建筑抗震设计手册中,手算作用的简化步骤如下:
一、确定作用参数
1. 确定设计分组:根据建筑所在地区的烈度,按照《建筑抗震设计规范》确定设计分组。
2. 确定设计加速度:根据设计分组和建筑所在地区的动峰值加速度,按照《建筑抗震设计规范》确定设计加速度。
3. 确定影响系数:根据设计加速度和建筑的结构类型、高度、场地类别等因素,按照《建筑抗震设计规范》确定影响系数。
二、计算作用效应
1. 计算水平作用效应:根据影响系数、建筑自重、楼面荷载、结构自振周期等因素,按照《建筑抗震设计规范》计算水平作用效应。
水平作用效应计算公式如下:
Sx = αx Gx (1 + βx)
Sy = αy Gy (1 + βy)
其中,Sx、Sy分别为x、y方向的水平作用效应;αx、αy分别为x、y方向的影响系数;Gx、Gy分别为x、y方向的结构自重;βx、βy分别为x、y方向的楼面荷载影响系数。
2. 计算竖向作用效应:根据影响系数、建筑自重、楼面荷载、结构自振周期等因素,按照《建筑抗震设计规范》计算竖向作用效应。
竖向作用效应计算公式如下:
Sv = αv Gv (1 + βv)
其中,Sv为竖向作用效应;αv为竖向影响系数;Gv为结构自重;βv为楼面荷载影响系数。
三、确定作用组合
1. 确定水平作用组合系数:根据建筑的结构类型、高度、场地类别等因素,按照《建筑抗震设计规范》确定水平作用组合系数。
2. 确定竖向作用组合系数:根据建筑的结构类型、高度、场地类别等因素,按照《建筑抗震设计规范》确定竖向作用组合系数。
3. 计算作用组合效应:将水平作用效应和竖向作用效应按照组合系数进行组合,得到作用组合效应。
作用组合效应计算公式如下:
Sx’ = φx Sx
Sy’ = φy Sy
Sv’ = φv Sv
其中,Sx’、Sy’、Sv’分别为x、y、v方向的作用组合效应;φx、φy、φv分别为x、y、v方向的作用组合系数。
四、计算作用效应的调整系数
1. 计算水平作用效应调整系数:根据建筑的结构类型、高度、场地类别等因素,按照《建筑抗震设计规范》计算水平作用效应调整系数。
2. 计算竖向作用效应调整系数:根据建筑的结构类型、高度、场地类别等因素,按照《建筑抗震设计规范》计算竖向作用效应调整系数。
3. 计算调整后的作用效应:将作用组合效应乘以调整系数,得到调整后的作用效应。
调整后的作用效应计算公式如下:
Sx” = Sx’ γx
Sy” = Sy’ γy
Sv” = Sv’ γv
其中,Sx”、Sy”、Sv”分别为x、y、v方向的调整后的作用效应;γx、γy、γv分别为x、y、v方向的作用效应调整系数。
五、确定作用效应的最终值
1. 计算作用效应的最终值:将调整后的作用效应乘以安全系数,得到作用效应的最终值。
作用效应的最终值计算公式如下:
Sx”’ = Sx” γs
Sy”’ = Sy” γs
Sv”’ = Sv” γs
其中,Sx”’、Sy”’、Sv”’分别为x、y、v方向的作用效应的最终值;γs为作用效应的安全系数。
通过以上步骤,可以完成建筑抗震设计中作用的简化计算。在实际工程中,还需根据具体情况进行调整和修正。