鋼框架支撐結構設計實例(書稿例題)

1、鋼框架-支撐結構設計實例4.10.1 工程設計概況本建筑為某公司辦公樓，位于沈陽市區(qū)，共七層?？偨ㄖ娣e約5900，總高度30.6m，室內(nèi)外高差0.600m；底層層高4.5m，頂層層高4.5m，其余層均為4.2m。設兩部樓梯和兩部電梯。墻體采用聚氨酯PU夾芯墻板。屋面為不上人屋面。結構形式為鋼框架支撐體系。設計基準期50年，雪荷載0.50，基本風壓：0.55?？拐鹪O防烈度為7度，設計基本加速度為0.1，結構抗震等級四級。結構設計基準期50年。地質(zhì)條件：擬建場地地形平坦，地下穩(wěn)定水位距地坪-9.0m以下，冰凍深度-1.20m，地質(zhì)條件見表4-24，類場地。建筑地層一覽表 表4-24序號巖土分類土

2、層深度（m）厚度范圍（m）地基土承載力（kPa）樁端阻力（kPa）樁周摩擦力（kPa）1雜填土0.00.50.52粉土0.51.51.0120103中砂1.52.51.0230254礫砂2.56.54.03402400305圓礫6.512.56.0520350060注：表中給定土層深度由自然地坪算起。4.10.2 方案設計1.建筑方案概述1）設計依據(jù)民用建筑設計通則GB50352-2005辦公建筑設計規(guī)范JGJ67-2006建筑設計防火規(guī)范GB50016-20062）設計說明（1）屋面（不上人屋面）防水層：SBS改性瀝青卷材(帶保護層)；40mm厚1:3水泥沙漿找平層；70mm厚擠塑板保溫層；

3、1:6水泥爐渣找坡（最薄處30mm,坡度2%）；壓型鋼板混凝土組合板（結構層折算厚度100mm）；輕鋼龍骨吊頂。（2）樓面：20mm厚大理石面層；20mm厚1：3干硬性水泥沙漿找平層；壓型鋼板混凝土組合（結構層折算厚度100mm）； 輕鋼龍骨吊頂。（3）門窗本工程采用實木門和塑鋼玻璃窗。（4）墻體外墻為雙層聚氨酯PU夾芯墻板300mm（內(nèi)塞巖棉）；內(nèi)墻為雙層聚氨酯PU夾芯墻板180mm厚聚氨酯PU夾芯墻板；2. 結構方案概述1）設計依據(jù)本設計主要依據(jù)以下現(xiàn)行國家規(guī)范及規(guī)程設計：建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2001）（2006版） 鋼結構設計規(guī)范（GBJ50017-2003）建筑抗震設計規(guī)

4、范（GB50011-2010）混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002）鋼-混凝土組合結構設計規(guī)程（DLT5085-99）2）結構形式及布置采用鋼框架-支撐結構?？v向設置十字交叉支撐兩道，支撐桿件用H型鋼截面。框架梁、柱均采用焊接工字形截面。樓板采用壓型鋼板鋼筋混凝土組合結構；樓梯為鋼樓梯；基礎采用柱下獨立基礎，結構布置如下：圖4-69 結構布置及計算單元底層計算高度為4.5m+1.5m=6.0m，其中1.5m為初估室內(nèi)地坪至柱腳底板的距離。3）材料選用所有構件及零件均采用Q235B；組合樓板混凝土強度等級C20，基礎混凝土強度等級C25，鋼筋為HRB335級及HPB235。4.主要參數(shù)及

5、結構計算方法1）抗震設計該建筑抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為7度，類場地，設計基本地震加速度為0.1g，房屋抗震等級為四級。2）自然條件基本風壓0.55，地面粗糙度類別為C類（按房屋比較密集的城市市區(qū)計）；基本雪壓0.50.3)計算方法采用底部剪力法計算水平地震作用；采用修正反彎點法（D值法）計算水平地震作用下的框架內(nèi)力和風荷載作用下的框架內(nèi)力；采用彎矩二次分配法，計算豎向荷載作用下框架內(nèi)力。4.10.3 結構布置及截面初選1. 計算簡圖及構件截面初選1）計算單元本設計的結構計算單元如圖4-69所示，結構的豎向布置如圖4-70所示（基礎頂面距室外地坪按0.9m考慮）。 圖4-70 結構豎向

