【正文】 32996 1 1834038 49804 50067 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 水平地震作用下框架的彎矩圖，梁端剪力圖及柱軸力圖 如所示。 a）框架彎矩圖 ( mkN? ) 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 b）梁端剪力及柱軸力圖 圖 24 左地震作用下框架的彎矩圖，梁端剪力圖及柱軸力圖 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)和側(cè)移內(nèi)力計算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下述公式計算： 0k z s z? ? ? ? ?? （ 225） 式中： k? ? 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ kN/ 2m ）； s? ? 風(fēng)荷載體型系數(shù)； z? ? 風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 0? ? 基本風(fēng)壓（ kN/ 2m ）； z? ? 高度 z處的風(fēng)振系數(shù)，可按下式計算： 1 izzHH ??? ??? （ 226） 式中： iH ? 第 i層層高； H ? 建筑總高度； ? ? 動力系數(shù) 。? ? 脈動影響系數(shù)。 基本風(fēng)壓 0? = KN/m（大慶） ，由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》查得 s? =（迎風(fēng)面）和 s? =－ （背風(fēng)面）。 B 類地區(qū)， H/B =。由表查得 ? =，1T =， 0? 21T = 2=2s /㎡ ，由表查得 ? =，故 z? =1+ ? iH /H =1+? iH /H 仍取圖 中 ④ 軸 線 橫 向 框 架 ， 其 負(fù) 載 寬 度 為 ，則 0? 取 =，故沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 ??zq = z? z? s? = z? z? s? 根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度 iH 查取 z? ，代入上式可得各樓層標(biāo)高處的 ??zq ， 見表 215， ??zq 沿房屋高度的分布見圖 （ a）。 表 215沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于 30m 且高寬比大于 的房屋結(jié)層次 iH /m /iHH z? z? ??zq1 （ kN/m） ??zq2 （ kN/m） 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù) z? 來考慮風(fēng)壓脈動的影響。本設(shè)計中房屋高度 30m，且 H/B=。因此，該房屋應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動系數(shù)的影響。 框架結(jié)構(gòu)分析時，應(yīng)按靜力等效原理將圖 （ a）中沿房屋高度分布的風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載，如圖 （ b）所示。 例如：第一層的集中荷載 1F 的計算過程如下： 1F ={1/2 [（ ＋ ）＋（ ＋ ） ] ＋（ ＋ ）} 1/2 = F2=（ ＋ ＋ ＋ ） 1/2+[()+（ ） ] 1/2 1/3+()+()] 1/2 2/3= F3=（ +++） 1/2+[（ ） +（ ） ] 1/2 1/3+[()+( )] 1/2 2/3= 同理： F4=， F5=， F6=， F7=， F8=， F9=，F(xiàn)10= KN， F11= KN ， F12= a）風(fēng)荷載沿房屋高度的分布（單位： kN/m） b）等效節(jié)點集中風(fēng)荷載（單位：kN） 圖 框架上風(fēng)荷載 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗算 根據(jù)圖 （ b）所示的水平荷載，由式（ 214）計算層間剪力 iV ，然后依據(jù)表 求出 ○5 軸線框架的層間側(cè)移剛度，再按式（ 215） 和式（ 216）計算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移，計算過程見表 216。 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 表 216 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算 由表 216 可見，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位 移角為 1/24444，遠(yuǎn)小于1/550，滿足規(guī)范要求。 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算過程與水平地震作用下的相同。以圖 22中 ○5軸線橫向框架計算為例?？蚣苤思袅皬澗赜嬎氵^程見表 217，梁端彎矩、剪力及柱軸力計算過程見表 218，在風(fēng)荷載作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力見圖。 層 次 /FikN kN/Vi D? /( mm/N ) iu? mm/ /ui mm ii h/u? 12 1367600 1/412500 11 1367600 1/143478 10 1367600 1/89189 9 1367600 1/64705 8 1367600 1/51563 7 1367600 1/43421 6 1367600 1/37500 5 1367600 1/33333 4 1367600 1/30556 3 1367600 1/28205 2 1367600 1/26400 1 1834038 1/24444 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 表 218 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算 注： 1）柱軸力中的負(fù)號表示拉力。 