_水平荷载作用下框架内力计算
某行政办公楼采用现浇混凝土框架结构，选取一榀中框架予以设计，框架梁和框架柱截面如下图所示。已知混凝土为C30（24214.3/,310/c f N mm E N mm ==?）。试用D 值法求解Ⅰ-Ⅰ截面的弯矩。
框架结构荷载整理
荷载统计 2011.4 (一) 面荷载: 恒载： 1. 100mm厚混凝土板: 2.5KN/m2 120mm厚混凝土板: 3.0KN/m2 240mm厚混凝土板: 6.0KN/m2 2. 建筑面层: 1.0KN/m2 3. 板底粉刷吊顶： 0.5KN/m2 5. 卫生间回填土容重（水泥炉渣）：14 kN/m^3 6. 上人屋面作法： 5.0 kN/m^2 7. 非上人屋面作法： 3.0 kN/m^2 8. 楼梯荷载: 踏步宽: 0.30 (m) 踏步高: 0.150 0.163 (m) 角度: 26.57 (度) cos 26.57 = 0.8944 28.52 (度) cos 28.52 = 0.8787 面层 1.00 * (0.30 + 0.150) / 0.30 = 1.50 kN/m^2 1.00 * (0.30 + 0.163) / 0.30 = 1.5433 kN/m^2 踏步 25.00 * 0.163 / 2 = 2.04 kN/m^2 粉刷 0.50 / cos 28.52 = 0.58 kN/m^2 = 4.17 kN/m^2 0.080厚梯板 25.00 * 0.080 / cos 26.57 = 2.34 kN/m^2 0.100厚梯板 25.00 * 0.100 / cos 26.57 = 2.80 kN/m^2 0.120厚梯板 25.00 * 0.120 / cos 26.57 = 3.35 kN/m^2 0.130厚梯板 25.00 * 0.130 / cos 26.57 = 3.63 kN/m^2 0.140厚梯板 25.00 * 0.140 / cos 26.57 = 3.91 kN/m^2 0.150厚梯板 25.00 * 0.150 / cos 26.57 = 4.19 kN/m^2 0.160厚梯板 25.00 * 0.160 / cos 28.52 = 4.55 kN/m^2 活载: 1. 走廊、楼梯 3.5 kN/m^2 2. 大会议室、多功能厅、公共卫生间、食堂、餐厅 2.5 kN/m^2 3. 小办公室、值班室、中小会议室、休息室、强电、弱电 2.0 kN/m^2 4. 大办公室，职工之家 3.0 kN/m^2 5. 金库 12.0kN/m^2 6. 空调机房 7.0 kN/m^2 7. 储藏间、设备室 5.0 kN/m^2 8. 厨房(不含较重的炉灶、设备及厨料) 4.0 kN/m^2 9. 上人屋面 2.0 kN/m^2 10. 非上人屋面 0.5 kN/m^2 11. 栏杆、女儿墙顶水平荷载 1.0 KN/m 12.材料室、档案室 6.0 kN/m^2 13.网络机房 8.0 kN/m^2 (二) 线荷载: 1.砖墙部分： 200mm厚加气砼外墙 0.2*10+1.5=3.5KN/m2 200mm厚加气砼内墙 0.2*10+1.0=3.0KN/m2 100mm厚加气砼内墙 0.1*10+1.5=2.5KN/m2 100mm厚加气砼内墙 0.1*10+1.0=2.0KN/m2 200mm厚实心砖外墙 0.2*19+1.5=5.3KN/m2 200mm厚实心砖内墙 0.2*19+1.0=4.8KN/m2 100mm厚实心砖内墙 0.1*19+1.0=2.9KN/m2
一榀框架结构荷载计算书
毕业设计 题目一榀框架计算书 班级土木工程2006级高本学生姓名孟凡龙 指导老师
2011.5 摘要 本工程为济南某综合教学楼楼，主体三层，钢筋混凝土框架结构。梁板柱均为现浇，建筑面积约为3000m2，宽35米，长为60米，建筑方案确定。建筑分类为乙类公共类建筑，二类场地，抗震等级三级。 .