6、布置圖2）結構構件截面初選（1）柱截面初估鋼框架支撐結構按每平米58計算豎向荷載，此處取7，柱的長細比（60120）。軸壓力設計值（3.3+3.3）671.372522.52kN，1.3為荷載分項系數(shù)平均值。取長細比80 （按較小剛度y軸考慮），計算長度系數(shù)=1（設有側向支撐），按b類截面查得穩(wěn)定系數(shù)0.688，則所需要面積：A考慮彎矩及傾覆壓力作用的影響?。海?.31.5）A（1.31.5）17885.14 =23250.726827.7 mm2所需截面回轉半徑：iy6000/8075mm。 （2）鋼梁截面初估縱向框架梁高/（1520）6000/156000/20400mm300mm；橫向框

7、架梁高/（1520）=6600/156600/20=440mm330mm；（3）壓型鋼板壓型鋼板采用YX70200600（V200），板厚1mm，有效截面慣性矩100.64cm4/m,有效截面抵抗矩27.37cm3/m，一個波距寬度內(nèi)截面面積 =321.42，自重0.15。經(jīng)試算，柱、梁截面尺寸見表4-25。圖4-71 梁、柱截面參數(shù)結構構件初選截面參數(shù) 表4-25項目截面尺寸構件截面特性重量（kN/m）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）A(mm2)(mm4)(mm4)(mm)(mm)框架柱5004502245614261841242416352334229272217.8113.02.

8、042橫向框架梁5002601447281105650009832541030805212.760.90.862縱向框架梁450 240 14 422 8 10096 369572005 32274005 191.33 56.54 0.787 橫(縱)向次梁400240103808784021914133323056213167.254.20.6124.10.4 荷載匯集1. 屋面均布荷載1）屋面恒載合計 5.272）屋面活載不上人屋面 0.5雪荷載 0.5重力荷載代表值計算時屋面可變荷載取雪荷載。豎向荷載作用下結構分析時活荷載和雪荷載不同時考慮，取二者較大值。2. 樓面均布荷載1）樓面恒荷載

9、合計 3.73 2）樓面活載 樓面活荷載 2.0走廊、樓梯的活荷載 2.5為簡化計算，本設計偏于安全樓面均布荷載統(tǒng)一取2.5計算。3. 構件自重1）柱（單根）1層 9.19 kN26層 8.58 kN7層 9.19 kN2）梁（單根）橫向框架梁 5.69kN縱向框架梁 4.72kN橫向次梁 4.04kN 縱向次梁 3.67kN3）墻體 外墻 0.65內(nèi)墻 0.50隔墻 0.434）門窗 木門 0.2塑鋼窗 0.34.10.5 地震作用計算1. 重力荷載代表值計算各樓層重力荷載代表值（組合值系數(shù)取0.5），計算結果如下：5798.30kN5548.78kN5518.74kN5561.20kN房屋

10、總重力荷載代表值：5798.30+5548.78+5518.744+5561.20 =38983.24kN圖4-72 重力荷載分布圖2.橫向框架水平地震作用下結構分析1）層間側移剛度計算（1）梁線剛度計算鋼材的彈性模量N/mm2?？蚣芰壕€剛度 表4-26層跨度L（mm）截面慣性矩（mm4）邊框架中框架=1.2（mm4）（kNm）=1.5（mm4）（kNm）176600500098325 600117990 1.87317501474882.3414（2）柱線剛度計算柱的線剛度按式計算框架柱線剛度 表4-27層h（m）A,D軸柱慣性矩（）A,D軸柱子線剛度（kNm）B,C柱軸慣性矩（）B B,C

11、軸柱子線剛度（kNm）7 4.51.24245.68751.24245.68756 4.21.24246.09381.24246.09385 4.21.24246.09381.24246.09384 4.21.24246.09381.24246.09383 4.21.24246.09381.24246.09382 4.21.24246.09381.24246.09381 6.01.24244.26561.24244.2656（3）柱側移剛度計算圖4-73 柱側移剛度計算簡圖一般層：= 首 層：= 框架柱的值 表4-28層柱子類別（m）(104KNm)(104KNm)（104 KN/m）（104

12、 KN/m）7中框架中柱（12根）4.59.3655 5.6875 0.82330.29160.982923.9442 邊柱（12根）4.54.6827 5.6875 0.41170.17070.5753邊框架中柱（4根）4.57.4924 5.6875 0.65870.24770.8350邊柱（4根）4.53.7462 5.6875 0.32930.14140.476526中框架中柱（12根）4.29.3655 6.0938 0.76840.27761.150727.9319 邊柱（12根）4.24.6827 6.0938 0.38420.16120.6680邊框架中柱（4根）4.27.49

13、24 6.0938 0.61480.23510.9746邊柱（4根）4.23.7462 6.0938 0.30740.13320.55221中框架中柱（12根）6.04.6827 4.2656 1.09780.51580.733420.7352 邊柱（12根）6.02.3414 4.2656 0.54890.41150.5851邊框架中柱（4根）6.03.7462 4.2656 0.87820.47880.6809邊柱（4根）6.01.8731 4.2656 0.43910.38500.5475注：與樓梯相鄰處的框架梁應按邊框架梁計算，本例簡化計算按中框架考慮。2）結構自振周期 將各層重力荷載

