竖向荷载作用下横向框架内力计算.docx

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1、第五章竖向荷载作用下横向框架(KJ-3)内力计算由于结构基本对称，在竖向荷载作用下的框架侧移可略去不计。其内力分析采用弯矩分配法，在竖向荷载作用下梁端可以考虑塑性内力重分布，取弯矩调幅系数0.8，楼面的竖向荷载分别按恒载及满跨活载计算。5.1竖向恒载作用下内力计算5.1.1恒荷载计算：（1）计算单元：计算单元宽度为3.9m，如图所示。直接传给框架的楼面荷载如图中水平阴影所示，计算单元范围内的楼面荷载则直接通过次梁以集中力的形式传给横向框架梁，作用在各结点上。由于纵向框架梁与柱轴线不重合，因此在框架结点上还作用有集中力矩。（2）荷载计算①均布荷载：在上图中=

2、4.125/m代表横梁自重。②顶层：A、D柱集中力=（2.256+2.187+4.1×1.35）×3.9=38.92KNC柱集中力=（2.187+4.1×2.55）×3.9=49.30KNF1处集中力=（1+4.1×2.7）×3.9=47.10KNF2处集中力=（1+4.1×2.4）×3.9=42.28KNF3处集中力=（1+4.1×2.85）×3.9=49.47KN附加节点弯矩：38.92×0.18=7③1~4层：A、D柱集中力=（3.8×3.15+2.187+3.9×1.35）×3.9+3.6×5.625=96.0KNC柱集中力=（3.8×3.15+2

3、.187+3.9×2.55）×3.9+3.6×6.75=118.30KNF1处集中力=（1+3.9×2.7）×3.9=44.97KNF2处集中力=（3.8×3.15+1+3.9×2.4）×3.9=87.09KNF3处集中力=（1+3.9×2.85）×3.9=47.25KN附加节点弯矩：96.0×0.18=17.28即，5层边柱附加弯矩：38.92/2×0.42+96/2×0.18=16.814层边柱附加弯矩：96/2×0.42+96/2×0.18=28.82-3层边柱附加弯矩：96/2×1.0+96/2×0.18=56.641层边柱附加弯矩：96×0.18

4、=17.285.1.2活荷载计算活荷载布置：办公室：2.0kN/m2走廊、楼梯、卫生间：2.5kN/m2不上人屋面：0.5kN/m2活载作用在次梁上，次梁作用在主梁上，故考虑框架时，活载按集中力布置。活荷载作用下框架梁梁上的荷载分布如下：屋面：P1=0.5×3.9×1.35=2.63KN;F1=0.5×3.9×2.7=5.27KNF2=0.5×3.9×2.4=4.68KNP2=0.5×3.9×2.55=4.97KNF3=0.5×3.9×2.85=5.56KNP3=0.5×3.9×1.35=2.63KN露面：P1=2×3.9×1.35=10.53KN;F1=

5、2×3.9×2.7=21.06KNF2=2×3.9×1.35+2.5×3.9×1.05=20.77KNP2=2.5×3.9×1.05+2×3.9×1.5=21.94KNF3=2×3.9×2.85=22.23KNP3=2×3.9×1.35=10.53KN一层：P2=2.5×1.95×2.55+2×1.95×1.5+2.5×1.95×1.05=23.4KNF3=2.5×1.95×2.85+2×1.95×2.85=25.01KNP3=2.5×1.95×1.35+2×1.95×1.35=11.85KN活荷载满跨布置图（单位:）恒荷载布置图单位(单位:）活载各层隔跨

6、布置-①工况(单位:)活载各层隔跨布置-②工况(单位:)5.1.3恒载作用下固端弯矩计算均布荷载：=—4.125×7.5²/12=-19.34=—4.125×5.7²/12=-11.17=4.125×7.5²/12=19.34=4.125×5.7²/12=11.17集中力作用下：①=-（47.1×2.7×4.8²+42.28×5.4×2.1²）/7.5²=-70.21=(47.1×4.8×2.7²+42.28×2.1×5.4²)=75.89=-49.47×3×2.7²/5.7²=-33.3=49.47×2.7×3²/5.7²=37②=-（44.97×2.7

7、×4.8²+87.09×5.4×2.1²）/7.5²=-91.83=(44.97×4.8×2.7²+87.09×2.1×5.4²)=125.73=-47.25×3×2.7²/5.7²=-31.81=47.25×2.7×3²/5.7²=35.34故竖向恒载作用下，待分配弯矩为：MA5=70.21+19.34-16.81=72.74MA4=91.83+19.34-28.8=82.37MA3=MA2=91.83+19.34-56.64=54.53MA1=91.83+19.34-17.28=93.89Mc5左=-(75.89+19.34)=-95.23Mc5右=(

8、33.3+11.17)=44.47MC4左=MC3左=MC2左=M