竖向荷载作用下框架结构的内力计算

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土木工程毕业设计第六章竖向荷载作用下框架内力计算

土木工程毕业设计第六章竖向荷载作用下框架内力计算

⼟⽊⼯程毕业设计第六章竖向荷载作⽤下框架内⼒计算第六章竖向荷载(恒载+活载)作⽤下框架内⼒计算第⼀节框架在恒载作⽤下的内⼒计算本设计⽤分层法计算内⼒,具体步骤如下:①计算各杆件的固端弯矩②计算各节点弯矩分配系数③弯矩分配④调幅并绘弯矩图⑤计算跨中最⼤弯矩、剪⼒和轴⼒并绘图⼀、恒载作⽤下固端弯矩计算(⼀)恒载作⽤下固端弯矩恒载作⽤下固端弯矩计算(单位:KN·m) 表恒载作⽤下梁固端弯矩计算统计表(⼆)计算各节点弯矩分配系数⽤分层法计算竖向荷载,假定结构⽆侧移,计算时采⽤⼒矩分配法,其计算要点是:①计算各层梁上竖向荷载值和梁的固端弯矩。

②将框架分层,各层梁跨度及柱⾼与原结构相同,柱端假定为固端。

③计算梁、柱线刚度。

对于柱,假定分层后中间各层柱柱端固定与实际不符,因⽽,除底层外,上层柱各层线刚度均乘以修正。

有现浇楼⾯的梁,宜考虑楼板的作⽤。

每侧可取板厚的6倍作为楼板的有效作⽤宽度。

设计中,可近似按下式计算梁的截⾯惯性矩:⼀边有楼板:I=两边有楼板:I=按修正后的刚度计算各结点周围杆件的杆端分配系数。

所有上层柱的传递系数取1/3,底层柱的传递系数取1/2。

⑤按⼒矩分配法计算单层梁、柱弯矩。

⑥将分层计算得到的、但属于同⼀层柱的柱端弯矩叠加得到柱的弯矩。

(1)计算梁、柱相对线刚度图修正后梁柱相对线刚度(2)计算弯矩分配系数结构三层=÷+=①梁µB3C3µ=÷++=C3B3=÷++=µC3D3µ=÷+=D3C3=÷+=②柱µB3B2µ=÷++=C3C2µ=÷+=D3D2结构⼆层=÷++=①梁µB2C2µ=÷+++=C2B2=÷+++=µC2D2µ=÷++=D2C2B2B3=÷++=µB2B1=÷+++=µC2C3=÷+++=µC2C1=÷++=µD2D3µ=÷++=D2D1结构⼀层=÷+1+=①梁µB1C1=÷+1++=µC1B1=÷+1++=µC1D1=÷+1+=µD1C1=÷+1+=②柱µB1B2=1÷+1+=µB1B0=÷+1++=µC1C2=1÷+1++=µC1C0µµ=1÷+1+=D1D0(三)分层法算恒载作⽤下弯矩恒载作⽤下结构三层弯矩分配表B C D上柱偏⼼弯矩分配系数0固端弯矩分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递合计⼀次分配⼆次分配恒载作⽤下结构⼆层弯矩分配表↑↑↑B C D偏⼼弯矩分配系数固端弯矩分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递合计⼀次分配⼆次分配恒载作⽤下结构⼀层弯矩分配表↑↑↑B C D偏⼼弯矩固端弯矩分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递合计⼀次⼆次图弯矩再分配后恒载作⽤下弯矩图(KN·m)(四)框架梁弯矩塑性调幅为了减少钢筋混凝⼟框架梁⽀座处的配筋数量,在竖向荷载作⽤下可以考虑竖向内⼒重分布,主要是降低⽀座负弯矩,以减⼩⽀座处的配筋,跨中则应相应增⼤弯矩。

