5.4.6 跨中弯矩计算
恒载作用下梁的跨中弯矩,按实际荷载利用两端带弯矩的简支求得。 以下结果为弯矩调幅后的结果。
对于5层:MAB中 =M0-(M左+ M右)×0.8/2=96.16KN·m MBC中=M0-(M左+ M右)×0.8/2=-26.51KN·m 对于4层:MBD中 =52.54KN·m ME =-7.48KN·m
对于3层:MBD中 =53.88KN·m ME =-7.98KN·m
对于2层:MBD中=65.88KN·m ME=-7.98KN·m
对于1层:MBD中 =55.19KN·m ME =-8.53KN·m
对梁弯矩进行调幅,调幅系数为β,取0.8。 调幅后:梁端弯矩M’1 =βM1 M’2=βM2 跨中弯矩:M’中=M中-(M’1 + M’2)/2
注:这里弯矩带正负号,梁上边受拉为负,下边受拉为正。 活荷载作用下的梁跨中弯矩,利用两端带弯矩的简支求得。 对于5层:MAB中 =M0-(M左+ M右)×0.8/2=24.27KN·m MBC中=M0-(M左+ M右)×0.8/2=-5.27KN·m 对于4层:MBD中 =21.52KN·m ME =-2.91KN·m
对于3层:MBD中 =21.66KN·m ME =-2.96KN·m
对于2层:MBD中=21.66KN·m ME=-2.96KN·m
对于1层:MBD中 =22.19KN·m ME =-3.18KN·m
又考虑荷载最不利位置,将跨中弯矩乘以1.1,计算结果如下: 对于5层:MAB中 = 24.27×1.1=26.70KN·m MBC中= -5.27×1.1=-5.80KN·m
对于4层:MBD中 =21.52×1.1=23.68KN·m ME =-2.91×1.1=-3.20KN·m
对于3层:MBD中 =21.66×1.1=23.82KN·m
26
ME =-2.96×1.1=-3.26KN·m
对于2层:MBD中=21.66×1.1=23.82KN·m ME=-2.96×1.1=-3.26KN·m
对于1层:MBD中 =22.19×1.1=24.41KN·m ME =-3.18×1.1=-3.50KN·m
5.4.7 梁端剪力和柱轴力的计算
恒载作用下:
表5-3 恒载作用下梁端剪力及柱轴力(KN)
荷载引起的剪力 弯矩引起的剪力 层AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 次
VA=VB VB=VC VA=-VB VB=VC 5 4 3 2 1
78.372 49.43 49.43 49.43 49.43
24.06 15.87 15.87 15.87 15.87
-5.04 -1.61 -1.95 -1.95 -2.23
0 0 0 0 0
VA 73.33 47.82 47.48 47.48
总剪力 AB跨
VB 83.41 51.04 51.38 51.38
BC跨 VB=VC 24.06 15.87 15.87 15.87 15.87
Nu 99.20 185.94 272.34 358.74
A柱
Nb 112.00 198.74 285.14 371.54
Nu 128.26 234.09 340.26 446.43 柱轴力
B柱
Nb 141.06 246.89 353.06 459.23
47.20 51.66 444.86 457.66 552.88 565.68
表5-4 活载作用下梁端剪力及柱轴力(KN)
层次 5 4 3 2 1
荷载引起的剪力 弯矩引起的剪力 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 VA=VB VB=VC VA=-VB VB=VC 19.87 19.87 19.87 19.87 19.87
5.63 7.04 7.04 7.04 7.04
-1.18 -0.77 -0.81 -0.81 -0.92
0 0 0 0 0
总剪力 AB跨 BC跨 VA
VB
VB=VC 5.63 7.04 7.04 7.04 7.04
Nu 27.93 69.07
18.69 21.05 19.10 20.64 19.06 20.68 19.06 20.68 18.95 20.79
柱轴力
A柱
Nb 40.73 81.87
Nu 40.42 95.77
B柱
Nb 53.22 108.57
110.17 122.97 151.16 163.96 151.27 164.07 206.55 219.35 192.26 205.06 262.05 274.85
