第六章框架在恒载作用下的内力分析.docx
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第六章框架在恒载作用下的内力分析
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
2.6框剪在恒荷载作用下的内力分析
2.6.1恒荷载计算
上人屋面：
2架空隔热层1.90kN/m
2
二毡三油铺小石子0.35kN/m
2
30mm水泥砂浆找平层0.0320=0.60kN/m
20mm水泥炉渣找坡层
0.2+（0.02+5.253%）
2
12=1.07kN/m
2
2120mm现浇混凝土楼板0.1226=3.12kN/m
220mm石灰砂浆抹底0.0217=0.34kN/m
2
7.38kN/m恒荷载标准值：
合计：
2.6.2恒荷载作用下框架的受荷情况
（1）顶层荷载分析：
取第7轴横向框架进行计算，屋顶层
的该框架的受荷情况如图2.6.1所示，计
算单元范围内的其余楼面荷载则通过纵
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
上须考虑集中力矩。
荷载计算：
计算简图如图2.6.2所示:
图2.6.1顶层恒荷载受荷简图
55
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
2.6.2顶层AB、BC梁恒荷载作用计算简图
AB梁荷载：
梁自重：
G10.20.426170.04（0.40.1）2.28kN/m
一侧板传来的荷载：
2.6.3
q7.3814.39kN/m（最高点）
1
2
B端处
240039000.5
q
（1）q11.07kN/m
1
39000.5
BC梁荷载：
g10.250.526170.04（0.50.1）3.52KN/m梁自重：
（2）标准层荷载分析：
标准层层的该框架的受荷情况如图2.6.3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，因此在框架节点上须考虑集中力矩。
荷载计算
计算简图如图2.6.4所示.
图2.6.3标准层恒荷载作用受荷简图
56
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
图2.6.4标准层恒荷载作用计算简图
梁墙荷载：
AB梁荷载：
梁自重：
底层G10.30.426170.04（0.50.1）3.39kN/m
标准层G10.20.426170.04（0.40.1）2.28kN/m
墙自重：
q13.8（30.4）9.88kN/m
一侧板传来的荷载：
2.7
q4.17.80kN/m
2
2
240039000.5
B端处q
（1）q26kN/m
39000.5
BC梁荷载：
梁自重：
g10.250.526170.04（0.50.1）3.52KN/m
墙自重（墙长2m）：
g23.8（30.5）9.5kN/m
柱子自重：
查第五章表得
KZ7：
底层46.8KN
二~四层28.08KN
五~十三层23.60KN
十四~十七19.5KN
KZ8：
底层32.5KN
二~八层19.5KN
57
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
九~十三层15.8KN
十四~十七12.48KN
B轴剪力墙：
底层130KN
二~四层70.2KN
五~十七63.96KN
各层恒荷载作用计算简图如图2.6.5
图2.6.5各层恒荷载作用计算简图
（3）支座反力及固端弯矩计算：
顶层
Q1作用下:
三角形部分a1100mmb1300mmc1950mm
58
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
3qc2c
232
R18bl6bac
B2
24l45
3
2.81.9521.95
232
=181.32.461.31.11.95+
2
242.445
2.6.4kN
qc14.391.95
RR13.060.97kN
AB
22
qcb14.391.951.3
MRl13.062.413.10kNm
AB
22
小三角部分
a150mmb2250mmc450mmq14.3911.073.32kN/m
3
qc2c
232
R18bl6bac
B2
24l45
33.320.4520.45
232
=182.252.462.250.150.45
2
242.445
0.3kN
qc3.320.45
RR1.630.88kN
AA
22
qcb3.320.452.25
MRl1.632.42.23kNm
AB
22
矩形部分：
a950mmb1450mmq11.07kN/m
33
qaaa11.070.450.450.45
R88884.05kN
B
33
8ll82.42.4
2222
qaa11.070.450.45
R880.93kN
A22
8ll82.42.4
2222
qaa11.070.450.45
M220.55kN/m
A
22
8l82.4
G1作用下：
3ql32.282.4
R2.05kN
B
88
5ql52.282.4
R3.42kN
A
88
22.282.42
ql
M1.64kNm
A
88
BC跨：
3ql33.525.2
R6.86kN
B
88
59
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
5ql53.525.2
R11.44kN
C
88
23.525.22
ql
M11.90kNm
C
88
总计：
R0.970.880.9323.455.48kN
A
R左13.061.634.0522.0539.53kN
B
M13.102.23+0.552+1.6434.4kNm
A
R右=6.86kN；RC11.44kN；MC11.90kNm
B
由第五章可得墙5顶层形心距在B左1738.1mm处
剪力墙上的弯矩：
-3
R（38001738.1）R1738.11054.56kNm
B右B左
标准层：
Q1作用下:
三角形部分a1100mmb1300mmc1950mm
3qc2c
232
R18bl6bac
B2
24l45
3
2.91.9521.95
232
=181.32.461.31.11.95+
2
242.445
2.6.5kN
qc7.801.95
RR7.080.53kN
AA
22
qcb7.801.951.3
MRl7.082.47.11kNm
