多层钢筋混凝土框架设计(4 恒荷载内力计算)
四恒荷载内力计算
（一）恒荷载计算
1．屋面框架梁线荷载标准值
20厚水泥混凝土找平0.02×20=0.46kN/m2
40～120厚（1%找坡）膨胀珍珠岩(0.08+0.16)÷2×7=0.546kN/m2四层作法防水层0.36kN/m2
100mm厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.56kN/m2
20mm厚石灰砂浆抹底0.02×17=0.34kN/m2
屋面恒荷载 4.08 kN/m2
边框架梁自重0.3×0.8×25=6kN/m
边框架梁粉刷2×(0.8-0.1)×0.02×17=0.48kN/m
中框架梁自重0.3×0.6×25=4.5kN/m2
边框架梁粉刷2×(0.6-0.1)×0.03×17=0.34kN/m
则作用于屋面框架梁上线荷载标准值为：
g5AB1=6.48kN/m
g5BC1=4.85kN/m
g5AB2=4.08×3.9=15.91kN/m
g5BC2=4.08×3=12.24kN/m
2．楼面框架梁线荷载标准值
20mm厚水泥砂浆找平0.02×20=0.46kN/m2
100mm厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5kN/m2
20mm厚石灰砂浆抹底0.02×17=0.34kN/m2
水磨石面层0.65 kN/m2
楼面恒荷载 3.89 kN/m2
边框架梁自重及粉刷 6.48kN/m
中框架梁自重及粉刷 4.85kN/m
边跨填充墙自重0.24×3.6×18=15.55kN/m
填充墙粉刷2×0.02×2×17=2.45kN/m
则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为：
g AB1=6.48+15.55+2.45=24.48kN/m
g BC1=4.85kN/m
g AB2=3.89×3.9=15.17kN/m
g BC2=3.89×3=11.67kN/m
3．屋面框架节点集中荷载标准值
纵向框架梁自重0.3×0.8×7.8×25=46.8kN
纵向框架梁粉刷2×(0.8-0.1)×0.02×7.8×17=3.71kN
纵向框架梁传来的屋面恒荷载2×(3.9/2)2×4.08=31.02kN
次梁自重及粉刷0.6×0.2×25×7.2/2+2×0.02×(0.6-0.1)×7.2/2=10.87kN
次梁传来的屋面恒荷载(1-2×0.272+0.273)×4.08×3.9×7.2/2=50.06kN
1m高女儿墙自重及粉刷1×7.8×0.24×18+2×1×7.8×0.02×17=39kN
则顶层边节点集中荷载为：G5A=181.46kN
纵向框架梁自重及粉刷46.8+3.71=50.51kN
纵向框架梁传来的屋面恒荷载31.02+(1-2×0.192+0.193)×4.08×7.8×3/2=75.64kN 次梁自重、粉刷及传来的屋面恒荷载10.87+50.06=60.93kN
则顶层中节点集中荷载为：G5B=187.08kN
4．楼面框架节点集中荷载标准值
纵向框架梁自重及粉刷51.51kN
纵向框架梁传来的楼面恒荷载2×(3.9/2)2×3.89=29.44kN
次梁自重及粉刷10.87kN
次梁传来的楼面恒荷载(1-2×0.272+0.273)×3.89×3.9×7.2/2=47.73kN
钢窗自重2×2.3×1.8×0.4=3.31kN
墙体自重(3.6×7.8-2×2.3×1.8)×0.24×18=85.54kN
墙面粉刷2×(3.6×7.8-2×2.3×1.8)×0.02×1.7=13.46kN
框架柱自重0.602×3.6×25=32.4kN
柱面粉刷4×0.6×0.02×17=0.82kN
中间层边柱节点集中荷载为：G A=274.08kN
纵向框架梁自重及粉刷50.51kN
纵向框架梁传来的楼面恒荷载29.44+(1-2×0.192+0.1923)×3.89×7.8×3/2=71.98kN 次梁粉刷、自重及传来的楼面恒荷载10.87+47.73=58.6kN
木门自重2×1.0×2.6×0.2=1.04Kn
墙体自重(3.6×7.8-2×1.0×2.6)×0.24×18=98.84kN
