土木工程毕业设计 第六章 竖向荷载(恒载+活载)作用下框架内力计算

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竖向荷载作用下框架结构的内力计算

竖向荷载作用下框架结构的内力计算

竖向荷载作用下框架结构的内力计算竖向荷载作用下框架结构的内力计算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边柱纵自重: 5.17×8.4=43.428 kN1.1m 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 kN2节点集中荷载: 180.603 kN3节点集中荷载: 193.392 kN4节点集中荷载: 193.392 kN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边柱纵梁自重: 5.17×8.4=43.428 kN1.1m 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:128.397kN2节点集中荷载: 128.397kN3节点集中荷载:136.44kN4节点集中荷载:136.44kNB 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:123.157KNC 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: 120.809KN2)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:P A =8.4×1. 25×2.0=21 KNP 1=8. 4×2. 75×2=46.2KNP 2=8. 4×2. 75×2=46.2KNP 3=8. 4×3.00×2=50.4KNP 4=8. 4×3.00×2=50.4KNP B =8.4×2. 75×2=46.2KN P C =8. 4×1.5×2.0=25.2KN 中间层:P A =8.4×1. 25×3.5=36.75 KN P 1=8. 4×2. 75×3.5=80.85KN P 2=8. 4×2. 75×3.5=80.85KN P3=8. 4×3.00×3.5=88.2KN P 4=8. 4×3.00×3.5=88.2KN P B =8.4×2.75×3.5=80.85KN P C =8. 4×1.5×3.5=44.1KN。

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4.1横向框架计算单元竖向荷载作用下,一般选取平面结构单元,按平面计算简图进行内力分析,根据结构布置和楼面荷载分布情况,本设计取6轴线横向框架进行计算,本设计中所有板均为双向板,为了简化计算,对板下部斜向塑性绞线与板边的夹角可近似取45°角,由于框架柱的间距不相等,通过主梁和次梁对板的划分不同,计算单元宽度应按照各个板的实际传荷情况而确定,如图4-1。

图中横向阴影所示荷载传给横梁,纵向阴影所示荷载传给纵梁。

图4-1 标准层横向框架计算单元4.2恒荷载计算由于本设计次梁较多,在计算框架梁上荷载时应该先计算次梁自重和次梁传递的荷载,再将次梁自重和次梁传递的荷载,次梁传给主梁的荷载可近似地看成一个集中力,因此在框架节点处还应作用有集中力矩。

4.2.1 标准层次梁恒荷载计算1、5或7轴线次梁上线荷载1)AB 跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。

图4-1 AB 跨的次梁上的荷载分布次梁自重:m kN m m m kN q /13.350.025.0/253=⨯⨯=次;根据《实用建筑结构静力计算手册》(第二版),对于双向板楼面荷载传递按45°塑性绞线方向分为三角形荷载和梯形荷载,三角形荷载和梯形荷载均折算成等效均布面荷载。

三角形荷载:q 85,梯形荷载:()q αα⋅+-3221,其中,0l a α=。

对于BC 跨中有三角形荷载和梯形荷载同时在同一跨中出现,按理应该按照结构力学的方法进行求解,但为了简化计算,本设计中的三角形荷载和梯形荷载按上述方法计算,且按上述方法计算的荷载也能满足工程精度要求。

44.04800/21001==mm mm α;()()223231211/18.3/54.444.044.02121m kN m kN q ααq =⨯+⨯-=⋅+-='; m kN m m kN l q q /68.61.2/18.32011=⨯=⋅'=; m kN m kN m kN q q q AB /49.162/68.6/13.31=⨯+=+=次;2)BC 跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。

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

攀枝花学院毕业设计 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4.1横向框架计算单元竖向荷载作用下,一般选取平面结构单元,按平面计算简图进行内力分析,根据结构布置和楼面荷载分布情况,本设计取6轴线横向框架进行计算,本设计中所有板均为双向板,为了简化计算,对板下部斜向塑性绞线与板边的夹角可近似取45°角,由于框架柱的间距不相等,通过主梁和次梁对板的划分不同,计算单元宽度应按照各个板的实际传荷情况而确定,如图4-1。

