【正文】 （320）2lbV? （321）??nlribkikN???安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)22uijMbijijVhyh1,bijM?uijlbrblrbVbVllMrbM圖 322 框架內(nèi)力示意圖計(jì)算結(jié)果如下表所示：表 323 梁端彎矩、剪及柱軸力計(jì)算邊梁 . 柱軸力（ ）N層次 lbMrblbVlbMrblbV邊柱 中柱5 3 4 3 3 3 2 33 1 3 注 1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力；2）表中 M 單位為 kNm，V 的單位為 kN，N 的單位為 kN，l 的單位為 m。則水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖 324所示：安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)23????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????? ????? （a）框架彎矩圖（ kNm） （b）梁端剪力及柱軸力圖（kN）圖 324 左地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)24 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 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)值當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)按下式來(lái)計(jì)算： （322）0kzszw???式中 : —風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ ）k?2/KNm—高度 Z處的風(fēng)振系數(shù)z? —風(fēng)荷載體型系數(shù)s?—風(fēng)壓高度變化系數(shù)z—基本風(fēng)壓（ ）0 2/由《荷載規(guī)范》 ，淮南地區(qū)重現(xiàn)期為 50年的基本風(fēng)壓： =，地面粗糙度為0?C類(lèi)。風(fēng)載體型系數(shù)由《荷載規(guī)范》第 ： （一~四層） =（迎風(fēng)面）和s?=（背風(fēng)面） ；(五層) =（迎風(fēng)面）和 =（背風(fēng)面） 。s?s?s?《荷載規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于高度大于 30m，且高寬比大于 ，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù) 來(lái)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本設(shè)計(jì)中，房屋高度 H= z?30m，H/B= ，則不需要考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響，取 =。z?表 325 風(fēng)壓高度變化系數(shù) z?地面粗糙度類(lèi)別 備注離地面或海平面平均高度/m A B C D5 10 15 20 30 40 A類(lèi)指近海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B類(lèi)指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；C類(lèi)指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類(lèi)指密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)25 具體計(jì)算結(jié)果 326 如下表：表 326 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)按靜力等效原理將的分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載，集中荷載等效方法如圖 327 所示。 1q1q2q 21q?= +圖 327 靜力等效原理計(jì)算方法 和 121()6AqllF???121()3BqllF???按靜力等效原理將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載 ??).().().(625 ?????同理： = = = =s?/（kN/m）()qz層次 /miHz?迎風(fēng)面 背風(fēng)面 迎風(fēng)面 背風(fēng)面5 4 3 2 1 A B安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)26F1=F2=F3=F4=F5=(a) 風(fēng)荷載沿房屋高度的分布(kN/m) (b)等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載(kN)圖 328 框架受風(fēng)荷載圖（標(biāo)準(zhǔn)值） 根據(jù)水平荷載，計(jì)算層間剪力，再依據(jù)層間側(cè)移剛度，計(jì)算出各層的相對(duì)側(cè)移和絕對(duì)側(cè)移。計(jì)算過(guò)程如下表，表 329 風(fēng)荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算層次 /mih/kNiF/iV/(Nm)D?/iu?/mi iuh?5 87332 3104.??4 87332 3 87332 65.2 87332 389?1 125060 10.?由表可以看出：風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為一層的 ，小于3089.?1/550滿足規(guī)范要求。風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算過(guò)程與水平地震作用下的相同，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 3331。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)27表 330 各層邊柱端彎矩及剪力計(jì)算邊 柱層次ih(m)iV(kN)D?(N/m) 1iiVKny12y3y1biM1ui5 87332 17833 0 0 0 4 87332 17833 0 0 0 3 87332 17833 0 0 0 2 87332 17833 0 0 0 0. 