毕业设计 荷载作用下框架内力分析.docx
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毕业设计荷载作用下框架内力分析
第9章竖向荷载作用下框架内力分析
9.1确定节点处各杆件的分配系数
由前相对线刚度可算得各层节点处的分配系数,具体如左下图9-1所示:
图9-1各层节点处的分配系数
9.2恒载作用下框架的内力计算
为了满足工程精度的要求同时考虑到计算的简便,我们采用弯矩二次分配法。
9.2.1,框架在恒载作用下的受荷总图为:
图9-2
9.2.2,各层节点处固端弯矩的计算:
均布荷载作用下内力计算方法:
(建筑结构静力计算手册第二版)
图9-3
支座反力:
剪力:
支座弯矩:
表9-1kN·m
项目
楼
层
H-J跨
G-H跨
F-G跨
左梁截面
右梁截面
左梁截面
右梁截面
左梁截面
右梁截面
弯矩
弯矩
弯矩
弯矩
弯矩
弯矩
5
71.58
71.58
4.53
4.53
71.58
71.58
4
112.75
112.75
3.99
3.99
112.75
112.75
3
112.75
112.75
3.99
3.99
112.75
112.75
2
112.75
112.75
3.99
3.99
112.75
112.75
1
112.75
112.75
3.99
3.99
112.75
112.75
恒载标准值作用下框架弯矩二次分配法计算过程:
图9-4恒载标准值作用下框架弯矩二次分配法
9.2.3、弯矩图绘制
将各层求得的弯矩图叠加,可得整个框架结构在恒荷载作用下的弯矩图,节点弯矩最终值如表9-2所示:
表9-2恒荷载作用下节点弯矩最终值(kN•m)
层次
J
上柱
J
下柱
J右梁
J-H跨中
H
左梁
H
上柱
H
下柱
H
右梁
H-G跨中
5
0.00
33.60
-33.60
64.02
53.11
0.00
-25.79
-27.32
-19.00
4
34.73
37.03
-71.76
88.71
89.05
-27.87
-30.13
-31.05
-25.06
3
36.52
36.52
-73.04
88.09
89.02
-29.87
-29.78
-30.36
-24.37
2
37.04
34.68
-71.12
88.53
90.05
-30.06
-29.73
-30.26
-24.27
1
34.31
28.45
-62.76
95.04
85.40
-18.41
-32.31
-34.68
-28.69
层次
G
左梁
G
上柱
G
下柱
G
右梁
G-F跨中
F
左梁
F
上柱
F下柱
5
27.32
0.00
25.79
-53.11
64.02
33.60
0.00
-33.60
4
31.05
27.87
30.13
-89.05
88.71
71.76
-34.73
-37.03
3
30.36
29.78
29.78
-89.92
88.09
73.04
-36.52
-36.52
2
30.26
29.73
30.06
-90.05
88.53
71.72
-37.04
-34.68
1
34.68
32.31
18.41
-85.40
95.04
62.76
-34.31
-28.45
竖向恒荷载作用下最终弯矩图如图9-5所示:
9.2.4、框架梁、柱剪力,柱轴力计算
均布荷载下梁端剪力计算:
,柱的剪力
恒荷载作用下的梁端剪力如表9-3
恒荷载作用下的柱剪力如表9-4
恒荷载作用下的梁柱剪力图9-6如下(KN)
柱轴力计算表9-5:
恒荷载作用下的柱轴力图9-7如下(KN)
9.3活荷载作用下框架的内力计算
9.3.1,框架在活载作用下的受荷总图为:
图9-8
9.3.2,各层节点处固端弯矩的计算:
表9-6kN·m
项目
楼
层
H-J跨
G-H跨
F-G跨
左梁截面
右梁截面
左梁截面
右梁截面
左梁截面
右梁截面
弯矩
弯矩
弯矩
弯矩
弯矩
弯矩
5
24.03
24.03
1.44
1.44
24.03
24.03
4
24.03
24.03
1.44
1.44
24.03
24.03
3
24.03
24.03
1.44
1.44
24.03
24.03
2
24.03
24.03
1.44
1.44
24.03
24.03
1
24.03
24.03
1.44
1.44
24.03
24.03
活载标准值作用下框架弯矩二次分配法计算过程:
图9-9活荷载标准值作用下框架弯矩二次分配法
9.3.3、弯矩图绘制
将各层求得的弯矩图叠加,可得整个框架结构在活荷载作用下的弯矩图,节点弯矩最终值如表9-7所示:
表9-7活荷载作用下节点弯矩最终值(kN•m)
层次
J
上柱
J
下柱
J右梁
J-H跨中
H
左梁
H
上柱
H
下柱
H
右梁
H-G跨中
5
0.00
10.19
-10.19
22.3
17.30
0.00
-7.80
-9.50
-7.34
4
8.35
7.59
-15.94
18.32
19.52
-6.48
-6.16
-6.87
-4.71
3
7.76
7.76
-15.52
18.59
19.39
-6.21
-6.21
-6.97
-4.81
2
7.87
7.37
-15.24
18.72
19.42
-6.20
-6.27
-6.95
-4.79
1
7.29
6.04
-13.33
20.15
18.46
-6.74
-3.85
-7.87
-5.71
层次
G
左梁
G
上柱
G
下柱
G
右梁
G-F跨中
F
左梁
F
上柱
F下柱
5
9.50
0.00
7.80
-17.30
22.3
10.19
0.00
-10.19
4
6.87
6.48
6.16
-19.52
18.32
15.94
-8.35
-7.59
3
6.97
6.21
6.21
-19.39
18.59
15.52
-7.76
-7.76
2
6.95
6.20
6.27
-19.42
18.72
15.24
-7.87
-7.37
1
7.87
6.74
3.85
-18.46
20.15
13.33
-7.29
-6.04
竖向活荷载作用下最终弯矩图如图9-10所示:
(kN/m)
9.3.4、框架梁、柱剪力,柱轴力计算
均布荷载下梁端剪力计算:
,柱的剪力
恒荷载作用下的梁端剪力如表9-8
恒荷载作用下的柱剪力如表9-9
活荷载作用下的梁柱剪力图9-11如下(KN)
柱轴力计算表9-10:
恒荷载作用下的梁柱轴力图9-12如下(KN)
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