14、代表值集中在相應樓層處作為假想水平荷載計算整體框架的頂點位移。考慮非結構構件的影響取。結構自振周期 表4-29層數(shù)（kN）（kN）（104 KN/m）（m）（m）75798.305798.3023.94420.0242 0.61365548.7811347.0827.93190.0406 0.58955518.7416865.8227.93190.0604 0.54845518.7422384.5627.93190.0801 0.48835518.7427903.3027.93190.0999 0.40825518.7433422.0427.93190.1197 0.30815561.2038

15、983.2420.73520.1880 0.188=1.1983）水平地震作用計算（1）水平地震作用計算（底部剪力法）設防烈度7度，設計基本加速度值為0.1g（第一組），則；類場地，阻尼比；=1.198s550.35=1.75。=0.028（2）結構總水平地震作用0.0280.8538983.24915.71 kN=1.198s1.4=1.40.35=0.49s，需要考慮頂部附加水平地震作用。=0.08+0.07=0.081.198+0.07=0.1658頂部附加地震作用151.85 kN（3）各層水平地震作用標準值及樓層地震剪力第個質(zhì)點的計算高度。樓層地震剪力： （1ij7）樓層地震剪力計算

16、 表4-30層（m）（m）（kN）（KNm）（kN）（kN）（kN）（kN）74.531.55798.30182646.450.2502763.86151.85191.10 342.95 64.2275548.78149817.060.2052156.75 499.70 54.222.85518.74125827.270.1724131.65 631.35 44.218.65518.74102648.560.1406107.40 738.75 34.214.45518.7479469.860.108983.15 821.90 24.210.25518.7456291.150.077158.90

17、 880.80 166.05561.2033367.200.045734.91 915.71 （4）樓層地震剪力調(diào)整按抗震規(guī)范規(guī)定：各樓層地震剪力，剪力系數(shù)，具體計算如下表所示：樓層地震剪力調(diào)整 表4-31層（kN）（kN）（kN）（kN）7342.95 5798.305798.3092.776499.70 5548.7811347.08181.555631.35 5518.7416865.82269.854738.75 5518.7422384.56358.153821.90 5518.7427903.30446.452880.80 5518.7433422.04534.751915.71

18、5561.2038983.24623.73由以上計算可知各樓層計算地震剪力均滿足要求，無需調(diào)整。（5）樓層地震剪力作用下橫向框架側移樓層地震剪力作用下橫向框架側移等于層間剪力除以樓層側移剛度，計算如下表：地震剪力作用下橫向框架側移 表4-32層（m） （KN）（104 KN/m） （m）74.5342.95 23.94420.0014 64.2499.70 27.93190.0018 54.2631.35 27.93190.0023 44.2738.75 27.93190.0026 34.2821.90 27.93190.0029 24.2880.80 27.93190.0032 16.091

19、5.71 20.73520.0044 （6）考慮節(jié)點域剪切變形對側移的修正由于本結構橫向框架梁及框架柱截面沒有改變，故每層的側移修正系數(shù)相同，計算如下：由橫向框架梁的截面參數(shù)可知：梁的腹板平均高度度：=472mm梁截面的平均慣性矩：=750147488柱的腹板平均高度度：=456mm柱截面的平均慣性矩：= 1242416352 節(jié)點域腹板平均厚度：=14mm=4564721479000=2.3805 =1.3751，需要修正。 =（17.51.375-1.81.3752-10.7）=11.401修正系數(shù)：框架側移及修正 表4-33層（m）（m）=（m）（m）74.50.0014 1.10790

20、.0016 0.0206 1/28361/25064.20.0018 1.10790.0020 0.0191 1/211954.20.0023 1.10790.0025 0.0171 1/167744.20.0026 1.10790.0029 0.0146 1/143334.20.0029 1.10790.0033 0.0116 1/128824.20.0032 1.10790.0035 0.0084 1/120216.00.0044 1.10790.0049 0.0049 1/1226從上表計算可知層間位移角，滿足要求。圖4-74 地震作用下的層間剪力4）水平地震作用下框架內(nèi)力計算（采用D值

21、法）取軸橫向框架計算。（1）框架柱的反彎點高度計算反彎點到柱下端結點的距離，即反彎點高度。標準反彎點高度比。上下橫粱線剛度比對標準反彎點高度比的修正系數(shù)。上層層高變化修正系數(shù)。下層層高變化修正系數(shù)。根據(jù)框架總層數(shù)、該柱所在層數(shù)和梁柱線剛度比查表得。邊柱（中框架A柱、D軸柱）的反彎點高度比 表4-34層（m）74.50.41170.2060.0000.0000.0000.20664.20.38420.3420.0000.0000.0000.34254.20.38420.3920.0000.0000.0000.39244.20.38420.4420.0000.0000.0000.44234.20.

