框架梁内力组合
框架结构课程设计(1)
M bl
r Mb
Mu c
l ib M bl l r ( M cu M cl ) ib ib r ib r M b l r ( M cu M cl ) ib ib
水平荷载作用下的D值法 六、梁剪力、柱轴力等 同用分层法进行竖向荷载下内力计算,即:
取各梁为隔离体,由平衡关系 求得梁端剪力。
15.81kN 27.39kN 31.77kN 22.33kN
A2
15.81kN
B2
59.16kN
C2
22.33kN
29.01kN 20.89kN
72.36kN 33.11kN 38.67kN
35.53kN 28.83kN
A1
49.9kN
B1
144.14kN
C1
64.36kN
竖向荷载作用下的分层法
框架在竖向荷载作用下的计算简图:
双 向 板
双向板
单
向
板
用分层法进行竖向荷载作用下框架的内力计算。
框架在水平荷载(风载)作用下的计算简图:
视为均匀分布,风压高度变 化系数按框架顶部标高确定。
进一步将均布荷载简化为作 用在梁柱节点上的水平集中力。
框架在水平荷载(风载)作用下的计算简图:
用反弯点法或D值法进行水平荷载作用下框架的内力计算。
梁端截面: M max、 M max、Vmax
跨中截面: M max
M max 及相应的N和V
Nmax及相应的M和V
N min及相应的M和V
六、框架结构的结构构件设计
1、排架柱的计算长度l0(见教材表13-2) 2、框架节点的构造要求
A2 15.81
B2 59.16
C2 22.33
0附表2+框架梁由永久荷载效应控制的内力组合表
附表2 框架梁由永久荷载效应控制的内力组合表 kN(kN·m)B梁注:恒载、(楼面)活载的荷载分项系数分别为1.35、1.4;内力组合值均乘以ro=1;为简化计算取 1.35SGk+1.0SQk进行组合。
上柱左梁右梁左梁-89.24-0.225-122.45122.45-0.12104.32-0.233-18.13-0.27520.08-14.93-0.147-28.98下柱24.5421.53-25.31-18.29-49.1426.3224.11-27.11-31.00-52.63第五层29.4724.57-27.36-33.20-53.1330.03 6.6824.72-27.49-33.52-9.03-53.3730.21 6.75-33.67-9.057.16-9.267.38-10.45上柱8.46-8.45-0.177-0.113-72.34-0.146-98.3498.34-0.09386.08-0.181-12.26-0.177 6.98-6.95-0.113-13.53下柱8.46 6.08-8.60-8.45-16.737.38 5.91-7.62-10.45-14.84第四层7.16 5.57-7.45-9.26-14.506.7511.90 5.51-7.43-9.05-13.89-14.466.6811.84-9.03-13.8211.79-13.8011.02-13.90上柱11.31-9.83-0.177-0.113-72.34-0.146-98.3498.34-0.09386.08-0.181-12.26-0.1779.33-8.09-0.113-15.74下柱11.319.09-11.44-9.83-22.2711.029.72-11.36-13.90-22.10第三层11.799.77-11.37-13.80-22.1311.849.739.81-11.44-13.82-12.29-22.2611.909.82-13.89-12.3610.06-12.6610.02-13.19上柱10.80-9.62-0.177-0.113-72.34-0.146-98.3498.34-0.09386.08-0.181-12.26-0.1778.91-7.92-0.113-15.41下柱10.808.27-10.86-9.62-21.1310.028.30-10.42-13.19-20.28第二层10.068.10-10.17-12.66-19.809.8215.688.03-10.12-12.36-16.91-19.699.7315.64-12.29-16.8915.43-16.7414.59-15.81上柱12.62-10.76-0.205-0.124-72.34-0.168-98.3498.34-0.10286.08-0.197-12.26-0.12710.34-8.85-0.077-17.10下柱7.8211.96-13.01-6.68-25.129.0412.65-13.77-9.82-26.59第一层9.5612.82-13.89-10.39-26.83恒载作用下右梁左梁右梁左梁18.13-0.254-339.16-0.086-357.29357.29-0.175324.0893.51-0.1631.66-62.25-0.325107.8958.9036.53-58.18-115.6267.10 108.3867.9636.70-59.57-108.05109.0868.2736.93-59.49-110.64109.1268.7122.3936.94-59.52-110.48-20.8468.7322.43-110.54-20.8922.43-21.0823.27-20.3525.78-28.1543.57-0.121-0.19712.26-0.193-258.42-0.065-270.68270.68-0.106244.6841.12-0.12113.85-15.15-0.19737.1125.7812.50-10.95-28.1525.26 35.7823.2712.05-11.34-20.3535.7822.4312.05-11.24-21.0835.7122.4330.4312.03-11.21-20.89-40.4222.3930.38-20.84-40.3930.19-40.1930.56-39.1030.05-45.8430.47-0.121-0.19712.26-0.193-258.42-0.065-270.68270.68-0.106244.6847.94-0.12116.14-24.66-0.19748.7530.0516.42-21.04-45.8433.52 48.1530.5616.22-21.63-39.1048.4530.1916.32-21.73-40.1948.5430.3828.4716.35-21.75-40.39-34.9730.4328.50-40.42-34.9928.69-35.0929.64-35.8029.50-42.2931.36-0.121-0.19712.26-0.193-258.42-0.065-270.68270.68-0.106244.6847.05-0.12115.85-22.76-0.19747.2829.5015.92-19.26-42.2935.1445.7629.6415.41-18.88-35.8045.4728.6915.31-18.83-35.0945.4128.5031.2315.29-18.82-34.99-42.0228.4731.22-34.97-42.0131.15-41.9830.68-41.7626.77-39.7741.10-0.133-0.23112.26-0.212-213.70-0.072-225.96225.96-0.125199.9642.68-0.08314.49-21.52-0.14448.9116.7116.61-22.60-24.7919.1249.6519.1516.86-22.72-26.0349.7619.4416.90-22.73-26.17作用下的迭代计算-122.45122.45-18.1318.13-357.29357.2921.94-30.26 