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文档简介
1、4竖向荷载作用下框架内力计算横向框架计算单元竖向荷载作用下,一般选取平面结构单元,按平面计算简图进行内力分析,根据结 构布置和楼面荷载分布情况,本设计取 6轴线横向框架进行计算,本设计中所有板均为 双向板,为了简化计算,对板下部斜向塑性绞线与板边的夹角可近似取 45°角,由于框 架柱的间距不相等,通过主梁和次梁对板的划分不同,计算单元宽度应按照各个板的实 际传荷情况而确定,如图4-1。图中横向阴影所示荷载传给横梁,纵向阴影所示荷载传给纵梁3CC0刹00300ft 1r1fr«QO3MDjaoo42D0ll15!a 图4-1标准层横向框架计算单元恒荷载计算由于本设计次梁较多,
2、在计算框架梁上荷载时应该先计算次梁自重和次梁传递的荷 载,再将次梁自重和次梁传递的荷载,次梁传给主梁的荷载可近似地看成一个集中力,因此在框架节点处还应作用有集中力矩标准层次梁恒荷载计算1、5或7轴线次梁上线荷载1) AB跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示图4-1 AB跨的次梁上的荷载分布次梁自重:q次 25kN/m3 0.25m 0.50m3.13kN/m ;根据实用建筑结构静力计算手册(第二版),对于双向板楼面荷载传递按45°塑 性绞线方向分为三角形荷载和梯形荷载,三角形荷载和梯形荷载均折算成等效均布面荷 载。5a三角形荷载:-q,梯形荷载:1 2 a2 a3 q,其中,a8lo对
3、于BC跨中有三角形荷载和梯形荷载同时在同一跨中出现,按理应该按照结构力 学的方法进行求解,但为了简化计算,本设计中的三角形荷载和梯形荷载按上述方法计 算,且按上述方法计算的荷载也能满足工程精度要求。1 2100mm/4800mm 0.44;232322q 12 a a q 1 2 0.440.444.54kN/m3.18kN /m ;2q1 q1 I03.18kN/m2.1m6.68kN/m;qAB q次3.13kN / m 6.68kN / m 2 16.49kN/m ;2) BC跨的次梁上的荷载分布如图 4-2所示。2 750mm/2400mm0.31 ;q212a2 a3 q 12 0.
4、3120.3134.54kN/m23.79kN/m2;2q2q2l03.79kN / m0.75m2.84kN / m ;3 750mm/3000mm 0.25 ;232322q31 2a a q 1 2 0.250.254.54kN /m 4.04kN /m ;2q3 q3 l0 4.04kN / m 0.75m 3.03kN /m ;qBC q次 q2 q33.13kN / m 2.84kN /m 3.03kN/m214.87kN / m ;3) CD跨的次梁上的荷载分布如图4-3所示41950mm/ 5400mm0.36 ;q412 a2a q 12 0.362 0.3634.54kN
5、/m23.57kN/m2 ;q42q5 I03.57kN / m1.2m4.28kN / mqCDq次 q43.13kN/m 4.28kN /m 211.69kN/m。2、卫生间小次梁上线荷载小次梁(横梁)自重:q小次 25kN/m30.2m 0.4m2.00kN/m小次左 1750mm/2400mm0.31 ;q小次左112 a2a3q 120.3120.3134.54kN/m23.79kN/m2 ;q小次左1q小次左1103.79kN/m20.75m 2 5.68kN /m ;小次左2750mm/3000mm0.25q小次左212 a2a3q 120.2520.2534.54kN/m24.
