【文章內(nèi)容簡介】 重 4= D 軸框架節(jié)點集中荷載 二、 F 軸框架節(jié)點集中荷載 200 厚填充墻 12= 25 厚水泥砂漿 220= 扣 除 墻 面 柱 厚 后 外 縱 墻 自 重 （ ） 12 12+= 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 16 由 框 架 橫 梁 傳 來 的 自 重 及 內(nèi) 墻 重 = 由框架橫梁傳來樓面自重 = 框 架 柱 自 重 及 粉 刷 25 +[( +)2 +()2]17= F 軸框架節(jié)點集中荷載 由于框架對稱，故： G 軸的框架節(jié)點集中荷載為 ， J 軸的框架節(jié)點集中荷載為 。 恒載作用下的框架計算簡圖 頂層： 圖 31 頂層恒載計算簡圖 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 17 標準層： 圖 32 標準層恒載計算簡圖 第二節(jié) 恒載作用下的框架內(nèi)力計算 豎向恒載作用下的內(nèi)力計算采用分層法；由于框架對稱，選取半榀框架計算各層荷載為標準值，已簡化如圖 33 所示。 柱的線剛度調(diào)整（采用相對線剛度） 由于分層后中間各層 柱端彎矩與實際不符，除底層柱外上層各柱線剛度均乘以 修正。 27 層柱： ic== 1 層柱： ic= 彎矩分配系數(shù) 節(jié)點標號圖如圖 33 所示。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 18 圖 33 節(jié)點標號圖 節(jié)點 1： 21?? =14???? = 41?? == 節(jié)點 2： 12?? =14?????? = 32?? =?????? = 52?? == 節(jié)點 4： 14?? =?????? = 74?? = 54?? =2= 節(jié)點 5： 25?? =?????? = 85?? = 45?? =14????????= 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 19 65?? =2 = 節(jié)點 19： 2019?? =14?????? = 1619?? =?????? = 2219?? == 節(jié)點 20： 1920?? = 14 ??????? ? = 1720?? =????????= 2120?? =????????= 2320?? == 桿件固端彎矩 21?M = 12?M =121 (+) = kNm 21?M =31 (+) = kNm 23?M =61 (+) = kNm 54?M = 45?M =121 (+) = kNm 65?M =31 (+) = kNm 56?M =61 (+) = kNm 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 20 柱端偏心矩 一、 頂層 DM = JM = = kNm FM = GM == kNm 二、 標準層 DM = JM == kNm FM = GM == kNm 框架桿件彎矩 框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力計算可近似地采用分層法。通常，多層多跨框架在豎向荷載作用下的側(cè)移式不大的，可近似地按無側(cè)移框架進行分析，而且當(dāng)某層梁上作用有豎向荷載時，在該層梁及相鄰柱子中產(chǎn)生較大內(nèi)力，而在其他樓層的梁、柱子產(chǎn)生的內(nèi)力，在經(jīng)過柱子傳遞和節(jié)點分配以后，其值將隨著傳遞和分配次數(shù)的增加而衰減，且梁的線剛度越大，衰減越快。因此，在進行豎向荷載作用下的內(nèi)力分析時，可假定作用在某一層框架梁上的豎向荷載只對本樓層的梁以及本層梁相連的框架產(chǎn)生彎矩和剪力，而對其他樓層框架和隔層的框架柱都不產(chǎn)生彎矩和剪力。于是，多層框架在多層豎向荷載同時作用時的內(nèi)力，可看成是各層豎向 荷載單獨作用下的內(nèi)力疊加。 求解過程見圖 34，圖 35，圖 36，求得桿端彎矩如圖 37 所示，用靜力平衡條件，可求得相應(yīng)的柱軸力圖，如圖 310 所示。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 21 頂層： 圖 34 恒荷載作用下頂層力矩分配 標準層： 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 22 圖 35 恒荷載作用下標準層力矩分配 底層： 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 23 圖 36 恒荷載作用下底層力矩分配 二次分配 由于分層計算結(jié)構(gòu)不符帶來誤差，使得分層法計算所得的框架節(jié)點處彎矩之和不等于 0，為了提高精度，對框架節(jié)點彎矩進行二次分配。 