多层钢筋混凝土框架设计(7 风荷载内力计算)
结构内力计算分析案例
结构内力计算分析案例以下是一个关于结构内力计算分析的案例，以帮助读者更好地理解该过程。
案例：栋多层住宅楼的楼板结构受力分析和计算。
1.结构描述：该楼为一栋钢筋混凝土框架结构的多层住宅楼，楼高5层，每层高度为3米。
楼板采用承重梁和板的形式，梁间距为6米，梁宽为0.3米。
2.受力分析：根据力学原理，梁和板在受力作用下会产生内力。
梁的受力情况分为竖向和横向两个方向：-竖向受力：竖向受力主要包括自重、活载和楼层间的等分荷载。
自重一般按照材料密度计算，活载是指居住者的活动荷载，楼层间的等分荷载指的是各个楼层产生的附加荷载。
-横向受力：横向受力主要包括风荷载和地震荷载。
这些荷载会通过墙体和梁传递到结构内部。
3.内力计算：根据受力分析结果，可以进行结构内力的计算。
具体计算方法有两种：静力分析和弹性力学方法。
-静力分析：这是一种通过平衡受力和力矩的方法进行计算的方法。
根据平衡条件，可以得到各个构件的内力。
-弹性力学方法：这是一种通过应力和应变的关系进行计算的方法。
根据材料力学性质和结构的几何形状，可以计算出各个构件的内力。
4.结果分析和验证：计算得到的结构内力结果需要进行分析和验证。
主要包括两个方面：构件强度和位移。
-构件强度：计算得到的内力和构件的截面尺寸一起，可以判断构件是否满足强度要求。
如果内力超过了构件材料的承载力，需要进行加固。
-位移：根据结构内力和材料的弹性模量，可以计算出结构的位移。
结构的位移应该满足设计的要求，如果超过了预定的限值，需要进行刚度调整。
总结：结构内力计算分析是工程的关键环节，其目的是保证结构的安全性和可靠性。
通过对不同构件的受力分析和力学计算，可以得到结构的内力结果，并进行分析和验证。
这样可以确保结构的设计和施工符合规范，并达到预期的使用寿命和性能要求。
一榀框架结构计算_毕业设计
第一章 结构选型及布置本次设计采用全现浇钢筋混凝土框架结构，结构平面布置简图见附图。
本次毕业设计结构计算要求手算一榀框架。
针对本教学楼的建筑施工图纸，选择H ～M 轴交⑨轴横向框架为手算对象。
本计算书除特别说明外，所有计算、选型、材料、图纸均为H ～M 轴交⑨轴横向框架数据。
梁、柱、板的选择如下： 1.1梁的有关尺寸 （1）长跨横向框架梁：mm l h 5506600121121=⨯==, 取h=600mm, b=250mm ，短跨横向框架梁（楼道）：1127002701010h l mm ==⨯=，取h=400mm ，b=250mm 。
（2）纵向框架梁：mm l h 3754500121121=⨯==，由于纵向布置窗，所以纵向框架梁兼过梁，取h=500mm ，b=250mm 。
1.2柱的选择根据梁的截面选择及有关屋面、楼面的做法，可初略确定柱的尺寸为mm mm 500500⨯方柱。
经验算可满足有关轴压比的要求。
1.3板的选择采用全现浇板，可根据荷载以及梁的尺寸确定板的厚度为 mm 120。
第二章 ⑨号轴线框架计算2.1 计算任务计算作用于H ～M 轴交⑨轴线的恒载、活载、风荷载以及由这些荷载引起的各层梁、柱的内力。
恒载、活载作用下梁端弯矩计算采用弯矩两次分配法；风载作用下的内力计算采用D 值法；地震作用采用底部剪力法。
2.2 计算简图的几何尺寸的确定该房屋主体结构共5层，一到五层层高4.2m 。
该框架结构的计算简图如图3.1所示。
屋盖和楼盖均采用现浇钢筋混凝土结构，板厚度取120mm 。
梁截面高度按跨度的l )81121(-估算，而且梁的截面尺寸应满足承载力、刚度以及延性的要求。
梁截面宽度可取。
h )2131(-梁高，同时不宜小于21柱宽，且不应小于250mm 。
框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算： E N F g nβ= []c N cNA f μ≥式中：N 为柱组合的轴压力设计值；F 为按简支状态计算的柱的负载面积；E g 为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，近似取18KN/2m ；β为考虑地震作用组合后柱的轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25；n 为验算截面以上的楼层层数。
毕业设计指导书框架结构设计内力计算及组合
第三章 框架内力计算3.1计算方法框架结构一般承担的荷载主要有恒载、使用活荷载、风荷载、地震作用，其中恒载、活荷载一般为竖向作用，风荷载、地震则为水平方向作用，手算多层多跨框架结构的内力（M 、N 、V ）及侧移时，一般采用近似方法。
