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3.8 内力组合
本章中单位统一为:弯矩kN?m,剪力kN,轴力kN。
根据前面第四至八章的内力计算结果,即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合,其中梁的控制截面为梁端柱边及跨中,由于对称性,每层梁取5个控制截面。柱分为边柱和中柱,每根柱有2个控制截面。
内力组合使用的控制截面标于下图8.1。
A122
B3245CD
11
图8.1 控制截面图
3.8.1梁端柱边剪力弯矩计算
计算过程见表8.1、8.2
表8.1 恒载作用下梁端柱边剪力 梁端剪力 层次 5 4 3 2 1 边跨 Va Vb左 80.55 87.71 131.87 136.41 131.83 136.45 131.90 136.38 130.65 137.63 中跨 Vb右 Vc左 18.85 18.85 17.35 17.35 17.35 17.35 17.35 17.35 17.35 17.35 梁间荷载 边跨 中跨 g g 23.37 13.96 37.26 12.85 37.26 12.85 37.26 12.85 37.26 12.85 柱边梁端剪力V-gb/2 边跨 中跨 Va' Vb'左 Vb'右 Vc'左 73.54 80.70 14.66 14.66 120.69 125.23 13.50 13.50 120.65 125.27 13.50 13.50 120.72 125.20 13.50 13.50 119.47 126.45 13.50 13.50 表8.2 恒载作用下梁端柱边弯矩
梁端弯矩 层次 5 4 3 2 1
边跨 Ml Mr 61.51 83.42 117.26 131.14 117.50 131.67 118.02 131.74 108.00 129.38 中跨 Ml 44.88 47.86 46.44 46.25 54.98 Mr 44.88 47.86 46.44 46.25 54.98 柱边梁端剪力 柱边梁端弯矩M-V'b/2 边跨 中跨 边跨 中跨 Va' Vb'左 Vb'右 Vc'左 Ml' Mr' Ml' Mr' 73.54 80.70 14.66 14.66 39.45 59.21 40.48 40.48 120.69 125.23 13.50 13.50 81.05 93.57 43.81 43.81 120.65 125.27 13.50 13.50 81.30 94.09 42.39 42.39 120.72 125.20 13.50 13.50 81.80 94.18 42.20 42.20 119.47 126.45 13.50 13.50 72.16 91.44 50.93 50.93 49
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活载作用下梁端柱边剪力见表8.3
表8.3 活载作用下梁端柱边剪力 梁端剪力 边跨 中跨 Va Vb左 Vb右 Vc左 5 24.65 27.12 4.56 4.56 4 25.51 26.25 5.70 5.70 3 25.40 26.36 5.70 5.70 2 25.41 26.35 5.70 5.70 1 25.17 26.59 5.70 5.70 活载作用下梁端柱边弯矩见表8.4
层次 梁间荷载 边跨 中跨 q q 8.40 5.40 8.40 6.75 8.40 6.75 8.40 6.75 8.40 6.75 柱边梁端剪力V-qb/2 边跨 中跨 Va' Vb'左 Vb'右 Vc'左 22.13 24.60 2.94 2.94 22.99 23.73 3.68 3.68 22.88 23.84 3.68 3.68 22.89 23.83 3.68 3.68 22.65 24.07 3.68 3.68 表8.4 活载作用下梁端柱边弯矩 梁端弯矩 边跨 中跨 Ml Mr Ml Mr 5 17.68 25.22 14.38 14.38 4 23.38 25.66 9.37 9.37 3 22.62 25.56 9.65 9.65 2 22.72 25.58 9.62 9.62 1 20.79 25.14 9.55 9.55 风荷载用下梁端柱边弯矩见表8.5 层次 柱边梁端剪力 柱边梁端弯矩M-V'b/2 边跨 中跨 边跨 中跨 Va' Vb'左 Vb'右 Vc'左 Ml' Mr' Ml' Mr' 22.13 24.60 2.94 2.94 11.04 17.84 13.50 13.50 22.99 23.73 3.68 3.68 16.48 18.54 8.27 8.27 22.88 23.84 3.68 3.68 15.76 18.41 8.55 8.55 22.89 23.83 3.68 3.68 15.85 18.43 8.52 8.52 22.65 24.07 3.68 3.68 14.00 17.92 8.45 8.45 表8.5 风荷载用下梁端柱边弯矩 梁端弯矩 柱边梁端剪力 柱边梁端弯矩 层次 边跨 中跨 边跨 中跨 边跨 中跨 Ml Mr Ml Mr Va' Vb'左 Vb'右 Vc'左 Ml' Mr' Ml' Mr' 5 4.28 2.01 5.35 5.35 0.87 0.87 3.96 3.96 4.02 1.75 4.16 4.16 4 10.93 5.84 15.57 15.57 2.33 2.33 11.53 11.53 10.23 5.14 12.11 12.11 3 19.12 10.56 28.17 28.17 4.12 4.12 20.86 20.86 17.88 9.32 21.91 21.91 2 25.47 14.77 39.40 39.40 5.59 5.59 29.18 29.18 23.79 13.09 30.65 30.65 1 35.61 16.56 44.15 44.15 7.24 7.24 32.70 32.70 33.44 14.39 34.34 34.34
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风荷载用下跨中弯矩 见表8.6
表8.6 风荷载用下跨中弯矩 柱边梁端弯矩 层次 5 4 3 2 1