框架在竖向荷载作用下内力计算

框架在竖向荷载作用下内力计算

Mik MiFk 2Mi'k Mk' i
…3.6.4

Mik MiFk Mi'k (Mi'k Mk' i ) …3.6.5
➢ 根据算得的各杆端弯矩值,作最后的弯矩图并求得 相应的剪力图和轴力图。
例题:
0.463
A2
结点B2与结点A2分配系数相同
(2)计算固端弯矩:
mA2B2
1 12
q2l 2
1 12
10
82
53.333kN
gm
mB2 A2
1 12
q2l 2
1 12
10 82
53.333kN gm
(3)循环过程B2
A2
4、还原-叠加、结点不平衡弯矩再分配一次
6、计算框架梁其他截面的弯矩 计算框架梁截面的剪力 计算框架柱的轴力
结点A1:
S A1A2 4(0.9ic2 ) S A1A0 4ic1
S A1B1 4ib
S 4(ic1 0.9ic2 ib ) 4 2.478
A1
A1A2
S A1A2 S
4 0.9 1 0.363 4 2.478
A1
A1A0
S A1A0 S
4 0.801 4 2.478
1 0.0133E 12
ic 2
EIc H2
1 1 0.0666E 4 12
1 0.0166E 12
ib
EIb L
1 1 0.1029E 8Βιβλιοθήκη 121 0.0129E 12
相对线刚度: 设:ic2 1
则 ic1 0.801
ib 0.777
2、把框架以按层拆为两个开口框架
H2=4000

框架结构竖向荷载作用下的内力计算

框架结构竖向荷载作用下的内力计算

第6章竖向荷载作用下内力计算§框架结构的荷载计算§6.1.1.板传荷载计算计算单元见下图所示:因为楼板为整体现浇,本板选用双向板,可沿四角点沿45°线将区格分为小块,每个板上的荷载传给与之相邻的梁,板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。

