大同市城區(qū)某學(xué)校教學(xué)樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-06-08 00:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 與柱的中心線不重合，所以在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。第二節(jié) 荷載計(jì)算一、恒載計(jì)算恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖八示： 圖八 恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布（一）屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 邊橫梁自重 25=梁側(cè)粉刷 2（）17=因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為:g1=g1，== KN/mg2，== KN/mg3，== KN/m（二）樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 邊橫梁自重 25=梁側(cè)粉刷 2（）17=邊跨填充墻自重 （）+（）2= KN/m因此，作用在中間各層框架梁上的線荷載為:g1=g1，== KN/mg2，==g3，==（三）屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊柱連系梁自重 25=梁側(cè)粉刷 （+）（）=女兒墻自重 =連系梁傳來(lái)屋面自重 ［(+（+）］2=因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為:頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 P1=中柱連系梁自重 25=梁側(cè)粉刷 （+）（）=連系梁傳來(lái)屋面自重［(+（+）+（+3）+］2=頂層中間節(jié)點(diǎn)集中荷載 P2= 走道處次梁自重 25= 梁側(cè)粉刷 （+）（）=連系梁傳來(lái)屋面自重 ［（+）+］4=頂層中間節(jié)點(diǎn)集中荷載 P3=（四）樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 25=梁側(cè)粉刷 （+）（）=墻體自重 ［（）2］=門窗自重 0. 452 =框架柱自重（包含粉刷）五層：25+317=三、四層：25+317=二層：25+317=連系梁傳來(lái)樓面自重 ［(+（+）］2=中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 五層： P1=三、四層： P1=二層： P1= 25=梁側(cè)粉刷 （+）（）=框架柱自重（包含粉刷）五層：25+317=三、四層：25+317=二層：25+317=連系梁傳來(lái)樓面自重［(+（+）+（+3）+］2=中間層中間節(jié)點(diǎn)集中荷載 五層： P2=三、四層： P2=二層： P2= 3. 走道處次梁自重 25= 梁側(cè)粉刷 （+）（）=墻體自重 （）=連系梁傳來(lái)屋面自重 ［（+）+］4=中間層中間節(jié)點(diǎn)集中荷載 P3=（五）各層集中荷載作用下集中力矩的計(jì)算（由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合在框架節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生的集中力矩）：第五層：M1=P1e1=()/2=m第四層：M1=P1e1=()/2=m第三層：M1=P1e1=()/2=m第二層：M1=P1e1=()/2=m第一層：M1=P1e1=()/2=m二、活載計(jì)算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖九示： 圖九 活荷載作用下框架梁上的荷載分布(一)屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 故 q1，==q2，==q3，==（二）樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 房間（ KN/m2） 走道（ KN/m2 ） 故 q1，== KN/mq2，==q3，==屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：P1=［(+（+）］2=P2=［(+（+）+（+3）+］2= P3=［（+）+］4=（三）樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：P1=［(+（+）］22=P2=［(+（+）+（+3）+］22=P3=［（+）+］22+［（+）+］2=（四）各層集中荷載作用下集中力矩的計(jì)算（由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合在框架節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生的集中力矩）：第五層：M1=P1e1=()/2=m第四層：M1=P1e1=()/2=m第三層：M1=P1e1=()/2=m第二層：M1=P1e1=()/2=m第一層：M1=P1e1=()/2=m第三節(jié) 