内力组合计算书.docx
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内力组合计算书
5.4内力组合
《抗震规范》第5.4条规定如下。
5.4截面抗震验算
5.4.1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:
(5.4.1)
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1.2,当重力荷载效应对构件承载能力有利时,不应大于1.0;
γEh、γEv——分别为水平、竖向地震作用分项系数,应按表5.4.1采用;
γw——风荷载分项系数,应采用1.4;
sGE——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;
sEhk——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;
sEvk——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;
swk——风荷载标准值的效应;
ψw——风荷载组合值系数,一般结构取0.0,风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2。
注:
本规范一般略去表示水平方向的下标。
表5.4.1地震作用分项系数
地震作用
γEh
γEv
仅计算水平地震作用
1.3
0.0
仅计算竖向地震作用
0.0
1.3
同时计算水平与竖向地震作用
1.3
0.5
5.4.2结构构件的截面抗震验算,应采用下列设计表达式:
式中:
γRE——承载力抗震调整系数,除另有规定外,应按表5.4.2采用;
R——结构构件承载力设计值。
表5.4.2承载力抗震调整系数
材料
结构构件
受力状态
γRE
钢
柱,梁
0.75
支撑
0.80
节点板件,连接螺栓
0.85
连接焊缝
0.90
砌体
两端均有构造柱、
芯柱的抗震墙
受剪
0.90
其他抗震墙
受剪
1.00
混凝土
梁
受弯
0.75
轴压比小于0.15的柱
偏压
0.75
轴压比不小于0.15的柱
偏压
0.80
抗震墙
偏压
0.80
各类构件
受剪、偏拉
0.85
5.4.3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1.0。
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
承载力抗震调整系数γRE
正截面
斜截面
梁
0.75
0.85
柱子
轴压比<0.15
0.75
0.85
轴压比≥0.15
0.80
节点
—
0.85
结构安全等级设为二级,故结构重要性系数为
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:
活荷载控制下:
有地震作用参加的:
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1.0,0.85,0.85,0.7,0.7。
偏安全,不考虑因楼面活载布置面积对梁设计内力的折减。
梁柱截面标号示意见图5.22。
图5.22梁截面标号示意图
表5.5梁截面内力组合一
层次
截面
内力
/单位
恒
活
重力
地震
1.2SGK
1.35SGK
1.2SGE
1.2SGE
比较项
设计值
荷载
SGK
荷载
SQK
荷载
SGE
作用
±SEK
+1.4SQK
①
+0.98SQK
+1.3SEK
③
-1.3SEK
④
②
γ0①
γ0②
γRE③
γRE④
-
+
4
1
M/kN·m
-37.1
-11.50
-48.6
43.65
-60.62
-61.36
-1.58
-115.07
-60.62
-61.36
-1.18
-86.30
86.30
V/kN
85.28
26.19
111.47
-8.93
139.00
140.79
122.16
145.37
139.00
140.79
91.62
109.03
140.79
2
M/kN·m
126.56
34.48
161.04
33.43
200.14
204.65
236.71
149.79
200.14
204.65
177.53
112.34
204.65
3
M/kN·m
-73.43
-22.81
-96.24
-23.32
-120.05
-121.48
-145.8
-85.17
-120.05
-121.48
-109.35
-63.88
121.48
V/kN
-96.64
-29.73
-126.37
-8.93
-157.59
-159.60
-163.25
-140.04
-157.59
-159.60
-122.44
-105.03
159.60
4
M/kN·m
-44.74
-13.62
-58.36
19.43
-72.76
-73.75
-44.77
-95.29
-72.76
-73.75
-33.58
-71.47
73.75
V/kN
13.15
3.6
16.75
-20.45
20.82
21.28
-6.46
46.69
20.82
21.28
-4.86
35.01
35.01
5
M/kN·m
-36.85
-14.87
-51.72
0.00
-65.04
-64.32
-62.06
-62.06
-65.04
-64.32
-46.55
-46.55
65.04
3
1
M/kN·m
-65.59
-20.99
-86.58
351.43
-108.09
-109.11
352.96
-560.76
-108.09
-109.11
264.72
-420.57
420.57
V/kN
100.61
33.44
134.05
-30.11
167.55
168.59
121.78
200.00
167.55
168.59
91.29
150.00
168.59
2
M/kN·m
130.56
37.58
168.14
198.45
209.28
213.08
459.75
-56.22
209.28
213.08
344.81
-42.16
344.81
3
M/kN·m
-92.44
-30.75
-123.19
-274.94
-153.98
-154.93
-505.25
209.59
-153.98
-154.93
-378.94
157.20
378.94
V/kN
-109
-36.49
-145.49