6、04kN /m2 ;q小次左2q小次左2104.04kN /m20.75m 2 6.06kN/m;55q小次右1q8 88.54kN /m22 10.68kN/m ;小次右21200mm/2400mm0.50 ;q小次右212 a2a3q 120.5020.5038.54kN/m25.34kN /m2;q小次右2q小次右2105.34kN/m21.2m 2 12.82kN/mqBc次 q小次 q小次左i q小次左2 q小次右i q小次右22.00kN /m 5.68kN/m 6.06kN/m 10.68kN/m 12.82kN/m37.24kN /m对于卫生间小次梁(纵梁)应折算成集中荷载,作
7、用在小次梁(纵梁)与框架梁相 交部位。55q 小次横 q 8.54kN/m2 210.68kN/m883、次梁传给主梁的荷载转化成集中力PA 6qAB 116.49kN /m 3.9m64.32kN ;PB 6qAB 1qBC 1qBC 次 116.49kN/m3.9m14.87kN/m3.9m 37.24kN/m2.4m211.68kN ;巳 6 qBC 1qCD 1qBC 次 114.87kN/m3.9m11.69kN /m3.9m 37.24kN /m2.4m192.96kN ;PD 6 qCD l 11.69kN/m 3.9m45.60kN。P小次横q小次横左 l 10.68kN/m
8、2.4m 25.63kN。标准层主梁恒荷载计算恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布情况,如图4-4所示7图4-4恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布对于主梁,主梁板传荷载与次梁板传荷载相同,只是梁自重有所差别,故根据次梁 的板传荷载计算可知主梁的恒荷载。主梁自重:q主 25kN / m3 0.3m 0.6m4.50kN /m ;各跨主梁线荷载:q主ab qi q主 6.68kN / m 2 4.50kN /m 17.86kN / m ;q主bc q小次左1 q小次左2 q小次右1 q小次右2 q主5.68kN /m 6.06kN/m 10.68kN/m 12.82kN/m 4.50kN/m ; 3
9、9.74kN /mq主cd qCD q主 11.69kN/m4.50kN /m 16.19kN /m标准层主次梁间荷载计算根据表2-2可知,将主、次梁的梁间荷载叠加到主梁或框架柱上,以集中力的形式 来计算横向框架。主、次梁隔墙上的荷载为:P主隔 47.42kN/223.71kN ; P次隔 140.32kN/220.16kN ;P次隔 2538.30kN/2 19.15kN ;F小次纵隔111.20kN/25.60kN ;P小次纵隔257.54kN/23.77kN ;F小次横隔114.72kN/27.36kN ;R、次横隔2513.95kN/26.98kN;P纵梁A19.78kN/29.89k
10、N ;纵纵梁B18.48kN/29.24kN ; P纵梁C 7.54kN/23.77kN ;纵纵梁D14.69kN/27.35kN。将次梁所有荷载以及主梁上的梁间荷载通过集中力的形式传递给框架柱或者主梁 上。4.8mRPA 6 P主隔4.8m 5.4m 5.4m64.32kN23.71kN 0.31 19.15kNP次隔25P纵梁A9.89kN 100.71kN774200L1GJno®(K)®(V)©图4-5屋顶层横向框架计算单元211.68kN231.11kN5.4mP小次横隔254.8m71kN5.4m0.355.4m1.89kN29.24kN5.4mR小次
11、横隔254.8m5.4m5.4m23.77kNP2PB 6P主隔P3PC 6P主隔192.96kN23.71kN0.35 1.89kN206.92kN5.4mP4 Pd 6 P主隔隔 4.8m 5.4m 5.4mF次隔25P纵梁D45.60kN23.71kN 0.35 19.15kN7.35kN89.45kNP、次 25.63kN 6.98kN 29.12kN 。屋顶层次梁恒荷载计算屋面层无卫生间小次梁,除卫生间外,其余部位板传荷方式相同。屋面层横向框架计算单元如图4-5所示AB 跨:12100mm/ 4800mm 0.44;232322qi 12 a a q 1 2 0.440.446.48
