【正文】 ? 集中力矩： ? ?1 1 1 1 1 9 . 2 2 0 . 5 0 . 5 0 . 2 5 1 4 . 9M P e k N m? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 1 3 8 . 6 5 0 . 5 0 . 5 0 . 2 5 1 7 . 3 3M P e k N m? ? ? ? ? ? ? 表 橫向框架恒載匯總表 層次 1q 139。Q 1P 2P 3P 1M 2M 5 14 恒載圖如下所示： 7 圖 恒載圖（ P： KN， Q： KN/m） 活載計(jì)算 屋面及樓面 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下： 常德 市屋面雪載標(biāo)準(zhǔn)值 /kN m 不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 /kN m 樓面 均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 /kN m 走廊、門廳、樓梯均布活荷 載 /kN m 廁所、盥洗室 /kN m 活載計(jì)算 2q 、 239。Q 為等效均布荷載。 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下： 圖 各梁上作用的活載計(jì)算圖 由圖 中的幾何關(guān)系可得： 8 （ 1） 對(duì)于屋面梁： ? ?232 1 2 0 .3 3 + 0 .3 3 4 .5 0 .5 1 .8 4 /Q k N m? ? ? ? ? 2 539。 0 . 5 2 . 7 0 . 8 4 /8Q k N m? ? ? ? 1 5 0 . 5 2 . 2 5 4 . 5 3 .1 68P k N? ? ? ? ? ? ?232 5 2 . 70 .5 2 . 2 5 + 1 2 0 .3 3 + 0 .3 3 0 .5 4 .5 8 .8 182P k N??? ? ? ? ? ? ? ?????? ?233 2 .71 2 0 .3 3 + 0 .3 3 0 .5 4 .5 2 . 4 92P k N? ? ? ? ? ? 集中力矩： ? ?1 1 1 3 .1 6 0 . 5 0 . 5 0 . 2 5 0 .3 9 5M P e k N m? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 8 .8 1 0 . 5 0 . 5 0 . 2 5 1 .1 0M P e k N m? ? ? ? ? ? ? （ 2） 對(duì)于第 14 層框架梁： ? ?232 1 2 0 .3 3 + 0 .3 3 4 .5 2 .0 9 . 2 0 /Q k N m? ? ? ? ? 2 539。 9 表 橫向框架活載匯總表 層次 2Q 239。迎風(fēng)面 ?? ，背風(fēng)面 ? ?? 。 由于建筑物總高度 H 不超過 30m，所以 =? 。 一至三層： 220 = 1 .0 0 .7 4 1 .3 0 . 4 / m = 0 .3 8 5 / mk z s z K N K N? ? ? ? ?? ? ? ? 10 四 至五層： 220 = 1 .0 0 . 8 9 1 .3 0 . 4 / m = 0 . 4 6 3 / mk z s z K N K N? ? ? ? ?? ? ? ? 風(fēng)荷載的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qK: 一至三層： 2q = 4 .5 m = 0 .3 8 5 / m 4 .5 m = 1 .7 3 / mKk K N K N? ?? 四至五層： 2q = 4 .5 m = 0 . 4 6 3 / m 4 .5 m =2 . 0 8 / mKk K N K N? 框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)， 為簡(jiǎn)化計(jì)算， 按靜力等效原理將 均 布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載，如圖 所示。 