框架柱内力组合
钢结构框架柱截面强度稳定计算表
弯矩作用平面外稳定验算： N/(Aφ_y )+(β_tx M_x)/(φ_b#DIV/0! W_x ) #DIV/0! #DIV/0!
M_x M_x M_x N N N A A 0A 0 0 0 W_x W_x W_x μ μ 0μ 0 H H 0H 0 i_x i_x i_x 0 0 λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b φ_b φ_ b 0 0 λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y 0 i_y 0 内力组合Ⅰ 内力组合Ⅱ 内力组合Ⅲ M_x M_x M_x N N N A 0A 0A 0 0 0 0 W_x W_x W_x μ μ 0μ 0 H H 0H 0 i_x 0 i_x 0 i_x 0 λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b φ_b 0 φ_b 0 λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y 0 i_y 0 内力组合Ⅰ 内力组合Ⅱ 内力组合Ⅲ M_x M_x M_x N N N A 0A 0A 0 0 W_x 0 W_x 0 W_x μ μ μ 0 0 H H 0H 0 i_x 0 i_x 0 i_x 0 λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b #DIV/0! φ_b #DIV/0! φ_b #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y 0 i_y 0 内力组合Ⅰ 内力组合Ⅱ 内力组合Ⅲ M_x M_x M_x N N N A 0A 0A 0 0 W_x 0 W_x 0 W_x μ μ 0μ 0 H H 0H 0 i_x 0 i_x 0 i_x 0 λ_x λ_ x λ_ x #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b #DIV/0! φ_b #DIV/0! φ_b #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y 0 i_y 0 内力组合Ⅰ 内力组合Ⅱ 内力组合Ⅲ M_x M_x M_x N N N A 0A 0A 0 0 W_x 0 W_x 0 W_x μ μ 0μ 0 H H 0H 0 i_x 0 i_x 0 i_x 0 λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b φ_b 0 φ_b 0 λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y 0 i_y 0 内力组合Ⅰ 内力组合Ⅱ 内力组合Ⅲ M_x M_x M_x N N N A 0A 0A 0 0 W_x 0 W_x 0 W_x μ μ 0μ 0 H H 0H 0 i_x i_x i_x 0 0 0 λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! λ_x #DIV/0! φ_x φ_x 0 φ_x 0 N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! N_Ex^， #DIV/0! φ_y φ_y 0 φ_y 0 φ_b φ_ b φ_ b #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! λ_y #DIV/0! i_y i_y i_y 0 0
一榀框架计算-内力计算
第8章 一榀框架计算8.7框架内力计算框架结构承受的荷载主要有恒载、活载、风荷载、地震作用。
其中恒载、活载为竖向荷载,风荷载和地震为水平作用。
手算多层多跨框架结构的内力和侧移时，采用近似方法。
求竖向荷载作用下的内力采用分层法，求水平荷载作用下的内力采用反弯点法、D 值法。
在计算各项荷载作用下的效应时,一般按标准值进行计算，然后进行荷载效应组合。
8.7.2框架内力计算1。
恒载作用下的框架内力 (1）计算简图将图8-12（a ）中梁上梯形荷载折算为均布荷载。
其中a=1。
8m ，l=6.9m ，=1800/69000.26a α==,顶层梯形荷载折算为均布荷载值:232312+=120.26+0.2621.31=18.8kN m q αα-⨯-⨯⨯（）（），顶层总均布荷载为18.8+4.74=23.54kN m 。
其他层计算方法同顶层，计算值为21.63kN m 。
中间跨只作用有均布荷载,不需折算。
由于该框架为对称结构,取框架的一半进行简化计算,计算简图见8-19。
