计算书4内力.doc
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1、 第四章 内力计算 第四章 内力计算4.1 恒荷载作用下的内力计算恒荷载(竖向荷载)作用下的内力计算采用分层法,并进行以下修正:除底层外其它层柱的线刚度均乘以0.9的折减系数;底层柱传递系数取为1/2,其他各层取为1/3。对各层用弯矩分配法进行计算,并可利用结构对称性取二分之一结构计算。远端固定,传递系数为0.5;远端滑动支承,传递系数为1。4.1.1固端弯矩计算(1) 第5层恒荷载作用下的内力计算梯形荷载等效系数=4.84+(1-0.08+0.008)9.94=14.06kN/mg5BC=2.2kN/mMAB=14.0662=42.18kNmMBC=2.21.22=1.06kNmMCB=2.
2、21.22=0.53kNm(2)第4层恒荷载作用下的内力计算=18.48+(1-0.08+0.008)7.78=25.70kN/mg4BC=2.2kN/mMAB=25.7062=77.1kNmMBC=2.21.22=1.06kNmMCB=2.21.22=0.53kNm(3)第13层恒荷载作用下的内力计算=4.84+(1-0.08+0.008)7.78=12.06kN/mgBC=2.2kN/mMAB=12.0662=36.18kNmMBC=2.21.22=1.06kNmMCB=2.21.22=0.53kNm4.1.2 弯矩分配法计算内力4底层柱线刚度为2.161010Nmm,其他各层柱线刚度为3
3、.20.9=2.881010Nmm。弯矩分配计算时,BC跨的二分之一杆S=i=22.67=5.341010Nmm,其余各杆S=4i,各杆S见图4-1。弯矩分配法计算过程见图4-1,计算结果见图4-2。图4-1 S计算图4.1.3 跨中弯矩计算根据均布荷载跨中弯矩计算公式 (4-1)和梯形荷载跨中弯矩公式 (4-2)可得AB跨中弯矩计算公式: (4-3)本设计中,=1-8/30.04=0.893各层梁跨中最大弯矩计算过程如下:5层MAB0=4.8462+9.94620.893-(26.1+30.69)=37.35kNm MBC0=2.22.42-(7.52+7.52)=-5.94kNm4层MAB
4、0=18.4862+7.78620.893-(54.86+60.10)=60.69kNm MBC0=2.22.42-(10.29+10.29)=-8.71kNm3层MAB0=4.8462+7.78620.893-(27.02+29.62)=24.72kNm MBC0=2.22.42-(5.57+5.57)=-3.99kNm2层MAB0=4.8462+7.78620.893-(27.39+29.36)=24.67kNm MBC0=2.22.42-(4.41+4.41)=-2.83kNm1层 MAB0=4.8462+7.78620.893-(24.09+27.33)=27.33kNmMBC0=2.
5、22.42-(5.55+5.55)=-3.97kNm4.1.4 梁剪力、柱轴力计算表4-1 各梁剪力计算梁别层次梁长等效荷载M左M右V左V右56.00 14.06 26.10 30.69 42.95 41.42 AB46.00 25.70 54.86 60.10 77.97 76.23 36.00 12.06 27.02 29.62 36.61 35.75 26.00 12.06 27.39 29.36 36.51 35.85 16.00 12.06 24.09 27.33 36.72 35.64 52.40 2.20 7.52 7.52 2.64 2.64 BC42.40 2.20 10.2
6、9 10.29 2.64 2.64 32.40 2.20 5.57 5.57 2.64 2.64 22.40 2.20 4.41 4.41 2.64 2.64 12.40 2.20 5.55 5.55 2.64 2.64 4.1.5 恒荷载作用下的框架内力图将各层分层法求得的弯矩图叠加,对不平衡节点进行再次分配,可得整个框架结构在恒荷载作用下的内力图,见图4-4和图4-5。考虑梁端弯矩调幅,梁端弯矩按80%调整,跨中不调整。调整过程见表4-2。调整结束后需要校核。将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值,以备内力组合使用,如图4-6所示。表4-2 梁端弯矩调幅计算梁别层次调幅后左M梁端柱边左M调幅后
7、右M梁端柱边右MAB520.88 11.93 24.55 15.95 443.89 27.65 48.08 32.23 321.62 13.99 23.70 16.26 221.91 14.31 23.49 16.03 119.27 11.62 21.86 14.46 BC56.02 5.53 6.02 5.53 48.23 7.75 8.23 7.75 34.46 3.97 4.46 3.97 23.53 3.05 3.53 3.05 14.44 3.96 4.44 3.96 - 23 -S12.8021.621.612.805.34传递系数0.372 0.000 0.628 0.544 0
8、.322 0.000 0.134 下柱上柱ABBA下柱上柱BCCB-42.1842.18-1.06-0.53 15.69 0.00 26.49 1/2-13.24 5层-15.06 7.45 5.60 0.00 9.46 1/2-4.73 -1.29 0.64 0.48 0.00 0.81 1/2-0.40 -0.11 0.05 0.04 0.00 0.07 21.82 0.00 -21.82 27.68 -19.50 0.00 -9.20 7.61 S12.812.821.621.612.812.85.34传递系数0.271 0.271 0.458 0.411 0.244 0.244 0.1
9、02 下柱上柱ABBA下柱上柱BCCB-77.177.1-1.06-0.53 20.91 20.91 35.28 1/2-17.64 4层-19.47 9.63 5.28 5.28 8.91 1/2-4.46 -0.92 0.45 0.25 0.25 0.42 1/2-0.21 -0.09 -0.05 -0.05 -0.02 -1-0.02 26.45 26.45 -52.90 58.55 -24.22 -24.22 -11.16 9.57 图4-2 各层弯矩分配法计算过程S12.812.821.621.612.812.85.34传递系数0.271 0.271 0.458 0.411 0.24
10、4 0.244 0.102 下柱上柱ABBA下柱上柱BCCB-36.1836.18-1.06-0.53 9.81 9.81 16.56 1/2-8.28 3层-9.14 4.52 2.48 2.48 4.18 1/2-2.09 -0.43 0.21 0.12 0.12 0.20 1/2-0.10 -0.04 -0.02 -0.02 -0.01 -1-0.01 12.41 12.41 -24.82 27.47 -11.36 -11.36 -5.80 4.21 S12.812.821.621.612.812.85.34传递系数0.271 0.271 0.458 0.411 0.244 0.244
11、0.102 下柱上柱ABBA下柱上柱BCCB-36.1836.18-1.06-0.53 9.81 9.81 16.56 1/2-8.28 2层-9.14 4.52 2.48 2.48 4.18 1/2-2.09 -0.43 0.21 0.12 0.12 0.20 1/2-0.10 -0.04 -0.02 -0.02 -0.01 -1-0.01 12.41 12.41 -24.82 27.47 -11.36 -11.36 -5.80 4.21 图4-2 各层弯矩分配法计算过程(续1)S8.6412.821.621.68.6412.85.34传递系数0.201 0.297 0.502 0.446
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