【正文】 m Υ (KN/㎡ ) g(KN/m) L/m Gi/KN ∑ Gi/KN 女兒墻 底層外墻 底層內(nèi)墻 其它層外墻 其 它層內(nèi)墻 表 3 門窗自重計算表 構件 L/m H/m Υ (KN/㎡ ) g(KN/m) n Gi/KN ∑ Gi/KN 窗 14 2 2 2 2 1 門 16 19 12 圖 4 各質點的重力荷載代表值 三、框架側移剛度計算 橫向框架側移剛度計算 橫向框架梁線剛度 ib 計 算過程見表 4，柱線剛度 ic 計算過程見表 5?，F(xiàn)以第 2 層 C4柱的側移剛度計算為例，說明計算過程，其余柱的計算過程從略，計算結果見表 6 所以該框架為規(guī)則框架。由柱剛度修正系數(shù) ?c 表可得梁柱線剛度比 k 為 ?? ????K 67 08 ????c 則 mmND /177143600 2 10 ?????=將上述不同情況下同層框架柱側移剛度相加，即得框架各層層間側移剛度 ?Di ，見表 6。柱在縱向的側移剛度除與柱沿縱向的截面特性有關外，還與縱梁的線剛度有關?？v向框架柱亦可分為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱等，其側移剛度值見表 8。 表 8 縱向框架柱線剛度計算表 混泥土 截面慣性矩 柱線剛度 層號 柱號 強度等級 EC 柱寬 b 柱高 h 柱 L Ib＝ bh3/12 ib＝ EcIb/l KN/m2（ 106） m m m m4（ 1000） KN/m（ 104） 3~4 1 C30 3 2 C30 3 2 1 C30 3 1 2 C30 3 表 9 縱向框架抗側移總剛度計算表 層號 柱別 柱高 柱線剛度 柱根數(shù) （ KN/m（ 104） （ 10^4) ∑ D樓層側移剛度 m KN/m 左梁 右梁 （104） 其他層 Z1 7 0 0 Z2 17 0 0 Z3 7 Z4 17 首層 Z1 7 0 0 0 Z2 17 0 0 0 Z3 7 0 0 Z4 17 0 0 四、橫向水平荷載作用下框架結構的內(nèi)力和側移計算 表 7 縱向框架梁線剛度計算表 中框架 邊框架 邊（ 0） 混凝土 截面慣性矩 梁線剛度 層號 中（ 1） 強度等級 EC 梁寬 b 梁高 h 梁跨 L Ib＝ bh3/12 ib＝ 2EcIb/l ib＝ KN/m2（ 106） m m m m4（ 1000） KN/m（ 104） 3~4 0 C25 1 C25 1~2 0 C25 1 C25 bi（一般層）＝cbi2iK ?（首層）＝cbii?（一般層）＝ KK??（首層）＝ 2 ? ).( H12KD2cmkN?＝上bi 下b上bi下i 15 ???? DD 所以該框架為規(guī)則框架。 按頂點位移法計算框架的自振周期。 則橫向框架頂點位移計算見表 10。 按底部剪力法求得其底部剪力 FHGHGF Ekii iii ??，各層橫向地震作用及樓層地震剪力 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見圖 6 16 圖6 橫 向框架各層水平地震作用及地震剪力（a） 水平地震作用 （b） 地震剪力(b)(a) 由表 12 可見，最大層間彈性角位移發(fā)生在第 1層，其值為 1/5961/550，滿足要求。 以圖 1中 19 軸線橫向框架內(nèi)力計算為例，說明計算方法，其余框架內(nèi)力計算從略。該設計中底層柱不需考慮其它修正值。 17 注：表中 M量綱為 mKN? V量綱為 KN。其中梁剛度取自表 4， 具體計算過程見表 14和表 15。 2）表中 M單位 為 ， V 單位為 KN， L 單位為 m。 18 橫向風荷載作用下框架結構內(nèi)力和側移計算 i. 風荷載標準值?；撅L壓 ?0 =，查規(guī)范的 ?s =（迎風面）和 ?s =（背風面）。 《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 。 框架結構分析時，應按靜力等效原理將圖 8（ a）的分布風荷載轉化為節(jié)點集中荷載，如圖 8（ b）所示。 1 . 351 . 211 . 090 . 910 . 840 . 760 . 680 . 573 . 887 . 326 . 326 . 66（a） 風荷載沿房屋高度的分布（單位：KN /m） （b） 等效節(jié)點集中風荷載（單位：KN ）圖8 框架 上的風荷載 根據(jù)圖 8（ b）所示的水平荷載，由式 ???nik ki FV計算層間剪力 Vi，然后依據(jù)表 6 求出19 軸線框架的層間側移剛度，再按式??? ?sj ijii DVu 1)(和 ? ???nk kuu 1 )(計算各層的相對側移和絕對側移。 ⑶
