豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算18頁

1、河南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第6章 豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算6.1 框架結(jié)構(gòu)的荷載計(jì)算6.1.1.板傳荷載計(jì)算計(jì)算單元見下圖所示：因?yàn)闃前鍨檎w現(xiàn)澆，本板選用雙向板，可沿四角點(diǎn)沿45線將區(qū)格分為小塊，每個(gè)板上的荷載傳給與之相鄰的梁，板傳至梁上的三角形或梯形荷載可等效為均布荷載。一.AB, (CE)軸間框架梁：屋面板傳荷載：恒載：活載： 樓面板傳荷載：恒載： 活載： 梁自重：3.34KN/mAB, (CE)軸間框架梁均布荷載為：屋 面 梁：恒載梁自重板傳荷載3.34 KN/m+22.44 KN/m=25.78 KN/m 活載板傳荷載6.36 KN/m樓面板傳荷載：恒載梁自重板傳荷載3.34 KN/m+13.0

2、3 KN/m=116.37 KN/m 活載板傳荷載7.95 KN/m二. BC軸間框架梁：屋面板傳荷載：恒載： 活載： 樓面板傳荷載：恒載： 活載： 梁自重：3.34KN/mBC軸間框架梁均布荷載為：屋 面 梁：恒載梁自重板傳荷載3.34 KN/m+14.10 KN/m=17.44 KN/m 活載板傳荷載4.17 KN/m樓面板傳荷載：恒載梁自重板傳荷載3.34 KN/m+13.38KN/m=16.72KN/m 活載板傳荷載8.16 KN/m三.A軸柱縱向集中荷載計(jì)算： 頂層柱：頂層柱恒載女兒墻梁自重板傳荷載頂層柱活載板傳荷載=標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載墻自重梁自重板荷載 =準(zhǔn)層柱活載板傳荷載=基礎(chǔ)頂面荷載

3、底層外縱墻自重基礎(chǔ)自重 =四.C柱縱向集中力計(jì)算：頂層柱荷載=梁自重+板傳荷載=3.13(3.75-0.5)+0.61.55/821.5=120.91KN頂層柱活載=板傳荷載= =標(biāo)準(zhǔn)柱恒載=墻梁自重板傳荷載=標(biāo)準(zhǔn)層活載板傳荷載=基礎(chǔ)頂面恒載=底層內(nèi)縱墻自重基礎(chǔ)自重=（3）.框架柱自重：柱自重： 底層：邊柱1.20.55m0.55m255.4m=49.01KN 中柱1.20.55m0.55m255.4m=49.01KN 標(biāo)準(zhǔn)層: 邊柱1.20.5m0.5m253.6m=27KN 中柱1.20.5m0.5m253.6m=27KN頂層: 邊柱1.20.55m0.55m253.9m=35.39KN

4、中柱1.20.55m0.55m253.9m=35.39KN6.2恒荷載作用下框架的內(nèi)力6.2.1.恒荷載作用下框架的彎矩計(jì)算 恒荷載作用下框架的受荷簡(jiǎn)圖如圖6-3所示，由于A E二軸的縱梁外邊線分別與該柱的外邊線齊平，故此二軸上的豎向荷載與柱軸線偏心，且偏心距離為75mm。則均布恒載和集中荷載偏心引起的固端彎矩構(gòu)成框架節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩。一.恒荷載作用下框架可按下面公式求得：均載M1： 集中荷載Me：Me =-Fe 故： 所以梁固端彎矩為恒荷載作用下框架的受荷簡(jiǎn)圖如圖6-3所示: 圖6-3豎向受荷總圖：注：1.圖中各值的單位為KN, 2.圖中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值3.圖中括號(hào)數(shù)值為活荷載圖6-4：恒載作用

