七、框架计算(
○
7
轴框架)
1、板荷载计算
(1)恒载:
屋面 (100 厚混凝土板加面层) g
k
=5.5 KN/mm
2
中间层 g
k
=4.0 KN/mm
2
(2)活载:
均布荷载 :
屋面(上人): 2.0 KN/mm
2
中间层:3.5 KN/mm
2
2、梁线荷载计算
梁柱编号图
(1)屋面
1)29 号梁(25,26,27 号梁同 29 号梁相同)
恒载:
板传来 0.25×5.5×8.7=11.96 KN/m
梁侧粉刷 0.02×(0.9-0.1)×2×17=0.54 KN/m
梁自重 0.3×0.9×25=6.75 KN/m
g
k
=19.25 KN/m
恒载传给柱 26(27,21)的集中力:
P=0.5×19.25×9.3+8.7×(6.75+0.54)=152.9KN
活载:
板传给梁 0.25×2.0×8.7=4.35 KN
活载传给柱 26(27,21)的集中力:
P=0.5×4.35×9.3=20.23 KN
2)28 号梁
恒载:
板传来 0.25×4×8.7=8.7 KN/m
梁侧粉刷 0.02×0.8×2×17=0.54 KN/m
梁自重 0.3×0.9×25=6.75 KN/m
g
k
=16.0 KN/m
恒载传给柱 25 的集中力:
P=0.5×9.3×23.84×+8.7×(6.75+0.54)=129.92KN
活载:
板传给梁 0.25×3.5×8.7=7.6 KN
活载传给柱 25 的集中力:
P=0.5×7.6×9.3=35.4 KN。
因为 25,26,27 号梁的受力情况和 29 号梁是相同的,所以有:
恒载传给柱 24 的集中力:
P=0.5×19.25×9.3×+8.7×(6.75+0.54)+0.5×16×9.3=227.3KN
活载:
板传给梁 0.25×3.5×8.7=7.6 KN
活载传给柱 24 的集中力:
P=0.5×7.6×9.3=35.4 KN
恒载传给柱 22 和 23 的集中力:
P=19.25×9.3×+8.7×(6.75+0.54)=242.4KN
活载:
板传给梁 0.25×2.0×8.7=4.35 KN
活载传给柱 22 和 23 的集中力:
P=4.35×9.3=40.46 KN
3)23 号梁(20,21,22,14,8,2,5,11,17 号梁同 23 号梁的受力相同)
恒载:
梁侧粉刷 0.02×0.8×2×17=0.54 KN/m
梁自重 0.3×0.9×25=6.75KN/m
板传来恒载 0.25×4×8.7 =8.7 KN/m
g
k
=16 KN/m
4)19 号梁(悬挑梁)(13,7,1,6,12,18,24 号梁与 19 号梁相同相同)
恒载:
梁侧粉刷 0.02×0.8×2×17=0.54 KN/m
梁自重 0.3×0.9×25=6.75KN/m
板传来恒载 0.25×4×8.7 =8.7 KN/m
g
k
=16 KN/m
其中 24,18,12,6 号悬挑梁在梁端有集中力:20×8.7=174KN
所以有:
恒载传给柱 20,15,10,5,16,11,6,1 的集中力:
P=0.5×9.3×16+8.7×(6.75+0.54)+174+0.9×16=327.2 KN
活载:
板传给梁 0.25×3.5×8.7=7.6 KN/m
悬挑板传给梁 24,18,12,6 的荷载:0.5×3.5×8.7=14.6KN/m
活载传给柱 20,15,10,5 的集中力:
P=0.5×7.6×9.3+14.6×0.9=48.48 KN
因为梁 20,21,22 的受力和 23 号梁相同,
所以有前面的计算结果有:
恒载传给柱 17,18,19 的集中力:
P=2×0.5×16×9.3+8.7×(6.75+0.54)=212.48KN
活载:
板传给梁 0.25×3.5×8.7=7.6 KN/m
活载传给柱 17,18,19 的集中力:
P=2×0.5×7.6×9.3=70.68 KN
又因为悬臂梁 1,7,13,19 的荷载前面已经求出,所以有:
恒载传给柱 16 的集中力:
P=0.5×16×9.3+8.7×(6.75+0.54)+8.7×20=327.2KN
活载:
板传给梁 0.25×3.5×8.7=7.6 KN/m
悬挑板传给梁 19 的荷载:0.5×3.5×8.7=14.6KN/m
活载传给柱 16 的集中力:
P=0.5×7.6×9.3+14.6×0.72=45.85 KN
6)15 号梁(16,9,10,3,4 号梁同 15 号梁受力相同)
恒载:
板传来 0.25×4×8.7=8.7 KN/m
