荷载内力计算汇总.docx
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荷载内力计算汇总
第二章
荷载内力计算
2.1恒活载计算:
2.1.1屋面框架梁
100厚钢筋混凝土楼板:
1:
8水泥膨胀珍珠岩找坡层(均厚
105mm):
100厚憎水膨胀珍珠岩块保温层(
P<250
):
30厚1:
3水泥砂浆帖@200双向箍筋:
0.12=5*殆2
30咒0.03+25咒0.03=1.65K%?
满涂胶黏剂一层:
0.4X0.01=0.004K%?
屋面恒载汇总:
AB跨上屋面梁恒载标准值:
7.9
gwk1_CX6.37
2
25.KN/
BC,DE跨上屋面梁恒载标准值:
gwk1—c96.37
2
25叫
框架梁自重
0.250.7=25
K4Nzm8
框架梁粉刷
(0.7-0.1)x2x0.02x17=
0.408K%
框架梁总自重
gwk3=4.7
屋面不上人,活载标准值为0.5«%^2
,贝U:
AB跨上屋面梁活载标准值:
79
qwk1—c"^o.5=
2
1.K^m
BC,DE跨上屋面梁活载标准值:
qwk2=^^0.5=
2
1.98K%
屋面板均布恒载标准值:
2.1.2屋面纵向梁传来的作用于柱顶的集中荷载
女儿墙自重标准值(600mm高240mm厚双面抹灰砖墙0.6x5.24=3.14
纵向框架梁自重
0.2>50^5=253^》/侖5
纵向框架梁粉刷
(0.5
0x1)2X0.0217KN0272
厂m
••.纵向框架梁自重标准值
3.46%
次梁自重
0.2=585=253.^5
次梁粉刷
(0.5
0x1)2
X0.021272
/.次梁自重标准值
女儿墙自重
3.
147.92K.81
纵向框架梁自重
3.
47.=926:
N86
纵向次梁自重
79
3.4X——=13.43KN
2
屋面恒载传来
[8*9
二A轴纵向框架梁传来恒载标准值
女儿墙自重
纵向框架梁自重
纵向次梁自重
屋面恒载传来
[7.%
9_
二B轴纵向框架梁传来恒载标准值
纵向框架梁自重
纵向次梁自重
8.4
7.27.9
2_+
r^47.96.37KN0.26
Gwk^195.KN
3.147.9
3.47^9
2H4J81
2KN86
13.KN3
6.37KN15.2
Gwk2=1
80KN
3.47.=9
2KN86
3.严
2
13.KN3
O7279
Z+F"96.37KN15.2
/.C轴纵向框架梁传来恒载标准值
Gwk3=155.KN
A轴纵向框架梁传来屋面活载标准值
Qwk1:
Qwki=[8.4
79
X—-(2.23+4.2)x1.98]x0.5=10.22KN
B轴纵向框架梁传来屋面活载标准值Qwk2:
79
Qwk2=[7.2X——一(1.63+3.6)X1.98严0.5=9.05KN
2
(二层为19.27KN)
C轴纵向框架梁传来屋面活载标准值Qwk3:
Qwk3=9.05咒2=18.1KN
A轴纵向框架梁中心往外侧偏离柱轴线,应考虑130mm的偏心,以及由此
产生的节点弯矩,贝UMwk1=195.36x0.13=25.40KNm,
Mwk2=10.22X0.13=1.33KN
Mwk2=9.05X0.13=1.18KN
E轴:
Mwk1=180.3X0.13=23.44KN-m,
屋面梁荷载简图如下图所示:
图2-1
2.1.3楼面框架梁
楼面均布荷载
100厚现浇混凝土楼板
25厚水泥砂浆结合层
0.02520
2厚水泥浆
2
0.00^216
5
10厚缸砖面层
0.01
2仁5
汇总为
3.2
200厚填充墙
2
11=8
2
20厚砂浆双面抹灰
17=2
2
内隔墙自重标准值
(3.5-0.7)x3.04=8.51K%
9卡93.
2
AB跨楼面梁恒载标准值
gk3=8.5十
CD跨楼面梁恒载标准值
gk2^93.
2512.%
gk4=4.7K%
办公楼楼面活载标准值为2.0
2,则AB,BC,CD跨楼面梁上活载标准值为:
4宀2=7.听
2.1.4楼面纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载外纵墙自重标准值:
墙重
(7.=92.七5X2.11.92)3.KN4
窗重
仔2.>11.9=2I7N98
合计
内纵墙自重标准值
52.KN
墙重
(7.9X2.85-2.1X1.5X2)咒3.04=44.29KN
窗重
1咒2.>11.5=2KN.3
合计
55.59KN
外纵墙重
52.KN
次梁上墙重
3.04(3.5
>0.5=)4.
