竖向荷载内力计算-迭代法
框架在竖向荷载作用下内力计算
Mik MiFk 2Mi'k Mk' i
…3.6.4
或
Mik MiFk Mi'k (Mi'k Mk' i ) …3.6.5
➢ 根据算得的各杆端弯矩值,作最后的弯矩图并求得 相应的剪力图和轴力图。
例题:
0.463
A2
结点B2与结点A2分配系数相同
(2)计算固端弯矩:
mA2B2
1 12
q2l 2
1 12
10
82
53.333kN
gm
mB2 A2
1 12
q2l 2
1 12
10 82
53.333kN gm
(3)循环过程B2
A2
4、还原-叠加、结点不平衡弯矩再分配一次
6、计算框架梁其他截面的弯矩 计算框架梁截面的剪力 计算框架柱的轴力
结点A1:
S A1A2 4(0.9ic2 ) S A1A0 4ic1
S A1B1 4ib
S 4(ic1 0.9ic2 ib ) 4 2.478
A1
A1A2
S A1A2 S
4 0.9 1 0.363 4 2.478
A1
A1A0
S A1A0 S
4 0.801 4 2.478
1 0.0133E 12
ic 2
EIc H2
1 1 0.0666E 4 12
1 0.0166E 12
ib
EIb L
1 1 0.1029E 8Βιβλιοθήκη 121 0.0129E 12
相对线刚度: 设:ic2 1
则 ic1 0.801
ib 0.777
2、把框架以按层拆为两个开口框架
H2=4000
框架结构在竖向荷载作用下的内力计算
框架结构在竖向荷载作用下的内力计算
框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法.
在进行竖向荷载作用下的内力分析时,可假定:(1)作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计,而仅在本楼层的框架梁以及与本层框架梁相连的框架柱产生弯矩和剪力.(2)在竖向荷载作用下,不考虑框架的侧移.
计算过程可如下:
(1)分层:分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承,
(2)计算各个独立刚架单元:用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元.而分层计算所得的各层梁的内力,即为原框架结构中相应层次的梁的内力.
(3)叠加:在求得各独立刚架中的结构内力以后,则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠加,作为原框架结构中柱的内力.
叠加后为原框架的近似弯距图,由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图,在框架节点处常常不平衡.这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差.若欲提高精度,可对节点,特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配,予以修正.。
框架结构在竖向载荷作用下的内力计算
框架结构在竖向载荷作用下的内力计算框架是最重要的结构形式之一,它由多个直线杆件组成,可以有效地分散竖向载荷。
传统的内力计算方法通常假设框架结构具有无限的抗扭强度和刚度。
然而,由于框架结构的实际性质,这种方法可能会导致对框架结构的过度强调,从而导致真实情况和计算结果的出现较大偏差。
在结构安全设计的过程中,必须综合考虑杆件的抗扭强度、刚度以及框架结构的整体抗扭强度和刚度,以正确计算内力。