-30.11
-181.89
-182.91
-213.73
-135.4
-181.89
-182.91
-160.30
-101.58
182.91
5
4
M/kN·m
-40.13
-13.66
-53.79
55.11
-67.28
-67.56
7.1
-136.19
-67.28
-67.56
5.32
-102.14
102.14
V/kN
15.19
6.30
21.49
-58.01
27.05
26.68
-49.63
101.20
27.05
26.68
-37.22
75.90
75.90
5
M/kN·m
-30.01
-13.30
-43.31
0.00
-54.63
-53.55
-51.97
-51.97
-54.63
-53.55
-38.98
-38.98
54.63
2
1
M/kN·m
-64.86
-20.94
-85.80
196.25
-107.15
-108.08
152.17
-358.09
-107.15
-108.08
114.12
-268.56
268.56
V/kN
100.52
33.42
133.94
-41.17
167.41
168.45
107.21
214.25
167.41
168.45
80.41
160.69
168.45
2
M/kN·m
131.04
37.59
168.63
112.52
209.87
213.74
348.63
56.08
209.87
213.74
261.47
42.06
261.47
3
M/kN·m
-92.26
-30.78
-123.04
-154.39
-153.80
-154.72
-348.31
53.06
-153.80
-154.72
-261.27
39.79
261.27
V/kN
-109.08
-36.50
-145.58
-41.17
-182
-183.03
-228.22
-121.18
-182
-183.03
-171.16
-90.88
183.03
4
M/kN·m
-40.3
-13.65
-53.59
93.41
-67.47
-67.78
57.13
-185.74
-67.47
-67.78
42.84
-139.31
139.31
V/kN
15.19
6.30
21.49
-98.33
27.05
26.68
-102.04
153.62
27.05
26.68
-76.53
115.21
115.21
5
M/kN·m
-31.18
-23.38
-54.56
0.00
-70.15
-65.01
-65.47
-65.47
-70.15
-65.01
-49.10
-49.10
70.15
层次
截面
内力
恒
活
重力
地震
1.2SGK
1.35SGK
1.2SGK
1.2SGK
比较项
设计值
荷载
荷载
荷载
作用
+1.4SQK
+0.98SQK
+1.3SQK
-1.3SQK
/单位
SGK
SQK
SGE
±SEK
①
②
③
④
γ0①
γ0②
γRE③
γRE④
-
+
1
1
M/kN·m
-55.95
-17.93
-73.52
258.44
-92.24
-93.10
247.75
-424.2
-92.24
-93.10
185.81
-318.15
318.15
V/kN
99.69
33.14
132.83
-57.26
166.02
167.32
84.96
233.83
166.02
167.32
63.72
175.38
175.38
2
M/kN·m
137.30
40.23
177.53
145.51
221.08
224.78
402.2
23.87
221.08
224.78
301.65
17.90
301.65
3
M/kN·m
-88.66
-29.58
-118.24
-201.98
-147.80
-148.68
-404.46
120.69
-147.80
-148.68
-303.35
90.51
303.35
V/kN
-109.91
-36.78
-146.69
-57.26
-183.38
-184.42
-250.47
-101.59
-183.38
-184.42
-187.85
-76.19
187.85
4
M/kN·m
-43.22
-14.63
-57.85
128.74
-72.35
-72.68
97.94
-236.78
-72.35
-72.68
73.46
-177.59
177.59
V/kN
15.19
6.3
21.49
-135.52
-27.05
26.68
-150.39
201.96
-27.05
26.68
-112.79
151.47
151.47
5
M/kN·m
-34.10
-14.51
-48.61
0.00
-61.23
-60.25
-58.33
-58.33
-61.23
-60.25
-43.75
-43.75
61.23
表5.6柱截面内力组合一
柱号
截面
内力
恒荷载
活荷载
重力荷载
地震作用
1.2SGK
1.35SGK
1.2SGE
1.2SGE
比较项
+1.4SQK
+0.98SQK
+1.3SEK
-1.3SEK
/单位
SGK
SQK
SGE
±SEK
①
②
③
④
γ0①
γ0②
γRE③
γRE④
A
1
M/kN·m
12.85
4.12
16.97
-204.74
21.19
21.39
-245.80
286.53
21.19
21.39
-196.64
229.22
N/kN
690.52
273.61
964.13
-137.47
1211.68
1200.34
978.25
1335.67
1211.68
1200.34
782.60
1068.53
V/kN
7.71
2.47
10.18
-74.45
12.71
12.83
-84.57
109.00
12.71
12.83
-67.66
87.20
2
M/kN·m
25.70
8.24
33.94
-167.51
42.38
42.77
-177.04
258.49
42.38
42.77
-141.63
206.79
3
M/kN·m
44.24
14.18
58.42
-121.33
72.94
73.62
-87.63
227.83
72.94
73.62
-70.10
182.27
N/kN
551.83
201.47
753.3
-80.21
944.25
942.41
799.69
1008.23
944.25
942.41
639.75
806.59
V/kN
22.25
7.18