目录 第一章框架结构设计任务书 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2设计资料 (2) 1.3设计内容 (2) 第二章框架结构布置及结构计算图确定 (2)
2.1梁柱界面确定 (2) 2.2结构计算简图 (2) 第三章荷载计算 (5) 3.1恒荷载计算： (5) 3.1.1屋面框架梁线荷载标准值 (5) 3.1.2楼面框架梁线荷载标准值 (5) 3.1.3屋面框架节点集中荷载标准值 (6) 3.1.4楼面框架节点集中荷载标准值 (7) 3.1.5恒荷载作用下结构计算简图 (8) 3.2活荷载标准值计算 (9) 3.2.1屋面框架梁线荷载标准值 (9) 3.2.2楼面框架梁线荷载标准值 (9) 3.2.3屋面框架节点集中荷载标准值 (9) 3.2.4楼面框架节点集中荷载标准值 (10) 3.2.5活荷载作用下的结构计算简图 (10) 3.3风荷载计算 (11) 第四章结构内力计算 (15) 4.1恒荷载作用下的内力计算 (15) 4.2活荷载作用下的内力计算 (25) 4.3风荷载作用下内力计算 (33) 第五章内力组合 (34) 5.1框架横梁内力组合 (38) 5.2柱内力组合 (46) 第六章配筋计算 (60) 6.1梁配筋计算 (60) 6.2 柱配筋计算 (75) 6.3楼梯配筋计算 (80) 6.4基础配筋计算 (84) 第七章电算结果 (80) 7.1结构电算步骤 (86) 7.2结构电算结果 (87) 参考文献 (112)
各类梁的弯矩剪力计算汇总表
表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图
表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征 表3 各种约束类型对应的边界条件 注：力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。
常用截面几何与力学特征表 表2-5 注：1．I 称为截面对主轴（形心轴）的截面惯性矩（mm 4 ）。基本计算公式如下：??= A dA y I 2 2．W 称为截面抵抗矩（mm 3 ），它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小，基本计算公式如下：max y I W = 3．i 称截面回转半径（mm ），其基本计算公式如下：A I i = 4．上列各式中，A 为截面面积（mm 2 ），y 为截面边缘到主轴（形心轴）的距离（mm ），I 为对主轴（形心轴）的惯性矩。 5．上列各项几何及力学特征，主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
2．单跨梁的内力及变形表（表2-6~表2-10） （1）简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度 表2-6 （2）悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-7 （3）一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-8 （4）两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-9 （5）外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度 表2-10 3．等截面连续梁的内力及变形表 （1）等跨连续梁的弯矩、剪力及挠度系数表（表2-11~表2-14） 1）二跨等跨梁的内力和挠度系数 表2-11 注：1．在均布荷载作用下：M ＝表中系数×ql 2 ；V ＝表中系数×ql ；EI w 100ql 表中系数4 ?=。 2．在集中荷载作用下：M ＝表中系数×Fl ；V ＝表中系数×F ；EI w 100Fl 表中系数3 ?=。 [例1] 已知二跨等跨梁l ＝5m ，均布荷载q ＝m ，每跨各有一集中荷载F ＝，求中间支
多层钢筋混凝土框架设计(7 风荷载内力计算)
七风荷载内力计算 基本风压w0=0.4kN/m2，地面粗糙度为B类。本章计算以左风为例。（一）风荷载计算 w k=βzμsμz w0，建筑物高度<30m，故βz=1.0 迎风时μs1=+0.8，背风时μs2=-0.5，则μs=0.8+0.5=1.3 计算过程见下表 计算简图（单位：kN） 14.60 15.44 16.85 13.98 17.04
（二）内力计算 1．抗侧刚度和反弯点高度确定 计算过程见下表 2．剪力在各层分配（单位：kN ） ∑ == 5 n i i Pi P V ，Pi k ik V D D V ?= ∑ V P5V P4V P3V P2V P1
3．柱端弯矩计算（单位：kN?m ） 4．风荷载作用下的内力图 M 图（单位：kN ?m ） 62.98 51.34 32.5132.51 24.71 24.71 14.826.27 19.12 8.67 7.77 4.73 3.95 2.181.11 42.16 41.69 28.77 28.45 19.88 19.65 12.77 12.624.36 4.3157.21 57.21 57.23 34.9522.2837.9 15.6222.289.2818.26 27.54 16.98 3.69 13.296.536.5357.23 22.28 15.62 27.5416.9837.99.283.6934.95 22.28 18.26 6.53 13.29 6.53
V N V ，N 图（单位：kN ） 5．梁端柱边弯矩（单位：kN?m ） 28.11 19.18 13.25 8.51 2.91 35.13 36.8321.39 22.46 12.17 12.5 5.62 5.8 13.74 21.57 9.22 18.06 6.55 13.73 4.11 9.43 1.51 1.4 4.15 17.39 12.38 1.51 2.84 6.27 9.41
框架结构竖向荷载作用下内力计算