2KN38
纵向框架梁自重纵向次梁自重
3.47.=9
3.44^2
26:
N86
1KN28
楼面恒载传来
[7.9
(2.234.2)1.=98]
KN25
/.A轴纵向框架梁传来恒载标准值
Gki=198.0K7N
内纵墙重
55.59KN
次梁上墙重
3.04(3.5
>0.5=)3.
6 纵向框架梁自重纵向次梁自重 3.47.=9 3.43=6 2KN86 12: N24 楼面恒载传来 [7.9 (2.233.6)1.=98] KN25 二C轴纵向框架梁传来恒载标准值 Gk3=186.2K9N 外纵墙重 52.KN 次梁上墙重 3.04(3.5 >0.5扌3. 6 纵向框架梁自重纵向次梁自重 3.47.=9 3.43=6 2KN86 12: N24 楼面恒载传来 3^6 (2.233.6)1=98] KN25 二E轴纵向框架梁传来恒载标准值 Gk2=182.旳N 同理,B轴3—6层 1—2层 182.87KN 186.29KN A轴纵向框架梁传来楼面活载标准值Qk1: Qk1=[7.9X4.2-(2.23+4.2)x1.98]x2.0=40.9KN B轴纵向框架梁传来楼面活载标准值Qk2: Qk2=[7.9X3.6—(1.63+3.6)咒1.98]X2.0=36.17KN (二层为77.07KN) C轴纵向框架梁传来楼面活载标准值Qk3: Qk3=36.17x2=72.34KN A轴纵向框架梁中心往外侧偏离柱轴线,应考虑130mm的偏心,以及由此产生的节点弯矩,贝UMki=198.07x0.13=25.75KNm Mk2=40.9x0.13=5.32KNm E轴: M"=186.29x0.13=24.22KNm,Mk2=36.17x0.13=4.70KN-m 图2-2 2.1.5柱自重 底层: 0.52x4.6x28=32.2KN般层: 0.52^3.5咒28=24.5KN 2.2风载计算: 2.2.1梁柱线刚度计算 线刚度见图2-3 2.3风载作用下框架内力分析 2.3.1风荷载作用下框架内力分析 数按B类粗糙度查表. 各层迎风面负荷宽度为7.2m,则各层柱顶集中风荷载标准值如下表所示: U2血怪菇 \|Hl二 ■-■I.Hch 14.5h 15士: 19.0: ■J3空 T.j-i' ■丄世 14.Bh 弓上: : IQ.S? 19.uh 1」.西 M.55 1-1.8? ■J环 19.85 'J.i-.L 1,|屈 1丄业 川缶 14 '•.i;l 19.加 11.^5 11.姿 il.d? 1低 【灯】 1'.: ? ■1.52 —7、•..j'j' 「打 图2-3: 线刚度 「3? 表2-1柱顶风载标准值 层数 h 巴 各层柱顶集中风载标准值(KN) 6 22.1 1.29 0.4咒1.3咒1.0"29咒(0.6+1.75)^7.9=12.45 5 18.6 1.22 0.4X1.3X1.0%1.22X3.5X79=17.54 4 15.1 1.14 0.4咒1.3咒1.0咒1.14咒3.5咒7.9=16.39 3 11.6 1.04 0.4咒1.3咒1.0咒1.04咒3.5咒7.9=14.95 2 8.1 1.0 0.4咒1.3咒1.0天1.0X(0.6+1.75)X7.9=9.65 {0.恥1.3咒1.0^1.0^3.5咒79=14.38} 1 4.6 1.0 0.4勺.3勺.0勺.0>: (2.3+1.75)X7.9=16.64 图2-4柱顶风载标准值 2.3.2柱的侧移刚度 表2-2底层柱侧移刚度 项目 k/IbIc 0.5+k Ic= 2+k 12Ic D=20 h ZD 边柱 A 17-0^1.5 11.32 0.5+1.5CL"=0.571 2+1.5 3.67 21.45 E 19.85“75 11.32 0.5+1.75cc=0.6 2+1.75 3.85 中柱 B 17.01+19.85 =3.26 11.32 o.*26" 2+3.26 4.59 C 19.85X2cLd=3.5111.32 0.5+3.51 =0.728 2+3.51 4.67 D 19.85X2=3.5111.32 0.5+3.51=0.7282+3.51 4.67 表2-3二层柱线刚度 12ic 项目 Ic D〒叭 边柱 A 17.01彳“ =1.14 14.88 3.363 5.29 35.87 E 19.85 =1.33 14.88 0.399 5.82 中柱 B 17.01+19.85C,。 =2.4814.88 0.554 8.08 C 19.85咒2 -2.67 14.88 0.572 8.34 D 19.85x2十=2.67 14.88 0.572 8.34 表2-4其余层柱线刚度 项目 kFibic kic—c2+k f12ic D-2h ZD 边柱 (2) 19.85=1.33 14.88 0.399 5.82 28.32 中柱 (2) 19.85汽2=2.67 14.88 0.572 8.34 2.3.3风载作用下的框架内力分析 第6层B轴线柱: DCQO 求柱剪力: 亍E=28旷0.21则V=o.21"2*45=2.61Kn 反弯点高度: 由k=1.33查得yo=O.36 柱端弯矩: 柱顶M上 柱底M下 (1-0.36)3.5x2.61=5.85KNg =0.36X3.5x2.61=3.29KNm C轴线柱: 求柱剪力: 一^=竺=0.294,则V=0.294X12.45=3.66KNZD28.32 反弯点高度: 由k=2.67查得yo=0.434 S=1.0yi=<0;尸1吗,yh0,顶层不考虑y2所以\=512^310=0.434柱端弯矩: 柱顶M上(1-0.434)3.5x3.66=7.25KN忡 柱底M下=0.434X3.5x3.66=5.56KNm 其余各层见下表: 表2-5风载作用下的框架内力分析 层 6 5 4 3 2 1 B D忆D 0.21 0.21 0.21 0.21 0.23 0.21 V 2.61 3.68 3.44 3.14 2.22 3.49 y 0.36 0.36 0.36 0.36 0.5 0.55 M上 5.85 8.24 7.71 7.03 3.89 7.22 M下 3.29 4.64 4.33 3.96 3.89 8.83 C D忆D 0.294 0.294 0.294 0.294 0.23 0.22 V 3.66 5.16 4.82 4.40 2.22 3.66 y 0.434 0.434 0.434 0.434 0.5 0.55 M上 7.25 10.22 9.55 8.72 3.89 7.58 M下 5.56 7.84 7.32 6.68 3.89 9.26 D D/WD 0.294 0.294 0.294 0.294 0.23 0.22 V 3.66 5.16 4.82 4.40 2.22 3.66 y 0.434 0.434 0.434 0.434 0.5 0.55 M上 7.25 10.22 9.55 8.72 3.89 7.58 M下 5.56 7.84 7.32 6.68 3.89 9.26 E d/送D 0.21 0.21 0.21 0.21 0.16 0.18 V 2.61 3.68 3.44 3.14 1.57 3.0 y 0.36 0.36 0.36 0.36 0.5 0.58 M上 5.85 8.24 7.71 7.03 2.75 5.8 表2-7梁端弯矩、剪力计算 层 6 5 4 3 2 1 BC Mb 5.85 11.53 12.35 11.36 4.23 5.98 Mb 3.63 7.89 8.70 8.02 5.29 5.74 l 7.2 7.2 7.5 7.2 7.2 7.2 Vb 1.32 2.7 2.92 2.69 1.32 1.63 CD Mb 3.63 7.89 8.70 8.02 5.29 5.74 Mb 3.63 7.89 8.7 8.02 5.29 5.74 l 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 Vb 1.01 2.19 2.42 2.23 1.47 1.59 DE Mb 3.63 7.89 8.7 8.02 5.29 5.74 Mb 5.85 11.53 12.35 11.36 6.71 8.55 l 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 7.2 Vb 1.32 2.7 2.92 2.69 1.67 1.98 轴力正负号表示风载可左右两方向作用于框架,当风载反作用于框架时,轴 力将变号。 框架在风载作用下的内力图见图2-5,2-6: —“ —■— 1 L- 右=-= 1 1 ■ 1軒 a ''■. —•育 1 lb (1 ■1 1 J_H ■' IL L- 0_1 h .Ik 1 : jy ? 1: F、' 1U 前 ——一T— 甲 ■-1 -7 L J./ ■1.1 1工 '•血 ■ .J- 1 1 - r 1."? b.J LT : "■w--. .——■ 一—泊 1Vi » L'■PZ s n i ■ 卜 ■rb 咼...- 辺一一 -|'- -J_ : - Lr? ・ 1订 7■■■ ■J? - ;--- -—1.- 'i' r 1 宀一 1 * ■ F n11 -尹 c-b 一1/ w 一-b7 -J」 LH /-一一 ■ /― 1 厂 ;小 1 -*--- 1 r* 1 ■ 1 ■ 1 1 1 C、 Lf\\■ ■E■ — — 洽 7" it'— 图2-5风荷载弯矩图 2.4恒载作用下框架内力分析 梁端、柱端弯矩采用弯矩分层法计算。 由于结构和荷载均对称,故计算时可采用半框架。 