（2）弯矩分配系数节点A 1:101044 1.18 4.72A A A A S i ==⨯=111144 1.33 5.32A B A B S i ==⨯=12120.940.94 1.61 5.796A A A A S i =⨯=⨯⨯=()0.622 1.3330.84415.836AS =++=∑1010 4.720.29815.836A A A A AS S μ===∑图8-19 恒载作用下计算简图（括号内数值为梁柱相对线刚度）1111 5.320.33615.836A B A B AS S μ===∑1212 5.7960.36615.836A A A A AS S μ===∑ 节点B 1:11112 1.12 2.24B D B D S i ==⨯=18.076BS =∑1111 5.320.29418.076B A B A BS S μ===∑1010 4.720.32118.076B B B B BS S μ===∑ 1212 5.7960.32118.076B B B B BS S μ===∑1111 2.240.12418.076B D B D BS S μ===∑节点A 2:()210.94 1.610.4170.94 1.610.776 1.33A A μ⨯⨯==⨯⨯++230.940.7760.20113.91A A μ⨯⨯==224 1.330.38213.91A B μ⨯==节点B 2:224 1.330.3294 1.330.94 1.61+0.940.7762 1.12B A μ⨯==⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯210.94 1.610.35916.15B B μ⨯⨯==212 1.120.13916.15B C μ⨯==230.940.7760.17316.15B B μ⨯⨯==节点A 3 、A 4、A 5与A 2相同B 3、B 4、B 5与B 2相同。
框架柱内力组合表
柱顶N 193.6712.277.94-11.6311.63177.64柱底N 223.6212.277.94-11.6311.63206.39柱顶N 450.4859.5555.22-35.1335.13422.43柱底N 480.4359.5555.22-35.1335.13451.18柱顶N 707.21106.92102.59-67.9267.92657.53柱底N 737.16106.92102.59-67.9267.92686.28柱顶N 963.94154.29149.96-109.23109.23883.76柱底N 993.89154.29149.96-109.23109.23912.52柱顶N 1220.64201.65197.32-153.74153.741106.64柱底N 1250.59201.65197.32-153.74153.741135.39柱顶N 1477.13249.77245.44-206.60206.601320.99柱底N1525.64249.77245.44-206.60206.601367.56截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底γRE （∑Mc=ηc ∑--116.8088.43130.58112.96146.70126.86γREN--495.50524.25798.80827.551110.961139.712SEk左震组合内力截面1层次6543层次 4.003.00SQk和雪载6.005.00SGk 表6.31（b） 横向框架C柱柱端组合弯矩设计值的调整6.00-18.62-2.81-2.3417.19-17.19-1.19-39.18-27.955.00-14.19-4.16-4.2128.44-28.4414.81-48.05-23.324.00-14.57-3.98-3.9837.16-37.1624.17-57.95-23.653.00-14.65-3.99-3.9943.64-43.6431.24-65.20-23.772.00-14.96-4.15-4.1548.20-48.2035.89-70.64-24.351.00-5.76-1.56-1.5656.36-56.3655.61-68.95-9.34M -38.18-3.10-1.92-62.7462.74-96.40N 239.5617.1611.25-11.4211.42223.50M 30.50 3.84 3.5038.45-38.4566.51N 269.5117.1611.25-11.4211.42252.25M -28.08-3.85-4.00-88.9488.94-121.37N 555.6192.0086.09-34.7334.73538.59M 28.84 3.84 3.8472.77-72.77105.21N 585.5692.0086.09-34.7334.73567.34M -28.84-3.84-3.84-109.89109.89-143.82N 871.74166.75160.84-69.0669.06842.25M 28.84 3.84 3.84101.43-101.43135.02N 901.69166.75160.84-69.0669.06871.00M -28.84-3.84-3.84-124.11124.11-158.60N 