为了更加准确地计算框架结构在竖向载荷作用下的内力,一般有三种方法:等价矩形法、多支柱法和立柱法。
等价矩形法依据有限元理论,建立框架结构中非线性杆件和接头的数学模型,然后以框架结构为整体,求解竖向载荷作用下的内力分布规律。
多支柱法把框架结构划分为多支柱,分别计算每支柱的受力和内力,再把每支柱的结果叠加起来,得到框架结构总内力。
立柱法将框架结构分割成一组简单的立柱,用单支柱原理和框架原理分别计算每支立柱的内力和内力叠加,然后再求出结构的内力分布。
在实际计算中,根据实际情况,要选择最合适的计算方法。
对于正截面框架,等价矩形法是最理想的计算方法,因为它能准确地反映出框架结构的整体性质。
然而,该方法计算量大,耗时长,只适用于尺寸较小的简单框架结构。
而多支柱法和立柱法适用范围广,计算量小,计算结果准确,便于操作,可用于比较复杂的框架结构。
因此,为了更加准确地计算框架结构在竖向载荷作用下的内力,根据框架结构的类型、结构形状和规模及计算要求,要合理选择最合适的计算方法,例如等价矩形法、多支柱法和立柱法,进行计算,以准确地反映出框架结构的力学特性,为结构安全设计提供参考依据。
此外,在计算框架结构的内力时,还要注意框架结构的刚度、非线性、联系以及非对称等因素,特别是框架结构中节点位置的精确性,也要给予足够的重视和考虑。
由于框架结构在结构安全设计中起着重要作用,正确准确地计算框架结构在竖向载荷作用下的内力对于保证结构安全性具有重要的作用。
框架结构竖向荷载作用下的内力计算
框架结构竖向荷载作用下的内力计算框架结构是由梁柱等构件组成的,在受到竖向荷载作用下,会引起构件内力的产生。
了解框架结构竖向荷载作用下的内力计算对于结构的设计和分析非常重要。
下面将详细介绍框架结构竖向荷载作用下的内力计算方法。
首先,通过建立结构模型来描述框架结构。
结构模型中包括构件、节点和连接关系。
构件可以是梁或柱,节点是构件之间的连接点,连接关系表示构件之间的刚性约束。
在竖向荷载作用下,框架结构的内力主要有两种情况:梁内力和柱内力。
1.梁内力计算:在竖向荷载作用下,梁会产生弯矩和剪力。
根据梁的基本理论,可以得出计算弯矩和剪力的公式。
-弯矩计算:弯矩是由竖向荷载作用在梁上引起的。
根据弯矩的定义,弯矩M等于施加在梁上的力乘以力臂。
当梁需要承受重力荷载时,弯矩的计算公式为M=w*l^2/8,其中w为荷载大小,l为梁的跨度。
-剪力计算:剪力是由竖向荷载作用在梁上引起的。
根据剪力的定义,剪力V等于施加在梁上的力。
当梁需要承受重力荷载时,剪力的计算公式为V=w*l/2,其中w为荷载大小,l为梁的跨度。
2.柱内力计算:在竖向荷载作用下,柱会产生压力和拉力。
根据柱的基本理论,可以得出计算压力和拉力的公式。
-压力计算:压力是由竖向荷载作用在柱上引起的。
根据力学平衡原理,压力P等于施加在柱上的荷载之和。
当柱需要承受多个重力荷载时,压力的计算公式为P=∑w,其中w为荷载大小。
-拉力计算:拉力是由竖向荷载作用在柱上引起的。
和压力类似,拉力T等于施加在柱上的荷载之和。
在实际计算过程中,需要考虑梁和柱的截面形状和材料性质,以及节点和连接部位的刚性约束等因素。
同时,还需要考虑结构的整体平衡条件和节点处的力的平衡条件。
在计算过程中,可以使用静力平衡原理和弹性力学理论来进行分析。
通过平衡方程和应变-位移关系等基本原理,可以建立结构方程组,并通过求解方程组得到内力的值。
总结起来,框架结构竖向荷载作用下的内力计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素和使用多种方法。
竖向荷载内力计算方法
