學(xué)士某鋼框架畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、2.1選型及結(jié)構(gòu)布置2.1.1 確定樓蓋類型據(jù)抗震規(guī)范8.1.7條,宜采用壓型鋼板現(xiàn)澆鋼筋砼組合樓板或非組合樓板,目前國內(nèi)多采用非組合樓板(簡支梁類構(gòu)件樓蓋除外)。非組合樓板中的壓型鋼板只起到施工階段的模板作用,按施工階段的兩種極限狀態(tài)要求確定壓型鋼板幾何形狀和厚度,可采用國內(nèi)生產(chǎn)的無齒痕的壓型板,不需作防火層(但需防銹,宜采用鍍鋅板),僅樓板的端部按構(gòu)造設(shè)置圓頭栓釘。采用非組合樓蓋也給手算帶來很大方便,又適應(yīng)國內(nèi)發(fā)展形勢, 因此選擇采用非組合樓板。根據(jù)板的跨度和非組合板的厚度,選擇國產(chǎn)壓型鋼板型號(hào):YX-75-230-690()。另外,為方便手算,采用主次梁單向板肋形樓蓋布置形式。計(jì)算時(shí),框

2、架梁在確定截面慣性矩時(shí),對(duì)于非組合樓板,由于鋼板上的現(xiàn)澆混凝土板和壓型鋼板結(jié)合不夠緊密,板的約束很微弱,因此,直接取鋼梁的截面慣性矩Ib,不考慮板的影響。2.1.2結(jié)構(gòu)布置圖要求板布置成單向板,對(duì)于其它所有構(gòu)件布置祥見圖紙。2.1.3初選確定桿件截面尺寸 鋼材宜采用碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235及低合金鋼Q345,按照沖擊韌性要求并且考慮到焊接,選擇Q235C。梁柱截面形式選H型鋼。若選擇H型鋼,則應(yīng)根據(jù)要求從H型鋼產(chǎn)品表中確定高寬尺寸及壁厚。對(duì)于梁截面,首先應(yīng)確定梁高h(yuǎn)s,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范附錄A表A.1.1撓度容許值,按表2.1.3確定出hmin,主梁的撓度容許值為w/l=1/400,采用Q235C鋼,對(duì)

3、應(yīng)的hmin=1/15。次梁的撓度容許值為w/l=1/250, 采用Q235C鋼,對(duì)應(yīng)的hmin為1/24。主梁的跨度為8400mm,次梁的跨度為6600mm,主梁高h(yuǎn)8400/15=560mm,初步取主梁高為600mm。次梁高h(yuǎn)6600/24=275mm,初步取次梁高為300mm。再根據(jù)簡略的梁荷載、內(nèi)力計(jì)算確定出截面抵抗矩WX和腹板寬度,然后查H型鋼表確定型號(hào)。（1）.計(jì)算確定次梁型號(hào)。樓面活載為6KN/m2,假設(shè)樓板厚為120mm。次梁間距為2.8m。樓面活載為6KN/m24KN/m2,所以分項(xiàng)系數(shù)取1.3。按次梁為簡支梁計(jì)算次梁所受荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:活載qQ=62.8=16.8KN/m 恒

4、載qg=250.122.8=8.4KN/m次梁所受荷載設(shè)計(jì)值為: q=1.2qg+1.3qQ =1.28.4+1.316.8 KN/m =31.92 KN/m 次梁所受最大彎矩M=31.926.62=173.8KNm 次梁所受剪力V=31.926.6=105.34KN 另外,假設(shè)梁自重引起的彎矩為0.02M 根據(jù)以上條件選擇次梁型號(hào),梁主要受彎,因此采用窄翼緣最優(yōu)。型號(hào)為:HN400150813 截面特征為:AS=71.12cm2 Ix=18800cm4 ix=16.3cm Wx=942cm3 Iy=734 cm4 iy=3.21cm Wx=97.2 cm3(2).計(jì)算確定主梁型號(hào)。樓板設(shè)計(jì)成