12、kN/m4.54kN/m ;2q1 q1 l0 4.54kN /m2 2.1m 9.54kN /m;qAB q次3.13kN/m 9.54kN/m 2 22.20kN/m ;BC CD跨:i 2100mm/5400mm 0.39 ;232322qi12 a a q 12 0.440.446.48kN/m4.90kN/m ;2q1q1l04.90kN /m22.1m10.29kN /m;qBC qCD q次 3.13kN / m 10.29kN/m 223.71kN / m ;次梁传给主梁的荷载转化成集中力PA 6q AB l22.20kN /m3.9m86.58kN ;PB 6q AB lq
13、BC lq BC 次22.20kN/m 3.9m 23.71kN/m 3.9m 179.04kN;PC 6q BC lqCD l 23.71kN /m3.9m 23.71kN /m 3.9m 184.94kN ;PD 6qCD l23.71kN /m3.9m92.46kN屋顶层主梁恒荷载计算对于屋顶层主梁,屋顶层主梁板传荷载与屋顶层次梁板传荷载相同,只是梁自重有 所差别,故根据次梁的板传荷载计算可知主梁的恒荷载。主梁自重:q屋主 25kN /m3 0.3m 0.6m4.50kN/m ;各跨主梁线荷载:AB 跨:12100mm/ 4800mm 0.44;232322q112a1a1q 120.4
14、420.4436.48kN /m24.54kN /m2 ;2q1 q1 l04.54kN /m 2.1m9.54kN /m;qAB q屋主4.50kN / m 9.54kN /m 2 23.58kN /m ;BC CD跨: 12100mm/5400mm 0.39 ;232322q112a1a1q 120.4420.4436.48kN /m24.90kN /m2 ;2q1 q1 l04.90kN /m22.1m10.29kN /m;qBC qCD q屋主 q 4.50kN /m 10.29kN /m 225.08kN /m ;屋顶层女儿墙集中力计算对于屋顶层女儿墙,将女儿墙重力荷载作为集中力的形
15、式附加到主梁上,再由主梁 传递给框架柱,对于本设计而言,在所取计算单元内的女儿墙都应该将女儿墙重力荷载 作为集中力的形式附加到主梁上,本设计所取一榀框架为 Y 轴方向框架,所以,附加到 主梁上的女儿墙为纵梁上的女儿墙纵墙。依据表 2-2 的计算结果, 屋面层的女儿墙纵墙总重为: 865.80kN ,纵墙总长度为:45m 2= 90m,则女儿墙的线荷载为:865.8kN/90m9.62kN/m。传递到AB跨主梁女儿墙集中力:P女 1 9.62kN/m 2.1m 3.9m57.72kN ;传递到CD跨主梁女儿墙集中力:F女2 9.62kN /m 1.5m 3.9m51.95kN ;Pa 6 Pa
16、6 P如 85.58kN 57.72kN 2 201.02kN ;Fd 6 Pd 6 92.46kN 51.95kN 2 196.36kN。将所有恒荷载计算结果汇总,见表4-1。表4-1横向框架恒载汇总表楼层AB跨BC跨CD跨Pa 6Pb 6FC 6Pd 6F小次横6层23.5825.0825.08210.02179.04184.94196.36kN /mkN/mkN /mkNkNkNkN楼层AB跨BC跨CD跨巳F2P3巳p小次15层17.8639.7416.19100.71231.11206.9289.4529.12kN /mkN/mkN /mkNkNkNkNkN说明:对于底层的梁间荷载,本