图中横向阴影所示荷载传给横梁,纵向阴影所示荷载传给纵梁。

图4-1 标准层横向框架计算单元234.2恒荷载计算由于本设计次梁较多,在计算框架梁上荷载时应该先计算次梁自重和次梁传递的荷载,再将次梁自重和次梁传递的荷载,次梁传给主梁的荷载可近似地看成一个集中力,因此在框架节点处还应作用有集中力矩。

4.2.1 标准层次梁恒荷载计算1、5或7轴线次梁上线荷载1)AB 跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。

图4-1 AB 跨的次梁上的荷载分布次梁自重:m kN m m m kN q /13.350.025.0/253=⨯⨯=次;根据《实用建筑结构静力计算手册》(第二版),对于双向板楼面荷载传递按45°塑性绞线方向分为三角形荷载和梯形荷载,三角形荷载和梯形荷载均折算成等效均布面荷载。

三角形荷载:q 85,梯形荷载:()q αα⋅+-3221,其中,0l a α=。

对于BC 跨中有三角形荷载和梯形荷载同时在同一跨中出现,按理应该按照结构力学的方法进行求解,但为了简化计算,本设计中的三角形荷载和梯形荷载按上述方法计算,且按上述方法计算的荷载也能满足工程精度要求。

44.04800/21001==mm mm α;()()223231211/18.3/54.444.044.02121m kN m kN q ααq =⨯+⨯-=⋅+-='; m kN m m kN l q q /68.61.2/18.32011=⨯=⋅'=; m kN m kN m kN q q q AB /49.162/68.6/13.31=⨯+=+=次;2)BC 跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。

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4. 1横向框架计算单元竖向荷载作用下,一般选取平面结构单元,按平面计算简图进行内力分析,根据结 构布置和楼面荷载分布情况,本设计取6轴线横向框架进行计算,本设计•中所有板均为 双向板,为了简化计•算,对板下部斜向塑性绞线与板边的夹角可近似取45°角,山于框 架柱的间距不相等,通过主梁和次梁对板的划分不同,计算单元宽度应按照各个板的实 际传荷情况而确定,如图4-1。

图中横向阴影所示荷载传给横梁,纵向阴影所示荷载传 给纵梁。

4. 2恒荷载计算由于本设讣次梁较多,在计算框架梁上荷载时应该先计算次梁自重和次梁传递的荷 载,再将次梁自重和次梁传递的荷载,次梁传给主梁的荷载可近似地看成一个集中力,因此在框架节点处还应作用有集中 力'24CI03CC03M0 i11'v-7*4-2CO39CO42D01吐00Z HEZLK K2-ZI " TXa吕E mZ§HFZLEg图4-1标准层横向框架计算单元矩。

4. 2.1标准层次梁恒荷载计算1、5或7轴线次梁上线荷载1)AB跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。

图4-1 AB跨的次梁上的荷载分布次梁自重:q、、= 25kN/in x 0.25/H X 0.50m = 3.13kNIm;根据《实用建筑结构静力计算手册》(笫二版),对于双向板楼面荷载传递按45°塑性绞线方向分为三角形荷载和梯形荷载,三角形荷载和梯形荷载均折算成等效均布面荷载。

三角形荷载:L,梯形荷载:(l-2a2+a3)^,其中,。

对于BC跨中有三角形荷载和梯形荷载同时在同一跨中出现,按理应该按照结构力学的方法进行求解,但为了简化汁算,本设计中的三角形荷载和梯形荷载按上述方法计算,且按上述方法计算的荷载也能满足工程精度要求。

a, = 2100 mm/4^0 mm = 0.44 ;g; = (1 —+ a/ )• q = (1 — 2 x 0.442 + 0.443 )x 4.54^/w2 = 3A8kN/m2;Qi = q; Jo =3ASkN/m2 x2.bw = 6.6SkN/m;q.\B=cg +如=3.13kN/〃7 + 6.68kN/〃7x2 = 16.49RN/加;2)BC跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。