2.37164.8614.37-82.10 -100.5192.19-15.76182.99-342.92275.19-76.37159.85q35.65q19.88q45.38 1/8ql*l183.671/8ql*l27.061/8ql*l535.93跨中-87.32跨中72.31跨中-226.87左端剪力115.73左端剪力-17.88左端剪力227.52右端剪力-113.14右端剪力-83.48右端剪力-213.58-51.72113.51-98.3498.34-12.2612.26-270.68270.683.59-9.35 6.7956.9612.84-10.40-94.7588.99-5.4769.22-257.84260.28-31.9575.21q28.63q13.51q34.38 1/8ql*l147.501/8ql*l18.391/8ql*l406.02跨中-55.63跨中18.95跨中-146.96左端剪力92.80左端剪力 2.97左端剪力166.84右端剪力-91.01右端剪力-41.61右端剪力-167.34-36.8283.25-98.3498.34-12.2612.26-270.68270.688.19-13.06 4.0374.8310.95-27.15-90.1585.28-8.2387.09-259.73243.53-40.0889.34q28.63q13.51q34.38 1/8ql*l147.501/8ql*l18.391/8ql*l406.02跨中-59.79跨中29.27跨中-154.39左端剪力92.66左端剪力-1.61左端剪力168.75右端剪力-91.14右端剪力-46.19右端剪力-165.42-38.4887.37-98.3498.34-12.2612.26-270.68270.685.94-12.216.0371.1311.77-22.34-92.4086.13-6.2383.39-258.91248.34-29.2088.17q28.63q13.51q34.38 1/8ql*l147.501/8ql*l18.391/8ql*l406.02跨中-58.24跨中26.42跨中-152.40左端剪力92.88左端剪力-1.09左端剪力168.17右端剪力-90.93右端剪力-45.67右端剪力-166.00-46.1190.92-98.3498.34-12.2612.26-225.96225.9611.74-14.97-3.8972.7011.07-28.57-86.6083.37-16.1584.96-214.89197.39-20.7938.88q28.63q13.51q28.70 1/8ql*l147.501/8ql*l18.391/8ql*l338.94跨中-62.52跨中32.17跨中-132.80左端剪力92.40左端剪力 1.44左端剪力141.28右端剪力-91.40右端剪力-43.14右端剪力-137.68-241.92 -152.22 -82.10 -101.69 -115.82 -110.37-111.97 -119.01 -52.34。
【精品文档类】框架梁的内力组合表
框架梁的内力组合:层次截面位置内力GKSQKSwKSEKSwKGKSS4.12.1+)85.0(2.1wKQKGKSSS++QKGKSS4.12.1+EKGKSS3.12.1+控制值调幅后的值第六层FM-75.96 -23.92- ±5.31 ±19.34 -83.72 -98.59 -106.17 -116.79 -124.64 -66.01 -116.29 ±124.64 ±105.94 V86.30 27.74 μ0.99 μ3.65 102.17 104.95 126.15 128.13 142.40 98.82 108.31 142.40 170.88左LM-139.82 -44.89- ±3.04 ±11.28 -163.53 -172.04 -202.90 -208.98 -230.63 -153.12 -182.45 ±230.63 ±196.04 V101.50 32.74 μ0.99 μ3.65 120.41 123.19 148.64 150.62 167.64 117.06 126.55 167.64 201.17右LM-108.77 -35.14- ±5.16 ±17.41 -123.30 -137.75 -155.23 -165.55 -179.72 -107.89 -153.16 ±179.72 ±152.76 V80.67 26.05 μ1.87 μ6.58 94.18 99.42 117.08 120.82 133.27 88.25 105.36 132.27 159.92 'FM-27.15 -8.47 ±6.06 ±22.06 -21.4 -41.06 -33.72 -45.84 -44.44 -3.90 -61.26 ±45.84 ±38.96 V53.47 17.15 μ1.87 μ6.58 61.55 66.78 76.87 80.61 88.17 52.61 69.72 88.17 105.86 跨中FLM89.29 29.09 1.14 -4.03 108.74 133.01 121.97 112.39 133.01 159.61 LRM32.64 10.59 -0.45 -2.33 38.54 47.72 53.99 36.14 53.99 64.79第五层FM-117.00 -32.74 ±14.43 ±33.92 -120.20 -160.60 -153.80 -182.66 -186.24 -96.30 -184.50 ±186.24 ±158.30 V102.93 28.78 μ2.29 μ6.03 120.31 126.72 145.69 150.27 163.81 115.68 131.36 163.81 196.57左LM-160.53 -45.04 ±4.78 ±16.73 -185.94 -199.33 -226.14 -235.70 -255.69 -170.89 -214.39 ±255.69 ±217.34 V113.25 31.70 μ2.29 μ6.03 132.69 139.11 160.56 165.14 180.28 128.06 143.74 180.28 216.34右LM-109.96 -30.67 ±18.63 ±53.07 -105.87 -158.03 -139.39 -176.65 -174.89 -62.96 -200.94 ±200.94 ±170.80 V85.90 24.57 μ5.90 μ16.25 94.82 111.34 118.06 129.86 137.48 81.96 124.21 137.48 164.98 'FM-45.90 -12.84 ±16.79 ±41.41 -31.57 -78.59 -49.20 -82.78 -73.06 -1.25 -108.91 ±108.91 ±92.57 V66.54 18.63 μ5.90 μ16.25 71.59 81.11 89.78 101.58 105.93 58.72 100.97 105.93 127.12 跨中FLM88.26 24.61 4.83 8.60 112.67 131.66 140.37 117.09 140.37 168.44 LRM37.9 10.64 0.92 5.83 46.77 55.44 60.38 53.06 60.38 72.46第四层FM-118.43 -33.13 ±24.89 ±64.04 -107.27 -176.96 -145.39 -195.17 -188.50 -58.86 -225.37 ±225.37 ±191.56 V103.14 