【正文】 kN/ m2 合計(jì)： kN/ m2 屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/ m2 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/ m2 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Sk=181。r—— 屋面積雪分布系數(shù) ,根據(jù)規(guī)范取 181。 梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載，對(duì)墻、門等可計(jì)算出單位面積上的重力荷載，其具體計(jì)算過程從略，計(jì)算結(jié)果見表 。 表 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次 構(gòu)件 B (m) H (m) ? (kN/m3) ? g (kN/m) il (m) n iG (kN) iG? (kN) 1 邊橫梁 25 22 中橫梁 25 11 縱 梁 25 40 柱 25 44 2～ 5 邊橫梁 25 22 中橫梁 25 11 縱 梁 25 40 柱 25 44 注： 1） 表中 ? 為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)； n 為每層構(gòu)件根數(shù) 。門（ ）底層按 3個(gè)計(jì)算，窗（ ）底層沿外縱墻 19 個(gè)計(jì)算，窗（ ）底層沿內(nèi)縱墻按 14個(gè)計(jì)算；其它層窗（ ） 22個(gè)，窗（ ） 15 個(gè)。) 2（ ?） ? 2] + 2 = KN （ 9）內(nèi)橫墻及其門窗：（ ） （ ） 10= 合計(jì)： ++ + ++ ( + ++) ? = 二 ― 四 層： （ 1） 樓面恒載： 45 = （ 2） 活載： [（ ? ） （ 45 ?） ?( 10 +45 2 ?6 ? 16) ] = （ 3） 縱橫梁： KN （ 4） 上下半層柱： KN （ 5）內(nèi)縱墻及 其門窗 ： [(45 2? 18 ? 4?） ( ?) ? 18? 15)] + 18 + 15 = KN （ 6）外縱墻及其門窗： [(45 2? 18 ? 4） ( ?)? 22)] + 22 = KN （ 7）外橫墻及其門窗： [( ? ?2? ) 2 （ ? ） ]+ = KN （ 8）內(nèi)橫墻及其門窗：（ ） （ ） 10= 合計(jì)： ++++（ +++） = 底層： （ 1） 樓面恒載： 45 = （ 2） 活載： [（ ? ） （ 45 ?） ?( 10 +45 2 ?6 ? 16) ] = （ 3） 縱橫梁： KN （ 4） 上下半層柱：（ +） = KN （ 5）內(nèi)縱墻及其門窗： [(45 2? 9? 6? 18） (? ) ? 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 16 ? 14)] + 16 + 14 = KN （ 6）外縱墻及其門窗： [(45 2? 9? 18 ? 6） ( ?) ? 19)] + 29 +[(9 ?） ( ?) ? 3)] + 3 = （ 7 ）外橫墻及其門窗： [( ? ?2? ) 2 （ ? ） ]+ = KN （ 8）內(nèi)橫墻及其門窗： [（ ） （ ） ]+= 合計(jì)： ++++(+ + +) +（ +++） = 所以，質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值如圖 所示 圖 框架側(cè)移剛度計(jì)算 建筑的立面和豎向力求規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度均勻變化，避免剛度突變；當(dāng)某些樓層剛度小于上層時(shí)，不應(yīng)小于相鄰上部樓層的 70%。縱梁線剛度 ib計(jì)算過程見表 。柱的線剛度 ic計(jì)算過程見表 。 表 柱側(cè)移剛度修正系數(shù) αc 位置 邊柱 中柱 αC 簡(jiǎn)圖 K? 簡(jiǎn)圖 K? 一般層 i2ici4 K? = i2 + i42ic i2ici4i1i3 K? = i1 + i2 + i3 +i42ic αc = K?2+ K? 底層 固結(jié) i2ic K? = i2ic i2ici1 K? = i1 + i2ic αc = + K?2 + K? 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 根據(jù)梁柱線剛度比 K?的不同，圖 中的柱可以分為中框架中柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱 、中框梯中柱和邊柱 。 例如：第 2 層 H14 柱 及其相連的梁相對(duì)線剛度如圖 所示，圖中數(shù)據(jù)取自表 和表 。 圖 H14 柱及連梁的相對(duì)剛度 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 表 縱向框架層間側(cè)移剛度 （ N/mm） 層次 1 2 3 4 5 ∑D 366864 348645 348645 348645 348645 框架各層的 ∑D 應(yīng)沿高度均勻分布，如果不滿足要求，則應(yīng)調(diào)整梁、柱截面尺寸或材料強(qiáng)度，重新計(jì)算 ∑D ，直到滿足為止。 4 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移和內(nèi)力計(jì)算 橫向自振周期計(jì)算 對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移 μT按下列公式計(jì)算，計(jì)算過程見表 。 對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，其基本自振周期 T1(s)可按下式計(jì)算： T1 = √μT (44) 式中， ΨT—— 為結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻對(duì)整體剛 度影響的折減系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)取 ~。 則基本自振周期 T1(s)為： T1 = √ = 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 表 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算 層次 G /KN VG /KN ∑D /(N mm? ) (?