(6)梁端柱边剪力、弯矩计算
为内力组合作准备,需将梁端剪力、弯矩换算至梁端柱边剪力、弯矩。取柱轴心至柱边这段梁为隔离体,由平衡条件可求得梁端柱边的剪力值,对AB跨梁,取下图2-13所示隔离体。
图2-13 梁端柱边剪力计算隔离体
由竖向力平衡及几何关系,可得:
VV'AB?VAB?0.30q1?0.023q2 ?VBA?0.30q1?0.023q2
'CB'BAVBC??V'?VBC?0.30q1?0.043q2
求出梁端柱边剪力后,可得出梁端柱边弯矩,按下式计算:
MM'AB?M?MAB?0.30V?0.30V''AB
BA'BABA
M'BC?MBC?0.30V'BC计算结果如表2-13所示。 (7)弯矩调幅
为了避免框架梁支座负弯矩钢筋过分拥挤,便于施工,以及有利于抗震设计时,形成延性较好的梁铰破坏机构,在竖向荷载作用下,须考虑框架梁端塑性变形内力重分布,对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅。对现浇框架结构,调幅系数β可取0.8~0.9,本设计取β=0.85。梁支座负弯矩调幅后,跨中弯矩应按调幅后的支座弯矩及相应荷载用平衡条件求得。
调幅后的梁端柱边弯矩及跨中弯矩值见表2-14所示。
表2-13 梁端柱边剪力、弯矩表
梁端柱边剪力 层次 VAB'梁端柱边弯矩 BC跨 AB跨 M'ABAB跨 VBA'BC跨 '6 5 4 3 2 1 69.48 88.57 88.53 88.53 88.54 91.80 -74.78 -98.91 -98.93 -98.95 -98.94 -103.24 6.90 5.79 5.79 5.79 5.79 5.79 VBC' -6.90 -5.79 -5.79 -5.79 -5.79 -5.79 VCB' -64.93 -87.60 -86.16 -86.17 -86.06 -83.31 66.91 87.27 85.93 86.04 86.06 84.31 MBA -5.44 -3.05 -3.29 -3.27 -3.31 -4.49 MBC' 5.44 3.05 3.29 3.27 3.31 4.49 MCB'
表2-14 调幅后梁端柱边弯矩、跨中弯矩值 AB跨 层数 6 5 4 3 2 1 MBC跨 77.53 87.82 88.99 88.95 88.93 89.94 M中' -55.19 -74.46 -73.24 -73.24 -73.26 -70.81 ''AB 56.87 74.18 73.04 73.13 73.15 71.66 MBA'' -4.62 -2.59 -2.80 -2.78 -2.81 -3.82 MBC'' 4.62 2.59 2.80 2.78 2.81 3.82 MCB'' 1.17 -0.29 -0.09 -0.11 -0.07 0.93 M中'2.5.2 活载作用下内力计算
计算活荷载作用下框架内力时,按理应考虑活荷载的不利布置,但这样将使计算量增大,故手算时一般采用简化方法。对于一般民用建筑中楼面活荷载,当活荷载与恒荷载之比不大于1时,可按活荷载满布计算。本设计采用满布计算,在进行内力组合时,梁柱端弯矩不考虑活荷载不利布置的影响,而将组合后的框架梁跨中截面正弯矩乘以1.15的扩大系数,以考虑活荷载不利布置的影响。
满布活荷载计算方法同恒载内力计算方法相同,采用弯矩分配法,计算过程如图2-14所示。求得梁端弯矩后,可相应求出梁端剪力、柱轴力,如表2-15、2-16所示。活荷载作用下内力图如图2-15、2-16所示。
为内力组合做准备,将梁端剪力、弯矩换算至梁端柱边剪力、弯矩,如表2-17所示。同恒载一样,须对梁端弯矩进行调幅,调幅后梁端、跨中弯矩见表2-18。
2.5.3 风荷载作用下内力计算
(1)反弯点高度计算
上柱 0.000 (1.34) 0.00 0.393 (5.35) 9.48 1.94 -1.77 9.65 0.393 (5.35) 9.48 4.74 -2.87 11.35 0.393 (5.35) 9.48 4.74 -2.94 11.28 0.407 (5.35) 9.81 4.74 -3.05 11.50 0.409 (5.35) 9.86 4.48 -0.91 13.43 A 下柱 0.647 3.88 4.74 -2.50 6.12 0.393 9.48 4.74 -1.77 12.45 0.393 9.48 4.74 -2.87 11.35 0.393 9.48 4.91 -2.94 11.45 0.371 8.95 4.93 -2.78 11.10 0.347 8.37 -0.77 7.60 3.80 右梁 0.353 -7.34 2.12 -0.87 -1.37 -7.46 0.214 -29.46 5.15 -2.18 -0.96 -27.45 0.214 -29.46 5.15 -2.18 -1.56 -28.05 0.214 -29.46 5.15 -2.18 -1.59 -28.08 0.222 -29.46 5.35 -2.18 -1.66 -27.95 0.244 -29.46 5.88 -2.25 -0.55 -26.38 左梁 0.332 7.34 -1.74 1.06 0.97 7.63 0.207 29.46 -4.35 2.58 0.61 28.30 0.207 29.46 -4.35 2.58 1.11 28.80 0.207 29.46 -4.35 2.58 1.14 