武昌工学院毕业论文(设计)专用稿纸
计算单元宽度为7.8m,5.0m。且房间内布置次梁(b×h=250mm×400mm),所以直接传递给框架结构楼面荷载如图。该单元范围内的其余楼面荷载通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架,作用于各节点上。且纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合,所以在框架节点上还作用有集中力矩。 2.5.2 荷载计算
(1)恒载作用下柱的内力计算
图2.5 恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布图
梯形荷载作用时:q?(1?2?2??3)p,三角形荷载作用时:q?屋面恒荷载:5.35KN/m2
①对于第6层
q1、q1,代表横梁自重,为均布荷载形式。 q1= q1=0.3×0.7×25=5.25KN/m
,
q2、q2,和q2,分别为屋面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。
,
5p 8q2=5.35×3.6/2×2×(1-2×0.09+0.027)=16.33 KN/m q2,=5.35×2.4×5/8=8.03 KN/m
,q2,=5.35×3.4×5/8=11.36 KN/m
P1、P2、P3分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载,它包括主梁自重、次梁自重、楼板重等重力荷载,计算如下:
P1=(2.5+16.33)×7.2 /2+(5.25+5.35×3.6/2×0.625)×7.8=148.25 KN
P2=(2.5+16.33)×7.2/2+(5.25+5.35×3.6/2×0.625+5.35×2.4/2×0.95)×7.8=173.23KN P3=(2.5+16.33)×7.2/2+(5.25+5.35×3.6/2×0.625+5.35×3.4/2×0.95)×7.8=192.46KN 集中力矩M1=P1e1
=148.25×(0.65-0.3)/2=25.94 KN·m M2=P2e2
=173.23×(0.65-0.3)/2=30.31 KN·m M3=P3e2 =223.07×(0.65-0.3)/2=33.68 KN·m
②对于2-5层
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q1代表横梁自重(包括两侧抹灰自重)和其上内横墙自重,q1'代表横梁自重(包括两侧抹
灰自重),为均布荷载形式:
q1=5.25+0.24×3.0×5.5=9.21 KN/m
q1,=0.25×0.4×25=2.5KN/m
,q2、q2,和q2,分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。
q2=3.98×3.6/2×2×0.87=12.46 KN/m q2,=3.98×2.4/2×2×5/8=5.97 KN/m
,
q2,=3.98×3.4×5/8=8.46 KN/m
外纵墙线密度 [(7.2×3.0-1.8×2.1×2)×0.24×5.5+2×1.8×2.1×0.4]/7.2=2.99 KN/m
P1=[(3.6+3.98×3.6/2×2×0.87)+2.24×(3.6-0.6)×2]×7.2/2+(5.00+3.98×1.8×0.625+2.24×3)×7.8=144.63KN
P2=[ (3.6+3.98×3.6/2×2×0.87)+2.24×(3.6-0.6)×2]×7.2/2+[(5.00+3.98×1.8×0.625+3.98×1.2×0.87)+2.24×3] ×7.8=168.57
P3=[ (3.6+3.98×3.6/2×2×0.87)+2.24×(3.6-0.6)×2]×7.2/2+[(5.00+3.98×1.8×0.625+3.98×1.8×0.625×0.5+3.98×1.2×0.87)]=186.85KN 集中力矩
M1=P1e=144.63×(0.65-0.3)/2=25.31KN·m M2=P2e2=168.57×(0.65-0.3)/2=29.50KN·m
M3=P3e2=186.85×(0.65-0.3)/2=32.70 KN·m ③对于第1层
柱子为600mm×600mm,其余数据同2-5层,则 q1=5.25+0.24×3.0×5.5=9.21 KN/m q1,=0.25×0.4×25=2.5KN/m
,
q2、q2,和q2,分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。
q2=3.95×3.6×0.87=12.46KN/m q2,=3.98×2.4/2×2×5/8=5.97 KN/m
,
q2,=3.98×3.4×5/8=8.46 KN/m
外纵墙线密度 [(7.2×3.0-1.8×2.1×2)×0.24×5.5+2×1.8×2.1×0.4]/7.2=2.99 KN/m
P1=[(3.6+3.98×3.6/2×2×0.87)+2.24×(3.6-0.6)×2]×7.2/2+(5.00+3.98×1.8×0.625+2.24×3)×7.8=144.63KN
P2=[ (3.6+3.98×3.6/2×2×0.87)+2.24×(3.6-0.6)×2]×7.2/2+[(5.00+3.98×1.8×0.625+3.98×1.2×0.87)+2.24×3] ×7.8=168.57 KN
P3=[ (3.6+3.98×3.6/2×2×0.87)+2.24×(3.6-0.6)×2]×7.2/2+[(5.00+3.98×1.8×0.625+3.98×1.8×0.625×0.5+3.98×1.2×0.87)]=186.85KN
