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文档简介

1、中英文摘要?目录?建筑设计?结构设计一结构布置 (1)确定柱网和层高 A.左右部分横向3.3m,5.7×3m,纵向5.1×5m。左边层高3.6m(3层),右层高3.6m(5层) B.中间部分横向8.4×8m,纵向8.1,3.3,8.1m,层高3.6m 中间主体部分柱网图如下:给出整个结构的柱网图图形要有图名,要按顺序编号 (2)承重方案 纵横向承重方案 (3)确定次梁位置 板型:8.1×4.2,8.1×5.4,8.1×3,8.4×3.3,5.1×3.3,5.1×5.7 板厚1/35板短跨(800mm),取

2、100mm (4).结构材料等级的确定 A.普通砖强度等级MU10,砌筑砂浆等级M5 B.混凝土小型空心砌块MU7.5,砌筑砂浆等级Mb7.5 C.混凝土等级C35(柱.梁) D.普通钢筋等级:纵向受力钢筋HRB400级热轧钢筋 箍筋HRB334级热轧钢筋 E.混凝土结构混凝土强度等级,抗震墙C50,其他构件C50 (5).初步确定梁柱尺寸梁跨度8.4,8.1,3.3,5.7,5.1m主梁截面高度:8.4/10=1.05m?,取850mm。次梁截面高度:8.4/12=0.7m,取700mm梁截面宽度取1/21/3梁截面高度,主梁高400mm。次梁高取350mm柱截面尺寸:Ac=Fgeh/nfc

3、F中=3.3/2*8.4+8.1/2*8.4=47.88F边=8.1/2*8.4=34.02ge=13KN/m2 中=1.2 边=1.3 n=8 fc=16.7 n=0.65按上式估算后,一层取600*600 mm 二层取500*500mm现浇板的厚度?给出结构布置图 (6)框架结构的计算简图给出计算范围单元调整图形的大小,使其清楚可识别(7) 框架结构的侧向刚度计算 I0=bh3/12=2.05*1010mm4 梁的跨度:8.1m 3.3m Ib中=4.1*1010mm4 Ib边=3.075*1010mm4 Ec=3.15*104N/mm2梁的横向线刚度:ib边=3.15*3.075/8.1

4、*1011=1.2*1011 ib边=4.1*3.075/8.1*1011=1.59*1011 i b中=3.15*4.1/3.3*1011=3.9*1011 i b中=3.15*3.075/3.3*1011=2.94*1011柱:一层:h=3.3m? Ec=3.15*104N/mm2 Ic=bh3/12=6004/12=1.08*1010 i c= Ec* Ic/h=3.15*1.08/5.5*1010=6.12*1010 二层:h=3.3m Ic=bh3/12=5004/12=5.12*109i c= Ec* Ic/h=3.15*5.121/3.3*1010=4.49*1010一榀横向边框

5、架 一层边柱k=.ib/i c=1.2*1011/6.12*1010=1.96. c=(0.5+k)/(2+k)=0.62 D11=c*12i c/h2=15052N/mm 一层中柱:k=.ib/i c=(1.2+6.12)*10/6.12=6.76 c=0.83 D12=c*12i c/h2=20084N/mm所以: D1=(15052+20084)2=70272 N/mm 二层边柱:k=.ib/i c=1.2*1011/4.49*1010=2.67 c=k/(2+k)=0.57 D21=c*12i c/h2=23697N/mm二层中柱:k=.ib/i c=9.2 c=0.82 D22=c*

6、12i c/h2=34090N/mm所以: D2=115574N/mm一榀横向中框架 一层边柱.k=.ib/i c=1.59/6.12=2.6 c=(0.5+2.62)/(2+2.62)=0.67 D11=c*12i c/h2=16266N/mm 一层中柱.k=.ib/i c=3.24 c=0.88 D12=c*12i c/h2=21364N/mm所以: D1=(16266+21364)2=75260 N/mm 二层边柱.k=.ib/i c=(1.59+3.9)10/4.49*2=2.2 c=0.52D21=c*12i c/h2=21618N/mm 二层中柱.k=.ib/i c=4.41 c=

