【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用下，橫向框架的內(nèi)力分析 本設(shè)計(jì)取中框架為例，柱端計(jì)算結(jié)果詳見表 29。地震作用下框架梁柱彎矩，梁端剪力及柱軸力分別見表 2圖 26，圖 27。 表 29 柱端計(jì)算 層次 層高 iN 層間剪力 iV 層間剛度 iD A 軸柱（邊柱） imD mi,V k y 上M 下M 5 396179 13984 4 396179 13984 3 396179 13984 2 396179 13984 1 304421 11027 續(xù)表 29 層 層高 層間剪 層間 B 軸柱（中柱） 層次 層間剪力 iV （ kN） 層間剛度 iD （ kN/m） 層間位移 iiVD （ m） 層高 ih （ m） 層間相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角 e? 5 396179 103 103 4 396179 103 103 3 396179 103 103 2 396179 103 103 4 304421 103 103 22 次 iN 力 iV 剛度 iD imD mi,V k y 上M 下M 5 396179 21740 4 396179 21740 3 396179 21740 2 396179 21740 1 304421 13957 續(xù)表 29 層次 層高 iN 層間剪力 iV 層間 剛度 iD C 軸柱（邊柱） imD mi,V k y 上M 下M 5 396179 15753 4 396179 15753 3 396179 15753 2 396179 15753 1 304421 11685 注：表中： 3,210 yyyy ??? iimCim DDVV /? imVyiiMh?下 ? ?imV1 iiM y h??上 表 210 框架梁柱彎矩 ， 梁端剪力及柱軸力 層次 AB 跨 BC 跨 柱軸力 L (m) M 左(kNm) M 右(kNm) V (kN) L (m) M 左(kNm) M 右(kNm) V (kN) NA (kN) NB (kN) NC (kN) 5 7 4 7 3 7 2 7 1 7 圖 26 地震作用下框架彎矩 23 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析 (1)計(jì)算單元 取 ⑧ 軸線 橫向框架進(jìn)行計(jì)算 ,計(jì)算單元寬度為 ,如下圖 28 所示 .其中直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影線所示 ,計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架 ,作用于給節(jié)點(diǎn)上 .為了計(jì)算簡(jiǎn)單 ,假定縱向框架梁的中心線和柱的中心線重合 . 24 圖 28 橫向框架計(jì)算單元 (2)荷載計(jì)算 1)恒載計(jì)算 在圖 29 中 , 1q 、 39。1q 代表橫梁自重 ,為均布荷載 .對(duì)于第 5 層 1q =39。1q =2q 和 39。2q 分別為房間傳給橫梁的梯形荷載 ,由圖 28 所示幾何關(guān)系可得 2q = (7 2/3) =39。2q = ( 2/3) =1P 、 2P 分別為由梁直接傳給柱的恒載 ,它包括梁自重、樓板重和女兒墻等重力荷載 ,計(jì)算如下 : 1P = (4 7 1/3 1/2) + 4+ 4= 2P =(4 7 1/3 1/2 2) + 4= 25 對(duì) 2~4 層 , 1q 包括梁自重和其上橫墻自重 ,為均布荷載 ,其它荷載計(jì)算方法同第五層 ,結(jié)果為 1q =＋ (－ )=39。1q =2q = (7 2/3) =39。2q = ( 2/3) =1P = (4 7 1/3 1/2) + 4 + (－ ) (4－ )= 2P = (4 7 1/3 1/2 2) + 4 + (－ ) (4－ )= 39。39。q 2q 1q 1q 2P 1P 2P 1A B C 圖 29 各層梁上作用的恒載 對(duì) 1 層 1q =＋ (－ )=39。1q =2q = (7 2/3) =39。2q = ( 2/3) =1P = (4 7 1/3 1/2) + 4 + (－ ) (4－ )= 2P = (4 7 1/3 1/2 2) + 4 + (－ ) (4－ )= 2)活荷載計(jì)算 活荷載作用下荷載各層框架梁上的荷載分布如圖 210 所示 . 26 39。q 2q 2P 1P 2P 1A B C 圖 210 各層梁上作用的活載 對(duì)于第 5 層 2q = (7 2/3) =39。