【正文】 M AA ???? 對于 1層，梁上荷載設(shè)計(jì)值 mkNq / ??? mkNq /)( ????? 左邊地震時(shí)： ???????? ??????????AV ?? 又有： )()2(21 21 ＜?????????? lqqV A ? 故021 221 ??? qlxxqV A ?，解得： . mx? 所以，maxM發(fā)生在距 A支座 處。 m） XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 BABAxBxAVVVVlq 1q 2MMlalq 1q 2M MalBA 圖 13 均布荷載和梯形荷載下 圖 14 均布荷載和三角形形荷載下 的計(jì)算簡圖 的計(jì)算簡圖 以第一層 AB 跨梁考慮地震荷載作用的組合為例，說明各內(nèi)力的組合方法。 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 （ a）恒荷載作用下 （ b）活荷載作用下 圖 11 橫向框架彎矩的二次分配法（ M單位 kN此外本設(shè)計(jì)， wkGk SS ? 這種內(nèi)力組合與考慮地震作用的組合相比一般較小，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用，故不予考慮。 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 橫向框架內(nèi)力組合 結(jié)構(gòu)抗震等級 結(jié)構(gòu)的抗震等級可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素確定，故可得出本工程框架抗震等級為二級。彎矩計(jì)算過程如圖 11，所得彎矩如圖 12。 內(nèi)力計(jì)算 梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計(jì)算。 m 2M /kN2q /kNm 8 1～ 7 表 20 橫向框架活荷載匯總表 層 次 2q /kNm 1 1P kN 2P kN 1M kNm 1 39。1q KN 表 19 橫向框架恒荷載匯總表 層 次 1q kN ??? kNP )(1 ?????? kNP )(2 ??????? mkNePM ?????? 111 mkNePM ?????? 222 對 17層 mkNq / ??? mkNq /39。2 ??? kNP )()(1 ????? ?????????????? kNP )()(2? ?????????????? 集中力矩： mkNePM ?????? mkNePM ?????? 活荷載計(jì)算 圖 10 各層梁上作用的活載 對于 第 8層 mkNq /2 ??? mkNq /39。 圖 9 各層梁上作用的恒 載 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 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(jì)算如下： kNP 1 2 8 1 2 1 ]2)2[(1???????????????? ] )[(2 ??????????????P ? 集中力矩： mkNePM ?????? mkNePM ?????? 對于 17層， 1q 包括梁自重和其上的橫墻自重，為均布荷載，其它各層荷載計(jì) 算方法同第 8層，結(jié)果為： mkNq /)( ????? mkNq /39。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 8所示幾何關(guān)系可得： mkNq / ??? ， mkNq /39。1 ? 。1q 代表橫梁自重，為均布荷載形式。由于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)上還作用有集中力矩。 m） (b)梁端剪力及柱軸力圖（ kN） XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 7 左風(fēng)作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖 6 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 橫向框架內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算單元 取第 ⑤ 號軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為 ，如圖 8 所示。 m,kN,kN。 表 18 風(fēng)荷載作用下梁端彎矩 ,剪力及軸力計(jì)算 層 次 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l（ m） bV lbM rbM l（ m） bV 邊柱 N 中柱 N 8 264 7 6 5 4 3 2 1 注 : 1)柱軸力中負(fù)號表拉力。橫向風(fēng)荷載作用下的彎矩圖、梁 端剪力圖及軸力圖如圖 7所示。 表 16 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算 層次 1 2 3 4 5 6 7 8 kNFi / kNVi / ? )/( mmND 58800 80889 80889 80889 80889 80889 80889 80889 mmi /?? 0953 mmi /? ii h/?? 1/1653 1/2023 1/2278 1/2658 1/3276 1/4407 1/7047 1/9266 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 由表 16 可見，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為 1/1653，遠(yuǎn)小于 1/550，滿足規(guī)范要求。 框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)按靜力等效原理將圖 6（ a）的分析風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載如圖 6（ b）所示，取第 6層的集中荷載 3F 的計(jì)算過程如下： )]()[()(6 ?????????????F )]()[( ???????? . XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 (a)風(fēng)荷載沿房屋高度的分布（ kN/m） (b)等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載（ kN） 圖 6 框架上的風(fēng)荷載 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算 根據(jù)圖 6(b)所示的水平荷載由式 ???nik ki FV計(jì)算層間剪力 iV ，然后依據(jù)表 9求出 ⑤ 軸線框架的層間側(cè)移剛度，再按式 ????sj ijii DV 1/?