【正文】 層數砼等級梁編號截面寬b/mm截面高h/mm梁跨L/mm彈性模量Ec/MPa截面慣性矩I/mm4線剛度i()相對線剛度14C30BC跨300550180030000C30CE跨300550630030000邊 框 架 梁14C30BC跨300550180030000C30CE跨300550630030000 框架梁柱的線剛度計算 考慮整體現(xiàn)澆梁板結構中，板對梁的有利作用，對于中框架梁取 I=，為矩形截面框架梁的慣性矩。中框梁：梁截面：邊跨BC、CE：300mm550mm 跨度：1800mm、6300mm C30混凝土彈性模量：30000MPa 3)相對線剛度計算令首層柱子線剛度,則其余各桿件的相對線剛度為： 標準層柱子CE跨梁BC跨懸挑梁同理可得邊框架梁相對線剛度為： 根據以上計算結果，框架梁柱的相對線剛度如表2所示，是計算各節(jié)點桿端的彎矩分配系數的依據。圖2 框架梁柱相對線剛度 荷載計算 恒載值計算（1）上人屋面恒載計算 除結構層外自重：鋼筋混凝土屋面板：120mm 板底抹灰20mm: 合計： +3+=（2）樓面恒載：除結構層外自重： kN/m2 鋼筋混凝土樓面：100mm 40mm1:4干硬性水泥砂漿 合計： ++=（3）梁自重：梁主次梁：主次的自重：CE跨： （4）基礎梁： bh=300mm550mm梁自重：（5）柱自重：KZ1: bh=500mm500mmKZ1自重:合計： （6）墻自重：1) 外縱墻自重，單位面積重量。板傳至梁上的三角形或梯形荷載，為簡化計算，將其等效為均布荷載：三角形荷載作用時： (6)梯形荷載作用時： (7) (8) (9)（式中g、q為板面的均布恒荷載和均布活荷載；、為長短跨的計算跨度。 活荷載標準值計算上人屋面 辦公室樓面 走廊樓面 雪荷載 將屋面荷載及雪荷載一起考慮，兩者中取較大值即可。圖4 框架在受豎向荷載作用下的總圖3 風荷載計算 集中風荷載計算在水平荷載作用下，多高層框架會產生側移，其側移由兩部分組成：總體剪切變形和總體彎曲變形?？傮w彎曲變形是由框架兩側邊柱中軸力引起柱子伸長或縮短所導致的框架變形，其側移曲線和懸臂梁的彎曲變形曲線相似，故稱為總體彎曲變形。單位面積風荷載標準值：垂直于建筑物表面上的風荷載標準值，應按下式公式計算： Wk=βzμsμz （10）作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值按下式計算 Fk=. （11）式中基本風壓(重現(xiàn)期取50年)—風壓高度變化系數，因建設地點位于城市郊區(qū)，所以地面粗糙度為B類；—風荷載體型系數，根據建筑物的體型查得；—風振系數，基本自振周期對于鋼筋混凝土框架結構可用（n是建筑層數）估算，但H＝30，故不考慮風壓脈動對結構發(fā)生順風向風振的影響，；h—上下樓層高度的平均值；B－單元寬度。表7 柱的修正抗側剛度柱號樓層柱線剛度梁柱線剛度比k修正系數層高修正抗側剛度kN/m相對抗側剛度邊柱一般層1041底層3）將樓層剪力按修正抗側剛度分配給每根柱，將各柱的剪力乘以反彎點到柱端的距離得到柱端彎矩，將節(jié)點彎矩之和按梁的線剛度分配給與該節(jié)點相連的梁，梁左、右端彎矩之和除以梁跨得到梁的剪力。水平荷載作用算下框架的層間側移可按下式計： （12）式中：Vj——第j層的總剪力；D——第j層所有柱子的抗側剛度之和；?uj——第j層的層間側移。頂點側移是所有各層層間側移之和。 風荷載作用下的內力計算表9 風荷載作用下內力計算樓層樓層風荷載Fj層間剪力層高柱/梁號柱抗側剛度Dji樓層剛度柱剪力反彎點高度4跨中CE3跨中CE2跨中CE1跨中CE表10 柱端剪力及彎矩計算表層次柱別y4CE3CE2CE1CE 梁端剪力及彎矩計算表樓層柱別柱端彎矩（）柱節(jié)點彎矩之和（）梁相對線剛度梁端彎矩（）梁跨Ii/m梁剪力（kN）柱軸力（kN）上端下端左端右端4C0E03C0E02C0E01C0E0圖5 左風彎矩圖（）圖6 左風剪力圖（kN）圖7 左風軸力圖（kN）4 地震荷載計算 水平地震作用計算對于質量和剛度沿高度分布比較均勻、高度不超過40m（）、以剪切變形為主的結構，震動時水平位移以基本振型為主，且基本振型接近于直線，可以采用底部剪力法計算水平地震作用。 