延安大学建筑学院毕业设计(说明)
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延安大学建筑学院毕业设计(说明) 第五部分 竖向荷载作用下框架结构的内力计算
(横向框架内力计算)
一、计算单元的选择确定
取③轴线横向框架进行计算,如下图所示:
二、荷载计算
1、恒载作用下柱的内力计算
恒荷载作用下各层框架上的荷载分布如下图所示:
各层梁上作用的恒荷载 (1)对于第4层,
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q1代表横梁自重,为均布荷载形式 q1=0.3×0.65×25=4.875kN/m
q2为屋面板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载 q2=5.95×3=17.85kN/m
P1、P2分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载,它包括主梁自重、纵梁自重、楼板重等重力荷载,计算如下:
P1=(3×3×1/2×5.95+3×0.3×0.65×25)×2=82.8kN P2=(3×3×1/2×5.95+3×0.3×0.65×25)×2=136.35kN 集中力矩 M1=P1e1
=82.8×(0.6-0.3)/2 =12.42kN·m (2)对于1~3层
q1=0.3×0.65×25=4.875kN/m q2=4.05×3=12.15kN/m
P1=(3×3×1/2×4.05+3×0.3×0.65×25) ×2=65.7kN P2=(3×3×1/2×4.05+3×0.3×0.65×25) ×2=102.15kN M1=P1×e1=65.7×(0.6-0.3)/2=9.86kN·m
2、活载作用下柱的内力计算
活载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示:
各层恒荷载作用图 (1)对于4层, q2=2×3=6kN/m
P1=3×3×1/2×2×2=18kN P2=3×3×1/2×2×4=36kN
集中力矩 M1=P1e1=18×(0.6-0.3)/2=2.7kN·m 同理,在屋面雪荷载作用下 q2=0.35×3=1.05kN/m
P1=3×3×1/2×2×0.35= 3.15kN/m P2=3×7×1/2×4×0.35=14kN/m
集中力矩: M1=P1e1=3.15×(0.6-0.3)/2=0.47kN·m (2)对于1~3层
q2=3.5×3=10.5kN/m
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P1=3×3×1/(2×3.5×2)=31.5kN P2=3×3×1/(2×3.5×4)=63kN
集中力矩:M1=P1e1=31.5×(0.6-0.3)/2=4.73kN·m 将计算结果汇总如下两表:
横向框架恒载汇总表 层次 q1(kN/m) q2(kN/m) P1(kN) P2(kN) 4 4.88 17.85 82.8 136.35 1~3 4.88 12.15 65.7 102.15 横向框架活载汇总表 层次 q2(kN/m) P1(kN) P2(kN) 4 6 18(3.15) 36(14) 1~3 10.5 31.5 63 注:表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况 M1(kN·m) 12.42 9.86 M1(kN·m) 2.7(0.47) 6.8 3、恒荷载作用下梁的内力计算
恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示
(1)对于第4层,
-MDC=q1L22/12+q2L12 (1-2a2+a3)/12
=4.88×7.82/12+17.85×7.82×[1-2×(5/13)2+(5/13)2]/12 =93.61kN·m
-MED=q1L12/12+5q2L22/96
=4.88×62/12+5×17.85×62/96 =48.11kN·m (2)对于第1~3层
-MED=q1L12/12+5q2L12/96
=4.88×62/12+5×12.15×62/96 =37.42kN·m
-MDC=q1L22/12+q2L12 (1-2a2+a3)/12
=4.88×7.82/12+12.15×7.82×[1-2×(5/13)2+(5/13)2]/12 =71.62kN·m
4、活荷载作用下梁的内力计算
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