【正文】 數(shù) ?=， v=, 風(fēng)振系數(shù) β Z計(jì)算結(jié)果見下表 表 24 風(fēng)振系數(shù) βZ 計(jì)算 層號(hào) 離地面高度 相對(duì)高度 ? v Φ Z 181。Z 1 1 2 1 3 4 5 (3)各層樓面處集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算見下表 表 25 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層號(hào) 離地面高度 181。S WO h 上 h 下 Fi=181。SWOB(h 上 + h 下 )/2 1 1 2 1 3 4 5 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 圖 16 風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡圖 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的位移計(jì)算 （ 1）框架梁柱線剛度的計(jì)算 考慮到現(xiàn)澆樓板對(duì)梁剛度的加強(qiáng)作用，固對(duì)中跨梁的慣性矩乘以 乘以 表 26 梁線剛度計(jì)算表 截面 b h(m2) 混凝土強(qiáng)度 彈性模量E(KN/m2) 跨度L(m) 慣性矩 910 mm4 Kb=E Io/L C30 107 104 C30 107 104 表 27 柱線剛度計(jì)算表 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 框架柱位置 截面 bh(m2) 混凝土強(qiáng)度 彈性模量E(KN/m2) 高度L(m) 慣性矩910 mm4 KC=E I/H 二層以上柱 C30 107 104 C30 107 4 104 一層柱 C35 107 104 C35 107 104 （ 2） 側(cè)移剛度計(jì)算 考慮梁柱線剛度比，用 D 值法計(jì)算柱的側(cè)移剛度 表 28 柱的側(cè)移剛度 樓層 KC K39。 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用 D 值法 （ 1）反彎點(diǎn)高度計(jì)算 y= y0 + y1 + y2 +y3 式中 y0：標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比 y1：因上下層梁剛度比變化的修正值 y2：因上層層高變化的修正值 y3：因下層層高變化的修正 表 30 反彎點(diǎn)高度比計(jì)算表 樓層 F 柱 G 柱 H 柱 J 柱 五層 四層 三層 二層 一層 （ 2）柱端彎矩及剪力計(jì)算 柱端剪力按式 Vij=VjDij/∑ D 計(jì)算 柱端彎矩按式 M 上 =Vij（ 1y） h, M 下 =Vijyh 計(jì)算 表 31 風(fēng)荷載作用下柱端剪力和彎矩計(jì)算表 柱 樓層 Vj ∑ D Dij Vij y yh M 上 M 下 F柱 5 46422 10099 18 4 46422 10099 3 119 46422 10099 2 153 46422 10099 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 1 188 30250 5493 G柱 5 46422 13112 4 46422 13112 3 119 46422 13112 2 153 46422 13112 1 188 30250 9632 H柱 5 46422 13112 4 46422 13112 3 119 46422 13112 2 153 46422 13112 1 188 30250 9632 J柱 5 46422 10099 18 4 46422 10099 3 119 46422 10099 2 153 46422 10099 1 188 30250 5493 （ 3） 梁端彎矩及剪力計(jì)算 由節(jié)點(diǎn)平衡，梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點(diǎn)左右梁端彎矩之和按左右梁的線剛度比例分配，可求出各梁端彎矩，進(jìn)而由梁的條件求出梁端剪力。 屋面處的重力荷載代表值 =結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值 + 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面處的重力荷載代表值 =結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值 + 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （ 1 頂層重力荷載代表值計(jì)算 G5 女兒墻重： 女兒墻墻高 1200mm， 100mm 的混凝土壓頂 女兒墻自重及抹灰： + 25+ 17 2= （ +） 2= 屋面板重： （ ） = 縱向梁自重： 25（ ） （ 9 24+2 ） = 橫向梁自重： 25 () 16+25 () 12+25 () 3 8= 框架柱的一半： 25（ ）（ 16+ 16） = 墻重的一半： {[（ ） 2] 12+（ ）山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 45 ) 12+() 16+() }+（ 12+ 12+3 24） }= 屋頂雪荷載 標(biāo)準(zhǔn)值（取 50%）： ( )= 總計(jì)第五層重力荷載代表值： G5=++++++= 總計(jì)第五層重力荷載設(shè)計(jì)值 : （ +++++ ） + 2= (2)第四層重力荷載代表值計(jì)算 頂層框架柱的一半： 頂層墻重的一半： 四層墻重一半： 四層柱重一半： 四層現(xiàn)澆板重： （ ） = 梁自重： += 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取 50%）： （ ） = KN 總計(jì)第四層重力荷載代表值： G4=+++++++= 總計(jì)第四層重力荷載設(shè)計(jì)值 ： G4= （ ++++++ ） + 2 = (3)第三層重力荷載代表值計(jì)算 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 46 四層墻重柱重一半： += 三層現(xiàn)澆板重： 三層梁自重： 三層框架柱重一半： 三層墻重一半： 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取 50%）： 總計(jì)第三層重力荷載代表值： G3=+++++++= 總計(jì)第三層重力荷載設(shè)計(jì)值： G3= （ ++++++ ） + 2 = (4)第二層重力荷載代表值計(jì)算 三層墻重柱重一半： += 