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.。

土木工程毕业设计开题报告

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土木工程毕业设计开题报告土木工程毕业设计开题报告「篇一」1、设计(或研究)的依据与意义:本工程为某城区办公楼采用多层框架结构,为永久性建筑。

该楼总建筑面积为8000㎡,拟建位置另行给定,抗震设防烈度为8度。

根据城市城市规划。

建筑规模和要求以及现有的气象条件(气温。

相对湿度。

主导风向。

基本雪压)工程场地地质条件。

及材料供应和施工条件进行设计。

西城区办公楼由主楼和会议中心两部分组成,主体结构为7层,内外装修均为一般装修。

相关设计依据:(1)《建筑地基设计规范》 GB50007—20XX(2)《混凝土结构设计规范》 GB500010—20XX(3)《建筑结构荷载规范》 GB50009—20XX(4)《建筑抗震设计规范》 GB500011—20XX(5)《砌体结构设计规范》 GB50003—20XX(6)《房屋建筑制图统一标准》 CB/T50001—20XX(7)《建筑结构制图标准》、 GB/T50105—20XX(8)《建筑设计防火规范》 GB50045—1995(9)有关标准图集、相关教科书和及相关规定。

意义:近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展,许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑。

土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。

通过自己的毕业设计对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用,通过自己对在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑,查阅、搜集有关设计资料使我的所学的知识得以综合的应用,提高综合知识的应用能力,对所学过的知识得以系统的深化。

并培养我独立解决建筑设计、结构设计的内容和步骤,及掌握建筑施工图结构施工图绘制的方法,为今后工作打下良好的基础。

同时毕业设计是学生在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性学习环节,是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程;是学生学习、研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;也是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。

土木工程毕业设计 第六章 竖向荷载(恒载 活载)作用下框架内力计算讲解

土木工程毕业设计 第六章  竖向荷载(恒载 活载)作用下框架内力计算讲解

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6.1弯矩图恒载作用下梁固端弯矩计算统计表6.2(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0.9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=1.5Ir两边有楼板:I=2.0Ir④计算和确定梁、柱弯矩分配系数和传递系数。

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6.1 修正后梁柱相对线刚度(2)计算弯矩分配系数结构三层=5.37÷(5.37+1.18)=0.820①梁μB3C3μ=5.37÷(5.37+3.52+1.18)=0.533C3B3=3.52÷(5.37+3.52+1.18)=0.350μC3D3=3.52÷(3.52+1.18)=0.749μD3C3=1.18÷(5.37+1.18)=0.180②柱μB3B2=1.18÷(5.37+3.52+1.18)=0.117μC3C2=1.18÷(3.52+1.18)=0.251μD3D2结构二层①梁μ=5.37÷(1.18+1.18+5.37)=0.695B2C2=5.37÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.477μC2B2μ=3.52÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.313 C2D2=3.52÷(1.18+1.18+3.52)=0.5986 μD2C2=1.18÷(1.18+1.18+5.37)=0.1525②柱μB2B3μ=1.18÷(1.18+1.18+5.37)=0.1525B2B1=1.18÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.105 μC2C3μ=1.18÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.105 C2C1=1.18÷(1.18+1.18+3.52)=0.2007 μD2D3μ=1.18÷(1.18+1.18+3.52)=0.2007D2D1结构一层=5.37÷(1.18+1+5.37)=0.711①梁μB1C1=5.37÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.485 μC1B1=3.52÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.318 μC1D1=3.52÷(1.18+1+3.52)=0.618μD1C1=1.18÷(1.18+1+5.37)=0.156②柱μB1B2=1÷(1.18+1+5.37)=0.133μB1B0=1.18÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.107μC1C2=1÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.090μC1C0μ=1.18÷(1.18+1+3.52)=0.207D1D2μ=1÷(1.18+1+3.52)=0.175D1D0(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6.3B 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14.650 -13.883 226.915 20.861 -251.346 84.509 -112.810 二次分配14.512 -14.512 228.818 21.278 -250.096 105.707 -105.707恒载作用下结构二层弯矩分配表6.40.768 12.717 -28.301↑↑↑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 6.931 4.431 -4.607 308.811 46.295 47.232 -385.113 169.804 -113.072 -92.837二次分配 5.901 3.401 -9.302 300.595 44.486 45.423 -390.504 191.416 -105.826 -85.591恒载作用下结构一层弯矩分配表6.52.127 9.081 -7.935↑↑↑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二次7.030 5.338 -12.368 267.469 35.352 22.097 -324.919 357.349 -46.247 -15.172 -295.930图6.2 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。