17、设计在基础梁上附加,上部结构不再做处理。活荷载计算标准层次梁活荷载计算1、5或7轴线次梁上线荷载1) AB跨的次梁12100mm/4800mm 0.44 ;232322q11 2 a a q 1 2 0.440.442.00kN /m 1.40kN/m ;2q1 q1 Io 1.40kN / m 2.1m2.94kN /m ;qAB q次 3.13kN /m 2.94kN /m 29.01kN / m ;2) BC跨的次梁2750mm/2400mm0.31 ;q212 a2a3q1 2 0.3120.3132.00kN/m21.67kN/m2 ;q22q2 I01.67kN/m0.75m 22
18、.50kN / m ;3750mm/3000mm0.25 ;q32312aa q212 0.25320.252.00kN /m21.78kN /m ;q3q3 I01.78kN /m2 0.75m 22.68kN /m ;2.68kN/m8.31kN/m ;qBCq次 q2 q33.13kN / m 2.50kN /m3) CD跨的次梁4 1950mm/ 5400mm 0.36 ;q41 2 a2 a3 q 12 0.3620.3632.00kN/m21.57kN/m2;q4q5 l01.57kN / m1.2m1.88kN /m;qcD q次 q43.13kN/m1.88kN/m2 6.89
19、kN/m。右 次 小 q5 - 00q5 - 002.50kN/m223.12kN/m ;2、卫生间小次梁上线荷载小次梁自重:q 小次 25kN/m30.2m0.4m2.00kN/m小次左1750mm/2400mm0.31 :>q小次左i2312 aa q1 20.3120.31312.5kN/m22.09kN/m2;q小次左i2q 小次左 i 1。2.09kN/m0.75m23.14kN / m;小次左2750mm/3000mm0.25q小次左22312 aa q1 20.2520.2532.50kN/m22.23kN/m2 ;0.75m 2 3.34kN/m ;q小次左22.23kN
20、 / m2q小次左21 o小次右21200mm/2400mm0.50 ;q小次右22 312aaq 1 2 0.5020.5032.50kN/m21.56kN/m2;q小次右2q小次右2101.56kN/m2 1.2m23.76kN/mqBC次q小次q小次左1q小次左2q小次右1q小次右22.00kN/m 3.14kN/m 3.34kN/m3.12kN/m 3.76kN/m。15.36kN/m对于卫生间小次梁(纵梁)应折算成集中荷载,作用在小次梁(纵梁)与框架梁相 交部位。5 52q小次横q 2.50kN / m2 2 3.13kN /m883、次梁传给主梁的荷载转化成集中力PA 6qAB 1
21、9.01kN/m 3.9m35.14kN ;PB 6qAB 1qBC 1qBC 次 19.01kN/m3.9m8.31kN/m3.9m 15.36kN/m2.4m104.42kN ;Rc 6 qBC 1qCD 1qBC 次 18.31kN/m3.9m5.49kN/ m3.9m 15.36kN /m2.4m90.68kN ;PD 6qCD 16.89kN/m 3.9m26.88kN 。P小次横q小次横 1 3.13kN /m 2.4m 7.51kN标准层主梁活荷载计算对于主梁,主梁板传荷载与次梁板传荷载相同,只是梁自重有所差别,故根据次梁 的板传荷载计算可知主梁的活荷载。主梁自重:q主 25kN
22、/m3 0.3m 0.6m4.50kN/m ;各跨主梁线荷载:q主ab q1 q主 2.94kN /m 2 4.50kN / m 10.38kN /m ;q主 bc q小次左i q小次左2 q小次右i q小次右2 q主3.14kN/m 3.34kN/m 3.12kN/m 3.76kN/m 4.50kN/m; 17.86kN /mq主cd qCD q主 4.31kN / m 24.50kN / m 13.12kN / m屋顶层次梁活荷载计算屋面层无卫生间小次梁,除卫生间外,其余部位板传荷方式相同。AB 跨:12100mm/4800mm 0.44;232322q11 2aaq 12 0.4420.
