层次 5 4 3 2 1 him 4.2 4.2 4.2 4.2 5.2 VikN k ym Mib1kN.m3.925 Min1kN.m7.289 2.670 6.070 9.274 12.479 16.369 0.853 0.853 0.853 0.853 1.056 0.35 0.40 0.45 0.4595 0.65 10.198 17.528 24.083 55.327 15.296 21.423 28.329 29.792 例表16 梁端M、V及柱N的计算(-表示拉力,+表示压力)梁长为7.2m.
边梁(AB、BC跨) 层次 l Mbr Mb中梁(BC跨) 柱轴力 Vb 1.182 2.896 4.705 6.644 7.357 l Mbr MbVb 1.012 2.669 4.392 6.369 7.483 N边柱 -1.182 -4.078 -8.783 -15.427 -22.784 N中柱 0.170 0.397 0.710 0.985 0.859 5 4 3 2 1 4.863 11.242 18.065 24.90 26.029 3.645 9.611 15.811 22.929 26.938 3.644 9.610 15.810 22.928 26.937 3.644 9.610 15.810 22.928 26.937 图10 左风弯矩图,单位kN.m 图11 左风剪力图,单位kN
图12 左风轴力图,单位kN
4.7.6竖向荷载作用下框架的内力计算
1.计算单元的确定
取④轴线横向框架进行计算,如下例图13所示,计算单元为7.2m,计算单元范围内楼面荷载通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传递给横向框架。由于纵向外梁中心线不与柱中心线重合,继而对框架节点上还作用集中力矩。。
2.荷载计算
(1)A?B轴间框架梁
次梁自重:0.391kN/m??7.0?7.0?/2m=2.737kN 外纵向梁的中心线不与柱的中心线重合,对柱有弯矩。
72001440720072007200216007200 例图13 横向框架计算单元
1楼面板传恒载=?7.2?7.0?3.9044?65.594kN
31楼板传活载=?7.2?7.0?3.5?58.8kN
31屋面板传恒载=?7.2?7.0?4.532?76.138kN
31屋面板传活载=?7.2?7.0?0.5?8.4kN
31考虑雪荷载时,屋面板传雪荷载=?7.2?7.0?0.25?4.2kN
3A?B轴间框架梁集中荷载为:
楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=2.737+65.594=68.331kN 楼面梁活载=板传荷载=58.8kN
屋面粱恒载=梁自重+板传荷载=2.737+76.138=78.875kN 屋面梁活载=板传活荷载=8.4kN 屋面雪荷载=4.2kN
A?B轴间框架梁均布荷载为:
楼面梁均匀荷载=主梁自重=0.677kN 屋面梁均匀荷载=主梁自重=0.677kN
(2)B?C轴间框架梁,C?D轴间框架梁同A?B轴间框架梁
(3)A轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱:
女儿墙自重(墙高0.8m,0,1m厚的混凝土压顶)
=0.8?1.94+0.1?0.20?25??0.1?2?0.2??5.5?4.446kN/m
顶层柱恒载=女儿墙自重+连系梁重+板传荷载
1=4.446?7.2+0.667??7.2?0.4???7.2?7?4.532?74.616kN/m
6因女儿墙,外纵梁中心线不与柱中心线重合,对柱有扭矩的作用。 M=4.446?7.2+0.667??7.2?0.4??0.1?3.655kN/m
1顶层柱活载=板传活载=?7.2?7.0?0.5?4.2kN
61考虑雪荷载时,顶层柱活载=?7.2?7.0?0.25?2.1kN
6标准层柱:
标准层柱恒载=墙自重+外纵梁自重+板传荷载
1??6.8?3.7?3?0.9??1.94?3?0.9?0.45?0.677?6.8??7.2?7.0?3.9044 6?82.188kN标准层柱活载=板传荷载=1/6×7.2×7.0×3.5=29.4 kN
外墙和外横梁对柱的扭矩M??6.8?3.7?1.94?0.677?6.8??0.1?5.341kN.m (4)B轴柱集中荷载计算
1顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=0.677?6.8???7.2?7.2??7.0?4.532?80.741kN
61顶层柱活载=板传荷载=??7.2?7.2??7.0?0.5?8.4kN
61考虑雪荷载时,顶层柱活载=??7.2?7.2??7.0?0.25?4.2kN
61标准层柱恒载=纵梁重+板传荷载=0.677?6.8??7.2?7.0?3.9044?70.198kN
31标准层柱活载=??7.2?7.2??7.0?3.5?58.8kN
6(5)C、D轴分别同B、A轴柱 (6)柱重
柱自重=2.3864?4.2=10.023kN 底层柱自重=2.3864?5.2=12.409kN
3.内力计算
(1)恒载作用下的内力计算
恒载(竖向荷载)作用下的内力计算采用分层法。这里以中间层为例说明分层法的计算过程,其他层(顶层、底层)仅给出计算结构。取出中间任一层进行分析,结构计算简图例
图14所示。柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。计算时底层及梁的远端传递系数取1/2,除底层柱外其
例图14 分层法计算简图 他柱远端传递系数取1/3。
刚度分配系数:
以第五层A轴柱为例?1?4?1.535?0.322,
4?1.535?4?3.599?0.94?3.599?0.9?0.678
4?1.535?4?3.599?0.9?2?由例图16所示结构内力可用弯矩分配法计算并可利用结构和荷载对称性取二分之一结构计算。
各杆的固端弯矩为:
lMAB??111???0.677?7.22?68.331??7.2??1????112.254kN.m 1233??rMAB?111???0.677?7.22?68.331??7.2??1???112.254kN.m 1233??rrMBC??MBC=?112.254kN.m
中MBC?56.127kN.m