μ) /mm μ /mm 5 348645 4 348645 3 348645 2 348645 1 366864 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 在計(jì)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的作用時(shí)，《抗震規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)高度不超過 40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法，否則按振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算。 根據(jù)《抗震規(guī)范》規(guī)定，采用底部剪力法時(shí)，結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 FEk按下式計(jì)算： FEk = α1Geq （ 45） 式中， α1—— 想應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定確定； Geq—— 結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值，多質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值的 85%。另外，在 7 度抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 地區(qū)，多遇地震作用下的水平地震影響系數(shù)最大值 αmax = 。因此，按下式計(jì)算地震影響系數(shù)： α1 = (TgT1)αmax = ( ) = 根據(jù)式（ 115），結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 FEk FEk = α1Geq = = KN 地震作用沿高度分布具有一定的規(guī)律性，可假定結(jié)構(gòu)反應(yīng)相對(duì)加速度沿高度變化為底部為零的倒三角形。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 各層的水平地震多用 F 為： F = Gi?Hi∑ Gj?Hjnj=1FEk (46) 式中， H ， Hj—— 分別為質(zhì)點(diǎn) I,j的計(jì)算高度。 V = ∑ Fknk= (47) 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 表 層次 H /m G /KN G ?H /KNm ∑Gj ?Hj G ?H /∑Gj ?Hj F /KN V /KN 5 513 513 4 3 2 1 30918 135 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 （ 1）水平地震作用分布 （ 2）層間剪力分布 圖 橫向水平地震作用及樓層地震剪力 F1=135kN F2= F3= F4= kN F5=513kN F1= kN F2= F3= V4= V5=513kN 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 水平地震作用下的位移驗(yàn)算 在多遇地震作用下，根據(jù)彈性方法，框架結(jié)構(gòu)按層間位移 ?u 和頂點(diǎn)位移 u 分別按下面兩式計(jì)算： (?u) = V /∑D （ 48） u = ∑ (?u)knk=1 （ 49） 《抗震規(guī)范》規(guī)定，按式（ 118）計(jì)算的框架各層層間位移，應(yīng)滿足按下式 ?u = [θe]h （ 410） 式中， ?u—— 多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的層間彈性位移； h—— 計(jì)算樓層層高 [θe]—— 彈性層間位移角限值，對(duì)于鋼筋混凝土框架， [θe] = 1/550。 表 給出了縱向水平地震作用下的位移驗(yàn)算值。 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 本設(shè)計(jì)中，以圖 中 6 軸線縱向框架內(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。 y1—— 為上、下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值，由表 查取； y y3—— 為上、下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值，由表 查取； S—— 為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。 kk n 畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 表 倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比 ny m k n 5 5 4 3 2 1 6 6 5 4 3 2 1 表 上、下層梁相對(duì)剛度變化的修正值 1y 注：當(dāng) 1 2 3 4i i i i? ? ? 時(shí)， 1 1 2 3 4( ) ( )a i i i i? ? ?，相應(yīng)的 1y 為正值 ； 當(dāng) 1 2 3 4i i i i? ? ? 時(shí)， 1 3 4 1 2( ) ( )a i i i i? ? ?，相應(yīng)的 1y 為負(fù)值 ； 對(duì)底層柱不作修正。 kk a1 kk 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 因此，按照上述公式和查表，計(jì)算出各層柱端彎矩及剪力值。 例如，第 3 層邊柱，從表 中取 D3j = 58066 N/mm和 K? = ，從表 中取∑D j = 348645N/mm，柱中水平剪力： . V21 = 58066348645 = KN 查表 可求的第 3 層柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn) yn = 。 M21b = V21 ? y? h2 = = ? m M21u = V21 ?(1 ?y) ?h2 = (1 ?) = KN?m 具體計(jì)算過程及結(jié)果見表