竖向荷载作用下框架结构内力计算过程案例综述
目录
TOC\o1-3\h\u20173竖向荷载作用下框架结构内力计算过程案例综述 1
124041.1横向框架计算简图 1
319611.1.1框架梁荷载计算 2
58351.1.2柱集中荷载计算 4
46151.2弯矩分配系数计算 8
127451.3恒载杆端弯矩计算 9
61631.4恒载下弯矩分配计算 9
262961.5恒载跨中弯矩计算 12
163001.6恒载柱端剪力计算 12
188971.7恒载梁端内力计算 13
3381.8活载杆端弯矩计算 17
230931.9活载下弯矩分配计算 18
35341.10活载跨中弯矩计算 20
171281.11活载柱端剪力计算 20
214621.12活载梁端内力计算 21
1.1横向框架计算简图
板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载,荷载的传递示意图如图所示。
图1.1荷载传递示意图
按弹性理论设计计算梁的支座弯矩时,可按支座弯矩等效的原则,按下式将三角形荷载和梯形荷载等效为均布荷载pe:
三角形荷载作用:
梯形荷载作用:
其中:
g,q—分别为板面的均布恒荷载以及均布活荷载;
l01,l02—分别为短跨、长跨的计算跨度。
AB跨左板梯形荷载转换系数:α1=0.5×4.5/7.5=0.3
AB跨右板梯形荷载转换系数:α1=0.5×4.5/7.5=0.3
BC跨左板梯形荷载转换系数:α1=0.5×3/4.5=0.33
BC跨左板梯形荷载转换系数:α1=0.5×3/4.5=0.33
CD跨左板梯形荷载转换系数:α1=0.5×4.5/7.5=0.3
CD跨板梯形荷载转换系数:α1=0.5×4.5/7.5=0.3
由第三章计算可知:
表1.1荷载统计
类型
恒载
活载
墙体自重
梁自重
屋面
楼面
屋面
办公室
走廊
标准层
女儿墙
AB跨
BC跨
CD跨
荷载(kN/m2)
4.224
3.55
0.5
2
2.5
4.56
1.71
3.625
2.215
3.625
1.1.1框架梁荷载计算
AB跨梁荷载计算
首先判断AB跨板是否为双向板:
l02/l01=7.5/4.5=1.673,为双向板
(1)屋面板传递给梁的荷载:
恒载:4.224×5/8×4.5/2+4.224×5/8×4.5/2=11.88kN/m
活载:0.5×5/8×4.5/2+0.5×5/8×4.5/2=1.41kN/m
(2)楼面板传递给梁的荷载:
恒载:3.55×5/8×4.5/2+3.55×5/8×4.5/2=9.98kN/m
活载:2×5/8×4.5/2+2×5/8×4.5/2=5.63kN/m
AB跨梁自重标准值:3.625kN/m;AB跨墙体自重标准值:4.56kN/m
故AB跨梁均布荷载为:
(3)屋面梁:
恒载=AB跨梁自重+屋面板传递的荷载=3.625+11.88=15.51kN/m
活载=屋面板传递的荷载=1.41kN/m
(4)楼面梁:
恒载=AB跨梁自重+楼面板传递的荷载+AB跨墙体自重=3.625+9.98+4.56=18.17kN/m
活载=楼面板传递的荷载=5.63kN/m
BC跨梁荷载计算
首先判断BC跨板是否为双向板:
l02/l01=4.5/3=1.503,为双向板
(1)屋面板传递给梁的荷载:
板为双向板,根据弹塑性分析可取折减系数取5/8
恒载:4.224×5/8×3/2+4.224×5/8×3/2=7.92kN/m
活载:0.5×5/8×3/2+0.5×5/8×3/2=0.94kN/m
(2)楼面板传递给梁的荷载:
恒载:3.55×5/8×3/2+3.55×5/8×3/2=1.66kN/m
活载:2.5×5/8×3/2+2.5×5/8×3/2=4.69kN/m
BC跨梁自重标准值:2.215kN/m;
(3)屋面梁:
恒载=BC跨梁自重+屋面板传递的荷载=2.215+7.92=10.14kN/m
活载=屋面板传递的荷载=0.94kN/m
(4)楼面梁:
恒载=BC跨梁自重+楼面板传递的荷载=2.215+1.66+0=8.88kN/m
活载=楼面板传递的荷载=4.69kN/m
CD跨梁荷载计算
首先判断CD跨板是否为双向板:
l02/l01=7.5/4.5=1.673,为双向板
(1)屋面板传递给梁的荷载:
恒载:4.224×5/8×4.5/2+4.224×5/8×4.5/2=11.88kN/m
活载:0.5×5/8×4.5/2+0.5×5/8×4.5/2=1.41kN/m
(2)楼面板传递给梁的荷载:
恒载:3.55×5/8×4.5/2+3.55×5