【正文】 2iD Vi2 K y biM2 Mi2u 10 735344 21395 44110 9 735344 21395 44110 8 735344 21395 44110 7 735344 21395 44110 6 735344 21395 44110 5 735344 21395 0. 17 7 44110 4 735344 21395 44110 3 735344 21395 44110 2 735344 21395 44110 表216風荷載作用下各層柱端彎矩及剪力計算 44110 ?ijD1iD 1iV ?K ?K 1 1345408 51365 62886 29 續(xù)表 216 層次 hi /m Vi /kN ?ijD /（ N/mm） E 軸邊柱 1iD 1iV ?K y Mi1b Mi1u 10 735344 26413 9 735344 26413 8 735344 26413 7 735344 26413 6 735344 26413 5 735344 26413 4 735344 26413 3 735344 26413 2 735344 26413 1 1345408 53925 30 （ a） 框架彎矩圖（ ） （ b） 梁端剪力及柱軸力圖 （ kN） 圖 27 橫向框架在水平風荷載作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力圖 31 豎向荷載作用下框架結構的內力計算 橫向框架內力計算 取 ⑤ 軸線橫向框架進行計算，計算單元寬度為 ，如下圖 28 所示。由于房間內布置有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示，計算單元范圍內的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點上。 圖 28 橫向框架計算單元 荷載計算 恒荷載計算 在圖 29 中， 1q 代表橫梁自重，為均布荷載形式。 對于第 10 層 1q =, 2q 和 39。q 分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖 所示的幾何關系可得： 2q =[12 （ ）2+ （ ） 3]=， 39。39。39。q =5/8=q=q1+q2=+= kN/m ??? 39。39。39。39。39。39。 qqq += 32 P P2 、 P P P5 分別 為由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的恒載。它包括梁自重、樓板自重、女兒墻等重力荷載。計算過程如下： 1P =+（ ） 2+2+217 = 2P =[25+2（ ） 17] + + （ ） 2= kN P3=+[ （ ） 2+ （ ） 2]= P4=[25+2（ ） 17]+（ ） 4= P5=+（ ） 2+= 集中力矩 MC=（ +） /2= mkN? MD=0 ME=（ ）/2= mkN? 圖 29 各層梁上作用的恒載 對于 2～ 9 層： q1包括梁自重和其上橫梁自重，為均布荷載 ，其它荷載計算方法同第 10 層，計算結果為： q=+= kN/m， 39。q = 5/8+=， P1=+= kN 33 2P =（ 25+2（ ） 17） ++（ ）2= kN P3=+[（ ） 2+（ ） 2]= kN P4=[25+2（ ） 17] +（ ） 4 = P5=+（ ） 2= kN 集中力矩 :MC=（ +） /2= mkN? ； MD=0 ME=（ ）/2= kN 活荷載計算 活荷載與雪荷載取活荷載計算 1．屋面框架梁線荷載標準值 qcd10 == kN/m qde10 ==2．樓面框架梁線荷載標準值 qcd == kN/m qde ==3．屋面框架節(jié)點集中荷載標準值 邊節(jié)點： 縱向框架梁傳來的活荷載 = kN 則 qc10= kN 中節(jié)點： 縱向框架梁傳來的活荷載 = （ 12+） 3/2= 則 qd10= 4．樓面框架節(jié)點集中荷載標準值 邊節(jié)點： 縱向框架梁傳來的活荷載 = kN 則 qc= 中節(jié)點： 縱向框架梁傳來的雪荷載 2= （ 12+） 3/2= 則 qd= 活荷載作用下內力計算 34 1．計算簡圖 圖 210 活荷載分布圖 2．荷載等效 1 ? 頂層邊跨 39。10adq = x （ +） = kN/m 頂層邊跨 39。10deq = 中間層邊跨 39。adq = （ +） = 中間層邊跨 39。deq =.8x5/8= kN/m 荷載等效后的計算簡圖如下： 圖 211 等效活荷載分布圖 活荷載作用在各層框架上的分布圖如圖 2 211 所示。 梁端固端彎矩的計算 1M 為恒載產(chǎn)生， 2M 為活載產(chǎn)生。 