7、0.68 D22=c*12i c/h2=28270N/mm所以:D2=99776N/mm(8) .横向框架刚度比验算 由图?可见,结构平面内有7榀中框架和2榀边框架,则各层总侧向刚度等于7榀中框架和2榀边框架的和。 对框架结构,楼层与上部相邻楼层的侧向刚度比:1=Di-1/Di 楼层与上部相邻楼层的侧向刚度比验算层次12345678Di667364929580929580929580929580929580929580929580Di-1/Di0.72111111有上表可见,结构竖向刚度均匀。2 竖向荷载计算 (1)永久荷载标准值 屋面(上人):40mmC20刚性防水混凝土面层 24*0.04

8、=0.96KN/m210mm的低标号砂浆隔离层 20*0.01=0.2KN/m2防水层:40mm细石混凝土刚性防水层 24*0.04=0.96KN/m2 3mm改性沥青聚乙烯防水卷材0.3*0.003=0.0009KN/m220mm水泥砂浆找平层 20*0.02=0.4KN/m2保温层:聚苯乙烯泡沫塑料板60mm 0.5*0.06=0.03KN/m2 挤塑剂苯乙烯泡沫塑料板45mm 0.5*0.045=0.025 硬质聚氨酯泡沫塑料板40mm 0.5*0.04=0.02KN/m2 泡沫玻璃板90mm 4*0.09=0.36KN/m2 憎水膨胀珍珠板140mm 2*0.14=0.28KN/mm2

9、30mmLc5.0轻集料混凝土2找坡层 19*0.03=0.57KN/m21.2mm聚氨酯防水涂料隔汽层 0.15*0.0012=0.00018KN/m2100混凝土屋面板 25*0.1=2.5KN/m210mm石材 20*0.01=0.2KN/m25mm胶粘剂 9.3*0.005=0.0065KN/m210mm水泥砂浆 20*0.01=0.2KN/m2T形轻钢龙骨吊顶 0.2KN/m2总 计: 8.31KN/m2楼面:5mm陶瓷锦砖 0.12KN/m2 30mm水泥砂浆 20*0.03=0.6KN/m2 100mm混凝土屋面板 25*0.1=2.5KN/m2 T形轻钢龙骨吊顶 0.2KN/m

10、2总 计 : 3.42 KN/m2 楼梯间的结构层荷载 1.3*3.42=4.45KN/m2梁、柱、墙、门窗重力荷载计算 梁、柱单位长度重力荷载计算如下: 边横梁(走道梁):0.4×0.75×25+0.75×0.02×17×2=8.01KN/m2 次梁:0.36×0.6×25+0.6×0.02×17×2=5.658KN/m2 纵梁:0.4×0.75×25+0.75×0.02×17×2=8.01KN/m2 柱:一层、0.6×0.6

11、5;25+0.6×0.02×17×4=9.816KN/m2 其他层、0.5×0.5×25+0.5×0.02×17×4=6.93KN/m2第一层梁柱净长度计算如下: 边横梁:ln=8.1-0.6=7.5m 走道梁:ln=3.3-0.6=2.7m 次梁:ln=8.1+0.6-0.35*2=8m 纵梁:ln=8.4-0.6=7.8m 柱: ln=5.5m其他层梁柱净长度计算如下: 边横梁:ln=8.1-0.5=7.6m 走道梁:ln=3.3-0.5=2.8m 次梁:ln=8.1+0.5-0.35*2=7.9m 纵梁:ln

12、=8.4-0.5=7.9m 柱: ln=3.5m? 框架柱、梁重力荷载标准值楼层构件b(m)h(m)r(KN/m)g(KN/m)l(m)g01边横梁0.40.85258.017.560.08走道梁0.40.85258.012.721.61次梁0.350.7255.658845.26纵梁0.40.85258.017.862.48柱0.60.6259.8165.553.992(其他层)边横梁0.40.85258.017.660.88走道梁0.40.85258.012.822.43次梁0.350.7255.6587.944.69纵梁0.40.85258.017.963.28柱0.50.5256.93

13、3.524.26内墙为250mm厚水泥空心砖(9.6KN/m3),两侧均为12mm厚抹灰(17KN/m3),则墙面单位面积重力荷载为: 9.6×0.25+17×0.012×2=2.808KN/m2外墙为250mm厚水泥空心砖,外墙面10mm石材(20KN/m3),内墙面为12mm厚抹灰,单位面积重力荷载为: 9.6×0.25+20×0.01+0.012×17=2.804KN/m2外墙窗尺寸1.8×1.5m,单位面积重量为0.4KN/m2女儿墙为240mm厚的粘土空心砖,外墙面10mm石材,内墙面为12mm厚抹灰,单位面积重力

