框架结构竖向荷载作用下的内力计算(DOC)
河南科技大学毕业设计
42 第6章 竖向荷载作用下内力计算
§6.1 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 河南科技大学毕业设计
43
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/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=17.128KN/m
活载:2222.0KN/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m
楼面板传荷载:
恒载:2223.83KN/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=10.772KN/m
活载:2222.0KN/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m
梁自重:3.95KN/m
B~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
=17.128 KN/m+3.95 KN/m=21.103 KN/m
活载=板传荷载=5.625 KN/m
楼面板传荷载:恒载=梁自重+板传荷载
=3.95 KN/m+10.772 KN/m=14.747 KN/m
活载=板传荷载=5.625 KN/m
二. C~D轴间框架梁:
屋面板传荷载:
恒载:26.09KN/m1.2m5/82=9.135KN/m
活载:22.0KN/m1.5m5/82=3KN/m
楼面板传荷载: 河南科技大学毕业设计
44 恒载:23.83KN/m1.25/82=5.745KN/m
活载:22.0KN/m1.2m5/82=3.75KN/m
梁自重:3.95KN/m
C~D轴间框架梁均布荷载为:
屋 面 梁:恒载=梁自重+板传荷载
=2.349 KN/m+9.135 KN/m=11.484 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
=2.349 KN/m+5.745KN/m=8.09KN/m
活载=板传荷载=3.75 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)
330.240.918/25/0.10.24mmknmKNmmm
1.220.240.55.806/mmmKNm
顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载
=5.806/63.975/(60.6)KNmKNmmm22121.5/61.5/66/426.09/1.55/832123.247KNmmKN
顶层柱活载=板传荷载
=222.0/1.5121.5/61.5/66/42KNmm
2.0/1.55/83219.688KNmmKN
标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板荷载=
7.794/(60.6)3.975/(60.6)3.83/1.55/832KNmKNmKNmm
(2.332311.52)61/422.3325/61/42KNm
223.831.5121.5/61.5/66/42124.172mmKN
标准层柱活载=板传荷载 河南科技大学毕业设计
45 =222.01.5121.5/61.5/632.01.55/83219.688mmmmKN
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)16.085KNmmmKNmmmKN
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)6.09/1.55/832KNmmKNmmKNmm
6.09/1.25/81.22(2.3323/11.52/)61/42KNmmKNmKNmm
154.318KN
顶层柱活载=板传荷载
=222.01.5121.5/61.5/63mm222.01.2121.2/61.2/632.01.2mmmm5/81.222.01.55/83239.272mmKN
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)KNmmKNmmKNmm
2.349/(1.20.3)3.975/(60.6)6.09/1.55/832KNmmKNmmKNmm26.09/61/21/22.67/2.4/263.83/36200.173KNmmKNmmKNmmmKN标准层活载=板传荷载
=222.0/362.5/1.2654KNmmmKNmmmKN
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)66.085KNmmmKNmmmKN
(3).框架柱自重:
柱自重: 底层:1.2×0.6m×0.6m×253/KNm×4.55m=49.14KN
其余柱:1.2×0.6m×0.6m×253/KNm×3.6m=38.88KN
§6.2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 河南科技大学毕业设计
46 一.恒荷载作用下框架可按下面公式求得:
21/12abMql (61)
21/12baMql (62)
故:2771/1221.03663.09.BCMKNm
7763.09.CBMKNm
2771/1211.48465.512.CDMKNm
775.512.CDMKNm
2661/1214.747644.241.BCMKNm
6644.241.CBMKNm
2661/128.0963.883.CDMKNm
663.883.DCMKNm
恒荷载作用下框架的受荷简图如图6-3所示:
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47 图6-3竖向受荷总图:
注:1.图中各值的单位为KN
2.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:
/()ijcbiii (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/(0.8010.6091.0)0.332i下柱=
1.0/(0.8010.6091.0)0.415i上柱=
0.609/(0.8010.6091.0)0.253i左梁=
