土木工程毕业设计计算书 - 图文(6)

楼面活荷载，房间为2.0kN/m2，走廊为2.5kN/m2

'q2?2.0?3.3?6.6kN/m，q2?2.5?3.0?7.5kN/m

13.3?6.6P?[(3.6?1.8?)?2??1.8]?2.0?32.4kN 12213.3?6.63.3?2.25P2?[(3.6?1.8?)?2??1.8]?2.0?(?1.35?2)?2.5?52.14kN

222 将以上计算结果汇总，见表3.22和表3.23。

表3.22 横向框架恒荷载汇总表

层次 5 2~4 1 q1 (kN/m) 4.725 10.929 13.651 q'1 (kN/m) 3.150 3.150 3.150 q2 (kN/m) q'2 (kN/m) P1 (kN) P2 (kN) 152.54 M1 (kN·m) 3.17 4.28 4.58 M2 (kN·m) 0 5.80 10.365 15.588 11.691 135.97 11.520 10.120 8.640 5.440 123.80 157.54 112.72 162.24 表3.23 横向框架活荷载汇总表

层次 q2 (kN/m) 5 1~4 q'2 (kN/m) P1 (kN) P2 (kN) 12.05（9.16） 52.14 M1 (kN·m) 0 0 M2 (kN·m) 0 0 1.800（1.368） 1.350（1.026） 8.10（6.16） 6.600 6.750 32.40 注：表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用下的情况。

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，故计算时可用半框架[8]。

（1）梁端、柱端弯矩计算

梁、柱线刚度如图3.13所示。

4.53.5694.593.5694.593.5694.593.5694.593.566.486.48

图3.13 各层梁柱线刚度示意图

分布荷载转化成等效荷载如图3.14所示。

q5q/8q(1-2α2+α3)q（a）三角形分布荷载 （b）梯形分布荷载（α=a/l）

图3.14 等效均布荷载示意图

以第5层A轴为例，说明计算过程。

弯矩分配系数（远端为固定支座，杆端转动刚度系数s=4i）

4.5?4?0.333

4.5?4?9?49?4?0.667 柱

4.5?4?9?41.8???0.25

7.2梁

1?2?2??3?0.891

梁端弯矩

MAB??MBC1211ql??(q1?q2E)l2???(4.725?0.891?15.588)?6.62??80.41kN·m 1212121115'2??ql2??(q1'?q2)l???(3.150??11.691)?32??6.35kN·m E1212128弯矩计算过程如图3.15、3.16、3.17所示，所得弯矩图如图3.18所示。

上柱 - ↙ 0.400 ↙ 34.02 25.76 -14.39 45.39 0.400 ↙ 34.02 17.01 -10.89 40.14 0.400 ↙ 34.02 17.01 -11.96 39.07 0.451 ↙ 39.36 17.01 -4.2 52.17 下柱 0.667 3.17 51.52 17.01 -4.82 63.71 0.400 4.08 34.02 17.01 -14.39 36.64 0.400 4.08 34.02 17.01 -10.89 40.14 0.400 4.08 34.02 19.68 -11.96 41.74 0.324 4.28 28.28 -3.02 25.26 ↓ 12.63 右梁 0.333 -80.41 25.72 -9.78 -2.41 -66.88 0.200 -89.12 17.01 -6.8 -7.19 -86.1 0.200 -89.12 17.01 -6.8 -5.44 -84.35 0.200 -89.12 17.01 -6.8 -5.98 -84.89 0.225 -91.56 19.64 -7.7 -2.09 -81.71 左梁 0.264 80.41 -19.55 12.86 0.18 73.9 0.173 89.12 -13.59 8.51 4.25 88.29 0.173 89.12 -13.59 8.51 3.22 87.26 0.173 89.12 -13.59 8.51 3.53 87.57 0.191 91.56 -15.39 9.82 0.71 86.7 上柱 - 0 0.345 5.39 -27.1 -19.52 8.47 -38.15 0.345 5.39 -27.1 -13.55 6.41 -34.24 0.345 5.39 -27.1 -13.55 7.05 -33.6 0.382 5.8 -30.78 -13.55 1.42 -42.91 下柱 0.527 ↘ -39.03 -13.55 0.36 -52.22 0.345 ↘ -27.1 -13.55 8.47 -32.18 0.345 ↘ -27.1 -13.55 6.41 -34.24 0.345 ↘ -27.1 -15.39 7.05 -35.44 0.276 ↘ -22.24 1.03 -21.21 ↓ -10.61 右梁 0.209 -6.35 -15.48 0.14 -21.69 0.137 -5.19 -10.76 3.36 -12.59 0.137 -5.19 -10.76 2.55 -13.4 0.137 -5.19 -10.76 2.8 -13.15 0.151 -5.19 -12.17 0.56 -16.8 图3.15 恒荷载作用下横向框架弯矩二次分配(kN·m)

66.8863.7173.9021.6952.227.03(5.80)7.03(5.8)7.24(5.77)1.19(0.69)6.04(5.09)86.1036.6445.3988.2938.1512.5932.1814.35(14.57)25.48(25.37)11.12(10.79)26.69(26.62)9.25(8.98)5.56(5.62)11.90(12.03)5.2010.9884.3540.1440.1487.2634.2413.4034.2413.0626.1313.0627.1510.9884.8941.7439.0787.5733.6013.1535.4413.4926.2712.7827.2310.825.1411.2981.7125.2652.1786.7042.9116.8021.217.9624.5916.6226.2613.486.186.6012.6310.613.983.30

（a）恒载作用下 （b）活载（屋面雪载）作用下

图3.18 竖向荷载作用下框架弯矩图（kN·m）

（2）梁端剪力和柱轴力计算

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相叠加而得，计算过程还应考虑柱自重。

梁端剪力可按下式进行计算

V=Vq+Vm (3.21)

式中Vq为梁上荷载引起的剪力Vq?柱轴力可按下式进行计算

N=V+P (3.22)

式中V为梁端剪力，P为节点集中力及柱自重。

以第4、5层恒荷载作用为例，说明计算过程，计算剪力时梯形、三角形荷载按实际大小计算。

M?Mr1ql，Vm为梁端弯矩引起的剪力Vm?l。 2l

第5层

13.3?6.6?15.588?4.725?6.6)?59.10kN 荷载引起的剪力VAB??(2211VBC??(?3.0?11.691?3.150?3.3)?12.14kN

2266.88?73.9??0.98kN 弯矩引起的剪力VAB?6.6VBC?0

柱轴力

A柱 N顶?VA?P.97?194.09kN 1?58.12?135G柱?25?0.6?0.6?3.6?32.4kN

N底?N顶?G柱?194.09?32.4?226.49kN

B柱 N顶?VB(AB)?VB(BC)?P2?60.08?12.14?152.54?224.76kN

G柱?25?0.6?0.6?3.6?32.4kN

N底?N顶?G柱?224.76?32.4?257.16kN

第4层

13.3?6.6?11.520?10.365?6.6)?68.42kN 荷载引起的剪力VAB??(2211VBC??(?3.0?8.640?3.150?3.0)?10.08kN

2286.10?88.29??0.30kN 弯矩引起的剪力VAB?6.6VBC?0

柱轴力

A柱 N顶?VA?P.72?226.49?417.33kN 1?N底?68.12?122G柱?25?0.6?0.6?3.6?32.4kN

N底?N顶?G柱?417.33?32.4?449.73kN

B柱 N顶?VB(AB)?VB(BC)?P2?N底?68.72?10.08?155.27?257.16?491.23kN

G柱?25?0.6?0.6?3.6?32.4kN

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