（s）可按下式計算：注：uT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載而算得的結構頂點位移。屋