27
5.2 重力荷载代表值计算及荷载汇总
5.2.1 第一层重力荷载代表值计算及荷载汇总
梁、柱:
表5-5 梁重力统计
类别 横梁 纵向连系梁 合计
净 跨 7200 3000 3000
截 面 300×600 300×600 200×400
荷载标准3.89 3.89 1.58
数 量 (根) 30 15 56
单 重 (KN) 28.01 11.67 4.74
总 重 (KN) 840.3 175.05 256.44 1271.49
(mm) (mm) 值(KN/m2)
表5-6 柱重力统计
类别 柱 合计
计算高度(mm) 3200
截 面 400×400
密 度25
体 积 0.512
数 量 (根) 60
单 重 (KN) 12.8
总 重 (KN) 768 768
(mm) (KN/m3) (m3)
内外填充墙重的计算:
表5-7 柱重力统计
类别 外墙 内墙
72.8
合 计
2.9
0.25
7
369.46 1346.59
总计算长度 (m) 120.4 86.4
墙计算高度 墙厚计算值 (m) 2.7 2.7
(m)
0.25 0.25
荷载标准值 (KN/m2)
7 7
总 重 (KN) 568.89 408.24
楼板恒载、活载计算(楼梯间按楼板的1.2倍计算): 楼板面积:42.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2=668.32(m2) 楼梯面积: 6.0×7.2+3.0×7.2×2=86.4(m2)
恒载=楼梯恒载+楼板恒载:86.4×3.567×1.2 + 668.32×3.567=2753.7KN
活载:2.5×(6.0×7.2+3.0×7.2×2)×1.2+2.0×(542.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2) =1595.84KN
28
由以上计算可知,一层重力荷载代表值为 G1=G 恒+0.5×G活
=768×1.05 + 1271.49 +1346.59 + 2753.7 + 1595.84×0.5= 6976.1KN 注:柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。
5.2.2 第二层至第四层重力荷载代表值计算及荷载汇总
第二层至四层的重力荷载代表值同第一层的计算差异不大,仅多一面内墙 ,所以: 二层、三层、四层的重力荷载代表值为
G2=7006.55KN G3=7006.55KN G4=7006.55KN
5.2.3 第五层重力荷载代表值计算及荷载汇总
梁重力荷载(同一层):1271.49KN 柱重力荷载(同一层):768KN 内外填充墙及女儿墙重的计算:
表5-8 墙重力统计
类别 女儿墙 外墙 内墙 合计
总计算长度 墙计算高度 墙厚计算值荷载标准值
(m) 120.4 120.4 86.4 78.8
(m) 1.4 2.7 2.7 2.9
(m) 0.24 0.25 0.25 0.25
(KN/m2)
11 7 7 7
总 重 (KN) 445.00 568.89 408.24 399.91 1822.04
屋面板及楼板恒载、活载计算同一~四层
楼板恒载、活载计算(楼梯间按楼板的1.2倍计算): 楼板面积:42.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2=668.32(m2) 楼梯面积: 6.0×7.2+3.0×7.2×2=86.4(m2)
恒载=楼梯恒载+楼板恒载:86.4×3.567×1.2 + 668.32×6.48=4638.9KN
活载:2.5×(6.0×7.2+3.0×7.2×2)×1.2+2.0×(542.4×17.8 – 6.0×7.2–7.2×3.0×2) =1595.84KN
雪载:403.2×0.4=161.28KN
由以上计算可知,五层重力荷载代表值为 G5=G 恒+0.5×G活
=768.00×1.05 + 1271.49 + 1458.78 + 4638.9 + 1595.84×0.5= 9336.75KN 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值G i的计算结果如下图所示:
29
图5-9 重力荷载代表值
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