东北大学毕业设计(论文) 第三章 结构设计
第六章 内力组合
6.1 框架梁内力组合
6.1.1 弯矩的调幅计算
考虑到钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布的性质,在竖向荷载下可以适当降低梁端弯矩,进行调幅(调幅系数取0.85),以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。调幅计算过程见表6.1。
表6.1 弯矩调幅计算以及调幅之后梁端剪力
荷载 杆 种类 件 恒载 CD 2 层 CD 活载 4 层 1 层 AB BC CD AB BC CD 3 层 AB BC -87.614 -96.845 -95.133 -7.785 -11.679 -11.209 -57.715 -72.688 -95.114 BC -97.184 -94.424 45.794 0.85 -82.606 -80.260 -68.221 72.918 -72.323 -95.33 46.382 0.85 -80.847 -81.031 -68.876 72.595 -72.646 AB -97.507 -105.442 40.128 0.85 -82.881 -89.626 -76.182 71.753 -73.487 -95.083 3 层 4 层 AB BC CD 跨 向 弯矩标准值 调幅系数 调幅后弯矩标准值 剪力 M左 M右 M中 β M'左 M'右 M'中 V左 V右 -87.059 -131.348 61.221 0.85 -74.000 -111.65 75.145 82.572 -92.228 -119.815 -112.954 53.694 0.85 -101.84 -96.011 -81.609 88.072 -86.729 -114.318 -115.162 55.685 0.85 -97.170 -97.888 -83.205 87.307 -87.494 AB -108.235 -106.562 32.559 0.85 -92.000 -90.578 -76.991 72.442 -72.799 BC -97.395 -94.332 45.739 0.85 -82.786 -80.182 -68.155 72.952 -72.289 -95.337 46.413 0.85 -80.821 -81.036 -68.881 72.595 -72.646 -104.07 45.770 0.85 -74.472 -88.460 -75.191 70.827 -74.414 -96.731 44.807 0.85 -82.318 -82.221 -69.888 72.629 -72.612 -95.316 46.402 0.85 -80.863 -81.019 -68.866 72.603 -72.637 -12.663 -11.092 -11.281 6.649 0.85 -6.617 -10.764 -9.149 57.198 -57.198 5.524 0.85 -9.927 -9.428 -8.014 55.209 -54.852 5.643 0.85 -9.528 -9.589 -8.151 55.013 -55.047 -77.577 39.650 0.85 -49.058 -65.940 -56.049 52.863 -57.198 -71.055 35.441 0.85 -61.785 -60.397 -51.337 55.209 -54.852 东北大学毕业设计(论文) 第三章 结构设计
CD 2 层 AB BC CD 1 层 AB BC CD -71.456 -57.715 -72.688 -71.456 -58.326 -72.6 -71.466 -71.591 35.776 0.85 -60.738 -60.852 -51.724 55.013 -55.047 -77.577 39.650 0.85 -49.058 -65.940 -56.049 52.863 -57.198 -71.055 35.441 0.85 -61.785 -60.397 -51.337 55.209 -54.852 -71.591 35.776 0.85 -60.738 -60.852 -51.724 55.013 -55.047 -77.342 39.468 0.85 -49.577 -65.741 -55.880 52.956 -57.104 -71.091 35.451 0.85 -61.710 -60.427 -51.363 55.192 -54.869 -71.587 35.707 0.85 -60.746 -60.849 -51.722 55.013 -55.047 注:跨中弯矩的计算
根据分层法计算算得的梁端弯矩,按照式计算恒、活荷载作用下的跨中弯矩。 M中=V左L/2+M左-g0L/8
2??M中-(1-?)(M左?M右) M中
式中,M中——跨中弯矩,kN· m;V左——梁左端剪力,以向上为正,kN;
