竖向荷载作用下的内力计算Word格式.docx
- 文档编号:17298074
- 上传时间:2022-12-01
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:23.71KB
竖向荷载作用下的内力计算Word格式.docx
《竖向荷载作用下的内力计算Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《竖向荷载作用下的内力计算Word格式.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
4.2KN/m
22.25122.25/7.222.25/7.2
4.2KN/m1.5121.5/7.21.5/
7.2
14.10KN.m
22.25122.25/7.2
22.25/7.2
0.3KN/m1.5121.5/7.21.5/
4.17KN.m
22.25122.25/7.22.25/7.2
4.1KN/m1.5121.5/7.21.5/
13.38KN.m
2.5KN/m
2.5KN/m1.5121.5/7.21.5/
8.16KN.m
B~C轴间框架梁均布荷载为:
=3.34KN/m+14.10KN/m=17.44KN/m
活载=板传荷载=4.17KN/m
=3.34KN/m+13.38KN/m=16.72KN/m
活载=板传荷载=8.16KN/m
三.A轴柱纵向集中荷载计算:
顶层柱:
34
顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载
=6.6724.523.343.27.062.255/823.7514.5KN
顶层柱活载=板传荷载=25/82(22.252.251.51.5)18.28KN
标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板荷载
22
=5.76(3.750.5)3.343.24.15/82(2.251.5)72.01KN
准层柱活载=板传荷载=2KN/m2.4m5/824.828.8KN○a
基础顶面荷载=底层外纵墙自重+基础自重
=14.11(3.750.55)3.75(3.750.55)22.85KN
四.C柱纵向集中力计算:
顶层柱荷载=梁自重+板传荷载=3.13×
(3.75-0.5)+
21.52)
7.85/82(2.250.6×
1.5×
5/8×
2×
1.5=120.91KN
顶层柱活载=板传荷载=
=25/82(2.2521.5)0.31.55/821.531.78KN
标准柱恒载=墙+梁自重+板传荷载
=29.193.113(4.750.5)4.15/82(2.2521.5)114.32KN/m
标准层活载=板传荷载=
7.82.255/824.52.51.55/82345.70KN
基础顶面恒载=底层内纵墙自重+基础自重
=46.953.75(3.750.55)58.95KN
(3).框架柱自重:
柱自重:
底层:
边柱1.2×
0.55m×
25
KN/m×
5.4m=49.01KN
中柱1.2×
标准层:
0.5m×
3.6m=27KN
顶层:
3.9m=35.39KN
6.2恒荷载作用下框架的内力
6.2.1.恒荷载作用下框架的弯矩计算
恒荷载作用下框架的受荷简图如图6-3所示,由于AE二轴的纵
35
梁外边线分别与该柱的外边线齐平,故此二轴上的竖向荷载与柱轴线
偏心,且偏心距离为75mm。
则均布恒载和集中荷载偏心引起的固端
弯矩构成框架节点不平衡弯矩。
一.恒荷载作用下框架可按下面公式求得:
均载M1:
M1/1ql2(61)
ab
M1/12ql
ba
集中荷载Me:
Me=-Fe(62)
故:
MA61/1225.786.693.58KN.mMB6A693.58KN.m
B6
MB6C1/1217.447.275.34KN.mMC6B675.34KN.m
6
M
A51/1259.426.659.42KN.mMB5A559.24KN.m
B5A51/1259.426.659.42KN.mMB5A559.24KN.m
B1/1216.727.272.23KN.m
5MC5B572.23KN.m
C5
Me6114.50.12518.06KN.m
Me572.850.1259.11KN.
m
Me472.010.1259.01KN.m
所以梁固端弯矩为
F
MnMe
1
恒荷载作用下框架的受荷简图如图6-3所示:
图6-3竖向受荷总图:
注:
1.图中各值的单位为KN,2.图中数值均为标准值
3.图中括号数值为活荷载
36
图6-4:
恒载作用下的受荷简图
(2).根据梁,柱相对线刚度,算出各节点的弯矩分配系数
ij:
ijiicib(63)
/()
分配系数如图6-5,图6-6所示:
A柱:
底层i00.977/(0.9421.00.977)0.335
下柱
i
上柱
7.9/(0.9421.00.977)0.342
左梁
7.9/(0.9421.00.977)0.323
标准层:
i1.0/(0.9421.01.0)0.340
4.3/(0.9421.01.0)0.340
4.3/(0.9421.01.0)0.32
五层:
i1.35/(1.350.9421.0)0.410
i1.0/(1.350.9421.0)0.304
i左梁0。
942/(1.350.9421.0)0.286
顶层:
i下柱1.35/(0.9421.35)0.590
7.3/(1.350.942)0.41
37
B柱:
i0.942/(0.9420.8640.9771.0)0.250
右梁
i1.0/(0.9420.8640.9771.0)0.264
7.10/(0.9420.8640.9771.0)0.258
i0.864/(0.9420.8640.9771.0)0.228
i1.0/(0.9421.01.00.864)0.63
7.10/(0.9421.01.00.864)0.63
4.4/(0.9421.01.00.864)0.247
4.4/(0.9421.01.00.864)0.227
i下柱1.0/(1.01.350.8640.94)20.241
7.4/(1.01.350.8640.942)0.325
14.11/(1.01.350.8640.942)0.227
0.4/(1.01.350.8640.942)0.207
i1.35/(1.350.8640.942)0.428
7.3/(1.01.350.8640.942)0.274
4.18/(1.01.350.8640.942)0.294
三.恒荷载作用下的弯矩剪力计算,根据简图(6-4)
梁:
M0
A
MM1/2qlQ.l0
ABB
QMM/l1/2ql
BAB
B
ABA
QMM/l1/2ql(6-4)
AAB
柱:
M0MCMDQD.h0
C
Q(MM)/h
DCD
M0MMQ.h0
DCDC
Q(MM)/h(6-5)
CCD
38
四.恒荷载作用下的边跨框架的轴力计算,包括连梁传来的荷载及柱
自重.
