哈尔滨学院本科毕业论文(设计)
2.4 在竖向荷载作用下结构内力计算
由平面图可以看出,本工程结构及荷载分布比较均匀,可以选取典型平面框架进行计算,仅选用⑤轴框架计算。
恒载作用下内力计算
2.4.1各层框架梁上荷载计算 (1)第七层 梁的均布恒荷载: AB 跨
屋面均布恒载传给梁 7.65?2.1?0.882=14.82 横梁自重(包括抹灰) 0.3?(0.6-0.12)?25+1.26?0.02?20=4.1 恒载: 28.92
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BC 跨
屋面均布恒载传给梁 7.65?2.8=22.4 横梁自重(包括抹灰) 0.3?(0.6-0.12)?25+1.26?0.02?20=4.1 恒载: 26.5 第七层活荷载
AB跨 2.0×2.1×0.882=3.7 BC跨 2.0×2.8=5.6
(2)第七层 框架节点集中荷载标准值(边节点) 边柱横向框架梁自重(包括抹灰)
(4.2-0.65) ?0.3?(0.5-0.12) ?25+(4.2-0.65) ?1.26?0.02?20=11.91 边柱次梁自重(包括抹灰)
3.15?0.24?0.5?25+3.15?1.24?0.02?20=12.06 1.5女儿墙自重 1.5?0.3?(2.1?2-0.7)?25=39.38 屋面自重(包括抹灰)
(6.3?2.8+2.5?2.5)?0.12?25+(3.6?2.8+2.5?2.5) ?0.02?20=59.81.
顶层边柱框架节点荷载: 123.16 框架节点荷载:
中柱框架梁自重(包括抹灰)
(2.1?2-0.65)?0.3?0.48?25+1.26?0.02?20?(2.1?2-0.65)=16.68
中柱次梁自重(包括抹灰)
3.15?0.24?0.5?25+2.1?1.24?0.02?20=12.06 屋面自重(包括抹灰)
(4.2?1.4+6.3?2.8+2.5?2.5)?0.12?25+(4.2?1.4+6.3?2.8+2.5?2.5)=86.22KN?m 顶层中柱节点荷载: 86.22+12.06+16.68=114.96KN?m
其余层梁的均布荷载 AB跨
楼面均布恒荷传给梁 6.8×2.1×0.882=12.59 横梁自重(包括抹灰) 0.3×(0.6-0.12)×25+1.26×20×0.02=4.1 恒载 16.69
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BC跨
楼面均布恒载传给梁 6.8×2.8=19.04 横梁自重(包括抹灰) 0.3×(0.6-0.12)×25+1.26×20×0.02=23.14 恒载 23.14 其余层活荷载
AB跨 2×2.1×0.882=3.70 BC跨 2×2.8=5.6 其余层楼面框架节点集中荷载标准值 边柱框架梁自重
(4.2-0.65)×0.3×0.48×25+(4.2-0.65)×1.26×0.02×20=14.57
边柱次梁自重(包括抹灰) 3.15×0.24×0.5×25+2.1×1.24×0.02×20=11.39 纵墙自重(包括抹灰、挤塑板)
(2.1×2-0.65)×0.3×(3-0.6)×6+(2.1×2-0.65)×(3-0.6)×0.04×20+6.55×3×0.17=25.5
楼面自重(包括抹灰)
(6.3×1.8+2.5×2.5)×0.12×25+(6.3×1.8+2.5×2.5)×0.02×20=59.81
边柱框架节点荷载 85.31 中柱框架梁自重(包括抹灰)
(2.1×2-0.65)×0.3×0.48×25+1.26×0.02×20×(2.1×2-0.65)=16.68
中柱次梁自重(包括抹灰) 3.15×0.24×0.5×0.25+3.15×1.24×0.02×20=12.06 楼面自重(包括抹灰)
(4.2×1.05+6.3×2.1+2.5×2.5)×0.12×25+(4.2×1.4+6.3×2.1+2.5×2.5)×0.04×20=96.37
中柱框架节点荷载 125.11KN 见图2-3、图2-4
竖向恒荷作用下框架计算图如图2-4所示。
2.4.2内力计算
多层框架在竖向荷载作用下内力计算采用分层法。 传递系数:1/2
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对于梁,远端固定,传递系数为1/2;
对于框架柱,楼层柱传递系数为1/3;底层柱传递系数为1/2。 弯矩分配:
将各分层法求得的弯矩图叠加,可得整个框架结构在恒荷载和活荷载作用下的弯矩图。为提高精度,对于弯矩不平衡的结点,将结点不平衡弯矩(即柱传弯矩)再分配一次进行修正。
竖向荷载作用下,考虑框架梁端负弯矩处钢筋密集,需进行弯矩调幅,取弯矩调幅系数为0.85。
竖向恒荷载作用下引起的框架梁固端弯矩。 顶层:边跨在均布荷载作用下
ql228.92?6.32MA?MB???93.90KN?m
1212中跨在均布荷载作用下
ql226.5?2.82MC?MB???17.31KN?m
12121~6层顶梁:
边跨在均布荷载作用下:
ql216.69?6.32MA?MB???55.20KN?m
1212
中间跨在均布荷载作用下:
ql223.14?2.82MC?MB???15.12KN?m
1212表2-13恒荷载作用下梁固端弯矩值表
AB跨 层数 左支座 7 6 5 4
BC跨 左支座 -17.31 -15.21 -15.21 -15.21 19
右支座 -93.90 -55.20 -55.20 -55.20 右支座 -17.31 -15.21 -15.21 -15.21 -93.90 -55.20 -55.20 -55.20 哈尔滨学院本科毕业论文(设计) 3 -55.20 -55.20 -15.21 -15.21 2 -55.20 -55.20 -15.21 -15.21 1 -55.20 -55.20 -15.21 -15.21
2.4.3计算各节点分配系数 1.计算梁柱转动刚度
表2-14梁柱转动刚度及相对转动刚度
构件名称 转动刚度 边跨 4?kb?4?37?103?148?103 框架梁 中跨 2?kb?2?162?103?324?103 2至7层 4?kc?4?50?103?200?103 框架柱 1层 4?kc?4?30?103?120?103 2.计算分配系数
非配系数按下式计算:??S/?S
表2-15各节点分配系数
层A轴 B轴 数 下柱 上柱 梁 下柱 上柱 梁左 梁右 7 0.549 — 0.541 0.276 — 0.227 0.497 6 0.354 0.354 0.291 0.216 0.216 0.178 0.178 5 0.354 0.354 0.291 0.216 0.216 0.178 0.178 4 0.354 0.354 0.291 0.216 0.216 0.178 0.178 3 0.354 0.354 0.291 0.216 0.216 0.178 0.389 2 0.413 0.248 0.339 0.237 0.142 0.195 0.426 1 0.309 0.309 0.381 0.169 0.169 0.208 0.455 2.4.4分层法计算梁柱端弯矩 内力分层计算结果如图
上 下 右 左 上 下7层 —— 0.549 0.451 0.227
—— 0.276 0.497
20
右