1187.87241.50235.59-110.63110.631138.38M 28.88 3.83 3.83124.11-124.11158.64N 1217.82241.50235.59-110.63110.631167.14M -28.74-3.87-3.87-137.07137.07-172.00N 1504.03316.26310.35-162.10162.101424.25M 31.82 3.54 3.54137.07-137.07174.80N 1533.98316.26310.35-162.10162.101453.00M -21.56-2.57-2.57-131.64131.64-158.84N 1819.50390.26384.35-207.98207.981714.91M 10.78 1.29 1.29214.79-214.79234.35N 1868.01390.26384.35-207.98207.981761.48柱顶N 239.5617.1611.25-11.4211.42223.50柱底N 269.5117.1611.25-11.4211.42252.25柱顶N 555.6192.0086.09-34.7334.73538.59柱底N 585.5692.0086.09-34.7334.73567.34柱顶N 871.74166.75160.84-69.0669.06842.25柱底N 901.69166.75160.84-69.0669.06871.00柱顶N 1187.87241.50235.59-110.63110.631138.38柱底N 1217.82241.50235.59-110.63110.631167.14柱顶N 1504.03316.26310.35-162.10162.101424.25柱底N1533.98316.26310.35-162.10162.101453.00SGk SQk和雪载SEk左震组合右震组合 1.35SGk+SQk 柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底表6.33（a） 横向框架D柱弯矩和轴力组层次截面内力SGk SQk和雪载SEk 左震组合表6.32 横向框架C柱剪力组合（kN）层次SGk SQk和雪载SEk 左震组合65432层次截面内力3.002.001.006.005.004.00柱顶N 1819.50390.26384.35-207.98207.981714.91柱底N 1868.01390.26384.35-207.98207.981761.48截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底γRE （∑Mc=ηc ∑--142.09122.15166.97157.94185.53186.44γREN--538.59567.34842.25871.001138.381167.14619.08 1.93 1.5128.11-28.1151.29-10.8327.69515.81 2.14 2.1844.92-44.9266.87-32.4023.48416.02 2.13 2.1358.70-58.7082.29-47.4423.76316.03 2.13 2.1368.95-68.9593.63-58.7523.77216.82 2.06 2.0676.15-76.15102.35-65.9424.7716.600.790.7970.70-70.7085.26-70.999.701表6.33（b） 横向框架C柱柱端组合弯矩设计值的调整层次 6.005.004.003.00表6.34 横向框架C柱剪力组合（kN）层次SGk SQk和雪载SEk 左震组合右震组合 1.35SGk+SQkN Nmin Nmax 201.83273.72249.58230.58314.16285.52495.50667.70623.95524.25708.13659.89798.801061.65998.34827.551102.091034.281110.961455.611372.731139.711496.041408.671426.421849.511747.081455.171889.951783.021750.722243.902122.231797.292309.382180.45柱顶柱底柱顶柱底135.32164.17160.00248.561426.421455.171750.721797.29右震组合 1.35SGk+S Qk 1.2SGk+1.4SQk 红色字体绿色字体紫色字体1.002.00调整-26.28 -22.85 -23.06 -23.17 -23.76 -9.1025.95-54.64-50.16 247.25340.57311.50 -8.4645.0241.98 276.01381.00347.44 63.62-41.76-39.09 610.83842.07795.53 -46.1542.7739.98 639.58882.51831.47 84.76-42.77-39.98 