5、為單向板，因此，主梁主要承受次梁傳來的集中荷載。次梁間距為6600mm。主梁間距為8400mm。先按主梁為簡支梁計(jì)算次梁傳來的集中荷載計(jì)算：次梁所受荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:活載qQ=62.8=16.8KN/m 恒載qg=250.122.8=8.4KN/m次梁所受荷載設(shè)計(jì)值為: q=1.2qg+1.3qQ =1.28.4+1.316.8 KN/m =31.92 KN/m 主梁所受集中力為：p=ql1=31.926.6=210.672KN 主梁所受最大彎矩M=210.6728.4=589.8816KNm 次梁所受剪力V=p=210.672KN 另外,假設(shè)梁自重引起的彎矩為0.02M 根據(jù)以上條件選擇次梁型號(hào)

6、,梁主要受彎,因此采用窄翼緣最優(yōu)。型號(hào)為:HN6002001117 截面特征為:AS=135.2cm2 Ix=78200cm4 ix=24.1cm Wx=2610cm3 Iy=2280cm4 iy=4.11cm Wx=228cm3（3）計(jì)算確定柱的型號(hào)估算柱所受的軸向荷載為：G=6.68.4（1.23+1.36） =632.016KN底層柱所受軸向荷載設(shè)計(jì)值為：3G=3632.016KN按軸心受壓計(jì)算 假設(shè)長細(xì)比=50 根據(jù)此長細(xì)比查表可知：軸心受壓柱的穩(wěn)定系數(shù)=0.856因此 取lo=(1.21.5)H=1.354.8=6.48m有等強(qiáng)度原理，ix=iy=lox/=loy/=6480/50=

7、129.6mm柱截面高 h= ix/1=129.6/0.43=301.4mm柱截面寬度 b= iy/2=129.6/0.24=540mm 由于柱是壓彎構(gòu)件，因此要用寬翼緣的H型鋼 綜合以上條件初步選擇柱截面型號(hào)為：HW4004001828實(shí)際尺寸為HW4144051828截面特征值為：AS=296.2cm2 Ix=93000cm4 ix=17.7cm Wx=4490cm3 Iy=31000 cm4 iy=10.2cm Wx=1530 cm3按照抗震規(guī)范8.2.5-1式初步驗(yàn)算以滿足強(qiáng)柱弱梁要求。驗(yàn)算式為： 其中：為柱的塑性截面抵抗矩為主梁的塑性截面抵抗矩N為柱計(jì)算處所受軸力為柱的截面面積主梁的

8、塑性截面抵抗矩為： 柱的塑性截面抵抗矩為：驗(yàn)算強(qiáng)柱弱梁： 滿足對(duì)于梁柱截面確定時(shí)還應(yīng)注意板件的寬厚比尚應(yīng)符合抗震規(guī)范8.3.2條的要求，因所選梁柱型號(hào)都是熱扎H型鋼，是批量生產(chǎn)的型號(hào)，所以此條件肯定滿足。（4）支撐型號(hào)確定對(duì)于支撐桿件，不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)，宜采用交叉型中心支撐選擇H型鋼，其長細(xì)比和板件寬厚比應(yīng)符合抗震規(guī)范8.4.2條的要求，截面面積按下式估定：式中：K-擬定中心支撐承擔(dān)結(jié)構(gòu)底部總地震剪力系數(shù)，可取0.51.0；水平地震影響系數(shù)最大值；初估結(jié)構(gòu)等效總重力荷載；底層中心支撐桿件的總數(shù)；鋼材抗拉（壓）強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；（5）結(jié)構(gòu)其它構(gòu)件的確定需從建筑節(jié)能、防火、抗震等因素出發(fā)確定墻體材料