節(jié)點 19： ?M == kNm ≠0 將 ?M 按線分配系數(shù)分配到各梁柱端： 2219?M == kNm 1619?M =+ = kNm 2019?M =+= kNm 節(jié)點 20： ?M =+++= kNm ≠0 2120?M == kNm 1720?M =+= kNm 2320?M == kNm 1920?M =+= kNm 節(jié)點 16： ?M =(+)(+)= kNm 1316?M =+= kNm 1716?M =+= kNm 1916?M =+= kNm 節(jié)點 17 ： ?M =(+)+(+)+= 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 24 kNm 2017?M =(+)= kNm 1417?M =(+)= kNm 1817?M == kNm 1617?M =+= kNm 節(jié)點 13： ?M =(+)(+)= kNm 1613?M =(+)= kNm 1413?M =+= kNm 1013?M =(+)= kNm 節(jié)點 14 ： ?M =(+)+(+)+= kNm 1714?M =+= kNm 1114?M =+= kNm 1514?M =+= kNm 1314?M =+= kNm 節(jié)點 4： ?M =(+)(+)= kNm 54?M =+= kNm 14?M =(+)= kNm 74?M =(+)= kNm 節(jié)點 5 ： ?M =(+)+(+)+= 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 25 kNm 45?M =+= kNm 65?M == kNm 85?M =+= kNm 25?M =(+)= kNm 節(jié)點 1： ?M =+= kNm 21?M =+= kNm 41?M =+= kNm 節(jié)點 2： ?M =+(+)= kNm 32?M == kNm 52?M =+= kNm 12?M =+= kN m 則各節(jié)點經(jīng)過二次分配后的彎矩圖如圖 37 所示。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 26 圖 37 恒載作用下彎矩圖（單位： kNm ） 框架剪力、軸力計算 一、 計算簡圖 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 27 根據(jù)簡圖 38， 39 推導(dǎo) 公式進行計算。 圖 38 恒載作用下梁內(nèi)力計算簡圖 圖 39 荷載作用下柱內(nèi)力計算簡圖 梁： ?AM =0 AM + BM +21 q 2l + BQ l =0 BQ =( AM + BM +21 q2l )/l 從而： ?yF =0 AQ = BQ +ql 柱： ? CM =0 CM + DM + DQ h=0 DQ =( CM + DM )/h 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 28 從而 ： ?yF=0 CQ = DQ 二、 恒荷載作用下的兩端剪力及柱軸力計算 表 31 恒荷載作用梁端剪力及柱軸力的計算 層 次 荷載引起剪力（ kN） 彎矩引起剪力（ kN） 總剪力 （ kN） 柱軸力 （ kN） DF FG DF FG DF FG D F VD= VF VD= VG VD= VF VF= VG VD VF VD= VG N 頂 N 底 N 頂 N 底 7 0 95 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 29 圖 310 恒荷載作用下柱軸力圖（單位： kN） 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 30 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）土木工程（建筑工程）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 31 第四章 ⑩ 軸框架活荷載及內(nèi)力計算 第一節(jié) 活荷載作用下的內(nèi)力計算 由《荷載規(guī)范》查得活載標準值如下： 不上人屋面： ；樓面： ；走廊： kN/m2。 屋面活荷載計算 GJDF PP 77 ? ==FGP7 = =JD PP 77 ? == GF PP 77 ? =( 41 + 2 ?? )= N 集中荷載產(chǎn)生的偏心矩 GF MM 77 ? ==m JD MM 77 ? == kNm 樓面活荷載計算 GJDF PP ? ==FGP = =JD PP ? =2= GF PP ? = 41 2+ 2 ?? = 集中荷載產(chǎn)生的