【正文】 屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者中取較大值 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 為了簡化計(jì)算，作用在外墻面上的風(fēng)荷載可近似用作用在屋面梁和樓面梁處的等效 集中荷載替代。頂點(diǎn)側(cè)移是所有各層層間側(cè)移之和 j 層側(cè)移 1jjjjuu???? 頂點(diǎn)側(cè)移 1njjuu???? 框架在風(fēng)荷載作用下側(cè)移的計(jì)算見下表 表 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算 層次 jW /kN jV /kN D? /( kN/m) ju? /m ju? /h 5 57014 1/18000 某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 4 57014 1/9000 3 57014 1/5143 2 57014 1/4000 1 43910 1/2571 juu???= 側(cè)移驗(yàn)算： 層間側(cè)移最大 1/25711/550(滿足要求 ) （ 3） 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算 框架在風(fēng)荷載下的內(nèi)力用 D 值法 進(jìn)行計(jì)算。 第 i 層第 m柱所分配的剪力： imDim iDVV?? ， iiVW?? 框架柱反彎點(diǎn)位置， y=y0+y1+y2+y3，計(jì)算結(jié)果如表 ~表 表 A 軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號 h/m i 0y 1y 2y 3y y yh/m 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 表 C 軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號 h/m i 0y 1y 2y 3y y yh/m 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 表 D 軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號 h/m i 0y 1y 2y 3y y yh/m 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 表 F 軸框架柱反彎點(diǎn)位置 層號 h/m i 0y 1y 2y 3y y yh/m 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 框架各柱的桿端彎矩，梁端彎矩按下式計(jì)算，計(jì)算過程如表 ~表 所示。 某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 風(fēng)載作用下的 M 圖（ kN 場地和特征周期值 根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告和土的類型劃分，可知該場地為Ⅱ類場地，由設(shè)計(jì)地震分組為第一組，可查得特征周期值 Tg=。 樓間側(cè)移的計(jì)算 層次 樓層重力荷載 Gi/kN 樓間側(cè)移剛度 Di/kN/m 層間位移 樓間側(cè)移 5 57014 4 57014 3 57014 2 57014 1 43910 某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 故n2i= 1112 2 2 2 22 2 0 .77 7 5 .1 5 0 .2 3 0 4 8 0 0 .4 7 ( 0 .2 1 6 8 0 .1 8 9 2 0 .1 4 7 5 ) 8 5 2 .6 7 0 .0 9 1 80 .6 0 87 7 5 .1 5 0 .2 3 0 4 8 0 0 .4 7 ( 0 .2 1 6 8 0 .1 8 9 2 0 .1 4 7 5 ) 8 5 2 .6 7 0 .0 9 1 8iiT niiiGTGS??? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ??? 根據(jù)頂點(diǎn)位移法： 1 1 . 7 1 . 7 0 . 7 0 . 2 3 0 4 0 . 5 7 1TTS? ? ? ? ? ? ? 對框架結(jié)構(gòu)，采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 : T1=() T? =(5)= 取 T1= 地震影響系數(shù) α 由 gT =， T1=, max ? ? 1 5ggT T T?? ，則由地震影響曲線，有 0 . 92 m a x10 . 3 5( ) ( ) 0 . 0 8 0 . 0 7 30 . 5gTT ?? ? ?? ? ? ? 計(jì)算水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和位移計(jì)算（采用底部剪力法計(jì)算） 因?yàn)?T1，且 Tg=，故需考慮頂部附加作用， n10 .0 8 0 .0 7 0 .1 1T? ? ? ?, 則由 ( 3 ) 250( 1 )E K e q iiii E K njjF G G K NGHFFGH???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????可列表計(jì)算如下 計(jì)算水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 Fi、 Vi 和 ΔUc 的計(jì)算 層 Gi/kN Hi/kNm Fi/kN Vi/kN /(kN )Dm?? Δ Uc 5 14689 46548 57014 4 12287 57014 3 9406 57014 2 6524 57014 1 3642 57014 首層： c 0 . 