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一榀框架计算-内力计算

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一榀框架计算-内力计算

第8章 一榀框架计算

8.7框架内力计算

框架结构承受的荷载主要有恒载、活载、风荷载、地震作用。其中恒载、活载为竖向荷载,风荷载和地震为水平作用。手算多层多跨框架结构的内力和侧移时，采用近似方法。求竖向荷载作用下的内力采用分层法，求水平荷载作用下的内力采用反弯点法、D值法。在计算各项荷载作用下的效应时,一般按标准值进行计算，然后进行荷载效应组合。

8.7.2框架内力计算

1。恒载作用下的框架内力

(1）计算简图

将图8-12（a）中梁上梯形荷载折算为均布荷载。其中a=1。8m，l=6.9m，=1800/69000.26al,顶层梯形荷载折算为均布荷载值:232312+=120.26+0.2621.31=18.8kNmq（）（），顶层总均布荷载为18.8+4.74=23.54kNm。其他层计算方法同顶层，计算值为21.63kNm。中间跨只作用有均布荷载,不需折算。由于该框架为对称结构,取框架的一半进行简化计算,计算简图见8-19。

（2）弯矩分配系数

节点A1:1010441.184.72AAAASi

1111441.335.32ABABSi

12120.940.941.615.796AAAASi

0.6221.3330.84415.836AS

10104.720.29815.836AAAAASS

一榀框架计算-内力计算

图8-19 恒载作用下计算简图（括号内数值为梁柱相对线刚度）

11115.320.33615.836ABABASS

12125.7960.36615.836AAAAASS

节点B1:111121.122.24BDBDSi

18.076BS

11115.320.29418.076BABABSS 一榀框架计算-内力计算

10104.720.32118.076BBBBBSS

12125.7960.32118.076BBBBBSS

11112.240.12418.076BDBDBSS

节点A2:210.941.610.4170.941.610.7761.33AA

230.940.7760.20113.91AA

2241.330.38213.91AB

节点B2:2241.330.32941.330.941.61+0.940.77621.12BA

210.941.610.35916.15BB

2121.120.13916.15BC

230.940.7760.17316.15BB

节点A3 、A4、A5与A2相同B3、B4、B5与B2相同。

（3)计算杆件固端弯矩(顺时针方向为正)。

顶层横梁：

2244441123.546.993.41212ABBAMMqlkNm

2244113.1632.3733BDMqlkNm

一、二、三层横梁:

2211111121.636.985.81212ABBAMMqlkNm

2211113.1632.3733BDMqlkNm

（4）节点不平衡弯矩

横向框架的节点不平衡弯矩为通过该节点的各杆件在节点处的固端弯矩与通过该节点的纵梁引起柱端横向附加弯矩之和，根据平衡原则,节点弯矩的正方向与杆件弯矩方向相反，一律以逆时针方向为正.

节点4A的不平衡弯矩∶493.417.8275.58AMkNm

节点3A的不平衡弯矩∶385.812.9672.84AMkNm 一榀框架计算-内力计算

节点3B的不平衡弯矩∶385.817.532.3765.90BMkNm

节点4B的不平衡弯矩∶493.419.662.3771.37BMkNm

节点2A、1A的不平衡弯矩∶185.819.4466.36AMkNm

节点2B、1B的不平衡弯矩∶185.826.292.3757.14BMkNm

（5)弯矩计算及弯矩图

根据对称原则，只计算AB、BC跨。在进行弯矩分配时,应将节点不平衡弯矩反号后再进行弯矩分配。恒载弯矩分配过程见图8-20。恒载作用下弯矩见图8—21.

分层法计算恒载作用下的弯矩步骤如下：

一榀框架计算-内力计算

一榀框架计算-内力计算

图8-20恒载弯矩分配过程

梁端弯矩为计算所得弯矩，柱端弯矩为上下两层所得弯矩之和。例如节点A2，

梁端弯矩2267.55ABMkNm

柱端弯矩2315.657.7423.39AAMkNm,2132.469.3341.79AAMkNm.