22、38420.5000.0000.0000.0000.50024.20.38420.5580.0000.000-0.0500.50816.00.54890.7260.0000.0000.0000.726中柱（中框架B柱、C軸柱）的反彎點高度比 表4-35層 （m）74.50.82330.3500.0000.0000.0000.35064.20.76840.4000.0000.0000.0000.40054.20.76840.4500.0000.0000.0000.45044.20.76840.4500.0000.0000.0000.45034.20.76840.5000.0000.0000.00

23、00.50024.20.76840.5000.0000.000-0.0500.45016.01.09780.6450.0000.0000.0000.645（2）框架柱端彎矩計算第層第k根柱所受的剪力： =第層第k根柱下端彎矩：第層第k根柱上端彎矩：具體計算過程見表4-36和表4-37。邊柱（A、D軸）柱端彎矩 表4-36層（m）（kN/m）（kN/m）（kN）（kN）（）（）74.50.575323.9442342.95 8.24 0.206-29.45 -7.63 64.20.668027.9319499.70 11.95 0.342-33.02 -17.17 54.20.668027.93

24、19631.35 15.10 0.392-38.55 -24.87 44.20.668027.9319738.75 17.67 0.442-41.40 -32.81 34.20.668027.9319821.90 19.66 0.500-41.28 -41.28 24.20.668027.9319880.80 21.07 0.508-43.54 -44.94 16.00.585120.7352915.71 25.84 0.726-42.55 -112.49 中柱（B、C軸）柱端彎矩 表4-37層H（m）（kN/m）（kN/m）（kN）（kN）（）（）74.50.982923.9442342.9

25、5 14.08 0.350-41.18 -22.17 64.21.150727.9319499.70 20.59 0.400-51.87 -34.58 54.21.150727.9319631.35 26.01 0.450-60.08 -49.16 44.21.150727.9319738.75 30.43 0.450-70.30 -57.52 34.21.150727.9319821.90 33.86 0.500-71.10 -71.10 24.21.150727.9319880.80 36.28 0.450-83.82 -68.58 16.00.733420.7352915.71 32.3

26、9 0.645-68.96 -125.36 （3）框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力計算 根據(jù)節(jié)點平衡，由柱端彎矩求梁端彎矩。梁端按其線剛度分配。 = =橫向框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力 表4-38層A軸柱AB跨A軸柱B軸柱BC跨B軸柱()()()()()()()()()()()()76.6-7.63 -29.45 1.029.45 20.59 -7.58 7.58-22.17-41.18 0.520.59 20.59 -6.24 1.3466.6-17.17 -33.02 1.040.66 37.02 -11.77 19.35-34.58-51.87 0.537.02 37.02 -11.22

27、 1.8956.6-24.87 -38.55 1.055.72 47.33 -15.61 34.97-49.16 -60.08 0.547.33 47.33 -14.34 3.1646.6-32.81 -41.40 1.066.27 59.73 -19.09 54.06-57.52 -70.30 0.559.73 59.73 -18.10 4.1636.6-41.28 -41.28 1.074.09 64.31 -20.97 75.03-71.10 -71.10 0.564.31 64.31 -19.49 5.6426.6-44.94 -43.54 1.084.82 77.46 -24.59

28、99.61-68.58 -83.82 0.577.46 77.46 -23.47 6.7516.6-112.49 -42.55 1.087.49 68.77 -23.68 123.29-125.36-68.96 0.568.77 68.77 -20.84 9.59由于本結構的自振周期=1.198s1.5s，故柱軸力無需修正。（4）地震作用下框架內(nèi)力圖 彎矩kNm，剪力kN，軸力kN圖4-75 地震作用下橫向框架內(nèi)力圖3縱向框架地震作用下結構分析層間側移剛度計算（1）支撐層間等效側移剛度計算支撐布置在A軸（或D軸）框架各兩道，詳見結構布置圖4-69。每道支撐的豎向布置如圖4-76所示。圖4-76

29、 柱間豎向支撐布置圖本設計中心支撐桿件采用H型鋼截面，按拉桿設計。抗震等級為四級時，支撐桿件的長細比。支撐桿件的計算長度：支撐平面內(nèi)取端節(jié)點中心到支撐交叉點間的距離，支撐平面外取，支撐截面初估如表4-39所示。中心支撐桿件截面參數(shù) 表4-39層規(guī)格重量（）面積（）回轉半徑（cm）支撐桿件長度（mm）7H20020081250.564.288.614.99750087.11 75.15 6H20020081250.564.288.614.99732585.08 73.40 5H20020081250.564.288.614.99732585.08 73.40 4H20020081250.564.

