【文章內(nèi)容簡介】 kN/m2 100 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土 25= kN/m2 V 型輕鋼龍骨吊頂 kN/m2 合計 kN/m2 邊跨框架梁及梁側(cè)粉刷 kN/m2 邊跨填充墻自重 () = kN/m2 內(nèi)墻裝飾 () 217= kN/m2 中跨框架梁及梁側(cè)粉刷 q1=++= kN/m2 = kN/m2 q2 和 分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。 q2== kN/m =3= kN/m 二到六層 框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 邊柱縱向框架梁自重 kN 外側(cè)粉刷 kN 鋼框玻璃窗自重 = kN 窗下墻體自重 () = kN 裝 飾 17+= kN 窗 間 墻體自重 () () = kN 裝 飾 () () 17+= kN 9 框架柱的自重 25= kN 粉刷 [(+) 2 ] 17= 縱向框架梁傳來的樓面自重 = P1=++ + ++++ ++= 中柱縱向框架梁自重 內(nèi)縱墻自重 () () = 粉刷 () () 217= 扣除門洞重加上門重 2()= 框架柱自重 粉刷 [(+) 2 ] 17= 縱向框架梁傳來的屋面自重 (+) = = P2=++++++= 集中力矩 M1=P1e1=()/2=m M2=P2e2=()/2=m 一層框架以下的荷載 邊柱縱向框架梁自重 kN 鋼框玻璃窗自重 = kN 窗下墻體自重 () = kN 裝 飾 17+= 窗 間 墻體自重 () () = kN 裝 飾 () () 17+= kN 框架柱的自重 0. 525= 粉刷 [(0. 5+) 2 . 5] 17= P1=++ ++ +++= 10 中柱縱向框架梁自重 內(nèi)縱墻自重 () () = 粉刷 () () 217= 扣除門洞重加上門重 2()= 框架柱 自重 粉刷 [(+) 2 ] 17= P2=++++= 活荷載計算 圖 各層梁上作用的活荷載 第 7 層 上的活載計算 q2== kN/m2 q2′ == kN/m2 P1== kN/m2 P2=[(+) +] = kN/m2 集中力矩 : M1=P1e1=()/2=m M2=P2e2=()/2= kNm 同理，在屋面雪荷載的作用下： q2== kN/m2 q2′ == kN/m2 P1== kN/m2 P2=[(+) +] = kN/m2 集中力矩 : M1=P1e1=()/2=m 11 M2=P2e2=()/2= kNm 第 16 層 上的活載計算 q2== kN/m2 q2′ == kN/m2 P1== kN/m2 P2=(+) + = kN/m2 集中力矩 : M1=P1e1=()/2=m M2=P2e2=()/2=m 將計算結(jié)果匯總?cè)缦聝杀恚? 表 橫向框架恒載匯總表 層次 q1(kN/m) q1′ (kN/m) q2(kN/m) q2′ (kN/m) P1(kN) P2(kN) M1(kNm) M2(kNm) 7 1~6 表 橫向框架活載匯總表 層次 q2(kN/m) q2′ (kN/m) P1(kN) P2(kN) M1(kNm) M2(kNm) 7 1~6 注：表中括號內(nèi)數(shù)值對應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。 恒荷載作用下的內(nèi)力計算 （ 用力矩二次分配法計算恒載作用下框架的彎矩） 桿 的等效荷載計算 將梯形或三角形分布荷載按固端彎矩等效的原則折算成均布荷載： 圖 豎向荷載等效 梯形荷載折算公式： 2 3 39。11(1 2 )epp??? ? ? 12 其中： 0110212ll? ??； 39。p 為梯形分布荷載的最大值。 三角形荷載折算公式： 39。58epp? 其中： 39。p 為三角形分布荷載的最大值。 a、頂層邊跨： 1 4 2 0 0 1 0 .2 9 27 2 0 0 2? ? ? ? 234 .6 7 ( 1 2 0 .2 9 2 0 .2 9 2 ) 2 4 .2 3 2 7 .4 4 /ep k N m? ? ? ? ? ? ? b、頂層中跨： 54 .6 7 1 7 .3 1 1 5 .4 9 /8ep k N m? ? ? ? c、中間層邊跨： 1 4 2 0 0 1 0 .2 9 27 2 0 0 2? ? ? ? 231 1 .4 5 ( 1 2 0 .2 9 2 0 .2 9 2 ) 1 4 .4 9 2 5 .0 7 /ep k N m? ? ? ? ? ? ? d、中間層邊跨： 54 .6 7 1 0 .3 5 1 1 .1 4 /8ep k N m? ? ? ? 