竖向荷载内力计算方法我折腾了好久竖向荷载内力计算方法,总算找到点门道。
我一开始接触这个的时候,真的是两眼一抹黑,完全不知道从哪儿下手。
我就先从最基础的书本知识看起,那书上的公式啊,密密麻麻的。
我记得有个弯矩分配法的公式,看起来好复杂。
我最初尝试用这个方法的时候,就老是把那些系数搞混。
比如说这个节点的分配系数,我就经常错算成另一个的。
这就像是你去菜市场买菜,以为黄瓜的价格是西红柿的,结果结账的时候就发现错得离谱。
那我的计算结果也是错得一塌糊涂。
后来我发现,这种计算就像是搭积木,每一个数据和步骤都是一块积木块,少了或者错放了一块,整个“建筑”就塌了。
我开始非常仔细地对照书本上的例题来做。
每一步都要反复确认。
然后我又试了迭代法。
这个方法一开始用起来更头疼。
就好像你在一片黑暗里找东西,每走一步都好像要撞到墙上。
我找不到合适的初始值,计算得到的结果就是乱的。
我试了好些不同的初始值,有时候纯粹就是瞎猜一个数字。
但经过很多次失败后,我发现有些规律了。
你得结合结构的特性和一些已知的条件去选初始值,不能随便乱写。
我还自己做了一些小的结构模型示例,来验证这些计算方法。
像简单的梁结构或者小的框架结构。
这就有点像你学做菜,先从简单的番茄炒鸡蛋开始,再去尝试更复杂的菜。
通过这些自己做的小模型,我能更直观地看到内力的分布和计算结果是否合理。
对了,在计算过程中,数据的准确性也非常重要。
有次我因为在计算中把一个荷载数值写错了一位小数点,整个计算结果都是错的。
这就告诉我在计算的时候要打起一百二十分的精神,每个数据都要多次检查。
要是你正在路上走,不小心走错了一个路口,那最后到达的可能就是完全不同的地方,计算也是如此。
还有啊,画受力图也是个很关键的步骤。
很多时候我光看着文字描述很难想象出结构怎么受力的,但一旦画出来就清晰多了。
这就好比你要拼一个特别复杂的拼图,你得先有个完整的图在脑海里才好下手,受力图就给我提供了这样一个在脑海里的清晰结构。
毕业设计指导书(框架结构设计)-内力计算及组合
计算杆件固端弯矩时应带符号,杆端弯矩一律以顺时针方向为正,如图3-6。
图 3-6 杆端及节点弯矩正方向
1)横梁固端弯矩:
(1)顶层横梁
自重作用:
板传来的恒载作用:
(2)二~四层横梁
自重作用:
板传来的恒载作用:
2)纵梁引起柱端附加弯矩:(本例中边框架纵梁偏向外侧,中框架纵梁偏向内侧)
顶层外纵梁
相交于同一点的多个杆件中的某一杆件,其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为:
(1)确定各杆件在该节点的转动刚度
杆件的转动刚度与杆件远端的约束形式有关,如图3-1:
(a)杆件在节点A处的转动刚度
(b)某节点各杆件弯矩分配系数
图 3-1 A节点弯矩分配系数(图中 )
(2)计算弯矩分配系数μ
(3)相交于一点杆件间的弯矩分配
(3)求某柱柱顶左侧及柱底右侧受拉最大弯矩——该柱右侧跨的上、下邻层横梁布置活荷载,然后隔跨布置,其它层按同跨隔层布置(图3-4c);
当活荷载作用相对较小时,常先按满布活荷载计算内力,然后对计算内力进行调整的近似简化法,调整系数:跨中弯矩1.1~1.2,支座弯矩1.0。
(a)(b) (c)
图 3-4 竖向活荷载最不利布置
∑Mik/l
V1/A=gl/2+u-∑Mik/l
M=gl/2*l/4+u*1.05-MAB-V1/A*l/2
4
21.9
4.08
2.25
6
12.24
41.06
-30.54
2.55
50.75
-60.24
3
16.61
4.08
2.25
6
12.24
31.14
(整理)10竖向荷载作用下内力计算.
