2022年框架结构竖向荷载作用下的内力计算 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计第 6 章 竖 向 荷 载 作 用 下 内 力 计 算 6.1 框 架 结 构 的 荷 载 计 算 . 板 传 荷 载 计 算 计 算 单 元 见 下 列 图 所 示 ：因 为 楼 板 为 整 表 达 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42 名师归纳总结 - - -

2、 - - - -第 1 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计图 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 ：6.09KN/m21.5m 1-21.5/6222 1.5/6 2=17.128KN/m活 载 ：2.0KN/m21.5m 1-21.5/62 1.5/6 2=5.625KN/m楼 面 板 传 荷 载 ：恒 载 ：3.83KN/m 2 1.5m 1-2 1.5/6 2 1.5/6 2 2=10.772KN/m 活 载 ：2.0KN/m 2 1.5

3、m 1-2 1.5/6 2 1.5/6 2 2=5.625KN/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 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 ：6.09KN/m21.2m5/82=9.135KN/m活

4、 载 ：2.0KN/m21.5m5/82=3KN/m楼 面 板 传 荷 载 ：43 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计恒 载 ：3.83KN/m21.25/82=5.745KN/m活 载 ：2.0KN/m21.2m5/82=3.75KN/mC 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

5、荷 载活 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 0.24m0.9 m18kn m325KN/3 m0.1 m0.24m1.2 m20.24 m0.5 m5.806 KN m顶 层 柱 恒 载 女 儿 墙 梁 自 重 板 传 荷 载5.806KN/m63.975KN/m6m0.6 m/m1.5 m5/832123.247 KN121.5/ 621.5/ 626/ 426.09 KN顶 层 柱 活 载 板 传 荷 载2.0 KN m1.5 m12

6、1.5/ 621.5/ 626/ 4 22.0KN/m1.5m5/ 8 3219.688KN标 准 层 柱 恒 载 墙 自 重 梁 自 重 板 荷 载 = 7.794KN/m60.63.975KN/m6/0.63.83KN/m1.5m5/8322.332311.526 1/ 422.3325KNm6 1/ 423.83 m1.5 m1 21.5/ 621.5/ 626/ 42124.172 KN标 准 层 柱 活 载 板 传 荷 载44 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计2.0 m1.5 m1

7、21.5/ 621.5/ 6232.0 m1.5 m5/83 219.688 KN基 础 顶 面 荷 载 底 层 外 纵 墙 自 重 基 础 自 重 9.738KN/m6m0.6m 2.5KN/m6m0.6m 16.085KN四 .C 柱 纵 向 集 中 力 计 算 ：顶 层 柱 荷 载 梁 自 重 板 传 梁 荷 载 3.975KN/m90.9m2.349KN/m1.20.3m6.09KN/m1.5m5/8326.09KN/m1.2m5/81.222.3323KN/m11.52KN/m 6m1/ 42154.318 KN 顶 层 柱 活 载 =板 传 荷 载2.0 m1.5 m121.5/

8、621.5/ 6231.2 m2.0 m1.2 m121.2/ 621.2/ 6232.0 m5/ 8 1.222.0m1.5m5/ 83 239.272KN标 准 柱 恒 载 =墙 梁 自 重 板 传 荷 载 11.52KN/m30.6m15.12KN/m30.6m15.12KN/m30.6m32KN1.20.3m3.975KNm60.6m6.09KN/m1.5m5/82.349KN/m6.09KN/m6m1/ 2 1/ 22.67KN/m2.4/ 2m63.83KN/2 m3m6m200.173标 准 层 活 载 板 传 荷 载2.0KN/2 m3m6 m2.5KN/m21.2m6 m54

9、KN基 础 顶 面 恒 载 =底 层 外 纵 墙 自 重 基 础 自 重9.738KN/m6m0.6m 2.5KN/m6m0.6m66.085KN 3 . 框 架 柱 自 重 ： m m 25 KN / m m 33 m m 25 KN / m m . 恒 荷 载 作 用 下 框 架 的 弯 矩 计 算45 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计一 . 恒 荷 载 作 用 下 框 架 可 按 下 面 公 式 求 得 ：Mab1/12ql261Mba1/12ql262故 ：MB C71/1221.03

