计算书 4 内力Word下载.docx
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9.94×
62×
0.893-
(26.1+30.69)=37.35kN•m
MBC0=
2.42-
(7.52+7.52)=-5.94kN•m
4层MAB0=
18.48×
7.78×
(54.86+60.10)=60.69kN•m
(10.29+10.29)=-8.71kN•m
3层MAB0=
(27.02+29.62)=24.72kN•m
(5.57+5.57)=-3.99kN•m
2层MAB0=
(27.39+29.36)=24.67kN•m
(4.41+4.41)=-2.83kN•m
1层MAB0=
(24.09+27.33)=27.33kN•m
MBC0=
(5.55+5.55)=-3.97kN•m
4.1.4梁剪力、柱轴力计算
表4-1各梁剪力计算
梁别
层次
梁长
等效荷载
M左
M右
V左
V右
5
6.00
14.06
26.10
30.69
42.95
41.42
AB
4
25.70
54.86
60.10
77.97
76.23
3
12.06
27.02
29.62
36.61
35.75
2
27.39
29.36
36.51
35.85
1
24.09
27.33
36.72
35.64
2.40
2.20
7.52
2.64
BC
10.29
5.57
4.41
5.55
4.1.5恒荷载作用下的框架内力图
将各层分层法求得的弯矩图叠加,对不平衡节点进行再次分配,可得整个框架结构在恒荷载作用下的内力图,见图4-4和图4-5。
考虑梁端弯矩调幅,梁端弯矩按80%调整,跨中不调整。
调整过程见表4-2。
调整结束后需要校核。
将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值,以备内力组合使用,如图4-6所示。
表4-2梁端弯矩调幅计算
调幅后左M
梁端柱边左M
调幅后右M
梁端柱边右M
20.88
11.93
24.55
15.95
43.89
27.65
48.08
32.23
21.62
13.99
23.70
16.26
21.91
14.31
23.49
16.03
19.27
11.62
21.86
14.46
6.02
5.53
8.23
7.75
4.46
3.97
3.53
3.05
4.44
3.96
S
12.8
21.6
5.34
传递系数
0.372
0.000
0.628
0.544
0.322
0.134
下柱
上柱
BA
CB
-42.18
42.18
-1.06
-0.53
15.69
0.00
26.49
1/2-->
13.24
5层
-15.06
<
--1/2
-30.12
-17.85
-7.45
-1-->
7.45
5.60
9.46
4.73
-1.29
-2.57
-1.52
-0.64
0.64
0.48
0.81
0.40
-0.11
-0.22
-0.13
-0.05
0.05
0.04
0.07
21.82
-21.82
27.68
-19.50
-9.20
7.61
0.271
0.458
0.411
0.244
0.102
-77.1
77.1
20.91
35.28
17.64
4层
-19.47
-38.95
-23.08
-9.63
9.63
5.28
8.91
-0.92
-1.83
-1.09
-0.45
0.45
0.25
0.42
0.21
-0.09
-0.02
0.02
26.45
-52.90
58.55
-24.22
-11.16
9.57
图4-2各层弯矩分配法计算过程
-36.18
36.18
9.81
16.56
8.28
3层
-9.14
-18.28
-10.83
-4.52
4.52
2.48
4.18
2.09
-0.43
-0.86
-0.51
-0.21
0.12
0.20
0.10
-0.04
-0.01
0.01
12.41
-24.82
27.47
-11.36
-5.80
4.21
2层
图4-2各层弯矩分配法计算过程(续1)
8.64
0.201
0.297
0.502
0.446
0.179
0.265
0.110
7.26
10.76
18.16
9.08
1层
-10.10
-20.21
-8.08
-11.97
-5.00
5.00
2.03
3.00
5.07
2.54
-0.57
-1.13
-0.67
-0.28
0.28
0.11
0.17
0.14
-0.06
-0.03
9.41
13.94
-23.35
26.54
-8.56
-12.68
-6.35
4.76
图4-2各层弯矩分配法计算过程(续2)
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)5层;
(b)4层;
(c)2~3层;
(d)1层
图4-3分层法弯矩计算结果
图4-4恒荷载作用下的框架弯矩图
图4-5恒荷载作用下的框架剪力、轴力图
图4-6框架梁在恒荷载作用下经调幅计算并算至柱边截面的弯矩
4.2楼面活荷载作用下的内力计算
