【正文】 kN/m2 合計(jì)： kN/m2 ② 內(nèi)墻 240mm 厚加氣混凝土砌塊 = kN/m2 水泥粉刷內(nèi)墻面 2= kN/m2 合計(jì)： kN/m2 ③ 女兒墻 水刷石外墻面 kN/m2 240mm 厚普通磚 = kN/m2 防水卷材 kN/m2 合計(jì)： kN/m2 （ 5）門、窗 房間門采用木門（單位面積重力荷載為 kN/m2 ），窗采用鋁合金門窗（ 單位面積重力荷載為 kN/m2），底層入口處：兩側(cè)門與中間門采用鋼塑玻璃門（單位面積重力荷載為 kN/m2）。 荷載分類 將各層各構(gòu)件荷載分類， 計(jì)算各層何荷載代表值，列入 表 42 中 其中各層自重為：樓面恒載、 50%樓面均布活荷載、縱橫梁自重、樓面上下各半層的柱及縱橫墻體自重和門窗。 表 42 重力荷載代表值計(jì)算表（單位： kN） 層次 梁 柱 板 墻 門窗 活荷載 ΣGi 5 4 3 2 1 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 12 重力荷載代表值 圖 41 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值 5 框架內(nèi)力計(jì)算 橫向水平地震作用 下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算 橫向自振周期計(jì)算 用假想頂點(diǎn)位移 T? 計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期，計(jì)算過程見 表 51 表 51 假想頂點(diǎn)位移μ T計(jì)算結(jié)果 層次 Gi(kN) ∑Gi(kN) ∑D(kN/m) ()ium? ()ium 5 882930 4 882930 3 882930 2 882930 1 594612 結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非結(jié)構(gòu)墻影響折減系數(shù) T? =，則結(jié)構(gòu)的基本自振周期為： TTT ?? ? = = 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 13 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 由于該工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度，場地為 Ⅱ 類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，由表查得 max?=。 ?? ieq GG == ) ()( ???? ?TT g eqEk GF 1?? == 因 ???gT s ?T s，所以要考慮頂部附加水平地震力作用 。各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見 圖 51。 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 以圖 22 中 ⑤ 軸線橫向框架內(nèi) 力計(jì)算為例，說明計(jì)算方法，其余框架內(nèi)力計(jì)算從略。 表 55 各層地震作用剪力、軸力計(jì)算表 層號 柱號 柱剪力 梁剪力 跨中彎矩 邊柱軸力 5 邊柱 中柱 4 邊柱 中柱 3 邊柱 中柱 2 邊柱 中柱 1 邊柱 中柱 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 16 水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖 圖 52 地震荷載作用下彎矩圖 (kN根據(jù)建筑物的體型查的 μS= βZ — 以為房屋總高度小于 30 米所以 βZ= ih — 下層柱高 jh — 上層柱高，對頂層為女兒墻的 2 倍 B— 迎風(fēng)面的寬度 B= 表 56 集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層號 離地高度(Z/m) μZ βZ μS w0 (kN/m2 ) ih (m) jh (m) ωk (kN) 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡圖： 圖 55 風(fēng)荷載作用下荷載分布圖 (kN) 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 19 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的位移計(jì)算 （ 1）框架梁柱線剛度計(jì)算 見第 3 章 節(jié)計(jì)算所得。再按下面兩式分別計(jì)算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移。 計(jì)算過程見 表 58： 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 20 表 58 風(fēng)荷載作用下層間剪力及側(cè)移計(jì)算 層號 Fi（ kN） Vi（ kN） ∑Di(N/mm) △ ui（ mm） ui（ mm） △ ui/hi 5 64348 1/25905 4 64348 1/12028 3 64348 1/8079 2 64348 1/6174 1 42956 1/3256 由表 58 可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第 1 層其值為 1/3256＜ 1/550，滿足式 ][ hu ee ??? 的要求，其中 ? ? 550/1/ ?? hu 由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》表 查得。 