14、荷载为: 14×0.24+20×0.01+0.012×17=4.964KN/m2(2) 可变荷载标准值 上人屋面均布活荷载标准值 2.0KN/m2 楼面活荷载标准值 2.5KN/m2 楼面梁上活荷载标准值 2.5*0.9=2.25KN/m2 屋面雪荷载标准值 1*0.2=0.2KN/m2(3)重力荷载代表值 底层重力荷载代表值G1 恒载:首层板重 3.42×20×67.7=4630.68KN 首层框架边横梁自重 60.08×18=1081.44KN 首层走道梁自重 21.61×9=194.49KN 首层次梁自重 45.26&

15、#215;16=724.16KN 首层纵梁自重 62.48×32=1999.36KN 首层框架柱自重 53.99×36=1943.64KN 二层框架柱自重 24.26×36=873.36KN 二层外墙和窗重 (20+67.7)×2-22×0.5×2.804×(3.6-0.6)-27×1.5×1.8×(2.804-0.4)=1207.68KN 二层内墙和门重 8.2×20×(3.6-0.6)+7.6×1.4×(3.6-0.6)×2.808-30&#

16、215;0.9×2.7×(2.808-0.4)=2102.3KN 首层外墙和窗重 (20+67.7)×2-22×0.6×2.804×(3.6-0.6)-27×1.5×1.8×(2.804-0.4)=1189.17KN 首层内墙和门重 8.1×20×(3.6-0.6)+7.6×1.4×(3.6-0.6)×2.808-30×0.9×2.7×(2.808-0.4)=2225.15KN活载:楼面活载 8.1×8.4×

17、;2×16+3.3×67.2×2.5=2731.68KN所以底层重力荷载代表值G1=4630.68+1081.44+194.49+724.16+1999.36+(1943.64+873.36)/2+(1207.68+2102.31+1189.17+2225.15)/2+0.5×2731.68=18864.145KN 二层重力荷载代表值G2 恒载:二层板重 3.42×20×67.7=4630.68KN 二层框架边横梁自重 60.88×18=1095.84KN 二层走道梁自重 22.43×9=201.87KN 二层次梁

18、自重 44.69×16=715.04KN 二层纵梁自重 63.28×32=2024.96KN 二、三层框架柱自重 24.26×36=873.36KN 二、三层外墙和窗重 (20+67.7)×2-22×0.5×2.804×(3.6-0.6)-27×1.5×1.8×(2.804-0.4)=1207.68KN 二、三层内墙和门重 8.2×20×(3.6-0.6)+7.6×1.4×(3.6-0.6)×2.808-32×0.9×2.7&

19、#215;(2.808-0.4)=1985.28KN活载:楼面活载 8.1×8.4×2×16+3.3×67.2×2.5=2731.68KN所以二层重力荷载代表值G2G2=4630.68+1095.84+201.87+715.04+202.96+873.36+120.68+1985.28+2731.68×0.5=14100.55KN由于二层和三层荷载情况相同所以:G3=14100.55KN 四、五层重力荷载代表值G4、G5 G4=G5=14100.55-1.5×1.8×(2.804-0.4)=14094.06KN 六

20、、七层重力荷载代表值G6、G7 G6=G7=14100.55-2×1.5×1.8×(2.804-0.4)=14087.57KN 顶层重力荷载代表值G8 恒载:顶层板重 8.31×20×67.7=11251.74KN 顶层框架边横梁自重 60.88×18=1095.84KN 顶层走道梁自重 22.43×9=201.87KN 顶层次梁自重 44.69×16=715.04KN 顶层纵梁自重 63.28×32=2024.96KN 顶层框架柱自重 24.26×36=873.36KN 顶层外墙和窗重 (20

21、+67.7)×2-22×0.5×2.804×(3.6-0.6)-29×1.5×1.8×(2.804-0.4)=1194.70KN 顶层内墙和门重 8.2×20×(3.6-0.6)+7.6×1.4×(3.6-0.6)×2.808-32×0.9×2.7×(2.808-0.4)=1985.28KN 女儿墙重 4.964×1.2×(67.7+20)×2=1044.82KN活载:楼面活载 8.1×8.4×2

