高层办公楼设计正式的计算书 - 图文(7)

大庆石油学院本科生毕业设计（论文）

(a)框架弯矩图 (b) 梁端剪力及轴力图

图 2-8 横向框架在水平风荷载作用下的弯矩，梁端剪力及轴力图

2.11 竖向荷载作用下框架的内力计算

2.11.1 横向框架内力计算 2.11.1.1 计算单元

取④轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为8.4m，如图2-9所示。由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面则通过次梁和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。由于某些纵向梁框架梁的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架上还有集中力矩。楼面荷载为均匀分布，则可以从相邻柱距中线截取计算单元，如图2-9所示，框架承受的荷载为计算单元范围内的荷载，对现浇楼面结构

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作用在框架上的荷载可能为集中荷载，均布荷载，三角荷载，梯形荷载以及力矩等，如图2-10所示。

2.11.1.2 荷载计算

EC

图2-9 横向框架计算单元 （1）恒栽计算

?代表横梁自重，在图2-10中，q1和q1，为均布荷载形式。

?=2.756kN/m 对于第10层，q1=5.513 kN/m ，q1?分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载，由图2-9所示的q2和q2几何关系可得：

?=5.46×2.8=15.288kN/m q2=5.46×4.2=22.932kN/m q2P1、P2分别为由边纵梁，中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重，楼板重和女儿墙等的重力荷载，计算如下：

P1=5.513×8.4+3.938×8.4×1/2+6.27×1.5×8.4+5.46×[（4.2×2.1×1/2）×2+（4.2+8.4）×2.1×1/2]=262.244kN

P2=5.5.13×8.4+3.938×8.4×1/2+5.46×[（4.2×2.1×1/2）×2+（4.2+8.4）×1/2×2.1]=236.75kN

集中力矩：M1=Pe11= 262.244×（0.6-0.3）/2=39.337kN .m ；

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M2=P2e2=236.75×(0.6-0.3)/2=35.513KN.m

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图2-10 各层梁上作用的恒载

对7-9层，q1包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载。其他荷载计算方法同第10层。7`9、3`6、2、1层计算过程省略。计算结果汇总于表23

表2-23 横向框架恒载汇总表 层次 10 7~9 3~6 2 1 q1 KN/m q 1' q2 KN/m q'2KN/m KN/m 15.288 10.64 10.64 10.64 10.64 P1 KN P2 KN M1 KN.m M2 KN.m 5.513 13.625 14.543 17.334 17.334 2.756 2.756 2.756 3.216 3.216 22.932 15.96 15.96 15.96 15.96 262.244 212.66 219.56 255.43 255.43 236.75 230.394 237.7 259.43 259.43 39.337 31.899 32.934 38.31 38.31 35.513 34.559 35.655 38.9 38.9

（2）活荷载计算

活荷载作用在各层框架梁上的荷载分布如图2-11所示。 对于第10层

?=2.8×2=5.6 KN/m q2=4.2×2.0=8.4kN/m q2P1=（4.2×2.1+4.2×2.1）×2.0=35.28kN （4.2×2.1×2+7×1.4〕×2.0=54.88kN P2=〔

集中力矩：M1=Pe11=35.28×0.15=5.292kN?m；

M2=P2e2=54.88×0.15=8.232 kN?m

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图2-11 各层梁上作用的活载

同理，在屋面雪荷载作用下：

?=0.56kN /m q2=0.84 kN /m q2P1=3.528kN； P2=5.488 kN

M1=0.529kN?m； M2=8.232 kN?m

第1~9层计算同理。计算过程省略。计算过程汇总于表2-24

表2-24 横向框架活荷载汇总表

层次 q2 KN/m q 2' KN/m 5.6 5.6 5.6 5.6 P1 KN 35.28(3.528) 35.28 35.28 35.28 35.28 P2 KN 54.88(5.488) 54.88 54.88 54.88 54.88 M1 KN.m 5.292(0.529) M2 KN.m 8.232(0.823) 10 8.4(0.84) 7~9 3~6 2 1 8.4 8.4 8.4 8.4 5.6(0.56) 5.292 8.232 5.292 8.232 5.292 8.232 5.292 8.232 注 括号内的数值对应于屋面雪荷载作用情况

2.11.1.3 内力计算

梁端，柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。由于结构和荷载均对称，故计算时采用半榀框架。弯矩计算过程如图2-12，所得弯矩图如图2-13。梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算柱底轴力还需考虑柱的自重，如表2-25和表2-26所列。

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a)恒载作用下 b)活载作用下

图2-12 横向框架弯矩二次分配法(M单位：KN.m)

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