框架竖向荷载计算.doc

1、六、轴框架竖向荷载的内力计算分层法(一) 框架计算简图 （见上页） 11 初定梁、柱截面主梁截面：由 h=（1/81/12）L (L=4.2 /4.6) b=(1/21/3)h取主梁截面：bxh=250x500 悬臂梁截面：bxh=250x500/450柱截面：估算轴力 N，N=受荷面积 S x20KN/M2x 层数 标准层柱的受荷面积：(m 2)Sz1=4/2x4.2/2+2.6/2x1.5=6.15Sz2=4/2x4.2/2+(4/2+2.6/2)x4.6/2=11.79Sz3=(4/2+2.6/2)x4.6/2+(4/2+2.6/2)x1.5=12.54第九层柱的受荷面积：(m 2) S

2、z1= Sz2=1/4x2.6x4.2=2.73各楼层各柱所受轴力表（）楼层 柱 轴力=Sx20x 层数E 6.15x20x9=1107D 11.79x20x9=2122.21B 12.54x20x9=2257.2E 6.15x20x8=984D 11.79x20x8=1886.42B 12.54x20x8=2006.4E 6.15x20x7=861D 11.79x20x7=1650.63B 12.54x20x7=1755.6E 6.15x20x6=738D 11.79x20x6=1414.84B 12.54x20x6=1504.8E 6.15x20x5=615D 11.79x20x5=117

3、95B 12.54x20x5=1254E 6.15x20x4=492D 11.79x20x4=943.26B 12.54x20x4=1003.2E 6.15x20x3=369D 11.79x20x3=707.47B 12.54x20x3=752.4E 6.15x20x2=246D 11.79x20x2=471.68B 12.54x20x2=501.6E 6.15x20x1=1239 D 11.79x20x1=235.8根据:轴力表以及轴压比 N/Acfc0.8 (fc=11.9N/mm2)底层柱 Ac400x500顶层柱 Ac350x450以及每隔两层变截面的原则估算各层柱的截面尺寸如下表 （

4、bxh, mm）楼层数 E 柱截面 D 柱截面 B 柱截面12 400x500 450x500 500x55034 350x450 400x450 450x50056 350x450 350x450 400x45078 350x400 350x400 350x4009 300x350 300x35012 惯性矩 (矩形 :1/12bh 3 mm4)梁 截面形式 惯性矩 截面尺寸 惯性矩值ED 梁 型 . 250x500 3.9x109DB 梁 T 型 250x500 5.2x109悬臂梁 T 型 250x500 5.2x109楼层数 柱 截面形式 截面尺寸 惯性矩 矩形 400x500 4.1

5、7x109 矩形 450x500 4.69x109 矩形 500x550 6.93x109 矩形 350x450 2.66x109 矩形 400x450 3.04x109 矩形 450x500 4.69x109 矩形 350x450 2.66 x109 矩形 350x450 2.66x109 矩形 400x450 3.04x109 矩形 350x400 1.87x109 矩形 350x400 1.87x109 矩形 350x400 1.87x109 矩形 300x350 1.07x109 矩形 300x350 1.07x109、荷载计算 （标准值）2.1 楼板的荷载计算 （标准值）1、顶层楼板

6、的荷载计算（标准值）(单位：KN/M 2 ）板块： WB1、WB 2、WB 3、WB 4、WB 5 第九层 WB6隔热层： 25x0.02x1=0.5面层： 0.5 0.5防水层： 0.4 0.4结构板重： 25x0.1=2.5 2.5天花抹灰： 17x0.015=0.26 0.26总恒荷载 g： 0.5+0.5+0.4+2.5+0.255=4.16 0.5+0.4+2.5+0.255=3.66活荷载 q： 2.5 0.5总荷载 P：（标准值）4.155+2.5=6.66 3.655+0.5=4.162、标准层楼板的荷载计算（标准值）(单位：KN/M 2 ）板块： B2、B 3、 B7 B8、

7、B 9、B 12 B6面层： 0.5 0.5 0.5结构板重： 25x0.1=2.5 2.5 2.5底层抹灰： 17x0.015=0.26 0.26 0.26总恒荷载 g： 0.5+2.5+0.255=3.26 3.26 3.26活荷载 q： 2.5 1.5 2.0总荷载 P：（标准值）3.225+2.5=5.73 3.255+1.5=4.76 3.255+2=5.262.2 顶层框架梁 KL5 荷载计算2.21 第九层框架梁 KL5 荷载计算1、 KL52 荷载计算：（1）均布荷载： ( KN/M )梁自重：25x0.4x0.2+0.02x0.4x17x2=2.27 WB6 传荷载：0.5x