底部剪力法的計(jì)算 根據(jù)本工程的特點(diǎn)，對(duì)于高度不超過 40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可以采用底部剪力法。 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載 ? ?10 .8 5 . 0 .7 5E q iG G T s??? ，式 中 iG 為集中于質(zhì)點(diǎn) i 的重力荷載代表值。 表 計(jì)算框架重力荷載代表值 層次 恒載 /kN 活載 /kN 1/(2iiG kN G ????????恒 載 活 載 ) 5 24 1 12 圖 結(jié)構(gòu)水平地震作用計(jì) 算簡(jiǎn)圖 上面已經(jīng)給出 1? 的計(jì)算式： 0 . 91 0 . 4 5 0 . 0 8 0 . 0 7 80 . 4 6? ? ? ??????? ? ?0 . 8 5 0 . 8 5 4 3 6 . 0 4 6 9 6 . 4 3 7 0 5 .8 2 7 4 6 .3 8E q iG G k N? ? ? ? ? ? ?? 1 2 1 4 .2 2Ek EqF G kN??? 下面計(jì)算各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的地震作用： 采用底部剪力法時(shí)，各個(gè)樓層可以僅取一個(gè)自由度，結(jié)構(gòu)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照下列公式確定：（ 表 所示） ? ? ? ?11 . 1 , 2 , ,iinjjji E k nn n E kGHGHF F i nFF???? ? ? ?????? 式中 n? 為頂部作用附加系數(shù)，多層鋼筋混凝土房屋 0 .3 5 0 .5 5gT s s??，1 0 .4 6 1 .4 0 .6 3gT s T s? ? ?，因此 n?? 。 圖 用底部剪力法計(jì)算的 一榀框架 水平地震作用和剪力圖 內(nèi)力計(jì)算 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 框架在豎向荷載作用下，可忽略節(jié)點(diǎn)側(cè)移，按剛性方案設(shè)計(jì)。 相對(duì)線剛度計(jì)算如下： 14 柱線慣性矩： ? ? 44 411 0 . 5 0 . 0 0 5 21 2 1 2c maIm? ? ? ? ?44 422 0 . 4 0 . 0 0 2 11 2 1 2c ma? ? ? 底層柱線剛度： 294 7111 1 3 0 1 0 / 0 . 0 0 5 2 3 . 0 1 05 . 2CCc EI N m mi N mHm??? ? ? ? 294 7122 1 3 0 1 0 / 0 . 0 0 2 1 1 . 2 1 1 05 . 2CCc EI N m mi N mHm??? ? ? ? 其它層柱線剛度： 294 7213 2 3 0 . 0 1 0 / 0 . 0 0 5 2 3 . 7 1 1 04 . 2CCc EI N m mi N mHm ??? ? ? ? 294 7224 2 3 0 . 0 1 0 / 0 . 0 0 2 1 1 . 5 1 04 . 2CCc EI N m mi N mHm ??? ? ? ? 長(zhǎng) 跨梁的慣性矩： 3 3 3 4b1 0. 25 0. 62 2 0. 00 912 12bh m mIm?? ? ? ? ? 短 跨梁的慣性矩： 3 3 3 4b2 0. 25 0. 42 2 0. 00 2612 12bh m m?? ? ? ? ? 長(zhǎng)跨梁的線剛度： 294 7111 1 3 0 1 0 / 0 . 0 0 9 4 . 0 9 1 06 . 6bbb EI N m mi N mlm??? ? ? ? 短跨梁的線剛度： 294 7122 2 3 0 1 0 / 0 . 0 0 2 6 2 .8 9 1 02 . 7bbb EI N m mi N mlm??? ? ? ? 設(shè) 71 4 .0 9 1 0 1bi N m? ? ?，則 72 72. 89 10 . 09 10bi ????， 71 73. 0 10 0. 734. 09 10ci ????， 72 10 . 09 10ci ????， 73 73. 71 10 0. 