985.901343.601279.54 -75.9642.7739.98 1014.651384.031315.48 99.54-42.77-39.98 1368.491845.121763.54 -99.5142.8240.02 1397.251885.561799.48 113.10-42.67-39.91 1761.422346.702247.60 -110.3146.5043.14 1790.172387.132283.54 114.97-31.68-29.47 2147.512846.592729.76 -212.4115.8414.74 2194.082912.072787.98 247.25340.57311.50 276.01381.00347.44 610.83842.07795.53 639.58882.51831.47 985.901343.601279.54 1014.651384.031315.48 1368.491845.121763.54 1397.251885.561799.48 1761.422346.702247.60 1790.172387.132283.54M轴力组合右震组合1.35SGk+SQk1.2SGk+1.4SQkMmax M1.2SGk+1.4SQk 剪力设计值右震组合1.35SGk+SQk红色字体绿色字体绿色字体紫色字体紫色字体1.2SGk+1.4SQkN Nmin Nmax红色字体2147.512846.592729.762194.082912.072787.98柱顶柱底柱顶柱底202.14204.07185.44304.661424.251453.001714.911761.4825.6021.9722.2122.2223.079.03调整2.00 1.001.2SGk+1.4SQk 剪力设计值。
内力组合(框架柱内力组合表)
-52.00
-12.39
-4.9 7.6
底 N 464.97 117.62(100.31) -4.9
柱 M 52.00
12.39
-15.2
4
顶 柱
N M
649.09 176.61(159.30)
-52.00
-12.39
-5.2 12.4
底 N 734.74 176.61(159.30) -5.2
柱 M 52.00
17.80
33.6 21.2
底 N ####### 283.26(283.24) 33.6
柱 M -77.48
-19.54
-34.5
1
顶 柱
N ####### 340.15(340.13)
M 38.74
9.77
47.7 67.0
底 N ####### 340.15(340.13) 47.7
表6-5（a
柱 M -81.40
-21.53
-21.4
3
顶 柱
N M
879.34 80.91
226.62(226.6) 21.04
21.7 17.5
底 N 993.54 226.62(226.6) 21.7
柱 M -76.72
-20.00
-25.9
2
顶 柱
N ####### 283.26(283.24)
M 71.36
28.42 -28.42 -69.03 -71.55
###### 12.01 160.21 161.27
###### 95.63 67.10 77.25
###### 40.24 382.59 387.00
63.75 -63.75 -67.84 -74.62
框架柱截面设计 轴压比及最不利内力组合值(非抗震设计)
2477.34 -118.45 2522.94 137.43 3125.71 -158.49 3175.14 113.33 3835.21 -117.1 3886.54
2582.91 -80.74 2634.21 81.58 3249.58 -102.92 3305.18 70.91 3972.16 -35.46 4029.91
载
1.2SGk +1.4
0.9 SQk +Swk
左风
右风
1.2 SGk + 1.4 SQk
117.36 145.06
438.17 444.64
-86.95 -96.17
483.77
48.12 972.67 -67.72 1018.27 49.6 1503.38 -55.64 1548.98 33.87 2040.4 -28.16 2086 17.74 2458.57 -51.65 2508 36.58 3075.53 43.17 3126.86 106.8 528.01 -78.68 573.61 41.75 1181.46 -57.2 1227.06 37.69 1836.03 -44.83 1881.63 27.5
73.5 2125.11 -60.79 2170.71
64.2 2575.8 -99.36 2625.22 72.89 3234.34 -36.45 3285.68 124.72 530.99 -88.5 576.59 74.65 1204.61 -79.7 1250.21
79.7 1878.33 -79.57 1923.93
3864.44 3835.21
M
48.29
-117.1
N
3915.78 3886.54
框架柱内力的基本组合值
选取内力