图6-1 框架结构计算单元图6-2 框架结构计算单元等效荷载一.B ~C, (D ~E)轴间框架梁:屋面板传荷载:恒载:2226.09KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=17.128KN/m ⨯⨯+⨯活载:2222.0KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m ⨯⨯⨯+⨯楼面板传荷载:恒载:2223.83KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=10.772KN/m ⨯⨯⨯+⨯活载:2222.0KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m ⨯⨯⨯+⨯梁自重:mB ~C, (D ~E)轴间框架梁均布荷载为:屋 面 梁:恒载=梁自重+板传荷载= KN/m+ KN/m= KN/m活载=板传荷载= KN/m楼面板传荷载:恒载=梁自重+板传荷载= KN/m+ KN/m= KN/m活载=板传荷载= KN/m二. C ~D 轴间框架梁:屋面板传荷载:恒载:2⨯⨯⨯6.09KN/m 1.2m5/82=9.135KN/m活载:22.0KN/m 1.5m5/82=3KN/m⨯⨯⨯楼面板传荷载:恒载:23.83KN/m 1.25/82=5.745KN/m⨯⨯⨯活载:2⨯⨯⨯2.0KN/m 1.2m5/82=3.75KN/m梁自重:mC~D轴间框架梁均布荷载为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载= KN/m+ KN/m= KN/m活载=板传荷载=3 KN/m楼面板传荷载:恒载=梁自重+板传荷载= KN/m+m=m活载=板传荷载= KN/m三.B轴柱纵向集中荷载计算:顶层柱:女儿墙自重:(做法:墙高900㎜,100㎜的混凝土压顶)33⨯⨯+⨯⨯+m m kn m KN m m m0.240.918/25/0.10.24()⨯+⨯=m m m KN m1.220.240.5 5.806/顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载=5.806/6 3.975/(60.6)KN m KN m m m ⨯+⨯-⨯()()2212 1.5/6 1.5/66/42 6.09/ 1.55/832123.247KN m m KN ⎡⎤-⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⎣⎦顶层柱活载=板传荷载=()()222.0/ 1.512 1.5/6 1.5/66/42KN m m ⎡⎤⨯⨯-⨯+⨯⨯+⎣⎦2.0/ 1.55/83219.688KN m m KN ⨯⨯⨯⨯=标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板荷载=7.794/(60.6) 3.975/(60.6) 3.83/ 1.55/832KN m KN m KN m m ⨯-+⨯-+⨯⨯⨯⨯ (2.332311.52)61/42 2.3325/61/42KN m ++⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+()()223.83 1.512 1.5/6 1.5/66/42124.172m m KN ⎡⎤⨯⨯-⨯+⨯⨯=⎣⎦标准层柱活载=板传荷载=()()222.0 1.512 1.5/6 1.5/63 2.0 1.55/83219.688m m m m KN ⎡⎤⨯⨯-⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=⎣⎦基础顶面荷载=底层外纵墙自重+基础自重=9.738/(60.6) 2.5/(60.6)16.085KN m m m KN m m m KN ⨯-+⨯-=四.C 柱纵向集中力计算:顶层柱荷载=梁自重+板传梁荷载=3.975/(90.9) 2.349/(1.20.3) 6.09/ 1.55/832KN m m KN m m KN m m ⨯-+⨯-+⨯⨯⨯⨯ 6.09/ 1.25/8 1.22(2.3323/11.52/)61/42KN m m KN m KN m m +⨯⨯⨯⨯++⨯⨯⨯ 154.318KN =顶层柱活载=板传荷载=()()222.0 1.512 1.5/6 1.5/63m m ⎡⎤⨯⨯-⨯+⨯+⎣⎦()()222.0 1.212 1.2/6 1.2/63 2.0 1.2m m m m ⎡⎤⨯⨯-⨯+⨯+⨯⎣⎦5/8 1.22 2.0 1.55/83239.272m m KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=标准柱恒载=墙+梁自重+板传荷载=11.52/(30.6)15.12/(30.6)15.12/(30.6)KN m m KN m m KN m m ⨯-+⨯-+⨯-+2.349/(1.20.3)3.975/(60.6) 6.09/ 1.55/832KN m m KN m m KN m m ⨯-+⨯-+⨯⨯⨯⨯+26.09/61/21/2 2.67/ 2.4/26 3.83/36200.173KN m m KN m m KN m m m KN ⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=标准层活载=板传荷载=222.0/36 2.5/ 1.2654KN m m m KN m m m KN ⨯⨯+⨯⨯=基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础自重9.738/(60.6) 2.5/(60.6)66.085KN m m m KN m m m KN ⨯-+⨯-=(3).