《豎向荷載的計(jì)算案例綜述》1600字

豎向荷載的計(jì)算案例綜述1.1計(jì)算單元的確定計(jì)算說(shuō)明對(duì)象：主樓第=8\*GB3⑧軸框架。如圖7-1所示，集中或均布樓面荷載會(huì)通過(guò)縱向框架梁和次梁傳遞到主梁，然后傳遞到柱，且兩側(cè)邊墻柱有偏心，因此會(huì)產(chǎn)生偏心距Mi。圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s11樓板計(jì)算單元1.2恒載計(jì)算圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s12各層梁恒載簡(jiǎn)圖（1）對(duì)于第6層QiQQ折算系數(shù)后圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s13雙向板上荷載的傳遞圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s14分布荷載轉(zhuǎn)化為等效荷載Qi表示屋面、樓面板傳遞到橫向框架梁的梯形或均布荷載。Q1=4.67×(1-2a2+a3)×4.25/2=6.57kN/mQ2=4.67×(1-2a2+a3)×4.25=13.14kN/mQ3=4.67×1.5=35.025kN/mQ5=4.67×4.25×5/8=6.20kN/mQ4=4.67×4.25×5/8=12.40kN/mQ次d=15.03kN/m，Qc次=21.6kN/m，Qbc=31.4kN/m，Q次a=14.66kN/m，Qa次=20.86kN/mP1-P4分別表示兩側(cè)縱梁直接傳遞到柱的恒載，計(jì)入梁的自重、樓板的自重等。P1=（2.0375+4.075）×4.67+3×8.46+2×2.37+4.25×8.46=94.62kNM1、M4是由于梁柱中心不重合，P1、P4在柱端產(chǎn)生的彎矩。M1=0.05×94.62=4.73kN?mF1、F2分別表示通過(guò)兩側(cè)次梁直接傳遞到框架梁的恒載引起的集中力，計(jì)入梁的自重、樓板的自重等。F1=（1.9875+2.0375）×4.67+2×3.73=26.26kNP2=（1.9875+1.025+4.075+1）×4.67+1.25×8.46+2×2.37+1.2×2.37=106.69kNP3=（1.9625×2+1.025+1）×4.67+1.2×2.37+1.5×8.46+4.25×8.46=130.04kNF2=（1.9625+1.9875）×2×4.67+1.5×3.73=64.868kNP4=1.9875×2×4.67+4.25×8.46+1.5×8.46=111.97kNM4=P4×e=5.9kN?m對(duì)于第2-5層qi11=q梁+q墻=12.86kN/mqi12=q梁=2.37kN/mQ次d=19.67kN/m，Qc次=26.48kN/m，Qbc=38.67kN/m，Q次b=25.72kN/m，Qa次=19.29kN/mP1=（2.0375+4.075）×4.84+3×（8.46+6.665）+2×（2.37+1.74)+4.25×15.125=159.46kNM1=P1×e=0.05×159.46=1.97kN?mF1=（1.9875+2.0375）×4.84+2×3.73=26.94kNP2=（1.9875+1.025+4.075+1）×4.84+1.25×12.86+2×1.48+1.2×2.37=150.18kNP3=（1.9625×2+1.025+1）×4.84+1.2×2.37+1.5×12.86+4.25×12.86=182.75kNF2=（1.9625+1.9875）×2×4.84+1.5×3.73=66.21kNP4=1.9875×2×4.84+4.25×15.125+1.5×15.125=196.96kNM4=P4×e=9.85kN?m對(duì)于第1層qi11=q梁+q墻=13.5kN/mqi12=q梁=2.37kN/mQ次d=20.31kN/m，Qc次=21.12kN/m，Qbc=38.67kN/m，Q次a=26.36kN/m，Qb次=19.93kN/mP1=（2.0625+4.1）×4.84+3×15.125+2×10.11+4.25×15.125=159.70kNM1=P1×e=0.1×159.7=15.97kN?mF1=（1.9625+2.0625）×4.84+2×3.73=26.94kNP2=（1.9625+1.025+4.1+1）×4.84+1.25×12.86+2×1.48+1.2×2.37=150.18kNP3=（1.9625×2+1.025+1）×4.84+1.2×2.37+1.5×12.86+4.25×12.86=182.75kNF2=（1.9625+2.0125）×2×4.84+1.5×3.73=66.45kNP4=2.0125×2×4.84+4.25×15.125+1.5×15.125=191.20kNM4=P4×e=19.72kN?m1.3框架活載計(jì)算圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s15各層梁活荷載簡(jiǎn)圖對(duì)于第6層Q1內(nèi)=5×0.5=2.5kN/mQ2=1.5×0.5=3.75kN/mP1=（2.0375+4.075）×0.5=3.056kNM1=P1×e=0.05×P1=0.153kN?mF1=（1.9875+2.0375）×0.5=2.0125kNP2=（1.9875+1.025+4.075+1）×0.5=4.044kNP3=（1.9625×2+1.025+1）×0.5=2.975kNF2=（1.9625+1.9875）×2×0.5=3.95kNP4=1.9875×2×0.5=1.9875kNM4=P4×e=0.099kN?m（2）對(duì)于第2-5層Q1內(nèi)=5×2.0=10kN/mQ2=1.5×2.0=15kN/mP1=（2.0375+4.075）×2.0=12.225kNM1=P1×e=0.05×P1=0.611kN?mF1=（1.9875+2.0375）×2.0=8.04kNP2=（1.9875+1.025+4.075+1）×2.0=16.175kNP3=（1.9625×2+1.025+1）×2.0=11.9kNF2=（1.9625+1.9875）×2×2.0=15.8kNP4=1.9875×2×2.0=1.95kNM4=P4×e=0.4kN?m（3）對(duì)于第1層Q1內(nèi)=5×2.0=10kN/mQ2=1.5×2.0=15kN/mQ1外==5kN/mP1=（2.0625+4.1）×2=12.32kNM1=P1×0.1=1.23kN?mF1=（1.9625+2.0625）×2=8.05kNP2=（1.9625+1.025+4.1+1）×2=16.175kNP3=（1.9625×2+1.025+1）×2=11.9kNF2=2×2×（1.9625+2.0125）=15.9kNP4=2.0125×2×2=16.05kNM4=P4×e==1.60kN?m1.4框架內(nèi)力計(jì)算1.4.1彎矩計(jì)算利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算即各梁各荷載下的固端彎矩等。