土木工程毕业设计计算书 - 图文(7)

N底?N顶?G柱?491.23?32.4?523.63kN

计算结果见表3.24和表3.25。

表3.24 恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力

荷载引起的剪力 弯矩引起的剪力 总剪力 AB跨 VA VB BC跨 VB=VC N顶 A柱 N底 N顶 柱轴力 B柱 N底 层次 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 VA=VB VB=VC VA=-VB VB=VC 5 4 3 2 1 59.10 12.14 -0.98 68.42 10.08 -0.30 68.42 10.08 -0.40 68.42 10.08 -0.37 70.45 10.08 -0.69 0 0 0 0 0 58.12 60.08 12.14 194.09 226.49 224.76 257.16 68.12 60.72 10.08 417.33 449.73 491.23 523.63 68.02 68.82 10.08 640.47 672.87 757.80 790.20 68.05 68.79 10.08 863.64 896.04 1024.34 1056.74 69.76 71.14 10.08 1089.60 1122.00 1295.50 1327.90 表3.25 活荷载作用下梁端剪力及柱轴力

荷载引起的剪力 弯矩引起的剪力 层AB跨 次 VA=VB 5 4 3 2 1 4.86 (3.69) 19.44 19.44 19.44 19.44 BC跨 VB=VC 0.91 (0.69) 4.56 4.56 4.56 4.56 AB跨 VA=-VB -0.11 (0.004) -0.17 (-0.17) -0.14 -0.13 -0.23 BC跨 VB=VC 0 0 0 0 0 总剪力 AB跨 VA 4.75 (3.69) VB 4.97 (3.69) BC跨 VB=VC 0.91 (0.69) 4.56 4.56 4.56 4.56 柱轴力 A柱 N顶=N底 12.85 (9.85) 64.52 (61.52) 116.22 (113.22) 167.93 (164.93) 219.54 (216.54) B柱 N顶=N底 17.93 (13.54) 94.24 (89.85) 170.52 (166.13) 246.79 (242.40) 323.16 (318.77) 19.27 19.61 (19.27) (19.61) 19.30 19.31 19.21 19.58 19.57 19.67 注：表中括号内数值为屋面作用雪荷载，其它层楼面作用活荷载时对应的内力，V以向上为正。

3.9.3 横向框架内力组合 1、结构抗震等级

查《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）可知，本设计的框架为三级抗震等级。 2、框架内力组合

为提高框架结构的延性，对竖向荷载作用下的梁端负弯矩进行调幅。现浇框架结构

的调幅系数β取0.8。

γRE为承载力抗震调整系数，γRE取值见表3.26。

表3.26 承载力调整系数取值

正截面受弯、受压 结构构件 梁 γRE 0.75 偏心受压柱 0.80 梁、柱 0.85 斜截面受剪 注：轴压比小于0.15的偏心受压柱，γRE取0.75。

由于风荷载作用下的组合与考虑地震组合相比一般较小，对于结果设计不起控制作用，故不予考虑。

本设计考虑三种内力组合

（1）竖向荷载与水平地震作用下的组合

S=1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk (3.23)

（2）永久荷载效应控制的组合

S=1.35SGk+1.4×0.7SQk (3.24)

（3）可变荷载效应控制的组合

S=1.2SGk+1.4SQk (3.25)

3、框架梁内力组合

跨间最大弯矩的计算：

根据梁端弯矩的组合值及梁上荷载设计值，由平衡条件确定。 （1）均布荷载和梯形荷载作用下

如图3.19所示。

αlq2αlMAAVAxMBq1l图3.19 均布和梯形荷载

BVB

?(MA?MB)q1l(1??)q2l??

l22(2q1?q2)?l若VA?≤0，

2VA?说明x≤αl，其中x为最大正弯矩截面至A支座的距离，则x可按下式进行计算

q2x2VA?q1x??0，将求得的x值代入下式即可得跨间最大正弯矩值

2?lMmaxq1x2q2x3?MA?VAx??

