11某大學(xué)4層活動(dòng)中心樓建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算案例目錄 1 1 2 2 2 3 1.1構(gòu)件自重統(tǒng)計(jì)1、板：25mm水泥砂漿和30mm大理石磚面1.3KN/m2100mm厚混凝土板0.1×25=2.5KN/m2(1)邊跨(6000mm,700):(2)中跨(3300mm)及橫向次梁：鋼筋混凝土梁(0.5-0.12)×0.3×25=2.8522石灰砂漿頂棚(0.5-0.12)×2×0.24=0.18KN/m3、縱向框架梁：(1)邊梁：鋼筋混凝土梁外墻面磚內(nèi)墻涂料(0.5-0.12)×0.3×25=2.85KN/m0.5×0.62=0.31KN/m(2)中梁：鋼筋混凝土梁(0.5-0.12)×0.3×25=2.85KN/m內(nèi)墻涂料(0.5-0.12)×2×0.28=0.21KN/m4、柱：(1)邊柱：鋼筋混凝土梁0.85×0.85×4.5×25=47.53KN/m外墻面磚、涂料(平均取比重)0.65×4.5×0.45=1.32KN/m內(nèi)墻涂料[0.85+(0.85-0.24)×2]×4.5×0.28=1.9KN/m小計(jì)50.75(2)中柱：鋼筋混凝土0.85×0.85×4.5×25=47.53KN/m內(nèi)墻涂料[0.85×2+(0.85-0.2)×2]×4.5×0.28=2.77KN/m小計(jì)(1)漿砌焦渣磚內(nèi)墻(240mm)內(nèi)墻涂料小計(jì)(2)漿砌焦渣磚外墻(240mm)33內(nèi)墻涂料(4.5-0.7)×0.28=1.06KN/m外墻面磚、涂料(平均取比重)(4.5-0.7)×0.45=1.71KN/m(3)框架頂層自重計(jì)算：①板：防水屋面120厚鋼筋混凝土樓板石灰砂漿頂棚②女兒墻：砌體外墻面磚內(nèi)墻面20厚水泥粉刷③門窗2)鋁合金窗1、恒載內(nèi)力(1)梁、柱參數(shù)匯總跨度l(m)表5-2第⑩軸框架柱幾何參數(shù)44柱類別樓層斷面b(m)×Kα邊柱4321中柱4321(2)彎矩計(jì)算利用二次彎矩分配法。1)計(jì)算固定端彎矩：梯形荷載折算公式：qe=(1-2a?2+α?3)q′;q′為梯形分布荷載的最大值。①頂層邊跨等效均布荷載：qe=4.63+(1-2×0.3752+0.3753)×(35.46-4.63②中間層邊跨等效均布荷載：qe=19.53+(1-2×0.3752+0.3753)×(39.33-19.53則頂層固端彎矩：中間層固定端彎矩：N·m55由以上所求均布荷載，各桿固定端彎矩計(jì)算如圖所示：45.213.709.51-1765-14.1EL17.657圖5-1恒載作用下彎矩二次分配簡圖(3)剪力計(jì)算為了方便計(jì)算，將梁上的均布荷載換算成集中荷載。頂層邊跨：圖5-1恒載彎矩圖頂層中跨：F集=3.03×3.3=10.00KN中間層中跨：F集=3.03×3.3=10.00KN660325.54725613圖5-2恒載作用下彎矩圖圖5-377取A端矩為零解得：VB,=-61.31KNVA同時(shí)，可將梁的跨中彎矩一并計(jì)算：中跨：按折算后的均布荷載計(jì)算：三層：取A端矩為零解得：VB,=-63.92KN同時(shí)，可將梁的跨中彎矩一并計(jì)算：對跨中截面取矩：中跨：按折算后的均布荷載計(jì)算：88取A端矩為零取取A端矩為零VA99中跨：按折算后的均布荷載計(jì)算：以上，此框架的剪力和彎矩計(jì)算如下：梁類型梁長外荷載固端彎矩桿端剪力(KN)跨中彎矩左右左右4636261646362616中跨45352515計(jì)算結(jié)果如下：表5-4恒荷載作用下軸線處柱端剪力柱類型柱高(m)桿端剪力(KN)上下上下4321D軸柱4321B軸柱43214321通過以上計(jì)算，繪出恒載作用下的剪力圖：55555根據(jù)恒載圖可知，柱頂集中力F集=231.92KN(↓);根據(jù)恒載計(jì)算，可得柱兩端的剪力分別為：V?=61.31KN(↓),Vr=5KN則，柱中軸力N=F集+V?+V?=231.92+61.31+5=298.23KN表5-5恒載作用下柱中軸力柱類型樓層柱頂集中力鄰梁剪力(KN)柱中軸力左梁右梁43214321453525工545352515通過以上計(jì)算，繪出恒載作用下的軸力圖：2、活載計(jì)算：國◎活載計(jì)算同恒載作用下的計(jì)算相同。