8层小高层一榀横向框架计算书(编辑修改稿)

8层小高层一榀横向框架计算书(编辑修改稿)内容摘要：

ijbjirblblblbMMiiiMMMiiiM1,l MMVrblbb 和 knk rblbi VVN   1 计算，其中梁线刚度取自表 3，具体的计算过程及结果见表 14。 表 14 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算 层 次 边梁 走道梁 柱轴力 lbM rbM l bV lbM rbM l bV 边柱 N 中柱 N 8 7 6 5 4 3 2 1 XXXXX 大学毕业设计 14 注 : 1)柱轴力中负号表拉力。 左风时，左两柱为拉力，则右两柱为压力； 2)表中 M,V,N,l量纲分别为 kN m,kN,kN,m。 水平地震作用下，框架 的弯矩图，梁端剪力图，轴力图如图 5所示。 (a)框架弯矩图（ kN m） (b)梁端剪力及柱轴力图（ kN） 图 5 左地震作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图 横向风荷载作用下框架内力和侧移计算 风荷载标准值 风荷载标准值按式 0 zszk  计算 ，基本风压 2/ mkNk  ， B 类场地，由荷载规范查的 s （迎风面）和 s （背风面）， BH。 则查询可知 脉 动影 响 系数  ， 已 计算 得 出结 构的 基 本自 振周 期为 sT  ，故 22221 / mSKNTo  ，查表可得  ，风振系数按式zz 1 计算。 仍取图 2中的第 ⑤ 号轴的横向框架，其负载宽度为。 沿房屋高度的分布风荷载标准值： szzszzzq  )( 。 根据各楼层标高处的高度 iH 由表查取 z ，代入上式可得各楼层标高处的 q(z)。 见表15； q(z)沿高度的分布见图 6(a)。 XXXXX 大学毕业设计 15 表 15 沿房屋高度分布风荷载标准值 层次 iH /m HHi / z z )(1zq / kN m1 )(2zq / kN m1 8 7 6 5 4 18 3 2 1 《荷载规范》规定，对于高度大于 30m 且高宽比大于 的房屋结构，应采用风振系数 z 来考虑风压脉动的影响，由于在本设计中房屋高度 mH ＞ ，且 BH，由表 15 可见， z 沿房屋高度在 ～ 范围内变化，即风压脉动的影响较大，因此该房屋应考虑风压脉动的影响。 框架结构分析时，应按静力等效原理将图 6（ a）的分析风荷载转化为节点集中荷载如图 6（ b）所示，取第 6层的集中荷载 3F 的计算过程如下： )]()[()(6 F )]()[(  . XXXXX 大学毕业设计 16 (a)风荷载沿房屋高度的分布（ kN/m） (b)等效节点集中风荷载（ kN） 图 6 框架上的风荷载 风荷载作用下的水平位移验算 根据图 6(b)所示的水平荷载由式 nik ki FV计算层间剪力 iV ，然后依据表 9求出 ⑤ 轴线框架的层间侧移刚度，再按式 sj ijii DV 1/和  nk k1 )( 计算各层的相对侧移和绝对侧移。 计算过程见表 16。 表 16 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算 层次 1 2 3 4 5 6 7 8 kNFi / kNVi /  )/( mmND 58800 80889 80889 80889 80889 80889 80889 80889 mmi / 0953 mmi / ii h/ 1/1653 1/2023 1/2278 1/2658 1/3276 1/4407 1/7047 1/9266 XXXXX 大学毕业设计 17 由表 16 可见，风荷载作用下框架的最大层间位移角为 1/1653，远小于 1/550，满足规范要求。 风荷载作用下框架结构内力计算 风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震作用下的相同，仍以第 ⑤ 号轴线横向框架内力计算为例，具体计算过程及结果见表 17。 横向风荷载作用下的弯矩图、梁 端剪力图及轴力图如图 7所示。 表 17(a) 风荷载作用下边柱柱端弯矩及剪力计算 层次 ih /m iV /KN ijD 边柱 1iD 1iV K y biM1 uiM1 8 80889 7 80889 6 80889 5 80889 4 80889 3 80889 2 80889 1 58800 表 17(b) 风荷载作用下中柱柱端弯矩及剪力计算 层次 ih /m iV /KN ijD 中柱 1iD 1iV K y biM1 uiM1 8 80889 7 80889 6 80889 5 80889 4 80889 3 80889 2 80889 1 58800 XXXXX 大学毕业设计 18 梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按  uijbjilbrbrbrbuijbjirblblblbMMiiiMMMiiiM1,l MMVrblbb 和 knk rblbi VVN   1 计算，其中梁线刚度取自表 3，具体的计算过程及结果见表 18。 