10、 6263.09 KN mMC7B763.09 KN mMC7D71/1211.484 6 25.512 KN mMC7D75.512 KN mMB C61/12 14.747 6244.241 KN mMC6B644.241 KN mMC D61/128.09 623.883 KN mMD C63.883 KN m恒 荷 载 作 用 下 框 架 的 受 荷 简 图 如 图 6-3所 示 : 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计图 6-3 竖 向 受 荷 总 图 ：均 为 标 准 值图 6-

11、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: ij i / i c i b 6 3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 ：i 下柱0.801/0.801 0.609 1.0 0.332i上柱1.0/0.801 0.609 1.0 0.415i左梁0.609/0.801 0.609 1.0 0.253标 准 层 ：i上柱1.0/0.609 1.0 1.0 0.383i下柱1.0/0.609 1.0

12、1.0 0.383i左梁0.609/0.609 1.0 1.0 0.234顶 层 ：i下柱1.0/0.609 1.0 0.622i左梁0.609/0.609 1.0 0.62247 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计图 6 6 C 柱 弯 矩 各 层 分 配 系 数 简 图C 柱 ：i右梁0.609/0.609 1.0 0.211 0.801 0.232i上柱1.0/0.609 1.0 0.211 0.801 0.382i下柱0.801/0.609 1.0 0.211 0.801 0.306i左

13、梁0.211/0.609 1.0 0.211 0.801 0.081标 准 层 ：i下柱1.0/0.609 1.0 0.211 0.801 0.355i上柱1.0/0.609 1.0 0.211 0.801 0.355i右梁0.609/0.609 1.0 0.211 0.801 0.216i左梁0.211/0.609 1.0 0.211 0.801 0.074顶 层 ：i下柱1.0/0.609 1.0 0.211 0.549i左梁0.211/0.609 1.0 0.211 0.116i右梁0.609/0.609 1.0 0.211 0.335三 . 恒 荷 载 作 用 下 的 弯 矩 剪 力

14、计 算 , 根 据 简 图 6 4梁 ：MA0MACMB1/ 2ql2Q l B0 6 4柱 ：MB0Q BMAMB/l1/ 2 ql0MAMB1/ 2 ql2Q lQ AMAMB/l1/ 2 qlM0CMMDQ h D0MD0Q D MCMD /h 6 5MCMDQ h0Q CMCMD /h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 . 48 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计N 7 123.247 21.103

15、 6/ 2 186.556 KNN 6 N 7 124.172 14.747 6/ 2 38.88 393.849 KNN 5 N 6 124.172 14.747 6/ 2 38.88 601.142 KNN 4 N 5 124.172 14.747 6/ 2 38.88 808.435 KNN 3 N 4 124.172 14.747 6/ 2 38.88 1015.728 KNN 2 N 3 124.172 14.747 6/ 2 38.88 1223.021 KNN 1 N 2 124.172 14.747 6/ 2 38.88 1382.487 KN恒 荷 载 作 用 下 的 中 跨

16、 框 架 的 轴 力 计 算 ：N 7 154.318 11.484 2.4/ 2 168.099 KNN 6 N 7 200.173 8.09 2.4/ 2 38.88 416.88 KNN 5 N 6 200.173 8.09 2.4/ 2 38.88 665.621 KNN 4 N 5 200.173 8.09 2.4/ 2 38.88 808.435 KNN 3 N 4 200.173 8.09 2.4/ 2 38.88 1015.728 KNN 2 N 3 200.173 8.09 2.4/ 2 38.88 1223.021 KNN 1 N 2 200.173 8.09 2.4/ 2

17、 38.88 1382.487 KN图 6 5 恒 荷 载 作 用 下 的 计 算 简 图弯 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 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