第6章竖向荷载作用下力计算 §6.1 框架结构的荷载计算 §6.1.1.板传荷载计算 计算单元见下图所示： 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 图6-1 框架结构计算单元
图6-2 框架结构计算单元等效荷载 一.B～C, (D～E)轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：222 ??+? 6.09KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=1 7.128KN/m 活载：222 ???+? 2.0KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m 楼面板传荷载： 恒载：222 ???+? 3.83KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=10.772KN/m 活载：222 ???+? 2.0KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m 梁自重：3.95KN/m B～C, (D～E)轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝17.128 KN/m+3.95 KN/m=21.103 KN/m 活载＝板传荷载＝5.625 KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.95 KN/m+10.772 KN/m=14.747 KN/m 活载＝板传荷载＝5.625 KN/m 二. C～D轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：2 ??? 6.09KN/m 1.2m5/82=9.135KN/m 活载：2 ??? 2.0KN/m 1.5m5/82=3KN/m 楼面板传荷载：
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 ， =1800/69000.26a l α==，顶层梯形荷载折算为均布荷载值： 2 3 2 3 12+=120.26+0.2621.31=18.8kN m q αα-?-??（）（），顶层总均布荷载为18.8+4.74=23.54kN m 。其他层计算方法同顶层，计算值为21.63kN m 。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A 1:101044 1.18 4.72A A A A S i ==?= 111144 1.33 5.32A B A B S i ==?= 12120.940.94 1.61 5.796A A A A S i =?=??= ()0.622 1.3330.84415.836A S =++=∑ 1010 4.72 0.29815.836 A A A A A S S μ= ==∑
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） 1111 5.32 0.33615.836 A B A B A S S μ= ==∑ 1212 5.796 0.36615.836 A A A A A S S μ= ==∑ 节点B 1:11112 1.12 2.24B D B D S i ==?= 18.076B S =∑
等效风荷载计算方法分析
等效静力风荷载的物理意义 从风洞试验获取屋面风荷载气动力信息，到得到结构的风振响应整个过程来看，计算过程中涉及到风洞试验和随机振动分析等复杂过程，不易为工程设计人员所掌握，因此迫切需要研究简便的建筑结构抗风设计方法。 等效静力风荷载理论 就是在这一背景下提出的。其基本思想是将脉动风的 动力效应以其等效的静力形式表达出来，从而将复杂的动力分析问题转化为易于被设计人员所接受的静力分析问题。等效静力风荷载是联系风工程研究和结构设计的纽带[3] ，是结构抗风设计理论的 核心内容，近年来一直是结构风工程师研究的热点之一。 等效静力风荷载的物理意义可以用单自由度体系的简谐振动来说明 [45, 108] 。 k c P(t) x(t) 图1.3 气动力作用下的单自由度体系 对如图1.3的单自由度体系，在气动力 P t 作用下的振动方程为： mx cx kx P t (1.4.1) 考虑粘滞阻尼系统，则振动方程可简化为： 2 00 2 22P t x f x f x m (1.4.2) 式中 12 f k m 为该系统的自振频率， 2c km 为振动系统的临界阻尼比。 假设气动力为频率为 f 的简谐荷载，即 20i ft P t F e ，那么其稳态响应为： 202 00 1 2i ft F k x t e f f i f f (1.4.3) 进一步化简有： 2 i ft x t Ae (1.4.4) 其中 02 2 2 1 2F k A f f f f ， 2 2arctan 1 f f f f ， A 为振幅， 为气动力和 位移响应之间的相位角。 现在假设该系统在某静力 F 作用下产生幅值为A 的静力响应，那么该静力应该为：
框架结构一榀框架手算计算书