标准层:1.0/(0.6091.01.0)0.383i上柱=
1.0/(0.6091.01.0)0.383i下柱=
0.609/(0.6091.01.0)0.234i左梁=
顶层: 1.0/(0.6091.0)0.622i下柱=
0.609/(0.6091.0)0.622i左梁= 河南科技大学毕业设计
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图6-6 C柱弯矩各层分配系数简图
C柱: 0.609/(0.6091.00.2110.801)0.232i右梁=
1.0/(0.6091.00.2110.801)0.382i上柱=
0.801/(0.6091.00.2110.801)0.306i下柱=
0.211/(0.6091.00.2110.801)0.081i左梁=
标准层:1.0/(0.6091.00.2110.801)0.355i下柱=
1.0/(0.6091.00.2110.801)0.355i上柱=
0.609/(0.6091.00.2110.801)0.216i右梁=
0.211/(0.6091.00.2110.801)0.074i左梁=
顶层: 1.0/(0.6091.00.211)0.549i下柱=
0.211/(0.6091.00.211)0.116i左梁=
0.609/(0.6091.00.211)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:AM0 21/2.0ABBMMqlQl
/1/2BABQMMlql
BM0 21/2.0ABAMMqlQl
/1/2AABQMMlql (6-4)
柱:CM0 .0CDDMMQh
()/DCDQMMh
DM0 .0CDCMMQh
()/CCDQMMh (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. 河南科技大学毕业设计
49 7123.24721.1036/2186.556NKN
67124.17214.7476/238.88393.849NNKN
56124.17214.7476/238.88601.142NNKN
45124.17214.7476/238.88808.435NNKN
34124.17214.7476/238.881015.728NNKN
23124.17214.7476/238.881223.021NNKN
12124.17214.7476/238.881382.487NNKN
恒荷载作用下的中跨框架的轴力计算:
7154.31811.4842.4/2168.099NKN
67200.1738.092.4/238.88416.88NNKN
56200.1738.092.4/238.88665.621NNKN
45200.1738.092.4/238.88808.435NNKN
34200.1738.092.4/238.881015.728NNKN
23200.1738.092.4/238.881223.021NNKN
最新10竖向荷载作用下内力计算汇总
10竖向荷载作用下内力计算 精品资料
仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢- 36 - 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:
图5.1 横向框架计算单元 精品资料
仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢- 37 - 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,
mkNq0764.41 mkNq2.2'1
2q为梯形荷载,2q为三角形荷载。由图示几何关系可得,
mkNq18.30603.52
mkNq07.124.203.5'2
节点集中荷载1P:
边纵梁传来:
(a) 屋面自重: 5.0363=90.54kN
(b) 边纵梁自重: 4.07646=24.45kN
女儿墙自重: 4.3206=25.93kN
次梁传递重量: 2.26=13.2kN
上半柱重: 6.7941.5=10.191kN
毕业设计一榀框架计算书
温州大学瓯江学院本科毕业设计(论文) 土木工程专业
1 第一章 设计依据------------------------------------------------2
1.1 工程名称----------------------------------------------2
1.2 工程概况----------------------------------------------2
1.3 工程地质情况------------------------------------------2
1.4 荷载及抗震设防要求------------------------------------2
1.5 材料强度等级------------------------------------------3
1.6 屋面、楼地面做法参见建筑施工图------------------------3
1.7 参考图集及规范----------------------------------------3
第二章 结构布置及梁柱线刚度------------------------------------4
2.1 结构布置----------------------------------------------4
2.2 梁柱线刚度计算及框架计算简图确定----------------------4
第三章 竖向荷载计算--------------------------------------------6
3.1 恒荷载标准值计算--------------------------------------6
框架结构内力与位移计算
..
word教育资料 《高层建筑结构与抗震》辅导材料四
框架结构内力与位移计算
学习目标
1、熟悉框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的弯矩图形、剪力图形和轴力图形;
2、熟悉框架结构内力与位移计算的简化假定及计算简图的确定;
3、掌握竖向荷载作用下框架内力的计算方法——分层法;
4、掌握水平荷载作用下框架内力的计算方法——反弯点法和D值法,掌握框架结构的侧移计算方法。
学习重点
1、竖向荷载作用下框架结构的内力计算;
2、水平荷载作用下框架结构的内力及侧移计算。