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法，由于結(jié)構(gòu)和荷載均對(duì)稱，故計(jì)算時(shí)可利用對(duì)稱性取二分之一框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算：假定作用在某一層框架梁上的豎向荷載值對(duì)本樓層的梁以及與本樓層相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪力，而對(duì)其他樓層的框架梁和隔層的框架柱都不產(chǎn)生彎矩和剪力；按照疊加原理，多層多跨框架在多層豎向荷載同時(shí)作用下的內(nèi)力，可以看成是各層豎向荷載單獨(dú)作用下的內(nèi)力的疊加；因此，框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，可按各層開口剛架單元進(jìn)行計(jì)算；各開口剛架的上下端均視為固定支承，并作以下修正：①，②除底層外的其他各層框架柱的彎矩傳遞系數(shù)均取為1/3；節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)如下表所示 表十六 節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)層次 54321A節(jié)點(diǎn)剛度左梁00000右梁上柱下柱B節(jié)點(diǎn)剛度左梁右梁上柱下柱A節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)左梁00000右梁上柱下柱B節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)左梁右梁上柱下柱各層開口剛架的內(nèi)力計(jì)算采用彎矩分配法，聯(lián)結(jié)于同一節(jié)點(diǎn)各桿件的彎矩分配系數(shù)按各桿件的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度計(jì)算，其中遠(yuǎn)端固定桿件S=4i，遠(yuǎn)端定向支承桿件S=i，i=EI/l為桿件的線剛度，各桿件的線剛度如上圖所示；梁上分布的荷載由矩形和梯形或三角形兩部分組成，在求固端彎矩時(shí)可根據(jù)固端彎矩相等的原則先將梯形分布荷載和三角形分布荷載轉(zhuǎn)化為等效均布荷載，等效荷載的計(jì)算方法如下，見圖十一圖十一 荷載的等效g邊=g1+g中=g2+ g2，q邊=，q中= ，（邊橫梁α=，走道梁α=）16故各層的等效均布荷載為一層~四層：g1邊= g1+ g1=+= KN/mg2中= g2+，=+=g3中= g3+，=+=q1邊= ，= =q2中= ，==q3中= ，= 6=五層：g1邊= g1+ g1=+= KN/mg2中= g2+，=+=g3中= g3+，=+=q1邊= ，= =q2中= ，==q3中= ，= =中橫梁固端彎矩需由建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)查表進(jìn)行疊加得到由此可計(jì)算各層框架梁的固端彎矩如下：一~四層（恒載作用下）：MAB=MBA=1/12g1邊l邊2=1/1262=mMBF= g2中a178。/6(32α) g3中cl/24(3γ178。)p3a(1α)=(32)6/24()（）= KNm0 MFB=g2中a179。/3l+g3中cl/24(33γ+γ178。)+p3a178。/l=+6/24(33+)+=m五層（恒載作用下）： MAB=MBA=1/12g1邊l邊2=1/1262=mMBF= g2中a178。/6(32α) g3中cl/24(3γ178。)p3a(1α)=(32)6/24()= KNmMFB=g2中a179。/3l+g3中cl/24(33γ+γ178。)+p3a178。/l =+6/24(33+)+= KNm一~四層（活載作用下）：MAB=MBA=1/12q1邊l邊2=1/1262=mMBF= q2邊a178。/6(32α) q3邊cl/24(3γ178。)p3a(1α)=(32)6/24()= KNmMFB= q2中a179。/3l+ q3中cl/24(33γ+γ178。)+p3a178。/l =+6/24(33+)+=m五層（活載作用下）：MAB=MBA=1/12q1邊l邊2=1/1262=mMBF= q2邊a178。/6(32α) q3邊cl/24(3γ178。)p3a(1α)=(32)6/24() = KNmMFB= q2中a179。/3l+ q3中cl/24(33γ+γ178。)+p3a178。/l =+6/24(33+) +=m將分層法求得的彎矩圖疊加，可得整榀框架結(jié)構(gòu)在恒載或活載作用下的彎矩圖。疊加后框架內(nèi)各節(jié)點(diǎn)彎矩不一定能達(dá)到平衡，為提高精度，將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再進(jìn)行一次分配，予以修正。即可得到該榀框架在豎向恒載或活載作用下的彎矩圖。恒載作用下分層法計(jì)算過(guò)程如下（表十七）：26表十七 恒荷載作用下彎矩分配計(jì)算第五層AA5A60A5A40A5B5集中彎矩0BB5A5B5B60B5B40B5F5集中彎矩00FF5B5第四層AA4A5 0A4A3 0A4B4 集中彎矩0BB4A4 B4B5 0B4B3 0B4F4 集中彎矩00FF4B40第三層AA3A4 0A3A2 0A3B3 集中彎矩0BB3A3 B3B4 0B3B2 0B3F3 集中彎矩00FF3B30第二層AA2A3 0A2A1 0A2B2 集中彎矩0BB2A2 B2B3 0
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