【正文】 轉(zhuǎn)動為正，反之為負。 圖 613 頂層彎矩圖（ ） 圖 612 梁剪力 軸力圖（ KN） 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 26 頁 圖 616 頂層在活載作用下的框架彎矩圖 (kNm? ) 圖 615 底層彎矩分配過程（ ） 圖 614 中間層彎矩圖（ ） 圖 68 頂層在活載作用下的框架彎矩圖 (kNm? ) 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 27 頁 圖 617 中間層在活載作用下的框架彎矩圖（ ） 圖 618底層在活載作用下的框架彎矩圖（ ） 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 28 頁 恒載作用下的梁 端剪力 、柱 軸力計算 梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件可求出梁端剪力。柱軸力的計算過程見下表： 層次 荷載 MBC MCB VBC VCB6 5 4 3 2 1 表64 BC 跨梁剪力計算 VAB 縱梁豎向力 柱自重 每層豎向力 軸力(頂?shù)?）表65 A柱 軸力計算表216543層次A柱 VBA VBC 縱梁豎向力 柱自重 每層豎向力 軸力1層次B柱65 432 表66 B柱軸力計算 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 25 頁 用彎矩二次分配法計算活載作用下的梁端、柱端彎矩 荷載作用下的內(nèi)力計算呀采用分層法。疊加并修正后的框架彎矩圖如下圖： 圖 69 中間層彎矩圖（ ） 圖 610 底層彎矩圖（ ） 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 23 頁 恒載作用下的梁 端剪力 、柱 軸力計算 梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件可求出梁端剪力。很顯然，疊加后的各框架結點彎矩并不能達到平衡， 這是分層法的計算誤差造成的。 梯形荷載化為等效均布荷載 頂層： g6’ =中間層： g5’ = g4’ = g3’ = g2’ =底層： g1’ = a alp q lq )21( 32 ?? ??? 21?? ， pq 85? （三角形荷載） 圖 64 荷載的等效 表 61 各層分配系數(shù)及梁端彎矩 EA 下柱 A 上柱 AB端 BA端 B 下柱 B 上柱 BE端 EB端頂層 中間層 底層 頂層 中間層 頂層 分配系數(shù)固端彎矩結點 單元A B 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 20 頁 用彎矩二次分配法計算恒載作用下的梁端、柱端彎矩 由縱向框架梁在邊柱上的偏心距 e引起的框架邊結點附加偏心彎矩： 頂層： M6e=G6A e= ()/2= 中間層： Me=GA e= ()/2= 底層： Me= 彎矩分配法的計算過程見下圖： 圖 65 頂層彎矩分配過程（ ） 圖 66中間層彎矩分配過程（ ） 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 21 頁 在求得結構單元的梁端彎矩后，如欲求梁的跨中彎矩，則須按 框架梁在實際荷載作用下按簡支梁計算。 荷載計算 恒載計算 由第 3章荷載計算得： 作用在頂層框架上的線荷載為 ： g6AB1= g6CD1=g6BC1=作用在中間層框架上的線荷載為： 圖 61 橫向框架計算單元選取及導荷方式 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 18 頁 gAB1= GCD1= KN/m gAB2= gCD2= KN/m gBC1=頂層節(jié)點集中荷載： G6B=G6C= G6A=G6D= 中間層節(jié)點集中荷載： GB=GC= GA=GD= 活荷 計算 由第 3章荷載計算得： 作用在頂層框架上的線荷載為： P6AB=P6CD=P6A=P6D= =P6B=P6C= =作用在中間層框架上的線荷載為： PAB=PCD=PA=PD= =PB=PC= = 圖 62 恒荷載作用下的計算簡圖 圖 63 活荷載作用下的計算簡圖 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 19 頁 內(nèi)力計算 分配系數(shù)計算 梁端和柱端彎矩采用彎矩二次分配法來計算，計算時先對各節(jié)點不平衡彎矩進行第一次分配，向遠端傳遞 (傳遞系數(shù)為 1/2)，然后對由于傳遞而產(chǎn)生的不平衡彎矩再進行分配，不再傳遞，到此為止，由于結構和荷載均對稱，故計算時可用半框架。