30、288.614.99732585.08 73.40 3H20020081250.564.288.614.99732585.08 73.40 2H20020081250.564.288.614.99732585.08 73.40 1H20020081250.564.288.614.99848598.55 85.02 中心支撐（X型）的等效側移剛度，按下式計算：、支撐桿件的彈性模量和截面面積；支撐的水平傾角；框架柱軸線距離。圖4-77 支撐尺寸參數(shù)支撐的等效側移剛度的計算見表4-40。中心支撐（X型）的等效側移剛度 表4-40層（）（）（m）（104 kN/m）（104 kN/m）764.282.

31、066.00.80011.29957 45.1983 664.282.066.00.81912.13424 48.5369 564.282.066.00.81912.13424 48.5369 464.282.066.00.81912.13424 48.5369 364.282.066.00.81912.13424 48.5369 264.282.066.00.81912.13424 48.5369 164.282.066.00.7077.80273 31.2109 （2）縱向框架層間側移剛度計算縱向框架梁與柱按剛結考慮，框架側移剛度計算方法同前，具體計算見表4-41?？蚣芙Y構的縱向側移剛度

32、表4-41層柱子類別（m）（104KNm）（104KNm）（104 kN/m）（104 kN/m）7中框架中柱（12根）4.57.611.532.48790.55440.502614.0542邊柱（4根）4.53.811.531.24400.38350.3477邊框架中柱（12根）4.56.091.531.99030.49880.4522邊柱（4根）4.53.051.530.99520.33230.301326中框架中柱（12根）4.27.611.642.32210.53730.599116.6869邊柱（4根）4.23.811.641.16100.36730.4096邊框架中柱（12根）4.

33、26.091.641.85760.48150.5370邊柱（4根）4.23.051.640.92880.31710.35371中框架中柱（12根）6.0 3.811.153.31720.71790.27468.1487邊柱（4根）6.0 1.901.151.65860.59000.2257邊框架中柱（12根）63.051.152.65380.67770.2592邊柱（4根）61.521.151.32690.54910.2100 （3）縱向框架-支撐結構總側移剛度計算結構縱向總側移剛度 表4-42層（104 kN/m）（104 kN/m）=+（104 kN/m）745.1983 14.0542

34、59.2525 648.5369 16.6869 65.2238 548.5369 16.6869 65.2238 448.5369 16.6869 65.2238 348.5369 16.6869 65.2238 248.5369 16.6869 65.2238 131.2109 8.1487 39.3597 2）結構的自振周期（縱向）結構自振周期計算方法同前，具體計算如表4-43所示。結構自振周期計算（縱向框架） 表4-43層（kN）（kN）（104 kN/m）層間相對位移（m）（m）75798.30 5798.30 59.2525 0.0098 0.280 65548.78 11347.

35、08 65.2238 0.0174 0.271 55518.74 16865.82 65.2238 0.0259 0.253 45518.74 22384.56 65.2238 0.0343 0.227 35518.74 27903.30 65.2238 0.0428 0.193 25518.74 33422.04 65.2238 0.0512 0.150 15561.20 38983.24 39.3597 0.0990 0.099 =0.813）縱向水平地震作用計算（1）水平地震作用計算（底部剪力法）考慮多遇地震，設防烈度7度，設計基本加速度值為0.1g（第一組），則；類場地，阻尼比；=0.

36、81550.35=1.75。由前面計算可知：=0.0396（2）結構總水平地震作用：0.03960.8538983.241311.34 kN=0.81s1.4=1.40.35=0.49s，需要考慮頂部附加水平地震作用。=0.08+0.07=0.080.81+0.07=0.1348頂部附加地震作用176.79kN（3）各層水平地震作用標準值及樓層地震剪力結構縱向水平地震作用標準值及各樓層地震剪力的計算方法同前，具體計算見表4-44。樓層地震剪力計算 表4-44層（m）（m）（kN）（）（kN）（kN）（kN）（kN）74.531.55798.30 182646.45 0.2502 1134.55

37、176.79283.84 460.63 64.2275548.78 149817.06 0.2052 232.82 693.45 54.222.85518.74 125827.27 0.1724 195.54 888.99 44.218.65518.74 102648.56 0.1406 159.52 1048.51 34.214.45518.74 79469.86 0.1089 123.50 1172.01 24.210.25518.74 56291.15 0.0771 87.48 1259.48 166.05561.20 33367.20 0.0457 51.85 1311.34 （4）樓