28.83 0.214 29.46 -4.50 2.58 1.18 28.72 0.234 29.46 -4.92 2.94 0.19 27.67 上柱 0.000 (-1.87) 0.00 0.378 (-7.48) -7.94 -1.59 1.13 -8.40 0.378 (-7.48) -7.94 -3.97 2.03 -9.88 0.378 (-7.48) -7.94 -3.97 2.08 -9.83 0.391 (-7.48) -8.21 -3.97 2.15 -10.03 0.391 (-7.48) -8.21 -3.75 0.32 -11.64 B 下柱 0.608 -3.18 -3.97 1.77 -5.38 0.378 -7.94 -3.97 1.13 -10.78 0.378 -7.94 -3.97 2.03 -9.88 0.378 -7.94 -4.11 2.08 -9.97 0.357 -7.50 -4.11 1.96 -9.65 0.333 -7.00 0.27 -6.73 -3.37 右梁 0.060 -0.24 -0.31 0.17 -0.38 0.037 -0.97 -0.78 0.11 -1.64 0.037 -0.97 -0.78 0.19 -1.56 0.037 -0.97 -0.78 0.20 -1.55 0.038 -0.97 -0.80 0.21 -1.56 0.042 -0.97 -0.88 0.03 -1.82 6 5 4 3 2 1 0
图2-14 活载作用下内力计算分析
表2-15 活载作用下梁端剪力计算表(KN)
层次 荷载引起剪力 AB跨 BC跨 VAB?VBAVBC?VCB弯矩引起剪力 AB跨 BC跨 ??V?VCB BA -0.024 -0.018 -0.104 -0.104 -0.107 -0.179 0 0 0 0 0 0 VABVBC总剪力 AB跨 V BA -5.143 -20.593 -20.579 -20.579 -20.582 -20.654 BC跨 VBCV AB 5.095 20.357 20.371 20.371 20.368 20.296 VCB 6 5 4 3 2 1 5.119 20.475 20.475 20.475 20.475 20.475 0.551 2.205 2.205 2.205 2.205 2.205 0.551 2.205 2.205 2.205 2.205 2.205 -0.551 -2.205 -2.205 -2.205 -2.205 -2.205 表2-16 活荷载作用下柱轴力计算表(KN)
层纵梁竖向力 A 柱 每层柱自竖向重 力 顶6 5.10 8.92 25.52 14.02 部 B 柱 轴力Na 14.02 -5.14 0.55 12.47 25.52 18.16 Vba Vbc 纵梁竖向力 柱自重 每层竖向力 顶部 轴力Nb 18.16 数 Vab 底14.02 部 顶70.07 70.07 底18.16 部 顶90.82 90.82 部 5 20.36 35.69 25.52 56.05 底部 部 -20.59 2.21 49.86 25.52 72.66 底部 4 20.37 35.69 25.52 56.06 顶126.13 部 底126.13 部 顶182.19 部 底部 顶182.19 238.25 -20.58 2.21 49.86 25.52 72.65 顶163.47 部 底163.47 部 顶236.12 部 底部 顶236.12 308.77 3 20.37 35.69 25.52 56.06 -20.58 2.21 49.86 25.52 72.65 2 20.37 35.69 28.47 56.06 部 底238.25 部 顶部 底部 294.24 -20.58 2.21 49.86 28.47 72.65 部 底308.77 部 顶部 底部 381.49 381.49 1 20.30 35.69 34.85 55.99 -20.65 2.21 49.86 34.85 72.72 294.24
弯矩图(单位:kN·m) 剪力图(单位:kN)
图2-15 活载作用下弯矩、柱剪力图 表2-17 梁端柱边剪力、弯矩表
梁端柱边剪力 层次 6 5 4 3 2 1 AB跨 VAB'梁端柱边弯矩 BC跨 AB跨 M'ABBC跨 ' 5.06 20.181 20.191 20.191 20.191 20.121 -5.10 -20.411 -20.401 -20.401 -20.401 -20.471 VBA' 0.505 2.03 2.03 2.03 2.03 2.03 VBC' -0.505 -2.03 -2.03 -2.03 -2.03 -2.03 VCB' -5.94 -23.41 -21.99 -22.02 -21.89 -20.34 6.10 22.18 22.68 22.71 22.60 21.53 MBA -0.23 -1.03 -0.95 -0.94 -0.95 -1.21 MBC' -0.23 -1.03 -0.95 -0.94 -0.95 -1.21 MCB'先求基本参数:
?1?i1?i2i3?i4?1,底层不考虑。
3.64.25?2?h本,底层
h上?2??0.85,二层:
?2?3.33.6=0.92,三至五层
?2?1顶层不
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