0 0 5 1 1 ()4 . 5 5 9 1 0 5 5 0Uh? ? ? ? 滿 足 要 求 某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 二層： c 0 . 0 0 4 1 1 ()3 .6 9 0 0 5 5 0Uh? ? ? ? 滿 足 要 求 水平地震作用產(chǎn)生的框架內(nèi)力 各柱剪力值及反彎點(diǎn)高度 水平地震作用下框架柱剪力值及柱端彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 柱 層 h/m Vi/kN D? D/(kN/m) Vik/kN y0/m M 下/kNm 邊柱 5 57014 8958 4 57014 8958 3 57014 8958 2 57014 8958 1 43910 8908 中柱 5 57014 19549 4 57014 19549 3 57014 19549 2 57014 19549 1 43910 13047 求出各柱剪力 Vi 和該柱反彎點(diǎn)高度 yi 后，則該柱下端彎矩為 Mi=Viyi,上端彎矩為 Vi(hiyi),再利用節(jié)點(diǎn)平衡求出框架梁端彎矩，畫出左地震作用下的框架內(nèi)力圖，右地震作用下的框架內(nèi)力與左地震作用下的反號。m M 右/kNm M 右/kNm） 某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28 地震作用下的剪力圖（ kN） 某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 29 地震作用下的軸力圖（ kN） 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 單元計(jì)算：取 ③ 軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為 ，雙向板傳給該框架的樓面荷載如下圖 中陰影線所示。5/82= 活載： kN/m178。5/82= 活載： kN/m178。（ 12+） 2= 活載： kN/m178。（ 12+） 2+= 活載： kN/m178。5/82= 活載： kN/m178。5/82= 活載： kN/m178。[+()] +(+) ( kN/m178。)= 頂層柱恒載 =天溝自重 +梁自重 +板傳荷載 =+（ — ） += 頂層柱活載 =板傳活載 == 標(biāo)準(zhǔn)層： 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載 =墻自重 +梁自重 +板傳荷 =（ ） +( )+某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 32 = 標(biāo)準(zhǔn)層柱活 載 =板傳活載 = = kN 基礎(chǔ)頂面恒載 =底層外墻自重 +基礎(chǔ)梁自重 =（ ） +( )= （ 2） C 軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱： 頂層柱恒載 =梁自重 +板傳荷載 =（ ） + +（ 12+） = 頂層柱活載 =板傳荷載 =+ = 標(biāo)準(zhǔn)層： 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載 =梁自重 +板傳荷載 =（ ） + += 標(biāo)準(zhǔn)層柱活載 =板 傳荷載 =+ = 基礎(chǔ)頂面恒載 =基礎(chǔ)梁自重 = kN/m（ ) =10kN （ 3） D 軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 與 C 軸一樣 （ 4） F 軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 與 A 軸一樣 框架在豎向荷載作用下的受荷總圖如圖 所示（圖中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值） 某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33 圖 豎向受荷總圖 注： kN； 3. 內(nèi)力計(jì)算 為 簡化計(jì)算，考慮如下幾種單獨(dú)受荷情況： （ 1） 恒載作用； （ 2） 活荷 載滿布作用 ； （ 3） 風(fēng)荷載作用 ； （ 4） 水平地震作用 對于（ 1）、（ 2）等 2 種情況，框架在豎向荷載作用下，采用 分層法 計(jì)算；對于第（ 3）、 （ 4）種情況，框架在水平荷載作用下，采用 D 值法計(jì)算。 以上計(jì)算中，當(dāng)已知框架 M 圖求 V 圖以及已知 V 圖求 N 圖時，可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)取脫離體的方法。 其剪力： 00( ) /lk lk ijk jikV V M M l? ? ? ( ) /r k r k ijk jikV V M M l? ? ? 式中 錯誤 !未找到引用源。 已知某節(jié)點(diǎn)上柱傳來的 軸力 Nu 和左、右傳來的剪力 Vl， Vr，其下柱的軸力 Nl=NuVl+Vr 式中， Nu， Nl 以壓力為正，拉力為負(fù)。采用滿布荷載法，這樣求的的內(nèi)力在支座處與最不利荷載布置法求的的內(nèi)力極為接近，但跨中彎矩乘以 的系數(shù)予以放大。 ② 除底層以外的其它各層柱的線剛度均乘折減系數(shù) 。 某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 35 恒載內(nèi)力計(jì)算 : （滑移 支座） 頂層彎矩分配 (單位 kNm) 5 （滑移 支座） 7 4 底層 彎矩分配 (單位 kNm) 某中學(xué)五層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 37 （滑移 支座） 標(biāo)準(zhǔn) 層彎矩分配 (單位 kNm) 圖 恒荷載作用下的 M 圖（單位： kN18