二層現(xiàn)澆板重： 二層梁自重： 二層框架柱重一半： 二層墻重一半： + () 3= 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取 50%）： 總計(jì)第二層重力荷載代表值： 2G =+++++++= 總計(jì)第二層重力荷載設(shè)計(jì)值： 2G =（ ++++++） + 2山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 47 = (5)第一層重力荷載代表值計(jì)算 二層墻重柱重一半： += 一層現(xiàn)澆板重： = 梁自重： 一層框架柱重一半： 25（ ）（ 16+ 16） = 一層墻重一半： 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取 50%）： = 總計(jì)第一層重力荷載代表值： G1=+++++= 總計(jì)第一層重力荷載設(shè)計(jì)值： G1= 橫向框架的水平地震荷載作用和位移計(jì)算 （ 1）框架梁柱線剛度計(jì)算 框架梁柱線剛度及框架柱的側(cè)移剛度見風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)的相關(guān)表格 （ 2）結(jié)構(gòu)基本自振周期的計(jì)算 A 把各樓層的重力荷載當(dāng)做水平力產(chǎn)生的樓層剪力來計(jì)算樓層的頂點(diǎn)位移，具體計(jì)算過程見下表 表 37 頂點(diǎn)位移 樓層 Gi(KN) ∑ Gi(KN) ∑ D(KN/M) △ Ui=∑ Gi/∑ D Ui(m) 5 392368 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 48 4 392368 3 392368 2 392368 1 242020 B 采用能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期，計(jì)算公式為 T1=2π ψ ?? GUgGU /2 ,式中 ψ =，具體計(jì)算過程見下表： 表 38 結(jié)構(gòu)基本自振周期 樓層 Gi ui Gi ui Gi ui2 5 4 3 2 1 總計(jì) 14038 4657 把∑ GiUi和∑ GiUi2帶入上式可求出 T1= C 地震影響系數(shù) 本工程所在場地為 7度設(shè)防，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場地土類別為三類，結(jié)構(gòu)的基本自振周期為 T1=，地震加速度為 個(gè)，查表知水平地震影響系數(shù)最大值amax=, Tg=,由于 Tg＜ T1=＜ 5 Tg，所以 a1=( Tg/ T1) = D 各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，樓層地震剪力及樓層層間位移計(jì)算，結(jié)構(gòu)底部總橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值： 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 49 FEK=a1Geq= ∑ Gi= = 由于 T1? Tg=,所以需考慮頂部附加水平地震作用的影響 : 頂部附加水平地震作用系數(shù)為： n? =+= 頂部附加水平地震作用為： EFnFF ??? = = 圖 17 水平地震荷載作用下的計(jì)算簡圖 式 Fi= FEK (1 n? )Gi Hi/∑ Gi Hi， ，計(jì)算各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值， 進(jìn)而求出各樓層地震剪力及樓層層間位移，位移計(jì)算見下表： 各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，樓層地震剪力及層間位移計(jì)算表 表 39 層間位移 樓層 Gi(KN) Hi(m) Gi Hi Fi(KN) Vi(KN) ∑ D(KN/m) △ Ui(m) 5 392368 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 50 4 392368 3 392368 2 392368 1 242020 由上表可以看出樓層最大位移與樓層層高之比為 △ Ui/h=＜ 1/550,滿足要求。 ??nijjiiGhD??nij jEKiGV山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 51 橫向框架在地震荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 橫向框架在地震荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用 D值法，與風(fēng)荷載的內(nèi)力計(jì)算類似 （ 1） 反彎點(diǎn)高度計(jì)算 y= y0 + y1 + y2 +y3與風(fēng)荷載下的計(jì)算結(jié)果一樣。計(jì)算公式如下 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 53 M 左 =（ M 上 +M 下 ） K 左 /( K 左 +K 右 ) M 右 =（ M 上 +M 下 ） K 右 /( K 左 +K 右 ) V 左 =V 右 = ( M 左 +M 右 )/L 表 43 梁端彎矩 FGM JHM 計(jì)算表 樓層 柱端 彎矩 柱端彎矩之和 FGM 柱端 彎矩 柱端彎 矩之和 JHM 5 0 0 4 3 2 1 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 54 表 44 梁端彎矩 GFM GHM 計(jì)算表 樓 層 柱端 彎矩 柱端彎 矩之和 K 左 K 右 GFM GHM 5 0 104 104 4 104 104 3 104 104 2 104 104 1 104 104 表 45 梁端彎矩 HGM HJM 計(jì)算表 樓 層 柱端 彎矩 柱端彎 矩之和 K 左 K 右 HGM HJM 5 0 104 104 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 55 4 104 104 3 104 104 2 104 104 1 104 104 表 46 梁端剪力計(jì)算表 層數(shù) FGM GFM FGV GHM HGM GHV HJM JHM HJV 5 4 3 2 1 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 56 （ 4） 梁的剪力求出后即可根據(jù)平衡求出柱軸力，柱軸力計(jì)算見下表 表 47 柱軸力計(jì)算表 層數(shù) FGV FN GFV GHV GN HGV HJV HN HJV JN 5