AB
22
小三角部分
a150mmb2250mmc450mmq7.861.8kN/m
3
qc2c
232
R18bl6bac
B2
24l45
31.80.4520.45
232
=182.252.462.250.150.45
2
242.445
0.4kN
qc1.80.45
RR0.880.48kN
AB
22
qcb1.80.452.25
MRl0.882.41.20kNm
AB
22
60
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
矩形部分：
a950mmb1450mmq11.07kN/m
33
qaaa60.450.450.45
R88882.20kN
B33
8ll82.42.4
2222
qaa60.450.45
R880.50kN
A22
8ll82.42.4
2222qaa60.450.45
M220.30kN/m
A22
8l82.4
G1作用下：
3ql32.282.4
R2.05kN
B
88
5ql52.282.4
R3.42kN
A
88
22.282.42
ql
M1.64kNm
B
88
G2作用下：
3ql39.882.4
R8.89kN
B
88
5ql59.882.4
A
88
R14.82kN
29.882.42
ql
M7.11kNm
B
88
BC跨：
g1作用下：
3ql33.525.2
R6.86kN
B
88
5ql53.525.2
R11.44kN
C
88
23.525.22
ql
M11.90kNm
B
88
g2作用下：
33
qaaa9.5222
R88884.54kN
B33
8ll82.42.4
2222qaa9.522
R8814.46kN
C22
8ll82.42.4
2222
qaa9.522
M226.20kN/m
C
22
8l82.4
总计：
R0.530.480.5023.42+14.8219.34kN
A
61
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
R7.080.882.2022.05+8.8931.26kN
B左
M7.111.2+0.302+1.64+7.1125.97kNm
A
R右kN；RC11.44+14.46=25.9kN；
=6.864.5411.4B
M11.906.2018.1kNm
C
由第五章可得：
墙5二至四层形心距在B左1628.0mm处
剪力墙上的弯矩：
-3
R（38001628）R16281026.13kNm
BB
右左
墙5五至十六层形心距在B左1738.1mm处
剪力墙上的弯矩：
-3
R（38001738.1）R1738.11030.83kNm
B右B左
底层：
Q1作用下:
三角形部分a1100mmb1300mmc1950mm
3qc2c
232
R18bl6bac
B2
24l45
3
2.101.9521.95
232
=181.32.461.31.11.95+
2
242.445
2.6.6kN
qc7.801.95
RR7.080.53kN
AA
22
qcb7.801.951.3
MRl7.082.47.11kNm
AB
22
小三角部分
a150mmb2250mmc450mmq7.861.8kN/m
3
qc2c
232
R18bl6bac
B2
24l45
31.80.4520.45
232
=182.252.462.250.150.45
2
242.445
0.5kN
qc1.80.45
RR0.880.475kN
AB
22
qcb1.80.452.25
MRl0.882.41.20kNm
AB
22
62
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
矩形部分：
a950mmb1450mmq11.07kN/m
33
qaaa60.450.450.45
R88882.20kN
B33
8ll82.42.4
2222
qaa60.450.45
R880.50kN
A22
8ll82.42.4
2222qaa60.450.45
M220.30kN/m
B22
8l82.4
G1作用下：
3ql33.392.4
R3.05kN
B
88
5ql53.392.4
R5.09kN
A
88
23.392.42
ql
M2.44kNm
A
88
G2作用下：
3ql39.882.4
R8.89kN
B
88
5ql59.882.4
R14.82kN
A
88
29.882.42
ql
M7.11kNm
B
88
BC跨：
g1作用下：
3ql33.525.2
R6.86kN
B
88
5ql53.525.2
R11.44kN
C
88
23.525.22
ql
M11.90kNm
C
88
g2作用下：
33
qaaa9.5222
R88884.54kN
B33
8ll82.42.4
2222qaa9.522
R8814.46kN
C22
8ll82.42.4
2222
qaa9.522
M226.20kN/m
C
22
8l82.4
g3作用下：
63
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
3ql33.65.2
R7.02kN
B
88
5ql53.65.2
R11.7kN
C
88
23.65.22
ql
M12.17Nm
C
88
总计：
R0.530.480.5025.09+14.8221.01kN
A
R7.080.882.2023.05+8.8932.26kN
B
左
M7.111.2+0.302+2.44+7.1126.77kNm
A
R右=6.864.54+7.0218.42kN；R11.44+14.46+11.7=37.6kN；
BC
M11.906.2012.1730.07kNm
C
由第五章可得：
墙5首层形心距在B左1681.8mm处
剪力墙上的弯矩：
-3
R（38001681.8）R1681.81015.23kNm
B右B左
框架梁传来内力：
对KZ7及DZ1及其剪力墙，考虑其传力较为复杂，为简便计算，偏安全按框架柱各自承担四边梁一
半的荷载取值（其中洞口不扣除梁上墙不增加）即可得：
KZ7：
顶层
2.115.2
R4.57.384.50.250.526109.42kN
C
22
其余各层
2.6.75.2
R4.54.14.50.250.52652.20kN
C
22
由于偏心产生的弯矩：
底层~四层M=Ra52.200.210.44kNm
CC
