豎向荷載作用下的內(nèi)力計算

豎向荷載作用下的內(nèi)力計算4.1豎向荷載作用下荷載計算由于二至六樓的樓面的完全采用一種做法，為了計算方便，我們只選取了二樓樓面進行計算，導荷方式如圖所示：標準層屋面荷載計算（1）對2層樓板B1進行計算（7.8/4.2=1.86為雙向板）：傳至縱向框架梁(KL250×500)D軸、梁(KL250×500)F軸上的荷載為三角形荷載。恒載：活載：若化為均布荷載：恒載：8.379X5/8=5.24KN/m活載：7.35X5/8=4.59KN/m傳至框架梁(KL250×700)3軸上的荷載為梯形荷載。恒載：活載：若化為均布荷載4.2/2x7.8=0.27恒載：（1-2X+）X8.379=7.33KN/m活載：（1-2X+）X4.2=3.671KN/m對2層樓板B2進行計算（4.2/3=1.4為雙向板）：傳至縱向框架梁(KL250×400)3軸上的荷載為三角形荷載。恒載：3.99X3/2=5.985KN/m活載2.5X3/2=3.75KN/m若化為均布荷載：恒載：5.985X5/8=3.741KN/m活載：3.75X5/8=2.34KN/m傳至框架梁(KL250×500)C軸、梁(KL250×500)D軸上的荷載為梯形荷載。恒載：3.99X3/2=5.985KN/m活載：2.5X3/2=3.75KN/m若化為均布荷載3/2x4.2=0.357恒載：（1-2X+）X5.985=4.74KN/m活載：（1-2X+）X3.75=2.97KN/m（2）梁(KL250×500)傳給邊柱(KZ-1)的集中荷載為：恒載＝梁自重+墻自重+B1傳荷載2（2.64+2.8）活載=B1傳荷載×24.59x4.2x2/2=19.28KN由于梁的形心與柱的形心不一致，因此梁傳給柱的集中荷載可向柱形心簡化為一個集中荷載與一個力矩恒荷載作用下(0.25-0.125)=44.86x0.125=5.61KN/m活荷載作用下(0.25-0.125)=19.28x0.125=2.41KN/m梁(KL250×500)傳給中柱(KZ-1)的集中荷載為：恒載＝梁自重+墻自重+B1傳荷載×2+B2傳荷載×2活載=B1傳荷載×2+B2傳荷載×2由于梁的形心與柱的形心不一致，因此梁傳給柱的集中荷載可向柱形心簡化為一個集中荷載與一個力矩恒荷載作用下活荷載作用下屋面板傳荷載：（1）對屋面板B1進行計算（7.8/4.2=1.86為雙向板）：傳至縱向框架梁(KL250×500)D軸、梁(KL250×500)F軸上的荷載為三角形荷載。恒載：活載：若化為均布荷載：恒載：10.75X5/8=6.72KN/m活載：1.05X5/8=0.656KN/m傳至框架梁(KL250×700)3軸上的荷載為梯形荷載。恒載：活載：若化為均布荷載4.2/2X7.8=0.27恒載：（1-2X+）X10.752=9.4KN/m活載：（1-2X+）X1.05=0.92KN/m對屋面板B2進行計算（4.2/3=1.2為雙向板）：傳至縱向框架梁(KL250×400)3軸上的荷載為三角形荷載。恒載：5.12X3/2=7.68KN/m活載：0.5X3/2=0.75KN/m若化為均布荷載：恒載：7.68X5/8=4.8KN/m活載：0.75X5/8=0.469KN/m傳至框架梁(KL250×500)C軸、梁(KL250×500)D軸上的荷載為梯形荷載。恒載：5.12X3/2=7.68KN/m活載：0.5X3/2=0.75KN/m若化為均布荷載3/2X4.2=0.357恒載：（1-2X+）X7.68=6.07KN/m活載：（1-2X+）X0.75=0.593KN/m（2）梁(KL250×500)傳給邊柱(KZ-1)的集中荷載為：恒載＝梁自重+女兒墻自重+B1傳荷載×2活載=B1傳荷載×2由于梁的形心與柱的形心不一致，因此梁傳給柱的集中荷載可向柱形心簡化為一個集中荷載與一個力矩恒荷載作用下活荷載作用下梁(KL250×500)傳給中柱(KZ-1)的集中荷載為：恒載＝梁自重+B1傳荷載2+B2傳荷載2活載=B1傳荷載2+B2傳荷載2由于梁的形心與柱的形心不一致，因此梁傳給柱的集中荷載可向柱形心簡化為一個集中荷載與一個力矩恒荷載作用下活荷載作用下恒荷載受荷總圖如圖所示，活荷載受荷總圖如圖所示恒荷載受荷總圖活荷載受荷總圖4.2梁柱線剛度比梁固端彎矩取4軸框架作為計算框架，考慮到樓板對梁的作用，邊框架梁I=1.5I0中框架梁I=2.0I0(I0為不考慮樓板作用的梁截面慣性矩），梁柱均采用C30混凝土=3.0AC,DF跨梁選用L3：b=250mm,h=700mmI0=1/12bh3=1/120.25.0.73=7.1410-3m4i=EI/L=1.5EI0/L=1.57.1410-3E/7.8=1.3710-3E(m3)CD跨梁選用L2:b=250mm,h=400mmI0=1/12bh3=1/120.250.43=1.3410-3m4i=2EI/L=2EI0/L=21.3410-3E/3=0.8910-3E(m3)上部各層柱：i=0.9xEI/L=0.9xE/3.61/120.50.53=1.3110-3E(m3)(0.9折減)底層柱：i=EI/L=E/（4.2+0.45+0.5）1/120.50.53=1.0110-3E(m3）梁柱線剛度比圖4.3恒荷載作用下內(nèi)力計算頂層：AC跨=9.4x2+4.1=22.9KN/m=116.103CG跨=4.8X2+1.94=11.54KN/m=8.655GC跨中=4.328考慮偏心距的影響==-116.103+7.28=108.823==-8.655-8.1=16.755=4.328中間層：AC跨=7.33X2+4.1=18.76KN/m=-95.113CG跨=4.74X2+1.94=11.42KN/m=-8.565GC跨中=-4.283考慮偏心距的影響==-95.113+5.61=-89.503==-8.565-9.63=-18.195=-4.283彎矩分配系數(shù)1.