9、、厚度及構(gòu)造方式從防火方面考慮：二級(jí)防火要求非燃燒體最大耐火極限為4小時(shí)。從節(jié)能方面考慮：要防曬、隔溫保熱、強(qiáng)度高而重量低從抗震方面考慮：要有多道防線，地震時(shí)能消耗能量，不對(duì)主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生太大影響因此，墻體材料采用加氣混凝土塊體材料。細(xì)部構(gòu)造祥圖見墻體節(jié)點(diǎn)構(gòu)造祥圖。樓梯的設(shè)計(jì)也采用鋼結(jié)構(gòu)形式，加混凝土保護(hù)層防火。詳細(xì)情況見樓梯設(shè)計(jì)部分。2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖2.2.1荷載清理（1）.豎向荷載清理.屋面荷載清理恒載： 壓型鋼板（查表換算后） 0.18KN/m2非組合樓蓋（壓型鋼板上混凝土層厚80，折算厚度115）250.115=2.875 KN/m2 1：8煤屑混凝土找坡（最薄處厚20，折合平均厚1

10、05.19）140.1052=1.47 KN/m2 20厚1：3水泥砂漿找平層 200.02=0.4 KN/m2 高分子卷材一層（三氈四油） 0.4 KN/m2 30厚細(xì)石混凝土面層（每兩米設(shè)一分倉縫） 240.03=0.72 KN/m2總計(jì) 6.045 KN/m2 活載： 2.0 KN/m2 .樓梯間、電梯間屋面恒載：壓型鋼板（查表換算后） 0.18KN/m2非組合樓蓋（壓型鋼板上混凝土層厚80，折算厚度115）250.115=2.875 KN/m2 1：8煤屑混凝土找坡（最薄處厚20，雙坡排水，折合平均厚62mm）140.062=0.868KN/m2 20厚1：3水泥砂漿找平層 200.0

11、2=0.4 KN/m2 高分子卷材一層（三氈四油） 0.4 KN/m2 30厚細(xì)石混凝土面層（每兩米設(shè)一分倉縫） 240.03=0.72 KN/m2總計(jì) 5.443 KN/m2活載： 樓梯間 0.5 KN/m2 電梯間 7.0 KN/m2.樓地面荷載清理1.）：生產(chǎn)車間荷載清理 恒載： 壓型鋼板 0.18 KN/m2 非組合樓板（折合厚115）250.115=2.875 KN/m2 20厚1：2水泥砂漿面層 200.02=0.4 KN/m2總計(jì) 3.455 KN/m2 活載： 6.0 KN/m22.）：其它房間： i：更衣室和辦公室： 恒載： 壓型鋼板 0.18 KN/m2 非組合樓板（折合厚

12、115）250.115=2.875 KN/m2 20厚1：2水泥砂漿面層 200.02=0.4 KN/m2總計(jì) 3.455 KN/m2 活載： 2.0 KN/m2 ii：衛(wèi)生間 恒載：壓型鋼板（查表換算后） 0.18KN/m2非組合樓蓋（壓型鋼板上混凝土層厚40，折算厚度75）250.075=1.875 KN/m2 1：3水泥砂漿找坡層（最薄處厚10，折合平均厚25）200.025=0.5KN/m2 高分子卷材一層（三氈四油） 0.4 KN/m220厚1：3水泥砂漿保護(hù)層 200.02=0.4 KN/m2 瓷面磚1501508 19.80.008=0.1584 KN/m2總計(jì) 3.5134KN

13、/m2180厚蹲臺(tái)處墊層重（煤屑混凝土） 0.1814=2.52 KN/m2 活載： 2.0 KN/m23）.樓梯間荷載清理 承受踢步荷載的鋼板梁重：（5.367+1.5+0.6）0.30.015=0.034m3每塊重： 0.03476.936 =2.56KN踏步鋼板重：踏步用5mm厚的鋼板彎折成， 踏步鋼板體積：（0.1516+0.315）1.60.005=0.05175m3重量為：0.0517576.936=3.98KN在鋼板踏步上澆注50厚混凝土，用于防火。此重量為：（0.1516+0.315）1.60.05=0.5175m2 250.5175=12.94KN 樓梯平臺(tái)荷載： 鋼板：1.