楼面活荷载计算依然采用分层法计算,求得内力图见图4-7和图4-8。
调幅后弯矩图见图4-9。
图4-7活荷载作用下的框架弯矩图
图4-8活荷载作用下的框架剪力、轴力图
图4-9框架梁在活荷载作用下经调幅计算并算至柱边截面的弯矩
4.3风荷载作用下的内力计算
4.3.1柱剪力计算
内力计算采用D值法,各柱剪力计算过程如下。
表4-3风荷载作用下剪力计算
层次j
层间剪力Vj
边柱
中柱
K
Djk
(KN/m)
Vjk
9.90
1.69
17170
2.00
2.52
0.557
20923
2.95
21.35
4.32
0.557
6.35
31.92
1.69
6.40
9.58
42.97
8.70
12.79
55.17
2.5
0.667
7654
12.05
3.74
0.739
8487
15.17
4.3.2反弯点计算
上下梁刚度对计算无影响,故y1=0。
3~5层层高对计算无影响,故y2=y3=0。
查附表,得1层各柱y2=0,2层各柱y3=0,即各层各柱y=y0,风荷载接近均布荷载,故y0可查表得到。
因此计算各柱柱底至反弯点高度y0h如下:
5层边柱:
0.39×
3.2=1.25m中柱:
0.43×
3.2=1.37m
4层边柱:
0.44×
3.2=1.41m中柱:
0.45×
3.2=1.44m
3层边柱:
0.50×
3.2=1.60m中柱:
3.2=1.60m
2层边柱:
1层边柱:
0.55×
4.75=2.61m中柱:
4.75=2.61m
4.3.3内力计算
风荷载内力弯矩计算过程见表4-4。
风荷载作用下的框架结构弯矩如图4-9所示,剪力通过弯矩计算得到,框架轴力图和剪力图如图4-10所示。
表4-4风荷载作用下弯矩计算
边柱M
中柱M
下端
上端
2.24
4.16
3.78
5.66
5.53
8.29
9.42
10.9
10.24
15.20
13.92
20.46
28.44
17.35
31.71
25.94
图4-10风荷载作用下框架弯矩图(kN•m)
图4-11风荷载作用下框架剪力、轴力图(kN)
4.3.4风荷载作用下考虑
效应时的框架内力调整
风荷载作用下考虑
效应时框架内力的调整系数计算如下,在框架结构刚度折减的计算过程中,梁的线刚度折减系数取0.4,柱的线刚度折减系数取0.6。
表4-5考虑
效应框架结构刚度折减计算
柱号
折减后的线刚度
2~5层
i2=i4=2.16
ic=1.2
1.8
0.47
8100
118080
i1=i3=2.16
i2=i4=1.07
2.69
0.57
10350
i2=2.16
ic=0.81
2.67
0.68
3042
72903
i1=2.16
i2=1.07
5.99
0.81
4632
下表中,2~5层柱自重为12.79×
4=51.16kN,1层柱自重15.83×
4=15.83kN。
表4-6考虑
效应框架梁柱内力增大系数计算
柱轴力标准值(kN)
柱的
梁的
恒荷载
活荷载
1068
232
1351.6
1.012
1.012
2545
444
4391.76
1.039
1.025
3820
654
8916.92
1.082
1.114
5138
864
14970.08
1.145
6376
1076
22437
1.445
1.295
调整后的弯矩图见图4-12。
图4-12调整后风荷载作用下的弯矩图(kN•m)
4.3.5风荷载作用下侧向位移验算
表4-7风荷载作用下侧向位移验算
层间剪力Vi(kN)
柱刚度D(kN/m)
层间刚度
(kN/m)
层间位移
(mm)
顶点位移(mm)
层高
层间位移角
9.9
32036
768864
0.24
3.2
1/248522
21.35
0.03
0.23
1/115240
31.92
1/77079
42.97
0.06
0.16
1/57258
54.44
21582
517968
4.75
1/45194
层间角位移均小于[1/550]。
设计符合要求
4.4地震力作用下的内力计算
4.4.1柱剪力计算
表4-8地震作用下剪力计算
层间作用力Vj
(N/mm)
650.58
24.44
29.78
366.42
38.20
46.55
284.71
48.89
59.58
203
56.52
68.87
122.71
64.35
71.27
4.4.2反弯点计算
查附表,得1层各柱y2=0,2层各柱y3=0,即各层各柱y=y0,y0可查表得到。
4.4.3内力计算
表4-9地震作用下弯矩计算
30.55
47.65
40.80
54.49
53.86
68.38
67.03
81.93
78.23
95.33
90.43
110.20
167.94
137.70
186.02
152.52
梁端弯矩根据节点平衡按梁的线刚度分配计算。
地震作用下框架弯矩图和剪力、轴力图见图4-1和图4-1。
图4-13地震作用下框架弯矩图
图4-14地震作用下框架剪力、轴力图
4.4.4地震荷载作用下考虑
地震作用下考虑
效应时框架内力的调整系数计算过程同4.3.4。
调整后的弯矩图见图4-15。
图4-15调整后地震作用下的弯矩图(kN•m)
4.4.5地震作用下侧向位移验算
表4-10地震作用下侧向位移验