38、層地震剪力調(diào)整抗震規(guī)范要求各樓層地震剪力，剪力系數(shù)，具體計算如表4-45所示。樓層地震剪力調(diào)整 表4-45層（kN）（kN）（kN）（kN）7460.63 5798.30 5798.30 92.77 6693.45 5548.78 11347.08 181.55 5888.99 5518.74 16865.82 269.85 41048.51 5518.74 22384.56 358.15 31172.01 5518.74 27903.30 446.45 21259.48 5518.74 33422.04 534.75 11311.34 5561.20 38983.24 623.73 （5）樓

39、層地震剪力作用下結構縱向側移地震作用下結構縱向側移計算如表4-46，計算方法同前。地震作用下結構縱向側移 表4-46層（m）（kN）（kN/m）（m）（m）74.5460.63 59.2525 0.0008 0.0119 1/5789 64.2693.45 65.2238 0.0011 0.0111 1/3950 54.2888.99 65.2238 0.0014 0.0100 1/3081 44.21048.51 65.2238 0.0016 0.0087 1/2613 34.21172.01 65.2238 0.0018 0.0071 1/2337 24.21259.48 65.2238

40、0.0019 0.0053 1/2175 16.01311.34 39.3597 0.0033 0.0033 1/1801 從表4-46計算可知，滿足要求。圖4-78 結構的縱向地震剪力4）支撐內(nèi)力計算本結構共設四道支撐，因此每道支撐所承擔的地震剪力為每層支撐所受總剪力的1/4，支撐桿件的拉力按桁架結構計算?？v向框架承擔的地震剪力：支撐承擔的地震剪力：支撐斜桿的內(nèi)力（拉力）：具體的計算結果見表4-47和表4-48。支撐所承擔的地震剪力 表4-47層（kN）（104 kN/m）（104 kN/m）（kN）（104 kN/m）（kN）7460.63 59.2525 14.0542 109.26 4

41、5.1983 351.37 6693.45 65.2238 16.6869 177.41 48.5369 516.04 5888.99 65.2238 16.6869 227.44 48.5369 661.55 41048.51 65.2238 16.6869 268.25 48.5369 780.26 31172.01 65.2238 16.6869 299.85 48.5369 872.16 21259.48 65.2238 16.6869 322.23 48.5369 937.26 11311.34 39.3597 8.1487 271.49 31.2109 1039.85 需要指出的是

42、，在進行縱向框架設計時尚應按照現(xiàn)行建筑抗震設計規(guī)范第8.2.3條的規(guī)定進行框架部分的內(nèi)力調(diào)整。支撐桿件的內(nèi)力 表4-48層（kN）（m）（m）（kN）7351.37 6.0 7.500 109.80 6516.04 6.0 7.325 157.48 5661.55 6.0 7.325 201.88 4780.26 6.0 7.325 238.11 3872.16 6.0 7.325 266.15 2937.26 6.0 7.325 286.02 11039.85 6.0 8.485 367.64 4.10.6 風荷載作用計算1.風荷載計算基本風壓0.55kN/m2，地面粗糙度為C類。依據(jù)荷載規(guī)

43、范，作用在建筑物表面的風荷載標準值按下式計算：由于=1.198s0.25s，按荷載規(guī)范的要求應考慮結構發(fā)生順風向風振的影響，此處僅考慮第一振型。由建筑結構荷載規(guī)范第7.4節(jié)得： 0.620.551.19820.489 kNs2/m2，因此脈動增大系數(shù)=2.294；房屋高寬比30.6/420.73，因此0.42；風荷載作用下各樓層處的水平力按下式計算：=式中：、第i層和第i+1層的層高，計算頂層時取女兒墻高度的兩倍。房屋的縱向寬度。具體計算如表4-49和表4-50。風振系數(shù)計算 表4-49層（m）731.52.294 0.4211.021.94 627.02.294 0.420.810.951.

44、82 522.82.294 0.420.680.881.74 418.62.294 0.420.450.811.54 314.42.294 0.420.330.741.43 210.22.294 0.420.170.741.22 16.02.294 0.420.080.741.10 各層風荷載計算 表4-50層（m）（kN/m2）（kN/m2）（kN）（kN）迎風面背風面731.51.94 1.020.8-0.50.551.42 169.74 169.74 627.01.82 0.950.8-0.50.551.24 226.03 395.77 522.81.74 0.880.8-0.50.55