14、53.30.00576.936=1.9KN 2.163.30.00576.936=2.74KN 細(xì)石混凝土：1.53.30.0525=6.19KN 2.163.30.0525=8.19KN樓梯間恒載：2.594+（3.98+12.94）2+1.9+2.74+6.19+8.19=63.94KN 活載： 3.5 KN/m2.墻體荷載： 5009.8=4.9 KN/m3.查表知：主梁自重：1.0388 KN/m 次梁自重：0.54684 KN/m 柱自重 ： 2.283 KN/m2.2.2 計(jì)算簡圖 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖必須先確定底層柱高取值，取值大小與基礎(chǔ)形式、厚度、埋深等因素有關(guān)。因此，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和場

15、地條件先確定基礎(chǔ)形式和埋深，分析可采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。地表以下2m處就是稍密卵石層，其承載力較大可把基礎(chǔ)放于上面，再加上平整場地時(shí)室外回填土要高出天然地面0.3m，因此基礎(chǔ)埋深為2.3m。此深度大于1.5m，所以柱腳的嵌固位置取在室外地面以下1.5m處。室內(nèi)外高差為0.3m，標(biāo)準(zhǔn)層高為4.8m，因此，底層柱計(jì)算高度取1.5+0.3+4.8=6.6m其它各層柱的計(jì)算高度取層高4.8m1框架恒載、活載簡圖首先選擇一榀框架做計(jì)算，考慮到手算速度和精度都不如計(jì)算機(jī)，選擇軸框架最為快捷并且誤差和計(jì)算機(jī)會(huì)最小。i：作恒載圖主梁自重相對(duì)于其它荷載比較小，因此，把主梁自重簡化為集中荷載對(duì)計(jì)算結(jié)果影響很小。求 主

16、梁自重： 1.041.4=1.456 次梁傳到主梁上的集中力： 外墻重：P1 = 58.37 求 主梁自重： 1.042.8=2.912次梁傳到主梁上的集中力： = 70.39求 主梁自重： 1.041.4=1.456 次梁傳到主梁上的集中力： 外墻重：P2 = 56.93求 = = 70.39求 主梁自重： 1.041.4=1.456次梁傳到主梁上的集中力：（6.0451.4+0.55）6.6=59.49外墻重： = 88.13求 主梁自重： 1.042.8=2.912 次梁傳到主梁上的集中力：（2.86.045+0.55）6.6=115.34 = 118.25恒載作用下的簡圖如下圖： 恒載

17、圖（KN）ii：作活載圖方法同恒載計(jì)算，主梁只有次梁傳遞的活載集中力。= 活載簡圖如下: 活載圖（KN）2.框架水平地震作用簡圖1).計(jì)算各層重力荷載代表值,屋面層活荷載組合值系數(shù)取0,樓面層活荷載組合值系數(shù)可取0.5,墻、柱重按樓層中分。 i：底層.墻和門窗重計(jì)算: 外墻高為h=3.3+2.4=5.7m 外墻長=59400+405+150+150=60105mm 外墻寬=33600+414=34014mm外墻毛面積:(60105+34014)25700106=1072.96門窗洞口面積計(jì)算: 相對(duì)于樓板分為上半層和下半層 下半層: M-1 0.852.42=4.08 C-1 1.654.21

18、1=76.23 C-2 1.652.712=53.46 M-8 0.94.24=15.12 上半層: C-1 (2.4-0.9)4.216=100.8 C-2 (2.4-0.9)2.710=40.5 C-3 (2.4-1.5)1.52=2.7 C-4 (2.4-0.9)1.22=3.6外墻凈面積S=1072.96-133.77-15.12-100.8-40.5-2.7-3.6=776.47外墻重:W=V=776.470.154.9=570.71KN門重: 4.080.1+15.120.4=6.46KN窗重: (76.23+53.46+100.8+40.5+2.7+3.6)0.4=110.92K

