多層框架結構課程設計計算書(編輯修改稿)
2025-09-01 22:43 本頁面
【文章內容簡介】 表33 風荷載計算 層次風振系數(shù)體型系數(shù)高度z（m）變化系數(shù)基本風壓受風面積A(m2)風荷載作用（kN）765432111圖34 風荷載作用下結構計算簡圖1. 恒荷載作用下的內力計算恒載和樓面活載（豎向荷載）作用下的內力計算采用分層法。這里以框架恒載中間層為例說明分層法的計算過程，其他層（頂層、底層）僅給出計算結果。由圖31取出任一層進行分析，結構計算簡圖如圖41所示。圖中梁上分布荷載由梯形（及矩形和三角形）兩部分組成，在求固端彎矩時可直接根據(jù)圖示荷載計算，也可根據(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，化為等效均布荷載，等效均布荷載的計算公式如圖42所示。 圖41 恒載荷載作用下結構計算簡圖 ，（三角形） 圖42 荷載的等效圖因此圖不太規(guī)則，不能完全等效，故采用結構力學求解器，求得桿端的彎矩為彎矩分配法計算過程如圖43所示，計算所得結構彎矩圖見圖44。同樣可用分層法求得頂層及底層的彎矩圖。 圖43 彎矩分配法計算過程 圖44 標準層單層結構彎矩圖 將各層分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個框架結構在恒載作用下的彎矩圖。很顯然，疊加后框架內各節(jié)點彎矩并不一定能達到平衡，這是由于分層法計算的誤差所造成的。為提高精度，可將節(jié)點不平衡彎矩再分配一次進行修正，修正后豎向荷載作用下整個結構彎矩圖如圖45所示。并進而可求得框架各梁柱的剪力和軸力如圖46和圖47。 必須注意，在求得圖45所示結構的梁端支座彎矩后，如欲求梁跨中彎矩，則需根據(jù)求得的支座彎矩和各跨的實際荷載分布按平衡條件計算，而不能按等效分布荷載計算。考慮梁端彎矩調幅，并將梁端節(jié)點彎矩換算至梁端柱邊彎矩值，以備內力組合時用，可適當求出。 圖45恒載彎矩計算結果（單位：） 圖46恒載軸力計算結果（單位：kN） 圖47恒載剪力計算結果（單位：kN）2．樓面活荷載作用下的內力計算活荷載作用下的內力計算也采用分層法，考慮到活荷載分布的最不利組合，各層樓面活荷載布置可能有幾種組合形式。同樣采用結構力學求解器計算，考慮彎矩調幅，并將梁端節(jié)點彎矩換算成梁端柱邊彎矩值。其最后彎矩圖(標準層)如圖48所示。并進而可求得框架各梁柱的剪力和軸力如圖49和圖410。 圖48樓面活載彎矩計算結果（單位：） 圖49樓面活載軸力計算結果（單位：kN） 圖410樓面活載剪力計算結果（單位：kN） 3．風荷載作用下內力計算考慮到風荷載分布的最不利組合，即分為左風右風，因其不可能同時出現(xiàn)，這里只作最不利的的彎矩圖。同樣采用結構力學求解器計算，考慮彎矩調幅，并將梁端節(jié)點彎矩換算成梁端柱邊彎矩值。其最后彎矩圖(標準層)如圖411所示。并進而可求得框架各梁柱的剪力和軸力如圖412和圖413。 圖411 風載作用彎矩的計算結果（kN?m） 圖412風載作用軸力的計算結果（kN） 圖413 風載作用剪力的計算結果（kN） 內力組合根據(jù)上節(jié)內力計算結果，即可進行框架各梁柱各控制截面上的內力組合，其中梁的控制截面為梁端柱邊及跨中。由于對稱性，每層有五個控制截面，即圖51梁中的A、AB跨中、B左、B右、BC跨中、C截面，表52給出了第四層梁的內力組合過程；柱則分為邊柱和中柱，每個柱每層有兩個控制截面，表53給出了柱的內力組合過程。圖51 框架梁柱控制截面 對1~7層梁進行內力組合值如表52。 表52 梁截面內力組合表 層次截面位置內力恒載活載風載左風載右恒+活恒+（活+風）恒+（活+風）最大7AM V B左M V B右M V CM V 跨中MAB MBC 6AM V B左M V B右M V CM V 跨中MAB MBC 5AM V B左M V B右M V CM V 跨中MAB MBC 4AM V B左M V B右M V CM V
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