23、4432.00kN /m21.40kN/m2 ;2q1 q1 l01.40kN /m22.1m2.94kN /m;qAB q次3.13kN /m 2.94kN /m 2 9.01kN / m ;BC CD跨: 12100mm/5400mm 0.39 ;232322q112a12 a13 q 120.4420.4432.00kN/m21.51kN/m2;2q1 q1 l01.51kN /m22.1m3.18kN /m;qBC qCD q次3.13kN / m 3.18kN / m 2 9.49kN /m ;次梁传给主梁的荷载转化成集中力PA6qABl9.01kN/m 3.9m35.14kN;PB
24、 6qABlqBC l 9.01kN /m3.9m 8.31kN /m 3.9m 67.54kN;PC 6qBClqCD l 8.31kN /m3.9m 6.89kN /m3.9m59.28kN;PD 6qCDl6.89kN /m 3.9m26.88kN屋顶层主梁活荷载计算对于屋顶层主梁,屋顶层主梁板传荷载与屋顶层次梁板传荷载相同,只是梁自重有 所差别,故根据次梁的板传荷载计算可知主梁的活荷载。主梁自重:q屋主 25kN /m3 0.3m 0.6m4.50kN / m ;各跨主梁线荷载:AB 跨:12100mm/ 4800mm 0.44;q1122a1323a1q 1 2 0.4420.443
25、222.00kN/m21.40kN/m2;q1 ql021.40kN /m22.1m2.94kN / m?q ABq屋主q14.50kN /m 2.94kN /m 213.51kN /m;BC CD跨:12100mm/ 5400mm0.39;2 3 2 3 2qi1 2 aaiq 1 2 0.440.442.00kN/m221.51kN / m2 ;q1 q1 l0 1.51kN /m2 2.1m 3.18kN /m;qBC qCD q屋主4.50kN/m 3.18kN/m 2 10.86kN/m ;将所有活荷载计算结果汇总,见表4-2。表4-2横向框架活载汇总表。楼层AB跨BC跨CD跨PA
26、6PB 6PC 6PD 6P小次横6层13.5110.8610.8635.1467.5459.2826.88kN /mkN/mkN /mkNkNkNkN15层10.3817.8613.1235.14104.4290.6826.887.51kN /mkN/mkN /mkNkNkNkNkN框架结构内力计算多高、层框架结构在进行内力计算时,可采用二次弯矩分配法计算梁、柱端弯矩。 计算时要注意确定梁的固端弯矩,并通过结构力学知识计算出各节点杆件的弯矩分配系 数;对节点不平衡力矩进行第一次分配时,将各节点的不平衡力矩乘以该节点各杆件的 弯矩分配系数,以此将各杆件的力矩分配到各杆件杆端,并在分配后的各杆件
27、杆端弯矩 前加负号,即:“反号分配”;第一次分配弯矩结束后,再将杆端杆端分配弯矩向各杆件 远端传递,两端固结时,传递系数为1/2,一端固结另一端是滑动支座时,传递系数为1 ; 对节点不平衡力矩进行第二次分配时,将杆件每一端各弯矩代数和相加,即为该杆件杆4-6 和图 4-7。端的最终弯矩。框架在恒、活荷载作用下计算简图,见图户 «=2a2.02kHRB-179.0tkN25 OkN/m25 C18kN/inPfl-tz 23-1 11kNL<-Po<-79.kN15.000PAlO&.7lkMRt231.11kNU丹伽nJL-j=79.4kN图4-6框架在恒荷载作用
28、下计算简图16 <9kN/m9X1C1 仃Fi-231.11k Nfth nwurttjPM-79,5kN13.74-kMJm |_I| *! dllld.19kN/mP2100.7 IkNPt>=?9.4SkN17.06kN/fnPTJ M HPm=I0P 71kN W.I9kN/ni.PK.INU加4也hN*mF = 20b.92kNRw=79.55kNIkNP*xpZB1.1 lkMlFwr-2-?.12hNl卜、+0.000-0.450Pe-e=(57j54KNPc-«=5?.2SkNPo-e=26.3BJ13.51RN/nim.ooo15.0001ZUUUXOQ
29、3.0001," jk£h/-,10.8SkN/m扫.12klVEP«=yO.tbkMHo-6.b6kTJfffflP«=3S.UkNP3S.UkNP3S.1ikN |ZPw-fiihHM3P=104.42kN沪卞jMkmPe-s=90.68kN+ 1 IPc-.OXSkN H%.=帕 £SkM3hlEPj-=?JSiNM13.12k N/mpD-26.88kNPn-*=?6.8fikNnEMkhl±0.000-I145D图4-7框架在活荷载作用下计算简图梁端剪力通过梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得,柱轴力可由梁端