框架柱自重:柱自重: 底层:×0.6m ×0.6m ×253/KN m ×4.55m=其余柱:×0.6m ×0.6m ×253/KN m ×3.6m=§恒荷载作用下框架的内力§6.2.1.恒荷载作用下框架的弯矩计算一.恒荷载作用下框架可按下面公式求得:21/12ab M ql =- (61)-21/12ba M ql = (62)-故:2771/1221.03663.09.B C M KN m =-⨯⨯=-7763.09.C B M KN m =2771/1211.4846 5.512.C D M KN m =-⨯⨯=-77 5.512.C D M KN m =2661/1214.747644.241.B C M KN m =-⨯⨯=-6644.241.C B M KN m =2661/128.096 3.883.C D M KN m =-⨯⨯=-66 3.883.D C M KN m =恒荷载作用下框架的受荷简图如图6-3所示:注:1.图中各值的单位为KN2.图中数值均为标准值3.图中括号数值为活荷载图6-4:恒载作用下的受荷简图(2).根据梁,柱相对线刚度,算出各节点的弯矩分配系数ij μ:/()ij c b i i i μ=∑+∑ (63)-分配系数如图6-5 , 图6-6所示:图6-5 B 柱弯矩各层分配系数简图B 柱:底层:0.801/(0.8010.609 1.0)0.332i ++=下柱=1.0/(0.8010.609 1.0)0.415i ++=上柱=0.609/(0.8010.609 1.0)0.253i ++=左梁=标准层: 1.0/(0.609 1.0 1.0)0.383i ++=上柱=1.0/(0.609 1.0 1.0)0.383i ++=下柱=0.609/(0.609 1.0 1.0)0.234i ++=左梁=顶层: 1.0/(0.609 1.0)0.622i +=下柱=0.609/(0.609 1.0)0.622i +=左梁=图6-6 C 柱弯矩各层分配系数简图C 柱: 0.609/(0.609 1.00.2110.801)0.232i +++=右梁=1.0/(0.609 1.00.2110.801)0.382i +++=上柱= 0.801/(0.609 1.00.2110.801)0.306i +++=下柱= 0.211/(0.609 1.00.2110.801)0.081i +++=左梁=标准层: 1.0/(0.609 1.00.2110.801)0.355i +++=下柱=1.0/(0.609 1.00.2110.801)0.355i +++=上柱=0.609/(0.609 1.00.2110.801)0.216i +++=右梁=0.211/(0.609 1.00.2110.801)0.074i +++=左梁=顶层: 1.0/(0.609 1.00.211)0.549i ++=下柱=0.211/(0.609 1.00.211)0.116i ++=左梁=0.609/(0.609 1.00.211)0.335i ++=右梁=三.恒荷载作用下的弯矩剪力计算,根据简图(6-4)梁:A M 0∑= 21/2.0A B B M M ql Q l ---=/1/2B A B Q M M l ql =--B M 0∑= 21/2.0A B A M M ql Q l -+-=/1/2A A B Q M M l ql =-+ (6-4) 柱:C M 0∑= .0C D D M M Q h ---=()/D C D Q M M h =-+D M 0∑= .0C D C M M Q h ---=()/C C D Q M M h =-+ (6-5)四.恒荷载作用下的边跨框架的轴力计算,包括连梁传来的荷载及柱自重.7123.24721.1036/2186.556N KN=+⨯=67124.17214.7476/238.88393.849N N KN =++⨯+=56124.17214.7476/238.88601.142N N KN =++⨯+=45124.17214.7476/238.88808.435N N KN =++⨯+=34124.17214.7476/238.881015.728N N KN =++⨯+=23124.17214.7476/238.881223.021N N KN =++⨯+=12124.17214.7476/238.881382.487N N KN =++⨯+= 恒荷载作用下的中跨框架的轴力计算:7154.31811.484 2.4/2168.099N KN=+⨯=67200.1738.09 2.4/238.88416.88N N KN =++⨯+=56200.1738.09 2.4/238.88665.621N N KN =++⨯+=45200.1738.09 2.4/238.88808.435N N KN =++⨯+=34200.1738.09 2.4/238.881015.728N N KN =++⨯+=23200.1738.09 2.4/238.881223.021N N KN =++⨯+=12200.1738.09 2.4/238.881382.487N N KN =++⨯+=图6-5 恒荷载作用下的计算简图五.弯矩分配及传递弯矩二次分配法比分层法作了更进一步的简化。