28.85 μ5.07 μ11.40 116.67 130.87 143.22 153.36 164.16 108.95 138.59 164.16 196.99左LM-160.14 -44.80 ±17.71 ±31.76 -167.37 -216.96 -204.54 -239.96 -254.89 -149.88 -234.46 ±254.89 ±216.66 V113.08 31.63 μ5.07 μ11.40 128.60 142.79 157.51 167.65 179.98 120.88 150.52 179.98 215.98右LM-110.24 -30.83 ±19.35 ±61.93 -105.20 -159.38 -139.14 -177.78 -175.45 -51.78 -212.80 ±212.80 ±180.88 V87.78 24.55 μ7.99 μ22.39 94.15 116.52 117.21 134.19 139.71 76.23 134.44 139.71 167.65 'FM-46.87 -13.12 ±28.59 ±72.42 -16.22 -96.25 -38.81 -95.99 -74.61 34.90 -147.39 ±147.39 ±125.28 V66.66 18.65 μ7.99 μ22.39 68.81 91.18 81.15 103.83 106.10 50.89 109.10 109.10 130.92 跨中FLM87.74 24.53 3.59 16.14 110.31 129.73 139.63 126.27 139.63 167.56 LRM37.27 10.42 -4.62 -5.25 38.26 48.96 59.31 37.90 59.31 71.17第三层FM-124.09 -34.09 ±34.75 ±75.81 -100.26 -197.56 -143.13 -212.63 -196.63 -50.36 -247.46 ±247.46 ±210.34 V103.95 29.33 μ7.39 μ14.10 114.39 135.09 142.38 157.06 165.80 106.41 143.07 165.80 198.96左LM-159.05 -41.77 ±27.30 ±42.65 -152.64 -229.08 -199.06 -253.66 -249.34 -135.42 -246.31 ±253.66 ±215.61 V112.27 31.15 μ7.39 μ14.10 124.38 145.07 153.81 168.59 178.33 116.39 153.05 178.33 214.00右LM-106.39 -31.68 ±28.36 ±80.59 -87.59 -167.75 -126.24 -182.96 -172.02 -22.90 -232.44 ±232.44 ±197.57 V86.54 24.53 μ11.62 μ28.64 87.58 120.12 113.08 136.32 138.19 66.62 141.08 141.08 169.30 'FM-50.50 -14.13 ±41.36 ±91.27 -2.70 -118.50 -31.25 -113.97 -80.38 58.05 -179.25 ±179.25 ±152.36 V67.90 18.67 μ11.62 μ28.64 65.21 97.75 85.73 108.97 107.62 44.25 118.71 118.71 142.45 跨中FLM85.46 25.57 3.73 16.58 107.77 128.02 138.35 124.11 138.35 166.19 LRM37.38 9.47 -6.50 -5.34 35.76 46.41 58.11 37.91 58.11 69.73第二层FM-127.59 -35.44 ±42.21 ±88.54 -94.01 -212.20 -141.02 -225.44 -202.72 -38.01 -268.21 ±268.21 ±227.98 V104.41 29.18 μ9.50 μ16.12 111.99 139.22 140.60 159.60 166.14 104.34 146.25 166.14 199.37左LM-158.65 -44.38 ±37.63 ±46.84 -137.70 -243.06 -190.47 -265.73 -252.51 -129.49 -251.27 ±265.73 ±225.87 V111.81 31.30 μ9.50 μ16.12 120.87 147.47 151.28 170.28 177.99 113.22 155.13 177.99 213.59 右L M-103.04 -28.93 ±45.22 ±96.70 -60.34 -186.96 -102.93 -193.37 -164.01 2.06 -249.36 ±249.36 ±211.96框架外柱的内力组合:层次控制截面内力A 轴 外 柱GK SQK SwK S EK S wK GK S S 4.12.1+ )85.0(2.1wK QK GK S S S ++ QK GK S S 4.12.1+)(3.12.1max M S S EK GK +控制值调幅后的值第六层 上M -75.96 -23.92 ±5.31 ±19.34 -83.72 -98.59 -106.17 -116.79 -124.64 -66.01 -116.29 -124.64 137.10 N 86.30 27.74 ±0.99 ±3.65 104.95 102.17 128.13 126.15 142.40 108.31 98.82 142.40 142.40 下M -58.50 -13.67 μ3.04 μ11.05 -74.46 -65.94 -84.86 -78.78 -89.34 -84.57 -55.84 -89.34 -98.27 N 106.93 48.73 ±0.99 ±3.65 129.74 126.97 170.73 168.75 196.54 133.10 123.61 196.54 196.54 V 86.30 27.74 μ0.99 μ3.65 102.17 104.95 126.15 128.13 196.54 98.82 108.31 142.40 156.64 第五 层上M -58.50 -13.67 ±11.39 ±22.87 -54.25 -86.15 -70.43 -93.21 -89.34 -40.47 -99.93 -99.93 109.92 N 209.86 77.15 ±3.28 ±9.68 256.42 247.24 320.69 314.13 359.84 264.42 239.25 359.84 359.84 下M -63.91 -17.88 μ8.25 μ31.58 -108.24 -85.14 -100.14 -83.64 -101.72 -117.75 -35.64 -117.75 -129.53 N 230.91 97.78 ±3.28 ±9.68 281.18 272.00 362.98 356.42 413.48 289.17 260.00 413.48 413.48 V 102.93 28.78 μ2.29 μ6.03 120.31 126.72 145.69 150.27 163.81 115.68 131.36 163.81 180.19 第四层上M -54.52 -12.25 ±16.64 ±32.46 -33.13 -97.72 -67.75 -90.03 -86.77 -23.23 -107.62 -107.62 118.38 N 