18、配 、 一 次 传 递 、 再 一 次 分 配 ；49 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计所 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 6 1 所 示 ：表 6 1 恒 载 作 用 下 的 框 架 弯 矩 内 力 二 次 分 配 表50 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计上柱下柱左梁右

19、梁上柱下柱左梁右梁下柱上柱左梁右梁下柱上柱51 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计48.4448.4444.2353.0253.0244.2348.4448.449.7916.3243.29-1.52 43.79 43.7943.7916.3237.2237.2244.2244.224.1620.5927.4724.6062.57 0.66 62.5715.71 15.7124.6027.4720.5941.1841.1842.3542.354.820.5920.5924.6018.78 1.

20、02 18.7818.78 18.7824.6020.5920.5941.7841.7842.3542.354.820.5920.5918.78 1.02 18.7818.78 18.7820.5920.5941.7824.6024.6041.7842.3542.354.821.0320.5924.6018.78 1.02 18.7818.78 18.7824.6020.5921.0341.7841.7842.3542.354.813.4320.3226.7718.59 1.32 18.5919.13 19.1326.7720.3213.4338.6938.6940.540.54.525.26

21、22.56 1.32 22.5612.33 12.3325.266.726.166.166.72图 6 5 恒 荷 载 作 用 下 的 弯 矩 图单 位 KN.m52 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计六 . 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 , 就 以 杆 端 弯 矩 的 连 线 为 基

22、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 6 5 所 示 1. 就 梁 跨 中 弯 矩 为 ：MF1821.103 KN/m62m21248.22KN m53.02KN m . 44.23KN mB C7中MFD7中1811.484KN/m2 6m2129.79KN m9.79KN m 1.52KN mC7MF1814.747KN/m2 62 m1243.29KN m44.22KN m . 37.22KN mB C6中MF1811.484KN/m2 62 m124.16KN m4.16KN m1.66KN mC6D6中

23、MF1821.103KN/m2 62 m1241.18KN m42.35KN m . 24.6KN mB C5中MF1811.484KN/m2 62 m124.8KN m4.8KN m . 1.02KN mC D5中MFMF4 中MF3 中MF2 中24.6 KN/mB C5中B CB CB CMFMF4 中MF3 中1.02 KN/mC D5中C DC DMF1811.484KN/m2 62 m124.5KN m4.5KN m . 1.32KN mC2D2中MF1 821.103KN/m62m21238.69KN m40.5KN m . 226.77KN mB C 1 1 中MF1 811.

24、484KN/m62m2124.5KN m4.5KN m . 1.32KN mC D 1 中1. 梁 端 剪 力 ：Q A7MAMB/L1/ 2 ql48.4453.02/ 6 1/ 2 21.03 662.327 KNQ B7MAMB/L1/ 2ql48.4453.02/ 6 1/ 2 21.03 662.853 KN Q A7MAMB/L1/ 2 ql13.781 KN53 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计 Q B7MAMB/L1/ 2 ql13.781 KN44.169 KNQ B6MA

25、MB/L1/ 2 ql43.7953.02/ 6 1/ 2 21.03 6Q B6MAMB/L1/ 2 ql48.4453.02/ 6 1/ 2 21.03 644.313 KN Q A6MAMB/L1/ 2 ql9.708 KN44.046 KNQ B 6MAMB/L1/ 2ql9.708 KNQ B5MAMB /L1/ 2 ql41.1842.35/ 6 1/ 2 21.03 6Q B5MAMB /L1/ 2ql41.1842.35/ 6 1/ 2 21.03 644.436 KN Q A5MAMB /L1/ 2ql9.708 KN44.046 KNQ B 5MAMB /L1/ 2 ql9