運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，進(jìn)行框架簡(jiǎn)圖的繪制，并編輯桿件輸入荷載。梯形均布荷載簡(jiǎn)化后的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s16=8\*GB3⑧軸計(jì)算簡(jiǎn)圖恒載的彎矩圖圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s17恒載命令最終計(jì)算結(jié)果如下表所示圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s18恒載桿件的彎矩（kNm）、剪力（kN）、軸力（kN）圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s19框架的彎矩圖（kNm）（恒載）活載的彎矩圖活載命令與恒載相似，最終結(jié)果如下圖所示圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s110活載桿件的彎矩（kNm）、剪力（kN）、軸力（kN）圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s111框架彎矩圖（kNm）（活載）1.4.2豎向荷載下的剪力和軸力計(jì)算同樣是利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，求在恒載作用和活載作用下的框架結(jié)構(gòu)的剪力，如圖所示：（1）恒載圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s112框架結(jié)構(gòu)剪力圖（kN）（恒載）圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s113框架結(jié)構(gòu)軸力圖（kN）（恒載）活載圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s114框架結(jié)構(gòu)剪力圖（kN）（活載）圖STYLEREF1\s7SEQ圖\*ARABIC\s115框架結(jié)構(gòu)軸力圖（kN）（活載）1.5梁端彎矩調(diào)幅原因：為了節(jié)約鋼筋，通過(guò)調(diào)低支座彎矩來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)力重分布，對(duì)梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，以減少負(fù)彎矩鋼筋過(guò)多的現(xiàn)象。注意：彎矩調(diào)幅僅對(duì)豎向荷載下的彎矩進(jìn)行。調(diào)幅系數(shù)：0.8，詳細(xì)的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s11彎矩調(diào)幅前的梁端彎矩（單位：kN·m）（恒載作用下）層次DC跨梁CB跨梁BA跨梁左端右端左端右端左端右端6-153.35-61.62-46.18-14.71-72.58-191.925-230.52-72.81-49.28-0.13-81.78-280.954-241.50-72.68-53.47-5.98-88.93-293.853228.38-86.91-56.82-10.85-103.46-279.992-205.00-108.26-60.22-16.24-125.21-254.551-188.78-129.15-73.95-31.84-148.94-234.65表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s12調(diào)幅后的梁端彎矩（單位：kN·m）（恒載作用下）層次DC跨梁CB跨梁BA跨梁左端右端左端右端左端右端6-122.68-49.296-36.944-11.768-58.064-153.5365-184.416-58.248-39.424-0.104-70.224-224.764-193.2-58.144-42.776-4.784-71.144-235.083182.704-69.528-45.456-8.68-82.768-223.9922-164-86.608-48.176-12.992-100.168-203.641-151.024-103.32-59.16-30.272-119.152-181.72表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s13調(diào)幅調(diào)幅前的梁端彎矩（單位：kN·m）（活載作用下）層次DC跨梁CB跨梁BA跨梁左端右端左端右端左端右端6-40.5024.4913.7414.0722.72-42.275-88.36-6.33-1.42-8.30-14.06-95.484-93.97-4.95-6.46-6.74-12.79-101.343-90.66-9.02-1.52-1.76-16.92-98.072-80.99-18.10-9.42-9.94-26.06-88.141-69.50-29.15-15.16-16.57-31.59-76.18表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s14調(diào)幅調(diào)幅后的梁端彎矩（單位：kN·m）（活載作用下）層次DC跨梁C