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 21 （ 2）梁柱剪力軸力計(jì)算 梁端彎矩按下式計(jì)算： 中柱： )(1 jcjcbb bijb MMKK KM 上下右左左左 ??? ? )(1 jcjcbb bijb MMKK KM 上下右左右右 ??? ? 邊柱： jcjcijb MMM 上下總 ?? ?1 表 510 各層地震作用剪力、軸力計(jì)算表 層號 柱號 )( mkNM?梁左 )( mkNM?梁右 柱剪力 梁剪力 跨中彎矩 柱軸力 5 邊柱 中柱 4 邊柱 中柱 3 邊柱 中柱 2 邊柱 中柱 1 邊柱 中柱 恒荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算單元 板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載，荷載的傳遞示意圖如 圖 56 所示。當(dāng)框架為少層少跨時，采用彎矩二次分配法較為理想。如已知桿件（梁或柱）兩端的彎矩。 表 514 A 柱的軸力 層號 剪力傳遞 縱向集中荷載 N 頂 N 底 5 4 3 2 1 表 515 B 柱的軸力 層號 剪力傳遞 縱向集中荷載 N 頂 N 底 5 4 3 2 1 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 28 恒荷載作用下框架內(nèi)力圖如下： 圖 58 恒載作用下 M圖 (kN?m) 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 29 圖 59 恒載作用下的 V圖 (單位： kN) 圖 510 恒載作用下 N 圖 (kN) 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 30 活荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 荷載計(jì)算 （ 1） 屋面層框架計(jì)算 ① qAB計(jì)算 板的活荷載為 kN/m2，傳遞給 AB 段為梯形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載為： p)21( 32 ?? ?? =[12()2+()3]=因?yàn)樽笥覂蛇叞鍌鬟f荷載，所以： qAB=2=② qBC 計(jì)算 板的活荷載為 kN/m2，傳遞給 BC 段為三角形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載為： p8/5 =5/8=因?yàn)樽笥覂蛇叞鍌鬟f荷載，所以 ： qBC=2=③ FA 計(jì)算 FA 是由 KLA 傳來的集中荷載，來自板傳荷載 q1： q1=5/8=則 FA== ④ FB計(jì)算 FB是由 KLB 傳來的集中荷載，來自板傳荷載 q1： q1=5/8=q2=[12()2+()3]=則 FB=(+)= （ 2） 樓面層框架計(jì)算 ① qAB計(jì)算 板的活荷載為 kN/m2，傳遞給 AB 段為梯形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載為： p)21( 32 ?? ?? =[12()2+()3]=因?yàn)樽笥覂蛇叞鍌鬟f荷載，所以： qAB=2=② qBC 計(jì)算 板的活荷載為 kN/m2，傳遞給 BC 段為三角形荷載，等效轉(zhuǎn)化為均布荷載為： p8/5 =5/8=河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 31 因?yàn)樽笥覂蛇叞鍌鬟f荷載，所以： qBC=2=③ FA 計(jì)算 FA 是由 KLA 傳來的集中荷載，來自板傳荷載 q1： q1=5/8=則 FA== ④ FB計(jì)算 FB是由 KLB 傳來的集中荷載，來自板傳荷載 q1： q1=5/8=q2=[12()2+()3]=則 FB=(+)= 活荷載作用下框架最終計(jì)算簡圖為： 圖 511 活荷載作用下框架最終計(jì)算簡圖 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 32 梁柱彎矩計(jì)算 表 516 活線載作用下的跨中及固端彎矩表 線載性質(zhì) 樓層位置 線載位置 線載大小 )/( mKNq 梁計(jì)算長度 l (m) 固端彎矩 )( 121 2mkNqlM?? 跨中彎矩 )( 82mkNql? 活線載 屋面 邊跨 中跨 樓面 邊跨 中跨 彎矩分配法 豎向荷載作用下的內(nèi)力一般可采用近似法，有分層法，彎矩二次分配法和迭代法。計(jì)算過程如表 517 所示： 表 517 活載作用下的框架彎矩內(nèi)力二次分配表 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 分配系 數(shù) 固端彎矩 第一次分配 傳遞彎矩 第二次分配 最終彎矩 分配系數(shù) 固端彎矩 第一次分配 傳遞彎矩 第二次分配 最終彎矩 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 33 續(xù)表 517 活載作用下的框架彎矩內(nèi)力二次分配表 分配系數(shù) 固端彎矩 第一次分配 傳遞彎矩 第二次分配 最終彎矩 分配系數(shù) 固端彎矩 第一次分配 傳遞彎矩 第二次分配 最終彎矩 分配系數(shù) 固端彎矩 第一次分配 傳遞彎矩 第二次分配 最終彎矩 底層彎矩 梁柱端剪力計(jì)算 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 34 表 518 活線載作用下梁端和柱端剪力計(jì)算表 荷載性質(zhì) 層數(shù) 邊跨梁（ kN） 中跨梁（ kN） 邊柱（ kN） 中柱（ kN） V（左） V（右） V（左） V（右） V（上） V（下） V（上） V（下） 活 載 5 4 3 2 1 梁柱端軸力計(jì)算 列表計(jì)算，結(jié)果見表 519 和表 520。 框架柱的內(nèi)力組合 計(jì)算結(jié)果見表 6