由于分层法计算的近似性，框架节点处的最终弯矩可能不平衡，但通常不会很大。如需进一步修改,可对节点的不平衡力矩再进行一次分配。该例题中,节点A2的不平衡力矩为7.749.3317.07kNm，该值较大，需再进行一次分配。故A2节点处的杆端弯矩分别为：

23=23.39-17.070.201=19.96AAMkNm

2B2=67.5517.070.382=74.07AMkNm

2A1=41.7917.070.417=34.67AMkNm

其他节点以此类推。

梁上作用均布荷载，故梁弯矩图为二次抛物线。梁跨中最大弯矩值和梁跨中中点处的弯矩值相差不大，为简化计算，用梁跨中中点处的弯矩代替梁梁跨中最大弯矩进行梁配筋计算。

梁跨中中点弯矩根据叠加法确定,比如22B221.6374.07+81.50=6.9=50.9482AMkNm中

2B2C23.1610.482=3=6.9382MkNm中

因为柱中没有荷载，柱弯矩为直线,故柱弯矩图为柱上下两端弯矩连线即可.

最后弯矩图见图8—21。 一榀框架计算-内力计算

图8—21 恒载作用下弯矩图

（6)剪力计算及剪力图

取杆件为研究对象,利用平衡方程即可求出杆端剪力。以A2B2梁为例说明计算方法。计算简图见图8-22 一榀框架计算-内力计算

图8-22剪力计算图

对B2点取矩，2B274.0781.56.9F=+21.63=73.556.92SAkN

F0y：B2A2F=-21.636.973.55=75.70SkN

柱剪力计算同梁，比如A2A1。计算简图见图8-23.计算过程如下：

其他杆件计算以此类推。恒载作用下的剪力图见图8-24。

图8-23 柱剪力计算简图 图8-25 节点计算简图

（7）轴力计算及轴力图

在恒载作用下，柱中轴力以压力为主，故此处轴力以压力为正.

取节点为研究对象，利用平衡方程即可求出杆件轴力。首先计算顶层边节点A4，得出梁A4B4、柱A4A3顶端的轴力。柱A4A3底端的轴力为柱A4A3顶端的轴力加柱自重。再分别取B4、A3节点逐个计算,即可得出所有杆件的轴力.节点A4计算简图见图8—25。

211234.9734.84F=F=-=-19.313.6SAASAAkN一榀框架计算-内力计算

图8—24 恒载作用下剪力图 图8—26 恒载作用下轴力图

N4B44A3F=-F=19.7ASAkN

N4A344F=F+178.18=256.77ASABkNkN

其他节点以此类推。各杆轴力均为直线，计算结果见图8-26。

2.活载作用下的框架内力

活荷载为可变荷载，应按其最不利位置确定框架梁、柱计算截面的最不利内力。当活荷载作用相对较小时，常先按满布活荷载计算内力，为了消除不考虑活载不利布置所造成的误差,对满跨布置所计算出的跨中弯矩乘以1.2的系数,支座弯矩不调整。计算方法同恒载。

将图8-12(b）中梁上梯形荷载折算为均布荷载。其中a=1。8m，l=6.9m,=1800/69000.26al，顶层梯形荷载折算为均布荷载值：232312+=120.26+0.261.8=1.58kNmq（）（），其他层计算方法同顶层，计算值为6.34kNm。中间跨荷载为零。由于该框架为对称结构，取框架的一半进行简化计算，计算简图见8—27.

活载作用下的弯矩图、剪力图、轴力图分别见图8-28、8—29、8—30。 一榀框架计算-内力计算

图8—27 活载作用下的计算简图 图8-28 活载作用下的弯矩图

（括号内数值为梁柱相对线刚度）

一榀框架计算-内力计算

图8-29 活载作用下的剪力图 图8-30 活载作用下的轴力图

3。风荷载作用下的框架内力

风荷载为水平作用,采用反弯点法或D值法。梁柱线刚度比最大值为1.33/0.7761.713,故需采用改进反弯点法—D值法.