第六章竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算6.1 计算单元取H轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为6m,荷载传递方式如图中阴影部分所示。
“荷载时以构件的刚度来分配的”,刚度大的分配的多些,因此板上的竖向荷载总是以最短距离传递到支撑上的。
于是就可理解到当双向板承受竖向荷载是,直角相交的相邻支撑梁总是按45°线来划分负荷范围的,故沿短跨方向的支撑承受梁承受板面传来的三角形分布荷载;沿长跨方向的支撑梁承受板传来的梯形分布荷载,见图5.1:精品文档精品文档6.2 荷载计算6.2.1 恒载计算图5.2 各层梁上作用的荷载在图5,2中,1q 、1q '代表横梁自重,为均布荷载形式,1、对于第五层,m kN q 0764.41= m kN q 2.2'1=2q 为梯形荷载,2q '为三角形荷载。
由图示几何关系可得, m kN q 18.30603.52=⨯=m kN q 07.124.203.5'2=⨯=节点集中荷载1P :边纵梁传来:(a) 屋面自重: 5.03⨯6⨯3=90.54kN (b) 边纵梁自重: 4.0764⨯6=24.45kN女儿墙自重: 4.320⨯6=25.93kN 次梁传递重量: 2.2⨯6=13.2kN 上半柱重: 6.794⨯1.5=10.191kN 墙重以及窗户:0.24⨯6⨯2.4⨯18-1.5⨯1.8⨯18⨯2⨯0.24+0.4⨯1.5⨯ 1.8⨯0.24⨯2)⨯0.5=25.53kN 合计: 1P =189.84kN 节点集中荷载2P :精品文档屋面自重: 5.03⨯6⨯(3+1.2)=126.76kN 中纵梁自重: 24.45kN次梁传递重量: 2.2⨯(3+1.2)⨯2=18.48kN 上半柱重: 10.19kN 墙重以及门重:(0.24⨯6⨯2.4⨯11.8-0.9⨯2.1⨯11.8⨯2⨯0.24+ 0.2⨯0.9⨯2.1⨯0.24⨯2)⨯0.5=15.13kN合计: 2P = 195.01kN 2、对于1~4层,计算的方法基本与第五层相同,计算过程如下:m kN q 0764.41= m kN q 2.2'1=m kN q 98.22683.32=⨯= m kN q 192.94.283.3'2=⨯= 节点集中荷载1P :屋面自重: 68.94kN 纵梁自重: 24.45kN 墙重以及窗户: 25.53kN次梁传递重量: 13.2kN 下半柱重: 10.19kN 合计: kN P 31.1421= 节点集中荷载2P :纵梁自重: 24.45kN 内墙以及门自重: 15.13kN 楼面自重: 96.52kN次梁传递重量: 18.48kN精品文档合计: kN P 58.1542=6.2.2 活荷载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图5.3:图5.3各层梁上作用的活载1、对于第五层,m kN q 365.02=⨯= m kN q 2.14.25.0,2=⨯= 节点集中荷载1P :屋面活载: 95.063=⨯⨯kN合计: kN P 91=节点集中荷载2P :屋面活载:0.5⨯(3+1.2)⨯6=12.6kN合计: kN P 6.122=2、对于1~4层,m kN q 1260.22=⨯= m kN q 0.64.25.2'2=⨯= 节点集中荷载1P :楼面活载: 36263=⨯⨯kN精品文档合计: kN P 361= 中节点集中荷载2P :楼面以及走道活载: 2⨯6⨯3+1.2⨯6⨯2.5=54kN合计: kN P 542=6.2.3 屋面雪荷载计算同理,在屋面雪荷载作用下m kN q 7.2645.02=⨯= m kN q 08.14.245.0'2=⨯= 节点集中荷载1P :屋面雪载: 0.45⨯(3⨯6)=8.1kN合计: kN P 1.81= 中节点集中荷载2P :屋面雪载: 0.45⨯(3+1.2)⨯6=11.34kN合计: kN P 34.112=6.3 内力计算6.3.1 计算分配系数按照弹性理论设计计算梁的支座弯矩时,可按支座弯矩等效的原则。
恒载作用下 竖向荷载内力计算-迭代法
1.41 2.01 2.10 2.13 2.13
-53.31 -1.69 -1.40 -1.41 -1.42 -1.42
上柱