遠端固定S=4i（i=EI/L）遠端滑動S=i遠端固定（中間柱）4x0.9EI/L遠端固定梁遠端滑動梁系數(shù)C=1/2C=-1頂層節(jié)點A==0.489=0.511節(jié)點C=0.384=0.2490.367標準層節(jié)點A=+=0.328=0.328+=0.344節(jié)點C+=0.281+=0.182+=0.268=0.268底層節(jié)點A=+=0.274=0.355+=0.371節(jié)點C+=0.299+=0.194+=0.221=0.286分層法分配系數(shù)及恒載作用下固端彎矩計算結(jié)果（kN/m）節(jié)點單元ACG分配系數(shù)位置A下柱A上柱AC端CA端C下柱C上柱CG端GC端頂層0.489--0.5110.3840.367--0.249--中間層0.3280.3280.3440.2810.2680.2680.182--底層0.2740.3550.3710.2990.2210.2860.194--固端彎矩頂層-----108.823108.823-----16.755-4.328中間層-----89.50389.503-----18.195-4.283底層-----89.50389.503-----18.195-4.2834.3.2各層彎矩分配過程頂層彎矩分配過程彎矩分配法計算過程彎矩計算過程，并調(diào)整一次中間層彎矩分配過程：底層彎矩分配：跨中彎矩計算頂層1/8x22.9x標準層1/8x18.76x底層1/8x18.76x不平衡彎矩分配計算過程見如下（單位：kN?m），方框內(nèi)為原不平衡彎矩左梁上柱下柱右梁3.055.7011.15-5.70-5.03-7.941.9821.685.656.56-15.42-5.415.6511.15-11.29-5.41-7.944.2511.153.844.46-7.94-3.683.8411.15-7.67-3.68-7.942.8911.154.014.65-7.94-3.834.0112.18-8.03-3.83-8.623.0111.157.202.37-7.94-5.66-3.06-4.141.751.54不平衡彎矩調(diào)整之后即可得出恒荷載作用下框架彎矩圖,（單位：kN?m，括號內(nèi)為調(diào)幅后的彎矩值）.將分層法得到的彎矩疊加后進行結(jié)點不平衡彎矩分配,考慮固端的塑性作用,對梁上彎矩進行調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)為，取0.8.又考慮荷載最不利位置，將跨中彎矩乘以1.1最終彎矩.剪力計算=(70.75-97.46)/2+1/2X(4.1X7.8+14.66X7.8)=-13.355+1/2X146.33=59.81KN=146.33-59.81=86.52KN=1/2X(1.94X3+7.48X1.5)=8.52KN=(78.19-88.64)/2+1/2X146.33=-5.225+73.165=67.94KN=146.33-67.94=78.39KN=1/2X(1.94X3+7.48X1.5)=8.52KN=(74.57-86.54)/2+1/2X146.33=-5.985+73.165=67.18KN=146.33-61.20=85.13KN=1/2X(1.94X3+7.48X1.5)=8.52KN=(74.93-86.73)/2+1/2X146.33=-5.9+73.165=67.265KN=146.33-61.37=84.96KN=1/2X(1.94X3+7.48X1.5)=8.52KN=(68.79-83.95)/2+1/2X146.33=-7.58+73.165=65.585KN=146.33-65.585KN=80.745KN=1/2X(1.94X3+7.48X1.5)=8.52KN4.3.6軸力計算柱的軸力:頂層柱軸力由點剪力和點集中力疊加得到,柱底軸力等于柱頂軸力,其余層軸力計算同頂層但要考慮該層上部柱軸力的傳遞。柱：6.93x3.6=24.95KN58.212+59.81=118.022KN118.022+24.95=142.97KN118.022+44.86+67.98=230.86KN230.86+24.95=255.81KN230.86+44.86+67.18=342.9KN342.9+24.95=367.85KN342.9+44.86+67.27=455.03KN455.03+24.95=479.98KN455.03+44.86+65.585=565.475KN565.475+(X25X5.15+0.02X0.5X4X5.15X17)=565.475+35.69=601.165KN64.81+86.