第五章 横向框架在恒荷载作用下的内力计算
本设计计算框架为6轴A~D跨框架。假定框架柱嵌固于基础顶面上,框架梁与框架柱刚接。由于楼层数为5层,层数较少,各层框架柱的截面尺寸不变,故框架梁的跨度等于柱截面形心之间的距离。
梁跨计算:A、B轴线之间的跨度为:7600-(500/2-100)-(500/2-100)=7300mm
B、C轴线之间的跨度为:3000+(500/2-100)+(500/2-100)=3300mm
C、D轴线之间的跨度为:7600-(500/2-100)-(500/2-100)=7300mm
柱高计算:底层柱高从基础顶面算至二楼楼面,根据地质条件,室内外高差为-0.45m,基础顶面至室外地坪高度为0.550m,二楼楼面标高为+4.200m,则:底层柱高为H=4.2+0.45+0.55=5.20m ,其余各层柱高从楼面算至上一层楼面(即层高),即3.9m, 3.9m, 3.9m和3.9m。
6轴线横向框架简图如图5.1所示:
5.1 梁柱线刚度及节点分配系数
5.1.1计算各框架梁柱的截面惯性矩
混凝土强度等级为C25,则混凝土弹性模量Ec=2.8×104(N/mm2) 混凝土强度等级为C30,则混凝土弹性模量Ec=3.0×104(N/mm2)
bh梁截面惯性矩:Ib?2Ir?2?bb
12bchc3柱截面惯性矩:Ic?
123(一)框架梁线刚度
跨度为7.3m的梁(b×h=250mm×600mm):
bh30.250?0.63I?2??2??9?10?3(m4)
1212EcIb2.8?107?9?10?3ib???3.5?104KN?m
L7.3跨度为3.3m的梁 (b×h=200mm×400mm):
bh30.2?0.433I?2??2??2.1?10-(m4)
1212EcIb2.8?107?2.13?10?3ib???1.9?104KN?m
L3.3(二)框架柱的线刚度: 1、底层柱: A、D轴柱:
500?5003Ic??5.21?10?3(m4)
12EcIc3.0?107?5.21?10?3ic???3.0?104KN?m
h5.2 B、C轴柱:
500?5003Ic??5.21?10?3(m4)
12EcIc3.0?107?5.21?10?3ic???3.0?104KN?m
h5.2
2、上层柱: A、D轴柱:
500?5003Ic??5.21?10?3(m4)
12EcIc3.0?107?5.21?10?3ic???4.0?104KN?m
h3.9B、C轴柱:
500?5003Ic??5.21?10?3(m4)
12EcIc3.0?107?5.21?10?3ic???4.0?104KN?m
h3.9梁、柱线刚度如图5.2所示: 图5.2
5.1.2、各节点分配系数的计算 线刚度分配系数???iiii,弯矩分配系数结果如图5.3所示。
图5.3 各节点分配系数
5.2恒载作用下各层计算简图
5.1.1、第一至四层框架梁计算简图
6轴线第一至四层楼面梁布置如图5.4所示:
5.46轴线第一层至第四层楼面梁布置简图
图