【正文】 m MBC=MCB=1/12 3 3= m MBC=MCB=1/12 3 3= m MBC=MCB=1/12(+) 3 3= m MBC=MCB=1/12（ +) 3 3= 239。3221llqq e??????? 梁端、柱端彎矩計(jì)算，以 q q2， 轉(zhuǎn)化成等效均布荷載計(jì)算，再與 q q1，產(chǎn)生的彎矩疊加。 三角形荷載： 39。m 豎向荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法有分層法和彎矩二次分配法，本設(shè)計(jì)采用彎矩二次分配法來(lái)計(jì)算豎向荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。m 第 37 頁(yè) 對(duì)于 14 層： q2= = kN/m q2’ = = kN/m P1= 2 = P2= 2 +（ +） = M1= p1e1= ()/2=m 在屋面雪荷載（ KN/m2.）作用下： q2= =’ = =P1= 2 =P2= 2 +（ +） = M1=p1e1=m 圖 310 各層梁上作用的活荷載 對(duì)于第五層，不上人屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： ㎡ q2= =’ = =P1= 2 = P2= 2 +（ +） = M1=p1e1= ()/2= q1 =+ =’ =q2= =’ = 3= kN/m P1= 2 + + [（ ）（ ） ]= P2= 2 +（ +） + +[（ ）（ ） （ ） 1 ]= M1=p1e1=（ ） /2= kN m M2=p2e2=（ ） /2= 由上圖所示幾何關(guān)系可得： q2= =， q2’= =。對(duì)于第五層： q1 =， q1’=。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線 不 重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還 有 集中 力矩。m； (2)框架結(jié)構(gòu)是對(duì)稱結(jié)構(gòu)。 風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力圖如圖 3 37 圖 36 左 風(fēng)荷載 作用下的梁剪力柱軸力圖 注： (1)柱軸力壓力為正； (2)框架結(jié)構(gòu)是對(duì)稱結(jié)構(gòu)。 第 33 頁(yè) 表 316風(fēng)荷載作用下框架梁端彎矩剪力及柱軸力計(jì)算表如下 ： 層數(shù) 邊跨梁 中跨梁 柱軸力 M bl M br L Vb M bl M br L Vb N 邊 N 中 5 4 3 2 1 注：（ 1） Mbl、 Mbr 分別為梁左端、右端的彎矩（單位： kN具體計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見(jiàn)表 315 表 315 各層柱端剪力及彎矩計(jì)算 層次 5 4 3 2 1 hi /m Vi /kN Di kN/m 62700 62700 62700 62700 49676 邊柱 Di1(kN/m) 14672 14672 14672 14672 11878 Vi1 y Mi1u Mi1b 中柱 Di1(kN/m) 16678 16678 16678 16678 12960 Vi1 y Mi1u Mi1b 注：（ 1） M 的量綱為 kN 框架柱端剪力及彎矩分別按式 310 和 311 計(jì)算 ,各柱反彎點(diǎn)高度比 y 按式310 確定。 圖 35 框架上的等效節(jié)點(diǎn)集中荷載圖示 根據(jù)圖 34 所示的水平荷載，由式 ???5ik ki FV 計(jì)算層間剪力 Vi ，然后根據(jù) 第 32 頁(yè) 所求 出軸線框架的層間側(cè)移剛度，再按式 ???iii Dvu 和式 ?u ? ??ui 計(jì)算各層的相對(duì)側(cè) 移和絕對(duì)側(cè)移，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 314。則根據(jù)式 313 可得風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)靜力等效原理將分布荷載轉(zhuǎn)化為各樓層處的集中荷載，如下表 313 所示。 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 1．風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 （ GB50009—2021） 第 條規(guī)定風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按式313 計(jì)算： wk ? ? z ?s ? z w0 （ 313） 式中： wk －風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ kN/m2）； βz －高度 z 處的風(fēng)振系數(shù)； 第 31 頁(yè) μs －風(fēng)荷 載體型系數(shù)； μz －風(fēng)壓高度變化系數(shù)； W0－ 基本風(fēng)壓 ； 建筑處于 B 類地區(qū)，基本風(fēng)壓 ，矩形平面 ,建筑高度為 , 30m，所以不考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響，取 βz =。 第 30 頁(yè) 圖 34 左震作用下的梁柱 彎矩 圖 注： (1)彎 矩的量綱為 kN本建筑設(shè)防烈度為 7 度，不需進(jìn)行豎向地震作 用計(jì)算。m）； （ 2） L 為梁跨度（單位： m）； （ 3） Vb 為梁剪力，其方向以使梁產(chǎn)生正彎矩為正（單位： kN）。 對(duì)于邊柱，節(jié)點(diǎn)一側(cè)的梁端剪力即為該層層間軸向力 。m； （ 2） V 的量綱為 kN。 第 28 頁(yè) 具體計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見(jiàn)表 311。 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度分布圖 圖 層間剪力分布圖 框架柱端剪力及彎矩分別按式（ 310）和（ 311）計(jì)算，各柱反彎點(diǎn)高度比 y按式 312 確定。 由上表可見(jiàn)，最大層間位移發(fā)生在底層，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50011—2021 ） 規(guī)定，對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)位移角要小于 第 27 頁(yè) 1/550=。 