钢结构计算书Word文档格式.docx
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0.5KN/m2μs:
0.74βz:
1.0风振高度系数：
0.74
6层：
F3=0.5×
1.4×
1.0×
0.74×
3.6×
3.6/5=1.34KN
3.6/4=1.68KN
4层：
3.6/3=2.24KN
3层：
3.6/2=3.36KN
2层:
F2=0.5×
3.6=6.71KN
1层:
F1=0.5×
（3.6+3.775）/2=6.87KN
图2框架楼面处集中风荷载值
2.4地震荷载作用下水平结点荷载
梁柱线刚度计算
Ec=2.06×
105N/mm²
2.4.1承重梁线刚度
ic=EcIx/l=2.06×
105×
478000×
104/7200=13.67×
103KN·
m
2.4.2底层柱线刚度
id=EcIx/l=2.06×
1180000×
104/5600=43.4×
m
2.4.3标准层柱线刚度
id=EcIx/l=2.06×
104/4500=54×
103KN·
表12-6层D计算：
柱
D
中柱
边柱
K=
∑il
13.6×
4
=0.506
2
=0.253
2ix
54×
a=
K`
0.506
0.253
=0.11
2+K`
2.506
2.253
D=
aiZ×
R
6460KN/m
3520KN/m
h2
∑D=6460×
3+3520×
2=26420KN/m
表2底层D值计算：
=0.629
13.67
=0.314
2x
43.4
0.5+K`
0.5+0.63
=0.429
0.5+0.31
=0.351
2+0.63
2+0.31
7120KN/m
5820KN/m
∑D=7120×
3+5820×
2=33000KN/m
3、内力计算及组合
3.1水平地震作用下横向框架结构内力计算
框架结构内力计算采用D值法，其中D和∑D取自横向柱侧移刚度D值，层间剪力取自地震剪力。
具体的柱剪力和弯矩计算过程及结果见下表
横向水平地震作用下框架柱剪力和柱弯矩标准值
柱
层次
H（m）
Vi（KN）
∑Di（KN/m）
D（KN/m）
D/∑Di
Vik（KN）
K
yi
M下（KN.m）
M上（KN.m）
6
3.0
425.9
450234
2179.7
0.0484
20.61
1.256
0.36
22.26
39.57
5
784.0
37.95
0.41
46.68
67.17
1082.5
52.39
0.45
70.73
86.44
3
1321.6
63.97
0.46
88.28
103.63
3.9
1519.1
332247
16459
0.0495
75.20
1.633
0.50
46.64
146.64
1
5.15
1665.0
322513
17943
0.0556
92.57
2.156
0.55
262.20
214.53
53490
0.1188
50.60
1.916
0.39
59.20
92.60
93.14
125.74
153.68
128.60
173.61
212.19
157.01
0.49
230.80
240.23
41105
0.1237
187.91
2.488
252.66
41276
0.1280
213.12
3.286
327.37
286.25
梁端弯矩及剪力及柱轴力的计算过程见下表。
水平地震作用下横向框架框架的弯矩图﹑梁端剪力图以及柱轴力图如图所示。
地震作用下框架梁端弯矩﹑剪力及柱轴力计算
边梁A-C
梁C-E
边梁E-H
L
（m）
M左
（KN.m）
M右
Vb
（KN）
6.0
70.81
18.40
21.79
23.43
11.59
6.6
69.17
16.48
89.43
117.52
34.49
36.16
38.88
19.24
114.80
30.94
133.12
162.33
49.24
49.86
53.68
26.55
158.51
44.19
174.36
183.78
59.69
56.45
60.78
30.06
179.45
53.61
234.92
280.31
85.87
86.11
92.70
45.85
273.72
77.07
361.17
377.84
23.17
116.07
124.96
61.80
368.95
110.62
柱轴力
A轴柱（KN）
C轴柱（KN）
E轴柱（KN）
H轴柱（KN）
-18.40
6.81
-4.89
-52.89
22.06
-15.69
47.42
-102.13
44.75
-34.23
91.61
-188.00
74.38
-57.78
148.22
-273.87
114.40
-89.00
222.29
-297.04
153.04
-137.82
332.91
3.2风荷载作用下横向框架内力计算
风荷载作用下仍以③抽线作为计算单元，计算框架结构的内力。
具体的柱剪力和弯矩计算过程及结果见下表；
梁端弯矩、剪力及柱抽力计算过程见下表。
风荷载作用下框架柱剪力和柱弯矩标准值
层
次
VI（KN）
∑DI（KN/m）
D/∑DI
K
边
4.3
150574
21.797
0.1448
0.62
0.67
1.19
8.74
1.27
1.56
2.25
12.9
1.87
2.52
3.09
17.06
2.47
3.41
4.00
21.84
115128
0.1430
3.12
6.08
27.76
112168
0.1600
4.44
12.58
10.29
中
0.3552
1.53
1.79
2.80
3.10
4.19
5.12
4.58
6.18
7.56
6.06
8.91
9.27
0.3570
7.80
15.21
0.3680
10.22
28.95
23.68
风荷载作用下框架梁端弯矩、剪力及柱抽力计算
2.142
0.6
0.658
0.71
0.35
2.09
2.92
3.92
1.14
1.20
1.30
0.64
3.82
1.02
4.65
5.78
1.74
1.78
1.91
0.95
5.65
6.52
7.09
2.27
2.18
2.35
1.16
6.92
2.04
9.49
11.64
3.52
3.57
3.85
1.90
11.36
3.16
16.37
18.12
5.75
5.56