26、.708 KNQ B4MAMB/L1/ 2 ql41.1842.35/ 6 1/ 2 21.03 6Q B4MAMB/L1/ 2ql41.1842.35/ 6 1/ 2 21.03 644.436 KN Q A4MAMB /L1/ 2 ql9.708 KN44.054 KN Q B4MAMB/L1/ 2 ql9.708 KNQ B3MAMB /L1/ 2 ql41.3542.47/ 6 1/ 2 21.03 6Q B3MAMB /L1/ 2 ql41.3542.47/ 6 1/ 2 21.03 644.428 KN Q A3MAMB/L1/ 2ql9.708 KN43.94 KN Q B3MA

27、MB /L1/ 2 ql9.708 KNQ B2MAMB/L1/ 2 ql38.6940.496/ 61/ 221.03 6Q B2MAMB /L1/ 2 ql38.6940.496/ 61/ 221.03 644.542 KN Q A2 MAMB /L1/ 2 ql9.708 KN Q B2MAMB/L1/ 2 ql9.708 KN2. 柱 端 剪 力 ：Q 7Q 7Q 6 Q 6Q 5Q 5Q 3 Q 3Q 248.44427.47/ 3.621.09 KN43.2924.35/3.618.79 KN16.3220.59/ 3.610.25 KN15.71 18.78/3.69.58 KN

28、Q 420.5920.59/ 3.611.44 KN Q 418.78 18.78/3.610.43 KN20.5920.32/ 3.611.36 KN12.329 6.16/3.610.38 KN21.0325.26/ 3.612.86 KN54 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计 Q 219.13 22.563/3.611.58 KNQ 113.43 6.72/ 4.554.43 KN Q 112.329 6.16/ 4.554.06 KN图 6 6 恒 载 作 用 下 的 剪 力 图注

29、：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 ；55 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计 .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 6 2 所 示 ： . 2 活 荷 载 作 用 下 框 架 的 内 力 计 算 一 . 梁 端 的

30、固 端 弯 矩 可 按 下 面 的 方 法 求 得 ；故 ：Mab1/12ql266Mba1/12ql267Mab1/125.625 6 616.875Mba1/125.625 6 616.875MCD1/123 2.42.41.44MDC1/123 2.4 2.41.44M CD1/123.75 2.4 2.41.8M Dc1/123.75 2.4 2.41.855 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计图 6 7 恒 载 作 用 下 的 轴 力 图 单 位KN 代 表 压 力 , BC 轴 与

31、DE 轴 对 称 ；56 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计13.32813.32811.1415.02515.02511.1413.32813.3280.57.0816.1548.961.66 10.9443.798.9616.1547.0816.54416.5442.0387.859.099.378.01 6.450.398.01 6.4570.009.097.8515.68415.68416.20416.2040.9387.857.859.376.47 6.471.7626.47 6.4

32、79.377.857.8515.68415.68416.20416.2040.9387.859.376.47 6.471.7626.47 6.479.377.857.8515.68415.6847.8516.20416.2040.9387.7357.859.326.47 6.4713.146.47 6.479.327.857.73515.68415.68416.24416.2442.1389.6158.0056.47 6.470.566.47 6.478.0059.61514.739.329.3214.7315.9315.933.555.118.07 4.240.858.07 4.245.11

33、2.5522.122.122.552图 6 8 活 荷 载 作 用 下 的 弯 矩 图57 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计上柱表 6 2活 荷 载 作 用 下 的 弯 矩 内 力 二 次 分 配 表右梁下柱上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁右梁下柱上柱左梁二 .活 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

34、,就 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 6 5 所 示58 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 河南科技高校毕业设计1. 就 梁 跨 中 弯 矩 为 ：MF185.625KN/m622 m1213.328 KN m15.025 KN m . 11.14KN mB C7中MF183 KN/m2 6m2120.5KN m0.5KN m1.66KN mC7D7中MF185.625KN/m62m21216.154 KN m16.544KN m . 8.96KN mB C6中MF183 KN/m2 6m2122.308KN m2.308KN m . 0.39KN mC D6中MF185.625KN/m622 m1215.684KN m16.204KN m . 9.37KN mB C5中MF183.75KN/m622 m120.938KN m0.938KN m1.762KN mC D