50 1 125060 28933 0 0 0 注:表中 M 單位為 kNm，V 的單位為 kN。表 331 各層中柱端彎矩及剪力計(jì)算中 柱層次ih(m)i(kN)ijD?(N/m) 1iiKny12y3y1biM1ui5 87332 25833 0 0 0 4 87332 25833 0 0 0 3 87332 25833 0 0 0 2 87332 25833 0 0 0 1 125060 33597 0 0 0 具體梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表。表 332 各層中柱端彎矩及剪力計(jì)算邊梁 走道梁 柱軸力（ ）N層次 lbMrblbVlbMrblbV邊柱 中柱5 3 4 3 3 3 2 3 1 3 注：1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力；2）表中 M 單位為 kNm，V 的單位為 kN，N 的單位為 kN，l 的單位為 m。圖示 4軸線橫向框架在風(fēng)荷載作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力見(jiàn)下圖。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)28??????????? ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???? ??? （a）框架彎矩圖（kN m） （b）梁端剪力及柱軸力圖（kN）圖 333 橫向框架風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)29 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算單元取 4軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為 ，如圖 37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(jì)算單元內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)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(diǎn)上.圖 334 橫向框架計(jì)算單元 q1M1q2M1q26600 3000 6600DCA B4200150015001500q1q1圖 335 各層梁上作用的恒載安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)30 荷載計(jì)算恒載計(jì)算： 660030006600360015001500 3600DCA BM1P1P1 P2q39。2 q2M2M1 q2圖 336各層梁上作用的活荷載在圖中， 1q、 代表橫梁自重，為均布荷載形式，對(duì)于第五層， 和 分別為房間? 2q?和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載、 分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載，它包括梁自重、樓板重和女兒1P2墻等的自重荷載，計(jì)算過(guò)程如下均布線荷載的計(jì)算：頂層： 恒荷載： mkNq/?kq/39。? N92439。?集中力 P1和 P2分別由邊縱梁和中縱梁直接傳給柱的橫載，它包括梁自重，樓板重，和女兒墻等重力荷載。計(jì)算如下： kNp )(1 ??????? （ 女 兒 墻 ）（ 縱 梁 ）板 kNp )(2 ??（ 縱 梁 ）板集中力矩： mkeM?????二～四層 : 恒荷載： KNq /)6.(.??? 39。1q?/kNm = =?/km39。2安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)31 集中力： ?kN 集中力矩： ??2N一層 : 恒荷載： 39。1q?/k ?m39。2/Nm 集中力： 集中力矩： ?1Mmk?活荷載計(jì)算：活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖： P1 P2 P2 P12qq?2q圖 337 活荷載分布圖活載：二～五層：活荷載： mkNq/39。2???集中力： (1?板 ） 8..2板 ）集中力矩： ?1Mk??2M?安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)32一層：活荷載： 39。2???集中力： (1?板 ） 8..2板 ）集中力距： ?1MmkN??2MmkN?將以上計(jì)算結(jié)果匯總詳見(jiàn)表 33339：表 338 橫向框架恒載層次 1q（kN/m） 1?（kN/m） 2q（kN/m） 2?（kN/m） 1P（kN） 2（kN） 1M（kNm） 2（ kNm）5 2～4 1 表 339橫向框架活載層次 2q（kN/m） 2?（kN/m） 1P（kN） 2（kN） 1M（kNm） 2（kNm）5 () () () () () ()2～4 1 注：表中括號(hào)內(nèi)數(shù)字對(duì)應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。 內(nèi)力計(jì)算梁上分布荷載由矩形和梯形兩部分組成，在求固端彎矩時(shí)可根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載以及三角形分布荷載，化為等效均布荷載，等效均布荷載的計(jì)算公式如圖 310所示 alpq圖 340荷載的等效 21??， pq85（三角形荷載）lq)21(3????安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)33固端彎矩的計(jì)算： 均布荷載： （323）21Mql? 梯形荷載： （324）23()??? 三角形荷載： （325）54l梁端和柱端彎矩采用彎矩二次分配法來(lái)計(jì)算。計(jì)算時(shí)先對(duì)各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行第一次分配，向遠(yuǎn)端傳遞(兩端均為固端傳遞系數(shù)為 1/2；)，然后對(duì)由于傳遞而產(chǎn)生的不平衡彎矩再進(jìn)行分配，不再傳遞，到此為止，由于結(jié)構(gòu)和荷載均對(duì)稱(chēng)，故計(jì)算時(shí)可用半框架。對(duì)于邊節(jié)點(diǎn)，與節(jié)點(diǎn)相連的各桿件均為固接，因此桿端近端的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度 ，