载内力计算表格; 写黄色、浅绿色和天蓝色, 导致结果不正确; :先从左至右,再从上到下。迭代开始从红色表格开始 联系方式:lanshuizhu_2004@。
右梁 9.49 -0.18 18.87 21.55 20.40 20.55 20.53
10.09 17.10 18.14 17.04 16.85 16.82
53.31 18.31 22.75 23.21 23.28 23.29
53.31
15.98 -0.125 -0.13 -125.64 -0.116 -0.125 15.98 17.19 16.65 16.75 16.82 16.72 16.78 16.59 17.08 15.94 -0.125 -0.13 -125.64 -0.116 -0.125 15.94 17.08 16.59 16.78 15.69 16.82 15.72 15.89 16.92 15.95 -0.125 -0.13 -125.64 -0.116 -0.125 15.95 16.92 15.89 15.72 21.81 15.69 21.80 21.74 21.31 17.15 -0.133 -0.14 -125.64 -0.124 -0.101 13.03 16.18 16.51 16.56 0.00 16.56 0.00 0.00 0.00 0.00 0 -0.09 0.00 -0.171
-2.47 -3.96 -4.20 -4.24 -4.25
10.30 11.31 11.46 11.49 11.49
-8.27 -7.49 -7.48 -7.43 -7.42 -7.42
12.4多层框架结构在竖向荷载下的内力计算方法
第十二(shí èr)章 多层框架结构房屋
例12-1 三跨二层钢筋混凝土框架,各层框架梁所承受(chéngshòu)的竖向荷载设计值如
图所示,图中括号内数值为各杆件的相对线刚度。使用弯矩二次分配法计算该框 架弯矩,并绘制弯矩图。
第十一页,共十四页。
12.4竖向荷载(hèzài)作用下的内力近
第十二(shí èr)章 多层框架结构房屋
三、分层法
多层多跨框架在竖向荷载作用下,不仅框架节点的侧移很小,而且作用在 某一层梁上的荷载在该层梁及其相连的上下柱中产生(chǎnshēng)的弯矩较大,其 它层梁柱的弯矩很小。特别是当梁的线刚度大于柱的线刚度3倍时尤为明显。
分层法的基本假定为: 1)竖向荷载作用下框架无侧移。 2)竖向荷载仅对其作用层的梁及其相连的上下柱有影响。 3)柱的远端为固定端。
12.4 竖向荷载作用(zuòyòng)下的内力近似计算
第一页,共十四页。
第十二(shí èr)章 多层框架结构房屋
一、计算(jìsuàn)简图
1.计算单元的选取
框架结构是由横向框架和纵向框架组成的空间结构。 为了简化计算,通常忽略它们之间的空间联系,而将空间结构体系简化 为横向和纵向平面框架计算,并取出单独的一榀框架作为计算单元,该单元 承受的荷载如下图中阴影部分所示。
第十二页,共十四页。
12.4竖向荷载作用(zuòyòng)下的内力
第十二(shí èr)章 多层框架结构房屋
由于(yóuyú)计算时假定柱的远端为固定端,实际上除底层柱在基础处为固定 端外,其余各住的远端均有转角而非固定端。为减少由此引起的误差,除底层 柱外,其他各层柱的线刚度均乘以折减系数0.9,并取传递系数为1/3;底层柱及梁 的传递系数仍为1/2。 例12-2
竖向荷载下内力计算方法(1)分层法.
5.4 框架结构竖向荷载下的内力计算方法高层建筑结构是一个高次超静定结构,目前已有许多计算机程序供内力、位移计算和截面设计。
尽管如此,作为初学者,应该学习和掌握一些简单的手算方法。
通过手算,不但可以了解各类高层建筑结构的受力特点,还可以对电算结果的正确与否有一个基本的判别力。
除此之外,手算方法在初步设计中作为快速估算结构的内力和变形也十分有用。
本节介绍分层法、弯矩二次分配法、迭代法和系数法等四种常用方法。
5.4.1 分层法1、基本假定:(1)在竖向荷载作用下,框架侧移小,可忽略不计。
(2)每层梁上的荷载对其他各层梁的影响很小,可以忽略不计。
因此,每层梁上的荷载只在该层梁及与该层梁相连的柱上分配和传递。
根据上述假定,三层框架可简化成三个只带一层横梁的框架分别计算,然后将内力叠加。
单元之间内力不相互传递。
5.4.1 分层法⏹2、注意:(1)采用分层法计算时,假定上、下柱的远端为固定时与实际情况有出入。
