【正文】 生畢業(yè)設計（論文） 16 計算 根據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范》計算 [21]，將被扣除的門窗洞口處墻的重量加上門窗 框的重量，得出的結果就是 實際應該扣除的墻體重量。 計算入如表 ： 表 扣除的墻體重量 樓層 墻體位置 門、窗 門窗寬（ m） 門窗高（ m） 扣除面積（ m2） 個數(shù) 扣除部分墻體 門窗重量（ kN） 扣除重量（ kN） 重量 /層（ kN） 重量合計 /層（ kN） 1 外墻 M1 3 2 C1 18 C2 2 內墻 M2 1 10 2 ～ 3 外墻 C1 18 C2 4 內墻 M2 1 18 注： (1)塑鋼窗自重 =； (2)塑鋼門按塑鋼窗的自重算； (3)木門自重 =。由上面計算得每層房間的總面積為 ，走廊的面積為 。 重力荷載代表值計算 屋蓋和樓蓋重力荷 載 代表值為： 屋蓋層 =女兒墻 +屋面恒載 +縱橫梁自重 +半層柱重 +半層墻重 樓蓋層 =樓面恒載 +縱橫梁自重 +樓面上下各半層柱 +樓面上下各半層墻重 +50%樓面活載 4.. 第三層重力荷載代表值 屋面恒 載 ： 女兒墻： 118? ? ＝ kN 縱橫梁自重： kN 半層柱自重： ＝ 半層墻自重： （ ） = kN G3=恒載 ： ++++＝ kN 4.. 第 二 層重力荷載代表值 樓 面恒 載 ： 縱橫 梁自重： 上半 層 柱 +下半 層 柱： +＝ 上 、下半 層墻 重： ()= kN 樓 面活荷 載 ： 1404kN G2=恒載 +? 活載： ++++1404= 4.. 第 一 層重力荷載代表值 樓 面恒 載 ： 縱橫 梁自重： kN 北京科技 大學天津學院本科生畢業(yè)設計（論文） 18 上半 層 柱自重： 下半 層 柱自重： = kN 上、下半 層墻 重： ()+()= 樓 面活荷 載 ： 1404kN G1=恒 載 + 樓 面活 載 ： +++++1404= 重力荷載代表值匯總的： )(35 50 285 18 . 74 5383 64 . 46 3276 19 . 14 75 kNG ???? 圖 重力荷載 代表值 橫向框架側移剛度計算 、柱的線剛度 梁 線剛 度 計 算 根據(jù)公式 1230 hbI ?[13] 梁柱混凝土 標號均為 C35， 24 / mmkNE C ?? ?？紤]這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取 II? ，對中框架梁取 II? 。查表得： 對 于一 般層 ： cbiiK 2?? 2cKK? ? ? 對 于底 層 ： cbi iK ?? KKc ??? ? 表 橫 向 一榀 框架柱 側移剛 度 D 計 算表 層 次 層 高 h (m) 柱 根 數(shù) K c? 212hiD cc?? N/mm ?D 2~3 邊 柱 2 19775 132476 中柱 2 46375 1 邊 柱 2 19510 98592 中柱 2 29786 表 橫 向框架 層間側移剛 度 D 統(tǒng)計 表 層次 1 2 3 ∑Di 985928=788736 1324768=1059808 1059808 該框架為橫向承重框架，不計算縱向側移剛度。 因為側移剛度大于 ，所以 該框架為規(guī)則框架。 Tu 按以下公式 計 算： ???nik kGi GV ? ? ?? ?? sj ijGii DVu 1/ ? ?? ??? nk kT uu 1 注： ∑D ij 為第 i層的層間側移剛度 ， （ △ u） i 為第 i層的層間側移 ， （ △ u） k 為第 k 層的層間側移 ， s 為同層內框架柱的總數(shù) 。 北京科技 大學天津學院本科生畢業(yè)設計（論文） 22 水平地震作用及樓層地震剪力計算 總框架高為 ， 因 本結構高度不超過 40m， 質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 計算水平地震作用。 1Ek eqFG?? 式中， 1? —— 相 應 于 結 構基本自振周期的水平地震影 響 系 數(shù) ； eqG —— 結 構等效 總重 力荷 載 ， 多質點取總重 力荷 載 代表值的 85％； kNGG ieq 4 5 0 2)7 4 5 5 1 84 7 3 3 6 47 6 1 9 . 1 4 7 5( ?????? ? 設 防烈度 7 度 ， 天津 地區(qū) 地震分 區(qū) 為一區(qū) ，又 場 地 類別為 Ⅱ 類 ，查 規(guī) 范得特征周期： ? ，查表得，水平地震影 響 系 數(shù)最 大值 max ? ? ； 由水平地震影 響 系 數(shù) ? 