30、剪力和节点集中力相叠加得到,在计算柱底轴力还应该考虑柱的自重。框架结 构的内力与位移可按弹性方法计算, 框架梁等构件可考虑局部塑性变形引起的内力重分 布,本设计采用二次弯矩分配法计算。因此,除底层外,其余各层柱的线刚度应乘以的 修正系数,且其传递系数由1/2改为1/3。各梁弯矩为最终弯矩,各柱的最终弯矩为与 各柱相连的两层计算弯矩叠加。为了便于计算,杆端弯矩相对于杆端而言,规定顺时针 方向为正,反之为负。梁线刚度及柱线刚度修正根据表1-5、表1-6可知梁柱线刚度,再按上述方式对非底层柱进行修正, 见表4-3 所示。表4-3梁梁线刚度及柱线刚度修正梁类别梁线刚度柱柱线刚度修正AB跨梁ib 4.7
31、3 1O10N/mm6层柱100.9ic 9.72 10N/mmBC跨梁ib 5.60 1O10 N/mm25层柱100.9ic 9.72 10N/mmCD跨梁ib 4.20 1O10 N/mm1层柱ic 8.10 1010N/mmAB跨梁梁端弯矩计算1、标准层恒载作用下梁端弯矩:1 2 1 2M 左qAB 丨217.86 4.8234.29kN m ;12 121212M 右 qAB 丨217.86 4.8234.29kN m;12 122、屋面层恒载作用下梁端弯矩:1 2 1 2M 左qAB 丨23.58 4.845.27kN m ;12 121 2 1 2M 右 qAB 丨23.58 4
32、.845.27kN m ;12 123、标准层活载作用下梁端弯矩:1 2 1 2M 左qAB 丨10.38 4.819.93kN m ;12 121212M 右 qAB 丨210.38 4.8219.93kN m ;12 124、屋面层活载作用下梁端弯矩:1 2 1 2M 左qAB 丨213.51 4.8225.94kN m ;12 121 2 1 2M 右 qAB 丨13.51 4.825.94kN m ;12 12BC跨梁梁端弯矩计算对于BC跨中转化得来的均布荷载,由于均布荷载值不相同,本应用结构力学的方 法,用弯矩叠加法进行叠加转换。1、标准层恒载:左梯形荷载转化成的均布荷载为:q主 B
33、C左 q 小次左 1 q 小次左 25.68kN/m6.06kN/m11.74kN/m右梯形荷载转化成的均布荷载为:q 主 BC 右 q 小次右 1 q 小次右 210.68kN/m 12.82kN/m23.50kN/m主梁自重转化的均布荷载:q 4.50kN/m2、屋面层恒载转化的均布荷载为:qBC qCD q屋主 q 4.50kN/m 10.29kN /m 14.79kN /m3、标准层活载:左梯形荷载转化成的均布荷载为:q主 BC左 q 小次左 1 q 小次左 2 3.14kN/m 3.34kN/m 6.48kN/m 右梯形荷载转化成的均布荷载为:q主 BC右 q 小次右 1 q 小次右
34、 2 3.12kN/m 3.76kN/m 6.88kN/m4、屋面层活载转化的均布荷载为:qBC qCD q 次 3.13kN/m 3.18kN/m6.31kN/m利用结构力学的知识,将BC跨上的受荷情况进行推导,推导出 BC跨固端弯矩的计 算公式,计算简图如图4-5所示:<o图4-8 BC跨上的受荷情况推导简图IV12l22EI22l33ET ;1P3qa6EI2p3qa4 4qa3b24EI力法方程:iiX112X21PX112X122X22pX24qa3b12l243,qa 2qa b _2T4qa4qa4qa3b12l22 26qa b ;74qa4qa3b2 。1211、标准层
35、恒载作用下梁端弯矩:11.71kN m ; M 右 16.68kNm ;梁自重转化的均布线荷载产生的梁端弯矩:43.74kN m ; M 右222.85kN m。M左31 | 2 q l124.5 5.410.94kN m ;12121 212M右3q l4.55.410.94kN m ;1212M左M 左1 M 左 2M左311.71 kN mi 43.74kN m10.94 kN m66.39kN m ;M右M 右1M 右 2M右36.68kN m22.85kN m10.94kN m40.47kN m ;2、屋面层恒载作用下梁端弯矩:M左丄 qBc l2 125.08 5.4260.94k
