2 在竖向荷载作用下框架内力的近似计算——分层计算法 将框架结构划分为平面框架后,按照楼板的支承方式计算由楼盖传到框架上的荷载,即按照框架的承荷面积计算竖向荷载
图 24-4(a)所示为框架上的可能出现的竖向荷载形式,可能是均布荷载,或者是三角形或梯形分布荷载,如有次梁,则还有集中荷载
在柱上作用的集中力是另一方向的梁传来的荷截,当这个集中力作用在柱截面重心轴上时,只产生柱轴力
多层多跨框架在一般竖向荷载作用下侧移是很小的,可按照无侧移框架的计算方法进行内力分析
由影响线理论及精确分析可知,各层荷载对其他层杆件的内力影响不大
因此,可将多层框架简化为多个单层框架,并且用力矩分配法求解杆件内力,这种分层计算法是一种近似的内力计算法
如图 24-4(a)所示的三层框架分成如图 24-4(b)所示的三个单层框架分别计算
分层计算所得的梁弯矩即为最终弯矩;每一根柱都同时属于上、下两层,必须将上、下两层所得的同一根柱子的内力叠加,才能得到该柱的最终内力
用力矩分配法计算各单层框架内力的要点如下,具体计算见例 24-1
(1)框架分层后,各层柱高及梁跨度均与原结构相同,把柱的远端假定为固端
图 24-4 竖向荷载下分层计算简图 (2)各层梁上竖向荷载与原结构相同,计算竖向荷载在梁端的固端弯矩
(3)计算梁柱线刚度及弯矩分配系数
梁柱的线刚度分别为,,、分别为梁、柱截面惯性矩, 、分别为梁跨度与层高
计算梁截面的惯性矩时,应考虑楼板的影响,现浇楼板的有效作用宽度可取楼板厚度的 6倍(梁每侧),设计时也可按下式近似计算有现浇楼板的梁截面惯性矩: 式中,为由矩形截面计算得到的截面惯性矩
除底层柱外,其他各层柱端并非固定端,分层计算时假定它为固端,因而除底层柱以外的其他柱子的线刚度乘以0
9 修正系数(底层柱不修正),在计算每个节点周围各杆件为刚度分配系数时,用修正以