梁上墙体重 0.2×(4.2-0.9)×11.8=7.8 KN/m
梁侧粉刷 0.02×0.8×2×17=0.54 KN/m
梁自重 0.3×0.9×25=6.75 KN/m
g
k
=23.8 KN/m
恒载传给柱 12,7,2(14,9,4 亦相同)的集中力:
P=0.5×9.3×23.8+0.5×16×9.3+8.7×(6.75+0.54)=248.5 KN
活载:
板传给梁 0.25×3.5×8.72=7.6KN/m
活载传给柱 12,7,2(14,9,4 亦相同)的集中力:
P=2×0.5×9.3×7.6=70.68 KN
由前面的计算结果可知:
恒载传给柱 13,8,3 的集中力
P=2×0.5×9.3×23.8+0.5×16×9.3+8.7×(6.75+0.54)=284.76 KN
活载:
板传给梁 0.25×3.5×8.7=7.6 KN/m
活载传给柱 17,18,19 的集中力:
P=2×0.5×7.6×9.3=70.68 KN
3、风荷载
风载按标准值计算公式:ω
k
=β
z
·μ
s
·μ
z
·ω
0
式中 β
z
—— 高度离地面为 Z 处的风振系数,对于高度不大于 30 m 且高宽
比小于 1.5 的房屋结构取β
z
=1.0;对于高度大于 30 m 且高宽比大于 1.5 的房
屋结构取
Z
Z
Z
�
���
�
��1
μ
s
—— 荷载体型系数,建筑物为十字型平面,由建筑物的体型可查得其迎风
荷载体型系数μ
s1
=+0.8,其背风荷载体型系数μ
s2
=-0.5;
μz——风压高度变化系数,由地面粗糙度和离地面的高度来决定,此工程的
地面粗糙度为 B 类;查规范可知本工程取 1.25
ω
0
——基本风压。
基本风压:ω
0
=0.46kN/㎡;
风振系数β
z
:因房屋总高小于 30m,且高宽比
5.148.1
4.14
3.21
���
B
H
,因此
风振系数取
1�
Z
�
计算。
风荷载体型系数:对矩形平面的建筑μ
s
=1.3;
本工程 B=8.7m
所以有:
q=Yq×μs×μz×ωo×B=1.4×1.3×1.25×0.46×8.7=9.1 KN/m
水平集中力“
作用于顶层:F6=9.1×3.6/2=16.38 KN
作用于五层:F5=9.1×(4.2+3.6)/2=35.49 KN
作用于四层:F4=9.1×4.2=38.22 KN
作用于三层:F3=9.1×4.2=38.22 KN
作用于二层:F2=9.1×4.2=38.22 KN
作用于一层:F1=9.1×(5.4+4.2)/2=43.68 KN
4、各荷载作用下内力计算
(1)荷载值
1)恒载
a.作用于柱子 26,27,21 上的恒载:
F=152.9KN
M=-152.9×0.2=-30.6 KN.m
b.作用于柱子 16 上的恒载:
F=129.92KN
M=129.92×0.2=25.98 KN.m
c.作用于柱子 20,15,10,5,16,11,6,1 上的恒载:
F=327.2KN
M=327.2×0.2=65.44 KN.m
d.作用于柱子 22,23 上的恒载:
F=242.4KN
M=0 KN.m
e.作用于柱子 24 上的恒载:
F=227.3KN
M=0 KN.m
f.作用于柱 17,18,19 上的恒载:
F=212.48KN
M=0 KN.m
g.作用于柱 12,14,7,9,2,4 上的恒载:
F=248.5 KN
M=0 KN.m
h.作用于柱 13,8,3 上的恒载:
F=284.76 KN
M=0 KN.m
i.作用于梁 25,26,27,29 上的恒载:
g=19.25KN/m
j. 作用于梁 2,5,8,11,14,17,20,21,22,23,28 上的恒载:
g=16KN/m
k. 作用于梁 15,16,9,10,3,4 上的恒载:
g=23.8KN/m
2)活载
a.作用于柱子 26,27,21 上的活载:
F=20.23 KN
M=-20.23×0.2=-4.46 KN.m
b.作用于柱子 25 上的活载:
F=35.4 KN
M=35.4×0.2=7.08 KN.m
c.作用于柱子 20,15,10,5,16,11,6,1 上的活载:
F=48.48 KN
M=48.48×0.2=9.7 KN.m
d.作用于柱子 22,23 上的活载:
F=40.46 KN
M=0 KN.m
e.作用于柱子 24 上的活载:
F=35.34 KN
M=0 KN.m
f.作用于柱子 17,18,19,12,13,14,7,8,9 上的活载:
F=7068 KN