19、N內(nèi)墻: 下半層:(3.3-0.175-0.6)(8.43+6.62)2+(8.45-0.4145)+6.63=2.525136.53=344.7 上半層:2.48.4-0.414+2.1+8.4+4.5+6.6+8.4-0.414+6.63+(8.4-0.414)2+3.32+8.4-0.414+8.4-0.414+6.6 =246.04門窗:下半層: M-6 (3.3-4.8+2.4)1.82=3.24 M-3 (3.3-4.8+2.4)1.52=2.7 6 (3.3-4.8+2.1)2.42=2.88上半層: M-4 2.40.96=12.96 M-3 2.51.5=3.75 M-6 1

20、.82.42=8.646 2.88內(nèi)墻凈面積 : S=344.74+246.04-3.24-2.7-2.88-12.96-3.75-8.64-2.88=554.45 重為: W=V=554.450.154.9=407.52KN門重: (3.24+2.7+2.88+12.96+3.75+8.64+2.88)0.1=3.63KN.樓板重:.車間樓板、更衣間、輔助用房樓板樓板總寬為 33600+414=34014mm總長為 59400+405=59805mm重G=(34.01459.805-6.68.4-2.76.6-8.43.32)3.455 =6583.53KN.衛(wèi)生間樓板重:6.68.43.5

21、14+4.51.22.52=208.39KN.樓梯間重: 263.94=127.88KN.主、次梁重和柱重主梁: (8.4-0.414)401.038=331.83KN次梁: (136+13+122)0.54684=415.05KN柱 : (3.3+2.4)502.2834=650.77KN.活載參與組合值 活載組合值系數(shù)為0.5.車間:(34.07459.865-8.46.44-2.76.6)60.5=5400.78KN.更衣室和辦公室:8.46.6220.5=110.88KN.衛(wèi)生間:8.46.620.5=55.44KN.樓梯間:8.46.63.50.5=97.02KN此層重力荷載代表值:

22、 G1=570.71+6.46+110.92+407.52+3.63+6583.53+208.39+127.88+331.83+415.05 +650.77+5400.78+110.88+55.44+97.02=15080.81KNii：第二層 .墻和門窗重計(jì)算: 外墻高為h=4.8m 外墻長=59400+405+150+150=60105mm 外墻寬=33600+414=34014mm外墻毛面積:(60105+34014)24.8106=903.54門窗洞口面積計(jì)算: 相對(duì)于樓板分為上半層和下半層 下半層: C-1 2.4-(4.8-0.9-2.4)4.216=60.48 C-2 (2.4-

23、4.8+0.9+2.4)2.710=24.3 C-3 (2.4-4.8+1.5+1.5)1.52=1.8 C-4 (2.4-4.8+1.5+1.5)1.22=0.72 上半層: C-1 (2.4-0.9)4.216=100.8 C-2 (2.4-0.9)2.710=40.5 C-3 (2.4-1.5)1.52=2.7 C-4 (2.4-0.9)1.22=3.6外墻凈面積S=903.54-60.8-24.3-1.8-0.72-100.8-40.5-2.7-3.6=668.64外墻重:W=V=668.640.154.9=491.45KN窗重: (60.48+24.3+1.8+0.72+100.8+

24、40.5+2.7+3.6)0.4=93.96KN內(nèi)墻: 下半層:(2.4-0.175-0.6)(8.42+6.64-0.4142+8.42+6.62+8.42-0.4142+4.2+6.6+8.4-0.414+6.6+8.4)=2.525122.13=198.46 上半層:2.4122.13 =293.112門窗:下半層: M-3 0.11.5=0.15 M-4 0 M-6 0 6 0上半層: M-4 2.40.96=12.96 M-3 2.41.51=3.6 M-6 1.82.42=8.646 2.42.12=5.04內(nèi)墻凈面積 : S=198.46+293.112-0.15-12.96-8

