xx大學(xué)浙江分院數(shù)理與信息工程學(xué)院辦公樓畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 08:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 4 3 2 1 表49： 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算(B、C軸中柱)各層柱端彎矩及剪力計(jì)算(B、C軸中柱)層次hi(m)Vi(KN)∑D ij(N/mm)中柱Di1Vi1ky下M bi1M ui1(KNm)(N/mm)(KN)(m)(KNm)5 4 3 2 1 表:410： 梁端彎矩、剪力及柱軸力的計(jì)算風(fēng)荷載作用下框架梁端剪力及柱軸力計(jì)算層次梁AB、CD梁BC柱軸力（壓為正）MlbMrbLVbMlbMrbLVb邊柱A、D軸中柱B、C軸5 3 4 3 3 3 2 3 1 3 風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力圖如圖4圖46和圖47: 圖45 風(fēng)荷載作用下框架軸力圖(KN)圖46 風(fēng)荷載作用下框架、梁剪力圖(KN) 圖47 風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖() 第五部分:豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算(橫向框架內(nèi)力計(jì)算)一、計(jì)算單元的選擇確定取2軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，如圖51所示: ，直接傳給該框架的樓面荷載如右圖中的水平陰影所示。計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線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。 圖51 框架樓面荷載示意圖 二、荷載計(jì)算⑴恒載計(jì)算 梁、柱、墻、門、窗等計(jì)算的重力荷載，因計(jì)算樓、屋面的永久荷載時，已考慮了板的自重，故在計(jì)算梁的自重時，應(yīng)從梁截面高度中減去板的厚度。墻面單位面積重力荷載為：+172=2 KN/m2梁柱密度25KN/m3 KN/m2 KN/m2 KN/m2 ①對于第5層， (AB跨、CD跨)：框架梁（各1根）自重(包括梁側(cè)粉刷)()25+2()17= KN/m(BC跨)：框架梁（1根）自重(包括梁側(cè)粉刷)()25+2()17= KN/m因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為:橫梁自重，為均布荷載g 5AB1=g 5CD1 = KN/mg 5BC1= KN/m屋面板和中央空調(diào)管道（荷載1KN/m2）傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載 KN/m g 5AB=（+1）= KN/m g 5BC=（+1） = KN/m g 5CD=（+1）= KN/m ②、對于14層，(AB跨、CD跨)：框架梁（各1根）自重(包括梁側(cè)粉刷)()25+2()17= KN/mAB跨、CD跨填充墻自重(包括墻面粉刷)（）+（）172= KN/m(BC跨)：框架梁（一根）自重(包括梁側(cè)粉刷)()25+2()17= KN/m因此，作用在框架梁上的線荷載:橫梁和橫墻自重，為均布荷載g AB1=+= KN/mg BC1= KN/mg CD1=+= KN/m樓板、走道板和中央空調(diào)管道傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載 g AB2=（+1）= KN/m g BC2=（+1）= KN/mg CD2=（+1）=③屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值縱梁（四根）自重(包括梁側(cè)粉刷):[()25+2()17]（）= KN/根女兒墻自重（包括兩側(cè)粉刷）：19+2117= KN邊柱聯(lián)系梁傳來屋面自重：(+1)= KN中柱聯(lián)系梁傳來屋面自重： 頂層邊節(jié)點(diǎn)：集中荷載 G5A= G5D=++= KN 集中力矩 M5A= M5D=()/2= KNm頂層中間節(jié)點(diǎn)：集中荷載 G5B=G5C=+= KN 集中力矩 M5C=()/2= KNm④一到四層樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值縱梁（四根）自重(包括梁側(cè)粉刷):[()25+2()17]（）= KN/根縱墻:外墻:墻厚240mm，= mm，= mm。 墻體自重(包括兩側(cè)粉刷):2= KN/側(cè) = KN 扣除窗洞加上窗自重: [2+]= KN/側(cè) 2（）= KN內(nèi)墻:墻厚240mm，= mm，= mm。