框架结构在竖向荷载作用下的内力计算

框架结构在竖向荷载作用下的内力计算

框架结构在竖向荷载作用下的内力计算
框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法.
在进行竖向荷载作用下的内力分析时,可假定:(1)作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计,而仅在本楼层的框架梁以及与本层框架梁相连的框架柱产生弯矩和剪力.(2)在竖向荷载作用下,不考虑框架的侧移.
计算过程可如下:
(1)分层:分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承,
(2)计算各个独立刚架单元:用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元.而分层计算所得的各层梁的内力,即为原框架结构中相应层次的梁的内力.
(3)叠加:在求得各独立刚架中的结构内力以后,则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠加,作为原框架结构中柱的内力.
叠加后为原框架的近似弯距图,由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图,在框架节点处常常不平衡.这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差.若欲提高精度,可对节点,特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配,予以修正.。

4_竖向荷载作用下框架内力计算

4_竖向荷载作用下框架内力计算

4_竖向荷载作用下框架内力计算在结构设计过程中,框架结构是一种常见的结构形式。

在实际工程中,框架结构会受到各种荷载的作用。

竖向荷载是一种重要的荷载形式,常见的竖向荷载包括自重、活荷载和附加荷载等。

在框架结构内力计算中,需要首先确定结构的几何特征,包括框架的截面形状、材料参数和受力情况等。

然后根据几何特征和力学原理,分析结构的受力平衡和变形情况,最终得到内力的计算结果。

下面将以一个简单的框架结构为例,介绍竖向荷载作用下框架内力计算的基本步骤。

1.框架结构的受力分析首先,需要绘制框架的受力图。

在竖向荷载作用下,框架的受力主要包括竖向荷载的作用力、支座反力和框架内部的轴力、剪力和弯矩等。

通过受力分析,可以将框架结构简化为若干个矩形梁和柱,以便进行进一步的计算。

2.框架结构的力学模型化将框架结构进行力学模型化,即将结构划分为若干个杆件和节点,并确定节点的受力情况。

杆件的长度、截面形状和材料参数等需要根据实际情况进行设定,以便计算杆件的受力。

3.杆件的受力计算根据竖向荷载作用下杆件的受力平衡和变形情况,可以得到杆件的轴力、剪力和弯矩等。

对于轴力,可以利用静力平衡原理进行计算。

对于剪力和弯矩,可以根据杆件的受力分布和形状进行计算,常用的方法包括截面法和弯矩传递法等。

4.框架结构的内力计算根据杆件的受力计算结果,可以得到框架结构内各个节点的内力情况。

根据节点的受力平衡条件,可以计算出节点上的轴力、剪力和弯矩等。

此外,还需要考虑支座反力的作用,以及与其他荷载(如横向荷载)的叠加效应。

5.内力的承载能力和设计校核根据内力计算结果,可以对框架结构的承载能力进行评估和校核。

根据设计规范和材料参数,结合强度和稳定性要求,进行构件的截面尺寸校核。

如果结构的承载能力满足要求,则结构设计合理;否则,需要进行后续的调整和优化。

总的来说,竖向荷载作用下框架内力计算是结构设计中的重要环节。

通过合理的受力分析和计算,能够得到准确的内力计算结果,从而为结构设计和施工提供科学的依据。

框架结构竖向荷载作用下的内力计算

框架结构竖向荷载作用下的内力计算

框架结构竖向荷载作用下的内力计算框架结构是由梁柱等构件组成的,在受到竖向荷载作用下,会引起构件内力的产生。

了解框架结构竖向荷载作用下的内力计算对于结构的设计和分析非常重要。

下面将详细介绍框架结构竖向荷载作用下的内力计算方法。

首先,通过建立结构模型来描述框架结构。

结构模型中包括构件、节点和连接关系。

构件可以是梁或柱,节点是构件之间的连接点,连接关系表示构件之间的刚性约束。

在竖向荷载作用下,框架结构的内力主要有两种情况:梁内力和柱内力。

1.梁内力计算:在竖向荷载作用下,梁会产生弯矩和剪力。

根据梁的基本理论,可以得出计算弯矩和剪力的公式。

-弯矩计算:弯矩是由竖向荷载作用在梁上引起的。

根据弯矩的定义,弯矩M等于施加在梁上的力乘以力臂。

当梁需要承受重力荷载时,弯矩的计算公式为M=w*l^2/8,其中w为荷载大小,l为梁的跨度。

-剪力计算:剪力是由竖向荷载作用在梁上引起的。

根据剪力的定义,剪力V等于施加在梁上的力。

当梁需要承受重力荷载时,剪力的计算公式为V=w*l/2,其中w为荷载大小,l为梁的跨度。

2.柱内力计算:在竖向荷载作用下,柱会产生压力和拉力。

根据柱的基本理论,可以得出计算压力和拉力的公式。

-压力计算:压力是由竖向荷载作用在柱上引起的。

根据力学平衡原理,压力P等于施加在柱上的荷载之和。

当柱需要承受多个重力荷载时,压力的计算公式为P=∑w,其中w为荷载大小。

-拉力计算:拉力是由竖向荷载作用在柱上引起的。

和压力类似,拉力T等于施加在柱上的荷载之和。

在实际计算过程中,需要考虑梁和柱的截面形状和材料性质,以及节点和连接部位的刚性约束等因素。

同时,还需要考虑结构的整体平衡条件和节点处的力的平衡条件。

在计算过程中,可以使用静力平衡原理和弹性力学理论来进行分析。

通过平衡方程和应变-位移关系等基本原理,可以建立结构方程组,并通过求解方程组得到内力的值。

总结起来,框架结构竖向荷载作用下的内力计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素和使用多种方法。