25、.64-3.6-5.04=461.18 重為: W=V=461.180.154.9=338.97KN門重: (0.15+12.96+8.64+3.6+5.04)0.1=3.04KN.樓板重:.車間樓板、更衣間、輔助用房樓板樓板總寬為 33600+414=34014mm總長為 59400+405=59805mm重G=(34.01459.805-6.68.4-2.76.6-8.43.32)3.455 =6583.53KN.衛(wèi)生間樓板重:6.68.43.514+4.51.22.52=208.39KN.樓梯間重: 263.94=127.88KN.主、次梁重和柱重主梁: (8.4-0.414)401.0

26、38=331.83KN次梁: (136+13+122)0.54684=415.05KN柱 : 4.8502.2834=548.05KN.活載參與組合值 活載組合值系數(shù)為0.5.車間:(34.07459.865-8.46.44-2.76.6)60.5=5400.78KN.更衣室和辦公室:8.46.6220.5=110.88KN.衛(wèi)生間:8.46.620.5=55.44KN.樓梯間:8.46.63.50.5=97.02KN此層重力荷載代表值:G2=491.45+93.06+338.97+3.04+6583.53+208.39+127.88+331.83 +415.05+548.02+5400.78

27、+110.88+55.44+97.02=14806.24KN iii：第三層 .墻和門窗重計(jì)算: 外墻高為h=2.4+1.5=3.9m 外墻長=59400+405+150+150=60105mm 外墻寬=33600+414=34014mm外墻毛面積:(60105+34014)23.9106=734.13門窗洞口面積計(jì)算: 相對(duì)于樓板分為上半層和下半層 下半層: C-1 2.4-(4.8-0.9-2.4)4.216=60.48 C-2 (2.4-4.8+0.9+2.4)2.710=24.3 C-3 (2.4-4.8+1.5+1.5)1.52=1.8 外墻凈面積S=734.13-60.8-24.3

28、-1.8=647.55外墻重:W=V=647.550.154.9=475.95KN窗重: (60.48+24.3+1.8)0.4=34.63KN上部樓梯間、電梯間墻也全歸并到頂層計(jì)算6.62+(8.4-0.414)23.6+6.6(3.6-1.5)+8.4(3.6-1.5)2+6.623.6+8.423.6=262.16門 M-6 1.82.42=8.646 2.42.12=10.08門重: (8.64+10.08)0.1=1.87KN墻重: (262.16-8.64-10.08)0.154.9=178.93KN內(nèi)墻: 下半層: 同第二層(2.4-0.175-0.6)(8.42+6.64-0.

29、4142+8.42+6.62+8.42-0.4142+4.2+6.6+8.4-0.414+6.6+8.4)=2.525122.13=198.46門窗:下半層: M-3 0.11.5=0.15 M-4 0 M-6 0 6 0內(nèi)墻凈面積 : S=198.46-0.15=198.31 重為: W=V=198.310.154.9=145.76KN.樓板重:.車間樓板、更衣間、輔助用房樓板樓板總寬為 33600+414=34014mm總長為 59400+405=59805mm重G=(34.01459.805-2.76.6-8.43.32)6.045 =11887.98KN.樓梯間和電梯間屋面板重:6.6

30、8.425.443=603.52KN.樓梯間重: 263.94=127.88KN.主、次梁重和柱重主梁: (8.4-0.414)461.038=381.61KN次梁: (136+13+122+8)0.54684=4443.92KN柱 : 4.8502.2834+3.6122.834=548.05KN.活載參與組合值 活載組合值系數(shù)為0此層重力荷載代表值:G3=475.95+178.93+1.87+145.76+11887.98+603.52+381.61+443.92 +372.65+127.88=14492.19KN 重力荷載代表值簡圖如下：各層重力荷載代表值（KN）2）. 計(jì)算結(jié)構(gòu)自振周期

