竖向荷载作用下横向框架内力分析.docVIP

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： 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=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=38.92KN C柱集中力=（2.187+4.1×2.55）×3.9=49.30KN F1处集中力=（1+4.1×2.7）×3.9=47.10KN F2处集中力=（1+4.1×2.4）×3.9=42.28KN F3处集中力=（1+4.1×2.85）×3.9=49.47KN 附加节点弯矩：38.92×0.18=7 ③1~4层： A、 D柱集中力=（3.8×3.15+2.187+3.9×1.35）×3.9+3.6×5.625=96.0KN C柱集中力=（3.8×3.15+2.187+3.9×2.55）×3.9+3.6×6.75=118.30KN F1处集中力=（1+3.9×2.7）×3.9=44.97KN F2处集中力=（3.8×3.15+1+3.9×2.4）×3.9=87.09KN F3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=16.81 4层边柱附加弯矩：96/2×0.42+96/2×0.18=28.8 2-3层边柱附加弯矩：96/2×1.0+96/2×0.18=56.64 1层边柱附加弯矩：96×0.18=17.28 5.1.2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=5.27KN F2=0.5×3.9×2.4=4.68KN P2=0.5×3.9×2.55=4.97KN F3=0.5×3.9×2.85=5.56KN P3=0.5×3.9×1.35=2.63KN 露面： P1=2×3.9×1.35=10.53KN ; F1=2×3.9×2.7=21.06KN F2=2×3.9×1.35+2.5×3.9×1.05=20.77KN P2=2.5×3.9×1.05+2×3.9×1.5=21.94KN F3=2×3.9×2.85=22.23KN P3=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=23.4KN F3=2.5×1.95×2.85+2×1.95×2.85=25.01KN P3=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： =—4.125×7.5?12= -19.34布 =?.125?.7?12= -11.1734布 =4.125?.5?12=19.34.1 =4.125?.7?12=11.17.1 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