某培训中心综合楼计算书 1 工程概况 拟建5层培训中心,建筑面积4500m 2,拟建房屋所在地的设防参数，基本雪压S 0=0.3kN ·m 2,基本风压ω0=0.45kN ·m 2地面粗糙度为B 类。 2 结构布置及计算简图 主体5层,首层高度3.6m,标准层3.3m,局部突出屋面的塔楼为电梯机房层高3.0m,外墙填充墙采用300mm,空心砖砌筑,内墙为200mm 的空心砖填充,屋面采用130mm ，楼板采用100mm 现浇混凝土板,梁高度按梁跨度的1/12～1/8估算,且梁的净跨与截面高度之比不宜小于4,梁截面宽度可取梁高的1/2～1/3,梁宽同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250mm,柱截面尺寸可由A c ≥ c N f N ][μ 确定本地区为四级抗震,所以8.0=c μ,各层重力荷载近似值 取13kN ·m -2,边柱及中柱负载面积分别为7.8 6.9226.91?÷=m 2 和7.8(6.92 2.72)37.44?÷+÷=m 2. 柱采用C35的混凝土（f c =16.7N ·mm 2，f t =1.57N ·mm 2） 第一层柱截面 边柱 A C = 31.326.9113105 1702810.816.7????=?mm 2 中柱 A C = 31.2537.4413105 2276950.816.7 ????=?mm 2 如取正方形,则边柱及中柱截面高度分别为339mm 和399mm 。 由上述计算结果并综合其它因素，本设计取值如下： 1层: 600mm ×600mm ； 2～5层:500mm ×500mm 表1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土等级强度 1 3.60.45 2. 2 1.10.1 5.05h m =++--=。
风荷载计算
4.2风荷载 当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑所受的风荷载。 4.2.1单位面积上的风荷载标准值 建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值按下式计算：（－1） 式中： 1.基本风压值Wo 按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的 值确定的风速V0(m/s)按公式确定。但不得小于0.3kN/m2。 对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，基本风压采用100年重现期的风压值；对风荷载是否敏感主要与高层建筑的自振特性有关，目前还没有实用的标准。一般当房屋高度大于60米时，采用100年一风压。 《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）给出全国各个地方的设计基本风压。 2.风压高度变化系数μs 《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D四类。 A类：指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区； B类：指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的城镇及城市郊区； C类：指有密集建筑群的城市市区； D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区； 书P55页表4.2给出了各类地区风压沿高度变化系数。位于山峰和山坡地的高层建筑，其风压高系数还要进行修正，可查阅《荷载规范》。 3.风载体型系数μz 风荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面风力的小。一般取决于建筑建筑物的平面形状等。 计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中P57表4.2－2确定各个表面的风载体型或由风洞试验确定。几种常用结构形式的风载体型系数如下图
框架结构竖向荷载作用下的内力计算
第6章竖向荷载作用下内力计算 §6.1 框架结构的荷载计算 §6.1.1.板传荷载计算 计算单元见下图所示： 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 图6-1 框架结构计算单元
图6-2 框架结构计算单元等效荷载 一.B ～C, (D ～E)轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：2226.09KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=17.128KN/m ??+? 活载：2222.0KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m ???+? 楼面板传荷载： 恒载：2223.83KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=10.772KN/m ???+? 活载：2222.0KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m ???+? 梁自重：3.95KN/m B ～C, (D ～E)轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝17.128 KN/m+3.95 KN/m=21.103 KN/m 活载＝板传荷载＝5.625 KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.95 KN/m+10.772 KN/m=14.747 KN/m 活载＝板传荷载＝5.625 KN/m 二. C ～D 轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：26.09KN/m 1.2m 5/82=9.135KN/m ??? 活载：22.0KN/m 1.5m 5/82=3KN/m ??? 楼面板传荷载：
【建筑工程设计】一榀框架计算土木工程毕业设计手算全过程
【建筑工程设计】一榀框架计算土木工程毕业设 计手算全过程
一框架结构设计任务书 1.1 工程概况： 本工程为成都万达购物广场----成仁店，钢筋混凝土框架结构。梁板柱均为现浇，建筑面积约为5750m2，宽27米，长为45米，建筑方案确定。建筑分类为乙类公共类建筑，二类场地，抗震等级三级。 图1-1 计算平面简图 1.2 设计资料 1）气象条件： 基本风压3155KN/m2 2）抗震设防： 设防烈度7度 3）屋面做法： 20厚水泥砂浆面层 一层油毡隔离层 40厚挤塑聚苯板保温层 15厚高分子防水卷材 20厚1:3水泥砂浆找平 1:6水泥焦渣1%找坡层，最薄处30厚 120厚现浇钢筋混凝土板 粉底 4）楼面做法： 8~13厚铺地砖面层