31、，采用頂點(diǎn)位移法計(jì)算.計(jì)算框架的抗剪剛度Cf采用非組合樓蓋，樓板對(duì)梁截面無加強(qiáng)作用，不考慮板的影響。鋼的彈性模量為206103N/mm2 梁的線剛度 類別 材料 截面 跨度（m） 截面慣性矩 （10-4m4）線剛度Kb= （ 104KNm）框架梁Q235CHN60020011178.47.821.92柱的線剛度 層號(hào) 材料 截面 層高 截面慣性矩I （10-4m4）線剛度Kc= （104KNm）23Q235CHW41440518284.89.33.991Q235CHW41440518286.69.32.9求各柱的抗側(cè)剛度D值：首先求梁柱的線剛度比， D值修正系數(shù)一般層 底層： 各柱剛度計(jì)算：邊

32、柱（104KN/m）底層0.660.440.35223層0.480.1940.403中柱（104KN/m）底層1.320.550.43923層0.960.320.665框架總剛度層號(hào)D（104KN/m）D （104KN/m）Cf=Dh （104KN）Z1（邊柱）Z2（中柱）23200.403=8.06300.665=19.9528.01134.4481200.352=7.04300.439=13.1720.21133.386框架平均總抗剪剛度.總支撐的等效剛度鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)在水平力作用下的協(xié)同工作類似于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，總支撐可當(dāng)作一根彎曲桿件，其等效剛度按下式計(jì)算：其中： -折減系數(shù)，對(duì)中

33、心支撐，可取0.80.9；-鋼材彈性模量，取206103N/mm2；-第j榀豎向支撐第I根柱的截面面積； -第i根柱至第j榀豎向支撐各柱截面形心軸的距離； n-每榀豎向支撐的柱子數(shù)； m-水平荷載作用方向豎向支撐的榀數(shù)；此結(jié)構(gòu)的總支撐等效剛度為：結(jié)構(gòu)的剛度特征值為：計(jì)算結(jié)構(gòu)在重力荷載代表值的水平作用下的頂點(diǎn)位移 由于各層重力荷載代表值數(shù)值相差很小，也為了以后查圖表計(jì)算方便，把重力荷載代表值轉(zhuǎn)換為沿高度均勻分布的均布荷載，對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果影響不大。鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)協(xié)同工作原理同框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，在純剪力墻的情況下結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移為：根據(jù)值和=1查圖表求當(dāng)=1.0時(shí)， =0.73當(dāng)=0.5時(shí)， =0.

34、92當(dāng)=0.98時(shí)，利用內(nèi)插法： 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移為：=0.7376=0.73760.06445=0.04754m結(jié)構(gòu)基本周期： 3）.采用底部剪力法求地震作用由設(shè)計(jì)資料知： 場地設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g 設(shè)計(jì)地震分組為第二組，場地類別為類場地依據(jù)以上條件查表：水平地震影響系數(shù)最大值為特征周期值Tg=0.4s鋼結(jié)構(gòu)阻尼比為：所以 1又0.1TTg 查圖得：結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值為：結(jié)構(gòu)底部總剪力為： F EK= =0.1837722.354=6790.0237KN因?yàn)?T1.4Tg所以 不考慮頂部附加地震作用 其中： -各層重力荷載代表值 -第I層離計(jì)算最低點(diǎn)的距離樓層水平地

35、震作用 層號(hào)（KN）（m）（KNm）（KN）314492.1916.2.483168.6025214806.2411.4.142278.0769115080.816.699533.3461343.344344379.24.974）.計(jì)算支撐和框架的水平地震作用 各層總水平地震作用力（KN）為了計(jì)算有表可查，需轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)水平地震作用為沿高度均勻分布的均布荷載和倒三角形荷載。轉(zhuǎn)化原則是總外力大小不變和作用點(diǎn)不變。先以底層力為基準(zhǔn)作出均布荷載，再把剩余外力轉(zhuǎn)換成倒三角形。轉(zhuǎn)換結(jié)果為： + 均布荷載（KN） 倒三角形荷載（KN） 、在均布荷載作用下 底部所受彎矩為：底部所受剪力為：根據(jù)和 查圖表計(jì)算框架