36、Nm ;1212M右1 - 2 qBC l25.08 5.4260.94kN m ;12123、标准层活载作用下梁端弯矩:M左49.45kN m ;M 右13.69kN m ; M 左212.80kN m ; M 右2 6.69kN m。梁自重转化的均布线荷载产生的梁端弯矩:M左M 左1M 左 2M左39.45kN m12.80kN m10.94kN m22.25kN m ;M 右 M 右 1 M 右2 M 右3 3.69kN m 6.69kN m 10.94kN m 10.38kN m。4、屋面层活载作用下梁端弯矩:M左1 21 “2q bc丨10.865.426.39kN m ;12121
37、 212M右qBC丨10.86 5.426.39 kN m。1212CD跨梁梁端弯矩计算1、标准层恒载作用下梁端弯矩:1 2 1 2M 左qCD 丨16.19 5.439.34kN m ;12 121 2 1 2M 右 qcD 丨16.19 5.439.34kN m ;12 122、屋面层恒载作用下梁端弯矩:1 2 1 2M 左qCD 丨225.08 5.4260.94kN m ;12 121 2 1 2M 右 qCD 丨25.08 5.460.94kN m ;12 123、标准层活载作用下梁端弯矩:1 2 1 2M 左qCD 丨13.12 5.431.88kN m ;12 121212M 右
38、 qCD 丨213.12 5.4231.88kN m ;12 124、屋面层活载作用下梁端弯矩:丄 qcd 丨2 10.86 5.4226.39kN m ;12 12qCD丨210.86 5.421226.39kN m ;框架各层节点的分配系数一榀框架各层节点的分配系数计算过程见表4-412表4-4 一榀框架各层节点的线刚度(1010)及分配系数层节 点 八、线刚度(N/mm )梁、柱线 刚度总和分配系数左梁右梁上柱下柱左梁右梁上柱下柱顶层IJKL标准层EFGH底 层ABCD(GB50010-2010)第条规定:钢筋混凝土梁支座或节框架各层节点竖向内力计算23.S6HN/rPb.17?25.0
39、8kN/m弘kN! T ! I I'1 M 1 j v i iKL540 05400Po-t- 196.3 6 kN本设计以恒载作用下屋面层为例,屋面层的受荷简图见图4-9。M Fij45.27kN m;图4-9屋面层受何简图60.94kN m ;M Fji45.27kN m ; M FjkM Fkj60.94kN m ;M Fkl60.94kN m ; M flk60.94kN m根据混凝土结构设计规范点边缘截面的负弯矩调幅幅度不宜大于25%;弯矩调整后的梁端截面相对受压区高度不应超过,且不宜小于,钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度不宜大于20%。为了便于施工以及提高框架结构的延性,通常对
40、竖向荷载作用下的梁端负弯矩进行调幅,现浇框架结构 调幅系数取,本次设计梁端弯矩调幅系数取为。在计算恒荷载作用下顶层第一次分配 时(顺时针方向为正),先将I、J、K、L四个节点加上约束。在I节点处,各梁杆端弯矩总和:Mfi 0.85M fij 45.27 0.8538.48kN m在J节点处,各梁杆端弯矩总和:M Fj 0.85 M Fji M Fjk 0.85 38.48 60.9419.09kN m在K节点处,各梁杆端弯矩总和:M fk 0.85 M fkj M fkl 0.8560.94 60.940在L节点处,各梁杆端弯矩总和:Mfl M flk 0.85 60.94 51.80kN m
41、1、 放松节点I,即在节点I处施加一个力矩:Mfi38.48kN m,并乘以相应的分配系数和,反号分配后的梁端弯矩Mfi梁i2.58kN m,反号分配后的柱端弯矩 M fi柱25.90kN m,将反号分配后的梁端弯矩 Mfi梁12.58kN m,按照梁的传递系数1/2传递到IJ梁的J端,即:M fi梁6.29kN m。2、放松节点L,即在节点L处施加一个力矩:Mfl 51.80kN m,并乘以相应的分配系数和,反号分配后的梁端弯矩Mfl梁15.64kN m,反号分配后的柱端弯矩 Mfl柱36.16kN m,将反号分配后的梁端弯矩Mfl梁15.64kN m按照梁的传递系数1/2传递到LK梁的K端
42、,即:M fl梁7.82kN m。3、 放松节点J,相应的在节点J处新加一个外力偶矩,其中包括IJ梁右端弯矩、KJ梁 左端弯矩、IJ梁和KJ梁传来的弯矩。根据力矩分配法反号分配原则,其值为:38.48kN m 51.80kN m 13.32kN m,再乘以相应的分配系数为:、和,分配后的梁端 弯矩 Mfji 梁3.14kN m,M fjk梁3.72kN m,Mfj梁646kN m,按照梁的传递系数1/2传递到IJ梁的I端,即:M Fji梁1.57kN m,按照梁的传递系数1/2传递到JK梁 的 K端,即:M Fjk梁1.86kN m。4、放松节点K,节点K的总弯矩为0,已经达到平衡,无需再进行