26?l若VA?(2q1?q2)?l＞0， 2说明x＞αl，则x?VA??lq22 q1?q22(q?q)xMmax?MA?VAx?12?2若VA≤0，则

Mmax=MA

?lq2(x?2?l3

)（2）均布荷载和三角形荷载作用下

如图3.20所示。

q2MABVAxMBq1l图3.20 均布和三角形荷载

CVB

VA??(MA?MB)q1lq2l??

l24x可按下式进行计算

q2x2VA?q1x??0，将求得的x值代入下式即可得跨间最大正弯矩值

l

Mmaxq1x2q2x3?MA?VAx??

23l梁端剪力的调整：

抗震设计时，三级框架梁其梁端剪力设计值应按下式进行调整

lrV??Vb(Mb?Mb)/ln?VGb (3.26)

式中εvb为梁端剪力增大系数，三级抗震框架εvb取1.1，

lMb、Mbr分别为梁左右端截面逆时针或顺时针方向组合的弯矩设计值，

VGb为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， ln为梁的净跨。

以第1层AB跨梁为例，说明计算过程。 跨间最大弯矩

截面A（竖向荷载作用下M调幅系数0.8）

恒载M=–81.71×0.8=–65.37kN·m，V=69.76kN 活载M=–24.59×0.8=–19.67kN·m，V=19.21kN 地震M=±213.16kN·m，V=53.87kN 梁上荷载设计值

q1=1.2×10.929=13.11 kN/m，q2=1.2×(11.520+0.5×7.2)=18.14 kN/m 左震MA?140.15?242.21?186.87kN·??322.95kN·m，MB?m 0.750.75?(186.87?322.95)13.11?7.2(7.2?1.8)?18.14VA????25.37kN

6.622(2?13.11?18.14)25.37??1.8??14.55＜0，则x可由

218.14x225.37?13.11x??0解出，x=1.29

2?1.813.11?1.29218.14?1.293Mmax?186.87?25.37?1.29???205.08kN·m

26?1.8γREMmax=0.75×205.08=153.81 kN·m 右震MA?98.45?275.52?131.27kN·??367.36kN·m，MB?m 0.750.75

367.36?131.27)13.11?7.2(7.2?1.8)?18.14???165.43kN

7.2221.8?18.14165.43?(2?13.11?18.14)2165.43??1.8?125.51＞0，则x??5.82m

213.11?18.141.818.14?1.8?(5.82?)(13.11?18.14)?5.8223 Mmax??367.36?165.43?5.82??22VA?=151.41kN·m

γREMmax=0.75×151.41=113.56 kN·m 梁端剪力 梁上荷载设计值

q1=13.11 kN/m，q2=18.14 kN/m ln=7.2-0.6=6.6m q1、q2引起的剪力

11VGb?[q1ln?q2(ln??l)]??[13.11?6.6?18.14?(6.6?1.8)]?86.80kN

2221.43142.12?25.21kN，Vbr??167.20kN 左震Vbl?0.850.85lrm，Mbm Mb?186.87?25.21?0.3?194.43kN·??322.95?167.20?0.3??272.79kN·

右震Vbl?140.4823.07?165.27kN，Vbr??27.14kN 0.850.85lrm，Mbm Mb??367.36?165.27?0.3??317.78kN·?131.27?27.14?0.3?139.41kN·

则 VA?1.1?457.19?86.80?163.00kN 6.6467.22?86.80?164.67kN 6.6γREVA=0.85×163.00=138.55 kN

VB?1.1?γREVA=0.85×164.67=139.97 kN

各层框架梁的内力组合计算结果见表3.27。 4、框架柱内力组合

取每层柱顶和柱底两个控制截面，按式(3.23)、(3.24)、(3.25)组合。在考虑地震作用效应的组合中，取屋面为雪荷载时的内力进行组合[9]。

内力组合计算结果见表3.28。

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