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。

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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) 表框架梁BC跨固端弯矩计算(单位:KN·m)结构三层(屋面)计算简图弯矩图结构二层计算简图弯矩图结构一层计算简图弯矩图楼层框架梁CD跨固端弯矩计算(单位:KN·m)结构三层(屋面)计算简图弯矩图节点3弯矩为·m3单元最大负弯矩为KN·m结构二层计算简图弯矩图结构一层计算简图弯矩图楼层框架梁D-1/D悬挑梁固端弯矩计算(单位:KN·m)结构一层计算简图弯矩图恒载作用下梁固端弯矩计算统计表结构层M BC(KN·m)M CB(KN·m)M CD(KN·m)M DC(KN·m)M D-1/D(KN·m)三层0二层0一层(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=④计算和确定梁、柱弯矩分配系数和传递系数。

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μB3C3=÷+=μC3B3=÷++=μC3D3=÷++=μD3C3=÷+=②柱μB3B2=÷+=μC3C2=÷++=μD3D2=÷+=结构二层①梁μB2C2=÷++=μC2B2=÷+++=μC2D2=÷+++=μD2C2=÷++=②柱μB2B3=÷++=μB2B1=÷++=μC2C3=÷+++=μC2C1=÷+++=μD2D3=÷++=μD2D1=÷++=结构一层①梁μB1C1=÷+1+=μC1B1=÷+1++=μC1D1=÷+1++=μD1C1=÷+1+=②柱μB1B2=÷+1+=μB1B0=1÷+1+=μC1C2=÷+1++=μC1C0=1÷+1++=μD1D2=÷+1+=μD1D0=1÷+1+=(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。

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)5.2.3条:在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定:①装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为~,现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为~;②框架梁端负弯矩调幅后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大;③应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合;④截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。

本设计取梁端支座负弯矩调幅系数可取为。

='(计算过程从略).0M85M图调幅后恒载作用下弯矩图(KN·m)(五)恒载作用下梁跨内最大弯矩、梁端剪力和柱轴力计算1.恒载作用下梁跨内最大弯矩计算本设计计算梁跨内最大弯矩时,采用按简支计算时的梁跨内最大弯矩与计算得的调幅后的梁端弯矩进行叠加得到。