CD 跨：屋面 1M = 122ql + labp222 = 2/12+（ +） /（ ） = kN﹒ m 35 2M = 122ql + /12= kN﹒ m 其他層 1M =122ql+ labp 222 = /12+（ +） /（ ） =﹒ m 2M = 122ql = /12=﹒ m DE 跨：屋面 1M = 122ql + 84lp = /12+﹒ m 2M = 122ql = /12= kN﹒ m 其他層 1M = 122ql + 84lp = /12+﹒ m 2M = 122ql = /12= kN﹒ m 分層法進行力矩分配 分層法計算所得 的梁的彎矩即為其最后的彎矩，每一柱位于上、下兩層，所以柱的彎矩為上、下兩層計算彎矩相加。由于計算時假定柱的遠端為固定端，而實際上是彈性支撐。為減小誤差，除底層外，其他各層柱的線剛度折減 ，傳遞系數(shù)取為 1/3，底層為 1/2。由于結構對稱，取一半框架進行計算。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到。計算柱底軸力還需考慮柱自重。見表 2—17 和表 2—18。各層恒載及活載作用下的彎矩計算見 圖 21圖 21 圖 21圖 215。 36 圖 212 恒載作用下框架彎矩計算 37 圖 213 活荷載作用下的框架彎 矩計算圖 38 表 2—17（ A） 恒載作用下梁端剪力（ kN） 層次 荷載引起剪力 彎矩引起剪力 總剪力 CD 跨 DE 跨 CD 跨 DE 跨 CD 跨 DE 跨 CV DV DV EV DC VV ?? ED VV ?? CV DV DV EV 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 39 表 2—17（ B） 恒載作用下柱軸力（ kN） 層次 柱軸力 C 柱 D 柱 E 柱 頂N 底N 頂N 底N 頂N 底N 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 40 2—18 活載作用下梁端剪力及柱軸力（ kN） 層次 荷載引起剪力 總剪力 柱軸力 CD 跨 DE 跨 CD 跨、 DE 跨 C 柱 D 柱 E 柱 DC VV ? ED VV ? CV DV EV 頂N =底N 頂N =底N 頂N =底N 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 41 （ a） 恒載作用下的內力計算 圖 214 框架彎矩二次分配 42 （ b） 活載作用下的內力計算 圖 214 框架彎矩二次分配 43 （ a） 恒載作用下框架彎矩圖 （ b） 活載作用下框架彎矩圖 圖 215 荷載作用下框架彎矩圖 44 橫向框架內力組合 結構抗震等級 結構的抗震等級可根據(jù)結 構類型、地震烈度、房屋高度等因素確定，查表可知，本工程的框架為二級抗震等級。 框架梁內力組合 本工程考慮了四種內力組合，即 QKGK SS ?? ， QKGK ? ，? ? EKQKGK SSS ?? 及 WKQKGK SSS ??? ，各層梁的內力組合結果見表 2—22，表中 QKGK SS , 兩列的梁端彎矩 M 為經(jīng)過調幅后的彎矩 （ 調幅系數(shù)為 ） 。 以第一層 CD 跨梁考慮地震作用的組合為例，說明其計算過程，其余略。 左震： 1q == mkN/ 2q =（ +） = mkN/ lqlql MMV DCC 21 21)1(21 ??????? = ) ( ???????????? ﹤ 0 則 Mmax 發(fā)生在左支座 mkNMMM GEEK ????????? )( a x maxMRE? = mkN? 右震 : VA= ????????? ??????? （ 2+） =0 mmx ??? ???? 說明 Mmax 發(fā)生在 左 支座 Mmax=（ +） = mkN? mKNMRE ???? a x? DE 凈跨 ml n ??? 左震： lbV = 。 kNV rb ? 45 rbl??????????????邊邊bM 右震： lb ? 。 rb ?? kN / kN / rblb???????????邊邊 k N / Gbrblb??????? ?????? ??????????????? 邊邊 則： C ???? D ????左 ???C? DRE ???左? 其余層跨梁剪力計算過程同上，結果見表 220。 46 表 2—19 框架梁內力組合表 層次 截面位置 內力 GKS QKS WKS EKS GKS +QKS GKS +QKS RE? [ GKS( + )QKS + EKS ] GKS +QKS + WKS ? ??????????GBnrblbVBREVl