（1）计算简图见图8-31。

图8—31 风荷载作用下计算简图（括号内数值为柱抗侧移刚度)

1217.18220.8876.12DkNm

2224.33236120.66DkNm

34218.54224.5986.26DkNm、

各层各柱剪力计算

四层:4V8.21kN 一榀框架计算-内力计算

43A434418.54VV8.211.7686.26AAADkND43B434424.59VV8.212.3486.26BBBDkND

三层:3V8.21+9.86=18.07kN

32A323318.54VV18.073.8886.26AAADkND32B323324.59VV18.075.1586.26BBBDkND

二层:2V8.21+9.86+9.86=27.93kN

21A212224.33VV27.935.63120.66AAADkND21B212236VV27.938.33120.66BBBDkND

一层：1V8.21+9.86+9.86+10.47=38.40kN

10A101117.18VV38.408.6776.12AAADkND10B101120.88VV38.410.5376.12BBBDkND

各层柱反弯点计算见表8—8。

表8—8 柱反弯点高度

层次 柱别 K 2 2y 3 3y 0y y

4 边柱 1。714 — 0 1 0 0。386 0。386

中柱 3.157 — 0 1 0 0。450 0。45

3 边柱 1。714 1 0 1 0 0。450 0。45

中柱 3。157 1 0 1 0 0。500 0。50

2 边柱 0。826 1 0 1。36 -0。04 0。45 0。41

中柱 1。520 1 0 1.36 0 0。476 0。476

1 边柱 1。127 0.735 0 - 0 0。594 0。594

中柱 2.075 0.735 0 - 0 0。55 0.55

注：风荷载作用下反弯点高度按均不水平力考虑,查附表1

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一榀框架结构计算_毕业设计

一榀框架结构计算_毕业设计

1 第一章 结构选型及布置

本次设计采用全现浇钢筋混凝土框架结构，结构平面布置简图见附图。本次毕业设计结构计算要求手算一榀框架。针对本教学楼的建筑施工图纸，选择H～M轴交⑨轴横向框架为手算对象。本计算书除特别说明外，所有计算、选型、材料、图纸均为H～M轴交⑨轴横向框架数据。梁、柱、板的选择如下：

1.1梁的有关尺寸

（1）长跨横向框架梁：mmlh5506600121121,

取h=600mm, b=250mm，

短跨横向框架梁（楼道）：1127002701010hlmm，取h=400mm，b=250mm 。

（2）纵向框架梁：mmlh3754500121121，由于纵向布置窗，所以纵向框架梁兼过梁，取h=500mm，b=250mm。

1.2柱的选择

根据梁的截面选择及有关屋面、楼面的做法，可初略确定柱的尺寸为mmmm500500方柱。经验算可满足有关轴压比的要求。

1.3板的选择

采用全现浇板，可根据荷载以及梁的尺寸确定板的厚度为 mm120。

第二章 ⑨号轴线框架计算

2.1 计算任务

计算作用于H～M轴交⑨轴线的恒载、活载、风荷载以及由这些荷载引起的各层梁、柱的内力。恒载、活载作用下梁端弯矩计算采用弯矩两次分配法；风载作用下的内力计算采用D值法；地震作用采用底部剪力法。

2.2 计算简图的几何尺寸的确定

该房屋主体结构共5层，一到五层层高4.2m。该框架结构的计算简图如图3.1所示。屋盖和楼盖均采用现浇钢筋混凝土结构，板厚度取120mm。梁截面高度按跨度的l)81121(估算，而且梁的截面尺寸应满足承载力、刚度以及延性的要求。梁截面宽度可取。h)2131(梁高，同时不宜小于21柱宽，且不应小于250mm。

