。
地震作用下的框架内力分析水平地震作用下框架内力计算值法,值法近似的考虑了框架节点转动对侧移和反弯点高度的影响,比较精确,应用比较广泛计算各柱所分配的剪力,式中第层第根柱所分配的地震剪力第层楼层剪力。
取,柱端弯矩计算结果详见下表,地震作用下框架梁柱弯矩梁端剪力及柱轴力分别表示于下图柱端弯矩上下上端上下端下梁端弯矩上端下上下端下上图柱剪力与反弯点高度图梁端弯矩梁端剪力柱轴力边柱轴力为各层梁端剪力按层叠加,中柱轴力为柱两侧梁端剪力之差,亦按层叠加图梁端剪力图边柱轴力及中柱轴力表柱端弯矩计算表轴柱中柱上下层高层间剪力层间刚度轴柱中柱上下轴柱边柱轴柱边柱上下上下层高层间剪力层间刚度注表中,上下图地震作用下框架梁柱弯矩图图地震作用下框架梁端剪力及柱轴力图横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算框架柱抗侧移刚度计算框架柱抗侧移刚度计算各柱值及剪力分配系数详见下表。
各柱值及剪力分配系数表表层号及层高柱位置层边柱中柱底层边柱中柱般层首层集中风荷载标准值的计算框架风荷载负荷宽度。
轴线框架的负荷宽度。
各层楼面处集中风荷载标准值计算。
为风荷载体型系数。
本设计按建筑结构荷载规范中规定,迎风面取,背风面取,合计。
为风压高度变化系数,本设计地面粗糙度类别为类,按类取风压高度变化系数。
各层楼面处集中风荷载标准值计算列于表如下表所示。
各层楼面处集中风荷载标准值表表层号离地高度风荷载作用下的计算简图根据表,画出轴线横向框架在风荷载作用下的计算简图,如图所示图风荷载作用下计算简图横向框架在风荷载作用下的内力计算风荷载作用下框架侧移计算。
风荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算式中第层的总剪力标准值第层所有柱的抗侧刚度之和第层的层间侧移。
反弯点高度计算。
反弯点高度计算如式所示式中标准反弯点高度比因上下层梁刚度比变化的修正值因上层层高变化的修正值因下层层高变化的修正值。
柱端弯矩及剪力计算。
风荷载作用下的柱端剪力按下式计算式中第层第柱的层间剪力第层的总剪力标准值第层所有柱的抗侧刚度之和第层第柱的抗侧刚度。
风荷载作用下的柱端弯矩按下式计算梁端弯矩及剪力计算。
由节点平衡条件,梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和,将节点左右梁端弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配,可求出各梁端弯矩,进而由梁的平衡条件求出梁端剪力。
风荷载作用下的梁端弯矩按下式计算边柱式中值合计取楼梯楼梯板楼梯板荷载计算取宽板带计算,板厚斜板倾角面层为水磨石子面层表面镶嵌金属条厚白水泥白石子磨光打蜡厚水泥砂浆找平层水磨石面层荷载小计水磨石面层水平投影的荷载踏步及斜板荷载斜板底抹灰,其荷载水平投影轻金属栏杆荷载楼梯板恒荷载小计平台板荷载计算取宽板带计算,板厚水磨石面层厚混凝土板板底抹灰平台板荷载小计平台梁平台梁荷载计算梁截面尺寸梁自重荷载梁侧面和底面粉刷平台梁荷载小计楼梯自重标准值合计,取由于门窗洞口的影响,考虑门窗洞影响取的折减系数。
第结构标准层,层高。
普通楼面恒载卫生间楼面恒载主梁下墙次梁下墙第二结构标准层层,层高。
普通楼面恒载卫生间楼面恒载主梁下墙次梁下墙第三结构标准层屋面,层高。
屋面恒载主梁下墙次梁下墙第四结构标准层屋面突出部分恒载板面恒载楼梯墙楼梯墙女儿墙重力荷载代表值计算板厚下的梁的线重度如下截面截面恒载板板面积则普通楼面屋面梁主梁则次梁则则梁的自重墙女儿墙则屋面墙楼梯电梯则标准层墙层主首层表框架柱的值层柱子类别中框架中柱根边柱根中柱根边柱根边框架边柱根中柱根中柱根边柱根中框架中柱根边柱根中柱根边柱根边框架边柱根中柱根中柱根边柱根由表可见,故该框架为规则框架框架自振周期计算按能量法计算,考虑填充墙对框架刚度的影响。
取基本周期调整系数,计算公式为,其中为顶点位移,按值法计算表横向框架顶点位移计算表层次将上述数据代入公式可得,经调整之后可得自振周期为。
横向地震作用计算地震作用按度,设计基本加速度,Ⅱ类场地,设计地震分组按第三组,则,,采用底部剪力法计算,故考虑顶点附加地震作用表各质点横向水平地震作用及楼层地震作用计算表层次表中图水平地震作用图图层间剪力分布图水平地震作用下的位移计算按,本工程建筑结构不存在表所列举的平面不规则的情况,同时不存在表所列举的竖向不规则的情况,故本工程结构平面竖向均规则。
横向水平地震作用下的位移验算见下表表横向水平地震作用下的位移验算表层次次则层墙主次则柱子屋面柱标准层柱二层柱楼梯以个楼梯为例楼梯平台板楼梯板层标准层平台梁楼梯合计活载总重力荷载代表值顶层重力荷载代表值包括,纵横梁自重,半层柱自重,半层墙体自重。
其他层重力荷载代表值包括,楼面恒载,楼面均布活荷载,纵横梁自重,楼面上下各半层的柱子及纵横墙体自重。
屋面层全楼总重力荷载代表值抗震设计计算简图为简化计算,将顶层楼电梯间的重力荷载代表值加到第五层,底层高度取至室外地面。
梁线刚度计算梁的线刚度计算混凝土的弹性模量梁的截面惯性矩梁的计算跨度。
对于现浇的楼面考虑现浇板对梁刚度的加强作用中框架梁边框架梁具体计算见下表表横向框架梁线刚度计算表断面跨度矩形截面边框架梁中框架梁惯性矩柱侧移刚度计算柱的侧移刚度计算式中柱线刚度楼层高度节点转动影响系数,由梁柱线刚度表取用楼层梁柱的平均线刚度比。
柱惯性矩






























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