水平地震作用下的框架結(jié)構(gòu)的層間位移 ?ui 和頂點(diǎn)位移分別按式（ 39）計(jì)算： ???? sj ijiiDVu1 （ 39） 計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 310，表中還計(jì)算了各層的層間彈性位移 θe= ui / hi 。 為保證結(jié)構(gòu)基本安全性，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ GB50011—2021） 規(guī)定 , 抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合式 38 要求： 第 26 頁(yè) ???nij jEKi GV ? (38) 式中： VEKi —第 i 層對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力； ?????????????? —剪力系數(shù)，不應(yīng)小于表 39 規(guī)定的樓層最小地震剪力系數(shù)值，對(duì)豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘以 的增大系數(shù)； G j —第 j 層的重力荷載代表值。 結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值即底部剪力按式 36 計(jì)算： FEK ? ?1Geq （ 36） 式中： ??1 —為相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振的水平地震影響系數(shù)值； G eq —為結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值，多質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值的 85% 本結(jié)構(gòu)防烈度為 7 度，地震加速度為 ，查表得 αmax= 第 25 頁(yè) 因?yàn)樵O(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地土類別為二類場(chǎng)地 ，查表得 Tg= 因?yàn)? ： Tg T1 5Tg 所以 a x211??????????????????? ??? rgTT 6 7 0 2 5 ? ????? eqEK GF ? 又： T1=，則 T1≥=，故需考慮頂部附加地震作用的修正。該結(jié)構(gòu)高度不超過(guò) 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(jì)算水平地震作用。 第 24 頁(yè) 表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算 層次 樓層重力荷載 Gi (kN) 樓層剪力 VGi (kN) 樓層側(cè)移剛度 S ?ijD (N/mm) 層間位移 (?ui) (mm) 樓層 側(cè)移 ui (mm) 5 863128 4 863128 3 863128 2 863128 1 687484 由式 35 可得結(jié)構(gòu)的基本周期： T1 = ()1/ 2 = 工程上，多自由度彈性體系水平地震作用的計(jì)算一般采用振型分解反應(yīng)譜法，在一定的條件下還可以采用簡(jiǎn)化的振型分解反應(yīng)譜法－底部剪力法。頂點(diǎn)位移法的思路是：將以質(zhì)量均勻分布的懸臂 結(jié)構(gòu)體系的基本周期用在重力荷載水平作用下所產(chǎn)生的水平頂點(diǎn)位移來(lái)表示。 UT 為結(jié)構(gòu)基本自振周期時(shí)的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移。m 邊 框 架 邊 柱 C3 （ 24 根） 邊 框 架 中 柱 C4 （ 24 根） K1 α1 DC1 K2 α2 DC2 25 14672 16678 1 11878 12960 層間側(cè)移剛度的計(jì)算 結(jié)果如表 37 所示 ： 表 37 層間側(cè)移剛度的計(jì)算 部 位 各 層 柱 子 側(cè) 移 剛 度 層 間 剛 度 ∑DC1 ∑DC2 ∑DC3 ∑DC4 ∑Di 25 51196 59532 352128 400272 863128 1 43484 47888 285072 311040 687484 ∑D1/∑D2=687484/863128=﹥ 滿足最大彈性層間側(cè)移要求。m 邊跨梁 線剛度 /104 kNm 中跨梁 線剛度 /104 kN 一般層： K = ??52 bcKK? ??52KK?? ? （ 33） 首層： K = ??5bcKK? ?? KK? ?? ? （ 34） 求得各框架柱的側(cè)移剛度如表 3 36 所示： 表 35 邊框架柱子的側(cè)移剛度 部位 層高 m 柱子 剛度 /104 kN ④ EcI0/l 為梁的線剛度。 ② I0 為梁、柱換算截面慣性矩且 I0 = bh3 / 12。 框架柱線剛度計(jì)算 本工程柱線剛度計(jì)算如表 34 所示： 第 22 頁(yè) 表 34 柱線剛度 ic 計(jì)算表 層次 Hc/mm Ec/(N/mm 2 ) b/mm h/mm Ic/mm4 EcIc/hc/kN ② Ib 為梁線剛度（單位： kN 第 21 頁(yè) 圖 31 各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值 框架側(cè)移剛度計(jì)算 框架梁線剛度計(jì)算 在計(jì)算梁線剛度時(shí)，考慮樓板對(duì)梁剛度的有利影響，即板作為翼緣工作。 表 32 可變荷載組合值系數(shù) 可變荷載種類 組合值系數(shù) 雪荷載 不計(jì)入 屋面積灰荷載 屋面活荷載 按實(shí)際情況計(jì)算的樓面活荷載 按等效均布荷載計(jì)算的樓面活荷載 藏書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù) 其它民用建筑 第 18 頁(yè) 該建筑不考慮屋面積灰荷載，屋面雪荷載不計(jì)入，屋面活荷載組合系數(shù)取 ，樓面活荷載按等效均布荷載計(jì)算，組合系數(shù)取 。 重力荷載計(jì)算 屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 不上人屋面： 4 厚改性瀝青防水卷材 kN/m 2 20 厚 1:3 水泥砂漿找平 20= kN/m 2 100 厚聚苯保溫層 = kN/m 2 20 厚 1:3 水泥砂漿找平 20= kN/m 2 80 厚 1:6 水泥焦渣找坡 15=120mm 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 25 2＝ 3kN/m 2 20 厚板底粉刷 抹平 17 ＝ 合計(jì)： 第 15 頁(yè) 衛(wèi)生間樓面：（比正常樓面標(biāo)高低 20mm） 吊頂和管道 10 厚地面板 10mm 厚柔性防水層 20mm 厚 1： 3 水泥砂漿找平 20 ＝ kN/m 2