跨度等于柱截面型心之间的距离,此处取4轴线横向框架示意计算,计算简图如图3-5所示。
图3-5 4轴线横向框架简图
2、楼面梁布置简图、横向框架计算简图分别如图3-6和3-7所
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图3-7 横向框架计算单元简图
图3-6 梁布置简图
由于房间内布置有次梁,故直接传给该框架的楼面荷载如3-7图中的水平阴影线所示,计算单元范围内的其余楼面荷载则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。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合,因此在框架节点上还作用有集中力矩。
3.3.2 恒荷载作用计算 1、恒荷载计算 各构件恒荷载计算
(1)墙、门、窗单位面积重力荷载
①外墙200厚,粘土非承重空心砖(12 KN/m3,考虑了外墙保温)内侧20mm抹灰, 则外墙重力荷载为:12×0.2+17×0.02=2.74 KN/m2
②内墙200厚,粘土非承重空心砖(12 KN/m3)双侧各20mm抹灰, 则内墙重力荷载为:12×0.2+17×0.02×2=3.08 KN/m2 ③木门单位面积重力荷载: 0.2kN / m ④铝合金窗单位面积重力荷载: 0.4kN / m
恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图3-8所示:
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图3-8 梁上恒载作用示意图
(1)对于第 5 层
q11、q12代表横梁自重,为均布荷载形式。
q11=0.25×0.6×25×1.05=3.938 kN/m
q12=0.25×0.4×25×1.05=2.625 kN/m
'q2为屋面板传给横梁的梯形荷载,由图3.3-3 关系可得相应尺寸,并将这些分布荷载
转化为等效均布荷载值
3q2?5.18?1.8??1?2?(1.8/6.9)2??1.8/6.0???2?16.44KNm??P1、P2分别由边
纵梁、中纵梁、中间次梁直接和间接传给柱的恒载,它包
括主梁自重、楼板自重、次梁自重、女儿墙自重等重力荷载,计算如下:
P1=女儿墙自重+板传荷载+次梁自重+主梁自重
5?25?1.2?0.12?7.2?5.18?1.8??2?3.6?16.44?6.9?2 8?25?0.2??0.60?0.12??6.9?4?2?25?0.25??0.65?0.12??3.6?2 ?148.18KNP2=板传荷载+次梁自重+主梁自重
5?5.18?1.8??2?3.6?5.18?1.2?7.2?16.44?6?2?25?0.2
8??0.60?0.12??6.9?4?2?25?0.25??0.65?0.12??3.6?2 ?180.06KN P1、P2 集中力产生的弯矩M1、M2计算如下: (2)
M1?p1e1?148.18??0.6/2?0.1??29.64KN?mM2?p2e2?180.06??0.6/2?0.1??30.90KN?m对于 1~4 层,
q11包括梁自重和其上横墙自重,为均布荷载,其它荷载的计算方法同第 5 层。
q11=3.938+3.08×(6.9-0.6)=23.34kN/m q12=2.625kN/m
q2'为楼面板传给横梁的梯形荷载,转化为均布荷载q2
23 q2?3.07?1.8??1?2??1.8/6.9???1.8/6.9???2?9.20KN/M??P1 =板传荷载+外纵墙+内横墙+梁自重
5?3.07?1.8??7.2?9.20?6.9?2?2.74??3.6?0.1???7.2?0.60??2.74?1.8?1.5?2?3.08?8?4?2?25?0.6?0.25?7.2?1.8?2.1?2?0.4?3.6?0.1???6.9?0.60??2?25?0.60?0.2?6.919 ?186.90KN
P2 =板传荷载+外纵墙+内横墙+ 梁自重
5?3.07?1.8??7.2?9.20?6.9?2?3.07?1.2?7.2?3.08??3.6?0.1???7.2?0.60??3.08?0.98?2.1?4?3.08??3.6?0.1???6.9?0.60??2?25?0.60?0.2?6.9?4?2?25?0.6?0.25?7.2?0.2?0.9?2.1?4?199.62KNP1、P2 集中力产生的弯矩M1、M2计算如下:
M1?p1e1?186.90??0.6/2?0.1??36.18KN?mM2?p2e2?199.62??0.6/2?0.1??39.92KN?m将以上横载计算结果汇总于表3-6所示:
表3-6 横向框架恒载汇总表 层次 P2q11q12q2P1 ?KNm?5 1~4 3.938 23.34 ?KNm?2.625 2.625 ?KNm?16.44 9.20 ?KN??KN?180.06 199.62 M1 M2 ?KN?m?29.64 36.18 ?KN?m?30.9 39.92 148.18 186.90
2、恒荷载作用下的内力计算
梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算,由于结构和荷载均对称,故计算时可用半框架。弯矩计算过程如图 5-10所示、所得弯矩图如图5-11所示。梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算过程还应考虑柱自重。 梁端、柱端弯矩的计算:
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梁、柱线刚度如图 3-9 所示:
图3-9 各层梁、柱线刚度示意图
恒荷载作用下梁的固端弯矩计算: (1) 对于第5层:
gq11:MAB??121gql???3.938?6.92??15.62KN?m MBA?15.6KN2?m 1212121ql???2.625?2.42??1.26KN?m1212g MCB?1.2KN6?m
gq12:MBC??gq2:MAB??121g?65.2KN3?m ql???9.20?6.92??65.23KN?m MBA1212
(2)对于第4~1层
gq11:MAB??121gql???23.34?6.92??92.60KN?m MBA?92.6KN0?m 1212121ql???2.625?2.42??1.26KN?m1212121ql???9.20?6.92??36.50KN?m1212
gq12:MBC??g MCB?1.2KN6?m
gq2:MAB??gMBA?36.50KN?m
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