333.63 126.63 ±8.35 ±21.08 412.05 388.67 516.34 499.64 539.65 427.76 372.95 539.65 539.65 下M -55.28 -15.04 μ13.62 μ39.67 -85.40 -47.29 -92.74 -65.50 -87.39 -117.91 -14.77 -117.91 -129.70 N 354.26 147.26 ±8.35 ±21.08 436.80 413.42 558.63 541.93 631.28 452.52 397.71 631.28 631.28 V 103.14 28.85 ±5.07 ±11.40 120.67 134.87 143.22 153.36 164.16 108.95 138.59 164.16 180.57 第三层上M -68.81 -19.05 ±21.13 ±36.14 -52.99 -112.15 -80.63 -122.89 -112.24 -38.59 -132.55 -132.55 145.81 N 458.21 176.59 ±15.74 ±35.18 571.89 527.82 715.69 684.21 797.08 595.59 504.12 797.08 797.08 下M -63.80 -19.02 μ17.29 μ44.17 -100.77 -52.35 -110.02 -75.44 -103.19 -133.98 -19.14 -133.98 147.38 N483.17201.55±15.74 ±35.18620.11557.77766.86735.38861.97625.54534.07861.97861.97框架外柱的内力组合:层次控制截面内力C 轴 外 柱GK SQK SwK S EK S wK GK S S 4.12.1+ )85.0(2.1wK QK GK S S S ++ QK GK S S 4.12.1+)(3.12.1max M S S EK GK + 控制值调幅后的值第六层 上M -27.15 -8.47 ±6.06 ±22.06 -24.10 -41.06 -33.72 -45.84 -44.44 -3.90 -61.26 -61.26 67.39 N 53.47 17.15 ±1.87 ±6.58 66.78 61.55 80.61 76.87 88.17 72.72 55.61 88.17 151.83 下M -22.95 -6.42 μ4.04 μ14.71 -33.20 -21.88 -37.04 -28.96 -36.53 -46.66 -8.42 -46.66 51.33 N 74.10 37.78 ±1.87 ±6.58 91.54 86.30 122.90 119.16 141.81 97.47 80.37 205.47 205.47 V 53.47 17.15 μ1.87 μ6.58 61.55 66.78 76.87 80.61 88.17 55.61 72.72 88.17 167.01 第五 层上M -22.95 -6.42 ±12.75 ±26.70 -9.69 45.39 -20.25 -45.75 -36.53 7.17 62.25 62.25 68.48 N 140.64 56.41 ±7.77 ±22.83 179.65 157.89 224.49 208.95 247.74 198.46 139.07 247.74 389.27 下M -25.54 -7.15 μ9.62 μ35.40 -44.12 -17.18 -46.35 -27.11 -40.66 -76.67 15.37 -76.67 84.34 N 161.27 77.04 ±7.77 ±22.83 204.40 182.65 226.78 251.24 301.38 223.22 163.83 301.38 442.91 V 66.54 18.63 μ5.90 μ16.25 71.59 88.11 89.78 101.58 105.93 58.72 100.97 105.93 206.58 第四层上M -21.33 -5.97 ±18.97 ±37.02 0.96 -52.15 -11.70 49.64 -33.95 22.53 -73.72 -73.72 81.09 N 227.93 95.69 ±15.76 ±45.22 295.58 251.45 370.61 339.09 407.48 332.30 214.73 407.48 626.88 下M -22.73 -6.36 μ15.52 μ45.24 -49.00 -5.55 -48.20 -17.16 -36.18 -86.09 31.54 -86.09 94.70 N 248.56 116.32 ±15.76 ±45.22 320.34 276.21 412.90 381.38 461.12 257.06 239.49 461.12 680.51 V 66.66 18.65 ±7.99 ±22.39 68.81 91.18 87.85 103.83 106.10 50.89 109.10 109.10 202.37 第三层上M -27.77 -7.77 ±25.84 ±46.30 2.85 -69.50 -14.09 -65.77 -44.20 -26.87 -93.51 -93.51 102.86 N 316.46 134.99 ±27.38 ±73.86 418.08 341.42 521.87 467.11 568.74 475.77 283.73 568.74 866.00 下M-26.40-7.38μ22.01 μ54.03-62.49-0.87-59.96-15.94-42.01-101.9238.56-101.92112.11N 341.42 159.95 ±27.38 ±73.86 448.04 371.37 573.04 518.28 633.63 505.72 313.69 633.63 753.52 V 67.90 18.67 μ11.62 μ28.64 65.21 97.75 85.73 108.97 107.62 44.25 118.71 118.71 204.04 第二 层上M -26.40 -7.38 ±33.52 ±55.28 15.25 -78.61 -4.43 -71.47 -42.01 40.18 -103.54 -103.54 113.89 N 410.27 179.20 ±47.73 ±108.20 559.15 425.50 692.37 596.91 743.20 632.98 351.66 743.20 1118.33 下M -30.09 -8.41 μ28.55 μ55.28 -76.08 3.86 -71.81 -14.71 -47.88 -107.97 35.76 -107.97 118.78 N 453.23 204.16 ±47.73 ±108.20 589.10 455.45 743.54 648.08 767.27 662.94 381.62 767.27 1183.23 V 68.85 19.25 μ16.35 μ34.34 59.73 105.51 82.63 86.08 115.33 37.98 127.26 127.26 206.18 第一层上M -18.16 -5.07 ±0.00 ±40.57 -21.79 -21.79 -26.10 -26.10 -28.89 30.68 -74.53 -74.53 81.98 N 503.08 223.21 ±0.00 ±138.28 603.70 603.70 793.42 793.42 916.19 783.46 423.93 916.19 1369.19 下 M -9.08 -2.54 