【正文】 96 （ 243） 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 39 A:彎矩 : 12/21 qlM AB ? 剪力 : 2/1 qlVAB ? B:彎矩 : 96/5 21 qlM AB ? 剪力 : 4/1 qlVAB ? C 彎矩 : 12/)21( 3221 ?? ??? qlM AB 剪力 : 2/)1(1 ??? qlV AB 圖 218 端彎矩計算簡圖 對于 10 層： 圖 219 第十層恒荷載作用圖 AB 跨： 3M =1/12 1q =1/12=4M = )21(12/1 3222 ?? ??? lq = 7 ??? =ABM ==BAM =++=BC 跨： 3M =1/12 1q? l2=1/122 2 =4M =5/96 2q? l2=5/962 2 =BCM ==CBM = BCM =對于 29 層： 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 40 AB 跨： 3M =1/12 1q l2 =1/12=4M = )21(12/1 3222 ?? ??? lq = 7 ??? =ABM ==BAM =++=BC 跨： 3M =1/12 1q? l2=1/1222=4M =5/96 2q? l2 =5/9622 =BCM ==CBM = BCM =對于 1 層： AB 跨： 3M =1/12 1q l2 =1/12=4M = )21(12/1 3222 ?? ??? lq = 7 ??? =ABM ==BAM =++=BC 跨： 3M =1/12 1q? l2=1/1222=4M =5/96 2q? l2 =5/9622 =BCM ==CBM = BCM =(2)活載作用下的固端彎矩 AB 跨 : M = )21(12/1 3222 ?? ??? lq （ 244） BC 跨 : M =5/96 2q? l2 （ 245） 對于 10 層： AB 跨 : ABM = )21(12/1 3222 ?? ??? lq = 2 ?????? kN/m 3 4 .8 2 ?????BAM kN/m BC 跨 : BCM =5/96 2q? l2 =5/96422 =CBM = BCM =對于雪荷載： 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 41 AB 跨 : ABM = )21(12/1 3222 ?? ??? lq = 2 ?????? kN/m 3 4 .8 2 ?????BAM kN/m BC 跨 : BCM =5/96 2q? l2 =5/9622 =CBM = BCM =對于 29 層： AB 跨 : ABM = )21(12/1 3222 ?? ??? lq = 7 2 ?????? 。12 （ 240） 梯形 4M = 12)21( 3222 ???? ??lq （ 241） 其中 ?= q/ l=1800/6600= BC跨： 均布 3M = 1q? l2 247。計算柱底軸力還需考慮柱的自重，如表 213和表 214所列。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。由于結構和荷載均對稱，故計算時采用半榀框架。2q / m/kN 1P /kN 2P /kN 1M / mkN? 2M / mkN? 10 4 10(雪 ) 29 1 注：表中括號內數(shù)值對應于屋面雪荷載作用情況。1qm/kN 2qm/kN 39。 對于第 10 層： 1q =??25=（ 235） 1q? =??25=（ 236） 2q 和 2q? 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 213 所示的幾何關系可得： 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 36 2q ==（ 237） 2q? =1=（ 238） 1P 、 2P 分別為由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重，樓板重和女兒墻等的重力荷載，計算如下： kNP ])(2)2/[(1 ??????????? ??????? kNP ]12/)(2/)(2)2/[(2 ????????? ?????????? ）（ 集中力矩： mkNePM .)( ?????? mkNePM .)( ?????? 對 29 層， 1q 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 9層，結果為： 1q =+()=? = kN/m 2q ==? =1= kN/m kNP ])([ ]2/)(2)2/[(1 ????????? ??????? kNP ][ ]12/)2,()(2)2/[(2 ???????? ?????????? ）（ 集中力矩： mkNePM .)( ?????? mkNePM .)( ?????? 對于 1 層， 1q 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 9層，結果為： 1q =+()=? = kN/m 2q ==? =1= kN/m kNP ])([ ]2/)(2)2/[(1 ????????? ??????? kNP ][ ]12/)()(2)2/[(2 ???????? ?????????? ）（ 集中力矩： mkNePM .)( ?????? mkNePM .)