45、1.10 193.61 589.38 418.61.54 0.810.8-0.50.550.89 156.84 746.21 314.41.43 0.740.8-0.50.550.76 133.43 879.64 210.21.22 0.740.8-0.50.550.65 113.99 993.63 161.10 0.740.8-0.50.550.58 106.73 1100.36 圖4-79 風荷載作用下層間剪力2.風荷載作用下結構分析風荷載作用下框架內(nèi)力和側移計算與地震作用下框架內(nèi)力和側移計算方法相同，采用D值法。1）風荷載作用框架側移驗算風荷載作用框架側移計算如表4-51所示。風荷載作用

46、框架側移 表4-51層（m）（kN）（kN/m）（m）（m）（m）74.5169.74 23.9442 0.00071 1.10790.00079 0.0210 1/5730 1/40064.2395.77 27.9319 0.00142 1.10790.00157 0.0202 1/2676 54.2589.38 27.9319 0.00211 1.10790.00234 0.0186 1/1797 44.2746.21 27.9319 0.00267 1.10790.00296 0.0163 1/1419 34.2879.64 27.9319 0.00315 1.10790.00349 0

47、.0133 1/1204 24.2993.63 27.9319 0.00356 1.10790.00394 0.0098 1/1066 16.01100.36 20.7352 0.00531 1.10790.00588 0.0059 1/1021 從上表計算可知，滿足要求?？蚣苤旤c側移：0.021/31.5=1/15001/500，滿足要求。2）風荷載作用下橫向框架內(nèi)力計算風荷載作用下取軸橫向框架計算，此處內(nèi)力計算方法近似同水平地震作用下的橫向框架內(nèi)力計算。邊柱的彎矩、剪力 表4-52層（m）（kN/m）（kN/m）（kN）（kN）（）（）74.50.5753 23.9442 169.74

48、4.08 0.206 -14.58 -3.78 64.20.6680 27.9319 395.77 9.47 0.342 -26.15 -13.60 54.20.6680 27.9319 589.38 14.10 0.392 -35.99 -23.21 44.20.6680 27.9319 746.21 17.85 0.442 -41.82 -33.14 34.20.6680 27.9319 879.64 21.04 0.500 -44.18 -44.18 24.20.6680 27.9319 993.63 23.76 0.508 -49.12 -50.69 160.5851 20.7352

49、1100.36 31.05 0.726 -51.13 -135.17 中柱的彎矩、剪力 表4-53層（m）（kN/m）（kN/m）（kN）（kN）（）（）7 4.50.9829 23.9442 169.74 6.97 0.350 -20.38 -10.97 6 4.21.1507 27.9319 395.77 16.30 0.400 -41.09 -27.39 5 4.21.1507 27.9319 589.38 24.28 0.450 -56.09 -45.89 4 4.21.1507 27.9319 746.21 30.74 0.450 -71.01 -58.10 3 4.21.1507

50、27.9319 879.64 36.24 0.500 -76.10 -76.10 2 4.21.1507 27.9319 993.63 40.93 0.450 -94.55 -77.36 1 60.7334 20.7352 1100.36 38.92 0.645 -82.87 -150.64 框架梁端彎矩、剪力及框架柱軸力 表4-54層A軸柱AB跨A軸柱B軸柱BC跨B軸柱()()()()()()()()()()()()76.6-3.78 -14.58 1.0 14.58 10.19 -3.75 3.75 -10.97 -20.38 0.510.19 10.19 -3.09 0.66 66.6-

51、13.60 -26.15 1.0 29.93 26.03 -8.48 12.23 -27.39 -41.09 0.526.03 26.03 -7.89 1.26 56.6-23.21 -35.99 1.0 49.59 41.74 -13.84 26.07 -45.89 -56.09 0.541.74 41.74 -12.65 2.45 46.6-33.14 -41.82 1.0 65.03 58.45 -18.71 44.78 -58.10 -71.01 0.558.45 58.45 -17.71 3.44 36.6-44.18 -44.18 1.0 77.32 67.10 -21.88 66

52、.66 -76.10 -76.10 0.567.10 67.10 -20.33 4.99 26.6-50.69 -49.12 1.0 93.30 85.33 -27.06 93.72 -77.36 -94.55 0.585.33 85.33 -25.86 6.20 16.6-135.17 -51.13 1.0 101.82 80.12 -27.57 121.29 -150.64 -82.87 0.580.12 80.12 -24.28 9.49 3）風荷載作用下框架內(nèi)力圖 風荷載作用下橫向一榀框架的內(nèi)力如圖4-80所示。 彎矩kNm，剪力kN，軸力kN圖4-80 風荷載作用下橫向框架內(nèi)力圖4.