100厚钢筋砼楼板 吊顶 1.3设计内容 1)确定梁柱截面尺寸及框架计算简图 2)荷载计算 3)框架纵横向侧移计算； 4)框架在水平及竖向力作用下的内力分析； 5)内力组合及截面设计； 6)节点验算。 二框架结构布置及结构计算简图确定 2.1 梁柱截面的确定 通过查阅规范，知抗震等级为3级，允许轴压比为[μ]=0.85
由经验知n=12~14kn/m2 取n=13kn/m2 拟定轴向压力设计值N=n?A=13kn/m2×81m2×5=5265KN 拟定柱的混凝土等级为C30，f c=14.3N/mm2柱子尺寸拟定700mm× 700mm μ===0.75<[μ]=0.85 满足 初步确定截面尺寸如下： 柱：b×h=700mm×700mm 梁（BC跨、CE、EF跨）=L/12=9000/12=750mm 取h=800mm，b=400mm 纵梁=L/12=9000/15=600mm 取h=600mm，b=300mm 现浇板厚取h=120mm
竖向荷载统计和内力计算
荷载统计 一、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0.4 KN/m2 找平层:15厚水泥砂浆0.015?20=0.3 KN/m2 找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆0.3%找平0.04?14=0.56 KN/m2 找平层:15厚水泥砂浆0.015?20=0.3 KN/m2 保温层:80厚矿渣水泥0.08?14.5=1.16 KN/m2 结构层:100厚钢筋混凝土板0.1?5=2.5 KN/m2 20厚混合砂浆纸筋石灰面0.02?18=0.36 KN/m2 合计g k=5.58 KN/m2 2．楼面 10厚陶瓷地砖面层0.01?22=0.22KN/m2 10厚1：2.5水泥砂浆结合层0.01?20=0.2KN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层0.02?20=0.4 KN/m2 100厚钢筋混凝土板0.1?25=2.5 KN/m2 20厚混合砂浆纸筋石灰面0.02?18=0.36 KN/ m2 合计g k=3.68 KN/m2 3．墙体自重 （1）外墙
240mm厚烧结空心砖及贴砖0.24?18+0.5=4.82 KN/ m2 保温层:80厚矿渣水泥0.08?14.5=1.16 KN/m2 两面10mm厚混合砂浆抹灰0.01?17?2=0.34 KN/m2 合计g k=6.32 KN/m2（2）内墙 240mm厚烧结空心砖及贴砖0.24?18+0.5=4.82 KN/ m2两面10mm厚混合砂浆抹灰0.01?17?2=0.34 KN/m2 合计g k=4.66 KN/m2（3）女儿墙 100mm厚现浇钢筋混凝土0.1?25?0.24=0.6KN/ m2 240mm厚烧结空心砖及贴砖0.24?18+0.5=4.82 KN/ m2两面10mm厚混合砂浆抹灰0.01?17?2=0.34 KN/m2 合计g k=5.76 KN/m2 4．门窗自重 （1）铝合金门窗0.4 KN/m2 （2）木门0.2 KN/m2 （3）玻璃门0.2 KN/m2 5．构件自重 （1）梁自重：（横向框架梁） 教室：(300mm?600mm) 0.3?0.6?25=4.5 KN/m 10mm厚水泥砂浆0.01?17?[(0.6-0.1)?2+0.3]=0.221 KN/m
第六章风荷载内力计算
陈群 阳光小区6号楼设计 63 2.6 横向风荷载计算 2.6.1 自然情况 地区基本风压 W 0=0.70kN/m 2，地面粗糙程度B 类。 2.6.2 风荷载计算 （1） 风荷载标准值 0w w z s z k ???=μμβ，风荷载标准值见表2-6-1 表2-6-1 风荷载标准值 层数 β Z μ S μ Zi W 0 W k F Wki V i 6 1 1.3 1.19 0.70 1.083 8.87 8.87 5 1.14 1.037 1 2..40 21.27 4 1.063 0.965 11.71 32.98 3 1.00 0.910 10.97 4 3.95 2 1.00 0.910 10.65 5 4.60 1 1.00 0.910 12.24 66.84 注：（1）在实际工程中，对于高度不大于30M ，高宽比小于 1.5的高建筑，取风振系数βZ =1.0。（2） A w F ki w ki ?=。 1K F =0.910×3.9×（3.3+0.6）/2+0.910×3.9×1.5=12.24KN 2K F =0.910×3.9×1.5+0.910×3.9×1.5=10.65KN 3K F =0.910×3.9×1.5+0.965×3.9×1.5=10.97KN 4K F =0.965×3.9×1.5+1.037×3.9×1.5=11.711KN 5K F =1.037×3.9×1.5+1.083×3.9×1.5=12.24KN 6K F =1.083×3.9×1.5+1.083×3.9×0.6=8.87KN （2）风荷载作用分布图，见图2-6-1
一榀框架结构设计手算+电算
一榀框架结构设计手算+电算
前言 毕业设计是学生在毕业之前在专业知识上面的一次检验，是学生从学校学习到工作岗位的过渡，在毕业设计阶段，要求要学会综合应用以前大学四年学到的专业课程，还有必要的设计规范和施工图集。通过学习、研究与实践，使理论深化、知识拓宽、专业技能延伸。通过毕业设计的实践，使学生能够深刻理解框架结构体系的布置特点、结构传力途径以及计算简图的确定方法，掌握风荷载及地震作用的计算方法、框架结构内力与位移计算的实用方法；掌握现浇多层框架结构的抗震概念设计，框架的截面设计原理、抗震构造要求及地基基础的设计方法；熟练阅读工程地质报告，熟悉施工图的内容、工作步骤及表达方法，培养学生综合运用所学专业知识来分析和解决实际工程问题的能力。 本次设计要求布图合理，图线清晰，尺寸齐全，注文工整，能最大程度的表达设计意图，符合国家制图标准及有关设计规范的规定。结构设计计算书要求方法合理，计算正确，排版工整，逻辑通顺。 由于时间和水平有限，不足之处，请各位专家、老师给予批评指正。
