武汉科技大学本科毕业设计
图2.2 框架
计算单元
2.4 梁﹑柱惯性矩,线刚度,相对线刚度计算
2.4.1 梁﹑柱惯性矩计算
计算梁截面惯性矩时，考虑到现浇楼板的作用，边跨取I=1.5IO，中跨取I=2IO（IO
为不
考虑梁翼缘作用的梁截面惯性矩）
D8(0.25)(1.76)C8(0.92)(4.31)B8(0.25)(4.31)A8(1.76)(0.25)D7(0.25)(1.76)C7(0.92)(4.31)B7A7(4.31)(0.92)(1.76)(0.25)D6(0.25)(1.76)C6B6A6(4.31)(4.31)(0.92)(1.76)(0.25)D5(0.25)(1.76)C5B5A5(4.31)(4.31)(0.92)(1.76)(0.25)D4(0.25)(1.76)C4B4A4(4.31)(4.31)(0.92)(1.76)(0.25)D3(0.25)(1.76)C3B3A3(4.31)(4.31)(0.92)(1.76)(0.25)D2(0.25)(1.76)C2B2A2(4.31)(4.31)(0.92)(1.76)(0.25)D1(0.25)C1B1A1(1.00)(2.44)(2.44)(1.00)D0C0B0A0图2.3 框架计算简图
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主
要
框架梁：
bh3400?7503Ib???1.406?1010mm4
1212(2.3)
次
要
框
架梁：
bh3300?5003Ib???3.125?109mm4
1212(2.4)
边
框
架
梁：
I1?2.0Ib?1.5?1.406?1010?2.109?1010mm4
(2.5)
中
框
架梁：
I2?2.0Ib?2.0?1.406?1010?2.812?1010mm4
(2.6)
内柱：
bh3750?7503Io???2.64?1010mm4
1212(2.7)
外
柱
：
bh3600?6003Io???1.08?1010mm4
1212(2.8)
2.4.2 梁﹑柱线刚度计算
根
据
公
式
i=EI/l
(2.9)
可以得出梁﹑柱的线刚度如下(E=EC) 梁： i
A8B8= iC8D8=3.125×109E/6300=0.5×106E b8C8=14.06×109E/7500=1.87×106E
i
柱： i
D1D0=1.08×1010E/5300=2.04×106E iC1C0=2.64×1010E/5300=4.98D7D8=1.08×1010E/3000=3.6×106E iC7C8=2.64×1010E/3000=8.8
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×106E
i
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×106E
2.4.3 梁﹑柱相对线刚度计算
取i
D1D0值作为基准值1.算得梁﹑柱的相对线刚度标于图2.3中。
3. 荷载标准值计算
3.1 永久荷载
3.1.1 作用于框架梁上的均布荷载
1 屋面恒载
三
0.4kN/m2
毡
四
油
屋
面
防
水
层 20mm
1:3
水泥沙浆找平层 水泥蛭石板保温层
0.4kN/m2
60mm 80mm
0.12kN/m2
1:8
1.44kN/m
1:3
0.4kN/m2
现浇钢筋混凝土板
2.5kN/m2
板底抹灰
0.4kN/m2
水泥沙浆找平层
2
水泥炉渣找坡
20mm
100mm
20mm
合计5.66kN/m2 2 楼面恒载
水0.65kN/m2
现浇钢筋混凝土板 2.5kN/m2
板底抹灰 0.4kN/m2
磨
石
地
面
100mm
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20mm
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合计3.55kN/m2 3 框架梁自重
边跨框架梁： 0.3?0.5?25=3.75kN/m 中跨框架梁： 0.4?0.75?25=7.5kN/m 4 柱子自重
上层柱： 外柱： 0.6?0.6?25?3=27kN /根
内柱： 0. 75?0.75?25?3=42.2kN /根
底层柱： 外柱： 0.6?0.6?25?5.3=47.7kN /根
内柱： 0. 75?0.75?25?5.3=74.5kN /根
5 墙自重及两面抹灰
女儿墙：0.25?1.5?8=3KN/m 两面抹灰： 0.8kN/m
2~8层： 内墙: 0.2?（3-0.5）?8=4kN/m 0.2?（3-0.75）?8=3.6kN/m 外墙: 0.25?（3-0.5）?8=5kN/m 0.25?（3-0.75）?8=4.5kN/m 底层: 0.25?（4.5-0.75）?8=7.5kN/m 0.25?（4.5-0.5）?8=7.5 kN/m
6 作用在框架梁上的恒载（走廊板按单向板计算） 楼面荷载分配按双向板进行等效分配
短
向
分
配
：
5aq/8
(3.1)
长
向
分
配
：
[1?2(a2a)?()3]aq 2b2b(3.2)
顶层：（走廊板按单向板计算） 边跨框架梁自重 0.3?0.5?25=3.75 kN/m
梁侧粉刷 2?（0.5-0.1）?0.02?17=0.27 kN/m 中跨框架梁自重 0.4?0.75?25=7.5 kN/m
梁侧粉刷 2?（0.75-0.1）?0.02?17=0.44 kN/m
qA1=qB1=qG4=qH4=5.66?0.5?3.9=11.04 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为
q=[1?2(3.923.93a2a)?()]?11.04=9.25 kN/m )?()3]aq=[1?2(2b2b2?6.32?6.3 qE4=qF3=qC4=Qd1=2.55?0.5?5.66=7.22 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为
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q=5aq/8=5?7.22/8=4.51 kN/m
所以，作用在框架梁上的线荷载为：
qL5=qL1=4.02+9.25?2=22.52 kN/m qL2=qL4=7.94+4.51?2=16.96 kN/m
qL3=7.94 kN/m
同理可求得作用在框架梁上的集中荷载为F=146.15kN
作用在标准层梁上的线荷载以及集中荷载同理可以求出，在此不再赘述，仅列结果如下：
标准层框架梁上的线荷载为：
qL5=qL1=9.72+5.8?2=21.32 kN/m qL2=qL4=13.07+2.83?2=18.73 kN/m
qL3=7.94 kN/m 集中荷载为F=157.57KN
3.1.2 恒载作用于框架柱上的集中荷载
计算方法：每层柱分为上下两个截面，其中：
上截面集中荷载=与柱相连接的纵向框架梁自重以及其上墙体、次梁传来恒载、楼面
结
构层传来恒载之和
下截面集中荷载=上截面传来荷载+该层柱自重 1 边跨
顶层： 连系梁自重 qL6=qL7= qL16=qL17=0.3?0.6?25=4.5 kN/m 梁侧粉刷 2?（0.6-0.1）?0.02?17=0.34 kN/m 横向次梁自重 L18=qL19= qL24=qL25=0.25?0.45?25=2.81 kN/m 侧粉刷 2?（0.45-0.1）?0.02?17=0.24 kN/m 女儿墙自重 3?7.8=23.4 kN
墙面抹灰 0.8 kN/m
qA3=qB3=qG2=qH2=5.66?0.5?3.9=11.04 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为
q=[1?2(kN/m
qA2=qB2=qG3=qH3=5.66?0.5?3.9=11.04 kN/m(峰值) 则等效均布荷载为
q=5aq/8=5?11.04/8=6.9 kN/m
所以，作用在边跨柱顶的集中荷载为
3.923.93a2a)?()]?11.04=9.25 )?()3]aq=[1?2(2b2b2?6.32?6.3- 10 –