53、10.7 豎向荷載作用下框架結構內(nèi)力橫向框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力分析采用彎矩二次分配法。彎矩二次分配法是一種近似計算方法，即將各節(jié)點的不平衡彎矩同時作分配和傳遞，分配兩次傳遞一次。1.豎向荷載匯集及框架計算簡圖1)荷載作用在框架上的豎向荷載，恒荷載包括構件自重，墻體自重；活荷載為使用活荷載。為簡化，將構件自重等效為集中荷載。2）框架計算簡圖取軸框架計算，如圖4-81所示。圖4-81 豎向荷載作用下橫向框架計算簡圖2.豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力分析1）框架梁固端彎矩圖4-82 橫向框架梁計算簡圖如圖4-82所示集中荷載作用下梁的固端彎矩為：。具體計算見表4-55和表4-56。恒載作用下框架梁的

54、固端彎矩 表4-55層邊 跨中 跨l（m）a（m）P（kN）M（）l（m）a（m）P（kN）M（）76.62.276.08 111.58 6.62.177.67 111.19 66.62.255.75 81.77 6.62.168.79 98.48 56.62.255.75 81.77 6.62.167.88 97.19 46.62.255.75 81.77 6.62.167.88 97.19 36.62.255.75 81.77 6.62.167.88 97.19 26.62.255.75 81.77 6.62.167.88 97.19 16.62.255.75 81.77 6.62.167

55、.88 97.19 活載作用下框架梁的固端彎矩 表4-56層邊 跨中 跨l（m）a（m）P（kN）M（）l（m）a（m）P（kN）M（）76.62.26.60 9.68 6.62.16.759.66 66.62.233.00 48.40 6.62.133.7548.32 56.62.233.00 48.40 6.62.133.7548.32 46.62.233.00 48.40 6.62.133.7548.32 36.62.233.00 48.40 6.62.133.7548.32 26.62.233.00 48.40 6.62.133.7548.32 16.62.233.00 48.40 6

56、.62.133.7548.32 2）內(nèi)力分配系數(shù)計算（1）轉動剛度S及相對轉動剛度計算由于所選的計算單元結構對稱、荷載也對稱，故其內(nèi)力對稱，可僅計算半榀框架?？蚣芰褐霓D動剛度S及相對轉動剛度計算見表4-57。橫向框架梁、柱的轉動剛度及相對轉動剛度 表4-57構件名稱轉動剛度S（）相對轉動剛度框架梁邊跨 0.384 中跨 0.192 框架柱頂層邊柱0.933 中柱0.933 26層邊柱1.000 中柱1.000 底層邊柱0.700 中柱0.700 （2）內(nèi)力分配系數(shù)計算框架梁、柱的內(nèi)力分配系數(shù)按下式計算：橫向框架梁、柱的彎矩分配系數(shù) 表4-58位置節(jié)點編號 邊節(jié)點80.3840.9331.31

57、80.2920.0000.70870.3840.9331.0002.3180.1660.4030.43160.3841.0001.0002.3840.1610.4190.41950.3841.0001.0002.3840.1610.4190.41940.3841.0001.0002.3840.1610.4190.41930.3841.0001.0002.3840.1610.4190.41920.3841.0000.7002.0840.1840.4800.336中間節(jié)點160.3840.1920.9331.5100.2550.1270.618150.3840.1920.9331.0002.510

58、0.1530.0770.3720.398140.3840.1921.0001.0002.5760.1490.0750.3880.388130.3840.1921.0001.0002.5760.1490.0750.3880.388120.3840.1921.0001.0002.5760.1490.0750.3880.388110.3840.1921.0001.0002.5760.1490.0750.3880.388100.3840.1921.0000.7002.2760.1690.0840.4390.308（3）恒載作用下的彎矩二次分配上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁0.000 0.708 0.29

59、2 0.255 0.000 0.618 0.127 -111.58 111.58 -111.19 79.04 32.54 16.27 8.51 -2.12 -4.24 -10.30 -2.12 -4.52 -1.86 3.41 -0.87 -2.11 -0.43 83.03 -83.03 122.74 -8.99 -113.75 0.403 0.431 0.166 0.153 0.372 0.398 0.077 -81.77 81.77 -98.48 39.52 -5.15 17.01 18.23 7.00 3.50 15.24 1.41 2.81 6.83 7.32 1.41 -6.70 -

60、7.18 -2.76 1.15 -0.18 -0.43 -0.46 -0.09 49.83 26.28 -76.12 87.91 1.25 8.01 -97.16 0.419 0.419 0.161 0.149 0.388 0.388 0.075 -81.77 81.77 -97.19 9.11 3.66 30.47 30.47 11.71 5.85 13.95 0.44 0.88 2.29 2.29 0.44 -6.04 -6.04 -2.32 1.73 -0.26 -0.67 -0.67 -0.13 33.55 38.39 -71.94 88.25 5.28 3.35 -96.88 0.4