2.4.1梁固端弯矩: 将梯形荷载折算成固端等效均布荷载,qe=(1-2"+a3)q。 则顶层BC跨: -答O.274, q=4.79+25.16(1—2咒0.2742+0.2743)=26.67K% 12 图2-6风荷载轴力剪力图 4 4…-15.21KNm。 7.9/ CD跨: -^皿74, q=4.79+25.16(1-2咒0.274+0.274)=26.67 2 12 ±26.67^7.2=±115.21kn忡。 q=13.3+12.84(1—2咒0.2742+0.2743)=24.47 CD跨: 7.9 -垮①74, q=4.79+12.84(1-2X0.2742+0.2743)=15.96K% 2.4.2用分层法计算梁、柱端弯矩 结构内力可采用分层法计算,除底层柱外,柱的线刚度需要乘以修正系数 0.9,且除底层外,其它各柱弯矩传递系数取%0 表2-8修正后的梁柱线刚度表(10"^E-m3) 边跨 中跨 柱 iAB iBC iCD iDE ic 3-6 19.85 19.85 19.85 13.39 2 17.01 19.85 19.85 19.85 13.39 1 17.01 19.85 19.85 19.85 11.32 中间层节点的节点分配系数和固端弯矩计算过程如下: 4i上柱 中间层B节点分配系数: 4i上柱+4下柱+iBc213聶■荷08号7 中间层C节点分配系数: 中间层C节点分配系数: 卩上柱=4下=0.23,7dc=0.351,4de=0.175 2.4.3内力计算: & Mbc Mcb C下 Mcf Mfc 0.403 0.597 0.46 0.31 0.23 23.44 -115.21 115.21 -115.21 57.61 36.98 54.79 —27.39 -6.3 -12.6 -8.49 -6.42 --3.21 2.54 3.76 一1.88 -0.86 -0.58 -0.43 --0.22 62.96 -62.96 131.02 -9.07 -122.06 54.18 庄 0.287 Bf 0.287 Me 0.426 MCb 0.351 (下 0.237 C上 0.237 MCf 0.175 Me 24.22 -105.71 105.71 -68.95 34.48 23.39 23.39 34.71£. 一17.36 -9.5- -19.0 -12.83 -12.83 -9.47 _-4.74 2.73 中间层 coo03.01^52 C208-I025-C2^ 00008 090-0031-Qx^-00008 0951--V—5J-T—51- 1X30- COO08 ^75V—5 618 4^/^u-hTO- C35>-C35>mcT- UD2N- AzrJ-03: -- 3^-O2N- 43 hTIOrTOOIWO 0”h7DTf3l 405 083 1X58 0005 Azxu- 085-080-§o- 血洋'^-5a9D- 101901KD5-- C30- U55D- 4/ta^ 1■'X- EC3n- 315 <- 昱CIN5-- 095J-0951-hec8N- 8§ 4/ta^- 025^ M^45-- 洋603 5> C—55-- CCI 1X50hTJO7AZ5 UTTDrTJOrTJO1S05 U5-OO9DC9IOh75 §5 4H5 MN 幺5\l-geo-94- 408—-Qz3—4/^^ 90 v 5§- T#4SD5 i- O«S5 558 #5 oaooo-lm5-- WC2-- oa^n.—--xz5l-9Dnu^ 孑.1-- 8C.0召§ cwo- ZO^5Z-0^/080-4000^- ccn5M- 孑1-002- 65 379 25 405 _/7nv2gnv615 Te02- 盂LID^- 26- 0307-oax^H1- 005- 15 9235 CSZ5 §08 §50- 4/_8^1 二LOdoal 4/^8o^- 30UW5 C2-O0815 4D35 C2-O08106a2nv4005 Li上E 75--早5--1—5^- 0808^ COMO90§5 宅toIN5-_ 204 caocT—-- voan ◎u— §aw3VUOT-OO 皿上下 表2-9横载作用下梁端剪力及柱轴力 层 数 荷载引起的剪力 弯矩引起的剪力 总剪力 柱轴力 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 A柱 B柱 Va=Vb Vb=Vc V^Vb Vb=Vc Va Vb Nu Ni Nu Ni 2 100.94 81.42 -9.6 -5.999 1.34 87.41 286.7 309.8 273.7 296.8 1
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