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集中力矩
M1=P1e=144.63×(0.7-0.3)/2=28.92KN·m M2=P2e2=168.73×(0.7-0.3)/2=33.74KN·m
M3=P3e2 =186.85×(0.7-0.3)/2=37.37 KN·m
(2)活载作用下柱的内力计算
图2.6 活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布图
对于第6层
q2、q2,,和q2,分别是屋面板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载: q2=2.0×3.6=7.2 KN/m q2,=2.0×2.4=4.8 KN/m
,
q2,=2.0×3.4=6.8KN/m
P1=2.0×1.8×2×0.87×7.2/2+2.0×1.8×0.625×7.8=40.10KN
P2=2.0×1.8×2×0.87×7.2/2+2.0×1.8×0.625×7.8+2×1.2×0.87×7.8=56.38 KN P3=2.0×1.8×2×0.87×7.2/2+2.0×1.8×0.625×7.8+2×1.7×0.87×7.8=63.17KN 集中力矩M1=P1e1
=40.10×(0.65-0.3)/2 =7.02 KN·m M2=P2e2
=56.38×(0.65-0.3)/2 =9.86 KN·m
M3=P3e3
=63.17×(0.65-0.3)/2 =11.05 KN·m 同理,在屋面雪荷载的作用下: q2=0.35×3.6=1.26 KN/m q2,=0.2×2.4=0.48 KN/m
,q2,=0.2×3.4=0.68 KN/m
P1=(3.6×2.4+9.6×0.9)×0.35=6.048 KN P2=(3.6×2.4+9.6×0.9+6.3×2.4)×0.35=11.34 KN P3=(3.6×2.4+9.6×0.9+6.3×3.4)×0.35=13.54 KN
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集中力矩M1=P1e1
=6.048×(0.65-0.3)/2 =1.06 KN·m M2=P2e2
=11.34×(0.65-0.3)/2 =1.98 KN·m
M3=P3e3
=13.54×(0.65-0.3)/2 =2.36 KN·m ②对于第2-5层 q2=2.0×3.6=7.2 KN/m q2,=2.0×2.4=4.8 KN/m
,q2,=2.0×3.4=6.8KN/m
P1=(3.6×2.4+9.6×0.9)×2.0=34.56 KN P2=(3.6×2.4+9.6×0.9+6.3×2.4)×2.0=64.80 KN P3=(3.6×2.4+9.6×0.9+6.3×3.4)×2.0=77.40 KN 集中力矩M1=P1e1
=34.56×(0.65-0.3)/2 =6.05 KN·m M2=P2e2
=64.80×(0.65-0.3)/2 =11.34 KN·m
M3=P3e3
=77.40×(0.65-0.3)/2 =13.54 KN·m ③对于第1层 q2=2.0×3.6=7.2 KN/m q2=2.0×2.4=4.8 KN/m
,q2,=2.0×3.4=6.8KN/m ,
P1=(3.6×2.4+9.6×0.9)×2.0=34.56 KN P2=(3.6×2.4+9.6×0.9+6.3×2.4)×2.0=64.80 KN P3=(3.6×2.4+9.6×0.9+6.3×3.4)×2.0=77.40 KN 集中力矩M1=P1e1
=34.56×(0.7-0.3)/2 =6.91 KN·m
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M2=P2e2
=64.80×(0.7-0.3)/2 =12.96 KN·m
M3=P3e3
=77.40×(0.7-0.3)/2 =15.48 KN·m
将计算结果汇总如下两表:
表2.10 横向框架恒载汇总表
q1 /m) 6 2-5 1 5.25 9.21 9.21 q1, /m) 5.25 2.5 2.5 q2 /m) 16.33 12.46 12.46 q2, , q2,P1 ) 5 P2 ) 173.23 168.37 168.57 P3 ) 192.46 186.85 186.85 M1 ·m) M2 M3 层次 (KN(KN(KN(KN(KN(KN(KN(KN(KN(KN(KN/m) /m) 8.03 5.97 5.97 ·m) ·m) 11.36 148.28.46 8.46
表2.11 横向框架活载汇总表
q2 层(KN/次 m) 7.2 q2, (KN/m) 4.8 , q2,25.94 30.31 33.68 25.31 29.30 32.70 28.92 33.74 37.37 144.63 144.63 P1 P2 3 P(KN) M1 (KN·m) 7.02 (0.702) 6.05 6.91 M2 m) 9.86 (0.986) 11.34 12.96 M3 m) 11.05 (1.105) 13.54 15.48 (KN/m) 6.8 (0.68) 6.8 6.8 (KN) (KN) (KN·(KN·40.10 (4.010) 34.56 34.56 56.38 (5.638) 64.80 64.80 63.17 (6.317) 77.40 77.40 6 (0.72) (0.36) 2-5 1 7.2 4.8 7.2 4.8 注:表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况。 `(3)恒荷载作用下梁的内力计算
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