. 荷載作用下框架結構內(nèi)力計算。圖 1 中19 軸線橫向框架在風荷載作用下的彎矩、梁端剪力 及柱軸力見圖 9。 取 19 軸橫向框架進行計算，計算單元寬度為 ，如圖 10所示。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)點上還作用有集中力矩。 1）恒載計算。對于第 4層 q1=’ = q2和 q2’ 分別為房間和走道板傳給橫梁的三角形荷載，由圖 11所示幾何關系可得 q2=’ =P P2 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： P1= +(+) + + = P2=( + ) +(++) + = 集中力矩 M1=P1*e1= ()/2= M1=P2*e2= ()/2= 其它層 q1包括梁自重和其上 橫墻自重，為均布荷載。 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖 12所示： 對于第四層 q2= =’ = =P1= = P2=( + ) = M1=P1*e1= = M2=P1*e2= = 同理，在屋面雪荷載作用下 q2=’ =M1= M2= 其它層計算方法同第四層，結果見表 19： 注：表中括號內(nèi)的數(shù)值對應于屋面雪荷載作用的情況。 1)恒載 四層： MBA=MAB=－ 1/12（ q1+5/8q2） L2－ P3L/8 =－ 1/12 (+) － =－ MBC=1/12q1’ L2+5/96q2’ L2 =1/12 +5/96 = 一 ~三層： MAB=MBA=－ MBC= 2)活荷載 四層： MAB=MBA=－ 1/12 － =－ MAB（雪） =－ 1/12 － － MBC=5/96 = 23 MBC（雪） =5/96 = 一 ~三層： MAB=MBA=－ MBC= 采用彎矩二次分配法計算由于結構和荷載是對稱的，計算時采用半框架彎矩計算過程如下： 上柱下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 恒載作用下的二次彎矩分配圖13 24 活荷載作用下的彎矩二次分配（括號內(nèi)為雪荷載）下柱上柱 上柱 下柱右梁 左梁 右梁 101 4 注：表中 V以向上為正。 結構的抗震等級可根據(jù)結構類型、抗震烈度、房屋高度等因素，由此表可知，本工程的框架為二級抗震等級。 本設計考慮了四種內(nèi)力組合，即 + （ SQK+Sω K）， + 及+。各層的內(nèi)力組合與結果見表 22表 28，表中 SGK、 SQK兩列中的梁端彎矩為經(jīng)過調幅后的彎矩（調幅系數(shù)取 ） . 活載作用下柱的彎矩、剪力及軸力匯總表 表 22 截面部位 層次 4 3 2 1 1/S 柱 柱頂 M ( mKN? ) N (KN) 柱底 M ( mKN? ) － － － － N (KN) V (KN) － － － － U 柱 柱頂 M ( mKN? ) － － － － N (KN) 柱底 M ( mKN? ) N (KN) V (KN) 注：活載作用下的柱頂軸力等于柱底軸力 27 恒載作用下柱的彎矩、剪力及軸力匯總表 表 23 截面部位 層次 4 3 2 1 1/S 柱 柱頂 M ( mKN? ) N (KN) 柱底 M ( mKN? ) － － － － N (KN) V (KN) － － － － U 柱 柱頂 M ( mKN? ) － － － － N (KN) 柱底 M ( mKN? ) N (KN) V (KN) 28 框架梁內(nèi)力組合表 表 24 層 次 截 面 內(nèi) 力 SGK SQK SK? SEK +SQK + + (SQK+SWK) ? ?? ?SSS EKQKGKRE ??? 內(nèi)力組合取用值 Vmax ,M Mmax ,V Mmax? ,V 左風 右風 左震 右震 M V M V M V 1 1/s M 177。 V ? ? UL M ? ? V 177。 UR M 177。 V ? ? 跨 間 邊 中 2 1/S M 177。 V ? ? UL M ? ? V 177。 UR M 177。 V ? ? 1089 跨 間 邊 中 3 1/S M 177。 V ? ? UL M ? ? V 177。 UR M 177。 V ? ? 跨 間 邊 中 4 1/S M 177。 V