框架在结构力学中称为刚架,刚架的内力和位移计算方法很多,可分为精确算法和近似算法。精确法是采用较少的计算假定,较为接近实际情况地考虑建筑结构的内力、位移和外荷载的关系,一般需建立大型的代数方程组,并用电子计算机求解;近似算法对建筑结构引入较多的假定,进行简化计算。由于近似计算简单、易于掌握,又能反映刚架受力和变形的基本特点,因此近似的计算方法仍为工程师们所常用。
本章内容主要介绍框架结构在荷载作用下内力与位移的近似计算方法。其中分层法用于框架结构在竖向荷载作用下的内力计算,反弯点法和D值法用于框架结构在水平荷载作用下的内力计算。既然是近似计算,就需要熟悉框架结构的计算简图和各种计算方法的简化假定。
一、框架结构计算简图的确定
一般情况下,框架结构是一个空间受力体系,可以按照第四章所述的平面结构假定的简化原则,忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的抗扭作用,将框架结构简化为沿横方向和纵方向的平面框架,承受竖向荷载和水平荷载,进行内力和位移计算。
结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析,若作用于纵向框架上的荷载各不相同,则必要时应分别进行计算。
框架结构的节点一般总是三向受力的,但当按平面框架进行结构分析时,则节点也相应地简化。在常见的现浇钢筋混凝土结构中,梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区,这时节点应简化为刚接节点;对于现浇钢筋混凝土柱与基础的连接形式,一般也设计成固定支座,即为刚性连接。
框架钢结构内力计算
框架钢结构内力计算
对于本结构,考虑如下受荷情况:(1)恒载作用;(2)活荷载满跨布置;(3)风荷载作用(从左向右,或从右向左);(4)横向水平地震作用(从左向右。或从右向左)。对于(1)、(2)情况,框架在竖向荷载作用下,采用力矩分配法计算;对于(3)、(4)情况,框架在水平荷载作用下,采用D值法计算。
5.1恒荷载标准值作用下的内力计算
5.1.1顶层力矩分配如下:
0.3750.6250.3280.4200.6250.2520.3756.216-127.6945.55-8.0113.004-84.147129.8522.775-16.0221.502-0.955137.1574.13-29.81-10.4274.57738.47-74.14-14.905-20.8542.289-1.243-108.8430075.925.00780.92726.979-26.704-1.592-28.296-8.37-38.105.85-32.25-10.959-6.216顶层
5.1.2三层力矩分配如下:
0.2200.4130.2230.3210.3870.1710.269000.3670.2850.344-198.3237.25-9.2642.038-168.296219.0618.625-18.5281.019-0.452219.724117.44-23.795-12.0813.2584.816-117.44-11.897-24.1621.625-0.59-152.46469.933.82673.75624.585-30.88-0.752-31.632-30.4274.156-26.271三层-34.78-0.849-35.629-11.876-34.234.675-29.555-9.85262.1443.4065.54421.848-10.544-8.75728.99-28.99
5.1.3二层力矩分配如下:
一榀框架计算-内力计算
一榀框架计算-内力计算
第8章 一榀框架计算
8.7框架内力计算
框架结构承受的荷载主要有恒载、活载、风荷载、地震作用。其中恒载、活载为竖向荷载,风荷载和地震为水平作用。手算多层多跨框架结构的内力和侧移时,采用近似方法。求竖向荷载作用下的内力采用分层法,求水平荷载作用下的内力采用反弯点法、D值法。在计算各项荷载作用下的效应时,一般按标准值进行计算,然后进行荷载效应组合。
8.7.2框架内力计算
1。恒载作用下的框架内力
(1)计算简图
将图8-12(a)中梁上梯形荷载折算为均布荷载。其中a=1。8m,l=6.9m,=1800/69000.26al,顶层梯形荷载折算为均布荷载值:232312+=120.26+0.2621.31=18.8kNmq()(),顶层总均布荷载为18.8+4.74=23.54kNm。其他层计算方法同顶层,计算值为21.63kNm。中间跨只作用有均布荷载,不需折算。由于该框架为对称结构,取框架的一半进行简化计算,计算简图见8-19。
(2)弯矩分配系数
节点A1:1010441.184.72AAAASi
1111441.335.32ABABSi
12120.940.941.615.796AAAASi
0.6221.3330.84415.836AS
10104.720.29815.836AAAAASS
一榀框架计算-内力计算
图8-19 恒载作用下计算简图(括号内数值为梁柱相对线刚度)
11115.320.33615.836ABABASS
12125.7960.36615.836AAAAASS
节点B1:111121.122.24BDBDSi
18.076BS
11115.320.29418.076BABABSS 一榀框架计算-内力计算
10104.720.32118.076BBBBBSS
竖向荷载作用下的框架结构内力计算的结点法
第39卷第5期 2013年10月 四川建筑科学研究 Siehuan Building Science 33
竖向荷载作用下的框架结构内力计算的结点法
樊友景 ,路晓明 ,袁 横 (1.郑州大学土木工程学院,河南郑州450001; 2.郑州科技学院,河南郑州450064)
摘要:考虑杆件远端刚结点处杆件数目、各杆线刚度及梁柱刚度比值的影响,推导出杆端的转动刚度和传递系数 统一计算公式。将框架结构竖向荷载作用下的内力计算分成若干个单结点结构计算,这种计算方法对框架结构的 梁柱线刚度比没有范围限制,使用范围广,计算工作量少,精度高。 关键词:框架结构;内力分析;转动刚度;传递系数;结点法 中图分类号:TU375.4 文献标志码:A 文章编号:1008—1933(2013)O5—033一o3