計算過 程如表 52， 由表可以看出， 地震力 荷載作用下框架的最大層間位移角為一層的 1/18409，小于 1/550，滿足規(guī)范要求。 梁端彎矩 bM 、剪力 iV 以及柱軸力 iN 分別按照下列公式計算： )( ,1 uijb jirblblblb MMii iM ??? ?； )( ,1 uijb jirblbrblb MMii iM ??? ?； lMMV rblbb /)( ?? ； ?? ??nikrblbi VVN )( M左 M右 L V M左 M右 L V 邊柱 中柱6 5 5 3 2 1 柱軸力表5 3 梁端彎矩及剪力軸力計算層次邊梁 走道梁 圖 52 風荷載作用的等效節(jié)點集中力 （ KN） 圖 53 風荷載作用下彎矩圖（ ） 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 13 頁 橫向 地震力 荷載作用下框架結構內(nèi)力和側移計算 地震力 荷載標準值 采用基底剪力法計算水平地震作用力。 風荷載作用下框架結構內(nèi)力計算 采用 D值法。 將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，如表 5－ 1所示： 風荷載作用下的水平位移驗算 圖 51 風荷載等效結點集中荷載（ KN） 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 11 頁 根據(jù)水平荷載，計算層間剪力，再依據(jù)層間側移剛度，計算出各層的 相對側移和絕對側移。 《荷載規(guī)范》 規(guī)定，對于高度大于 30m，且高寬比大于 的房屋結構，應采用風振系數(shù) z?來考慮風壓脈動的影響。 柱的線剛度計算 D 值的計算 其中c?為柱側移剛度修正系數(shù)， K為梁柱線剛度比，不同情況下，c?、 K取值不對于一般層： 2 bcKK K?? 2c KK? ? ? 對于底層： 2 bcKK? KK? ??? ? 類型 跨度 截面積b * h ( ㎡） 線剛度i = E I / L600高 * *450高 * *表4 1 梁的線剛度計算410 ? ? c410 ? ? c 注：表中 iB = LEBI (KNm) 層號 層高（m ) 截面積b * H ( ㎡） 線剛度i底層 * *其它層 3 * *表4 2 柱的線剛度計算410 ? ? c410 ? ? c 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 9 頁 邊框架 側移剛度 D值的計算 中 框架移剛度 D 值的計算 不同層 剛度 D值的計算 首層的側移剛度： ?iD =658440N/mm 其他層的側移剛度： ?iD =877680N/mm K Di K Di2 至6 1 表4 4 中框架柱側移剛度D 值層次 邊柱（1 2 根） 中柱（1 2 根） ?c ? iD? c 注：底層 K = CBii? ， α = K2 ?? ；非底層 K = CB2ii? ， α = K2K? 圖 4－ 1框架計算簡圖 K Di K Di2 至6 1 表4 3 邊框架側移剛度D 值層次 邊柱A 1 A 1 5 D 1 D 1 5 中柱B 1 B 1 5 C 1 C 1 5 ?c ? iD? c 襄 樊 學 院 土 木 工 程 系 畢 業(yè) 設 計 第 10 頁 第 5章 橫向水平荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算 橫向風荷載作用下框架結構內(nèi)力和側移計算 荷載標準值 由 《荷載規(guī)范》 ，襄樊地區(qū)重現(xiàn)期為 50 年的基本風壓： 0?=， 地面粗糙度為 C 類 。 取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板頂， 2～ 6 層高度即為層高，取 ；底層柱高度從基礎頂面取至一層板頂，即 h1＝ ++＝ 圖 21 結構計算簡圖 襄 樊 學 院 土 木