墙面粉刷2×0.02×()×17=15.56kN
框架主自重及粉刷32.4+0.82=33.22kN
中间层中柱节点集中荷载为：G B=329.75kN
（二）恒荷载作用下内力计算
1．计算简图
计算简图
2．荷载等效
27.02
.729
.31=?=
α 顶层边跨 m /38kN .2048.691.15)27.027.021('g 325=+?+?-=边
顶层中跨 m /12.5kN 4.8512.248
5
'g 5=+?=中
中间层边跨 m /37.74kN 48.2417.15)27.027.021('g 32=+?+?-=边
中间层中跨 m /11.97kN 4.6867.118
5
'g =+?=中
荷载等效后的计算简图如下
G
D
3．固端弯矩计算
顶层边跨 m 88.04kN 2.738.20121
M 25AB ?=??=
顶层中跨 m 38kN .95.15.1231
M 25BC ?=??=
中间层边跨 m 04kN .1632.774.37121
M 2AB ?=??=
中间层中跨 m 98kN .85.197.113
1
M 25BC ?=??=
4．分层计算弯矩（取半结构计算） 1）顶层
分配系数计算如下
569.04
0.39.0456.34
56.312=??+??=μ
431.0569.0111214=-=-=μμ
442.02
3.640.39.0456.34
56.321=?+??+??=
μ
223.02
3.640.39.0456.32
6.323=?+??+??=μ
335.0223.0442.011232125=--=--=μμμ
内力计算过程如下（单位：kN ?m ）
1-4 1-2 2-1 2-5 2-3 0.431 0.569 0.442 0.335 0.223 -88.04 88.04 -9.38 37.95 50.09 → 25.05 -22.92 ← -45.84 -34.74 -23.13 9.88 13.04 → 6.52 -1.44 ← -2.88 -2.19 -1.45 0.62 0.82 → 0.41 -0.18 -0.14 -0.09 48.45 -48.45
71.12
-37.07
-34.05
M 图见下页（单位：kN ?m ）
2）中间层
分配系数计算如下
301.056
.3420.39.040
.39.043631=?+?????==μμ
398.0301.0301.011363134=--=--=μμμ
251.03.6
256.3420.39.040
.39.044742=?+?+?????=
=μμ
331.03.6
256.3420.39.0456
.3443=?+?+????=μ
167.0331.0251.0251.01143474234=---=---=μμμμ
内力计算过程如下（单位：kN ?m ）
3-6 3-1 3-4 4-3 4-2 4-7 4-5 0.301 0.301 0.398 0.331 0.251 0.251 0.167 -163.04 163.04 -8.98 49.08 49.08 64.88 → 32.44 -30.87 ← -61.73 -46.81 -46.81 -31.15 9.29 9.29 12.29 → 6.15 -1.02 ← -2.04 -1.54 -1.54 -1.03 0.31 0.31 0.40 → 0.20 -0.07 -0.05 -0.05 -0.03 58.68 58.68
-117.36
137.99
-48.4
-48.4
-41.19
M 图见下页（单位：kN ?m ）
37.07
34.05
71.1212.3616.15
48.45
48.45(1)
(2)(3)
(4)(5)
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)
多层钢筋混凝土框架设计(4 恒荷载内力计算)