各層重力標準值計算重力荷載代表值是結構與構配件恒載標準值和各種活荷載組合值之和。根據《建筑抗震設計規(guī)范》GB 500112001規(guī)定：計算地震作用時，建筑的重力荷載代表值應取結構和構配件自重標準值和各可變荷載組合值之和。樓面重力荷載代表值：GEi=結構和構配件自重標準值+，其中構件和結構自重取樓面上、下50％層高范圍內的結構及構件自重(包括梁、樓板層及墻柱等自重)。表12 板重力荷載標準值層數板面積/ 19樓面333樓梯屋面 注：。結構總的重力荷載代表值結構等效重力荷載代表值 (14)==表14 中框架柱側移剛度值邊柱E層次kh/m根數244101410中柱C244101410續(xù)表14中柱B24414邊柱A24414241表15 邊框架柱側移剛度值邊柱E層次kh/m根數24212中柱C24212241表16 橫向框架層間側移剛度層次1234 自振周期計算多層及高層框架結構，結構自振周期按頂點位移法計算，將各樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載作用在各樓層標高處，按彈性方法求得結構頂點的假想位移，并考慮填充墻對框架的影響，則基本周期T1半經驗半理論計算公式為： T1= (15)式中——計算基本周期用的結構頂點假想位移，即把集中于各樓層處的重量Gi看成水平荷載，并將其作用于結構的相應樓層處，按彈性方法計算出頂點的位移(以m為單位)；so——考慮填充墻影響基本自振周期的折減系數，框架取so＝～；框架剪力墻結構取so＝～。根據場地類別Ⅲ類和設計地震分組第一組查得特征周期值Tg=，水平多遇地震影響系數最大值αmax＝。表19 橫向水平地震作用下的位移驗算層次4536864353686425368641572636層間最大側移值：θe =根據《建筑抗震設計規(guī)范》[5]規(guī)定，鋼筋混凝土框架結構應進行多遇地震作用下的抗震變形驗算，其樓層內最大的彈性層間位移應符合：彈性層間位移角限值，地震側移滿足要求?？蚣茉谒焦?jié)點的荷載作用下，采用D值法進行分析內力： 由求得框架第層的層間剪力后，層柱分配的剪力及該柱上、下端的彎矩和分別按下列各式計算：柱端剪力為： (23)下端彎矩為： (24)上端彎矩為： (25)上式中：其中、取自上面的表格，、查混凝土結構設計附錄的表可以得到。m） 圖11 左地震剪力圖V和軸力圖N（kN)5 框架內力計算 豎向荷載標準值作用下內力分析 豎向荷載內力計算彎矩二次分配法相對于分層法進行了一些簡化，其假定為任意一框架結點的不平衡彎矩僅對和此結點相連的各桿件遠端有影響，其循環(huán)過程就簡化為了先分配，再傳遞，二次分配，最終將各桿端的不同彎矩疊加即得到梁柱桿端最終彎矩。那么本設計采用彎矩二次分配法計算彎矩，傳遞系數為。(1)恒載作用下內力計算結合結構力學知識，得到如下固端彎矩：B～C軸間梁，恒載產生的屋面固端彎矩==m(標準層)C～E軸間梁，恒載產生的屋面固端彎矩==m (標準層)圖12 恒載作用下的彎矩二次分配（單位：kNm)梁端剪力可采用結構力學取脫離體的方法計算得到，梁端剪力如表，剪力圖如下圖所示：圖14 恒載作用下V圖（單位：kN）結合結構力學中的節(jié)點平衡知識可知：框架梁端剪力與節(jié)點集中力（包括自重）進行疊加即可得到框架柱軸力，軸力圖如下圖所示。結合結構力學知識，得到如下固端彎矩：B～C軸間梁，恒載產生的屋面固端彎矩==m(標準層)C～E軸間梁，恒載產生的屋面固端彎矩==m (標準層)梁跨中彎矩 圖16 活載作用下的彎矩二次分配（單位：kNm）利用結構力學中取脫離體的知識將框架梁上由豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力進行疊加即可得到框架梁端剪力，剪力圖如下圖所示：圖18 活載作用下V圖（單位：kN）結合結構力學中的節(jié)點平衡知識可知：框架梁端剪力與節(jié)點集中力（包括自重）進行疊加即可得到框架柱軸力，軸力圖如下圖所示：圖19 活載作用下N圖（單位：kN）6 框架結構的內力組合 內力組合的一般原理 內力組合相關系數結構的抗震等級可根據結構類型，地震烈度，房屋高度等因素，由規(guī)范確定?？拐鹪O