22、×16+3.3×67.2×2.5=2731.68KN所以顶层重力荷载代表值G8 G8=11251.74+1095.84+201.87+715.04+2024.96+(873.36+1194.70+1985.28)/2+1044.82+262.08/2=18491.98KN给出水平地震作用计算简图3、 水平地震作用计算及剪重比验算 (1)自震周期将集中在各层楼面的重力荷载代表值G作为水平荷载作用于框架结构,计算出框架结构的层间位移,可求得结构的顶点假想位移。计算结构如下表: 结构顶点位移计算楼层Gi(KN)i(KN(N/mm)uI /uI-1uI(m)818491.

23、9818491.989295800.01990.6402714087.5732579.559295800.03500.6203614087.5746667.129295800.05020.5853514094.0660761.189295800.06540.5251414094.0674855.249295800.08050.4697314100.5588955.799295800.09570.3892214100.55103056.349295800.11080.2936118864.15121920.496673640.18270.1827由表得 uT=0.6402m,框架结构周期折减系数

24、T取0.6,则 T1=1.7TuT=1.7×0.6×0.1715=0.816S (2)水平地震作用及剪重比验算 总重力荷载代表值:i=121920.49KN 场地类别? 查表的场地特征周期Tg=0.35s;水平地震系数最大值max=0.16。由于T1>1.4Tg n=0.08×0.816+0.07=0.135 Fek=1Geq=(0.35/0.816)×0.16×0.85×121920.49=7740.26KN 根据相应公式可得到各楼层标高处的水平地震作用FI 各层层间剪力Vi 等。具体结果见下表: 框架各层横向地震作用及楼层地

25、震剪力楼层Hi(m)Gi(m)HiGiHiG/Fi(kNVi(KN)830.418491.98562156.190.2571720.701720.70591.74726.814087.57377546.880.1731158.292879.991042.55623.214087.57328240.380.1501004.303883.291493.35519.614094.06276243.580.126843.614726.91944.36416.314094.06229733.180.105703.015429.912395.37312.714100.55179076.990.082549

26、.025978.932846.5929.114100.55128315.010.059395.026373.953297.8015.518864.15103752.830.047314.686688.633901.46由上表知,剪重比满足规范要求,其中=?根据各楼层剪力绘图:图名?调整图大小4、 水平荷载作用下框架结构分析(1) 水平荷载作用下框架的侧移验算-弹性位移验算 水平荷载作用下框架结构可用D值法进行计算: 第i层的层间剪力 Vi=k 第i层的层间位移 (u)i=Vi/I 框架结构定点位移 u=(u)i 最大位移ue eh 混凝土框架要求:e1/550计算结果如下表: 水平地震作用的位

27、移计算楼层Vi(KN)i(N/mm)ui(mm)hi(mm)ui/hi81720.79295801.85136001/194472879.999295803.0936001/116263883.299295804.1736001/96154726.99295805.01536001/87345429.919295805.8136001/70735978.939295806.43236001/60626273.959295806.54136001/55916688.6366736410.0255001/550(2)水平荷载作用下框架的内力分析 用D值法,取一榀横向中框架(KJ-3)进行计算分析

28、柱端剪力:Vij=DijVij/i 柱端弯矩:下、Mijb=Vijyh 上、Miju=Vijh(1-y) 反弯点高度比:y=yn+y1+y2+y3 查相关表的,yn=(0.55,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.45) y1 y2 y3 查相关表得均为零 梁端弯矩可由结点平衡求出:Mbl=ibl/(ibl+ibr)×(Mb+Mu) Mbr=ibr/(ibl+ibr)×(Mb+Mu) 梁端剪力:Vb=(Mbl+Mbr)/l 柱在第i层的轴力NI 为 NI =(Vbl+Vbr)k 水平地震作用下框架柱端弯矩计算 楼层层高(m)ViDi边柱中柱Di1Vi 1ky

29、Mi1bMi1uDi2Vi2kyMi2bMi2u83.61720.79395802161840.022.20.4564.8379.242827052.334.410.4594.19103.6173.62879.999295802161866.982.20.5120.56120.562827087.594.410.5167.66157.6663.63883.299295802161890.312.20.5163.56163.5628270118.14.410.5212.58212.5853.64726.992958021618109.932.20.5197.87197.8728270143.75

30、4.410.5258.75258.7543.65429.9192958021618126.282.20.5227.3227.328270165.134.410.5297.23297.2333.65978.9392958021618139.042.20.5250.27250.2728270181.834.410.5327.29327.2923.66373.9592958021618148.232.20.5266.81266.8128270193.844.410.5348.91348.9113.66688.6366736416266163.032.60.55493.17403.521364214.

