【文章內容簡介】 9781028095表612 風荷載作用下梁端彎矩﹑剪力及柱軸力層次邊 梁走道梁柱軸力MblMbrlVbMblMbrlVb邊柱N中柱N987654321橫向框架在水平風荷載作用下的彎矩圖及梁端剪力和軸力圖如圖64，圖65所示。圖64 風荷載作用下框架彎矩圖圖65 風荷載作用下梁端剪力及柱軸力圖第7章 豎向荷載作用下框架結構的內力計算 橫向框架內力計算 計算單元?、茌S線橫向框架進行計算，由于房間內布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如下圖中的陰影線所示，計算單元范圍內其余樓面則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架[9]，作用于各節(jié)點上。由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點上還有集中力矩。 圖71橫向框架計算單元 荷載計算1 恒載計算qq1180。代表橫梁自重，為均布荷載形式。對于第9層 q1=， q1180。=q2和q2180。分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載[3]，由圖72所示幾何關系可以得出 q2==180。==PP2分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等重力荷載，計算如下：圖72各層梁上作用的恒載P1=[(1/2)2+(+)/2]+ ++= kNP2=[(1/2)2+(+)/2+(+)/22] ++集中力矩 M1 = P1e1 =()/2= kNmM2 = P2e2 =()/2= kNm對6～8層，q1包括梁自重和其上橫墻自重，為均勻荷載。其它荷載計算方法同第9層，結果為 q1=+= kN/m q1180。= kN/m q2==180。== kN/m P1=(2)+++（2）+2= P2=(2+6)+++ （）= kN 集中力矩 M1 = P1e1 =()/2= kNmM2 = P2e2 = ()/2= kNm對2～5層 q1= kN/m q1180。= kN/m q2= kN/m q2180。= kN/mP1=(2)+++（2）+2= kNP2=(2+)+++（）=集中力矩 M1 = P1e1 =()/2= kNmM2 = P2e2 =()/2= kN.m對第1層 q1=+=180。= q2= kN/m q2180。= kN/m P1=(2)+++(2)+=P2=(+)+++()=集中力矩 M1 = P1e1 =()/2= kNmM2 = P2e2 =()/2= kNm活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：圖73各層梁上作用的活載對于第9層q2== kN/m q2180。== kN/m P1=(2)= kN P2=(2+)= kNM1 = P1e1 =()/2= kNmM2 = P2e2 =()/2= kNm 同理，在屋面雪荷載作用下 q2= kN/m q2180。= P1= kN M1 =mP2= kN M2 = kNm對6～8層 q2=2= kN/m q2180。=2= kN/m P1=(2)2= kN P2=(2+6)2= kN M1 = P1e1 =()/2= kNmM2 = P2e2 =()/2= kNm對2～5層 q2= kN/m q2180。= P1= kN P2= kN M1 = P1e1 =()/2= kNmM2 = P2e2 =()/2= kNm 對第1層 q2= kN/m q2180。= P1= P2= M1 = P1e1 =()/2=mM2 = P2e2 =()/2= kNm 將上述計算結果匯總，見表71和表72表71橫向框架恒載匯總表層次q1kN/mq1180。kN/mq2kN/mq2180。kN/mP1kNP2kN M1kNm M2kNm96～82～51表72 橫向框架活載匯總表層次q2，kN/mq2180。，kN/mP1，kNP2，kNM1，kNmM2，kNm96～82～51注：表中括號內數值對應于屋面雪荷載作用情況。梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算。由于結構和荷載均對稱，故計算時可用半框架。彎矩計算過程和彎矩圖如下所示。梁端剪力可根據梁上豎向荷載引起來的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加而得到。計算柱底軸力還需要考慮柱的自重，如表73和表74所示。圖74 恒載作用下橫向框架彎矩的二次分配 圖75活載作用下橫向框架彎矩的二次分配 圖76恒載作用下豎向荷載作用的框架彎矩圖 圖77活載作用下豎向荷載作用的框架彎矩圖表73 恒載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）層次荷載引起剪力BC跨 CD跨 彎矩引起剪力BC跨 CD跨 總剪力BC跨 CD跨 柱軸力BC跨 CD跨N頂 N底 N頂 N底92342887654321表74活載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）層次荷載引起剪力BC跨 CD跨 彎矩引起剪力BC跨 CD跨總 剪 力BC跨 DC跨 柱 軸 力B柱 C柱N頂=N底 N頂=N底987654321 橫向框架內力組合 結構抗震等級結構的抗震等級可根據結構類型、地震烈度、房屋高度等因素，由查表可知，本工程的框架為二級抗震等級。 框架梁內力組合本例考慮了四種內力組合[2]，(SGk+)+，+SQk， +(SQk+ SWk)+ 。此外，對于本工程，+，對結構設計不起控制作用，故不予考慮。各層梁的內力組合結果見表75，表中SGk 、SQk兩列中的梁端彎矩M為經過調幅后的彎矩（）。 表75 框架梁內力組合表層次截面位置內力→←→←一層BMV84．32CMVCMV跨間M________M________五層BMVCMVCMV跨間M________M________九層BMVCMVCMV跨間M________M________注：表中和分別為AB跨和BC跨的跨間最大正彎矩。M以下部受拉為正，V以向上為正。M單位為KN/m，N單位為KN下面以第一層BC跨梁考慮地震作用的組合為例，說明各內力的組合方法。對支座負彎矩按相應的組合情況進行計算，求跨間最大正彎矩時，可根據梁端彎矩組合及梁上荷載設計值，由平衡條件確定。由圖可得 VB=－(MB+MC)/l+1/2q1l+(1－a)q2l/2若VB－1/2(2q1+q2)al≤0，說明x≤al，其中x為最大正彎矩截面至B支座的距離，則x可由下式求解： VB－q1x－將求得的x值代入下式即可得跨間最大正彎矩 Mmax=MB+VBx－q1x2/2－q2x3/6al若VB－1/2(2q1+q2)al≥0，說明x≥al，則 x= (VB+q2al/2)/ (q1+q2) Mmax=MB+VBx－(q1+q2)x2/2+q2al(x－al/3)/2若VB≤0，則 Mmax=MB同理，可求得三角形分布荷載和均布荷載作用下的VB、x和Mmax的計算公式 VB=－(MB+MC)/l+1/2q1l+(1－a)q2l/4x由下式解得 q1x+ q2x2/l=VB Mmax=MB+VBx－q1x2/2－q2x3/3al 框架柱內力組合取每層柱頂和柱底兩個控制截面按相應的方法進行組合，組合結果及柱端彎矩設計值的調整見表76到表711。表76橫向框架柱A柱彎矩和軸力組合表層次截面位置內力NMM→←→←9柱頂MN柱底MN8柱頂MN柱底MN7柱頂MN柱底MN6柱頂M