16~21 某三跨单层框架剖面如题16~21图所示,柱与基础铰接。柱顶在纵向(即平面外)有支承体系。钢材采用Q235—B。按无支承纯框架一阶弹性分析设计。
题16表1 柱截面特性表
构 件 | 截 面 | A | Ix | Wx | ix | iy |
/cm2 | /cm4 | /cm3 | /cm | /cm | ||
横梁 | HN596×199×10×15 | 121.2 | 69300 | 2330 | 23.9 | 4.04 |
边柱 | HM390×300×10×16 | 136.7 | 38900 | 2000 | 16.9 | 7.26 |
中柱 | HM440×300×11×18 | 157.4 | 56100 | 2550 | 18.9 | 7.18 |
根据排架分析结果,AB柱各项内力标准值如题16表。
题16表2AB柱和项内力标准值向柱AB最不利的荷载效应组合设计值为()。
A.N=121.4kN,M=183.2kN·m
B.N=160kN,M=336.2kN·m
C.N=142.8kN,M=381.2kN·m
D.N=142.8kN,M=230.4kN·m
参考答案:B
解析:
第1种组合按《建筑结构荷载规范》式(3.2.4)第1式:
N=γGNGk+γQ1NQ1k=1.2×42+1.4×66=142.8(kN)
M=γGNGk+γQ2NQ2k=1.2×66+1.4×108=230.4(kN·m)
N、M值仅表示其各自最大值,不同时出现。不应作为AB柱的组合内力。
第2种组合按《建筑结构荷载规范》式(3.2.4)第2式:
N=γGNGk+0.9∑γQiNQ1k
=1.2×42+0.9×1.4×(66+21)=160(kN)
M=γGMGk+0.9∑QiMQ1k
=1.2×66+0.9×1.4×(96+108)=336.2kN·m
第3种组合按竖向永久荷载控制,采用《建筑结构荷载规范》式(3.2.3-2),按注3仅组合屋面竖向可变荷载:
N=γGNGk+γQ1Ψc1NQ1k
=1.35×42+1.4×0.7×66=121.4(kN)
M=γGMGk+γQ1Ψc1MQ1k
=1.35×66+1.4×0.7×96=183.2(kN·m)
以第2种组合为最不利。