2）標(biāo)中 M 單位為 kN m， V 單位為 kN， N 單位為 kN， l 單位為 m。 層次 邊梁 走道梁 柱軸力 rbM lbM l bV lbM rbM l bV 邊柱 N 中柱 N 12 6 3 0 11 6 3 10 6 3 9 6 3 8 6 3 7 6 3 6 6 3 5 6 3 4 6 3 3 11 6 3 2 6 3 1 6 3 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 表 217 各層柱端彎矩及剪力計算 注：表中 M 量綱為 kN m， V 量綱為 kN。層次 ih /m iV /KN ?ijD /（ N/mm） 邊柱 中柱 1iD 1iV K y b1iM uiM1 2iD 2iV K y biM2 uiM2 12 1367600 31911 46889 11 1367600 31911 46889 10 1367600 31911 46889 9 1367600 31911 46889 8 1367600 31911 46889 7 1367600 31911 46889 6 1367600 31911 46889 5 1367600 31911 46889 4 1367600 31911 46889 3 1367600 31911 46889 2 1367600 31911 46889 1 1834038 49804 51182 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 a） 框架彎矩圖 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 b) 梁端剪力及柱軸力圖 圖 26 橫向框架在水平風(fēng)荷載作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力圖 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力計算 橫向框架內(nèi)力計算 1．計算單元 取 ④ 軸線橫向框架進(jìn)行計算，計算單元寬度為 ，如圖 27 所示。由于房間內(nèi)布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示，計算單元范 圍內(nèi)的其余樓面則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。由于某些縱向梁框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架上還有集中力矩。 圖 橫向框架計算單元 2．荷載計算 （ 1）恒載計算 在圖 28中， 1q 和 1q? 代表橫梁自重，為均布荷載形式。 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 圖 28 各層梁上作用的 恒載 對于第 12層， 1q =， 1q? =2q 和 2q? 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖 29所示的幾何關(guān)系可得： 2q = =? = 3=1P 、 2P 分別為由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重，樓板重和女兒墻等的重力荷載，計算如下： 1P =〔（ 1/2 ） 2+1/2（ ＋ ） 〕 ＋ ＋ 6/2＋ = 2P =〔（ 1/2） 2＋ 1/2（ +） +1/2（ ＋ 3） 2〕 ＋ ＋ 6/2= 集中力矩： 1M = 11Pe = （ ） /2= m ； 2M = 0 對 2 ~11層， 1q 包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其它荷載計算方法 同第 12層，結(jié)果為： 1q =+（ ） =? = kN/m 2q = =? = 3=1P =〔（ 1/2） 2+1/2（ +6） 〕 ＋ ＋ 6/2＋ （（ ） 2 ） + 2= 2P =〔（ 1/2） 2+1/2（ 6+3） +（ 3+） /2 2〕＋ ＋ ＋ （ － ） = 集中力矩： 1M = 11Pe =（ ） /2=?m； 2M =0 對 1層： 1q =+（ ） =? =2q =? =1P =〔（ 1/2 ） 2+1/2（ +6） 〕 ＋ 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 ＋ 6/2+ [ （ ） 2 3]+ 32= 2P =〔（ 1/2） 2+1/2 (+6) +(3＋ )/2 2〕＋ ＋ ＋ (－ ） = 集中力矩： 1M = 11Pe = ()/2=?m； 2M =0kN?m （ 2）活荷載計算 活荷載作用在各層框架梁 上的荷載分布如圖 29 所示。 圖 29 各層梁上作用的活載 對于第 12層 2q = 2=? =3 2=6 KN/m 1P =〔（ 1/2） 2+（ 3+6） /2 〕 = 2P =〔（ 1/2） 2＋（ 3+6） /2 +1/2（ +3） 2 〕 = 集中力矩： 1M = 11Pe =（ ） /2=?m 2M =0kN?m 同理，在屋面雪荷載作用下： 2q = = /m 2q? =3 = kN /m 1P =〔（ 1/2 ） 2+9/2 〕 = 2P =〔（ 1/2） 2＋ 9/2 +1/2（ +3） 2 〕 = 1M =（ ） /2= KN?m 2M =0kN?m 對于 1~11層： 東北石油大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 2q = 2= kN/m 2q? =3 2=6kN/m 1P =； 2P = kN 1M =（ ） /2= KN?m 2M =0 kN?m 將以上結(jié)果匯總，見表 219和表 220。 表 219 橫向框架橫載匯總表 層 次 1q /(kN/m) 1q? /(kN/m) 2q /(kN/m) 2q? /(kN/m) 1P /kN 2P /kN 1M /（ kN?m） 12 2~11 1 表 220 橫向框架活載匯總表 層 次 2q /（ kN/m） 2q? /（ kN/m） 1P /kN 2P /kN 1M /（ kN?m） 12 （ ） 6（ ） （ ） （ ） （ ） 1~11 6 注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。 3．內(nèi)力計算 梁端，柱端