计算过程计算如下:简支条件下恒载作用下固端弯矩计算表楼层框架梁BC跨固端弯矩计算(单位:KN·m)结构三层(屋面)计算简图弯矩图调幅后弯矩图结构二层计算简图弯矩图调幅后弯矩图结构一层计算简图弯矩图调幅后弯矩图楼层框架梁CD跨固端弯矩计算(单位:KN·m)结构一层计算简图弯矩图节点3弯矩大小为·m,单元(3)跨内最大弯矩为KN·m 调幅后弯矩图结构二层计算简图弯矩图调幅后弯矩图结构一层计算简图弯矩图调幅后弯矩图楼层框架梁D-1/D 悬挑梁固端弯矩计算(单位:KN ·m)结构 一层计算简图弯矩图调幅后弯矩图2.跨中最大弯矩 (1)对于BC 跨 结构三层(屋面层)在简支条件下叠加调幅后弯矩剪力图如下剪力为0处距离B 点距离:m l 70.1)81.507.707.7(93.33=++÷= 剪力为0处弯矩:m KN M •-=+⨯++⨯+⨯-=52.16335.1270.1)81.507.707.7(2170.193.332结构二层剪力为0处距离B 点距离:m l 68.1)81.574.1001.501.5(96.44=+++÷= 剪力为0处弯矩:m KN M •-=+⨯++⨯⨯+⨯-=26.24907.768.1)81.574.10210.5(2168.194.442 结构一层剪力为0处距离B 点距离:m l 71.1)81.574.1001.501.5(37.45=+++÷= 剪力为0处弯矩:m KN M •-=+⨯++⨯⨯+⨯-=96.27513.1071.1)81.574.10210.5(2171.137.452 (2)对于CD 跨 结构三层(屋面层)在简支条件下叠加调幅后弯矩剪力图如下剪力为0处距离C 点距离:m l 04.43)81.5207.7()96.9907.73212381.537.159(=++⨯÷-⨯⨯⨯-⨯-=剪力为0处距离D 点距离:m l 56.504.46.9=-= 剪力为0处弯矩:m KN M •-=+⨯+⨯⨯+⨯-=39.218851.8956.5)81.5207.7(2156.590.1102结构二层剪力为0处距离C 点距离:m l 53.33)74.1081.5210.5()18910.53212381.587.235(=+++⨯÷-⨯⨯⨯-⨯-=剪力为0处距离D 点距离:m l 07.653.36.9=-= 剪力为0处弯矩:m KN M •-=+⨯++⨯⨯+⨯-=32.330704.16207.6)74.1081.5210.5(2107.641.1622 结构一层在节点3处,剪力有突变,由突变为KN V 36.618910.53212381.537.215-=-⨯⨯⨯-⨯-=故剪力为0处距离C 点距离:m l 3= 剪力为0处距离D 点距离:m l .636.9=-= 剪力为0处弯矩:m KN M •-=+⨯++⨯⨯+⨯-=21.312747.3036)74.1081.5210.5(21691.1822 本设计取调幅后的梁跨内弯矩最大值和简支时梁跨内弯矩最大值的50%中的较大者,比较如下表:梁跨内弯矩最大值取值 表 楼层 BC 跨 CD 跨m ax Mm axM20maxM 取值 m ax M0m axM20maxM 取值 三层 二层 一层m ax m ax M 依据上表绘制恒载作用下B ~D 轴×○3轴框架弯矩图如下图恒载作用下B~D轴×○3轴框架弯矩图(KN·m)3.恒载作用下梁、柱端剪力计算梁端剪力计算计算方法为取隔离体进行计算,具体计算如下:屋顶层BC跨M对B取矩=0BV C×+=+(×2+)××,故V C=M对C取矩∑=0CV B×+=+(×2+)××,故V B=M对C取矩∑=0CV D×+=+××+×3×+××+×3,故V D=M对D取矩∑=0DV C×+=+××+×3×+××+×, 故V C=其他剪力计算类似,因此计算过程省略,以下汇总剪力:梁截面剪力(单位:表V B3=V B2=综上,其他柱计算类似。

V上=V下=(M上+M下)÷h,下面汇总柱剪力恒载作用下柱剪力(KN)表图恒载作用下B~D轴×○3轴框架剪力图(KN)4.恒载作用下柱端轴力计算根据节点平衡法可求得柱轴力,规定柱受压为正,受拉为负:B3轴力=B3集中力+梁B3C3剪力N B3=+=其它柱计算类似,计算过程省略。

图柱截面表示图恒载作用下柱轴力(单位KN)表图恒载作用下柱轴力(KN)二、框架在活载作用下的内力计算(一)活载作用下固端弯矩计算活载作用下固端弯矩表楼层框架梁BC跨固端弯矩计算(单位:KN·m)结构三层(屋面)计算简图弯矩图结构二层计算简图弯矩图结构一层计算简图弯矩图楼层框架梁CD跨固端弯矩计算(单位:KN·m)结构三层(屋面)计算简图弯矩图结构二层计算简图弯矩图结构一层计算简图弯矩图楼层框架梁D-1/D悬挑梁固端弯矩计算(单位:KN·m)结构一层计算简图弯矩图活载作用下梁固端弯矩计算统计表结构层M BC(KN·m)M CB(KN·m)M CD(KN·m)M DC(KN·m)M D-1/D(KN·m)三层0二层0一层(二)各节点弯矩分配系数节点弯矩分配系数同恒载,计算略。

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