μ0.00 μ82.36 -10.90 -10.90 -13.06 -13.06 -14.45 -117.96 96.17 -117.96 -129.76 N 528.04 248.17 ±0.00 ±138.28 633.65 633.65 844.75 844.75 981.07 813.41 453.88 981.07 987.01 V67.85 19.05 μ0.00μ30.0851.42 51.42 97.61 97.61 108.09 42.32 120.52 120.52 132.57框架内柱的内力组合:层次控制截面内力B 轴 内 柱GK SQK SwK S EK S wK GK S S 4.12.1+ )85.0(2.1wK QK GK S S S ++ QK GK S S 4.12.1+)(3.12.1max M S S EK GK + 控制值调幅后的值第六层上M -31.05 -9.75 ±8.20 ±28.69 -25.78 -48.74 -37.35 -53.75 -50.91 0.04 -74.55 74.55 82.01 N 182.17 58.97 ±2.86 ±10.23 222.61 214.60 271.44 265.72 300.91 231.90 205.31 300.91 300.91 下M -35.91 -7.58 μ6.71 μ23.47 21.70 40.49 17.94 31.36 -41.70 0.58 61.60 61.60 67.76 N223.43100.05±2.86 ±10.23272.12264.11356.02350.30408.19281.31254.82408.19408.91。
第七章-内力组合
第7章 框架结构的内力组合§7.1框架结构梁内力组合§7.1.1. 框架结构梁的内力组合在竖向荷载作用下,可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯距进行调幅,调幅系数为现浇框架:0.8-0.9,本设计取0.85。
计算结果见表7-1 横梁弯矩调幅。
由于风荷载作用下的组合与考虑地震组合相比,一般较小,对于结构设计不起控制作用,故不考虑。
只考虑以下三种组合形式: 一.由可变荷载效应控制的组合:1.2 1.4QK QKS S S =+(71)-二.由永久荷载效应控制的组合:1.35 1.40.7QK QK S S S =+⨯⨯ (72)-三.竖向荷载与水平地震作用下的组合:1.2(0.5) 1.3QK QK EK S r S S =+⨯+ (73)-具体组合过程见表7.2,其中弯矩KN.m ,剪力KN ,弯矩的上部受拉为负,剪力的产生顺时针为正。
表7-1 横梁弯矩调幅§7.1.2 梁端弯矩控制值梁的支座截面考虑了柱支撑宽度的影响,按支座边缘截面的弯矩计算,即:`/2=-⨯(7-4),M M V b式中:M为梁内力组合表中支座轴线的弯矩值;V为相应的支座剪力;b为相应的柱的宽度;计算结果见表7-3表7-3 梁端弯矩控制值§7.1.3梁端截面组合的剪力设计值调整为防止梁在弯曲屈服前发生剪切破坏,即保证“强剪弱弯”截面设计须对有地震作用的组合剪力设计值按(7-5)进行调整。
()/lr vb b b n GB V M M l V η=-+ (7-5)式中:n l 为梁的净跨;GB V :为梁的重力荷载代表值,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值;,l r b b M M :分别为梁左右净截面,逆时针或顺时针方向的弯矩设计值;vb η:为梁端剪力增大系数,对于二级框架取1.2 计算结果见表7-4§7.2框架结构柱的内力组合§7.2.1框架结构柱的内力组合柱上端控制值截面在梁底,下端在梁顶,应按轴线计算简图所得的柱端内力值换成控制截面的相应值,此计算为简化起见,采用轴线处内力值。
钢筋混凝土框架结构设计计算书完整版
摘要本设计是武汉地区一大学宿舍楼。
该工程占地40002m,共六层,层高均为3m;结构形式为钢筋混凝土框架结构;抗震要求为六度设防。
本结构设计只选取一榀有代表性的框架(8号轴对应的框架)进行计算。
本设计包括以下内容:一、开题报告,即设计任务,目的要求;二、荷载计算,包括恒荷载,活载,风荷载;三、内力计算和内力组合;四、框架梁柱配筋计算;五、现浇板,楼梯和基础计算;六、参考文献,结束语和致谢。
该设计具有以下特点:一、在考虑建筑结构要求的同时考虑了施工要求及可行性;二、针对不同荷载特点采用多种不同计算方法,对所学知识进行了全面系统的复习;三、框架计算中即运用了理论公式计算又运用了当前工程设计中常用的近似计算方法。
AbstractThis article is to explain a design of a 6-storey-living building in Wuhan. The building is to use frame structure with steel and concrete with the seismic requirements for the minimum security 7.The structural design only selected the framework on the 7th axis for calculation. Throughout the design, it mainly used some basic concept such as the structural system selection, the structure of planar and vertical layout, columns and beams section to determine, load statistics, combination of internal forces, together with the methods of construction and structure.On the preliminary design stage, in order to determine or estimate the structure of layout elements cross-section size, it requires the use of some simple approximate calculation methods, in order to solve the problem quickly and provincially. Therefore, in the designing, the use of a framework structure similar to hand-counting methods, including the role of vertical load under the hierarchical method, the level of seismic shear and D value method to master the basic methods of structural analysis to establish the structure of mechanical behavior of the basic concepts; in the design of the foundation, foundation bearing capacity of soil is an important basis for the design. Bearing capacity of foundation soil is not only related to the nature of soil, but also based on the form and size of upper part. I selected the reinforced concrete foundation which has a better shear capacity and bending capacityKeywords: frame structure, load statistics, combination of internal forces, shear method, carrying capacity1 绪论我所学的专业是土木工程,偏向建筑结构方向,专业的主要课程是力学和结构两大类,注重培养学生侧重于力学理论在结构工程中的应用;可以熟练地对建筑结构进行计算并应用所学的力学理论对计算结果进行分析。