5.99
2.96
17.69
5.16
-0.86
0.25
-0.15
-2.00
0.75
-0.53
1.52
-3.74
1.54
-1.41
3.08
-6.01
2.65
-2.67
-9.53
4.27
-4.87
8.28
-15.28
7.06
-7.07
13.44
风荷载作用下横向框架的弯矩图、梁端剪力图以及柱轴力如图所示。
恒荷载布置图
恒荷载作用下弯矩图
恒荷载作用下剪力图
3.3横向框架内力计算
竖向荷载作用下框架的内力采用弯矩分配法计算。
由于该框架结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。
梁端和柱端弯矩计算后，梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得到；
柱轴力可由梁端剪力和节点集中荷载叠加得到。
①将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩，其计算结果见表。
框架梁固端弯矩计算
边跨A-C
中间跨C-E
边跨E-H
均布荷载（KN/m）
L（m）
M=ql2/12（KN.m）
21.38
64.14
19.57
24.8
77.61
16.39
49.17
14.64
18.56
59.50
14.97
44.91
12.60
15.97
54.34
1.8
5.40
1.80
2.28
6.53
7.2
21.60
9.13
7.20
26.14
12.6
37.80
45.74
②在AC跨上，梁L-1重量为8.5KN，则作用于AC跨上的集中力大小为G×
1/4=2.13KN。
又3-4层的厨房为现浇板，所以其荷载形式为三角形，其值为1.2×
3.9=4.68KN/m，3-6层为梯形荷载，具体形式及数字见图10.
③分配系数计算
比如边柱A顶层节点的分配系数为：
下柱
梁
其他节点的分配系数见图3.12和图3.14。
④传递系数：
远端固定，传递系数为1/2，远端滑动铰支，传递系数为-1。
⑤弯矩分配计算
恒荷载作用下，框架的弯矩分配计算见图，框架的弯矩图见图；
活荷载作用下，框架的弯矩计算见图，框架的弯矩图见图。
在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重分布，取弯矩调幅系数为0.8。
⑥弯矩分配计算
恒荷载作用下，框架的弯矩分配计算见图12，框架的弯矩图见图13；
活荷载作用下，框架的弯矩计算见图14，框架的弯矩图见图15。
调幅后，恒荷载及活荷载弯矩图见图3.13和图3.15中括号内数值。
⑦端剪力及柱轴力计算
梁端剪力：
V=Vq+Vm
式中Vq—梁上均布荷载引起的剪力，Vq=1/2ql；
Vm—梁端弯矩引起的剪力，Vm=（M左-M右）/2。
柱轴力：
N=V+P
式中V—梁端剪力；
P—节点集中力及柱重。
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
边跨AC
中间跨
边跨EH
中间跨CE
Vq左=Vq右
Vm左=-Vm右
Vm左=Vm右
V左
V右
38.16
70.55
-2.98
-0.46
2.93
61.16
67.12
37.7
38.62
73.48
67.62
（-2.39）
（-0.37）
（2.34）
61.75
66.53
37.79
38.53
72.89
68.21
28.55
54.09
-1.01
-0.13
48.16
50.18
28.42
28.68
55.04
53.14
（-0.81）
（-0.11）
（0.76）
48.36
49.98
28.44
28.66
54.85
53.33
-1.24
-0.17
1.18
47.93
50.41
28.38
28.72
55.27
52.91
（-0.99）
（-0.14）
（0.94）
48.18
50.16
28.41
28.69
55.03
53.15
-1.27
0.30
47.9
50.44
54.39
53.79
（-1.02）
（0.24）
48.15
50.19
54.33
53.85
-0.19
1.36
47.76
50.58
28.36
28.74
55.45
52.73
（-1.13）
（-1.15）
（1.09）
48.04
50.30
28.40
28.7
55.18
53.00
24.57
59.40
-1.59
-0.25
43.32
46.50
24.32
24.82
50.96
47.84
（-1.27）
（-0.20）
（1.25）
43.64
46.18
19.46
24.77
50.65
边柱A
C轴柱
E轴柱
边柱H
N顶
N底
79.76
104.91
126.78
122.10
133.97
90.90
180.10
198.11
225.43
247.30
232.36
254.23
197.73
215.74
274.51
192.52
346.15
368.02
352.89
374.76
298.99
317.00
368.89
386.90
466.90
488.77
472.54
494.41
399.55
417.56
463.16
486.57
587.78
616.21
593.27
621.70
500.96
518.97
564.91
595.82
696.17
733.71
706.62
744.16
609.72
627.73
活荷载作用下梁端简力及柱轴力（KN）
3.51
5.94
-0.02
0.13
5.27
5.53
3.49
3.53
6.07
5.81
（-0.01）
（0.10）
5.29
5.51
3.48
6.04
5.84
14.04
23.76
-1.63
-0.08
0.60
20.97
22.23
13.96
14.12
24.36
23.16
（-0.51）
（-0.07）
（0.48）
21.09
22.11
13.97
14.11
24.24
22.28
-0.57
-0.07
0.54
21.03
22.17
24.30
23.22
（-0.46）
（-0.06）
（0.42）
21.14
13.98
14.10
24.18
23.34
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