2q = ( 2/3) =1P = (4 7 1/3 1/2) = 2P =(4 7 1/3 1/2 2) = 對(duì) 2~4 層 , 2q =2 (7 2/3) =39。2q =2 ( 2/3) =1P = (4 7 1/3 1/2) 2= 2P = (4 7 1/3 1/2 2) 2= 對(duì) 1 層 2q =2 (7 2/3) =39。2q =2 ( 2/3) =1P = (4 7 1/3 1/2) 2= 2P = (4 7 1/3 1/2 2) 2= 將以上計(jì)算結(jié)果匯總 ,見表 211 和 212. 表 211 橫向框架恒載匯總表 層次 1q 39。1q 2q 39。2q 1P 2P 27 5 2~4 1 表 212 橫向框架活載匯總表 層次 2q 39。2q 1P 2P 5 2~4 1 (3)用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對(duì)一般的工業(yè)與民用建筑可以不考慮活荷載的不利 布置。這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎矩較考慮活荷載不利布置法求得的彎矩偏低，但當(dāng)活荷載在總荷載比例較大時(shí)，可在截面配筋時(shí)，將跨中彎矩乘 ～ 的放大系數(shù)予以調(diào)整。 a、固端彎矩計(jì)算 將框架視為兩端固定梁，計(jì)算固端彎矩。 b、傳遞系數(shù) 遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為 1/2； c、彎矩分配 恒荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見表 213，框架的彎矩圖見圖211；活荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見表 214，框架的彎矩圖見圖212； 豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)為 ，調(diào)幅后，恒荷載 及活荷載彎矩見圖 210，圖 211 中括號(hào)內(nèi)數(shù)值。 表 212 恒載彎矩分配圖 上柱 下柱 右梁 五層 左梁 上柱 下柱 右梁 五層 左梁 上柱 下柱 28 四層 四層 三層 三層 二層 二層 一層 一層 表 213 活載彎矩分配圖 上柱 下柱 右梁 五層 左梁 上柱 下柱 右梁 五層 左梁 上柱 下柱 29 四層 四層 三層 三層 二層 二層 一層 一層 圖 210 恒荷載作用下梁端彎矩圖 30 A B C 圖 211 活荷載作用下梁端彎矩圖 31 A B C 圖 212 恒荷載作用下柱端彎矩圖 32 圖 213 活荷載作用下柱端彎矩圖 (3)梁端剪力及柱軸力的計(jì)算 梁端剪力： qmV V V?? 33 式中 qV ——梁上均布荷載引起的剪力， 12V ql?； mV ——梁端彎矩引起的剪力，m MMV l?? 左 右。 柱軸力： N V P?? 式中： V ——梁端剪力； P ——節(jié)點(diǎn)集中力及柱自重。 以 AB 跨，五、四層梁在恒載作用下，梁端剪力及柱軸力計(jì)算為例。 由圖 28 查得梁上均布荷載為： 第四層： q = 集中荷載： P1=， P2= kN 柱自重 第五層： q =由圖 210 查得 四層梁端彎矩： M左 =m（ m） M右 =m（ m） 五層梁端彎矩： M左 =m（ m） M右 =m（ m） 括號(hào)內(nèi)為調(diào)幅的數(shù)值。 五層梁端剪力： VqA =VqB =ql/2=1/2= 調(diào)幅前： VmA=VmB=()/= kN VA== VB=+= 調(diào)幅后： VmA=VmB=()/= kN VA== VB=+= 同理可得四層梁端剪力： 調(diào)幅前： VA=( )+()/7= kN VB=( )()/7= kN 調(diào)幅后： VA=( )+()/7= kN 34 VB=( )()/7= kN 五層 A 柱柱頂及柱底軸力： N頂 =VP? =+= N底 =+= 四層 A 柱柱頂及柱底軸力： N頂 =++= N底 =+= 其他層梁端剪力及柱軸力計(jì)算見表 214，表 215。 表 214 恒荷載作用下梁端剪力及柱軸力（單位： kN） 層次 荷載引起 的剪力 彎矩引起 的剪力 總剪力 柱端軸力 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 A 柱 B 柱 C 柱 Vqa =VqB VqB =VqC Vma =VmB VmB =VmC VA VB VB VC V 頂 V底 V 頂 V 底 V 頂 V 底 5 () （ ） () () () () 272 4 () () () () () () 3 () () () () () () 2 () () () () () () 1 () （ ） () () () ()