(1)彎矩計(jì)算采用力矩二次分配法計(jì)算。2)計(jì)算固定端彎矩：梯形荷載折算公式：qe=(1-2α?2+α13q′;q′為梯形分布荷載的最大值。③頂層邊跨等效均布荷載：Qe=(1-2×0.3752+0.3753④中間層邊跨等效均布荷載：qe=(1-2×0.3752+0.3753由以上所求均布荷載，各桿固定端彎矩計(jì)算如圖所示：B2F7圖5-6活載作用下彎矩圖(2)剪力計(jì)算將梁上的均布荷載換算成集中荷載。頂層邊跨：頂層中跨：F集=0中間層邊跨：中間層中跨：F集=0柱端剪力值。計(jì)算簡圖如下：(計(jì)算同恒載一樣)頂層：取A端矩為零解得：VB,=-14.07N則：VB=14.07KN(個(gè));VA=12.93KN(個(gè))同時(shí)，可將梁的跨中彎矩一并計(jì)算：對跨中截面取矩：中跨：按折算后的均布荷載計(jì)算：梁類型固端彎矩桿端剪力(KN)跨中彎矩左右左右4636261946362616中跨4321表5-7活荷載作用下軸線處柱端剪力柱類型柱高(m)桿端剪力(KN)上下上下4321D軸柱4321B軸柱4321C軸柱43212圖5-8活載作用下剪力圖(3)軸力計(jì)算表5-8恒載作用下柱中軸力柱類型樓層柱頂集中力鄰梁剪力(KN)柱中軸力左梁右梁4321432143214321224.541、水平地震作用內(nèi)力(1)一層的梁柱1)計(jì)算各個(gè)柱分配剪力底層四柱D值分別為：底層邊柱(A、D柱):D=64609底層中柱(B、C柱):D=74105按照D值法將層間剪力分配給各柱：2)反彎點(diǎn)高度α=0.347,查表得yo=0.85,yz=-0.10;對于B、C軸柱：K=0.492,α=0.398,yh=(yo+y?+y?+y?)h=(yo+y?)h=(0.85-0.yh=(yo+y?+y?+y?)h=(yo+y?)h=(0.75-0.10)×4.5=2.93m3)柱端彎矩計(jì)算邊柱：MA下=MD下=VAyh=456.17×3.38=1541.層間剪力(KN)單層剛度剪力值反彎點(diǎn)高度(m)4321層間剪力(KN)單層剛度剪力值反彎點(diǎn)高度(m)4321注：所求彎矩以使柱順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正。4)梁端彎矩計(jì)算以底層邊跨梁為例，進(jìn)行隔離體計(jì)算：①左端彎矩②右端彎矩可解得：Mb?+Mb?=-Mc?-Mc?=93節(jié)點(diǎn)號(hào)上柱彎矩下柱彎矩左梁線剛度右梁線剛度左梁彎矩右梁彎矩00000000000000000000注：1、所求彎矩以使梁順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正。2、節(jié)點(diǎn)號(hào)如“A-3”表示：A號(hào)軸線第三層節(jié)點(diǎn)，其他類似。503.2503.2517.77◎圖5-10左震作用下彎矩圖(KN·m)5)剪力計(jì)算圖5-10因此，計(jì)算結(jié)果如下表所示：表5-11左地震作用下梁端剪力梁類型梁長(m)梁端剪力(KN)左右左右A~B軸邊跨46362616D~C軸邊跨46362616中跨4321則柱端剪力見下表：表5-12左地震作用下軸線處柱端剪力柱類型柱高(m)柱端剪力(KN)上下上下4321D軸柱4321B軸柱4321C軸柱4321521.91456.17◎圖5-11左震作用下剪力圖(KN)柱軸力計(jì)算如下：表5-13左震作用下柱中軸力柱類型鄰梁剪力(KN)柱中軸力左右403020104030201043214321圖5-12左震作用下軸力圖(KN)2、風(fēng)荷載作用內(nèi)力風(fēng)荷載內(nèi)力計(jì)算同水平地震荷載類似。表5-14左風(fēng)作用下軸線處柱端彎矩與剪力柱類型柱高(m)柱端剪力(KN)上下上下4321432143214321表5-15左風(fēng)作用下軸線處梁端彎矩與剪力梁類型梁長(m)梁端剪力(KN)左右左右跨46362616跨46362616中跨4321表5-16左風(fēng)作用