43、分配。经过上述计算,完成第一次弯矩分配,再重复第一次弯矩分配过程,叠加两次结果, 得到杆端最终弯矩值。各层梁、柱受荷简图见图 4-7,横、活荷载作用下弯矩计算过程, 见图 4-11,4-12。id o M2 o1 IP o2图4-10各层梁、柱受荷简图0.673 0.3270.2360.485 0.2790.2870.498 0.2150.3020.69;上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱调幅系数0.85未调幅-45.27调幅-38.4845.2738.48-60.94-51.8060.9451.80-60.94-51.806051.800.40:11.72*8.63-6
44、.6013.750.40:11.723.91-4.7010.920.40:11.723.91-4.7010.920.40:11.723.91-4.8110.810.4312.563.91-3.4525.90 12.583.143.911.57 »* 6.29-3.69 -1.7926.12 -26.120.402 0.196未调幅-34.29-2.7445.170.15S0.3:一 6.463.720.005.330.00 ,+ 1.86-5.63 -3.246.15 -51.322.40.327 0.1880.00 0.00-2.02 -7.82+ 0.00-15.64-36.16
45、-4.582.2955.95P=29.120.1923.971.72I 1.96 -57.911.383.200.3320.332 0.14437.540.4-37.5429.15-66.39调幅-29.1511.72 5.717.773.913.88 * 2.862.15.60 -3.229.02 -22.770.402 0.19615.98-1.37 -2.8238.40 15.310.15S34.290.3:-21.57-56.43074734.40-39.343940.41115.985.339.18-1.754.590.00-2.82 -1.62-3.09 -50.622.40.32
46、7 0.188*-6.050.080.1335.57 -5.92P=29.120.1920.33217.26 -33.4433.44-6.05 -2.62 -5.95-2.02 -2.98-1.31-12.00.130.069.33 -38.980.332 0.144-13.7 4 -13.743.197.3829.37 -18.42'-4.58£.38/-10.95未调幅-34.29调幅-29.1511.72 5.717.773.913.882.86屯.70 -2.2929.1515.985.33-21.5715.98.33-66.39-56.4340.4734.40-39
47、.340.17839.340.410.4119.18-1.7-3.504.59屮-2.02-6.05-1.88 -3.8617.26 -33.44-6.05 -2.6210.92 -21.840.402 0.19637.89 17.44,-3.86 -2.22-4.13 -51.220.460.8035.96 -7.26-2.02 -2.980.800.359.99 -38.69-5.950.15S0.3:2.4P=29.120.327 0.188 忙0.192 0.3:0.332 0.14433.44-13.7 4-13.74-1.3付-4.581.864.3028.04 -14.0 2-4.584.30-14.02未调幅-34.29调幅-29.15一 11.72 5.717.773.913.882.864.70 -2.2910.92 -21.840.402 0.19634.2929.1515.985.33-66.39-21.57-56.4340.4734.40-39.340.17839.340.410.41-15.98Q339.18-1.74.59-2.023.50 -6.05-1.88 -3.86-3.86 -2.220.460.8037.89 17.44-4.13 -51.2235.96 -7.262.4
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