框架结构设计例题第二部分竖向荷载作用下框架内力计算Word下载.docx

1、第5层横梁BC跨，等效宽度三角形荷载面积_ 2 x 6.6 x 1.5/2 横梁跨度 = 676=1.5m等效后的板恒载标准值Ps =2.62mX5.65kN/m2=14.79 kN/m 等效后的板活载标准值qs =2.62m X 0.5kN/m2=1.31kN/m等效后的板恒载标准值ps =1.mX 5.65kN/m2=8.48 kN/m 等效后的板活载标准值qs =1.5mX0.5kN/m2=0.75kN/m 其它层的计算结果详见表6.1（3） 作用在2轴框架横梁上的填充墙（Q4）自重（恒载标准值），为均布线荷载，其值为：Pw =墙体面积容重x墙净高度= 2.92X 3.15 = 9.20

2、 kN/m将（1）（3）项合计，作用在横梁上的均布线荷载为：恒载标准值P = Pb +Ps+Pw 活载标准值q = qs6.1.2作用在梁柱节点上荷载后2项为作用在梁柱节点上荷载：（1） 柱自重（恒载标准值）：（kN）；计算结果详见表6.2其值为b。X h。X柱净高X 25 X抹灰増大系数（2） 由纵向框架梁传至梁柱节点上的竖向荷载。在2轴横向框架的承载范围内，作用在纵向框架梁上的所有荷载，以竖向偏心集中荷载的形式传至 纵、横向框架相交的柱子上。这些荷载包括：1、纵向框架梁自重。2、次梁自重传至纵向框架梁。3、楼板恒载传至纵向框架梁。4、楼 板活载传至纵向框架梁。5、作用在纵向框架梁上的纵向墙

3、自重。下面以4层A轴柱为例，说明各荷载的计算过程。1） 传至4层A柱的纵向框架梁自重PjkN）：即单跨的A轴纵向框架梁自重。2） 通过纵向框架梁传至4层A柱的次梁自重P2 （kN）：在1、2轴之间平行于1轴的次梁，其自重分别传至前后左右4根柱子；同样在2、3轴之间平行于1轴的 次梁，其自重也分别传至前后左右4根柱子。所以次梁传至A柱的自重为一根次梁自重的50%。3） 通过纵向框架梁传至4层A柱的楼板恒载P3 （kN）：在承载范围内，楼板恒载传至A柱的为2个三角形面积荷载，即2个三角形面积（m2） X分布恒载（kN/m2）。4） 通过纵向框架梁传至4层A柱的楼板活载Q4 （kN）：同恒载，即2个

4、三角形面积（m2） X分布活载（kN/m2）。5） 通过纵向框架梁传至4层A柱的纵向墙自重P5 （kN）：在建筑的5层A轴上有填充墙，其单跨的自重传至4层A柱。将1）5）项合计纵向框架梁传至柱的恒载G = Pi+ P2+ P3+ P5 kN传至柱的活载Q= Q4 kN（3） 作用在梁柱节点上荷载的偏心距结构计算简图，一般在跨度方向以柱轴线为准。作用在梁柱节点上2种荷载，柱自重为轴心荷载， 无偏心距，但通过纵向框架梁传至结点的荷载，有可能由于建筑图纸的要求而造成纵向框架梁的轴线与柱的轴 线不重合，相对于柱轴线产生偏心距，从而在梁柱结点产生在横向框架平面内的力偶。本例题力偶以逆时针为正。由纵向框架

5、梁传来的作用在梁柱节点上的竖向荷载值见表6.2。横向框架荷载简图如图6.1所示，括号内 为活荷载。表6.1横向2轴框架梁竖向荷载均布线荷载（kN/m）层号主梁自重Pb传递荷载方式板荷载等效宽度板恒载ps板活载Qs墙自重Pw等效均布恒荷载p等效均布活荷载QAB跨54.8675梯形2.6214.791.3119.6649.295.249.2023.36321BC跨3.63三角形1.508.480.7512.116.173.759.80跨3.27表6.2横向2轴框架梁柱节点处由纵向框架传来的竖向荷载传至A柱传至B柱传至C柱传至D柱242每根柱自重（kN）37.5252.3737. 52纵向框架梁自重

6、）34. 8534.85次梁自重7.99楼板恒载36.6123.0084.9258.1458. 1436. 61楼板活载3.2412.969. 6845.1445. 149.68纵向墙重0.0066. 782166.780. 0056.4166. 78纵梁传恒载G（kN）79. 45132. 62127. 75157. 39偏心距（m）0.1500. 150-0. 150-0.150恒载节点力偶（kN-m）11.9219.89-19.16-23.6119.1623.61-11.92-19.89纵梁传活载Q（kN）12. 96活载节点力0.491.94-1.45-6.771.456.77-0.4

7、9-1.94图6.1作用在横向2轴框架上的竖向荷载（图中数值还应修改）6.2竖向恒荷载标准值作用下框架内力计算采用二次弯矩分配法。计算步骤如下：（1）计算竖向荷载作用下各层梁端固端弯矩（表6.3）。表6.3恒载（活载）作用下横向2轴框架梁端固端弯矩（kNm）M恒M活左端右端-71.36771.367-4.7524.7522-4-84.79784.797-19.00819.008-9.0799.079-0.5630.563-7.3467.346-2.8132.813-7. 3467. 346-2. 8132. 813CD跨（2）根据梁柱线刚度求梁柱转动刚度，并确定各节点处的分配系数，详见图6.2

8、。SiknZSki=l其中，S_k为节点k第i根杆件的转动刚度，ss_k为节点k各杆件的转动刚度之和。杆件的转动刚度的计算方法如下：梁柱节点处为刚接，当杆件的另一端为刚节点时，第y根杆件的转动刚度为Sj=4i；当利用结构对称性而 将杆件的另一端取为定向支座时，第j根杆件的转动刚度为Sj=2i，/为杆件的线刚度。（3） 进行弯矩的分配和传递，求得各节点处的杆端弯矩值。需要注意的是，A轴柱外侧的悬臂是静定结构，并不参节点弯矩的分配和传递。具体计算过程见图6.2。 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱11.92 39.57 -51.48 67.23 -19. 16 -26.57 -2