m; L ——梁的跨度,m; M左——梁左端弯矩,kN·
12¢——调幅后的跨中弯矩,kN·M右——梁右端弯矩,kN· m;M中 m;
g0 ——梁上均布线荷载,kN/m;
6.1.2 各种单项荷载作用下的框架梁、柱边缘处的内力计算
表6.2 竖向恒载作用下柱端梁边弯矩计算 柱端弯矩 层次 位置 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 Ma -87.059 54.117 -54.117 48.753 -48.753 44.771 -41.606 20.803 Mb 10.77 -4.482 4.482 -4.038 4.038 -3.695 3.323 -1.848 柱端梁边弯矩 M'a M'b 柱端梁边剪力 Va Vb 4 3 2 -74.39 41.45 -44.89 39.52 -40.36 36.38 -36.41 15.60 10.21 5.05 3.72 -3.27 3.34 -3.00 2.89 -1.42 -36.2 36.2 -26.38 26.38 -23.98 23.98 -14.86 14.86 3.91 -3.91 2.18 -2.18 1.98 -1.98 1.23 -1.23 1 M以柱右侧受拉为正,V以绕隔离体顺时针转动为正。
东北大学毕业设计(论文) 第三章 结构设计
表6.3 竖向活载作用下柱端梁边弯矩计算
柱端弯矩 层次 位置 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 Ma -7.9 28.858 -28.858 28.858 -28.858 27.469 -30.713 15.357 Mb 0.921 -2.461 2.461 -2.461 2.461 -2.446 2.2 -1.1 柱端梁边弯矩 M'a M'b 柱端梁边剪力 Va Vb 4 3 2 -4.60 25.56 -23.68 23.68 -23.80 22.41 -26.87 11.52 0.62 -2.16 2.02 -2.02 2.02 -2.01 1.93 -0.83 -9.43 9.43 -14.80 14.80 -14.37 14.37 -10.97 10.97 0.87 -0.87 1.17 -1.17 1.26 -1.26 0.79 -0.79 1 M以柱右侧受拉为正,V以绕隔离体顺时针转动为正。
表6.4 地震荷载作用下柱端梁边弯矩计算 柱端弯矩 层次 位置 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱端梁边弯矩 柱端梁边剪力 Va Vb Ma 134.33 -42.42 232.97 Mb 94.28 -50.76 M'a 118.47 -26.56 -93.28 215.23 63.94 M'b 81.26 -37.74 141.26 -100.08 180.58 125.76 4 3 2 1 45.32 -45.32 91.9 -91.9 122.57 86.17 37.19 -37.19 75.42 -75.42 100.6 104.45 167.66 200.81 -125.44 -126.48 258.13 215.79 -219.89 -176.55 94.10 162.32 -267.82 -276.37 -176.99 -141.34 -122.57 -100.6 -237.66 -239.81 -86.17 -104.45 M以柱右侧受拉为正,V以绕隔离体顺时针转动为正。
表6.5 竖向恒载作用下梁端柱边剪力及弯矩计算
层 号 杆 件 AB 4 BC CD 梁端剪力 梁端柱边剪力 梁端弯矩 梁端柱边弯矩 V左 V右 V'左 V'右 M左 M右 M'左 M'右 82.572 -92.228 88.072 -86.729 87.307 -87.494 74.73 -84.38 -74.000 -111.65 -60.923 -96.883 80.23 -78.89 -101.84 -96.011 -87.800 -82.206 79.46 -79.65 -97.170 -97.888 -83.264 -83.949 东北大学毕业设计(论文) 第三章 结构设计 AB 3 BC CD AB 2 BC CD AB 1 BC CD 72.442 -72.799 72.952 -72.289 72.595 -72.646 71.753 -73.487 72.918 -72.323 72.595 -72.646 70.827 -74.414 72.629 -72.612 72.603 -72.637 65.92 -66.28 -92.000 -90.578 -80.463 -78.979 66.43 -65.77 -82.786 -80.182 -71.160 -68.672 66.08 -66.13 -80.821 -81.036 -69.257 -69.463 65.24 -66.97 -82.881 -89.626 -71.465 -77.906 66.40 -65.81 -82.606 -80.260 -70.986 -68.744 66.08 -66.13 -80.847 -81.031 -69.283 -69.458 64.31 -67.90 -74.472 -88.460 -63.218 -76.578 66.11 -66.09 -82.318 -82.221 -70.748 -70.654 66.09 -66.12 -80.863 -81.019 -69.298 -69.448 M以梁下侧、柱右侧受拉为正,V以绕隔离体顺时针转动为正。
