4-竖向荷载作用下框架内力计算

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4 竖向荷载作用下框架内力计算

4.1横向框架计算单元

竖向荷载作用下,一般选取平面结构单元,按平面计算简图进行内力分析,根据结构布置和楼面荷载分布情况,本设计取6轴线横向框架进行计算,本设计中所有板均为双向板,为了简化计算,对板下部斜向塑性绞线与板边的夹角可近似取45°角,由于框架柱的间距不相等,通过主梁和次梁对板的划分不同,计算单元宽度应按照各个板的实际传荷情况而确定,如图4-1。图中横向阴影所示荷载传给横梁,纵向阴影所示荷载传给纵梁。

图4-1 标准层横向框架计算单元

4.2恒荷载计算

由于本设计次梁较多,在计算框架梁上荷载时应该先计算次梁自重和次梁传递的荷

载,再将次梁自重和次梁传递的荷载,次梁传给主梁的荷载可近似地看成一个集中力,因此在框架节点处还应作用有集中力矩。

4.2.1 标准层次梁恒荷载计算

1、5或7轴线次梁上线荷载

1)AB 跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。

图4-1 AB 跨的次梁上的荷载分布

次梁自重:m kN m m m kN q /13.350.025.0/253

=⨯⨯=次;

根据《实用建筑结构静力计算手册》(第二版),对于双向板楼面荷载传递按45°塑性绞线方向分为三角形荷载和梯形荷载,三角形荷载和梯形荷载均折算成等效均布面荷载。

三角形荷载:q 8

5,梯形荷载:()

q αα⋅+-3

221,其中,0l a α=。

对于BC 跨中有三角形荷载和梯形荷载同时在同一跨中出现,按理应该按照结构力学的方法进行求解,但为了简化计算,本设计中的三角形荷载和梯形荷载按上述方法计算,且按上述方法计算的荷载也能满足工程精度要求。

44.04800/21001==mm mm α;

(

)

()

22323

1211

/18.3/54.444.044.02121m kN m kN q ααq =⨯+⨯-=⋅+-='; m kN m m kN l q q /68.61.2/18.3201

1=⨯=⋅'=; m kN m kN m kN q q q AB /49.162/68.6/13.31=⨯+=+=次;

2)BC 跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。

图4-2 BC 跨的次梁上的荷载分布

31.02400/7502==mm mm α;

()()2232322

/79.3/54.431.031.02121m kN m kN q ααq =⨯+⨯-=⋅+-='; m kN m m kN l q q /84.275.0/79.3202

2=⨯=⋅'=; 25.03000/7503==mm mm α;

()()2232323

/04.4/54.425.025.02121m kN m kN q ααq =⨯+⨯-=⋅+-='; m kN m m kN l q q /03.375.0/04.4203

3=⨯=⋅'=;

()m kN m kN m kN m kN q q q q BC /87.142/03.3/84.2/13.332=⨯++=++=次;

3)CD 跨的次梁上的荷载分布如图4-3所示。

图4-2 CD 跨的次梁上的荷载分布

36.05400/19504==mm mm α;

()()

2232324

/57.3/54.436.036.02121m kN m kN q ααq =⨯+⨯-=⋅+-='; m kN m m kN l q q /28.42.1/57.3205

4=⨯=⋅'=; m kN m kN m kN q q q CD /69.112/28.4/13.34=⨯+=+=次。

2、卫生间小次梁上线荷载

小次梁(横梁)自重:m kN m m m kN q /00.24.02.0/253

=⨯⨯=小次

31.02400/7501==mm mm 小次左α;

()()

2232321/79.3/54.431.031.02121m kN m kN q ααq =⨯+⨯-=⋅+-=='小次左

; m kN m m kN l q q /68.5275.0/79.32011=⨯⨯=⋅'=小次左

小次左; 25.03000/7502==mm mm 小次左α;

()()

2232322/04.4/54.425.025.02121m kN m kN q ααq =⨯+⨯-=⋅+-='小次左

; m kN m m kN l q q /06.6275.0/04.42022=⨯⨯=⋅'=小次左

小次左; m kN m kN q q /68.102/54.88

5

8521=⨯⨯=⨯=小次右;

50.02400/12002==mm mm 小次右α;

()()

2232322/34.5/54.850.050.02121m kN m kN q ααq =⨯+⨯-=⋅+-='小次右

; m kN m m kN l q q /82.1222.1/34.52022=⨯⨯=⋅'=小次右

小次右 m

kN m kN m kN m kN m kN m kN q q q q q q BC /24.37/82.12/68.10/06.6/68.5/00.22

121=++++=++++=小次右小次右小次左小次左小次次。 对于卫生间小次梁(纵梁)应折算成集中荷载,作用在小次梁(纵梁)与框架梁相交部位。

m kN m kN q q /68.102/54.88

5

852=⨯⨯=⨯=小次横

3、次梁传给主梁的荷载转化成集中力

kN m m kN l q P AB A 32.649.3/49.166=⨯=⋅=-;