Mmax=-83.36; 相应N=240.19 Nmax=270.13; 相应M=61.84 Nmin=-217.32; 相应M=-40.08 Mmax=83.97; 相应N=-52.21 Nmax=-82.15; 相应M=-53.1 Nmin=-20.95; 相应M=8.61 Mmax=53.84; 相应N=-37.91 Nmax=-367.86; 相应M=-4.61 Nmin=-304.05; 相应M=8.81 Mmax=-55.06; 相应N=-555.94 Nmax=-585.88; 相应M=38.99 Nmin=-418.43 相应M=37.69 Mmax=-119.69; 相应N=-975.42 Nmax=-975.42; 相应M=-119.69 Nmin=-690.08; 相应M=-19.56 Mmax=73.87; 相应N=-858.55 Nmax=-858.55; 相应M=73.87 Nmin=-606.34; 相应M=0.04 Mmax=-96.87; 相应N=-906.72 Nmax=-906.72; 相应M=-96.87 Nmin=-612.83; 相应M=35.86 Mmax=-135.11; 相应N=-1488.63 Nmax=-1488.63; 相应M=-135.11 Nmin=-968.37; 相应M=-63.53
-987.88 -124.03 -1017.81 -79.48 -966.64 -95.43 -996.58
值（单位：弯矩kN·m，剪力kN，轴力kN）
1.2恒+1.26× （活+风）
-83.36 -240.19 58.73 -270.13 83.97 -49.34 -53.10 -79.28 53.84 -337.91 -4.16 -367.86 -55.06 -555.94 24.42 -585.88 120.83 -920.61 -119.69 -950.55 -61.62 -822.24 73.87 -852.18 -80.28 -876.78 -95.73 -906.72 98.72
毕业设计指导书(框架结构设计)-内力计算及组合
计算杆件固端弯矩时应带符号，杆端弯矩一律以顺时针方向为正，如图3-6。
图 3-6 杆端及节点弯矩正方向
1）横梁固端弯矩：
（1）顶层横梁
自重作用：
板传来的恒载作用：
（2）二～四层横梁
自重作用：
板传来的恒载作用：
2）纵梁引起柱端附加弯矩：（本例中边框架纵梁偏向外侧，中框架纵梁偏向内侧）
顶层外纵梁
相交于同一点的多个杆件中的某一杆件，其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为：
（1）确定各杆件在该节点的转动刚度
杆件的转动刚度与杆件远端的约束形式有关，如图3-1：
（a）杆件在节点A处的转动刚度
（b）某节点各杆件弯矩分配系数
图 3-1 A节点弯矩分配系数（图中 ）
（2）计算弯矩分配系数μ
（3）相交于一点杆件间的弯矩分配
（3）求某柱柱顶左侧及柱底右侧受拉最大弯矩——该柱右侧跨的上、下邻层横梁布置活荷载，然后隔跨布置，其它层按同跨隔层布置（图3-4c）；
当活荷载作用相对较小时，常先按满布活荷载计算内力，然后对计算内力进行调整的近似简化法，调整系数：跨中弯矩1.1～1.2，支座弯矩1.0。
（a）（b） （c）
图 3-4 竖向活荷载最不利布置
∑Mik/l
V1/A=gl/2+u-∑Mik/l
M=gl/2*l/4+u*1.05-MAB-V1/A*l/2
4
21.9
4.08
2.25
6
12.24
41.06
-30.54
2.55
50.75
-60.24
3
16.61
4.08
2.25
6
12.24
31.14
内力组合计算书
内力组合《抗震规范》第条规定如下。
截面抗震验算结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：G GE Eh Ehk Ev Evk w w wkS S S S S γγγψγ=+++ （）式中： S ——结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值；γG ——重力荷载分项系数，一般情况应采用，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于； γEh 、γEv ——分别为水平、竖向地震作用分项系数，应按表 采用； γw ——风荷载分项系数，应采用；s GE ——重力荷载代表值的效应，有吊车时尚应包括悬吊物重力标准值的效应； s Ehk ——水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； s Evk ——竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； s wk ——风荷载标准值的效应 ；ψw ——风荷载组合值系数，一般结构取，风荷载起控制作用的高层建筑应采用。
注：本规范一般略去表示水平方向的下标。
