水平作用下框架結(jié)構(gòu)側(cè)移計(jì)算

一、橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)側(cè)移驗(yàn)算橫向框架梁的線剛度在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效線剛度，減小框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取Ib1.5I0〔I0為梁的截面慣性矩〕；對中框架梁取Ib2.010，計(jì)算結(jié)果如下表所示：梁截面尺寸〔b/mmXh/mm〕跨度l/m矩形截面慣性矩I0/X103m4混凝土強(qiáng)度等級Ec/KNm2邊框架梁中框架梁【b卩101034/X mibEIb/I/X104KNmIb 2.0101034/X mibE【b/I/X104KNmAB跨橫梁300X600C3030X106BC跨橫梁300X600C3030X106AC跨橫梁300X600C3030X106CD跨橫梁300X450C3030X106DE跨橫梁300X600C3030X106柱的側(cè)移剛度〔D值法〕柱線剛度計(jì)算結(jié)果如下表：柱號混凝土強(qiáng)度等級截面尺寸〔a/mmXb/mm〕柱高h(yuǎn)/m2E/KNmc截面慣性矩Ic/X103m4線剛度ic EIc/h/X104KNmZ1C30700X70030X106Z2C30X550550630X10

橫向框架柱側(cè)移剛度〔D值〕計(jì)算如下表所示:樓層柱類型K ibK （一般層）icK（一般層）2K?12D址KN/m根數(shù)K ibK （底層）ic— no4K 亠口 （底層）2K邊框架邊柱A軸2E軸2邊框架C軸2中柱D軸2一層中框架A軸2邊柱B軸4E軸6中框架中柱B軸2C軸6D軸6D653520KN/m邊框架A軸2邊柱E軸2邊框架C軸2中柱D軸2中框架邊柱A軸2B軸4其他層E軸6中框架中柱B軸2C軸6H JD軸6D794540KN/m橫向框架自振周期結(jié)構(gòu)自振周期按頂點(diǎn)位移法計(jì)算，將各樓層面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載作用在各樓層標(biāo)高處，按彈性方法求得結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移，并考慮填充墻對框架的影響取折減系數(shù)r，計(jì)算結(jié)果如下表結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移樓層G/KN/KV n GiGii1NDi/KNm1i/mmi/mm6999099907945405114582144879454041145832906794540311458443647945402114585582279454011241563237653520T1TTx 、、橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算本結(jié)構(gòu)重量和剛度沿高度方向分布比擬均勻，高度不超過 40m，變形以剪切變形為主，故水平地震作用采用底部剪力法計(jì)算。底部剪力法是先計(jì)算出作用于結(jié)構(gòu)的總水平地震作用，也就是作用于結(jié)構(gòu)底

部的剪力，然后將此總水平地震作用按照一定的規(guī)那么再分配給各個(gè)質(zhì)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)為洛南縣公安局辦公樓位于洛南縣內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)條件，設(shè)防烈度為 7,二類場地，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，查表得,max特征周期值 〔單位：s〕設(shè)計(jì)地震分組場地類別—-—三四第一組—第二組第三組

水平地震影響系數(shù)最大值 max地震影響系數(shù),多遇地震6度7度〔〕8度〔〕9度/罕遇地震〔〕〔〕注：括號中數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)根本地震加速度為 0.15g和0.30g的地區(qū)。(1〕結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值因?yàn)門因?yàn)門1=0.65s>Tg所以Tg所以TgT1maxGeq6323753751KNFekGeq537512462Geq6323753751KNFekGeq537512462KN〔2〕頂部附加地震作用Fn因?yàn)椤?o.65s>=0?495s,所以應(yīng)考慮附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)61。頂部附加水平地震作用F6按下式計(jì)算:F6 6Fek0.1222462300.4KN〔3〕各樓層質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：GiHiFi6FEK(1 6)GjHjj1(4〕各樓層水平地震剪力按下式計(jì)算:6Vi FJ f6i1計(jì)算結(jié)果如下表所示各層橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及樓層地震剪力樓層hi/mHi/mGi/KNGiHi/KNmGi￡GiHiFi/KNVi/KN6999023476551145822801441145818676531145814551621145810426711241568283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如下列圖所示:各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力多遇地震作用下的彈性位移驗(yàn)算在多遇地震作用時(shí)，水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移按彈性方法計(jì)算，各層

間彈性位移角均應(yīng)滿足位移角限值 e1/550 的要求，計(jì)算結(jié)果見下表。位移驗(yàn)算樓層vi/knDi/KNm1rea ar\V?/mmi iD?ih)/mh?i1/O4廠C67945401/3462 V//-xVAC LJ7945401/21434f刑廠fc.47945401/16293/舛XU 2 794540 1/1237 '16535201/1361二、縱向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)側(cè)移驗(yàn)算縱向框架梁的線剛度在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效線剛度，減小