N6=114.5+25.78×
6.6/2=199.574KN
N5=N6+72.81+16.37×
7.2/2+35.39=361.795KN
N4=N5+72.01+16.37×
6.6/2+27=514.826KN
N3=N4+72.01+16.37×
6.6/2+27=667.857KN
N2=N3+72.01+16.37×
6.6/2+27=820.888KN
N1=N2+72.01+16.37×
6.6/2+27=973.92KN
恒荷载作用下的中跨框架的轴力计算:
N6=120.91+17.44×
7.2/2+25.78×
6.6/2=268.77KN
N5=N6+114.32+16.37×
6.6/2+16.72×
7.2/2+35.39=532.69KN
N4=N5+114.32+16.37×
7.2/2+27=788.24KN
N3=N4+114.32+16.37×
7.2/2+27=1043.75KN
N2=N3+114.32+16.37×
7.2/2+27=1299.29KN
N1=N2+114.32+16.37×
7.2/2+27=1554.82KN
图6-7恒荷载作用下的计算简图
五.弯矩分配及传递
弯矩二次分配法比分层法作了更进一步的简化。
在分层法中,用
弯矩分配法计算分层单元的杆端弯矩时,任一节点的不平衡弯矩都将
影响到节点所在单元中的所有杆件。
而弯矩二次分配法假定任一节点
的不平衡弯矩只影响至与该节点相交的各杆件的远端。
因此可将弯矩
分配法的循环次数简化到一次分配、一次传递、再一次分配。
所以本框架设计采用弯矩分配法计算框架内力,传递系数为
1/2。
各节点分配两次即可,恒荷载作用下框架内力如表6-1所示
39
图6-8恒荷载作用下的弯矩图单位(KN.m)
表6-1恒荷载作用下的弯矩内力二次分配表
六.恒载作用下的的框架弯矩图
对于无荷载直接作用的杆件(如柱),将其柱端的弯矩连以直线,
即为该杆件的弯矩图;
对于有荷载作用的杆件(如梁),则以杆端弯
矩的连线为基线。
叠加相应简支梁的弯矩图,即为该杆件的弯矩图。
弯矩图如上图6-8所示
7.11则梁跨中弯矩为:
40
MAB1825.78/6.6212(49.13.101.9.)64.86.
KNmKNmKNmKNm65中
MBC1817.44/7.212(69.85.69.85.)43.16.
KNmKNmKNmKNm
56中
MAB1816.37/6.612(42.54.71.15.)32.29.
55中
MBC1816.72/7.212(85.18.85.18.)26.17.
255中
MAB1816.376.612(37.1971.24)34.92.
KNm44中
MBC1816.72/7.212(86.16.86.15.)19.93.
44中
MAB1816.376.612(37.1971.19)34.94.
KKNm
33中
MBC1816.727.212(86.1986.19)22.16.
KNm33中
22中
KNm22中
MAB1816.37/6.612(35.372.19)35.39.
KNmKNm
11中
MBC188.095/2.712(16.36.16.36.)8.98.
