框架结构设计(阶段Ⅱ)计算书参考

框架在竖向荷载作用下的等效荷载图如图3.6、3.7和3.8所示(与阶段Ⅰ的分析结果有所差异)。图3.6等效框架竖向恒荷载作用图（单位：弯矩为kN·m，集中力为kN，均布荷载为kN/m）图3.7等效框架竖向活荷载作用图（单位：弯矩为kN·m，集中力为kN，均布荷载为kN/m）图3.8等效框架竖向重力荷载代表值作用图（单位：弯矩为kN·m，集中力为kN，均布荷载为kN/m）4竖向荷载作用下框架内力计算4.1竖向荷载作用下梁端弯矩节点编号如图5.1。图4.1节点编号图（1）恒载作用下的梁弯矩1）屋面层梁左跨WKL-PQ，恒载作用下计算简图如图4.2。(单位：线荷载kN/m,集中力kN)图4.2均布荷载作用下：集中力作用下：所以固端弯矩：2）屋面层梁右跨WKL-QR，恒载作用下计算简图如图5.3。(单位：线荷载kN/m,集中力kN)图4.3均布荷载作用下：集中力作用下：所以固端弯矩：同样可以求得其他层梁固端弯矩：AB跨BC跨产生的偏心弯矩：屋面层：；三至四层：；一至二层：（2）活载作用下的梁弯矩1）屋面层梁左跨WKL-PQ，活荷载作用下计算简图如图5.4。(单位：线荷载kN/m,集中力kN)图4.4均布荷载作用下：集中力作用下：所以固端弯矩：2）屋面层梁右跨WKL-QR，活荷载作用下计算简图如图4.5。(单位：线荷载kN/m,集中力kN)图4.5均布荷载作用下：集中力作用下：所以固端弯矩：同样可以求得其他层梁在活载作用下的固端弯矩：AB跨BC跨产生的偏心弯矩：屋面层：；三至四层：；一至二层：（3）重力荷载代表值作用下的梁弯矩1）屋面层梁左跨WKL-PQ，重力荷载代表值作用下计算简图如图4.6。(单位：线荷载kN/m,集中力kN)图4.6均布荷载作用下：集中力作用下：所以固端弯矩：2）屋面层梁右跨WKL-QR，重力荷载代表值作用下计算简图如图4.7。(单位：线荷载kN/m,集中力kN)图4.7均布荷载作用下：集中力作用下：所以固端弯矩：同样可以求得其他层梁在重力荷载代表值作用下的固端弯矩：AB跨BC跨产生的偏心弯矩：屋面层：；三至四层：；一至二层：4.2恒载作用下框架的内力分析计算（1）计算方法介绍多、高层建筑结构是一个高次超静定结构，常用的手算方法有分层法，迭代法和系数法等等，本设计采用分层法进行计算。分层法的基本假定：（1）在竖向荷载下，框架的侧移很小，可忽略不计；（2）每层框架梁上的竖向荷载对其他各层的影响很小，可以忽略不计。实际上各层柱的远端除底层外，并非为固定支座，而是处于固定和铰支之间的弹性约束，与实际情况有出入。因此，分层法还规定：（1）除底层外，其余各层柱的线刚度均乘以0.9的修正系数；（2）除底层柱外，其余各层柱的弯矩传递系数为1/3，首层节点向底层柱底的弯矩传递系数仍为1/2。（2）梁柱的修正相对刚度梁柱的修正相对刚度如图4.8所示。a.相对线刚度图b.修正后的相对线刚度图图4.8相对线刚度图与分层法修正后的相对线刚度图（3）利用分层法计算各节点弯矩，计算简图如图4.9。图4.9各层计算简图（4）节点的分配系数见图4.10所示：图4.10节点分配系数竖向恒载作用下的弯矩计算过程(二次分配法)如图4.11~15所示：图4.11顶层弯矩分配过程图图4.12四层弯矩分配过程图图4.13三层弯矩分配过程图图4.14二层弯矩分配过程图图4.15底层弯矩分配过程图根据竖向恒载作用下求得的梁端弯矩图及荷载种类及分布情况求梁端剪力：五层AB跨的荷载及梁端弯矩如图所示：则同样可以求得其他梁剪力：五层：四层：三层：二层：一层：柱轴力：A柱：B柱：C柱：柱剪力：五层：四层：三层：二层：底层：恒载作用下框架的M、V、N图如图4.16~20所示：图4.16恒载作用下框架柱弯矩图图（单位kN·m）图4.17恒载作用下框架梁弯矩图图（单位kN·m）图4.18恒载作用下框架梁剪力图（单位kN）图4.19恒载作用下框架柱剪力图（单位kN）图4.20恒载作用下框架柱轴力图（单位kN）4.3活载作用下框架的内力分析计算竖向活载作用下框架的内力分析方法同恒载作用下框架的内力分析，活载作用下的弯矩计算过程(二次分配法)如图4.21~25所示，相应的框架M、V、N图如图4.26~30所示： 图4.21顶层弯矩分配过程图图4.22四层弯矩分配过程图图4.23三层弯矩分配过程图图4.24二层弯矩分配过程图图4.25底层弯矩分配过程图图4.26活载作用下框架柱弯矩图(单位kN·m)图4.27活载作用下框架梁弯矩图(单位kN·m)图4.28活载作用下框架梁剪力图(单位kN)图4.29活载作用下框架柱剪力图(单位kN)图4.30活载作用下框架柱轴力图(单位kN)4.4重力荷载代表值作用下框架的内力分析计算重力荷载代表值作用下框架的内力分析方法同恒载作用下框架的内力分析，重力荷载代表值作用下的弯矩计算过程(二次分配法)如图4.31~35所示，相应的框架M、V、N图如图4.36~40所示：图4.31顶层弯矩分配过程图图4.32四层弯矩分配过程图图4.33三层弯矩分配过程图图4.34二层弯矩分配过程图图4.35底层弯矩分配过程图图4.36重力荷载代表值作用下