31、123.240.55647.71529.95 调整好表格,下同 水平地震作用下框架梁端弯矩、剪力及柱轴力计算楼层边梁走道梁柱轴力MblMbrlVbMblMbrlVb边柱中柱879.2430.058.1-13.4973.5673.563.3-44.58-13.49-31.097185.3973.048.1-31.9178.81178.813.3-108.37-45.39-107.566284.12107.378.1-48.33262.87262.873.3-159.32-93.72-218.555361.43136.698.1-61.5334.64334.643.3-202.81-155.22-

32、359.864425.17161.238.1-72.4394.75394.753.3-239.73-227.62-536.73477.57181.118.1-81.32443.4443.43.3-268.73-308.94-714.112517.08196.18.1-88.05480.01480.013.3-290.92-396.99-916.981670.31254.878.1-114.22623.99623.993.3-378.18-511.21-1180.94 图不能这样五 竖向荷载作用框架结构内力分析 1、计算单元及计算简图 仍取KJ-3进行计算,由于楼面荷载均匀分布,所以可取两轴线中

33、线之间的长度为计算宽度,如图所示; 图?2、 竖向荷载计算 (1)恒载横载 a 屋面恒载如图?所示,q10、q20为横梁自重(扣除板重) q10 =8.01KN/m q20 =8.01KN/mq1 、q2 为板自重传给横梁的梯形和三角形分布荷载峰值q1 = 8.31 ×4.2=34.9 KN/m q2 =8.31×2.7=22.44KN/mP1 M1 P2 M2 是通过纵梁传给柱的板自重、次梁自重、女儿墙自重等所产生的荷载和集中力矩由图计算单元,可得:A1 =4.2×2.1×1/2=4.41m2 A2 =(8.1-4.2)+8.1×2.7

34、15;1/2=12.6m2A3 =(4.2-3.3/2)+4.2×3.3/2×1/2=5.57m2P1 =8.31×(2A1 +A2 )+63.28+44.69×1.2×8.4=313.66KNe1 =0.5/2-0.3/2=0.1m M1 =P1 e1=31.37KN.mP2 =8.31×(2A1 +A2+2 A3)+63.28+44.69×1.2=356.2KNe2 =0.5/2-0.3/2=0.1m M2 =P2 e2 =35.62KN.mb、楼面横载 如图所示,q10、q20为横梁自重与隔墙自重q20=8.01KN/

35、m ,q1=8.01×4.2=33.64, q2=8.01×3.3=26.43KN/mq10=8.01+2.808×(4.2-0.65)=17.98KN/m第一层、P1 =63.28+2.804×(4.2-0.65)×(8.4-0.6)-1.8×1.5(2.804-0.4)+3.42×(2A1 +A2 )+5.658+2.808×(4.2-0.5)×8×1/4×2=271.88KN e1 =0.6/2-0.3/2=0.15m M1 =P1 e1=40.782KN.m P2=63.28+

36、2.808×(4.2-0.65)×(8.4-0.65)-0.9×2.7(2.804-0.4)+3.42×(2A1 +A2 )+5.658+2.808×(4.2-0.5)×8×1/4×2=277.48KN e2 =0.6/2-0.3/2=0.15m M2 =P2 e2 =41.622KN.m二层以上:P1 =63.28+2.804×(4.2-0.6)×(8.4-0.5)-1.8×1.5(2.804-0.4)+3.42×(2A1 +A2 )+5.658+2.808×(4

37、.2-0.5)×8×1/4×2=273.98KN e1 =0.5/2-0.3/2=0.1m M1 =P1 e1=27.398KN.mP2=63.28+2.808×(4.2-0.6)×(8.4-0.5)-0.9×2.7(2.804-0.4)+3.42×(2A1 +A2 )+5.658+2.808×(4.2-0.5)×8×1/4×2=308.43KN e2 =0.5/2-0.3/2=0.1m M2 =P2 e2 =30.84KN.m(2) 活载计算 如图所示,q1、q2 为板面传给横梁的梯