四恒荷载内力计算 （一）恒荷载计算 1．屋面框架梁线荷载标准值 20厚水泥混凝土找平0.02×20=0.46kN/m2 40～120厚（1%找坡）膨胀珍珠岩(0.08+0.16)÷2×7=0.546kN/m2四层作法防水层0.36kN/m2 100mm厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.56kN/m2 20mm厚石灰砂浆抹底0.02×17=0.34kN/m2 屋面恒荷载 4.08 kN/m2 边框架梁自重0.3×0.8×25=6kN/m 边框架梁粉刷2×(0.8-0.1)×0.02×17=0.48kN/m 中框架梁自重0.3×0.6×25=4.5kN/m2 边框架梁粉刷2×(0.6-0.1)×0.03×17=0.34kN/m 则作用于屋面框架梁上线荷载标准值为： g5AB1=6.48kN/m g5BC1=4.85kN/m g5AB2=4.08×3.9=15.91kN/m g5BC2=4.08×3=12.24kN/m 2．楼面框架梁线荷载标准值 20mm厚水泥砂浆找平0.02×20=0.46kN/m2 100mm厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5kN/m2 20mm厚石灰砂浆抹底0.02×17=0.34kN/m2 水磨石面层0.65 kN/m2 楼面恒荷载 3.89 kN/m2 边框架梁自重及粉刷 6.48kN/m 中框架梁自重及粉刷 4.85kN/m 边跨填充墙自重0.24×3.6×18=15.55kN/m 填充墙粉刷2×0.02×2×17=2.45kN/m 则作用于楼面框架梁上线荷载标准值为： g AB1=6.48+15.55+2.45=24.48kN/m g BC1=4.85kN/m g AB2=3.89×3.9=15.17kN/m g BC2=3.89×3=11.67kN/m
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
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 =∑
1、恒荷载取值
3.1.1 恒载取值 恒载：又称永久荷载，在结构使用期间内，荷载的大小不随时间的推移而变化、或其变化与其平均值相比较可以忽略不计、或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。如结构自重、构造层重、土压力等。 结构自重和构造层重的标准值计算，可按照施工图纸的设计尺寸和材料的单位体积、或面积、或长度的重力，经计算直接确定；土压力标准值的计算详有关基础设计资料。 3.1.1.1 楼面恒荷载 楼面恒荷载主要由三部分组成：建Array筑面层恒荷载、结构层恒荷载、顶棚恒 荷载，分布形式详图3.1.1所示。 （1）由建筑面层引起的楼面恒荷载 计算 建筑面层引起的楼面恒荷载计算， 必须根据建筑楼面面层的具体做法 确定，常用建筑楼面面层恒荷载取值可图3.1.1 楼面恒荷载组成示意图 参考表3.1.1。 （2）由结构层引起的楼面恒荷载计 算 结构层引起的楼面恒荷载 = 结构楼层楼板厚度×钢筋混凝土容重（一般取25kN/m3）程序计算时，只要输入结构楼层楼板厚度和混凝土容重，结构层恒荷载即会自行导算，详4.1所述。 表3.1.1 常用建筑楼面面层恒荷载取值参考表
（3）由顶棚引起的楼面恒荷载计算 顶棚引起的楼面恒荷载计算，必须根据建筑顶棚的具体做法确定，常用建筑顶棚恒荷载取值可参考表3.1.2。 表3.1.2 常用建筑顶棚恒荷载取值参考表 2
《结构程序PKPM 应用实训》开放性实验资料 3 3.1.1.2 屋面恒荷载 屋面恒荷载主要由三部分组成：建筑屋面面层恒荷载、结构层恒荷载、顶棚恒荷载，分布形式详图3.1.2所示。 图3.1.2 屋面恒荷载组成示意图 由结构层与顶棚引起的屋面恒荷载计算方法，同相应楼面恒荷载的计算方法，由建筑屋面面层引起的屋面恒荷载，必须根据建筑屋面面层的具体做法确定。 由于建筑屋面承担着保温、隔热和防水、排水的功能，因此建筑屋面面层的做法相对于建筑楼面面层的做法要复杂得多，加之各地气候、雨水情况不同，保温隔热材料和防水材料 的不断更新发展，使各地屋面面层的做法不完全相同，但基本构造层相差不多。 （1）平屋面面层恒荷载计算 平屋面，又称建筑找坡屋面，排水坡度为2%～3%，屋面面层的基本构造、荷重如下： ① 结构层（钢筋混凝土屋面板）上水泥砂浆找平层：厚度15～30mm ，容重20kN/m 3 ； ② 隔气层：以成品为主，重量较轻，可以忽略； ③ 保温层兼找坡层：一般采用憎水性能好、导热系数小和重量轻的保温材料，起坡处 厚度必须满足热工要求、由建筑专业计算决定，如膨胀珍珠岩系列（容重7～15 kN/m 3 ，现场拌制的砂浆取大值，成品取小值）、挤塑板系列（很轻，重量可以忽略）等； ④ 水泥砂浆找平层：厚度15～20mm ，容重20kN/m 3 ； ⑤ 防水层：如二毡三油系列、二布六胶系列等，重量2～8 kN/m 2 ； ⑥ 保护面层：对于不上人屋面，可以是涂料、反射膜、砂石粘料（常称绿豆砂）、蛭石云母粉、纤维纺织毯、水泥砂浆块材等；对于上人屋面，与楼面面层的做法相同，一般以水泥砂浆面层为主；也可以结合环境绿化，采用种植屋面、蓄水屋面等。 （2）坡屋面面层恒荷载计算
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 =++--=。
第三章 框架内力计算
第三章 框架内力计算 3.1 恒载作用下的框架内力 3.1.1 弯矩分配系数 （1）弯矩分配系数： 节点：A1 10 3.472 0.2394(0.868 1.3330.424)A A μ= =++ 11 5.332 0.3684(0.868 1.3330.424) A B μ= =++ 12 5.696 0.3934(0.868 1.3330.424) A A μ= =++ 节点：B1 11 5.332 0.24721.612 3.555B A μ= =+? 12 5.696 0.26321.61B B μ== 117.11 0.32921.61B D μ== 1040.868 0.16121.61 B B μ?== 节点：A2 2123 1.424 0.3414.181 A A A A μμ== = 22 1.333 0.3184.181A B μ== 节点：B2 22 5.332 0.22423.834 B A μ= = 2123 1.4244 0.23923.834 B B B B μμ?== = 22 3.5552 0.29823.834 B D μ?= = 节点：A4 44 1.3334 0.484(1.333 1.424)4 A B μ?==+? 43 1.424 0.5172.757A A μ= = 节点：B4 44 5.332 0.29418.138B A μ= = 43 1.4244 0.31418.138 B B μ?==
44 3.5552 0.39218.138 B D μ?= = A3与B3与相应的A2，B2相同。 （2）杆件固端弯矩 横梁固端弯矩： i)顶层横梁 自重作用： 22444411 4.087.217.631212 A B B A M M ql kN m =-=-=-??=-? 2244 11 2.84 1.35 1.7333 B D M ql kN m =-=-??=-? 44441/20.863D B B D M M kN m ==-? 板传来的恒载作用： 2 223344441(12//)12 A B B A M M ql a l a l =-=--+222331 20.57.2(12 2.1/7.2 2.1/6)75.6912 kN m =- ??-?+=-? 224455 11.80 2.7 4.489696B D M ql kN m =-=-??=-? 224411 11.8 2.7 2.693232 D B M ql kN m =-=-??=-? ii)二～四层横梁 自重作用： 22111111 4.087.217.631212 A B B A M M ql kN m =-=- =-??=-? 221111 2.84 1.35 1.7333 B D M ql kN m =-=-??=-? 11111/20.863D B B D M M kN m ==-? 板传来的恒载作用： 2 223344441(12//)12 A B B A M M ql a l a l =-=--+ 21 15.517.20.85557.2912 m =- ???=- 221155 8.62 2.7 3.279696B D M ql kN m =-=-??=-?kN ? 221111 8.62 2.7 1.963232 D B M ql kN m =-=-??=-? 纵梁引起柱端附加弯矩：（边框架纵梁偏向外侧，中框架梁偏向内侧）