因此,除底层外,其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数(原因:本来为弹性支承现假定为固定端),其传递系数由1/2改为1/3。
(下图5.9)⏹(2)分层法计算的各梁弯矩为最终弯矩,各柱的最终弯矩:因每一柱子属于上、下两层,所以每一柱子的弯矩需由上、下两层计算所得的弯矩值叠加得到。
若节点弯矩不平衡,需要更精确时,可将节点不平衡弯矩再进行一次分配。
5.4.1 分层法2、注意:(3)在内力与位移计算中,所有构件均可采用弹性刚度。
(4)在竖向荷载作用下,可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅,调幅系数为:现浇框架:0.8-0.9;装配式框架:0.7-0.8。
(5)梁端负弯矩减小后,应按平衡条件计算调幅后的跨中弯矩。
梁的跨中正弯矩至少应取按简支梁计算的跨中弯矩之一半。
如为均布荷载,则5.4.1 分层法2、注意:(6)竖向荷载产生的梁弯矩应先进行调幅,再与风荷载和水平地震作用产生的弯矩进行组合,求出各控制截面的最大最小弯矩。
土木工程毕业设计 第六章 竖向荷载(恒载+活载)作用下框架内力计算
第六章竖向荷载(恒载+活载)作用下框架内力计算第一节框架在恒载作用下的内力计算本设计用分层法计算内力,具体步骤如下:①计算各杆件的固端弯矩②计算各节点弯矩分配系数③弯矩分配④调幅并绘弯矩图⑤计算跨中最大弯矩、剪力和轴力并绘图一、恒载作用下固端弯矩计算(一)恒载作用下固端弯矩恒载作用下固端弯矩计算(单位:KN·m) 表6.1框架梁BC跨固端弯矩计算(单位:KN·m)结构三层(屋面)计算简图弯矩图结构二层计算简图弯矩图结构一层计算简图弯矩图楼层框架梁CD跨固端弯矩计算(单位:KN·m)结构三层(屋面)计算简图弯矩图节点3弯矩为125.68KN·m3单元最大负弯矩为131.01KN·m结构二层计算简图弯矩图结构一层计算简图弯矩图楼层框架梁D-1/D悬挑梁固端弯矩计算(单位:KN·m)结构一层计算简图弯矩图恒载作用下梁固端弯矩计算统计表6.2 结构层MBC(KN·m)MCB(KN·m)MCD(KN·m)MDC(KN·m)MD-1/D(KN·m)三层-65.98 65.98 -276.11 212.13 0二层-88.48 88.48 -429.29 315.57 0一层-88.48 88.48 -429.29 315.57 -295.93(二)计算各节点弯矩分配系数用分层法计算竖向荷载,假定结构无侧移,计算时采用力矩分配法,其计算要点是:①计算各层梁上竖向荷载值和梁的固端弯矩。
②将框架分层,各层梁跨度及柱高与原结构相同,柱端假定为固端。
③计算梁、柱线刚度。
对于柱,假定分层后中间各层柱柱端固定与实际不符,因而,除底层外,上层柱各层线刚度均乘以0.9修正。
有现浇楼面的梁,宜考虑楼板的作用。
每侧可取板厚的6倍作为楼板的有效作用宽度。
设计中,可近似按下式计算梁的截面惯性矩:一边有楼板:I=1.5Ir两边有楼板:I=2.0Ir④计算和确定梁、柱弯矩分配系数和传递系数。
竖向荷载作用下框架结构的内力计算
竖向荷载作⽤下框架结构的内⼒计算竖向荷载作⽤下框架结构的内⼒计算6.1计算单元的选择确定取③轴线横向框架进⾏计算,如下图所⽰:图6.1框架计算简图计算单元宽度为6.4 m,由于房间内布置有次梁,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。
6.2荷载计算6.2.1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:2图6.2恒荷载作⽤下各层框架梁上的荷载分布图(1)、对于顶层屋⾯,q1、q1'代表横梁⾃重,为均布荷载形式。
q1=0.3×0.75×25=5.625kN/mq1'=0.3×0.75×25=5.625kN/mq2为屋⾯板传给横梁的梯形荷载。
q2=5.29×3.2=16.928kN/mP1、P2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=6.4*0.3*0.75*25+8.5/2*0.25*0.6*25+5.29*3.2*1.6+(5.3+8.5)*1.6*5.29/4=108.223KNP2=6.4*0.3*0.75*25+6.4/2*0.25*0.6*25+5.29*3.2*1.6 +(3.2+6.4)*1.6*5.29/4=95.398KN P3=6.4*0.3*0.75*25+(8.5+6.4)*0.5*0.25*0.6*25+5.29*3.2*1.6*2++(3.2+6.4)*1.6*5.29/4= 190.64KN集中⼒矩M1=P1e1=108.223×(0.6 -0.3)/2=16.23kN·mM2=P2e2=147.23×(0.6 -0.3)/2=14.31kN·m(2)、对于3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顶层。