表 地震作用分项系数结构构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式：RE RS γ=式中： γRE ——承载力抗震调整系数，除另有规定外，应按表采用；R ——结构构件承载力设计值。
表 承载力抗震调整系数当仅计算竖向地震作用时，各类结构构件承载力抗震调整系数均宜采用。
本次毕业设计，各截面不同内力的承载力抗震调整系数取值如下表结构安全等级设为二级，故结构重要性系数为0 1.0γ=根据《建筑结构荷载规范》和《建筑抗震设计规范》，组合三种工况：恒荷载控制下、活荷载控制下和有地震作用参加的组合。
其具体组合方法如下： 恒荷载控制下：Gk Qk S 1.35S 1.40.7S =+⨯ 活荷载控制下：Gk Qk S 1.2S 1.4S =+有地震作用参加的：Gk Qk Ehk S 1.2(S 0.5S ) 1.3S =+± Gk Qk Ehk S 1.0(S 0.5S ) 1.3S =+±对柱进行非抗震内力组合时，根据规范，对活载布置计算的荷载进行折减，折减系数由上而下分别为，，，，。
框架结构的内力组合及截面设计
框架梁的控制截面最不利内力组合有以下几种： 1) 梁端支座截面 M 、 max M max 和 Vmax 。 2) 梁跨中截面 M 、 max M max 。
（2）框架柱 柱的内力包括弯矩、剪力和轴力。框架柱的控制截面一般在柱
的两端，柱的两端为弯矩最大值，剪力和轴力在同一层中无变化或 变化很小。
由于框架柱一般采用对称配筋，组合时要选择绝对值 最大的弯矩，柱最不利内力可归纳成以下四种：
① Mmax 及相应的 N 、V 。 ② N max 及相应的 M 、V 。 ③ Nmin 及相应的 M 、V 。 ④ M 比较大(不是绝对最大)，但N比较小或比较大(不是绝 对最小或最大)。绝对最大或最小的内力不一定就是最不利 的，对大偏心受压构件，若 M 不是最大，而N较小，则 e0 M / N 最大，截面配筋可能最多；对小偏心受压构件， e0 越小截面配筋越多。
对于现浇框架，支座弯矩的调幅系数采用 0.8～0.9；对于装配整体式框架，由于钢筋焊接 及接缝不密实等原因，后浇节点连接刚度较差， 受力后可能产生节点变形，造梁端弯矩降低， 调幅系数取0.7～0.8。
支座弯矩降低会引起跨中弯矩增加，但荷 载组合求出的跨中最大正弯矩和支座最大负弯 矩不是在同一荷载作用下出现的，支座弯矩调 幅后，若调幅后的跨中弯矩不超过跨中最不利 正弯矩，跨中配筋不必增大。
以上组合中前三组用来计算柱正截面受压 承载力，以确定纵向受力钢筋数量；第四组用以 计算斜截面受剪承载力，以确定箍筋数量。
进行内力分析时是以柱轴线处考虑的，实际 梁支座截面的最不利位
第七章-内力组合
-98.5282
-95.3882
-102.29
-64.4735
M
68.24
27.54
12.603
-18.2556
-14.5966
-23.351
37.679
-69.779
C4D4
M
-68.58
-22.51
6.719
-6.719
77.76
-77.76
-113.81
-115.093
-72.8894
-91.7026
-102.193
-119.125
5.286
-196.89
V
-67.62
-24.59
-1.671
-7.929
-67.131
V
-12.96
-0.88
-1.333
1.333
-16.87
16.87
-16.784
-18.376
-17.4182
-13.6858
-18.3404
-14.9812
-38.011
5.851
跨中
M
-32.24
-1.43
0
0
0
0
-40.69
-44.954
-38.688
-38.688
-69.261
-100.696
-98.9193
-93.808
-74.8405
M
69.53
24.59
5.039
-5.039
63.17
-63.17
117.862
118.4555
90.4906
76.3814
120.7685
毕业设计-框架内力组合(柱)
根据实验数据，分析框架内力组合(柱)在不同工况 下的受力性能，探究其受力规律和破坏机理。
结论总结
总结实验结果，得出框架内力组合(柱)的受力性能 和适用范围，为工程实践提供理论依据。
04
框架内力组合(柱)的数值模
拟研究
数值模拟方法介绍
有限元法
01
将结构离散化为有限个小的单元，通过求解这些单元的力学平
01
02
03
试件制作
根据实验要求，制作不同 尺寸和材料的框架内力组 合(柱)试件。
加载装置
设计合理的加载装置，模 拟实际工程中的受力情况， 对试件进行加载。
数据采集
在实验过程中，使用测量 仪器实时采集试件的应变、 位移等数据，记录实验过 程中的重要信息。
实验结果分析
数据处理
对采集的数据进行整理、分析和处理，提取有用 的信息。
工程特点
建筑高度高，抗震设防烈度高，对结构安全 性要求高
框架内力组合(柱)在工程中的应用分析
内力组合柱的设计
根据建筑需求和结构要求，进行内力 组合柱的截面尺寸、配筋等设计。
内力组合柱的承载能力分析
通过有限元分析等方法，对内力组合 柱的承载能力进行计算和评估。
内力组合柱的稳定性分析
考虑轴压比、长细比等因素，对内力 组合柱的稳定性进行分析。
内力组合柱的优化设计