七.恒载作用下剪力计算
7.12梁端剪力:
QA6(MAMB)/L1/2ql(49.13101.9)/6.61/225.786.677.08KN
QB6(MAMB)/L1/2ql(49.13101.9)/6.61/225.786.6182.62KN
QA6(MAMB)/L1/2ql1/217.447.262.78KN
QB6(MAMB)/L1/2ql62.78KN
QA5(MAMB)/L1/2ql(42.5471.15)/6.61/216.376.649.69KN
QB5(MAMB)/L1/2ql(42.5471.15)/6.61/216.376.658.35KN
QA5(MAMB)/L1/2ql1/216.727.260.19KN
QB5(MAMB)/L1/2ql60.19KN
QA4(MAMB)/L1/2ql(37.1971.24)/6.61/216.376.648.86KN
QB4(MAMB)/L1/2ql(37.1971.24)/6.61/216.376.659.18KN
QA4(MAMB)/L1/2ql1/216.727.260.19KN
QB4(MAMB)/L1/2ql60.19KN
41
QA3(MAMB)/L1/2ql(37.1971.19)/6.61/216.376.648.87KN
QB3(MAMB)/L1/2ql(37.1971.19)/6.61/216.376.659.17KN
QA3(MAMB)/L1/2ql1/216.727.260.19KN
QB3(MAMB)/L1/2ql60.19KN
QA2(MAMB)/L1/2ql(37.2271.19)/6.61/216.376.648.12KN
QB2(MAMB)/L1/2ql(37.2271.19)/6.61/216.376.659.9348.12KN
QA2(MAMB)/L1/2ql1/216.724.260.19KN
QB2(MAMB)/L1/2ql60.19KN
QA1(MAMB)/L1/2ql(35.372.19)/6.61/2116.376.648.43KN
QB1(MAMB)/L1/2ql(35.372.19)/6.61/2116.376.659.61KN
QA1(MAMB)/L1/2ql1/216.727.260.19KN
QB1(MAMB)/L1/2ql60.19KN
2.柱端剪力:
Q6(49.1329.0)/3.920.03KN
Q6(6.035.65)/3.92.99KN
Q5(13.5518.14)/3.68.8KN
Q5(8.387.56)/3.64.43KN
Q4(19.0618.14)/3.610.33KN
Q4(7.377.56)/3.64.15KN
Q3(19.0618.14)/3.610.33KN
Q3(7.697.56)/3.64.22KN
Q2(19.0621.11)/3.611.16KN
Q2(7.78.44)/3.64.48KN
Q1(13.198.45)/5.44.01KN
Q1(4.773.5)/5.41.53KN
42
由于该框架结构左右对称,所以竖向荷载作用下框架剪力图反对
由于该框架结构左右对称,所以竖向荷载作用下框架轴力图对称
43
6.3活荷载作用下框架的内力
6.3.1活载作用下的框架内力
同恒载作用下用弯矩分配法计算框架内力,折减系数为1/2,各
节点分配两次即可。
活荷载作用下框架内力如表6-2所示。
6.3.2.活荷载作用下框架的内力计算
活荷载作用下框架可按下面公式求得:
MA1/126.366.623.09KN.m
6B6
MB6A623.09KN.mMe618.280.1252.29KN.m
MAB1/127.956.628.86KN.m
55
MB6A628.86KN.mMe622.850.1252.86KN.m
Mb6c1/124.176.618.01KN.mMC6B618.01KN.m
MB5C1/128.167.235.25KN.mMC5B535.25KN.m
5
Me28.80.0752.16.
FeKNm
MMe
。
表6-2活荷载作用下的弯矩内力二次分配表
46
47
二.活载作用下的的框架弯矩图
对于无荷载直接作用的杆件(如柱),将其柱端的弯矩连以
直线,即为该杆件的弯矩图;
对于有荷载作用的杆件(如梁),
则以杆端弯矩的连线为基线。
叠加相应简支梁的弯矩图,即为
该杆件的弯矩图。
弯矩图如上图6-9所示
则梁跨中弯矩为:
MAB186.36/6.612(14.7.24.72.)14.92.
66中
121
MBC2(22.71.22.71.)4.31.
4.17KN/m7.2KNmKNmKNm
66中8
MAB187.95/6.612(20.83.33.71.)16.02.
MBC2(38.28.38.28.)14.60.
7.1116KN/m7.2KNmKNmKNm
5中8
MAB187.95/6.612(19.59.33.96.)16.51.
MBC2(38.29.38.29.)14.59.
7.1216KN/m7.2KNmKNmKNm
4中8
4
MAB187.95/6.612(19.74.33.94.)16.45.
MBC2(38.3.38.3.)14.58.
4.516KN/m7.2KNmKNmKNm
33中8
4.5KN/m7.2KNmKNmKNm
22中8
MAB187.95/6.612(18.16.34.27.)17.08.
MBC2(38.08.38.08.)14.08.
7.5KN/m7.2KNmKNmKNm
1中8
三.活荷载作用下的框架剪力计算
根据简图(6-4)和推导公式计算其活荷载作用下的剪力
如图(6-9)所示:
14.12梁端剪力:
QA6(MAMB)/L1/2ql(14.7024.72)/6.61/26.366.619.47KN
QB6(MAMB)/L1/2ql(14.7024.72)/6.61/26.366.622.51KN
48
QA6(MAMB)/L1/2ql1/24.177.215.01KN
QB6(MAMB)/L1/2ql15.01KN
QA5(MAMB)/L1/2ql(20.8333.71)/6.61/27.956.624.29KN
QB5(MAMB)/L1/2ql(20.8333.71)/6.61/27.956.628.19KN
QA5(MAMB)/L1/2ql1/28.167.229.38KN
QB5(MAMB)/L1/2ql29.38N
QA4(MAMB)/L1/2ql(19.5933.96)/6.61/27.956.624.06KN
QB4(MAMB)/L1/2ql(19.5933.96)/6.61/27.956.628.41KN
QA4(MAMB)/L1/2ql1/28.167.229.38KN
QB4(MAMB)/L1/2ql29.38KN
QA3(MAMB)/L1/2ql(19.7433.94)/6.61/27.956.624.08KN
QB3(MAMB)/L1/2ql(19.7433.94)/6.61/27.956.628.39KN
QA3(MAMB)/L1/2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 竖向 荷载 作用 内力 计算