西南科技大学城市学院本科生毕业论文Ⅳ 目录 第1章设计资料 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2工程地质条件 (1) 1.3气象资料 (2) 1.4抗震设防烈度 (2) 第2章结构布置及计算简图 (3) 2.1材料 (3) 2.2结构平面布置 (3) 2.2.1结构平面布置 (3) 2.3框架梁截面尺寸初步估算 (4) 2.3.1横向框架尺寸 (4) 2.3.2 纵向框架梁尺寸 (5) 2.3.3纵向次梁 (5) 2.3.4卫生间纵向次梁 (5) 2.3.5框架柱截面估算 (6) 第3章现浇楼板设计 (8) 3.1现浇楼板计算 (8)
竖向荷载作用下的内力计算16054
竖向荷载作用下的内力计算 4.1竖向荷载作用下荷载计算 由于二至六楼的楼面的完全采用一种做法，为了计算方便，我们只选取了二楼楼面进行计算，导荷方式如图所示： 标准层屋面荷载计算 （1）对2层楼板B1进行计算（7.8/4.2=1.86为双向板）： 传至纵向框架梁(KL 250×500)D轴、梁(KL 250×500)F轴上的荷载为三角形荷载。 恒载：3.99X4.2/2=8.379KN/m 活载：3.5X4.2/2=7.35KN/m 若化为均布荷载：
恒载：8.379X5/8=5.24KN/m 活载：7.35X5/8=4.59KN/m 传至框架梁(KL 250×700)3轴上的荷载为梯形荷载。 恒载：3.99X4.2/2=8.379KN/m 活载：3.5X4.2/2=7.35KN/m 若化为均布荷载.06 .625.4=?=a 4.2/2x7.8=0.27 恒载：（1-2X 227.0+3 27.0）X8.379=7.33KN/m 活载：（1-2X 227.0+3 27.0）X4.2=3.671KN/m 对2层楼板B2进行计算（4.2/3=1.4为双向板）： 传至纵向框架梁(KL 250×400)3轴上的荷载为三角形荷载。 恒载：3.99X3/2=5.985KN/m 活载2.5X3/2=3.75KN/m 若化为均布荷载： 恒载：5.985X5/8=3.741KN/m 活载：3.75X5/8=2.34KN/m 传至框架梁(KL 250×500)C 轴、梁(KL 250×500)D 轴上的荷载为梯形荷载。 恒载：3.99X3/2=5.985KN/m 活载：2.5X3/2=3.75KN/m 若化为均布荷载.06 .625.4=?=a 3/2x4.2=0.357 恒载：（1-2X 2357.0+3 357.0）X5.985=4.74KN/m 活载：（1-2X 2357.0+3 357.0）X3.75=2.97KN/m （2）梁(KL 250×500)传给边柱(KZ-1)的集中荷载为： 恒载＝梁自重 + 墙自重+ B1传荷载?2 ()()KN G G 30.56225.498.425.45.476.4772.21114=?÷?++?+==（2.64+2.8）X （4.2+4.2）/2+5.24x4.2x2/2=44.86KN 活载=B1传荷载×2 Q Q 65.12225.481.21411=?÷?== 4.59x4.2x2/2=19.28KN 由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中荷载与一个力矩 恒荷载作用下()m KN G M M G G ?=?=-?==04.7125.030.56125.025.0111411(0.25-0.125)=44.86x0.125=5.61KN/m 活荷载作用下()m KN Q M M Q Q ?=?=-?==58.1125.065.12125.025.0111411(0.25-0.125)=19.28x0.125=2.41KN/m 梁(KL 250×500)传给中柱(KZ-1)的集中荷载为： 恒载＝梁自重 + 墙自重 + B1传荷载×2 + B2传荷载×2 )KN G G 07.72225.4723.3225.498.425.45.4254.590.4272.21312=?÷?+?÷?++??? ? ??++==(2.64+5.72)x(4.2x4.2)/2+5.24x4.2x2/2+4.732x4.2x2/2=77.03KN 活载=B1传荷载×2+ B2传荷载×2 Q Q 5 .24225.4634.2225.481.21312=?÷?+?÷?== 4.59x4.2x2/2+2.97x4.2x2/2=31.75KN 由于梁的形心与柱的形心不一致，因此梁传给柱的集中荷载可向柱形心简化为一个集中
风荷载计算书
七、水平荷载（风荷载）计算 1、设计资料 基本风压： 2 /35.0m KN =ωο ，地面粗糙度类别为C 类。房屋高度H=21.9m 。 2、荷载计算 风荷载近似按阶梯形分布，首先应将其简化为作用在框架节点上的节点荷载。 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值： 0k z s z ωβμμω= 式中 K W ——风荷载标准值（KN/m 2）； z β——高度z 处的风振系数，结构高度H=21.9m ＜30m ，故取βZ =1.0； s μ——风荷载体型系数，对于矩形截面s μ=1.3； z μ——风压高度变化系数（地面粗糙度类别为C 类）； 0w ——基本风压（KN/m 2）； 风压高度变化系数z μ可查荷载规范取得。将风荷载换算成作用与框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表所示。表中z 为框架节点至室外地面的高度，A 为一榀框架各层节点的受风面积 表4.1 层次 z β s μ 0w Z μ k z s z ωβμμω= A(m 2) P K (kN)= A ×k ω 6 1.0 1.3 0.35 1.00 0.46 5.85 2.69 5 1.0 1.3 0.35 0.84 0.38 14.63 5.56 4 1.0 1.3 0.35 0.84 0.38 16.88 6.41 3 1.0 1.3 0.35 0.74 0.34 16.2 5.51 2 1.0 1.3 0.35 0.74 0.34 16.2 5.51 1 1.0 1.3 0.35 0.74 0.34 24.3 8.26 2 1 3.245.4)2/6.36.3(m A =?+= 2 2 2.165.46.3m A =?= 2 3 2.165.46.3m A =?= 2 4 88.165.4)2/6.32/9.3(m A =?+=
