土木工程毕业设计6 活荷载内力计算(屋面布活荷载)

六 活荷载内力计算（屋面布活荷载）

（一）活荷载计算

1．屋面框架梁线荷载标准值 q5AB=2.0×3.9=7.8kN/m q5BC=2.0×3.0=6.0kN/m

2．楼面框架梁线荷载标准值 qAB=2.0×3.9=7.8kN/m qBC=2.5×3.0=7.5kN/m

3．屋面框架节点集中荷载标准值 边节点：

纵向框架梁传来的活荷载 3.92×2.0/2=15.21kN

次梁传来的雪荷载 (1-2×0.272+0.273)×2.0×3.9×7.2/2=24.54kN 则Q5A=39.75kN 中节点：

纵向框架梁传来的雪荷载 15.21+(1-2×0.192+0.193)×2.0×7.8×3/2=37.08kN 则Q5B=37.08+24.54=61.62kN

4．楼面框架节点集中荷载标准值 边节点：

纵向框架梁传来的活荷载 3.92×2.0/2=15.21kN

次梁传来的活荷载 (1-2×0.272+0.273)×2.0×3.9×7.2/2=24.54kN 则QA=39.75kN 中节点：

纵向框架梁传来的雪荷载 15.21+(1-2×0.192+0.193)×2.0×7.8×3/2=42.55kN 则Q5B=42.55+24.54=67.09kN

（二）活荷载作用下内力计算 1．计算简图 见下页

2．荷载等效

3.910.27

27.2- 42 -

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Q5Aq5ABQ5Bq5BCQ5CQ5DQqABAQBq5BCQCQD

顶层边跨 q'5边(120.2720.273)7.86.82kN/m

5顶层中跨 q'5中6.03.75kN/m

8中间层边跨 q'5边(120.2720.273)7.86.82kN/m

5中间层中跨 q'5中7.54.69kN/m

8荷载等效后的计算简图如下：

q'5边q'5中q'边q'中

- 43 -

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3．固端弯矩计算

16.827.2229.46kNm 121顶层中跨 M5BC3.751.522.82kNm

31中间层边跨 MAB6.827.2229.46kNm

121中间层中跨 M5BC4.691.523.52kNm

3

顶层边跨 M5AB4．分层计算弯矩 1）顶层

内力计算过程如下（单位：kN∙m）

1-4 0.431 12.70 3.34 16.04

M图如下（单位：kN∙m）

1-2 0.569 -29.46 16.76 -7.74 4.40 -16.04

→ ← →

2-1 0.442 29.46 8.38 -15.48 2.20 -0.97 23.59

2-5 0.335 -11.73 -0.74 -12.47

2-3 0.223 -2.82 -7.81 -0.49 -11.12

16.0416.04(1)23.5911.12(3)(2)12.47(4)5.35

2）中间层

内力计算过程见下页（单位：kN∙m）

- 44 -

4.16(5)东南大学毕业设计

3-6 0.301 8.87 1.58 10.45

3-1 0.301 8.87 1.58 10.45

3-4 0.398 -29.46 11.72 -5.27 2.11 -20.90

→ ← →

4-3 0.331 29.46 5.86 -10.53 1.06 -0.35 25.5

4-2 0.251 -7.98 -0.27 -8.25

4-7 0.251 -7.98 -0.27 -8.25

4-5 0.167 -3.52 -5.31 -0.17 -9

M图如下（单位：kN∙m）

3.48(1)(2)2.7525.5(4)9.08.258.2520.9(3)10.4510.45(5)(6)3.48 3）底层

内力计算过程如下（单位：kN∙m） 3-6 0.32 9.43 1.65 11.08

M图见下页（单位：kN∙m）

3-1 0.307 9.04 1.58 10.62

3-4 0.373 -29.46 10.99 -5.16 1.93 -21.70

→ ← →

4-3 0.328 29.46 5.50 -10.31 0.97 -0.32 25.3

2.75(7)4-2 0.248 -7.80 -0.24 -8.04

4-7 0.259 -8.14 -0.25 -8.39

4-5 0.165 -3.52 -5.19 -0.16 -8.87

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3.54(1)(2)2.6825.308.87(4)(5)8.048.3921.70(3)11.0810.62(6)5.54