框架在地震作用下内力计算
框架在地震和重力作用下内力计算学生姓名:张育霜学号:20120322029指导老师:1建筑说明 (1)1.1工程概况 (1)1.2 设计资料 (1)1.3总平面设计 (1)1.4主要房间设计 (1)1.5辅助房间设计 (1)1.6交通联系空间的平面设计 (2)1.7剖面设计 (2)1.8立面设计 (3)1.9构造设计 (3)2框架结构布置 (3)2.1计算单元 (4)2.2框架截面尺寸 (4)2.3梁柱的计算高度(跨度) (4)2.4框架计算简图 (5)3恒荷载及其内力分析 (6)3.1屋面恒荷载 (6)3.2楼面恒荷载 (7)3.3构件自重 (7)3.6恒荷载作用下内力分析 (10)4活荷载及其内力分析 (13)4.1屋面活荷载 (13)4.2楼面活荷载 (13)4.3内力分析 (13)5重力荷载及水平振动计算 (17)5.1重力荷载代表值计算 (17)5.2水平地震作用计算 (17)6内力组合计算 (22)6.1框架梁内力组合 (22)6.2框架柱内力组合 (25)7截面设计 (31)7.1框架梁的配筋计算 (31)7.2框架柱的配筋计算 (40)7.3框架梁、柱配筋图 (52)8基础设计 (55)8.1对A柱基础配筋计算 (55)8.2 对B柱基础配筋计算....................................... 错误!未定义书签9双向板的设计...................................................... 错误!未定义书签9.1设计资料................................................. 错误!未定义书签9.2荷载设计值............................................... 错误!未定义书签参考文献.......................................................... 错误!未定义书签1建筑说明1.1工程概况本建筑位于北京市某高校内,六层现浇钢筋混凝土框架结构,房间开间7.2米,层高3.6米。
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
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
聂智内力组合
→M -65.13-13.1417.48289.48-72.69V 78.2320.36-3.43-91.81115.21M -77.58-18.79-15.15-316.87-135.86V 82.5922.50 3.4391.81131.78M -16.62-4.278.23171.91-14.95V 16.624.50-5.49-114.6118.70M AB 22.79M BC 40.01M -70.38-23.41 5.10247.48-107.53V 78.8721.06-2.58-79.85117.93M -77.58-24.30-11.91-279.51-138.72V 82.9521.80 2.5879.85130.26M -9.95-9.26 6.47151.83-15.46V 16.14 4.50-4.30-101.2219.62M AB 57.70M BC 51.59M -66.33-24.220.6746.72-109.27V 86.0520.86-0.31-21.57129.15M -75.58-24.20-1.36-95.64-122.90V 89.7022.000.3121.57135.75M -20.46-9.140.7451.95-35.14V 22.89 4.50-0.49-34.6232.52M CD 63.61M DE67.64→M 56.3017.77-3.28-36.2585.82N 310.2053.90-0.79-9.55439.16M -37.60-13.13 1.9723.75-59.18N 300.5056.32-0.79-9.55430.57M 35.6411.86-13.20-108.2641.08N 987.00168.36-8.06-76.801386.38M -35.40-11.8616.71145.26-36.37N 1008.30115.26-8.06-76.801345.03M 25.168.18-19.71-130.2515.66N 1808.55314.20-23.96-91.812535.96M -12.58-4.0936.60241.9025.87N1858.05314.20-23.96-200.552595.36柱顶1柱顶柱底3柱顶柱底S EK 1.2S GK +1.26(S QK +S WK )柱底5横层次截面位置内力S GK S QK S WK 跨间五层A B左B右跨间三层A B左B右跨间一层A B左B右层次截面位置内力S GK S QK S WK S EK 1.2S GK +1.26(S QK +S WK )→←→5-13.18-4.48 1.8524.31-19.13-23.7910.483-12.8-3.158.7252.16-8.34-30.3240.451-12.53-3.1714.1570.73-1.20-36.8660.01→M -56.70-28.52-4.0952.00-98.82N 295.2065.68-0.24-3.02437.30M 24.3011.65 2.8434.4740.26N 268.8065.68-0.24-3.52405.62M -47.74-12.53-16.13-136.25-52.75N 976.25196.88-2.81-33.021423.11M 48.4712.6216.13146.5653.74N 986.36196.99-2.81-36.231435.38M -31.95-8.43-25.98-171.68-16.23N 1755.42328.52-8.80-79.852531.53M 15.98 4.2238.91257.52-24.53N1804.92328.52-8.80-79.852590.93→←→424.34 3.89 2.0032.0736.6331.5975.39323.75 4.02 3.3143.1337.7429.3986.95112.322.416.4083.6425.889.76110.38S EK 3柱顶柱底横层次截面位置内力S GK 5柱顶柱底 1.2SGK+1.26(S S QK S WK 1柱顶柱底横向框S EK 1.2SGK+1.26(Sqk+Swk)γRE「1.2(SGK+0.5SQK)+1.3层次S GK S QK S WK 层次S GK S QK S WK S EK γRE「1.2(SGK+0.5SQK)+1.3横向框架B柱弯矩和轴力组合1.2SGK+1.26(Sqk+Swk)横向框架A柱剪力组合(KN )←→←-116.74217.71-346.77-101.07-96.55123.85-11.27191.63125.97122.38-97.68-387.23230.67-123.52-119.40123.14197.17-5.73134.00130.61-35.69150.73-184.49-26.71-25.9232.53-107.40145.8926.9426.24213.96229.25-365.1059.69242.2040.01181.89181.8952.2653.28-120.38167.42-315.17-118.42-117.23124.43 2.95179.42127.53124.13-108.71-353.28191.77-129.03-127.12123.76183.967.49133.78130.06-31.76134.91-161.16-22.69-24.9030.46-93.09130.6126.2925.67231.05156.08-316.5971.86254.9851.59164.45164.4560.2357.35-110.96-25.04-131.63-113.77-113.50129.9374.57122.24137.03132.46-119.47-172.1614.34-126.23-124.58134.97126.5578.88143.10138.44-37.0028.12-73.18-36.76-37.3533.76-12.6163.9035.4033.77243.00-91.39-84.4069.46249.6367.6417.7917.7939.8939.13←→←94.0823.3294.0193.7892.44441.15294.12312.75472.67447.70-64.15-16.59-62.90-63.89-63.50432.56286.48305.11462.00439.4574.34-72.68152.5059.9759.371406.69948.461108.201500.811420.10-78.48111.39-190.75-59.65-59.081365.34943.421103.161476.471371.3265.33-107.38163.5442.1541.642596.341791.541982.512755.742610.14-66.37237.54-265.62-21.07144.212655.741725.972143.123819.002669.54γRE 「1.2(S GK +0.5S QK )+1.3S EK 1.35S GK +S QK GK +1.26(S QK +S WK )横向框架A柱弯矩和轴力组合1.2S GK +1.4S QK 框架梁内力组合1.2S GK +1.4S QK 1.35S GK +S QK γRE「1.2(S GK +0.5S QK )+1.3S EK 」GK +1.26(S QK +S WK )←-40.09-22.27-22.09-68.05-20.43-19.77-87.11-20.09-19.47←→←-109.13-114.56-14.04-105.07-107.97436.69298.18311.78464.20446.1947.42-6.5064.7744.4645.47405.01274.91285.91428.56414.51-93.4089.86-193.54-76.98-74.831416.031066.04997.361514.821447.1394.39-99.83205.0178.0575.831428.301079.141003.781528.581459.42-81.70-185.19-213.27-51.56-50.142509.351925.941759.852698.342566.4373.52318.81285.1925.7925.082568.752800.341807.372765.162625.83←8.6936.7534.65-2.7636.0834.13-63.5919.0418.16横向框架B柱弯矩和轴力组合γRE「1.2(SGK+0.5SQK)1.35SGK+SQK 1.2SGK+1.4SQK .26(Sqk+Swk)公式横向框架B柱柱端组合弯矩设计值的调整1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK1.35SGK+SQK 1.2SGK+1.4SQK1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEK1.35SGK+SQK 组合公式1.2SGK+1.4SQKKN )94.0123.3293.78312.75294.12472.67-62.90-16.59-63.89305.11286.48462.00152.50-72.6859.971108.20948.461500.81-190.75111.39-59.651103.16943.421476.47163.54-107.3842.151982.511791.542755.74-265.62237.54-21.072143.121725.973819.00N min M N max M M max N 133.82204.64314.62179.62226.70108.36V=γRE 「ηvb (M l b +M rb )/l n +V Gb 」-14.04-114.56-105.07311.78298.18464.2068.9824.8544.46407.76262.84428.56-193.54-193.54-76.98997.36997.361514.82205.01117.1978.051003.78968.381528.58-213.27-185.19-51.561759.851925.942698.34285.19318.8125.791807.372800.342765.16N min M M max N N max M。
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
框架结构梁柱内力组合计算表(精选)
荷载种类
活载
风载
左风
右风
4
2.17 0.95 -1.75 0.95 -1.19 -3.16 -5.39 2.17 -5.39 1.61 0.82 1.91 -1.70 1.91 -0.76 -3.16 -10.86 1.81 -10.86 1.35 0.42 2.72 -1.79 2.72 -0.67 -2.46 -17.46 0.79 -17.46 0.99 -0.55 3.21 -0.80
-49.44 47.96 40.50 -53.64 -52.05 -24.71 12.14 -15.88 -31.52 -7.67 -54.84 40.67 25.70 -44.23 -36.95 -16.99 16.39 -3.04 -17.05 0.55 -59.55 46.40 11.63 -35.65 -36.76 -24.49 0.68 -4.19 -24.47 -0.68 -59.03 45.16 8.81 -49.63 -36.92 -19.98 32.63 -7.61
-2.00
2.09 -0.57 0.47 0.81 -0.45 2.00 -1.90 0.00 6.79 -1.29 4.00 1.29 1.09 2.79 -1.29 6.35 -6.05 0.00 6.35 -6.05 8.45 -2.20 1.84 4.77 -2.20 10.85 -5.17 0.00 10.85 -5.17 11.94 -2.86 3.36 5.23 -2.86 5.23 -11.31 0.00