结构荷载计算示例
三航伟业预拌混凝土搅拌站二期 结构计算书首页（左边1~3轴部分） 一、工程概况 1、结构形式：现浇混凝土框架结构。 2、地震烈度七度（设计基本地震加速度0.15g），场地类别Ⅱ类，特征周期Tg=0.35秒,设计地震分组为第一 组。建筑结构安全等级为二级。 3、框架抗震等级：三级。 4、基本风压：W0=0.80KN/m2,地面粗糙度B类，风荷载体型系数1.4 地质报告：《厦门三航伟业预拌混凝土搅拌站二期岩土工程详细勘察报告书》（由福建岩土工程勘察研究院提供）（2010年7月12日） 二、主体工程计算程序：中科院PMCAD、SATWE、JCCAD。 三、设计依据 采用中华人民共和国现行国家标准规范和规程进行设计，主要有： 建筑结构荷载规范 GB50009-2001（2006年版）建筑抗震设计规范 GB50011-2001（2008年版） 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95（2005版） 高层建筑混凝土结构设计规程 JGJ3-2002 《厦门三航伟业预拌混凝土搅拌站二期岩土工程详细勘察报告》（由福建岩土工程勘察研究院提供） （2010年7月12日） 四、荷载汇集 （一）楼面恒活荷载标准值 1、研发厂房（戊类） 20厚花岗岩面层 0.02×28=0.56 KN/m2 25厚1:4干硬性水泥砂浆结合层 0.025×20=0.5 KN/m2 15厚板底抹灰 0.3 KN/m2 Σ=1.36KN/m2取1.40 KN/m2 2、开水间、卫生间： 防滑地砖 0.015×20=0.3 KN/m2 30厚砂浆0.03×20=0.6 KN/m2 15厚板底抹灰 0.015×20=0.3 KN/m2 Σ=1.2KN/m2取1.40 KN/m2 （二）、屋面（含露台）恒荷载标准值 1、建筑找坡： 普通地砖 0.015×20=0.3 KN/m2 20厚水泥砂浆结合层 0.02×20=0.4 KN/m2 40厚C20细石砼刚性防水兼保护层，内配Φb4@200钢丝网 0.04×25=1.00 KN/m2 泡沫保温隔热板取0.05 KN/m2计 高分子防水卷材 0.25 KN/m2 20厚水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4 KN/m2 板底抹灰 0.015×20=0.3 KN/m2 Σ=1.2KN/m2取1.40 KN/m2 2、结构找坡： 普通地砖 0.015×20=0.3 KN/m2 20厚水泥砂浆结合层 0.02×20=0.4 KN/m2 泡沫保温隔热板取0.05 KN/m2 高分子防水卷材 0.25 KN/m2 20厚水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4 KN/m2 板底抹灰 0.015×20=0.3 KN/m2 Σ=1.7KN/m2取2.40 KN/m2 （三）、活荷载标准值 a）研发厂房（戊类）取4.0 KN/m2。 b）走廊、开水间、卫生间取2.5 KN/m2。 c) 公共楼梯均按消防楼梯取3.5 KN/m2。 d) 电梯机房取7.0 KN/m2。 e)不上人屋面计算时取0.7 KN/m2，总说明中注0.5 KN/m2。 （四）、墙体荷载标准值 外墙： 190厚加气混凝土砌块（q=2.7 KN/m2）（层高按4.5米算） 分户墙：190厚加气混凝土砌块（q=2.2 KN/m2） 1、墙上无洞口、梁高800时，取2.7×23.7=9.99 KN/m； 2、外墙开窗非凸窗、梁高800时，折减0.8×14.06=11.248 KN/m； 3、玻璃幕墙：取1.5 KN/m； 4、其余按层高或梁高相应计算。 内隔墙：90厚加气混凝土砌块（q=1.5 KN/m2）（层高按4.5米算） 1、墙上无洞口、梁高800时，取1.5×3.7=5.55 KN/m； 2、外墙开窗非凸窗、梁高800时，取5.55×0.8=4.44 KN/m； 3、其余按层高或梁高相应计算。 屋顶女儿墙：按1.4米高140mm厚砼板计算，取1.4×0.14×25=4.9 KN/m，取5.0 KN/m。（五）、地下室荷载 1、顶板 2、地板 3、外墙 4人防荷载
水平地震作用下的框架侧移验算和内力计算
水平地震作用下的框架侧移验算和力计算 5.1 水平地震作用下框架结构的侧移验算 5.1.1抗震计算单元 计算单元：选取6号轴线横向三跨的一榀框架作为计算单元。 5.1.2横向框架侧移刚度计算 1、梁的线刚度： b /l I E i b c b = (5-1) 式中：E c —混凝土弹性模量s I b —梁截面惯性矩 l b —梁的计算跨度 I 0—梁矩形部分的截面惯性矩 根据《多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑》，在框架结构中有现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效侧移刚度，减少框架侧移，为考虑这一有利因素，梁截面惯性矩按下列规定取，对于现浇楼面，中框架梁Ib=2.0Io,，边框架梁Ib=1.5Io ，具体规定是：现浇楼板每侧翼缘的有效宽度取板厚的6倍。 2、柱的线刚度： c c c c h I E i /= (5-2) 式中：Ic —柱截面惯性矩 hc —柱计算高度 一品框架计算简图： 3、横向框架柱侧移刚度D 值计算： 212c c c h i D α= (5-3) 式中：c α—柱抗侧移刚度修正系数