根据分析结果，对内力组合柱的设计 进行优化，以提高结构的安全性和经 济性。
框架内力组合(柱)在工程中的优化建议
合理选择材料
优化截面尺寸
选用高强度钢材或混凝土，以提高内力组 合柱的承载能力和抗震性能。
根据计算和分析结果，合理调整内力组合 柱的截面尺寸，以实现经济、合理的结构 设计。
框架柱正截面设计时最不利内力组合的选择
The Choice of the Most Unfavorable Combination of Internal Forces on the Frame Column
Tian Hui1 Zhang Hai2 Yao Minli2 Wang Yuliang2
（1、Tianjin Urban Construction Management & Vocation Technology College Tianjin 300134，China； 2、School of Civil Engineering，Tianjin Chengjian University Tianjin 300384，China）
内力组合及内力调整
7 内力组合及内力调整7.1内力组合各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。
当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行增幅。
分别考虑恒荷载和活荷载由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合，并比较两种组合的内力，取最不利者。
由于构件控制截面的内力值应取自支座边缘处，为此，进行组合前，应先计算各控制截面处的（支座边缘处的）内力值。
1）、在恒载和活载作用下，跨间max M 可以近似取跨中的M 代替，在重力荷载代表值和水平地震作用下，跨内最大弯矩max M 采用解析法计算：先确定跨内最大弯矩max M 的位置，再计算该位置处的max M 。
当传到梁上的荷载为均布线荷载或可近似等效为均布线荷载时，按公式7-1计算。
计算方式见图7-1、7-2括号内数值，字母C 、D 仅代表公式推导，不代表本设计实际节点标号字母。
2max182M M M ql +≈-右左 且满足2max 116M ql = （7-1） 式中：q ——作用在梁上的恒荷载或活荷载的均布线荷载标准值；M 左、M 右——恒载和活载作用下梁左、右端弯矩标准值；l ——梁的计算跨度。
2）、在重力荷载代表值和地震作用组合时，左震时取梁的隔离体受力图，见图7-1所示, 调幅前后剪力值变化,见图7-2。
图7-1 框架梁内力组合图图7-2 调幅前后剪力值变化图中：GC M 、GD M ——重力荷载作用下梁端的弯矩； EC M 、CD M ——水平地震作用下梁端的弯矩C R 、D R ——竖向荷载与地震荷载共同作用下梁端支座反力。
左端梁支座反力：()C 1=2GD GC EC ED ql R M M M M l--++；由0M ddx=，可求得跨间max M 的位置为:1C /X R q = ； 将1X 代入任一截面x 处的弯矩表达式,可得跨间最大弯矩为： 弯矩最大点位置距左端的距离为1X ，1=/E X R q ；()101X ≤≤； 最大组合弯矩值：2max 1/2GE EF M qX M M =-+；当10X <或11X >时，表示最大弯矩发生在支座处，取1=0X 或1=X l ，最大弯矩组合设计值的计算式为：2max C 11/2GE EF M R X qX M M =--+； 右震作用时，上式中的GE M 、EF M 应该反号。
框架钢结构内力组合
77框架钢结构内力组合根据《建筑结构荷载规范》进行内力组合，考虑如下可能的组合方式： 1）可变荷载控制的组合：2） 永久荷载控制的组合：3）抗震组合：(选取最不利内力组合时考虑抗震调整系数0.75) 控制界面及最不利内力组合：对梁而言，控制界面在梁梁端和跨中，最不利内力组合为梁端最大正弯矩和最大负弯矩以及最大剪力，跨中的最大正弯矩。
柱为偏压构件，控制界面为柱的两端。
大偏压时弯矩越大越不利，小偏压时轴力越大越不利，考虑如下四种情况：(1) 及相应的N 、V ； (2) 及相应的M 、V ； (3) 及相应的M 、V ； (4)比较大或都较小。
梁内力组合如表6-1：由于本结构所选用的梁的尺寸都一样，故仅需验算受力较大的梁。
由以上的弯矩图可知本结构第一层的梁在各种荷载作用下受力最大，故仅需验算第一层的梁即可。
柱内力组合如表6-2：柱尺寸一层与二、三、四层尺寸不同，而三、四层柱与二层柱相比，二层受力大于三、四层柱，故仅需验算一层和二层柱即可。
