【正文】
395535345601997449527417120T1= (uT)1/2 =()1/2=(s)、水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算:本結(jié)構(gòu)高度不超過(guò)40m,質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻,變形以剪切型為主,故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用,即:結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值GeqGeq=∑Gi=(10181+9786+9776+9810+9974 )=42098(NK) 計(jì)算水平地震影響系數(shù)а1查表得二類(lèi)場(chǎng)一區(qū)地近震特征周期值Tg=。頂部附加地震作用系數(shù) δn=+=+= △F6==各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計(jì)算: Fi=GiHiFEk(1δn)/(∑GkHk)地震作用下各樓層水平地震層間剪力Vi為 Vi=∑Fk(i=1,2,…n) 。 。m)GiHi/∑GjHjFi(kN)Vi(kN)51018149786397762981019974∑ 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次Vi(kN)∑D i(N/mm)(△u)i (mm)ui(mm)hi(mm)θe=(△u)i /hi553456033001/2674453456033001/1494353456033001/1111253456033001/938141712053001/1068由此可見(jiàn),最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層,1/9381/550,滿足規(guī)范要求。 y1為上下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。 y框架柱的反彎點(diǎn)高度比。 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算(邊柱)層次hi(m)Vi(kN)∑D ij(N/mm)邊 柱Di1(N/mm)Vi1(kN)ky(m)M bi1(kNm)553456010172453456010172353456010172253456010172+14171209945 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算(中柱)層次hi(m)Vi(kN)∑D ij(N/mm)中 柱Di2(N/mm)Vi2(kN)kY(m)M bi2(kNm)553456016556453456016556353456016556253456016556+141712010911梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按以下公式計(jì)算: M l b=i l b(Mbi+1,j + M u i,j)/(i l b+ i r b) M r b=i r b(Mbi+1,j + M u i,j)/(i l b+ i r b) V b=(M l b+ M r b)/ l Ni=∑(V l b V r b)k : 梁端彎矩、剪力及柱軸力的計(jì)算層次邊梁走道梁柱軸力MlbMrblVbMlbMrblVb邊柱N中柱N5 4 3 2 1 橫向框架彎矩圖第五章: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)算單元的選擇確定:?、圯S線橫向框架進(jìn)行計(jì)算,如下圖所示: 荷載分布圖,由于房間內(nèi)布置有次梁(bh=200mm400mm),故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合,所以在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。q1=25= kN/mq1,=25=q和q2,分別為屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 q1=+= kN/mq1,=25=q和q2,分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。m)M2(kNm)M2(kNα=a/l=(1)、對(duì)于第5層, MAB=q1l21/12+q2l21(12α2+α3) =+[12(1/3)2+(1/3)3]/12 =84 (kN*m) MBC=q1,l22/12+5q2,l22/96 =+5* = (kNm) MBC=q1,l22/12+5q2,l22/96 =+5 = (kNm) MBC= 5q2,l22/96 =5 = (kNA柱: N頂=+= kN 柱重:25= kN N底= N頂+= kNB柱: N頂=++= kN 恒載作用下梁端剪力及柱軸力 (kN)層次荷載引起的剪力柱軸力AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCN頂N底N頂N底543211250活載作用下:例:第5層:荷載引起的剪力:AB跨:VA=VB= BC跨:VB=VC= A柱:N頂= N底=+= kN B柱:N頂= N底=++= kN 活載作用下梁端剪力及柱軸力 (kN)層次荷載引起的剪力柱軸力AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCN頂=N底N頂=N底5432框架梁的內(nèi)力組合:、結(jié)構(gòu)抗震等級(jí):根據(jù)《抗震規(guī)范》,本方案為三級(jí)抗震等級(jí)??紤]到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性內(nèi)力重分布的性質(zhì),在豎向荷載下可以適當(dāng)降低梁端彎矩,進(jìn)行調(diào)幅(),以減少負(fù)彎矩鋼筋的擁擠現(xiàn)象。 各層梁的內(nèi)力組合和梁端剪力調(diào)整結(jié)果層次截面位置內(nèi)力SGk調(diào)幅后SQk調(diào)幅后SEk(1)SEk(2)γRe[(SGk+)+] ++γReMmaxV=γRe[ηvb(M lb +M rb)/ln +V Gb]125AM V B左M V B右M V 4AM V B左M V B右M V 3AM V 各層梁的內(nèi)力組合和梁端剪力調(diào)整結(jié)果層次截面位置內(nèi)力SGk調(diào)幅后SQk調(diào)幅后SEk(1)SEk(2)γRe[(SGk+)+] ++γReMmaxV=γRe[ηvb(M lb +M rb)/ln +V Gb]12B左M V B右M V 2AM V B左M V B右M V 1AM V B左M V B右M V V 、跨間最大彎矩的計(jì)算:以第一層AB跨梁為例,說(shuō)明計(jì)算方法和過(guò)程。1)均布和梯形荷載下,如下圖: 梁上均布和梯形荷載 VA= (MA+MB)/l+q1l/2+(1a)lq2/2若VA(2q1+q2)al/2≤0,說(shuō)明x≤al,其中x為最大正彎矩截面至A支座的距離,則x可由下式求解:VAq1xx2q2/(2al)=0將求得的x值代入下式即可得跨間最大正彎矩值:Mmax=MA+VAxq1x2/2x3q2/(6al)若VA(2q1+q2)al/20,說(shuō)明xal,則x=(VA+alq2/2)/(q1+q2)可得跨間最大正彎矩值:Mmax=MA+VAx(q1+ q2)x2/2+alq2(xal/3)/2若VA≤0,則Mmax=MA =2)同理,三角形分布荷載和均布荷載作用下,如下圖: 梁上均布和三角形荷載 VA= (MA+MB)/l+q1l/2+q2l/4x可由下式解得: VA=q1x+x2q2/l可得跨間最大正彎矩值:Mmax=MA+VAxq1x2/2x3q2/3l第1層AB跨梁:梁上荷載設(shè)計(jì)值:q1== kN/m q2=(+)= kN/m左震: MA=mVA= (MAMB)/l+q1l/2+(1a)lq2/2 =(+)/++ = kN 0 故xal=l/3=x=(VA+alq2/2)/(q1+q2)= Mmax=MA+VAx(q1+q2)x2/2+alq2(xal/3)/2=+(+)()2/2+()/2= kNm右震: MA=mVA= (MAMB)/l+q1l/2+(1a)lq2/2 =(+)/++ = kN(2+)0,故xal=l/3=x=(VA+alq2/2)/(q1+q2)=(+)/(+)= Mmax=MA+VAx(q1+q2)x2/2+alq2(xal/3)/2=+(+)()2/2+()/2= kNm 其它跨間的最大彎矩計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表: 跨間最大彎矩計(jì)算結(jié)果表 (kNm M rb=m M rb=m V=γRe[ηvb(M lb +M rb)/ln +V Gb] =[2+] = kN右震:M lb= M rb=第4層,柱頂軸壓比[uN] = N/Ac fc=103/=,無(wú)需調(diào)整。 第3層,同理也無(wú)需調(diào)整。 可知,一、二、層柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求: ΣMc=ηcΣMb 注:ΣMc為節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和,上下柱