0.97 -3.31 3.83 6.10 -8.65 13.77 -13.11 0.00 13.77 -19.07 31.67 -7.99 15.44 16.23 -7.99 36.78 -35.03 0.00 36.78 -35.03 46.34 -13.31 11.51 23.22 -13.31 52.65 -50.14 0.00 52.65 -50.14 58.97 -7.76 14.40 30.17 -7.76 68.40 -65.14 0.00
预应力框架梁计算
预应力框架梁(YKL2)的计算书1.设计资料1. 混凝土强度等级:40C 219.1/c f N mm = 22.39/tk f N mm = 21.71/t f N mm = 240/cu f N mm = 423.2510/c E N mm =⨯2. 钢筋1).预应力筋采用低松弛(15.2)sφ钢绞线,每根钢筋截面面积为12139p A mm =21860/ptk f N mm = 21320/py f N mm = 521.9510/p E N mm =⨯2).非预应力纵向钢筋采用HRB335级钢筋:2300/y f N mm = 52210/s E N mm =⨯3).箍筋采用HPB235级钢筋: 2210/y f N mm =3. 锚具采用:柳州欧维姆机械股份有限公司的OVM.M15-14锚具4. 预应力梁的计算跨度取两端柱子的中心线距离: 26200mm 2预应力框架梁的计算 2.1设计资料图1:框架梁(YKL2)内力布置图2.1.1梁的几何特性:图2框架梁为T 形截面, 111900262001871,1900,600, 3.1741515600h h l mm h mm b mm b ==⨯=====<取120,12600121202040()f f f h mm b b h mm '''==+=+⨯=几何特征值为:522112040120 2.44810(),1900601840()A mm y mm =⨯=⨯=-= 52222600178010.6810(),1780/2890()A mm y mm =⨯=⨯==555212 2.4481010.681013.12810()A A A mm =+=⨯+⨯=⨯55112205512 2.44810184010.68108901067()2.4481010.6810A y A y y mm A A +⨯⨯+⨯⨯===+⨯+⨯111222I I A a I A a =+++3322114204012060017802040120(18401067)6001780(1067890)12124.6210()mm ⨯⨯=+⨯⨯-++⨯⨯-=⨯2.1.2内力组合: 支座处:弯矩设计值:38630.93476.7()M kN m =⨯=⋅(考虑次弯矩有利的影响) 短期效应组合:77430153789()s M kN m =+=⋅ 长期效应组合:30157740.73556.8()l M kN m =+⨯=⋅ 跨中:弯矩设计值:8788 1.210653.6()M kN m =⨯=⋅(考虑次弯矩不利的影响) 短期效应组合:496011636123()s M kN m =+=⋅ 长期效应组合:496011630.75774.1()l M kN m =+⨯=⋅2.2预应力筋的估算:混凝土强度等级:40C ,钢绞线(1X7):15.2sφ222119.1/,1860/,1320/c ptk py f N mm f N mm f N mm α===2.2.1预应力筋的估算:按正截面承载力要求估算预应力筋的数量 取预应力度PPR=0.7 (1)跨中按矩形截面来估算: 1.2878810545.6M kN m =⨯=⋅取95,35,120s p a mm a mm a mm ===01900951805(),1900351865(),s s h h a mm h h a mm =-=-==-=-= 19001201780()p p h h a mm =-=-=6220012210545.61018051805 1.019.1600c M x h h f b ⨯⨯=--=--α⨯⨯0614()0.350.351805632()mm h mm =<⨯=⨯=h 0——截面有效高度(预应力与非预应力筋的合力点距混凝土边缘的距离) M ——外荷载效应组合引起的弯矩设计值()62010545.6100.73733()132********/2()2p py MA mm x f h λ⨯==⨯=⨯--(其中:PPR :即预应力度,也可用λ表示)23733/13926.9,815.2,3892(mm )S p A φ==选配2 p p xz h 1780614/21473(mm)2=-=-= s s xz h 1865614/21558(mm)2=-=-=()6210545.610-3892132014731()6372()3001558s p py p y s A M A f z mm f z ⨯⨯⨯=-==⨯非预应力筋:6372/49113.114=,选配225,6874(mm )s A =总配筋率为:/687413203892/3002.22% 2.5%,6001805s py p yA f A f bh ++⨯ρ===<⨯满足要求。
第九章 框架梁内力组合
第9章 框架梁内力组合及截面设计9.1 一般规定因为该框架结构荷载对称、柱尺寸也相同,故本设计内力组合只考虑AB,BC 跨。
9.1.1 梁端负弯矩调幅当考虑框架梁塑性变形产生的内力重分布时,应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅(本设计梁端负弯矩调幅系数取0.85),水平荷载作用下的弯矩不能调幅。
对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并符合下列规定:9.1.1.1 现浇框架梁端负弯矩调幅系数β取0.8~0.9(本设计梁端负弯矩调幅系数取0.85)。
l lMM β= 0r r MM β=0l M β、0r M β:未调幅前梁左、右两端的弯矩。
9.1.1.2 框架梁端负弯矩调幅后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大,调幅后跨中弯矩可按下式计算:))(1(21000r l M M M M +--=β 式中: 0M --调幅前梁跨中弯矩标准值M --弯矩调幅后梁跨中弯矩标准值为简化计算,调幅跨中弯矩根据下式计算: 02.1M M =9.1.1.3应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合。
9.1.1.4 截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。
由于对梁在竖向荷载作用下产生的支座弯矩进行了调幅,因此其界限相对受压区高度应取0.35而不是b ξ。
取85.0=β对梁进行调幅,弯矩调幅计算过程见表1.9表9.1注:表中弯矩单位为KN ·m 。
9.1.2 控制截面框架梁的控制截面通常是梁端支座截面和跨中截面。
在竖向荷载作用下,支座截面可产生最大负弯矩和最大剪力;在水平荷载作用下,支座截面还会出现正弯矩,跨中截面一般产生最大正弯矩,有时可能出现负弯矩。
框架梁的控制截面最不利内力组合有以下几种:梁跨中截面:max M +及相应的V (正截面设计),有时需组合max M -;梁支座截面:max M -及相应的V (正截面设计),max V 及相应的M (斜截面设计), 有时需组合max M +。
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。