框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對現(xiàn)澆樓面的邊

框架梁取Ib1.5I0〔I0為梁的截面慣性矩〕；對中框架梁取Ib2.01。，計(jì)算結(jié)果如下表所示:縱向框架梁截面尺寸〔b/mmXh/mm〕跨度l/m矩形截面慣性矩土強(qiáng)I 10 340/X 34u m混凝度等級Ec/KNm2邊框架梁中框架梁Ib10/X1.51034mibEIb/l/X104KNmIb10/X2?0I034mibEIb/l/X104KNmKL1300X600C3030X106KL2300X600C3030X106柱的側(cè)移剛度〔D值法〕柱線剛度計(jì)算結(jié)果如下表：柱號混凝土強(qiáng)度等級截面尺寸〔a/mmXb/mm〕柱高h(yuǎn)/mE/KNm2c截面慣性矩Ic/X103m4線剛度i EI/hc c/X104KNmZ1C30700X70030X106Z2C30550X55030X106縱向向框架柱側(cè)移剛度〔D值〕計(jì)算如下表所示:樓層柱類型iK b（一般層）icK一般層）2~K12Di2/104KN/m根數(shù)iK b（底層）ic0.5G（底層）2~K一層—邊框架邊柱4邊框架中柱A軸2B軸22E軸42中框架邊柱4中框架中柱B軸2C、D,軸84D 602820KN/m其他層邊框架邊柱4邊框架中柱A軸2B軸22E軸42中框架邊柱4中框架中柱B軸2C、D18軸4D 627620KN/m縱向框架自振周期結(jié)構(gòu)自振周期按頂點(diǎn)位移法計(jì)算，將各樓層面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載作用在各樓層標(biāo)高處，按彈性方法求得結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移，并考慮填充墻對框架的影響取折減系數(shù)r，計(jì)算結(jié)果如下表結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想側(cè)移樓層G/KN/KV n GiGii1NDi/KNm1i/mmi/mm69990999062762051145821448627620411458329066276203114584436462762021145855822627620112415632376028201TTx \橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算本結(jié)構(gòu)重量和剛度沿高度方向分布比擬均勻，高度不超過 40m，變形以剪切變形為主，故水平地震作用采用底部剪力法計(jì)算。底部剪力法是先計(jì)算出作用于結(jié)構(gòu)的總水平地震作用，也就是作用于結(jié)構(gòu)底部的剪力，然后將此總水平地震作用按照一定的規(guī)那么再分配給各個(gè)質(zhì)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)為洛南縣公安局辦公樓位于洛南縣內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)條件，設(shè)防烈度為 7,二類場地，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，查表得， Tg，max。〔1〕結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEK因?yàn)門1=0.71s>Tg所以=Tg =2maxTi0.35G1nc G-6323753751eqii1FGEKeqKN537512274KN〔2〕頂部附加地震作用Fn因?yàn)門i=0.71s>=0.495s,所以應(yīng)考慮附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)61。頂部附加水平地震作用F6按下式計(jì)算:F6 6Fek0.1272247 285?4kn〔3〕各樓層質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：F GiHiFi6 EK(1 6)GjHjj1(4〕各樓層水平地震剪力按下式計(jì)算：6VFFVi JF6i1計(jì)算結(jié)果如下表所示多遇地震作用下的彈性位移驗(yàn)算在多遇地震作用時(shí)，水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移按彈性方法計(jì)算， 各層間彈性位移角均應(yīng)滿足位移角限值 1/550 的要求，計(jì)算結(jié)果見下表。e樓層Vi/knDi/KNm1V/mmiDihi/mi ihi66276201/297556276201/184646276201/140636276201/119226276201/107816028201/1475二橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)側(cè)移驗(yàn)算1.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)設(shè)計(jì)條件，根本風(fēng)壓wo°?35KN/m2，根據(jù)?荷載標(biāo)準(zhǔn)？，迎風(fēng)面s和背風(fēng)面H23.5m30m且H/B，取z根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度Hi，查表得z，那么風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Wkzzs0 zs0.35zsKN/m2以框架KJ—3為例，說明風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法，框架 KJ—3的計(jì)算單元寬度為，按下式可得沿房屋高度的分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為q近似計(jì)算:為便于框架內(nèi)力分析，W1將風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集岸荷載N節(jié)點(diǎn)集中荷載按下式近似計(jì)算:(hh1)2)1?77z(hihii

沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次Hi/mz1(z)/KNml2(z)/KNniF/k