毕业设计框架竖向荷载作用下内力计算
毕业设计框架竖向荷载作用下内力计算随着工程设计技术的进步和使用材料的不断发展,对结构设计的要求也日益增加。
在工程结构设计中,内力计算是必不可少的步骤之一,它对结构的合理设计和安全性评估起着至关重要的作用。
本文将以毕业设计框架竖向荷载作用下内力计算为研究对象,详细介绍内力计算的相关内容。
一、绪论1.1研究背景随着现代城市建设的不断推进,各种桥梁、建筑、道路等工程结构被广泛使用,其中设计的合理性和结构的安全性成为工程结构设计中不可忽视的问题。
而内力计算作为结构设计的基本内容,对于结构的合理设计和安全性评估起着重要的作用。
1.2研究目的本文旨在通过研究毕业设计框架竖向荷载作用下内力计算的方法和步骤,探讨结构的安全性评估及设计中的关键问题,为工程结构设计提供一定的参考和指导。
二、内力计算方法与步骤分析2.1内力计算方法内力计算方法主要包括静力学方法、动力学方法和有限元分析法等。
在这些方法中,静力学是最常用也是最基本的方法。
静力学方法主要是通过平衡方程和力和力矩的平衡条件来计算结构的内力。
2.2内力计算步骤内力计算的步骤包括:确定结构的边界条件、建立结构的模型、计算荷载的作用、分析和计算结构的内力等。
其中,确定结构的边界条件是内力计算的前提条件,建立结构的模型是内力计算的基础,计算荷载的作用是内力计算的关键步骤,分析和计算结构的内力是内力计算的最终目的。
三、毕业设计框架竖向荷载作用下内力计算实例分析在本实例中,我们以栋大楼的毕业设计框架为对象,研究竖向荷载作用下内力计算的方法和步骤。
3.1确定边界条件首先,需要确定建筑结构的边界条件,包括支座类型、结构的几何形状、结构材料等。
这些参数将对内力计算产生重要影响。
3.2建立结构模型建立结构模型是内力计算的基础,可以使用计算机辅助设计软件进行模型的三维建立。
建模时需要注意建筑结构的几何形状和材料属性的准确反映。
3.3计算荷载的作用在竖向荷载作用下,首先需要将楼层的荷载施加到结构模型上。
多层和高层框架结构设计-竖向荷载作用
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3.竖向荷载作用下的内力计算方法
(1)分层法 ①基本假定
忽略竖向荷载作用下框架结构的侧移; 每层梁上的荷载只在本层梁及与其相连的上、
下层柱产生内力,不在其他层梁和其他层柱 上产生内力。 应当指出,上述假定中所指的内力不包 括柱轴力,因为某层梁上的荷载对下部 各层柱的轴力均有较大影响,不能忽略。
8.89
kN m
M
F FE
3.4 5.62 12
kN m
8.89
kN m
A
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H
I
3.8 kN/m
3.4 kN/m
E
F
B 7500
C 5600
顶计 层算
各 节 点 弯 矩 :
下柱 右梁 0.332 0.668
G -13.13
4.36 8.77
-1.25 0.41 0.84 4.77 -4.77
3.竖向荷载作用下的内力计算方法 • 弯矩二次分配法
基本假定 (1) 不考虑框架结构的侧移对其内力的影响; (2) 每层梁上的荷载仅对本层梁及其上、下柱的 内力产生影响,对其它各层梁、柱内力的影 响可忽略不计。 上述假定中所指的内力同样不包括柱轴力。
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3.竖向荷载作用下的内力计算方法 • 弯矩二次分配法
-1.66
1.43 0.23 0.77 -0.77
E -0.48
F -0.26
29
1.20 G
底计 层算
各 节 点 弯 矩 :
上柱 下柱 右梁
0.186 0.348 0.466
D
-17.81
3.31 6.20 8.30 -1.53
竖向荷载统计和内力计算