桥梁工程恒载内力计算例题
一、 设 计 资 料 （一） 桥面净空 16m （行车道）+2*0.75（人行道）+ 2* 0.25 （栏杆）。 （二）主梁跨径和全长 标准跨径 m l b 00.20=（墩中心距离） 计算跨径 m l 50.19=（支座中心距离） 主梁全长 96m .19=全l （主梁预制长度） （三）设计荷载 根据该桥所在道路的等级确定荷载等级为： 公路－Ⅱ级，人群荷载3.5kN/m 2 （四）材料 混凝土：主梁用40 号（C40），人行道、栏杆及桥面铺装用25 号（C25） 钢筋：直径〉=12mm 时采用Ⅱ级钢筋，直径<12 mm 时采用Ⅰ级热轧光面钢筋。 每侧的栏杆和人行道构件重量的作用力为5KN/m 。 （五）计算方法
1．恒载内力 （1）恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担，计算下表
构件名 构件简图及尺寸(cm) 单元构件体积及算式(m 3) 容重 （KN /m 3) 每延米重量(kN/m) 主 梁 434 .0)2 14 .008.030.1(91.0230.100.2=+-? ?-? 25 85.1025434.0=? 横 隔 梁 中 梁 089.05.19591.02216.018.0)214.008.000.1(=÷???+?+- 25 228.225089.0=? 114.12/228.2= 边 梁 桥 面 铺 装 沥青混凝土： 64.01604.0=? 混凝土垫层（取平均厚12cm ）： 92.11612.0=? 223 224 72.142364.0=? 08.462492.1=? ∑=+=76 .69/)08.4672.14(人 行 道 部 分 11.19/25=?
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
【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
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)
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 =?+=
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
4-竖向荷载作用下框架内力计算
4 竖向荷载作用下框架内力计算 4.1横向框架计算单元 竖向荷载作用下，一般选取平面结构单元，按平面计算简图进行内力分析，根据结构布置和楼面荷载分布情况，本设计取6轴线横向框架进行计算，本设计中所有板均为双向板，为了简化计算，对板下部斜向塑性绞线与板边的夹角可近似取45°角，由于框架柱的间距不相等，通过主梁和次梁对板的划分不同，计算单元宽度应按照各个板的实际传荷情况而确定，如图4-1。图中横向阴影所示荷载传给横梁，纵向阴影所示荷载传给纵梁。 图4-1 标准层横向框架计算单元 4.2恒荷载计算 由于本设计次梁较多，在计算框架梁上荷载时应该先计算次梁自重和次梁传递的荷
载，再将次梁自重和次梁传递的荷载，次梁传给主梁的荷载可近似地看成一个集中力，因此在框架节点处还应作用有集中力矩。 4.2.1 标准层次梁恒荷载计算 1、5或7轴线次梁上线荷载 1）AB 跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。 图4-1 AB 跨的次梁上的荷载分布 次梁自重：m kN m m m kN q /13.350.025.0/253 =??=次； 根据《实用建筑结构静力计算手册》（第二版），对于双向板楼面荷载传递按45°塑性绞线方向分为三角形荷载和梯形荷载，三角形荷载和梯形荷载均折算成等效均布面荷载。 三角形荷载：q 8 5，梯形荷载：() q αα?+-3 221，其中，0l a α=。 对于BC 跨中有三角形荷载和梯形荷载同时在同一跨中出现，按理应该按照结构力学的方法进行求解，但为了简化计算，本设计中的三角形荷载和梯形荷载按上述方法计算，且按上述方法计算的荷载也能满足工程精度要求。 