8、4.16x2.6=5.4总荷载： P=2.27+5.4=7.67 （2）剪力 ：( KN )KL95 荷载计算：( KN/M )梁自重：25x0.4x0.2+0.02x0.4x17x2=2.27KL95 传来剪力： F1=0.5x2.27=1.14 KN 同理，KL85 传来剪力 ：F2=1.14 KN 2.22 第八层框架梁 KL5 荷载计算、框架梁 KL52 的荷载计算 （1）均布荷载：( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47 墙重：19x0.12x2.2+17x0.02x2.2x2=5.70WB1 传荷载： =a/l0=2/4.2=0.476P

9、12=(12x0.4762+0.4763)x6.66x4/2=8.65总荷载：P=3.47+5.70+8.65=17.82 （2）剪力：( KN )KL94 的荷载计算： ( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47女儿墙重：19x.x0.12+0.5x1.2+17x0.02x1.2=3.75WB1 传荷载：5/8x6.66x0.5x4=8.33总荷载：P=3.47+3.75+8.33=15.55KL95 的荷载计算： ( KN/M)梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47墙重：19x2.2x0.18+17x0.02x2.2x

10、2=9.02总荷载：P=3.47+9.02=12.49KL84 的荷载计算： ( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47WB1 传荷载：5/8x6.66x0.5x4=8.33WB2 传荷载：5/8x6.66x0.5x4=8.33总荷载：P=3.47+8.33x2=20.13KL85 的荷载计算： ( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+17x0.02x0.5x2=3.47 WB3 传荷载：5/8x6.66x0.5x2.6=5.41梯板传来荷载：0.5x9.57x3=14.36总荷载：P=3.47+5.41+14.36=23.24KL94 传来剪

11、力：F1=0.5x15.55x4=31.10 KNKL95 传来剪力： F2=0.5x12.49x2.6=16.24KNKL84 传来剪力：F3=0.5x20.13x4=40.26 KNKL85 传来剪力： F4=0.5x23.24x2.6=30.21KNKL52 左端剪力 F=F1+F2=31.10+15.7=47.34 KN KL52 右端剪力 F=F3+F4=40.26+30.21=70.47 KN 、框架梁 KL51 的荷载计算 （KN/M ）（1）均布荷载：( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47 WB2 传恒载： =a/l0=2/4.6=

12、0.435P2=(12x0.4352+0. 0.4353)x6.66x/2=9.38WB3 传恒载： =a/l0=1.3/4.6=0.283P3=(12x0. 2832+0. 0. 2833)x6.66x2.6/2=7.47总荷载：P=3.47+9.38+7.47=20.32 （2）剪力：( KN )KL74 的荷载计算： ( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47WB2 传荷载：5/8x6.66x0.5x4=8.33WB4 传荷载：0.5x6.66x4=13.32总荷载：P=3.47+8.33+13.32=25.12KL75 的荷载计算： ( KN/

13、M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47WB3 传荷载：5/8x6.66x0.5x2.6=5.41WB5 传恒载： =a/l0=0.75/2.6=0.288P5=(12x0. 2882+0. 0. 2883)x6.66x1.5/2=4.29总荷载：P=3.47+5.41+4.29=13.17KL74 传来剪力：F1=0.5x25.12x4=50.24 KNKL75 传来剪力： F2=0.5x13.17x2.6=17.12 KNKL51 右端剪力 ：F=F1+F2=50.24+17.12=67.36 、框架梁 KL5P 的荷载计算 （kN/M）（1）均布荷载：(

14、 KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47 WB5 传恒载：5/8x6.66x1.5/2=3.12总荷载：P=3.47+3.12=6.59 （2）剪力：( KN )的荷载计算：(KN/M)梁自重：25x0.2x0.4+17x0.02x0.4x2=2.27女儿墙重：.x0.12x19x0.5x1.2+17x0.02x1.2=3.75W 4 传荷载：.x6.66x1.5=5.00总荷载：2.27+3.75+5=11.025 的荷载计算：(KN/M )梁自重：25x0.2x0.4+17x0.02x0.4x2=2.27女儿墙重：.x0.12x19x0.5x1.2