The method of joint for calculation internal force of frame structures under vertical loads FAN Youjing ,LU Xiaoming2,YUAN Yan (1.School of Civil Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China; 2.Zhengzhou Institute of Science and Technology,Zhengzhou 450064,China) Abstract:Considering the number of members,linear stiffness of every member and beam—column stifness ratio at distal rigid nodes of member,a unified formula has been derived to calculate rotational stiffness and transmission coefficient of beam end.The frame structure is divided into some single joint structures to compute its internal force under vertical loads.The method proposed in this paper has not any scope limitation of beam-column linear stifness ratio.This method has the advantages of high accuracy,small computational amount and wide range of use. Key words:frame structures;intemal force analysis;rotational stifness;transmission coeficient;method of joint
第五章.竖向荷载作用下的框架内力计算
第五章.竖向荷载作⽤下的框架内⼒计算
5.1 计算单元的确定
取6号轴线⼀榀框架进⾏计算,计算宽度为(6.6+6.6)/2=6.6m 。如图下图所⽰
横向框架荷载传递图5.2 荷载计算
5.2.1 恒荷载的计算 1、五层、
(1)q 、q 0、q 0′、q 0″分别为⼥⼉墙、边跨横梁(⾛道纵梁)、⾛道横梁、次梁⾃重(扣除板⾃重),为均布荷载形式;β为考虑梁粉刷⾃重时的放⼤系数,取β=1.05。 ⼥⼉墙:q=3.47×0.9=3.12 kN/m 边跨横梁(⾛道纵梁):q 0=1.05×0.3×(0.6-0.1)×25=3.94kN/m ⾛道横梁:q 0′=1.05×0.3×(0.4-0.1)×25=2.36kN/m 次梁:q 0″=1.05×0.2×(0.5-0.1)×25=2.1kN/m
(2)q 1、q 1′分别为屋⾯板⾃重传给横梁的梯形和三⾓形荷载等效为均布荷载值 q 1=[1-2×(3.3/6.6×2) 2+(3.3/6.6×2)3]×4.38×3.3/2=6.44kN/m
q 1′=8
5
×4.38×3.0/2=4.11kN/m
(3)q 2、q 2′分别为屋⾯板⾃重传给纵梁上的梯形和三⾓形荷载等效为均布荷载值 梯形:q 2=[1-2×(3.0/6.6×2) 2+(3.0/6.6×2)3]×4.38×3.0/2=5.96kN/m
三⾓形:q 2′=85
×4.38×3.3/2=4.52kN/m
P 1为由板传给次梁及次梁⾃重传给纵梁的集中⼒ P 1= q 1×6.6+ q 0″×6.6/2=49.43kN
P 2为由板传给外纵梁及外纵梁、⼥⼉墙⾃重传给柱⼦的集中⼒ P 2=( q 2′+ q 0+q )×3.3×2=76.42 kN
P 3为由板传给内纵梁及内纵梁⾃重传给柱⼦的集中⼒。
P 3=(q 2′+ q 2+ q 0)×3.3×2=95.17kN
P 4为由板传给边框架横梁及边框架横梁⾃重传给柱⼦的集中⼒ P 4= q 1×6.6+ q 0×6.6/2=55.51 kN
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
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
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
7.2.1 恒载计算
P1 2q P2 2q P2 2q P1
q1 1q q1
图7-2-1 各层梁上作用的荷载
在图中,1q、1q代表横梁自重,为均布荷载形式,对于第五层,
15.709/qkNm 1q=3.46/kNm
2q和2q分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载,由图所示的几何关系可得,
mKNq/42.163.3976.42
24.9763.014.93/qkNm
1P、2P分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的荷载,它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的自重荷载,计算过程如下:
节点集中荷载1P:
边纵梁传来:
(a)屋面自重(三角形部分):Nk78.56298.423.3.26.3
(b)边纵梁自重: 5.7096.0=43.73kN
女儿墙自重: kN87.330.6312.3
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):
KN12.27298.40.326.3
(整理)10竖向荷载作用下内力计算.
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精品文档 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:
图5.1 横向框架计算单元 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,
mkNq0764.41 mkNq2.2'1
2q为梯形荷载,2q为三角形荷载。由图示几何关系可得,
mkNq18.30603.52
mkNq07.124.203.5'2
节点集中荷载1P:
边纵梁传来:
(a) 屋面自重: 5.0363=90.54kN
(b) 边纵梁自重: 4.07646=24.45kN
女儿墙自重: 4.3206=25.93kN
次梁传递重量: 2.26=13.2kN
上半柱重: 6.7941.5=10.191kN
墙重以及窗户:0.2462.418-1.51.81820.24+0.41.5