36、和支撐的剪力和彎矩層號(hào)高度（KNm）（KN）（KN）316.2100-0.1072-432.01870.1072432.0187211.40.7040.0268874.8380.1928776.98890.1032415.898616.60.4070.2437932.2990.50782046.44690.0852343.35820000.84527583.14030.025400注：在倒三角行作用下：底部所受彎矩為：底部所受剪力為：根據(jù)和 查圖表計(jì)算框架和支撐的剪力和彎矩層號(hào)高度（KNm）（KN）（KN）316.2100-0.1604-442.70250.1604442.7025211.40

37、.7040.0421251.93180.3544978.14070.1499413.722616.60.4070.2848465.44360.70881956.28150.1256346.65480000.810624162.28412759.990800注：兩種情況合并后總力：層號(hào)總支撐總框架（KN）（KNm）(KN)求解值取均值按抗震規(guī)范得最后計(jì)算值30-874.7212874.7212852.17121533.9122126.76981755.1296829.6212759.81711533.91116397.7434002.7284690.013345.00651533.9105174

38、5.7936790.01620注：為了體現(xiàn)多道防線設(shè)防的原則，據(jù)抗震規(guī)范要求，框架部分按計(jì)算得到的地震剪力應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)，達(dá)到不小于結(jié)構(gòu)底部總剪力的25%和框架部分地震剪力最大值1.8倍二者的較小者。3.框架風(fēng)載作用簡圖風(fēng)荷載工況有左、右風(fēng)之分，一般作出左風(fēng)風(fēng)載簡圖。風(fēng)載對(duì)于鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)和地震一樣也要考慮協(xié)同工作。. 風(fēng)載體形系數(shù)迎風(fēng)面和背風(fēng)面力的方向相同，因此，可以把兩者合算。. 風(fēng)振系數(shù)基本風(fēng)壓 B類粗糙度=0.3707s 查規(guī)范 B類地區(qū) 知 結(jié)構(gòu)總高度為：16.2m 查規(guī)范知 風(fēng)壓單位高度上的值為： 各分段高度處風(fēng)荷載值列表計(jì)算離地面高度z（m） （）16.2111.6640.73

39、51.901459.4214.70.90740.87041.13160.641.771655.3712.30.7590.71131.10640.5231.629450.299.90.6110.474210.3491.34942.167.50.4630.339310.2491.24939.035.10.3150.18510.0711.07133.472.70.1670.060210.0441.04432.63轉(zhuǎn)化為作用在作用在樓板處的集中力： 同樣為了利用現(xiàn)有資料查圖表求系數(shù)，需要把分荷載轉(zhuǎn)化為沿結(jié)構(gòu)豎向均勻分布的均布荷載和倒三角形荷載。 均布荷載為： 倒三角形荷載頂點(diǎn)最大值為：均布荷載（KN/

40、m） 倒三角形荷載（KN/m）在均布荷載作用下 底部所受彎矩為：底部所受剪力為：根據(jù)和 查圖表計(jì)算框架和支撐的剪力和彎矩層號(hào)高度（KNm）（KN）（KN）316.2100-0.1072-55.3120.107255.312211.40.7040.0268112.0070.192899.4790.103253.24816.60.4070.2431015.5840.5078262.010.085243.9610000.8453531.561515.9700注：在倒三角行作用下：底部所受彎矩為：底部所受剪力為：根據(jù)和 查圖表計(jì)算框架和支撐的剪力和彎矩層號(hào)高度（KNm）（KN）（KN）316.2100-0.1604-13.9670.160413.967211.40.7040.04239.4970.354430.8590.149913.05316.60.40