15、+17x0.02x1.2=3.75W 5 传恒载： =a/l0=0.75/2.6=0.288P5=(12x0. 2882+ 0. 2883)x6.66x1.5/2=4.29总荷载：2.27+3.75+4.29=10.31L14 传来剪力：F1=0.5x11.02x4=22.04 KNL15 传来剪力：F2=0.5x10.31x2.6=13.40KNKL5P 右端剪力 ：F=F1+F2=22.04+13.40=35.44 KN 2.3 标准层框架梁 KL5 荷载计算 1、KL5 2 的荷载计算 （kN/M）(1)、均布荷载：梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47墙重

16、：19x0.18x2.8+17x0.02x2.8x2=10.48板 B12 传荷载： =a/l0=0.476P12=(12x0.4762+0.4763)x4.76x4/2=6.18总荷载：P=3.47+10.48+6.18=20.13 （2）剪力：( KN )TL 荷载计算： (KN/M)TL 自重：25x0.2x0.4+17x0.02x0.4x2=2.27平台板传来恒载：0.5x4.76x2.6=6.19梯板传来荷载：0.5x9.57x3=14.36总荷载：P=2.27+6.19+14.36=22.82KL94 的荷载计算： ( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x

17、17x2=3.47墙重：19x0.18x2.8+17x0.02x2.8x2=10.48B12 传荷载：5/8x4.76x0.5x4=5.95总荷载：P=3.47+10.48+5.95=19.90KL95 的荷载计算： ( KN/M)梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47墙重：19x2.8x0.18+17x0.02x2.8x2=10.48总荷载：P=3.47+10.48=13.95KL84 的荷载计算： ( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47B12 传荷载：5/8x4.76x0.5x4=5.95B8 传荷载：0.5x4.

18、76x4=9.52总荷载：P=3.47+5.95+9.52=18.94KL85 的荷载计算： ( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+17x0.02x0.5x2=3.47 9 传恒载： =a/l0=0.75/2.6=0.288P9=(12x0. 2882+ 0. 2883)x4.76x1.5/2=3.07梯板传来荷载：0.5x9.57x3=14.36总荷载：P=3.47+3.07+14.36=20.90梯梁 TL 传来剪力：F=0.5x22.82x2.6=29.67KNKL94 传来剪力：F1=0.5x19.90x4=39.80 KNKL95 传来剪力： F2=0.5x13.95x2.

19、6=18.14KNKL84 传来剪力：F3=0.5x18.94x4=37.88 KNKL85 传来剪力： F4=0.5x20.90x2.6=27.17KNKL52 左端剪力 F=F1+F2=39.80+18.14=57.94KN KL52 右端剪力 F=F3+F4=37.88+27.17=65.05KN2、KL5 1 的荷载计算 (1) 均布荷载：（KN/M ）KL51 左端 ： 梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47 墙重：0.18x(1.5x2.81.1x2.1)x19/4+0.45x2.1=2.56板 B9 传恒载： 5/8x4.76x0.5x1.5=2.2

20、3总荷载：P=3.47+2.56+2.56+2.23=8.26KL51 右端 梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47 墙重：0.12x(3.1x2.81.1x2.1)x19/4+0.2x2.1+0.02x(3.1x2.81.1x2.1)x17x2/4=5.12B6 传荷载：5/8x5.26x0.5x3.1=5.10B7 传恒载： =a/l0=1.3/3.1=0.419P7=(12x0.4192+0.4193)x5.73x2.6/2=5.37总荷载：P=3.47+5.12+5.10+5.37=19.06(2 ) 剪力：L31 的荷载计算：( KN/M )梁自重：25

21、x0.2x0.4+17x0.02x0.4x2=2.27墙重：0.12x(4x2.80.9x2.0)x19/4+0.02x(4x2.80.9x2.0)x17x2/4=6.96B8 传荷载：0.5x4.76x4=9.52B6 传荷载： =a/l0=1.55/4=0.3875P7=(12x.38752+0.38753)x5.26x3.1/2=6.18总荷载：P=2.27+6.96+9.52+6.18=24.93L32 的荷载计算：( KN/M)梁自重：25x0.2x0.4+17x0.02x0.4x2=2.27墙重：0.18x(2.6x2.81.5x1.9)x19/4+0.4x1.9+0.02x(2.

