1、第五部分：竖向荷载作用下框架结构的内力计算（横向框架内力计算）一、计算单元的选择确定：取轴线横向框架进行计算，如下图所示：计算单元宽度为 7.2m，由于房间内布置有次梁（bh=200mm400mm） ，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影所示。计算单元范围内的其余楼面荷载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。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，所以在框架节点上还作用有集中力矩。二、荷载计算：1、恒载作用下柱的内力计算：恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：（1） 、对于第 6 层，q1、q 1， 代表横梁自重，为均布荷载形式。q1=0.30.62
2、5=4.5 KN/mq1， =0.250.425=2.5KN/mq2、和 q2， 分别为屋面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2=5.353.6=19.26 KN/mq2， =5.351.8=9.63 KN/mP1、P 2分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、楼板重等重力荷载，计算如下：P1=（3.62.4/2）2+（2.4+7.2）1.8/2 5.35+4.57.2+0.20.4257.2=132.95 KNP2=（3.62.4/2）2+（2.4+7.2）1.8/2+（2.7+3.6）21.2/2 5.35+4.57.2+0.20.4257.2=173.3
3、9 KN集中力矩 M1=P1e1=132.95（0.65-0.3）/2=23.27 KNmM2=P2e2=173.39（0.65-0.3）/2=30.34 KNm（2） 、对于 2-5 层，包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载，其它荷载的计算方法同第 6 层。q1=4.5+0.243.05.5=8.46 KN/mq1， =0.250.425=2.5KN/mq2、和 q2， 分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2=3.953.6=14.22 KN/mq2， =3.951.8=7.11 KN/m外纵墙线密度 （7.23.0-1.82.12）0.245.5+21.82.10.4/7
4、.2=2.99 KN/mP1=（3.62.4+9.60.9）3.95+（4.5+2.99）7.2+0.20.4257.2=130.28 KNP2=（3.62.4+9.60.9+6.31.2）3.95+8.467.2+0.150.3257.2=167.13 KN集中力矩 M1=P1e1=130.28（0.65-0.3）/2=22.80 KNmM2=P2e2=167.13（0.65-0.3）/2=29.25 KNm（3） 、对于第 1 层，柱子为 700mm700mm，其余数据同 2-5 层，则q1=4.5+0.243.05.5=8.46 KN/mq1， =0.250.425=2.5KN/mq2、
5、和 q2， 分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2=3.953.6=14.22 KN/mq2， =3.951.8=7.11 KN/m外纵墙线密度 （7.23.0-1.82.12）0.245.5+21.82.1*0.4/7.2=2.99 KN/mP1=（3.62.4+9.60.9）3.95+（4.5+2.99）7.2+0.20.4257.2=130.28 KNP2=（3.62.4+9.60.9+6.31.2）3.95+8.467.2+0.20.4257.2=167.13 KN集中力矩 M1=P1e1=130.28（0.70-0.3）/2=26.06 KNmM2=P2e2=167
6、.13（0.70-0.3）/2=33.43 KNm2、活载作用下柱的内力计算：活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：（1） 、对于第 6 层，q2=2.03.6=7.2 KN/mq2， =2.01.8=3.6 KN/mP1=（3.62.4+9.60.9）2.0=34.56 KNP2=（3.62.4+9.60.9+6.31.2）2.0=49.68 KN集中力矩 M1=P1e1=34.56（0.65-0.3）/2=6.05 KNmM2=P2e2=49.68（0.65-0.3）/2=8.69 KNm同理，在屋面雪荷载的作用下：q2=0.23.6=0.72 KN/mq2， =0.21.8=0.
7、36 KN/mP1=（3.62.4+9.60.9）0.2=3.456 KNP2=（3.62.4+9.60.9+6.31.2）0.2=4.968 KN集中力矩 M1=P1e1=3.456（0.65-0.3）/2=0.605 KNmM2=P2e2=4.968（0.65-0.3）/2=0.869 KNm（2） 、对于第 2-5 层，q2=2.03.6=7.2 KN/mq2， =2.01.8=3.6 KN/mP1=（3.62.4+9.60.9）2.0=34.56 KNP2=（3.62.4+9.60.9+6.31.2）2.0=49.68 KN集中力矩 M1=P1e1=34.56*（0.65-0.3）/2
8、=6.05 KNmM2=P2e2=49.68*（0.65-0.3）/2=8.69 KNm（3） 、对于第 1 层，q2=2.03.6=7.2 KN/mq2， =2.01.8=3.6 KN/mP1=（3.62.4+9.60.9）2.0=34.56 KNP2=（3.62.4+9.60.9+6.31.2）2.0=49.68 KN集中力矩 M1=P1e1=34.56（0.70-0.3）/2=6.91 KNmM2=P2e2=49.68（0.70-0.3）/2=9.94 KNm将计算结果汇总如下两表：横向框架恒载汇总表层次q1（KN/m）q1，（KN/m）q2（KN/m）q2，（KN/m）P1（KN）P2
9、（KN）M1（KNm）M2（KNm）6 4.5 2.5 19.26 9.63 132.95 173.39 23.27 30.342-5 8.46 2.5 14.22 7.11 130.28 167.13 22.80 29.251 8.46 2.5 14.22 7.11 130.28 167.13 26.06 33.43横向框架活载汇总表层次q2（KN/m）q2，（KN/m）P1（KN）P2（KN）M1（KNm）M2（KNm）67.2（0.72）3.6（0.36）34.56（3.456）49.68（4.968）6.05（0.605）8.69（0.869）2-5 7.2 3.6 34.56 49.
10、68 6.05 8.691 7.2 3.6 34.56 49.68 6.91 9.94注：表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况。3、恒荷载作用下梁的内力计算：恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：等效于均布荷载与梯形、三角形荷载的叠加。=a/l=2.4/7.2=1/3（1） 、对于第 6 层，-MAB=q1l21/12+q2l21（1-2 2+ 3）=4.57.22/12+19.267.221-2（1/3） 2+（1/3） 3/12=87.24 （KN*m）-MBC=q1， l22/12+5q2， l22/96=2.52.42/12+59.63*2.42/96=4.09 （KNm）（
11、2） 、对于第 1-5 层，-MAB=q1l21/12+q2l21（1-2 2+ 3）=8.467.22/12+14.227.221-2（1/3） 2+（1/3） 3/12=86.60 （KNm）-MBC=q1， l22/12+5q2， l22/96=2.52.42/12+57.112.42/96=3.33 （KNm）4、活荷载作用下梁的内力计算：活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：对于第 1-6 层，-MAB=q2l21（1-2 2+ 3）=7.27.221-2（1/3） 2+（1/3） 3/12=25.34 （KNm）-MBC= 5q2， l22/96=53.62.42/96=1.08 （KNm）三、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，弯矩计算如下图所示：
