土木工程毕业设计 第六章 竖向荷载(恒载+活载)作用下框架内力计算.doc

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1、第六章竖向荷载（恒载+活载）作用下框架内力计算第一节框架在恒载作用下的内力计算本设计用分层法计算内力，具体步骤如下：①计算各杆件的固端弯矩②计算各节点弯矩分配系数③弯矩分配④调幅并绘弯矩图⑤计算跨中最大弯矩、剪力和轴力并绘图一、恒载作用下固端弯矩计算（一）恒载作用下固端弯矩恒载作用下固端弯矩计算(单位：KN·m)表6.1框架梁BC跨固端弯矩计算(单位：KN·m)结构三层（屋面）计算简图弯矩图结构二层计算简图弯矩图结构一层计算简图弯矩图楼层框架梁CD跨固端弯矩计算(单位：KN·m)结构三层（屋面）计算简图弯矩图节点3弯矩为125.68KN·m3单元最大负弯矩为131.01KN·m结构二

2、层计算简图弯矩图结构一层计算简图弯矩图楼层框架梁D-1/D悬挑梁固端弯矩计算(单位：KN·m)结构一层计算简图弯矩图恒载作用下梁固端弯矩计算统计表6.2结构层MBC（KN·m）MCB（KN·m）MCD（KN·m）MDC（KN·m）MD-1/D（KN·m）三层-65.9865.98-276.11212.130二层-88.4888.48-429.29315.570一层-88.4888.48-429.29315.57-295.93注：弯矩以对节点顺时针为负，逆时针为正。（二）计算各节点弯矩分配系数用分层法计算竖向荷载，假定结构无侧移，计算时采用力矩分配法，其计算要点是：①计算各层梁上竖向荷

3、载值和梁的固端弯矩。②将框架分层，各层梁跨度及柱高与原结构相同，柱端假定为固端。③计算梁、柱线刚度。对于柱，假定分层后中间各层柱柱端固定与实际不符，因而，除底层外，上层柱各层线刚度均乘以0.9修正。有现浇楼面的梁，宜考虑楼板的作用。每侧可取板厚的6倍作为楼板的有效作用宽度。设计中，可近似按下式计算梁的截面惯性矩：一边有楼板：I=1.5Ir两边有楼板：I=2.0Ir④计算和确定梁、柱弯矩分配系数和传递系数。按修正后的刚度计算各结点周围杆件的杆端分配系数。所有上层柱的传递系数取1/3，底层柱的传递系数取1/2。⑤按力矩分配法计算单层梁、柱弯矩。⑥将分层计算得到的、但属于同一层柱的柱端弯矩

4、叠加得到柱的弯矩。（1）计算梁、柱相对线刚度图6.1修正后梁柱相对线刚度（2）计算弯矩分配系数结构三层①梁μB3C3=5.37÷(5.37+1.18)=0.820μC3B3=5.37÷(5.37+3.52+1.18)=0.533μC3D3=3.52÷(5.37+3.52+1.18)=0.350μD3C3=3.52÷(3.52+1.18)=0.749②柱μB3B2=1.18÷(5.37+1.18)=0.180μC3C2=1.18÷(5.37+3.52+1.18)=0.117μD3D2=1.18÷(3.52+1.18)=0.251结构二层①梁μB2C2=5.37÷(1.18+1.18+5

5、.37)=0.695μC2B2=5.37÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.477μC2D2=3.52÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.313μD2C2=3.52÷(1.18+1.18+3.52)=0.5986②柱μB2B3=1.18÷(1.18+1.18+5.37)=0.1525μB2B1=1.18÷(1.18+1.18+5.37)=0.1525μC2C3=1.18÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.105μC2C1=1.18÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.105μD2D3=1.18÷(1.18+1.18+3.52)=0

6、.2007μD2D1=1.18÷(1.18+1.18+3.52)=0.2007结构一层①梁μB1C1=5.37÷(1.18+1+5.37)=0.711μC1B1=5.37÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.485μC1D1=3.52÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.318μD1C1=3.52÷(1.18+1+3.52)=0.618②柱μB1B2=1.18÷(1.18+1+5.37)=0.156μB1B0=1÷(1.18+1+5.37)=0.133μC1C2=1.18÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.107μC1C0=1÷(1.18+1+5.37+3.52)

7、=0.090μD1D2=1.18÷(1.18+1+3.52)=0.207μD1D0=1÷(1.18+1+3.52)=0.175（三）分层法算恒载作用下弯矩恒载作用下结构三层弯矩分配表6.3BCD上柱下柱右梁B左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱偏心弯矩22.07-14.99-22.07分配系数00.180.820.53300.1170.350.74900.251固端弯矩22.07-65.9865.98-14.99-276.11212.13-22.07分配传递7.9