29.43
-62.22
36.75
37.07
-45.57
116.20
36.75
37.07
-36.46
92.96
4
M/kN·m
42.54
13.82
56.36
-121.33
70.40
70.97
-90.10
225.36
70.40
70.97
-72.08
180.29
5
M/kN·m
41.96
13
54.96
-85.52
68.55
69.39
-45.22
177.13
68.55
69.39
-36.18
141.70
N/kN
412.31
129.05
541.36
-39.04
675.44
683.09
598.88
700.38
675.44
683.09
479.10
560.31
V/kN
21.67
6.84
28.51
-45.79
35.58
35.96
-25.32
93.74
35.58
35.96
-20.25
74.99
6
M/kN·m
42.54
13.68
56.22
--93.06
70.20
70.84
188.44
-53.51
70.20
70.84
150.75
-42.81
7
M/kN·m
41.70
13.26
54.96
-33.22
68.60
69.29
22.77
109.14
68.60
69.29
18.21
87.31
N/kN
236.26
56.61
292.87
-8.93
362.77
374.43
339.84
363.05
362.77
374.43
271.87
290.44
V/kN
22.58
7.09
29.67
-20.28
37.02
37.43
9.24
61.97
37.02
37.43
7.39
49.57
8
M/kN·m
46.38
14.38
60.76
-45.87
75.79
76.71
13.28
132.54
75.79
76.71
10.62
106.03
表5.6柱截面内力组合二
柱号
截面
内力
恒荷载
活荷载
重力荷载
地震作用
1.2SGK
1.35SGK
1.2SGE
1.2SGE
比较项
+1.4SQK
+0.98SQK
+1.3SEK
-1.3SEK
/单位
SGK
SQK
SGE
±SEK
①
②
③
④
γ0①
γ0②
γRE③
γRE④
B
1
M/kN·m
11.15
3.67
14.82
234.85
18.52
18.65
323.09
-287.52
18.52
18.65
258.47
-230.02
N/kN
827.96
365.28
1193.24
-175.38
1504.94
1475.72
1203.89
1659.88
1504.94
1475.72
963.12
1327.91
V/kN
6.69
2.2
8.89
85.4
11.11
11.19
121.69
-100.35
11.11
11.19
97.35
-80.28
2
M/kN·m
22.29
7.33
29.62
192.15
37.01
37.27
285.34
-214.25
37.01
37.27
228.27
-171.40
3
M/kN·m
34.51
11.37
45.88
139.72
57.33
57.73
236.69
-126.58
57.33
57.73
189.35
-101.26
N/kN
646.76
266.82
913.58
-97.12
1149.66
1134.61
970.04
1222.55
1149.66
1134.61
776.03
978.04
V/kN
17.23
5.67
22.9
71.65
28.61
28.82
120.63
-65.67
28.61
28.82
96.50
-52.53
4
M/kN·m
32.68
10.76
43.44
139.72
54.28
54.66
233.76
-129.51
54.28
54.66
187.01
-103.61
5
M/kN·m
32.36
10.65
43.01
101.09
53.74
54.12
183.03
-79.81
53.74
54.12
146.42
-63.84
N/kN
467.11
168.64
635.75
-39.96
796.63
795.87
710.95
814.85
796.63
795.87
568.76
651.88
V/kN
16.57
5.46
22.03
51.84
27.53
27.72
93.83
-40.96
27.53
27.72
75.06
-32.76
6
M/kN·m
32.28
10.66
42.94
101.09
53.66
54.02
182.95
-79.89
53.66
54.02
146.36
-63.91
7
M/kN·m
33.12
10.7
43.82
40.98
54.72
55.20
105.86
-0.69
54.72
55.20
84.69
-0.55
N/kN
251.54
70.47
322.01
-12.06
400.51
408.64
370.73
402.09
400.51
408.64
296.59
321.67
V/kN
17.68
5.59
23.27
23.35
29.04
29.35
58.28
-2.43
29.04
29.35
46.62
-1.94
8
M/kN·m
35.85
11.12
46.97
50.09
58.59
59.30
121.48
-8.75
58.59
59.30
97.18
-7.00
5.5梁柱设计内力调整
5.5.1按“强剪弱弯”的原则调整梁的截面剪力
首先根据GB50011-2010第6.2.4条的规定,按照“强剪弱弯”的原则,计算三级抗震等级梁端组合剪力设计值,公式如下
式中:
Vb——梁端截面组合的剪力设计值
ln——梁的净跨
VGb——梁在重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值
Mbl,Mbr——分别为梁左右段反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值,以及框架梁端弯矩均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩应取0
ηvb——梁端剪力增大系数,一级为1.3,二级为1.2,三级为1.1.
梁在重力荷载代表值作用下剪力设计值,分项系数取1.2
其中
为在重力荷载作用下按简支梁计算剪力时的等效均布荷载标准值。
注意顶层是恒载和雪荷载,非顶层是恒载和活载。