( ?????? （ 2）活載作用下內力計算 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 37 活載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示 圖 216 各層梁上作用的活載 對于第 10 層 2q =2=? =2=4 KN/m ? ?? ? KNP ????????? ? ? ? ?? ? KNP ???????????? 集中力矩： 1M =() 1/2=?m 1M =() 1/2=?m 同理，在屋面雪荷載作用下： 2q = = kN/m 2q? ==? ?? ? KNP ????????? ? ? ? ?? ? KNP ???????????? 1M =() 1/2=?m 2M =() 1/2=?m 對于 29 層： 2q =2=2q? ==? ?? ? KNP ????????? ? ? ? ?? ? KNP ???????????? 1M = () 1/2= 2M =() 1/2= 對于 1 層： 2q =2=2q? ==? ?? ? KNP ????????? ? ? ? ?? ? KNP ???????????? 1M = () 1/2=?m 2M =() 1/2=?m 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 38 將以上結果匯總，見表 211 和表 212。樓面荷載為均勻分布，則可以從相鄰柱距中線截取計算單元，如圖 213 所示，框架承受的荷載為計算單元范圍內的荷載，對現(xiàn)澆樓面結構作用在框架上的荷載可能為集中荷載，均布荷載，三角荷載， 梯形荷載以及力矩等，如圖 214 所示。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。 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 32 圖 211 ⑨軸線框架左風 來時 柱端剪力計算過程 （單位： kN） 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 33 圖 212 ⑨軸線框架左風 來時 柱彎矩圖 （單位： kN 風荷載作用下框架內力計算 風荷載作用下框架內力的計算過程與水平地震作用下的相同，以橫向框架計算為例 。3= 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 30 圖 29 ⑨軸線框架左 風 來時風荷載沿房屋高度的分布（單位： kN/m） 圖 210 ⑨軸線框架左 風 來時風荷載沿房屋高度的 等效節(jié)點 集中荷載 （單位： kN/m） 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 31 風荷載作用下水平位移的驗算 根據(jù)圖 29 所示的水平荷載，由式 :nikkiVF??? （ 232） 計算層間剪力 iV ，然后依據(jù)表 25 求出 ⑨ 軸線框架的層間側移剛度，再按式 ? ? 1/ sIi ju V Di j??? ? （ 233） 1nkiuu????（） （ 234） 計算各層的相對側移和絕對側移，計算過程見表 210。3= F10= （ +++ ） +(+)247。3= F9= （ +++） +[()+()]247。3= F8= （ +++） +[()+()]247。3= F7= （ +++） +[()+()]247。3= F6= （ +++） +[()+()]247。3= F5= （ +++） +[()+()]247。3= F4= （ +++） +[()+()]247。3= F3= （ +++） +[()+()]247。3= F2= （ +++） +[()+()]247。 F1= （ + ） 5+[()+()]247。由表 29 可見 s? 沿房屋高度 范圍變化，即風壓脈動的影響大，因此該房屋應考慮風壓脈動的影響。本設計中房屋高度 30m，且H/B=。 szszzq ?????? zz)( ???? （ 231） 根據(jù)各樓 層標高處的高度 Hi差得 z? 及 z? ，代入上式可得各樓層標高處的高度H 查取 z? 及 z? ，代入上式可得各樓層標高處的 )(zq ,見表 29， )(zq 沿房屋高度的分布如圖 28 所示。由表查得 r=?；撅L壓 0? = kN/m ，由《建筑結構荷載規(guī)范》查得 s? =（迎風面）和 s? =（背風面）。 z? ?高度 z 處的風振系數(shù)，可按下式計算： 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 28 1 iz zHH ??? ??? （ 229） 式中： iH ? 第 i 層層高； H ? 建筑總高度； ? ? 動力系數(shù) 。以平面布置圖中 ⑨ 軸線橫向框架內力計算為例。 計算柱端彎矩 MC 由柱端剪力 Vij和反彎點高度 y： 上端： ucM = ijV （ hy） （ 223） 下端： lcM = ijV y (224) 計算梁端彎矩可按節(jié)點彎矩平衡條件，將節(jié)點上下柱端彎矩之和按左、右梁的線剛度比列分配 東北石油大學本科生畢業(yè)設計 （論文） 25 211b )( kk kMMM lcucl ??? （ 225） 212rb )( kk kMMM lcuc ??? （ 226） 計算梁端剪力 Vb 根據(jù)梁的兩端彎矩 lMMV rblb ??? )(b （ 227） 計算軸力 邊柱軸力為各層梁端剪力按層疊加，中柱軸力為柱兩側梁端剪力之差，亦按層疊加?？蚣軐娱g位移 ?