表 橫向框架恒載的等效均布荷載 層次 q1(kN/m) q1′ (kN/m) q2(kN/m) q2′ (kN/m) qb(kN/m) qz(kN/m) 7 1~6 桿的固端彎矩 的計算 由以上所求均布荷載，可按下式求各桿固端彎矩： 兩 端 固支： 2 ,12AB BA qlmm? ? ? ?其中 ABm 與 BAm 意義見下圖： 一端固支，一端滑動固支： 23AB qlm ??， 26BA qlm ??其中 ABm 與 BAm 意義見下圖 ： 13 圖 固端彎矩示意圖 圖 固端彎矩示意圖 由此，可計算各個桿件固端彎矩，標(biāo)繪于計算簡圖上。 分配系數(shù) 經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)第 ③ 軸橫向框架為對稱結(jié)構(gòu)，且受對稱荷載的作用，所以可以取一半結(jié)構(gòu)計算；要注意到， 對稱軸處 簡化為滑動支座，由此帶來跨中梁線剛度增大一倍，且分配系數(shù)有所不同。 分配系數(shù)計算公式：1ii niiSS???? 其中： iS 為轉(zhuǎn)動剛度，兩端固支桿 4iSi? ，一端固支，一端滑動固支桿 iSi? n為該節(jié)點所連接的桿件數(shù)。 線剛度的計算見下表： 表 梁線剛度的計算 跨度（ m） Ec I0 I=2I0 ib=EI/L 3107 103 102 104 3107 103 102 104 表 柱線剛度的計算 層次 柱截面（ mm mm） 高度（ m） Ec I iz=EI/L 2~7 450500 3107 103 104 1 500550 3107 103 104 由此計算出各個桿件分配系數(shù)，標(biāo)繪于計算簡圖上。然后利用力矩二次分配法計算第 ③ 軸框架桿端彎矩。 注：圖中單線條表示分配結(jié)束，虛線 框內(nèi) 表示固端彎矩， 雙線條 表示最終桿端彎矩。節(jié)點外彎矩以順時針為正，逆時針為負(fù)，標(biāo)繪于計算簡圖上。 14 計算過程 圖 彎矩二次分配法的計算過程 15 跨中彎矩的計算 跨中彎矩的計算 如下計算： 對于第七層的 AB 跨和 BC 跨： 2AB 1 7 1 . 6 8 1 0 9 . 3 02 7 . 4 4 7 . 2 8 7 . 3 2 k82M N m?? ? ? ? ? ? MAB=m (二次分配法的滑動端彎矩 ) 同理，可計算出其他的跨中彎矩計算，結(jié)果見下表： 表 恒荷載作用下的跨中彎矩 層號 AB 跨 BC 跨 7 6 5 4 3 2 1 恒荷載作用下的彎矩圖如下所示： 16 圖 恒荷載作用下的彎矩圖 17 梁端剪力 圖 梁端剪力示意圖 1 ()2 lrbl b bqlV M Ml? ? ? 1 ()2 lrbr b bqlV M Ml? ? ? ? 下面以恒載作用下，第 7 層梁端剪力為例，說明計算過程 第 7層框架梁邊跨 AB的梁端彎矩為 m和 m。根據(jù)公式。計算梁端剪力： 1 ()22 7 .4 4 7 .2 1 ( 7 1 .6 8 1 0 9 .3 0 ) 9 3 .5 6 k2 7 .2l l rb b bqlV M MlN? ? ??? ? ? ? ? r 1 ()227 .4 4 7. 2 1 ( 71 .6 8 10 9. 30 ) 10 4. 01 k2 7. 2lrb b bqlV M MlN? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? 第 7 層框架梁邊跨 BC 的梁端彎矩為 m和 m。根據(jù)公式。計算梁端剪力。 1 ()215 .4 9 3 1 ( 60 .4 6 60 .4 6) 23 .2 4 k23l l rb b bqlV M MlN? ? ??? ? ? ? ? r 1 ()215 .4 9 3 1 ( 60 .4 6 60 .4 6) 23 .2 4 k23lrb b bqlV M MlN? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? 同理可以計算出其它的梁端剪力，結(jié)果如下： 18 表 恒載作用下軸線處梁端剪力 梁類型 層號 梁長（ m） 外荷載 q（ kN/m） 固端彎矩（ kNm） 桿端剪力（ kN） 左 右 左 右 邊梁 7 6 5 4 3 2 1 中跨 7 6 5 4 3 2 1 柱的桿端剪力 已知柱的兩端彎矩，且柱高范圍內(nèi)無其他橫向力?？梢愿鶕?jù)以下公式計算柱的桿端剪力： 表 恒載作用下軸線處柱端剪力 柱類型 層號 柱高（ m） 固端彎矩 桿端剪力 上 下 上 下 A 軸柱 7 6 5 4 3 2 1 B 軸柱 7 6 5 4 3 2 1 恒荷載作用下的剪力圖如下所示 ：