曲線來計 算 1? ， a x1 ?????????????????? ??? TT g 式中， ? —— 衰 減 系 數(shù) ， ? ＝ 時 ，取 ； kNGF eqEk 5 5 8 7 00 9 1 ???? ? 因 為 ss TTg ????? 根據(jù)抗震 結 構 設計 ， δn=， 所以不需要考 慮頂 部附加水平地震作用。 具體 計 算 過 程如下表，各 樓層的 地震剪力按 1nikkVF???來計 算，一并列入表中。 圖 橫向水平地震作用及樓層地震剪力 水平地震作用下 框架第 i 層的層間剪力 iV 、 層間位移 iu)(? 和頂點位移 u i分別按下列公式計算： nikkiVF??? 1( ) /si i ijju V D??? ? 1 ()nkkuu???? F3 F2 F1 V3 V2 V1 北京科技 大學天津學院本科生畢業(yè)設計（論文） 24 各層的層間彈性位移角 iie hu /??? ，根據(jù)《抗震規(guī)范》，考慮填充墻抗側力作用的框架，層間彈性位移角限值 [θe]1/550。 此處以結構平面圖中 ○ 5 軸線橫向框架內力計算為例，說明計算方法，邊框架和縱向框架的計算方法步驟與橫向中框架完全相同。 柱端剪力按下式 來計 算： 1ijij isijjDVVD?? ? 柱上、下端 彎 矩 bijM 、 uijM 按下式 來計 算： bij ijM V yh?? (1 )uij ijM V y h? ? ? 1 2 3ny y y y y? ? ? ? 式中： Dij— i層 j 柱 的側移剛 度； h 為該層 柱的 計 算高度； y— 反 彎點 高度比； yn— 標 準反 彎點 高比，根據(jù)上下梁的平均 線剛 度 bk ，和柱的相 對線剛 度 ck 的比值， 總層數(shù) m， 該 層 位置 n 查表確定； y1— 上下梁的相 對線剛 度 變 化的修正值，由上下梁相 對線剛 度比值 1? 及 i 查表得； 北京科技 大學天津學院本科生畢業(yè)設計（論文） 25 y2— 上下 層層 高 變 化的修正值，由上 層層 高 對該層層 高比值 2? 及 i 查表； y3— 下 層層 高 對該層層 高的比值 3? 及 i 查表得。 當 i1+i2＞ i3+i4 時，反彎點下移，查表時應取 I= (i3+i4 )/(i1+i2)，查得的 1y 冠以負號，對于底層柱不考慮修正值 1y ，即 1y =0；對于頂層柱，不考慮修正值 2y ，取 2y =0，對于底層柱，不考慮修正值 3y ，即 3y =0。m uijM /kNm uijM /kN 北京科技 大學天津學院本科生畢業(yè)設計（論文） 27 圖 左地震作用下框架彎矩圖 (kN) 圖 左地震作用下梁端剪力及柱軸力圖 (kN) 北京科技 大學天津學院本科生畢業(yè)設計（論文） 28 橫向風荷載作用下框架結構內力和側移計算 風荷載標準值計算 垂直于建筑物表面上的 風 荷 載標 準值 當計 算主要承重 結 構 時 按 下式 來計 算： kW = z? s? z? oW 式中， kW — 風荷載標準值（ kN/m2）； z? — 高度 z處的風振系數(shù)； ? s — 風荷載體型系數(shù)； z? — 風壓高度變化系數(shù)； oW — 基本風壓 （ kN/m2）。 風載 體型系 數(shù) 由《荷 載規(guī) 范》第 節(jié) 查得： s? =（迎 風 面）和 s? =（背 風 面） ,所以風載體系數(shù) s? =（ ） =。本 設計 中，房屋高度 H= 30m， H/B= ， 則 不需要考 慮風壓脈動 的影 響 ，取 z? =。注意底層的計算高度應從室外地面開始取，即為 。荷載規(guī)范 187。 北京科技 大學天津學院本科生畢業(yè)設計（論文） 29 表 沿房屋高度分布橫向風荷載的標準值為 層次 Hi/m z? s? z? 0? (kN/m2) A (m2) Pw (kN) 3 2 1 圖 等效節(jié)點集中風荷載計算簡圖 (kN) 根據(jù)水平荷 載 ， 計 算 層間 剪力，再依據(jù) 層間側移剛 度， 計 算出 各層的 相 對側 移和絕對側 移 [17]。 F1= F3= F3= 北京科技 大學天津學院本科生畢業(yè)設計（論文） 30 計 算方法與地震作用下的相同 , 仍以 結 構平面 圖 中 ○ 5 軸線橫 向框架 內 力 計 算 為例， 說 明 計 算方法， 邊 框架和 縱向 框架的 計 算方法步 驟與橫 向中框架完全相同。 柱端剪力按下式 來計 算： 1ijij isijjDVVD?? ? 柱上、下端 彎 矩 uijM 、 bijM 按下式 來計 算： bij ijM V yh?? (1 )uij ijM V y h? ? ? 1 2 3ny y y y y? ? ? ? 需要注意的是， 風 荷 載 作用下的反 彎點 高比 ny 是根據(jù)表：均布水平荷 載 作用下的各層標 準反 彎點 高度比 n