第七章 竖向荷载作用下框架内力计算

第七章 竖向荷载作用下框架内力计算

第七章 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算7.1 计算单元取3轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为7.5m ,如图所示,由于房间内直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示,计算单元内的其余楼面荷载则通过纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架,作用于各节点上。

7.2 荷载计算节点集中荷载1P : 边纵梁传来:(a)屋面自重(三角形部分):N k 78.56298.423.3.26.3=⨯⨯⨯(b)边纵梁自重: 5.709⨯6.0=43.73kN 女儿墙自重: kN 87.330.6312.3=⨯合计: 1P = 154.32kN节点集中荷载2P :纵梁传来(a )屋面自重(三角形部分):KN 12.27298.40.326.3=⨯⨯⨯(b )走道屋面板自重0.5⨯(6.0+6.0-3)⨯1.5⨯4.98=58.79KN纵梁自重: 5.709⨯6.0=43.73kN合计: 2P = 170.55kN对于1~4层,计算的方法基本与第五层相同,计算过程如下: 1 5.709/q kN m =1q '=3.46/kN/mm KN q /99.103.333.32=⨯= m KN q /99.74.233.32=⨯=节点集中荷载1P :纵梁自重: 5.709⨯6.0=43.73kN外墙自重:()88.76KN 68.37.03.3225.00.6=⨯-⨯⨯-)( 来纵梁传楼面自重(三角形部分): (0.5 3.60.5 3.6 3.33)221.58kN ⨯⨯⨯⨯⨯= 扣窗面积墙重加窗重: 2 2.4 2.0 3.682 2.1631.01kN -⨯⨯⨯+⨯=-合计: 174.24kN节点集中荷载2P :纵梁自重: 5.709⨯7.2=41.10kN 内墙自重: 71.50kN 纵梁传来(a)楼面自重(三角形部分):()KN5.0=⨯0.3⨯⨯5.0⨯⨯66.233.3780.3(b)走道楼面板自重(梯形部分)()KN⨯5.0=⨯5.7⨯+-48.9333.30.38.15.7扣窗面积墙重加窗重: 2.412 3.6820.4816.10kN-⨯⨯⨯+⨯=-合计: 152.58kN 7.2.2活荷载计算:活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图:合计: 7.99KNP:节点集中荷载2屋面活载(三角形部分):2⨯(0.5⨯3.0⨯0.5⨯3.0⨯0.5)=2.72KN走道传来屋面荷载(梯形部分): ()KN 05.45.05.14.20.60.621=⨯⨯-+合计: 12.04KN 对于1~4层,m KN /6.60.30.2q 2=⨯= m KN q /64.25.2'2=⨯= 节点集中荷载1P : 楼面活载(三角形部分):2⨯(0.5⨯3.30.5⨯3.3⨯2)=10.89KN合计: 31.97KN中节点集中荷载2P : 楼面活载(三角形部分):2⨯(0.5⨯3.30.5⨯3.3⨯2)=10.89KN走道传来屋面荷载(梯形部分):()KN 25.205.25.14.20.60.621=⨯⨯-+ 纵梁传来的屋面活载(梯形部分):()KN 08.2128.10.35.75.75.0=⨯⨯-+⨯ 合计: 52.22KN7.2.3.屋面雪荷载标准值:同理,在屋面雪荷载作用下KN/m 16.10.335.0q 2=⨯= m KN q /84.04.235.0'2=⨯=节点集中荷载1P : 屋面雪载(三角形部分):2⨯(0.5⨯3.3⨯0.5⨯3.3⨯0.35)=2.08KN纵梁传来的屋面雪载(梯形部分)()KN 69.335.08.16.35.75.75.0=⨯⨯-+⨯ 合计: 5.77KN中节点集中荷载2P : 屋面雪载(三角形部分):2⨯(0.5⨯3.3⨯0.5⨯3.3⨯0.35)=2.08KN走道传来屋面雪载(梯形部分): ()KN 835.235.05.14.25.75.721=⨯⨯-+纵梁传来的屋面雪载(梯形部分): 3.97KN 合计: 8.72KN 1~4层,雪荷载作用下的节点集中力同屋面活荷载作用下的。

(整理)10竖向荷载作用下内力计算.