框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算：

ENFgn cNcNAf

一榀框架计算流程 -回复

一榀框架计算流程 -回复

一榀框架计算流程 -回复

1. 确定框架类型：根据设计需求和材料特性，选择适合的框架类型，如钢结构框架、混凝土框架或木结构框架等。

2. 定义荷载：根据建筑物类型、用途和地理位置等因素，确定建筑物所承受的荷载，如自重、人工荷载、风荷载和地震荷载等。

3. 计算结构初始尺寸：根据所选框架类型和所承受荷载的大小，初步估算框架构建所需的尺寸。

4. 进行静力分析：利用静力学原理，分析建筑物结构的内力分布和变形情况。

5. 进行动力分析：考虑建筑物在地震等极端情况下的响应，进行动力分析和计算。

6. 优化设计：根据静力分析和动力分析的结果，优化设计方案，确定框架结构的最终尺寸和材料。

7. 进行结构验算：对最终设计方案进行结构验算，确认结构的安全性和稳定性。

8. 编制施工图纸：通过CAD软件等工具，编制详细的施工图纸，包括框架结构的尺寸、连接方式和材料等信息。

9. 施工和监督：根据施工图纸进行施工，同时对施工过程进行严格监督，确保框架结构的建造质量。

计算范例完整混凝土框架结构设计计算书

计算范例完整混凝土框架结构设计计算书

计算范例完整混凝⼟框架结构设计计算书

第三部分结构设计计算8 ⼯程概况

8.1 ⼯程简介

建筑地点：淮南市

建筑类型：教学楼，框架填充墙结构。

建筑介绍：建筑⾯积约50002m，楼盖及屋盖均采⽤现浇钢筋混凝⼟框架结构，楼板厚度取100mm，填充墙采⽤蒸压粉煤灰加⽓混凝⼟砌块。

门窗使⽤：⼤门采⽤钢框玻璃门，其它为⽊门，窗为塑钢门窗。尺⼨详见门窗表。

地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为⼆类近震场地，设防烈度为7度。

柱⽹与层⾼：本教学楼采⽤柱距为6.6m的内廊式柱⽹，边跨为6.6m，中间跨为3.0m，底层层⾼取3.9m，标准层层⾼取3.6m。8.2 课题条件要求

依本课题要求合理安排场地，创造出优美环境，平⾯布置合理，通风采光良好，实⽤性强，⽴⾯造型新颖，有民族风格，具有个性与现代感。

基本不考虑地基⼟的变形验算，其承载⼒为2f 。

220 kN/m

k

建筑场地的主导风向按所在地⽓象资料得到。

室内的⾼差按600 mm考虑，其中标⾼相当于马路中⼼相对标⾼。

抗震设防要求：设防烈度7度（0.1g），设计地震分组为第⼆组，场地类别为II类场地。8.3 设计的基本内容

结构计算书包括结构布置，设计依据及步骤和主要计算的过程及计算结果，计算简图，主要内容如下：

（1）地震作⽤计算

（2）框架内⼒分析，配筋计算（取⼀榀）

（3）基础设计及计算

（4）板、楼梯的设计计算8.4 设计资料

8.4.1 ⽓象条件

基本风压0.35 kN/m2

基本雪压0.45 kN/m2

此处按建筑结构荷载规范GB50009-2001采⽤

主导风向：东南风8.4.2 抗震设防

按7级近震, 地震分区为⼀区；II类场地设计

8.4.3 地基⼟承载⼒

地基⼟承载⼒为220f kN/m2

k

8.4.4 其它条件

室内外⾼差600 mm。9 结构类型

根据该房屋的使⽤功能及建筑设计的要求，进⾏了建筑平⾯、⽴⾯及剖⾯设计。图9-1是标准层平⾯⽹柱布置。主体结构共4层，底层层⾼3.9m，层⾼均为3.6m。

毕业设计框架结构设计计算书

毕业设计框架结构设计计算书

浙江海洋学院本科毕业设计 目录

目 录

摘 要 .............................................................. 1

1 建筑设计 ........................................................... 3

1.1 设计资料 ...................................................... 3

1.2 设计说明 ...................................................... 4

1.2.1 总平面图设计 ............................................ 4

1.2.2 平面设计 ................................................ 4

1.2.3 立面设计 ................................................ 5

1.2.4 剖面设计 ................................................ 5

1.2.5 其他部分的设计说明 ...................................... 6

2 结构设计 ........................................................... 8

2.1 计算简图 ...................................................... 8

2.1.1 确定计算简图 ............................................ 8