合计g k =5.58KN/m 2 2 .楼面10厚陶瓷地砖面层 10厚1:2.5水泥砂浆结合层 20厚1:3水泥砂浆找平层 100厚钢筋混凝土板 20厚混合砂浆纸筋石灰面0.0122=0.22KN/m 20.0120=0.2KN/m 2 0.0220=0.4KN/m 2 0.125=2.5KN/m 2 0.0218=0.36KN/m 23 .墙体自重(1)外墙荷载统计、恒荷载统计(标准值)1.屋面(不上人屋面)防水层:SBS 改性沥青防水卷材 找平层:15厚水泥砂浆找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆0.3%找平 找平层:15厚水泥砂浆 保温层:80厚矿渣水泥 结构层:100厚钢筋混凝土板20厚混合砂浆纸筋石灰面0.4KN/m 20.01520=0.3KN/m 20.0414=0.56KN/m 2 0.01520=0.3KN/m 2 0.0814.5=1.16KN/m 20.15=2.5KN/m 2 0.0218=0.36KN/m 2(2)内墙合计g k =4.721KN/m走廊:(200mm400mm)0.20.425=2KN/m10mm 厚水泥砂浆0.0117[(0.4-0.1)2+0.2]=0.136KN/m合计g k =2.136KN/m(纵向框架梁)(200mm350mm)0.20.3525=1.75KN/m10mm 厚水泥砂浆0.0117[(0.35-0.1)2+0.2]=0.119KN/m合计240mm 厚烧结空心砖及贴砖 0.2418+0.5=4.82KN/m 2保温层:80厚矿渣水泥 0.0814.5=1.16KN/m 2两面10mm 厚混合砂浆抹灰0.01172=0.34KN/m 2 合计g k =6.32KN/m 2240mm 厚烧结空心砖及贴砖0.2418+0.5=4.82KN/m 2 两面10mm 厚混合砂浆抹灰0.01172=0.34KN/m 2合计g k =4.66KN/m 2(3)女儿墙100mm 厚现浇钢筋混凝土240mm 厚烧结空心砖及贴砖0.1250.24=0.6KN/m 0.2418+0.5=4.82KN/m两面10mm 厚混合砂浆抹灰0.01172=0.34KN/m 20.30.625=4.5KN/mg k=1.869KN/m(2)柱自重:(500mm500mm)0.50.525=6.25KN/m10mm厚水泥砂浆0.01170.54=0.34KN/m2.8.7竖向荷载作用下框架结构的内力计算 1.横向框架内力计算 (1)计算单元取③轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为7.2m,如下图所示。
迭代法计算公式
-66.94 6.61 8.02 7.85 7.91 7.93
85.46 -0.205 -15.06 -13.65 -13.88 -13.93 -13.94
31.15 -0.209 -7.58 -7.00 -7.30 -7.32 -2.64 -7.33 -2.65 -2.68 -2.63 -4.14 -0.147 32.48 -0.147 -4.14 -2.63 -2.68 -2.65 ###### -2.64 -9.99 -9.95 -9.79 ###### -0.147 70.97 -0.147 -10.80 -9.79 -9.95 -9.99 -8.25 -10.00 -8.25 -8.28 -8.45 -9.77 -0.147
-70.84 20.08 21.22 21.41 21.58 21.60
70.84 -0.181 -12.62 -13.30 -13.75 -13.79 -13.84
49.63 -0.097 -6.76 -7.13 -7.37 -7.39 -7.42
-5.61 -5.62 -5.69 -5.76 -5.83 -0.186
下Hale Waihona Puke 第5层上柱下柱 第4层
上柱
下柱 第3层
上柱
-61.61 -0.326 -0.174 10.72 11.33 11.43 11.52 9.11 11.53 9.13 9.16 9.24 9.14 -0.129 -81.56 -0.242 -0.129 9.14 9.24 9.18 9.13 9.97 9.11 9.95 9.92 9.77 9.53 -0.129 -83.05 -0.242 -0.129 9.53 9.77 9.87 9.95 9.27 9.96 9.30 9.37 9.58 9.48 -0.129