(整理)10竖向荷载作用下内力计算.

第六章竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算6.1 计算单元取H轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为6m,荷载传递方式如图中阴影部分所示。

“荷载时以构件的刚度来分配的”,刚度大的分配的多些,因此板上的竖向荷载总是以最短距离传递到支撑上的。

于是就可理解到当双向板承受竖向荷载是,直角相交的相邻支撑梁总是按45°线来划分负荷范围的,故沿短跨方向的支撑承受梁承受板面传来的三角形分布荷载;沿长跨方向的支撑梁承受板传来的梯形分布荷载,见图5.1:精品文档精品文档6.2 荷载计算6.2.1 恒载计算图5.2 各层梁上作用的荷载在图5,2中,1q 、1q '代表横梁自重,为均布荷载形式,1、对于第五层,m kN q 0764.41= m kN q 2.2'1=2q 为梯形荷载,2q '为三角形荷载。

由图示几何关系可得, m kN q 18.30603.52=⨯=m kN q 07.124.203.5'2=⨯=节点集中荷载1P :边纵梁传来:(a) 屋面自重: 5.03⨯6⨯3=90.54kN (b) 边纵梁自重: 4.0764⨯6=24.45kN女儿墙自重: 4.320⨯6=25.93kN 次梁传递重量: 2.2⨯6=13.2kN 上半柱重: 6.794⨯1.5=10.191kN 墙重以及窗户:0.24⨯6⨯2.4⨯18-1.5⨯1.8⨯18⨯2⨯0.24+0.4⨯1.5⨯ 1.8⨯0.24⨯2)⨯0.5=25.53kN 合计: 1P =189.84kN 节点集中荷载2P :精品文档屋面自重: 5.03⨯6⨯(3+1.2)=126.76kN 中纵梁自重: 24.45kN次梁传递重量: 2.2⨯(3+1.2)⨯2=18.48kN 上半柱重: 10.19kN 墙重以及门重:(0.24⨯6⨯2.4⨯11.8-0.9⨯2.1⨯11.8⨯2⨯0.24+ 0.2⨯0.9⨯2.1⨯0.24⨯2)⨯0.5=15.13kN合计: 2P = 195.01kN 2、对于1~4层,计算的方法基本与第五层相同,计算过程如下:m kN q 0764.41= m kN q 2.2'1=m kN q 98.22683.32=⨯= m kN q 192.94.283.3'2=⨯= 节点集中荷载1P :屋面自重: 68.94kN 纵梁自重: 24.45kN 墙重以及窗户: 25.53kN次梁传递重量: 13.2kN 下半柱重: 10.19kN 合计: kN P 31.1421= 节点集中荷载2P :纵梁自重: 24.45kN 内墙以及门自重: 15.13kN 楼面自重: 96.52kN次梁传递重量: 18.48kN精品文档合计: kN P 58.1542=6.2.2 活荷载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图5.3:图5.3各层梁上作用的活载1、对于第五层,m kN q 365.02=⨯= m kN q 2.14.25.0,2=⨯= 节点集中荷载1P :屋面活载: 95.063=⨯⨯kN合计: kN P 91=节点集中荷载2P :屋面活载:0.5⨯(3+1.2)⨯6=12.6kN合计: kN P 6.122=2、对于1~4层,m kN q 1260.22=⨯= m kN q 0.64.25.2'2=⨯= 节点集中荷载1P :楼面活载: 36263=⨯⨯kN精品文档合计: kN P 361= 中节点集中荷载2P :楼面以及走道活载: 2⨯6⨯3+1.2⨯6⨯2.5=54kN合计: kN P 542=6.2.3 屋面雪荷载计算同理,在屋面雪荷载作用下m kN q 7.2645.02=⨯= m kN q 08.14.245.0'2=⨯= 节点集中荷载1P :屋面雪载: 0.45⨯(3⨯6)=8.1kN合计: kN P 1.81= 中节点集中荷载2P :屋面雪载: 0.45⨯(3+1.2)⨯6=11.34kN合计: kN P 34.112=6.3 内力计算6.3.1 计算分配系数按照弹性理论设计计算梁的支座弯矩时,可按支座弯矩等效的原则。