5、下的受荷簡(jiǎn)圖(2).根據(jù)梁，柱相對(duì)線剛度，算出各節(jié)點(diǎn)的彎矩分配系數(shù): 分配系數(shù)如圖65 , 圖66所示：A柱：底層 標(biāo)準(zhǔn)層： 五層: 頂層： B柱：底層： 標(biāo)準(zhǔn)層：頂層：頂層： 三.恒荷載作用下的彎矩剪力計(jì)算，根據(jù)簡(jiǎn)圖（64）梁： （64） 柱： （65）四.恒荷載作用下的邊跨框架的軸力計(jì)算，包括連梁傳來的荷載及柱自重.N6=114.5+25.786.6/2=199.574KNN5= N6+72.81+16.377.2/2+35.39=361.795KNN4= N5+72.01+16.376.6/2+27=514.826KNN3= N4+72.01+16.376.6/2+27=667.857K

6、NN2= N3+72.01+16.376.6/2+27=820.888KNN1= N2+72.01+16.376.6/2+27=973.92KN恒荷載作用下的中跨框架的軸力計(jì)算：N6=120.91+17.447.2/2+25.786.6/2=268.77KNN5= N6+114.32+16.376.6/2+16.727.2/2+35.39=532.69KNN4= N5+114.32+16.376.6/2+16.727.2/2+27=788.24KNN3= N4+114.32+16.376.6/2+16.727.2/2+27=1043.75KNN2= N3+114.32+16.376.6/2+1

7、6.727.2/2+27=1299.29KNN1= N2+114.32+16.376.6/2+16.727.2/2+27=1554.82KN圖67 恒荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖五.彎矩分配及傳遞彎矩二次分配法比分層法作了更進(jìn)一步的簡(jiǎn)化。在分層法中，用彎矩分配法計(jì)算分層單元的桿端彎矩時(shí)，任一節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩都將影響到節(jié)點(diǎn)所在單元中的所有桿件。而彎矩二次分配法假定任一節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩只影響至與該節(jié)點(diǎn)相交的各桿件的遠(yuǎn)端。因此可將彎矩分配法的循環(huán)次數(shù)簡(jiǎn)化到一次分配、一次傳遞、再一次分配。所以本框架設(shè)計(jì)采用彎矩分配法計(jì)算框架內(nèi)力，傳遞系數(shù)為1/2。各節(jié)點(diǎn)分配兩次即可，恒荷載作用下框架內(nèi)力如表61所示圖68 恒

8、荷載作用下的彎矩圖 單位（KN.m）表61 恒荷載作用下的彎矩內(nèi)力二次分配表六. 恒載作用下的的框架彎矩圖對(duì)于無荷載直接作用的桿件（如柱），將其柱端的彎矩連以直線，即為該桿件的彎矩圖；對(duì)于有荷載作用的桿件（如梁），則以桿端彎矩的連線為基線。疊加相應(yīng)簡(jiǎn)支梁的彎矩圖，即為該桿件的彎矩圖。彎矩圖如上圖68所示1.則梁跨中彎矩為：七.恒載作用下剪力計(jì)算1.梁端剪力： 2.柱端剪力： 注：由于該框架結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱，所以豎向荷載作用下框架剪力圖反對(duì) 注：由于該框架結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱，所以豎向荷載作用下框架軸力圖對(duì)稱476.3活荷載作用下框架的內(nèi)力6.3.1活載作用下的框架內(nèi)力同恒載作用下用彎矩分配法計(jì)算框架內(nèi)力，

9、折減系數(shù)為1/2，各節(jié)點(diǎn)分配兩次即可。活荷載作用下框架內(nèi)力如表62所示。6.3.2活荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算活荷載作用下框架可按下面公式求得：均載M1： 集中荷載Me：Me =-Fe 故： 所以梁固端彎矩為。表62 活荷載作用下的彎矩內(nèi)力二次分配表河南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)二. 活載作用下的的框架彎矩圖對(duì)于無荷載直接作用的桿件（如柱），將其柱端的彎矩連以直線，即為該桿件的彎矩圖；對(duì)于有荷載作用的桿件（如梁），則以桿端彎矩的連線為基線。疊加相應(yīng)簡(jiǎn)支梁的彎矩圖，即為該桿件的彎矩圖。彎矩圖如上圖69所示則梁跨中彎矩為：三.活荷載作用下的框架剪力計(jì)算根據(jù)簡(jiǎn)圖（64）和推導(dǎo)公式計(jì)算其活荷載作用下的剪力如圖（69）所示：1. 梁端剪力： 2. 柱端剪力： 活載作用下的剪力圖