5．不平衡弯矩分配

4.20(7)计算过程如下（单位：kN∙m），方框内为原不平衡弯矩 左梁 下柱 上柱 右梁

不平衡弯矩调整之后即可得出活荷载作用下框架弯矩图，见下页（单位：kN∙m，括号内为调幅后的弯矩值）

- 46 -

5.35 3.48 3.48 3.48 1.22 1.98 3.48 -1.98 -1.83 -2.75 0.61 2.29 -4.16 -2.42 2.69 0.82 3.48 -3.51 -1.02 -2.75 1.15 1.82 -2.75 -1.37 1.39 1.39 3.48 -2.78 -1.37 -2.75 0.92 1.80 -2.75 -1.39 1.37 1.43 3.54 -2.8 -1.32 -2.68 0.91 0.90 -2.75 -2.07 0.71 0.46 2.41 -1.11 -1.30 东南大学毕业设计

18.0218.0225.0624.4111.2713.1419.9024.81(21.09)10.51(8.93)4.9514.30(4.46)(23.62)(15.32)(30.07)(20.75)27.797.85(6.67)10.672.449.27(2.20)27.32(23.22)8.08(6.87)2.709.62(2.43)(23.21)8.09(6.88)2.719.57(2.44)(22.27)(23.88)(20.13)23.6811.8411.8420.569.62(24.67)(20.15)23.7011.8811.8220.5627.309.6426.2013.03(24.67)(19.55)23.009.9720.558.41(7.15)10.113.067.68(2.75)(24.66)31.084.20

M图（单位：kN∙m）

6．跨中弯矩计算

118.0224.81M5AB6.827.2222.78kNm

821M5BC6.03.0210.514.5kNm

12124.4127.79M4AB6.827.2244.19-26.1018.09kNm

821M4BC7.53.027.855.637.852.22kNm

1223.6827.32M3AB44.1918.69kNm

2M3BC5.638.082.45kNm

M2AB44.1923.727.318.69kNm 2- 47 -

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M2BC5.638.092.46kNm

M1AB44.192326.219.59kNm 2M1BC5.638.412.78kNm

因为楼面活载是按满布计算的，故跨中弯矩应乘以1.1进行放大。

7．剪力计算

顶层中跨端部剪力V5BC6.0其他层中跨段部剪力VBC1.54.5kN 21.57.55.63kN

2各边跨段部剪力：

18.02-24.813.9140.95V5AB7.8(7.2)0.9419.54kN

7.2222V5BA40.9519.546.87kN

V4AB24.41-27.79140.9520.01kN

7.22 V4BA40.9520.0120.94kNV3AB23.68-27.32140.9519.97kN

7.22V3BA40.9519.97kN

V2AB23.7-27.3140.9519.98kN 7.22V2BA40.9519.9820.97kN

V1AB23-26.2140.9520.04kN 7.22 V1BA40.9520.0420.91kN

8．轴力计算

N5A39.7519.5459.29kNN4A59.2939.7520.01119.05kN

N3A119.0539.7519.97178.77kN

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N2A178.7739.7519.98238.5kN N1A238.539.7520.04298.29kN

N5B61.624.521.4187.53kN

N4B87.535.6367.0920.94181.19kNN3B181.1972.7220.98274.89kN N2B274.8972.7220.97368.58kNN1B368.5872.7220.91462.21kN 框架结构的剪力图和轴力图如下（单位：kN）

19.544.5021.4120.015.6320.9419.975.6320.98274.8919.985.6320.97368.5820.045.6320.91462.21298.29238.5087.5759.20181.19119.05178.77V N

V，N图（单位：kN）

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9．弯矩调幅

边跨：端部弯矩值乘以0.85，跨中弯矩值乘以1.2 中跨：端部弯矩值乘以0.85，跨中弯矩值乘以0.9 将调幅后的弯矩值表于框架弯矩图的（）内

10．梁端柱边剪力与弯矩 V (kN) M (kN∙m)

19.36 -21.23 4.32 -9.51 14.72 -7.63 19.83 -20.76 5.41 -14.8 17.39 -5.05 19.79 -20.8 5.41 -14.19 16.98 -5.25 19.80 -20.79 5.41 -14.21 16.97 -5.26 19.83 -20.7 5.37 -13.11 15.54 -5.40 - 50 -