表 18 风荷载作用下梁端弯矩 ,剪力及轴力计算 层 次 边梁 走道梁 柱轴力 lbM rbM l（ m） bV lbM rbM l（ m） bV 边柱 N 中柱 N 8 264 7 6 5 4 3 2 1 注 : 1)柱轴力中负号表拉力。 左风时，左两柱为拉力，则右两柱为压力； 2)表中 M,V,N量纲分别为 kN m,kN,kN。 (a)框架弯矩图（ kN m） (b)梁端剪力及柱轴力图（ kN） XXXXX 大学毕业设计 19 图 7 左风作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图 6 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 横向框架内力计算 计算单元 取第 ⑤ 号轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为 ，如图 8 所示。 由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。 由于向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。 图 8 横向框架计算单元 荷载计算 恒荷计算 在图 9中， 1q 和 39。 1q 代表横梁自重，为均布荷载形式。 对于第 6层 m/  ，mkNq /39。 1 。 2q 和 39。 2q 分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载，由图 8所示几何关系可得： mkNq /  ， mkNq /39。 2 。 图 9 各层梁上作用的恒 载 XXXXX 大学毕业设计 20 1P 、 2P 分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的重力荷载，计算如下： kNP 1 2 8 1 2 1 ]2)2[(1 ] )[(2 P  集中力矩： mkNePM  mkNePM  对于 17层， 1q 包括梁自重和其上的横墙自重，为均布荷载，其它各层荷载计 算方法同第 8层，结果为： mkNq /)(  mkNq /39。 1  mkNq /  mkNq /39。 2  kNP )()(1   kNP )()(2  集中力矩： mkNePM  mkNePM  活荷载计算 图 10 各层梁上作用的活载 对于 第 8层 mkNq /2  mkNq /39。 2  XXXXX 大学毕业设计 21 kNP 92..252)(1  kNp  mkNePM  2 mkNePM  2 同理，在屋面雪荷载作用下 mkNq /2  mkNq /239。  kNP )(1  kNP )(2  mkNePM  111 mkNePM  222 对 17层 mkNq /  mkNq /39。  kNp  kNp )(2  mkNM  )2 (1 mkNM  )2 (2 将以上计算结果汇总，见表 19 及表 20。 表 19 横向框架恒荷载汇总表 层 次 1q kNm 1 39。 1q KNm 1 2q kNm 1 39。 2q kNm 1 1P kN 2P kN 1M kNm 2M kNm 8 1～ 7 表 20 横向框架活荷载汇总表 层 次 2q /kN m1 39。 2q /kN m1 1P /kN 2P /kN 1M /kN m 2M /kN m 8 （ ） () () () () () 1～ 7 注：表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况。 内力计算 梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。 由于结构和荷载均对称，故可取一半框架XXXXX 大学毕业设计 22 进行计算。 弯矩计算过程如图 11，所得弯矩如图 12。 计算结果，见表 21 和表 22. 表 21 恒荷载 作用下梁端剪力及柱轴力 层 次 荷载引起的剪力 弯矩引起的剪力 总 剪 力 柱 轴 力 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 A柱 B柱 BA VV CA VV BA VV  CB VV AV BV CB VV N顶 N底 N顶 N底 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 表 22 活荷载作用下梁端剪力及柱轴力 层 次 荷载引起的剪力 弯矩引起的剪力 总剪力 柱轴力 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 A柱 B柱 BA VV CA VV BA VV  CB VV AV B。