表6.6 竖向活载作用下梁端柱边剪力及弯矩计算
层 号 杆 件 AB 4 BC CD AB 3 BC CD AB 2 BC CD 1 AB 梁端剪力 梁端柱边剪力 梁端弯矩 梁端柱边弯矩 V左 V右 V'左 V'右 M左 -7.785 M右 -12.663 -11.092 -11.281 -77.577 -71.055 -71.591 -77.577 -71.055 -71.591 -77.342 M'左 1.326 M'右 -3.552 57.198 -57.198 55.209 -54.852 55.013 -55.047 52.863 -57.198 55.209 -54.852 55.013 -55.047 52.863 -57.198 55.209 -54.852 55.013 -55.047 52.956 -57.104 52.06 -52.06 50.27 -49.91 -11.679 50.07 -50.11 -11.209 47.92 -52.26 -57.715 50.27 -49.91 -72.688 50.07 -50.11 -71.456 47.92 -52.26 -57.715 50.27 -49.91 -72.688 50.07 -50.11 -71.456 48.02 -52.17 -58.326 -2.882 -2.357 -2.446 -2.512 -49.328 -68.432 -63.891 -62.320 -62.693 -62.822 -49.328 -68.432 -63.891 -62.320 -62.693 -62.822 -49.923 -68.213 东北大学毕业设计(论文) 第三章 结构设计 BC CD 43.961 43.785 -43.639 -43.815 50.25 -49.93 -47.384 -46.173 -63.806 -62.353 50.07 -50.11 -46.462 -46.571 -62.703 -62.818 M以梁下侧、柱右侧受拉为正,V以绕隔离体顺时针转动为正。
表6.7 地震荷载作用下梁端柱边剪力及弯矩计算
层 杆 号 件 梁端剪力 梁端柱边剪力 梁端弯矩 梁端柱边弯矩 跨中弯矩 V左 V右 V'左 V'右 M左 M右 M'左 M'右 M中 AB -23.27 -23.27 -23.27 -23.27 134.33 -47.14 130.258 -43.068 43.595 4 BC -12.09 -12.09 -12.09 -12.09 47.14 CD -12.09 -12.09 -12.09 -12.09 47.14 -47.14 45.024 -45.024 -47.14 45.024 -45.024 0 0 83.09 AB -49.31 -49.31 -49.31 -49.31 275.39 -109.21 266.761 -100.581 3 BC -28.00 -28.00 -28.00 -28.00 109.21 -109.21 104.310 -104.310 CD -28.00 -28.000 -28.00 -28.00 109.21 -109.21 104.310 -104.310 0 0 106.215 AB -71.12 -71.12 -71.12 -71.12 383.57 -171.14 371.124 -158.694 2 BC -43.88 -43.88 -43.88 -43.88 171.14 -171.14 163.461 -163.461 CD -43.88 -43.88 -43.88 -43.88 171.14 -171.14 163.461 -163.461 0 0 43.765 -69.29 313.99 -226.46 AB -69.29 -69.29 -69.29 301.864 -214.334 1 BC -58.07 -58.07 -58.07 -58.07 226.46 -226.46 216.298 -216.298 CD -58.07 -58.07 -58.07 -58.07 226.46 -226.46 216.298 -216.298 M以梁下侧、柱右侧受拉为正,V以绕隔离体顺时针转动为正。
0 0 3.6.2 内力组合计算
本设计中,抗震烈度为7度,抗震等级为三级。进行内力组合时,应考虑无地震作
用时的效应组合和有地震作用时的效应组合,并按下式进行。
(1)无地震组合基本荷载工况
① 恒载+活载
1.2×恒载效应+1.4×活载效应 (3.36)