38、形和三角形分布荷载峰值,有图所示单元可得: a,屋面活载 q1=2.0×4.2=8.4KN/m q2 =2.0×3.3=6.6KN/m P1 =2×(2A1 +A2 )=42.87KN M1 =P1 e1=4.28KN.m P2=2(2A1 +A2+2A3)=62.12KN M2 =P2 e2 =6.51KN.m b、楼面活载 q1=2.5×4.2=10.5KN/m q2 =2.5×3.3=8.25KN/m P1 =2×(2A1 +A2 )=53.55KN P2=2(2A1 +A2+2A3)=81.4KN 第一层:e1 =e2 =0.

39、15,M1 =8.03KN.m M2 =12.21KN.m 二层以上:e1 =e2 =0.1,M1 =5.36KN.m M2 =8.14KN.m根据以上计算结果,各层框架梁上的竖向荷载标准值可见下表: 各层梁上的竖向荷载标准值楼层恒载活载q10q20 q1q2P1 P2M1M2 q1q2P1 P2M1M2 817.988.0133.6426.43273.98308.4327.39830.8410.58.2553.5581.45.368.14717.988.0133.6426.43273.98308.4327.39830.8410.58.2553.5581.45.368.14617.988.01

40、33.6426.43273.98308.4327.39830.8410.58.2553.5581.45.368.14517.988.0133.6426.43273.98308.4327.39830.8410.58.2553.5581.45.368.14417.988.0133.6426.43273.98308.4327.39830.8410.58.2553.5581.45.368.14317.988.0133.6426.43273.98308.4327.39830.8410.58.2553.5581.45.368.14217.988.0133.6426.43273.98308.4327.398

41、30.8410.58.2553.5581.45.368.14117.988.0133.6426.43271.88277.9840.78241.62210.58.2553.5581.48.0312.21注:表中q10 、q20、q1、q2的量纲为KN/m;P1 P2 的单位为KN ; M2 、M1 的量纲为KN.m3、 内力计算 由于结构和荷载对称,故取对称轴一侧的框架为计算对象,且中间跨梁取为竖向滑动支座,如下图所示。采用弯矩二次分配法计算杆端弯矩。 (1)计算杆端弯矩分配系数如图所示计算简图的中间跨梁跨长的一半,故其线刚度取图梁线刚度的两倍。 以一层为例,说明杆端弯矩分配系数的计算方法,其中

42、SA 、SB分别为节点和中节点各杆端的转动刚度之和。第一层:SA = 4×(4.49+15.9+6.12)×10 10 = 4×26.51×10 10 N.mm/radSB = 4×(4.49+15.9+6.12)×10 10 +29.4×2× 10 10=4×41.21×10 10 N.mm/rad上柱A=4.49/26.51=0.169,下柱A=6.12/26.51=0.231, 右梁A= 15.9/26.51=0.600, 上柱B=4.49/41.21=0.109, 下柱B= 6.12/4

43、1.21=0.149, 左梁B =15.9/41.21=0.386, 右梁B =29.4*2/41.21=0.357 同理,可求出其余各层节点的杆端弯矩分配系数。(2) 计算杆件固端弯矩以第一层的边跨梁和中间梁为例,计算杆件固端弯矩的计算方法a、 横载作用下固端弯矩计算边跨梁的固端弯矩为:MA1 =-1/12q10 l2 - 1/12q1l2(1-22+3) =-1/12×17.98×8.12-1/12×33.64×8.12 ×1-2×(2.1/8.1)2+(2.1/.81)3=-260.16KN.m中间跨梁的固端弯矩为MB1 =-1

44、/3q20 l2 -5/24q2l2 =-1/3×8.012 ×1.652-5/24×26.43×1.652=-73.216KN.mb、活荷载作用下固端弯矩计算MA1 = - 1/12q1l2(1-22+3)= -1/12×8.4×8.12 ×1-2×(2.1/8.1)2+(2.1/.81)3=-40.416KN.mMB1 =-5/24q2l2 =-5/24×6.6×1.652=-3.743KN.m(3) 计算杆端弯矩采用弯矩二次分配法计算杆端弯矩。恒载作用下框架各节点的弯矩分配以及杆端分配弯矩