墻體自重(包括兩側(cè)粉刷)2= KN/側(cè)2= KN扣除門洞加上門自重: 2+ = KN/側(cè) （2= KN邊柱聯(lián)系梁傳來樓面自重：(+1)= KN中柱聯(lián)系梁傳來樓面自重： {+[()+]（3/2）/2}(+1)= KN邊柱(包括粉刷)：25+[（+）]17= KN中柱(包括粉刷)：25+(（+）)17= KN邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 GA=GD=+++= KN 集中力矩 MA= MD=(++)()/2= KNm中節(jié)點(diǎn)集中荷載 GB=GC=+++= KN 集中力矩 MB=(++)()/2= KNm恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖52所示: 圖52 恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布⑵活載計(jì)算屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 KN/m2屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 SK=urS0==(式中ur為屋面積雪分布系數(shù)，取ur=)故屋面均布活荷載取較大值 KN/m2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值(辦公室) KN/m2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值(走廊) KN/m2?對于第5層，AB、CD跨線荷載:q1=q2= = KN/m 為梯形荷載BC跨線荷載:q3= = KN/m 為三角形荷載集中力：P5A=P5D== KN P5B=P5C=+[()+]= KN集中力矩：M5A=M5D=()/2= KNm M5C=()/2= KNm?對于第14層，AB、CD跨線荷載:q1=q2== KN/m 為梯形荷載BC跨線荷載:q3== KN/m 為三角形荷載集中力：PA=PD== KN PB=PC=+[()+]= KN集中力矩:MA=MD=()/2= KNm MC=()/2= KNm活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖53所示:圖53 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布三、等效荷載計(jì)算⑴、恒荷載作用下梁的等效荷載計(jì)算將梯形、三角形荷載等效于均布荷載，與梁上原來的均布荷載疊加。 三角形荷載作用時：梯形荷載作用時： 五層: 一到四層 等效后的恒荷載如圖54所示 圖54 等效后的恒荷載圖求固端彎矩：因?yàn)閷ΨQ結(jié)構(gòu)，簡化后如圖55所示 圖55 對稱結(jié)構(gòu)取一半計(jì)算模型⑴ 對于第5層，(2)、對于第14層，(2)、活荷載作用下梁的等效荷載計(jì)算:將梯形、三角形荷載等效于均布荷載，與梁上原來的均布荷載疊加。 三角形荷載作用時：梯形荷載作用時： 五層等效荷載: 一到四層等效荷載: 等效后的活荷載如圖56所示: 圖56 等效后的活荷載圖根據(jù)圖55對稱簡化圖，可求得固端彎矩：對于第5層：對于第14層：四、內(nèi)力計(jì)算㈠、恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算:梁端、柱端彎矩采用分層法計(jì)算分層法分配系數(shù)及恒載作用下固端彎矩計(jì)算結(jié)果見表51:表51： 節(jié)點(diǎn)單元A、D柱B、C柱下柱上柱右梁AB左梁BA下柱上柱右梁Ba分配系數(shù)頂層四層 三層 二層 底層 固端彎矩頂層四層三層二層底層頂層、24層和底層的彎矩分配法分別如圖5圖5圖59所示。圖57 頂層彎矩分配法計(jì)算過程圖58 第2~4層彎矩分配法計(jì)算過程8 圖59 底層彎矩分配法計(jì)算過程經(jīng)過推導(dǎo)，可得邊跨跨中彎矩為： M中= +(q+g)式中：MM2——分別為梁左右兩端的支座彎矩 q——梁上所受的均布荷載值 g——梁自重的均布荷載 ——梁的總跨度故各層梁邊跨的跨中彎矩為：跨中彎矩計(jì)算:框架梁的跨中彎矩M按下式計(jì)算： M=M0(M左+M右)/2其中M0是按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩；計(jì)算結(jié)果如表52所示:表52：位置按簡支梁按實(shí)際結(jié)構(gòu)跨中彎矩跨中彎矩左端彎矩右端彎矩跨中彎矩AB、CD跨5 4 3 2 1 BC跨5 4 3 2 1 將分層法求得的各層彎矩圖疊加，可得整個框架在豎向荷載作用下的彎矩圖。疊加后的框架節(jié)點(diǎn)彎矩并不能達(dá)到平衡，為提高精度，可將節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正。 據(jù)此可作出疊加后的整體結(jié)構(gòu)的彎矩圖，如圖510所示。 圖510 框架在恒載作用下的彎矩圖根據(jù)彎矩圖利用平衡條件及實(shí)際荷載求剪力及軸力表53： 樓層 MABMBAg+q跨度剪力VA= VD5 4 3 2 1 樓層MBCMCDg+q跨度剪力VB左= VC右5 4 3 2 1 樓層MDCMCDg+q跨度剪力VB右= VC左5 4 3 2 1 ④柱軸力計(jì)算柱軸力計(jì)算過程見表54:表54層次A、D柱VA縱梁豎向力柱自重頂部軸力底部軸力5 4 3 2 1 層次B、C柱VB左VB右縱梁豎向力柱自重頂部軸力底部軸力5 4 3 2 1 注：VA= VD=VB右= VC左= 恒載作用下框架剪力圖如圖511所示:(單位:KN)
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