框架结构竖向荷载作用下的内力计算.doc

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1、.-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 框架结构计算单元图6-2 框架结构计算单元等效荷载一.BC, (DE)轴间框架梁：屋面板传荷载：恒载：活载：楼面板传荷载：恒载：活载：梁自重：3.95KN/mBC, (DE)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

2、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. CD轴间框架梁：屋面板传荷载：恒载：活载：楼面板传荷载：恒载：活载：梁自重：3.95KN/mCD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）顶层柱恒载女儿墙梁自

3、重板传荷载顶层柱活载板传荷载标准层柱恒载墙自重梁自重板荷载=标准层柱活载板传荷载基础顶面荷载底层外纵墙自重基础自重四.C柱纵向集中力计算：顶层柱荷载梁自重板传梁荷载顶层柱活载=板传荷载标准柱恒载=墙梁自重板传荷载标准层活载板传荷载基础顶面恒载=底层外纵墙自重基础自重（3）.框架柱自重：柱自重： 底层：1.20.6m0.6m254.55m=49.14KN 其余柱：1.20.6m0.6m253.6m=38.88KN6.2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一.恒荷载作用下框架可按下面公式求得： 故： 恒荷载作用下框架的受荷简图如图6-3所示:图6-3竖向受荷总图：注：1.图

4、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: 分配系数如图65 , 图66所示：图6-5 B柱弯矩各层分配系数简图B柱：底层： 标准层： 顶层： 图66 C柱弯矩各层分配系数简图C柱： 标准层：顶层： 三.恒荷载作用下的弯矩剪力计算，根据简图（64）梁： （64） 柱： （65）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. 恒荷载作用下的中跨框架的轴力计算： 图65 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。在分层法中，用弯矩分

5、配法计算分层单元的杆端弯矩时，任一节点的不平衡弯矩都将影响到节点所在单元中的所有杆件。而弯矩二次分配法假定任一节点的不平衡弯矩只影响至与该节点相交的各杆件的远端。因此可将弯矩分配法的循环次数简化到一次分配、一次传递、再一次分配。所以本框架设计采用弯矩分配法计算框架内力，传递系数为1/2。各节点分配两次即可。如表61所示：表61 恒载作用下的框架弯矩内力二次分配表图65 恒荷载作用下的弯矩图 单位（KN.m）六. 恒载作用下的的框架弯矩图对于无荷载直接作用的杆件（如柱），将其柱端的弯矩连以直线，即为该杆件的弯矩图；对于有荷载作用的杆件（如梁），则以杆端弯矩的连线为基线。叠加相应简支梁的弯矩图，即

6、为该杆件的弯矩图。弯矩图如上图65所示1.则梁跨中弯矩为：七.恒载作用下剪力计算1.梁端剪力： 2.柱端剪力： 图66 恒载作用下的剪力图注：由于该框架结构左右对称，所以竖向荷载作用下框架剪力图反对称。6.3活荷载作用下框架的内力6.3.1活载作用下的框架内力同恒载作用下用弯矩分配法计算框架内力，折减系数为1/2，各节点分配两次即可。活荷载作用下框架内力如表62所示：6.3.2活荷载作用下框架的内力计算一.梁端的固端弯矩可按下面的方法求得； 故： 图67 恒载作用下的轴力图（单位KN）代表压力，BC轴与DE轴对称。图68活荷载作用下的弯矩图.-表62 活荷载作用下的弯矩内力二次分配表二. 活载

7、作用下的的框架弯矩图对于无荷载直接作用的杆件（如柱），将其柱端的弯矩连以直线，即为该杆件的弯矩图；对于有荷载作用的杆件（如梁），则以杆端弯矩的连线为基线。叠加相应简支梁的弯矩图，即为该杆件的弯矩图。弯矩图如上图65所示1.则梁跨中弯矩为：三.活荷载作用下的框架剪力计算根据简图（64）和推导公式计算其活荷载作用下的剪力如图（69）所示：1.梁端剪力： 2.柱端剪力： 活载作用下的剪力图详见图610三. 活荷载作用下的内力计算1.边跨框架的轴力计算，包括连梁传来的荷载及柱自重2.活荷载作用下的中跨框架的轴力计算： 图69 活载作用的轴力图 单位KN，代表压力，BC轴与DE轴对称图610 活载作用下的剪力图注：由于框架结构左右对称，所以竖向荷载作用下框架剪力图反对称