45、的传递过程在上图进行,最后所得的杆端弯矩应为固端弯矩、分配弯矩和传递弯矩的代数和,不计入节点力矩。恒载作用下框架结构的弯矩图见下图。活载作用下的弯矩图也如下:(4) 梁端剪力及柱轴力计算根据作用于梁上的荷载及梁端弯矩,用平衡条件可求得梁端剪力。将柱两侧的梁端剪力、节点集中力及柱轴力叠加,即得柱轴力。下面以第八层框架梁、柱为例说明梁端剪力及柱轴力的计算过程。 A、梁端剪力计算恒载作用下,梁端弯矩引起的剪力计算:AB跨:VA=VB=-(-137.491+243.346)/8.1=-13.069KNBC跨:VB=VC=-(-82.255+82.225) /3.3= 0KN梁上荷载引起的剪力:AB跨:

46、VA=-VB=1/2×8.01×8.1+1/2×34.9×3+1/2×34.9×(8.1-3)=129.288KNBC跨:VB=-VC=1/2×8.01×3.3+1/2×1/2×22.44×3.3=31.78KN 总剪力:AB跨:VA=129.29-13.07=116.22KN VB=-129.29-13.07=-142.36KNBC跨:VB=VC=31.78KN 活载作用下,梁端弯矩引起的剪力计算:AB跨:VA=VB=-(-22.618+32.482)/8.1=-1.22KNBC跨:

47、VB=VC=-(-14.146+14.146) /3.3= 0KN梁上荷载引起的剪力:AB跨:VA=-VB=1/2×10.5×3+1/2×10.5×(8.1-3)=29.14KNBC跨:VB=-VC=1/2×1/2×8.25×3.3=6.81KN 总剪力:AB跨:VA=29.14-1.22=27.92KN VB=-=-29.14-1.22=-30.36KNBC跨:VB=VC=6.81KN B、柱轴力计算恒载作用下,第八层A柱的轴力:上端轴力:NAu=273.98+116.22=390.2KN下端轴力:NAb=390.2+24

48、.26=414.46KN第八层B柱的轴力:上端轴力:NBu=308.74+42.36+31.78=382.88KN下端轴力:NBb=382.88+24.26=407.14KN活载作用下,第八层A柱的轴力:NAu=NAb=53.55+27.92=81.47KN第五层B柱的轴力:NBu=NBb=81.47+30.36+6.81=118.64KN其余各层梁端剪力及柱轴力的计算过程与结果见下表。恒载与活载作用下梁端剪力及柱轴力如下图; 框架梁端弯矩及弯矩引起的剪力楼层恒载活载AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨MAMBl MBr =MClVA=VBVB=VCMAMBlMBr =-MClVA

49、=VBVB=VC8-137.491243.346-82.255-13.0690-22.61832.482-14.146-1.2207-162.919250.547-77.534-12.0530-26.14637.019-13.472-1.3406-149.473250.547-77.534-12.4780-24.11836.682-13.547-1.5505-149.473250.547-77.534-12.4780-24.11836.682-13.547-1.5504-149.473250.547-77.534-12.4780-24.11836.682-13.547-1.5503-149.4

50、73250.547-77.534-12.4780-24.11836.682-13.547-1.5502-149.473250.547-77.534-12.4780-24.11836.682-13.547-1.5501-152.293247.888-72.233-11.8140-24.76537.563-11.624-1.580 恒载作用下梁端剪力及柱轴力 楼层荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱轴力B柱轴力VA=-VBVB=-VCVA=VBVB=VCVAVBVB=VCN顶N底N顶N底8129.28831.78-13.0690116.22-142.36

51、31.78390.2414.46382.88407.147129.28831.78-12.0530116.22-142.3631.78804.66828.91857.93882.196129.28831.78-12.4780116.22-142.3631.781219.111243.361332.981357.245129.28831.78-12.4780116.22-142.3631.781633,561657.811808.031832.294129.28831.78-12.4780116.22-142.3631.782047.992072.242283.082307.343129.28831.78-12.4780116.22-142.3631.782462.442486.692758.132782.392129.28831.78-12.4780116.22-142.3631.782876.892901.143233.183257.441129.28831.78-11.8140116.22-142.3631.783291.343315.593708.233732.49 活载作用下梁端剪力及柱轴力楼层荷载引

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