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4.5竖向荷载作用下框架结构的内力计算
取⑧轴线横向框架进行计算,由于房间内布置有次梁,结合计算简图得大多都是单向板.故屋面和楼面荷载通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架使用于各节点上。

由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合,因此在框架节点上还作用有集中力矩。

(1)屋面框架节点集中荷载标准值
A轴节点
边柱纵自重: 5.17×8.4=43.428 kN
1.1m女儿墙自重: 5.76×8.4=48.384 kN
屋面板传来自重: 1/2×8.4×2.5×6.09=63.945kN
顶层边节点A集中荷载:155.757 kN
1节点
次梁自重: 4.755×8.4=39.924 kN
屋面板传来自重: 8.4×(1.25+1.5) ×6.09=140.679 kN
顶层1节点集中荷载:180.603 kN
2节点集中荷载:180.603 kN
3节点集中荷载:193.392 kN
4节点集中荷载:193.392 kN
B轴节点
中柱纵梁自重: 5.17×8.4=43.428 kN
屋面板传来自重: 8.4×2.75×6.09=140.679 kN
顶层中节点B点集中荷载:184.107 kN
C轴节点
边柱纵梁自重: 5.17×8.4=43.428 kN
1.1m女儿墙自重: 5.76×8.4=48.384 kN
屋面板传来自重: 1/2×8.4×3×6.09=76.728kN
顶层边节点C集中荷载:168.54 kN
(2)楼面框架节点集中荷载标准值
A轴节点
边柱纵梁自重:43.428 kN
窗加墙自重: 3.933×8.4=33.037 kN
框架柱自重:9.408×4.2=39.514 kN
纵梁传来楼面自重: 8.4×1.25×3.83=40.215kN
中间层边跨节点A集中荷载:156.194 kN
1节点
次梁自重:39.924 kN
屋面板传来自重: 8.4×(1.25+1.5)×3.83=88.473kN 中间层1节点集中荷载:128.397kN
2节点集中荷载:128.397kN
3节点集中荷载:136.44kN
4节点集中荷载:136.44kN
B轴节点集中荷载标准值
中柱纵梁自重:43.428kN
框架柱自重:39.514kN
楼面板传来自重: 8.4×2.75×3.83=88.473 kN
中间层中跨节点B集中荷载:123.157KN
C轴节点集中荷载标准值
边柱纵梁自重:43.428kN
框架柱自重:39.514kN
窗加墙自重: 3.933×8.4=33.037 kN
纵梁传来楼面自重: 8.4×1.5×3.83=48.258kN
点C集中荷载:120.809KN
2)活荷载标准值的计算
屋面活荷载标准值取2.0kN/ m2
雪荷载标准值为0.4 kN/ m2,两者不应同时考虑,取两者较大值2.0 kN/ m2
楼面活荷载标准值3.5 kN/ m2
集中荷载标准值:
顶层:
P=8.4×1.25×2.0=21 KN
A
P=8.4×2.75×2=46.2KN
1
P=8.4×2.75×2=46.2KN
2
P=8.4×3.00×2=50.4KN
3
P=8.4×3.00×2=50.4KN
4
P=8.4×2.75×2=46.2KN
B
P=8.4×1.5×2.0=25.2KN
C
中间层:
P=8.4×1.25×3.5=36.75 KN A
P=8.4×2.75×3.5=80.85KN 1
P=8.4×2.75×3.5=80.85KN 2
P=8.4×3.00×3.5=88.2KN 3
P=8.4×3.00×3.5=88.2KN
4
P=8.4×2.75×3.5=80.85KN B
P=8.4×1.5×3.5=44.1KN
C。

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