梁截面内力恒载活载风载地震荷载A C 跨A端M-171.311-50.86810.462(-10.462)220.86(-220.86)-268.00(-285.57)-240.78(-270.07)-281.1238.27(-408.97) V115.3531.54-2.261(2.261)-48.243(48.243)180.70(184.48)166.21（172.49）186.6370.97(168.66)跨中M132.4138.560.738（-0.738）-12.357（12.357）213.50(212.26)197.71(195.65)216.54124.47(149.50) V-38.99-12.46-2.261(2.261)-48.243(48.243)-66.13(-62.33)-62.16(-55.83)-64.85-87.73(9.96)C端M-214.526-60.765-8.758(8.758)-189.207(189.207)-349.86(-335.15)-329.24(-304.72)-349.16-404.89(-21.75)7777(13.23 7) (283.3 3)V -75.88-19.54-3.794(3.794)-81.551（81.551）-121.60(-115.23)-104.89(-121.59)-121.59-156.60(8.54)（注：括号中的力为反方向的风荷载或地震荷载）表6-2.1 底层柱内力组合柱截面内力恒载活载风载地震荷载A 柱柱顶M86.15127.044-6.386（6.386）-108.18(108.18)135.88(146.61)120.94(132.65)142.81-15.77(195.18) N893.84203.48-5.591(5.591)-142.086(142.086)1352.78(1362.18)1264.19(1224.17)1406.09757.49(1034.56) V25.988.2-5.20(5.20)-106.6(106.6)38.29(47.02)31.93(45.60)43.11-76.86(131.01)777777底 4 (-19.371) (-423.60)(13.10) (-0.17) （394.25）N 757.82154.53-9.309(9.309)-236.421(236.421)1117.91(1133.55)1047.79(1031.99)1174.50521.07（982.09）V -10.98-3.30-5.60(5.60)-114.9(114.9)-22.5(-13.09)-24.25(-6.25)-18.06-123.39（100.66）（注：括号中的力为反方向的风荷载或地震荷载）柱截面内力恒载活载风载地震荷载A 柱柱顶M87.27727.386-5.865（5.865）-137.72(137.72)138.15(148.00)123.36(139.78)144.66-43.40(225.15) N647.40149.24-3.330(3.330)-93.843（93.843）983.02(988.61)918.47(927.80)1020.25558.32(741.31)777777（注：括号中的力为反方向的风荷载或地震荷载）77根据内力组合结果，选取结构最不利内力组合如下表：77。
土木工程毕业设计手算步骤
框架结构计算步骤1、主梁截面高度按梁跨度的1/12—1/8估算，次梁按跨度的1/18—1/12估算。
依据轴压比限值估算柱子截面2、框架侧移刚度的计算：先计算梁、柱的线刚度，然后计算各层横向框架侧移刚度（D值法），判断是否为规则框架（位移角是否满足规范要求）。
3、集中于各楼层标高处的重力荷载代表值计算：计算重力荷载代表值的公式为：G〔= G恒+ 0.5G活，形成“糖葫芦串”。
4、横向水平荷载（地震作用）作用下框架结构的内力和侧移计算（D值法），主要是各层柱端弯矩及剪力计算；梁端弯矩、剪力及柱轴力计算。
5、竖向荷载作用下框架结构的内力计算，采用分层法及弯矩分配法计算恒载作用下的梁端、柱端弯矩，另，梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。
柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。
6、横向框架内力组合，包括框架梁内力组合、框架柱内力组合：首先计算跨间最大弯矩并进行弯矩调幅（梁柱节点在理论计算中一般看作是绝对刚接，但实际的钢筋混凝土梁柱节点做不到完全刚接，更接近于刚接和铰接之间。
尤其是混凝土梁端开裂后，刚接的假定更是不太成立。
竖向荷载作用下，如果按照假定为刚接的理论计算值去设计，而实际做不到完全刚接，那么实质上是低估了跨中截面的实际弯矩值。
因此，可以考虑用梁端塑性调幅的方法来体现这一影响。
还有一个方面的考虑，梁端负弯矩钢筋都在梁顶部布置，如果数量过多，很难布置，混凝土也很难浇捣，施工质量没有保障。
适当的塑性调幅，相当于减少梁端负弯矩钢筋，增加梁跨中正弯矩钢筋，方便施工，保证质量。
弯矩调幅与抗震设计中的强柱弱梁无关，且只对竖向荷载作用下的内力进行调幅。
），然后进行框架梁的内力组合，最后进行梁端剪力的调整。
框架柱内力组合，取每层柱顶和柱底两个控制截面进行组合，组合后进行柱端弯矩调整。
7、框架结构抗震设计时候需要：“强剪弱弯”=调整梁端剪力和柱端剪力；“强柱弱梁”=调整柱端弯矩。
8、在算框架梁配筋计算中截面的弯矩设计值之前，是先要调幅，再把调幅后的M，V值进行内力组合，然后再把各种内力组合中的最大值提出来，进行截面设计，也就是你要问的“在框架梁配筋计算中截面的弯矩设计值”。