44.04800/21001==mm mm α； ( ) () 22323 1211 /18.3/54.444.044.02121m kN m kN q ααq =?+?-=?+-='； m kN m m kN l q q /68.61.2/18.3201 1=?=?'=； m kN m kN m kN q q q AB /49.162/68.6/13.31=?+=+=次； 2）BC 跨的次梁上的荷载分布如图4-2所示。 图4-2 BC 跨的次梁上的荷载分布 31.02400/7502==mm mm α； ()()2232322 /79.3/54.431.031.02121m kN m kN q ααq =?+?-=?+-='； m kN m m kN l q q /84.275.0/79.3202 2=?=?'=； 25.03000/7503==mm mm α； ()()2232323 /04.4/54.425.025.02121m kN m kN q ααq =?+?-=?+-='； m kN m m kN l q q /03.375.0/04.4203 3=?=?'=；
恒荷载取值
3.1.1 恒载 恒载：又称永久荷载，在结构使用期间内，荷载的大小不随时间的推移而变化、或其变化与其平均值相比较可以忽略不计、或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。如结构自重、构造层重、土压力等。 结构自重和构造层重的标准值计算，可按照施工图纸的设计尺寸和材料的单位体积、或面积、或长度的重力，经计算直接确定；土压力标准值的计算详有关基础设计资料。 3.1.1.1 楼面恒荷载 筑面层恒荷载、结构层恒荷载、顶棚恒 荷载，分布形式详图3.1.1所示。 （1）由建筑面层引起的楼面恒荷载 计算 建筑面层引起的楼面恒荷载计算， 必须根据建筑楼面面层的具体做法 确定，常用建筑楼面面层恒荷载取值可图3.1.1 楼面恒荷载组成示意图 参考表3.1.1。 （2）由结构层引起的楼面恒荷载计 算 结构层引起的楼面恒荷载 = 结构楼层楼板厚度×钢筋混凝土容重（一般取25kN/m3）程序计算时，只要输入结构楼层楼板厚度和混凝土容重，结构层恒荷载即会自行导算，详4.1所述。 表3.1.1 常用建筑楼面面层恒荷载取值参考表
（3）由顶棚引起的楼面恒荷载计算 顶棚引起的楼面恒荷载计算，必须根据建筑顶棚的具体做法确定，常用建筑顶棚恒荷载取值可参考表3.1.2。 表3.1.2 常用建筑顶棚恒荷载取值参考表
3.1.1.2 屋面恒荷载 屋面恒荷载主要由三部分组成：建筑屋面面层恒荷载、结构层恒荷载、顶棚恒荷载，分布形式详图3.1.2所示。 图3.1.2 屋面恒荷载组成示意图 由结构层与顶棚引起的屋面恒荷载计算方法，同相应楼面恒荷载的计算方法，由建筑屋面面层引起的屋面恒荷载，必须根据建筑屋面面层的具体做法确定。 由于建筑屋面承担着保温、隔热和防水、排水的功能，因此建筑屋面面层的做法相对于建筑楼面面层的做法要复杂得多，加之各地气候、雨水情况不同，保温隔热材料和防水材料 的不断更新发展，使各地屋面面层的做法不完全相同，但基本构造层相差不多。 （1）平屋面面层恒荷载计算 平屋面，又称建筑找坡屋面，排水坡度为2%～3%，屋面面层的基本构造、荷重如下： ① 结构层（钢筋混凝土屋面板）上水泥砂浆找平层：厚度15～30mm ，容重20kN/m 3 ； ② 隔气层：以成品为主，重量较轻，可以忽略； ③ 保温层兼找坡层：一般采用憎水性能好、导热系数小和重量轻的保温材料，起坡处 厚度必须满足热工要求、由建筑专业计算决定，如膨胀珍珠岩系列（容重7～15 kN/m 3 ，现场拌制的砂浆取大值，成品取小值）、挤塑板系列（很轻，重量可以忽略）等； ④ 水泥砂浆找平层：厚度15～20mm ，容重20kN/m 3 ； ⑤ 防水层：如二毡三油系列、二布六胶系列等，重量2～8 kN/m 2 ； ⑥ 保护面层：对于不上人屋面，可以是涂料、反射膜、砂石粘料（常称绿豆砂）、蛭石云母粉、纤维纺织毯、水泥砂浆块材等；对于上人屋面，与楼面面层的做法相同，一般以水泥砂浆面层为主；也可以结合环境绿化，采用种植屋面、蓄水屋面等。 （2）坡屋面面层恒荷载计算