22、6x2.81.5x1.9)17x2/4=5.30B7 传荷载：5/8x5.73x0.5x2.6=4.66 9 传恒载：=a/l 0=0.75/2.6=0.288P9=(12x0. 2882+ 0. 2883)x4.76x1.5/2=3.07总荷载：P=2.27+5.30+4.66+3.07=15.30KL74 的荷载计算： ( KN/M )自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47墙重：0.18x(4x2.81.8x1.9)x19/4+0.4x1.9+0.02x(4x2.81.8x1.9)17x2/4=7.97B6 传荷载： =a/l0=1.55/4=0.3875P6=

23、(12x.38752+0.38753)x5.26x3.1/2=6.18B2 传荷载：0.5x5.73x4=11.46总荷载：P=3.47+7.97+6.18+11.46=29.08KL75 的荷载计算： ( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47B7 传荷载：5/8x5.73x0.5x2.6=4.66B3 传载： =a/l0=0.75/2.6=0.288P5=(12x0. 2882+0. 0. 2883)x5.73x1.5/2=3.69总荷载：P=3.47+4.66+3.69=11.82L3传来剪力：F1=0.5x24.93x4=49.86 KNL3传

24、来剪力：F2=0.5x15.30x2.6=19.89KNKL51 跨中剪力 ：F=F1+F2=49.86+19.89=69.75KL74 传来剪力：F3=0.5x29.08x4=58.16 KNKL75 传来剪力：F4=0.5x11.82x2.6=15.37 KNKL51 右端剪力 ：F=F3+F4=58.16+15.37=73.53、框架梁 KL5P 的荷载计算 （kN/M）（1）均布荷载：( KN/M )梁自重：25x0.5x0.25+0.02x0.5x17x2=3.47 B3 传恒载：5/8x5.73x1.5/2=2.69总荷载：P=3.47+2.69=6.16（2）剪力：( KN )的

25、荷载计算：(KN/M)梁自重：25x0.2x0.4+17x0.02x0.4x2=2.27女儿墙重：.x0.12x19x0.5x1.2+17x0.02x1.2=3.75 2 传荷载：.x5.73x1.5=4.30总荷载：2.27+3.75+4.30=10.325 的荷载计算：(KN/M )梁自重：25x0.2x0.4+17x0.02x0.4x2=2.27女儿墙重：.x0.12x19x0.5x1.2+17x0.02x1.2=3.75 3 传恒载： =a/l0=0.75/2.6=0.288P3=(12x0. 2882+ 0. 2883)x5.73x1.5/2=3.69总荷载：2.27+3.75+3.

26、69=9.31L14 传来剪力：F1=0.5x 0.32x4=20.64 KNL15 传来剪力：F2=0.5x9.31x2.6=12.10KNKL5P 右端剪力 ：F=F1+F2=20.64+12.10=32.74 KN（轴框架竖向荷载内力见图见 CAD 图）三竖向荷载的内力计算3.1 主梁，柱的的线刚度 轴框架梁、柱线刚度计算表构件 构件位置截面Bxh/m2跨（高）度 l(h)/m截面惯性矩I0杆件线刚度ib=EcI/l ic=EcI0/h线刚度相对值ED 梁 0.25x0.5 4.2 3.9x103 9.29x104 Ec2.17梁DB 梁 0.25x0.5 4.6 5.2x109 1.1

27、3x103 Ec2.64E 柱 300x350 2.5 1.07x109 4.28x104 Ec1梯屋柱D 柱 300x350 2.5 1.07x109 4.28x104 Ec1E 柱 350x400 3.3 1.87x109 5.67x104 Ec1.32D 柱 350x400 3.3 1.87x109 5.67x104 Ec1.32顶层柱B 柱 350x400 3.3 1.87x109 5.67x104 Ec1.32E 柱 350x450 3.3 2.66x109 8.06x104 Ec1.88D 柱 400x450 3.3 3.04x109 9.21x104 Ec2.15标准层柱B 柱 450x500 3.3 4.69x109 1.42x103 Ec3.32E 柱 400x500 4.3 4.17x109 9.70x104 Ec2.27D 柱 450x500 4.3 4.69x109 1.09x103 Ec2.55底层柱B 柱 500x550 4.3 6.93x109 1.61x103 Ec3.76