五~十三层MRa52.200.175k9N.m14
CC
十四~十六MCRCa52.200.157.83kNm
顶层MRa109.420.1516.41kNm
CC
DZ1及其剪力墙：
顶层：
0.63.95.2
R4.5+2+7.384.50.250.526240.6kN
B
222
64
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
余其各层：
5.23.95.2
R4.5+2+4.14.50.250.526143.92kN
B
222
对于KZ8相关纵向梁的计算简图如图2.6.6所示，计算结果如下
q10.30.5263.9kN/m梁自重：
底层
q20.250.5263.25kN/m其余各层
qla1
底层：
R21+q1l
A
2l2
8.004.51.951
21+3.94.5
24.52
2.6.8kN
qla1
R21+ql标准层：
2
A
2l2
0.74.51.951
21+3.254.5
24.52
kN
2.6.6KZ8相关纵梁梁恒荷载计算简图
qla1
R21+ql顶层：
2
A
2l2
14.394.51.951
21+（3.251.70）4.5
24.52
47.83kN
由于偏心产生的弯矩：
底层MRa29.180.154.38kNm
CC
二~八层MCRCa27.710.154.16kNm
九~十三MRa27.710.1253.46kNm
CC
十四~十七MRa27.710.12.77kNm
CC
顶层MRa47.830.14.78kNm
CC
由于KZ7柱偏心对节点弯矩为有利影响，故对KZ7不考虑偏心所产生的有利影响。
故可得7轴整榀框
架恒载作用下的内力如表2.6.1所示
65
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
表2.6.17轴整榀框架恒载作用下的内力
ABC
层号RkNMkNmRkNMkNmRkNMkNm
顶层53.3138.84337.28-54.56120.86-11.90
十四~十六47.0528.74185.52-30.8377.79-18.1
九~十三47.0529.43185.52-30.8377.79-18.1
四~八47.0528.73185.52-30.8377.79-18.1
二~四47.0528.73185.52-26.1377.79-18.1
底层50.1931.59193.54-15.2389.8-30.07
注：
以上弯矩计算均以受拉为正受压为负
2.12恒荷载作用下框剪的内力分析
（1）恒荷载作用下框剪的弯矩计算:
上柱
=
4i
上柱
4i+4i+3i
上柱下柱梁
；
下柱
=
4i
下柱
4i+4i+3i
上柱下柱梁
；
梁
=
3i
梁
4i+4i+3i
上柱下柱梁
。
2.6.9A轴分配系数
层次梁刚度柱刚度上柱分配系数下柱分配系数梁分配系数
172.491.990.5160.484
162.491.990.3410.340.319
152.491.990.3410.340.319
142.491.990.3410.340.319
132.493.190.2820.4530.265
122.493.190.3870.3870.226
112.493.190.3870.3870.226
102.493.420.3770.4030.22
92.493.420.3930.3930.214
82.495.210.3260.4960.178
72.495.210.4240.4240.152
62.495.470.4150.4360.149
52.495.470.4270.4270.146
42.495.470.4270.4270.146
32.495.470.4270.4270.146
22.495.470.4270.4270.146
13.733.280.4740.2840.242
66
庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
2.6.3C轴分配系数
层次梁刚度柱刚度上柱分配系数下柱分配系数梁端分配系数
172.491.99/0.8220.178
162.491.990.4520.4510.097
152.491.990.4520.4510.097
142.491.990.4520.4510.097
132.493.190.3730.5460.081
122.493.190.4650.4660.069
112.493.190.4650.4660.069
102.493.420.4510.4830.066
92.493.420.4680.4680.064
82.495.210.4680.4680.064
72.495.210.4680.4680.064
62.495.470.4570.480.063
52.495.470.4690.4690.062
42.495.470.3930.5560.051
32.495.470.4780.4780.044
22.495.470.4780.4780.044
13.733.280.560.3360.104
梁端、柱端弯矩用弯矩二次分配法计算。
具体计算过程及结果如图2.6.7所示：
17层上柱下柱右梁左梁上柱下柱
2.6.100.4840.1780.822
-38.84-11.9
0.818.802.129.78
7.390.000.004.09
-2.53-2.37-0.73-3.36
2.6.7-22.41-10.5110.51
16层0.3410.340.3190.0970.4520.451
-28.74-18.1
14.409.779.171.768.188.16
47.844.900.000.004.894.09
-5.09-5.07-4.76-0.87-4.06-4.05
14.739.60-24.33-17.229.018.20
15层0.3410.340.3190.0970.4520.451
-28.74-18.1
9.809.779.171.768.188.16
4.894.900.000.004.084.09
-3.34-3.33-3.12-0.79-3.69-3.69
11.3511.34-22.69-17.148.578.57
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庄龙锋莆田市海景小区3号楼设计
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