和 ?? ??nk k1 )( ??計(jì)算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。 m1 )(2zq / kN見表15； q(z)沿高度的分布見圖 6(a)。沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： szzszzzq ?????? )( ??? 。則查詢可知 脈 動(dòng)影 響 系數(shù) ?? ， 已 計(jì)算 得 出結(jié) 構(gòu)的 基 本自 振周 期為 sT ? ，故 22221 / mSKNTo ????? ，查表可得 ?? ，風(fēng)振系數(shù)按式zz????? ??1 計(jì)算。 (a)框架彎矩圖（ kN m,kN,kN,m。 表 14 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算 層 次 邊梁 走道梁 柱軸力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 邊柱 N 中柱 N 8 7 6 5 4 3 2 1 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 注 : 1)柱軸力中負(fù)號表拉力。 m， V量綱為 kN。具體計(jì)算過程及結(jié)果見表 13。各柱反彎點(diǎn)高度比 y 按式 321 yyyyy n ???? 計(jì)算其中 ny 可以查表得出。 水平地 震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 以平面圖中 ⑤ 號軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例，說明計(jì)算方法，其余框架內(nèi)力計(jì)算從略。 表 12 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算 層 次 kNVi / ∑D i/N 表 11 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 m/iH m/iG ?jjii HGHG kN/iF kN/iV 8 7 6 5 4 3 2 1 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圖 4。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按式： ? ? kNGG ieq 0 5 1 0 0 6 0 0 4 ??????? ? XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 a 11?????????????????? ?? TT g kNGF eqEK 4 2 0 5 1 60 3 5 ???? ? 因 sTT g 1 ????? ，所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。計(jì)算過程見表 10，其中第 8 層的 iG 為8G與 eG 之和。故該框架為規(guī)則框架。/ 柱 1 5400 104 600 600 1010 1010 2～ 8 4200 104 600 600 1010 1010 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 表 6 中框架柱側(cè)移剛度 D值 (N/mm) 層次 邊柱 (8根 ) 中柱 (7根 ) iD? ?K c? 1iD ?K c? 1iD 2～ 8 102710 193243 295953 1 95615 122137 217752 表 7 邊框架柱側(cè)移剛度 D值 (N/mm) 層次 A1 , A12 C1 ， C12 iD? ?K c? 1iD ?K c? 1iD 2～ 8 20498 47388 67886 1 21778 32096 53874 表 8 樓、電梯間柱側(cè)移剛度 D值 (N/mm) 層次 D1 , D12 C9 F1 ， F12 iD? ?K c? 1iD ?K c? 1iD ?K c? 1iD 2～ 8 36808 23914 14547 75269 1 28207 16152 6844 51203 將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度 iD? 見表 9。第 2層梁柱線剛度比 K 為： ?? ????K ， ???c? ， 計(jì)算得 mmND /276064200 2 10 ????? . 類 別 層次 ch Ec 2 邊橫梁 1 ～8 104 300 600 109 6900 1010 1010 1010 過道梁 1 ～8 104 300 600 109 3000 1010 1010 1010 柱的側(cè)移剛度 D值按下式計(jì)算212hiD cc??（ c? 為柱的側(cè)移剛度修正系數(shù)），根據(jù)梁、柱線剛度比 K 的不同，柱分為中框架中柱和邊柱，邊框架柱中柱和邊柱以及樓梯間柱等。 mmN 表 4 橫梁線剛度 bi 計(jì)算表 類別 層次 Ec2計(jì)算結(jié)果見圖 3。 XXXXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 表 3 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 注： g表示單位長度構(gòu)件重力荷載； n 為構(gòu)件數(shù)量，梁長度取凈長，一層柱取從基礎(chǔ)頂面至一 層頂板，其它柱長度取層高。 內(nèi)墻為 mm200 厚蒸壓粉煤灰砌塊，兩側(cè)均為 mm20 水泥粉刷墻面 2/ mkN ，則內(nèi)墻單位墻面重力荷載為： 2m/ ????? ；木門單位面積重力荷載為2m/ ，塑鋼窗單位面積重力荷載為 2m/ 。?mKN 塑鋼 窗 ： 2?mKN 門窗： 木門： 2?mKN 200 厚加氣混凝土砌塊 6 = 2?mKN 合計(jì)： 2?mKN 300 厚加氣混凝土砌塊 6 = 2 外墻： 20 厚石灰砂漿內(nèi)墻 17 = 2?mKN 18 層樓面： 瓷磚地面（包括水泥粗砂打底）