K K c +=2α（一般层）；K K c ++=25.0α（底层） K —梁柱线刚度比，c b K K K 2∑= （一般层）；c b K K K ∑=（底层） ① 底层柱的侧移刚度： 边柱侧移刚度： A 、E 轴柱：68.010 5.61045.41010=??==∑c b i i K 中柱侧移刚度： C 、 D 轴柱：18.1105.6102.345.410 10=??+== ∑）（c b i i K ② 标准层的侧移刚度 边柱的侧移刚度： A 、E 轴柱：51.010 72.821045.4221010=????==∑c b i i K 中柱侧移刚度： C 、 D 轴柱：88.01072.82102.345.42210 10 =???+?== ∑）（c b i i K
关于风荷载体型系数取用-2
关于门式刚架单层房屋体型系数的选用，目前国内主要有两种，一种是按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002，一种是按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)。如何选用这两种规范的体型系数和在结构设计软件PKPM中的具体应用成了结构设计人员必须解决的问题，本文就两种规范体型系数的区别和各自的适用范围通过算例进行验证，并提出笔者的看法。 在《建筑结构荷载规范》(以下简称GB50009)中，7.1.1条明确指出，计算主要承重结构和围护结构时，分别采用7.1.1-1式和7.1.1-2式，体型系数分别采用主体结构体型系数和围护结构的局部风压体型系数。主体结构体型系数根据7.3.1条取用，而围护结构局部风压体型系数按照7.3.3条规定，考虑边角区的影响和有效受风面积的修正。在《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（以下简称CECS102）中，主体结构和围护结构均采用相同的公式附录A.0.1式。刚架和围护结构等的体型系数按照表A.0.2中的相应数据。其中区分端区、中间区、边角区等，同样也有有效受风面积的修正。 GB50009已在我国沿用了50多年，积累了丰富的实际工程经验，它是面对所有结构形式的建筑房屋，因此具有通用性，也是工程设计和软件应用的主要参考依据。CECS102是参考美国金属房屋制造商协会MBMA的相关试验数据和资料编制的，主要针对门式刚架低矮房屋，已为世界多个国家采用。CSCE102有其相对较强的针对性，也就有其特定的适用范围，关于风荷载计算适用范围在CECS102附录A.0.2中已有明确表述，对于门式刚架轻型房屋，当其屋面坡度不大于10度、屋面平均高度不大于18m、房屋高宽比不大于1、檐口高度不小于房屋的最小水平尺寸时，风荷载体型系数可以按照CECS102附录A的规定进行取用。此时的风荷载计算结果是比较接近相关的试验数据的，用于工程设计是没有问题的。而试验分析同时也表明，当柱脚铰接且刚架的L/H大于2.3和柱脚刚接且L/H大于3.0时，按《荷规》风荷载体型系数计算所得控制截面的弯矩已经偏离试验数据较多，再按此风荷载体型系数取用已经严重不安全。因此，在工程设计中对于房屋高宽比不大于1的，应该严格按照CECS102的体型系数进行取用。 下面通过算例比较《荷载规范》和《门规》的风荷载体型系数的计算结果，对于主体结构，封闭式房屋中间区的体型系数： 算例一，跨度L＝24m，高度H＝8m，L/H=3.0, 50年一遇基本风压W0＝ 0.50KN/m2，地面粗糙度B类，恒载0.30KN/m2，活载0.50KN/m2。 1、按GB50009取用风荷载体型系数： 左风左柱弯矩图：
荷载内力计算汇总
第二章荷载内力计算 2.1恒活载计算： 2.1.1屋面框架梁 100厚钢筋混凝土楼板: 100厚憎水膨胀珍珠岩块保温层（「乞250K g m 3 ）: 30厚1:3水泥砂浆 4@200双向箍筋: 满涂胶黏剂一层： 20厚1:3水泥砂浆抹平压光： 屋面恒载汇总： 屋面板均布恒载标准值： AB 跨上屋面梁恒载标准值： BC, DE 跨上屋面梁恒载标准值 框架梁自重 框架梁粉刷 0.02T0 = 0.6 K%? 6.37KN 口2 6.37KN /2 g wk1 =+%. 37 2 5. KN 6m O wk^ 7^9 6. 37 2 5 KN 6m 0. 25 0. 7 =2 5 K4N^8 框架梁总自重 屋面不上人，活载标准值为，则: AB 跨上屋面梁活载标准值： BC,DE 跨上屋面梁活载标准值： 1: 8水泥膨胀珍珠岩找坡层（均厚105mm ）: 0.105 13 2% 0.1 2=5 旳给2 30 x 0.03 + 25沃 0.03 = 1.65 K%? 0.4X0.01 =0.004 (0.7 -0.1) 2 0.02 17=0.408 KN m q wk1 =}9 0. 5 1. Kr 8m q wkz^ 0.5=1.98 KN m
2.1.2屋面纵向梁传来的作用于柱顶的集中荷载 女儿墙自重标准值（600mm高240mm厚双面抹灰砖墙0.6x5.24 =3.14 0. 2 5 0. 5 =2 5 踽点' 纵向框架梁自重 纵向框架梁粉刷(0. 5 0. 1 ) 2 0. 02 1 7KN0. 2 72 / m ■纵向框架梁自重标准值 3. 4K% 次梁自重0. 2 5 0. 5 =2 5 踽点' 次梁粉刷(0. 5 0. 1 ) 2 0. 02 1 7心曙2 7 2 ■次梁自重标准值 3. 4K% 女儿墙自重 3. 1 4 7.9 2KN 8 1 纵向框架梁自重 3. 4 7.=9 2KN8 6 纵向次梁自重 7 9 3.4 13.43KN 2 屋面恒载传来[8. 4^-9 2 n 7. 9 8 4-— 8 4 7 9 -(Z )] 6. 3 7 KN0. 2 6 2 2 4 A轴纵向框架梁传来恒载标准值G wk^ 1 9 5 . KN 女儿墙自重 3. 1 4 7.9 2KN8 1 纵向框架梁自重 3. 4 7.=9 2KN8 6 纵向次梁自重 3. 4 乙 9 2 1 3.KN3 屋面恒载传来[7. 2亠9 2 7.2乙9 彳9 6.37 KN1 5. 2 B轴纵向框架梁传来恒载标准值G wk2 二1 8 0 KN 纵向框架梁自重 3. 4 7.=9 2KN8 6 纵向次梁自重 1 3.KN3