914. 09 10ci ????， 74 10 . 09 10ci ????， 得計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 所示： 15 圖 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 恒載內(nèi)力 梁 彎矩計(jì)算： 利用力矩二次分配法計(jì)算恒載作用下框架的彎矩。根據(jù)各桿桿端剪力作剪力圖，如圖 所示 19 圖 取節(jié)點(diǎn)為隔離體，利用各桿對(duì)節(jié)點(diǎn)的剪力，建立投影平衡方程，可求出各桿對(duì)節(jié)點(diǎn)的軸力，從而求得各桿的軸力。 (1)計(jì)算桿固端彎矩： 頂層長(zhǎng)跨框架梁： 2211 1 .8 4 6 . 6 6 .6 81 2 1 2q l K N m? ? ? ? ? ? ? 頂層短跨框架梁： 2211 0 .8 4 2 . 7 0 .5 11 2 1 2q l K N m? ? ? ? ? ? ? 底層及標(biāo)準(zhǔn)層長(zhǎng)跨框架梁： 2211 9 . 2 6 . 6 3 3 . 4 01 2 1 2q l K N m? ? ? ? ? ? ? 21 底層及標(biāo)準(zhǔn)層長(zhǎng)跨框架梁： 2211 4 . 2 2 2 . 7 2 .5 61 2 1 2q l K N m? ? ? ? ? ? ? (2)節(jié)點(diǎn)分配系數(shù) ? 同表 。根據(jù)各桿桿端剪力作剪力圖，如圖 所示 23 圖 取節(jié)點(diǎn)為隔離體，利用各桿對(duì)節(jié)點(diǎn)的剪力，建立投影平衡方程，可求出各桿對(duì)節(jié)點(diǎn)的軸力，從而求得各桿的軸力。其中： 212ciD h?? ? 反映了梁柱線剛度比值對(duì)抗側(cè)剛度 的影響 可按下表計(jì)算： 25 表 D值法 樓層 簡(jiǎn)圖 K α 一般層 242ciiK i?? 1 2 3 42ci i i iK i? ? ?? 2KK?? ? 底層 2ciK i? 12ciiK i?? KK? ?? ? 根據(jù)各柱 D 值，將該層剪力分配至各個(gè)柱的反彎點(diǎn)處，其中反彎點(diǎn)處無彎矩，僅有剪力，由此便可利用求得的剪力與反彎點(diǎn)高度求出柱端彎矩；然后利用節(jié)點(diǎn)平衡，按梁抗彎剛度求出各個(gè)梁端彎矩；最后，利用求得的彎矩，可解出剪、軸力。 表 各柱的 D值及剪力分配系數(shù) ? 表 層位及層高 柱 號(hào) K c? ? ?212=/cciiDHKN m? ? ?/DKN m? DD??? 五層 （ ） H L M 二至四層 （ ） H L M 一層 （ ） H L M 各柱的反彎點(diǎn)位置、剪力、柱端彎矩計(jì)算。 第五層： H 節(jié)點(diǎn)：已知 54 2 .5 9HHM KN m? ，則 55 KN m? ； L 節(jié)點(diǎn)：已知 54 KN m? ，則55 0 . 7 1 6 . 4 6 2 . 6 81 0 . 7 1LHM K N m? ? ??， 55 1 6 . 4 6 3 .7 81 0 . 7 1LMM K N m? ? ??； M 節(jié)點(diǎn)： 54 5 .0 4MMM KN m? ,則 55 5. 04MLM KN m? 。 列力矩平衡方程： 0HM ?? ，即 0H L LM HM M V L? ? ? H L L HH MMV L???? 28 同理： H L LHL MMV L???? 由此，可將梁柱在風(fēng)載作用下的桿端剪力計(jì)算出來 . （ 6）軸力計(jì)算 柱軸力＝上柱傳來集中力＋該層梁端剪力 具體計(jì)算方法同恒載與活載作用下柱軸力的計(jì)算。 29 圖 30 水平地震作用內(nèi)力 （ 1）、 水平地震作用的計(jì)算方法同風(fēng)荷載完全相同 ,直接列表求解如下 : 表 左地震荷載作用下 各柱的反彎點(diǎn)位置、剪力、 柱端彎距計(jì)算 層 號(hào) 柱 號(hào) i? ? ?/DKNm? niiPKN? iVKN 0y 123yyy y ? ?MKNm底 ? ?MKNm頂 /imm? /umm 五 H