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：
毕业设计新规范框架内力计算
6.3.8 基础顶面恒载计算 由于本工程为五层框架结构，建筑高度较低，跨度基本相等，刚度比较均匀，风荷载影响较小。因此，为了简化计算，本设计的风荷载仅按一榀框架单独承担其受荷面积，忽略空间整体作用。 6.3.8.1 设计资料 基本风压：ω0＝0.30KN/m 2，地面粗糙度类别为B 类。KJ6承受风荷载的计算宽度B ＝（6+6）÷2＝6m 6.3.8.2 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： ()/2k z s z o i j W h h B 式中 基本风压ω0＝0.30KN/m 2 βZ —风振系数，因为建筑物高度H ＝21m<30m ，因此βZ ＝1.0； s μ—风荷载体型系数，根据建筑物体型查得 1.3s ； z μ—风压高度变化系数，建设地点位于城市郊区，所以地面粗糙度为B 类； h i —下层柱高； h j —上层柱高，对顶层取女儿墙高度的2倍,即1.24m ； B —迎风面宽度，B ＝（6+6）÷2＝6m 。 计算过程如表6-1所示：
风荷载受荷简图见图6-26所示。 图6-26 框架风载受荷简图 6.3.8.3 框架柱D值计算 梁、柱的相对线刚度见表6-2 所示，侧移刚度D值计算如表6-2 、表6-3所示： 表6-2 KJ-3 2～5层柱D值计算 D 2 b c k K k2K K2 12 ** c D i h （KN/m） 边柱（A轴柱）2.08 2.08 1.68 2 1.24 1.68 0.457 2 1.68 4 2 12 0.457 1.24103855 4.2 中柱（C轴柱）2.082 5.582 6.18 2 1.24 6.18 0.756 2 6.18 4 2 12 0.756 1.24106377 4.2 中柱（D轴柱）2.082 5.582 6.18 2 1.24 6.18 0.756 2 6.18 4 2 12 0.756 1.24106377 4.2
荷载计算公式总结
荷载计算公式总结
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荷载计算公式 序 号 荷载图示支座反力R、剪力V、弯矩M和挠度ω的计算公式 1 p l b V R AC A = =，p l a V R CB B = - =； p l ab M C =，p l bx M AC X = ) ( ，p l x a M CB X ? ? ? ? ? - =1 ) ( ； EIl b pa C3 2 2 = ω,当b a=时， EI pl C48 3 = ω； 当) 2 ( 3 b a a x b a+ = >、时，得 3 ) 2 ( 9 2 2 max ab a EIl pb+ = ω 2 p l b c V R AC A + = = 2 ，p l b a V R DB B + = - = 2 ， p l a c V CD - =；px l b c M AC X + = 2 ) ( ， () []al x a c l p M CD X + - = ) ( ，()()x l b a l p M DB X - + =2 ) ( ，当c a>，()b c l pa M M C + = =2 max ； () []3 2 2 3 24 2 2 6 c c a l a a l c a EIl pa C - - - + + = ω， () []3 2 2 3 24 2 2 6 a ac l c c l a c EIl pc D - - - + + = ω 3 p n R R B A2 1 - = =； 当n为奇数时：pl n n M 8 1 2 max - =，3 3 2 4 max384 1 4 5 pl EI n n n- - = ω 当n为偶数时：pl n M 8 max =，3 2 max384 4 5 pl nEI n- = ω V AC ――AC段内的剪力 （等值或变值） A B l a b C p A B l a c D p C p b A B l= c c c (n- c c A B R R l x x C