边跨 Ml' Mr' 4.02 1.75 10.23 5.14 17.88 9.32 23.79 13.09 33.44 14.39 中跨 跨中弯矩 Ml' Mr' 边跨 中跨 4.16 4.16 1.14 0 12.11 12.11 2.55 0 21.91 21.91 4.28 0 30.65 30.65 5.35 0 34.34 34.34 9.53 0 跨中剪力 边跨 中跨 0.87 3.96 2.33 11.53 4.12 20.86 5.59 29.18 7.24 32.70 地震作用下梁端柱边弯矩见表8.7
表8.7 地震作用下梁端柱边弯矩
层次 梁端弯矩 边跨 中跨 Ml Mr Ml Mr 柱边梁端剪力 边跨 中跨 柱边梁端弯矩 边跨 中跨 Mr' Ml' Mr' Va' Vb'左 Vb'右 Vc'左 Ml' 5 4 3 2 1 33.93 18.79 49.97 49.97 7.32 7.32 37.01 37.01 31.73 16.59 38.87 38.87 101.66 53.60 1 42.75 142.75 21.56 21.56 105.74 105.74 95.19 47.13 111.03 111.03 171.12 94.94 2 52.83 252.83 36.95 36.95 187.28 187.28 160.04 83.86 196.65 196.65 212.05 123.38 328.58 328.58 46.59 46.59 243.39 243.39 198.07 109.40 255.56 255.56 263.47 124.09 330.47 330.47 53.83 53.83 244.79 244.79 247.32 107.94 257.03 257.03
地震作用下跨中弯矩见表8.8
表8.8 地震作用下跨中弯矩 柱边梁端弯矩 层次 5 4 3 2 1
边跨 Ml' 31.73 95.19 160.04 198.07 247.32 Mr' 16.59 47.13 83.86 109.40 107.94 中跨 Ml' 38.87 111.03 196.65 255.56 257.03 Mr' 38.87 111.03 196.65 255.56 257.03 跨中弯矩 边跨 中跨 7.57 0 24.03 0 38.09 0 44.34 0 69.69 0 跨中剪力 边跨 中跨 7.32 37.01 21.56 105.74 36.95 187.28 46.59 243.39 53.83 244.79 51
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3.8.2 梁内力组合
1.计算过程见下页表中,弯矩以下部受拉为正,剪力以沿截面顺时针为正 注:(1)地震作用效应与重力荷载代表值的组合表达式为:
S?1.2SGE?1.3SEh
其中,SGE为相应于水平地震作用下重力荷载代表值效应的标准值。而重力荷载代表值表达式为:
G?Gk???QiQik
i?1nGk——恒荷载标准值; Qik——第i个可变荷载标准值;
ΨQi——第i个可变荷载的组合之系数,屋面活荷载不计入,雪荷载和楼面活荷载均为0.5。
考虑到地震有左震和右震两种情况,而在前面计算地震作用内力时计算的是左震作用时的内力,则在下表中有1.2(①+0.5②)+1.3⑤和1.2(①+0.5②)-1.3⑤两列,分别代表左震和右震参与组合。
(2)因为风荷载效应同地震作用效应相比较小,不起控制作用,则在下列组合中风荷载内力未参与,仅考虑分别由恒荷载和活荷载控制的两种组合,即1.35①+1.4×0.7③和1.2①+1.4③两列。 梁内力组合见表8.9
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表8.9 梁内力组合计算表
楼层 截面 1 2 五 3 4 5 1 2 四 3 4 5 1 2 三 3 4 5 1 2 二 3 4 5 1 2 一 3 4 5 ①恒荷载 M -39.45 79.42 -59.21 -40.48 -36.07 -81.05 117.62 -93.57 -43.81 -40.14 -81.30 117.08 -94.09 -42.39 -38.65 -81.80 116.66 -94.18 -42.20 -32.44 -72.16 125.41 -91.44 -50.93 -47.68 V 73.54 — -80.70 14.66 — 120.69 — ②活荷载 M -11.04 25.63 V 22.13 — ③风荷载 (左风) M 4.02 1.14 -1.75 4.16 0.00 10.23 2.55 -5.14 12.11 0.00 17.88 4.28 -9.32 21.91 0.00 23.79 5.35 -13.09 30.65 0.00 33.44 9.53 -14.39 34.34 0.00 V -0.87 — -0.87 -3.96 — -2.33 — -2.33 -11.53 — -4.12 — -4.12 -20.86 — -5.59 — -5.59 -29.18 — -7.24 — -7.24 -32.70 — M 31.73 7.57 -16.59 38.87 0.00 95.19 24.03 -47.13 111.03 0.00 160.04 38.09 -83.86 196.65 0.00 198.07 44.34 -109.40 255.56 0.00 247.32 69.69 -107.94 257.03 0.00 ④地震作用 (左震) V -7.32 — -7.32 -37.01 — -21.56 — -21.56 -105.74 — -36.95 — -36.95 -187.28 — -46.59 — -46.59 -243.39 — -53.83 — -53.83 -244.79 — -17.84 -24.60 -13.50 -12.46 -16.48 21.29 2.94 — 22.99 — -125.23 -18.54 -23.73 13.50 — 120.65 — -8.27 -6.45 -15.76 21.90 3.68 — 22.88 — -125.27 -18.41 -23.84 13.50 — 120.72 — -8.55 -6.75 -15.85 21.82 3.68 — 22.89 — -125.20 -18.43 -23.83 13.50 — 119.47 — -8.52 -6.72 -14.00 23.48 3.68 — 22.65 — -126.45 -17.92 -24.07 13.50 — -8.45 -8.44 3.68 —
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