多层商业办公楼设计论文(图纸+楼板设计+楼梯设计) 第6页
3、框架剪力及轴力计算
框架剪力及轴力计算值由恒荷载引起的剪力和最不利活荷载位置引起的剪力相叠加。
梁端剪力及柱轴力（KN）
层次 荷载引起的剪力 柱轴力
AB跨 BC跨 A柱 B柱
VA=VB VB=VC N顶 N底 N顶 N底
6 146.66 69.16 148.10 170.79 150.00 172.69
5 257.71 80.06 472.43 495.12 628.78 651.47
4 257.71 80.06 778.39 801.08 1107.56 1130.25
3 257.71 80.06 1084.35 978.34 1582.33 1609.02
2 257.71 80.06 1390.31 1413.00 2065.11 2087.8
1 257.71 80.06 1696.27 1723.50 2543.89 2566.58
三、框架柱控制截面内力计算：
1、控制截面弯矩
取每层柱顶和柱底两个控制截面，组合结果如下表所示。
2、控制截面轴力
柱的控制截面轴向力，可不计梁的连续性的影响，近似地按负荷面积进行计算。柱底最大轴力=控制截面以上各层间柱自重+控制截面以上各层间纵梁及纵墙自重+屋面横梁反力+控制截面以上标准层横梁反力。
根据柱弯矩最大时活荷载最不利布置，可求出对应的轴向力。
竖向荷载作用下框架柱控制截面弯矩计算表
第五部分：水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
一、风荷载计算
风压标准值计算公式为 W=βz. μs.μz.W0
因结构高度 H＜30m ，可取βz＝1.0；
风载体形系数μ，迎风面为+0.8，背风面为-0.5，因此取μs=0.8+0.5=1.3;
风压高度变化系数μz可查荷载规范（本工程地面粗糙度类别为C类）
将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表：
风荷载计算表
层次 βz μs Z(m) μz W0(K0.4N/m) A(m2) Pw(kN)
6 1.0 1.3 18.6 0.91 0.4 21.6 10.22
5 1.0 1.3 15.6 0.85 0.4 21.6 9.55
4 1.0 1.3 12.6 0.78 0.4 21.6 8.76
3 1.0 1.3 9.6 0.70 0.4 21.6 7.86
2 1.0 1.3 6.6 0.59 0.4 21.6 6.63
1 1.0 1.3 3.6 0.39 0.4 25.92 5.26
二、框架柱的修正侧移刚度D见下表
框架柱修正侧移刚度D的计算表
三、风荷载作用下的内力计算
1、 风荷载作用下的框架弯矩计算见下表
框架柱的剪力及柱端弯矩计算表
Fi（kn） Vj（kn） 边柱 中柱
10.22 10.22 V=0.47/2 (0.47+0.75)×10.22=0.193×10.22=1.97KN V=0.75/2 (0.47+0.75) ×10.22=0.807×10.22=3.14KN
9.55 K=0.37,y0=0.185,y1=y2=0 K=0.80, y0=0.35,y1=y2=0
M底=1.97×3.0×0.185=1.09KN•m M底=3.14×3.0×0.35=3.30KN•m
8.76 M顶=1.97×3.0×0.815=4.82KN•m M顶=3.14×3.0×0.65=6.13KN•m
19.77 V=0.193×19.77=3.82 KN V=0.807×19.77=15.95 KN
K=0.37,y0=0.335,y1=y2=y3=0 K=0.80, y0=0.4,y1=y2=y3=0
M底=3.82×3.0×0.335=3.84KN•m M底=3.14×3.0×0.4=3.77KN•m
7.86
M顶=3.82×3.0×0.665=7.62KN•m M顶=3.14×3.0×0.6=5.65KN•m
28.53 V=0.193×28.53=5.51 KN V=0.807×28.53=23.02 KN
K=0.37, y0=0.4,y1=y2=y3=0 K=0.80, y0=0.45,y1=y2=y3=0
M底=5.51×3.0×0.4=6.61KN•m M底=23.02×3.0×0.45=31.08KN•m
6.63
M顶=5.51×3.0×0.6=9.92KN•m M顶=23.02×3.0×0.55=37.98KN•m
36.39 V=0.193×36.39=7.02 KN V=0.807×36.39=29.37 KN
K=0.37, y0=0.45,y1=y2=y3=0 K=0.80, y0=0.45,y1=y2=y3=0
M底=7.02×3.0×0.45=9.48KN•m M底=29.37×3.0×0.45=39.65KN•m
5.26 M顶=7.02×3.0×0.55=11.58KN•m M顶=29.37×3.0×0.55=48.46KN•m
43.02 V=0.193×43.02=8.30 KN V=0.807×43.02=34.72KN
K=0.37, y0=0.55,y1=y2=y3=0 K=0.80, y0=0.5,y1=y2=y3=0
M底=8.3×3.0×0.55=13.70KN•m M底=34.72×3.0×0.5=52.08KN•m
M顶=8.3×3.0×0.45=11.21KN•m M顶=34.72×3.0×0.5=52.08KN•m
48.28 V=0.193×48.28=9.32 KN V=0.807×48.28=38.96 KN
K=0.45, y0=0.775,y1=y2 =0 K=0.67, y0=0.7,y1=y2 =0
M底=9.32×3.6×0.775=26.00KN•m M底=38.96×3.6×0.7=98.18KN•m
M顶=9.32×3.6×0.225=7.55KN•m M顶=38.96×3.6×0.3=42.08KN•m
2、 求各梁梁端弯矩，计算结果见下表
风荷载引起的梁端弯矩计算表（KN•m）
层次 梁端
AiBi BiAi BiCi
优 4.82 2.84/（2.84+2.22）×6.13=3.44 2.22/（2.84+2.22）×6.13=2.69
五 1.09+7.62=8.71 0.56×（3.3+5.65）=5.01 0.44×（3.3+5.65）=3.94
四 3.84+9.92=13.76 0.56×（3.77+37.98）=23.38 0.44×（3.77+37.98）=18.37
三 6.61+11.58=18.19 0.56×（31.08+48.46）=44.54 0.44×（31.08+48.46）=35.00
二 9.48+11.21=20.69 0.56×（39.65+52.08）=51.37 0.44×（39.65+52.08）=40.36
一 13.7+7.55=21.25 0.56×（52.08+42.08）=52.73 0.44×（52.08+42.08）=41.43
3、 绘制弯矩图
4、 风荷载引起的梁端剪力和柱的轴力计算见下表
层次 梁端剪力（Kn） 柱轴力（kn）
5.5m跨 2.7m跨 边柱 中柱
屋面 (4.82+3.44)/5.5=1.50 2.69×2/2.7=1.99 -1.5 1.5-1.99=-0.49
6 (8.71+5.01)/5.5=2.49 3.94×2/2.7=2.92 -1.5-2.49=-3.99 -0.49+2.49-2.92=-0.92
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