如求竖向荷载作用下的内力时，有分层法、弯矩分配法、迭代法等；求水平荷载作用下的内力时，有反弯点法、改进反弯点法（D 值法）、迭代法等。
这些方法采用的假设不同，计算结果有所差异，但一般都能满足工程设计要求的精度。
本章主要介绍竖向荷载作用下无侧移框架的弯矩分配法和水平荷载作用下D 值法的计算。
在计算各项荷载作用效应时，一般按标准值进行计算，以便于后面荷载效应的组合。
1. 弯矩分配法在竖向荷载作用下较规则的框架产生的侧向位移很小，可忽略不计。
框架的内力采用无侧移的弯矩分配法进行简化计算。
具体方法是对整体框架按照结构力学的—般方法，计算出各节点的弯矩分配系数、计算各节点的不平衡弯矩，然用进行分配、传递，在工程设计中，每节点只分配两至三次即可满足精度要求。
相交于同一点的多个杆件中的某一杆件，其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为： （1）确定各杆件在该节点的转动刚度杆件的转动刚度与杆件远端的约束形式有关，如图3-1：（a ）杆件在节点A 处的转动刚度 （b ）某节点各杆件弯矩分配系数图 3-1 A 节点弯矩分配系数（图中lEI i ）（2）计算弯矩分配系数μ（3）相交于一点杆件间的弯矩分配弯矩分配之前，还需先要求出节点的固端弯矩，这可查阅相关静力计算手册得到。
表3-1为常见荷载作用下杆件的固端弯矩。
在弯矩分配的过程中，一个循环可同时放松和固定多个节点（各个放松节点和固定节点间间隔布置，如图3-2），以加快收敛速度。
计算杆件固端弯矩产生的节点不平衡弯矩时，不能丢掉由于纵向框架梁对柱偏心所产生的节点弯矩。
具体计算可见例题。
常见荷载作用下杆件的固端弯矩 表3-1注：梯形和三角形分布荷载下的固端弯矩以及反力：图 3-2 弯矩分配过程中放松和固定节点顺序图3-3 分层法的计算单元划分2.分层法分层法是弯矩分配法的进一步简化，它的基本假定是：1.框架在竖向荷载作用下的侧移忽略不计；2.可假定作用在某一层框架梁上的竖向荷载只对本楼层的梁以及与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力，而对其他楼层的框架梁和隔层的框架柱都不产生弯矩和剪力。
钢筋混凝土框架楼层电子版结构设计计算书
钢筋混凝土框架楼层电子版结构设计计算书1. 引言 (3)2．修树立计说明2.1工程概略 (3)2.2 设计条件 (4)2.3 设计依据 (4)2.4 方案提出和优选 (4)2.5 方案说明 (7)3．结构设计说明 (10)3.1概述3. 1. 1、设计依据 (10)3.1.2、计算机软件 (11)3.2 结构布置及确定构件截面尺寸3.2.1、结构平面布置图 (11)3.2.2、结构构件截面尺寸确实定 (11)3.3 统计荷载3.3.1、楼面、屋面荷载统计 (13)3.3.2、填充墙荷载统计 (14)3.3.3、竖向荷载散布图 (15)3.4 板的弯矩图 (16)3.5 梁的弯矩图和配筋包络图3.5.1、梁的弯矩图 (16)3.5.2、梁的配筋包络图 (17)3.6 修建结构总信息3.6.1、总信息 (18)3.6.2、地震信息 (19)3.6.3、调整信息 (19)3.6.4、资料信息 (19)3.6.5、设计信息 (20)3.6.6、风荷载信息 (20)3.7 计算信息输入3.7.1、各层质心、刚心及公允率 (20)3.7.2、自振周期、振型及地震作用 (22)3.7.3、水平位移计算 (23)3.7.4、框架柱地震倾覆弯矩百分比、地震剪力百分比 (31)3.7.5、楼梯计算 (33)3.7.6、计算结果图形输入 (37)3.8 结构计算剖析汇总表 (40)3.9 高层修建规那么性判别 (41)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (46)附图1附图21. 引言本设计为天津市河北工业大学南院女生宿楼设计，经过对专业课程的全方面综合的运用，停止修建，结构和绘图等方面的片面训练，并设计出合理牢靠的方案。
本宿舍楼结构层数为11层，采用框架-剪力墙体系，体型对称，平面轮廓呈H形，首层层高4.2m,规范层高3.9m，顶层层高3.9m，总高43.2m。
本体系采用整表达浇钢筋混凝土楼〔屋〕盖，纵横向承重方案。
多层钢筋混凝土框架结构设计实例详解 手算与PKPM应用 周俐俐编著_部分10
框架梁抗震截面设计 框架柱非抗震截面设计 框架柱抗震截面设计 第５章 框架结构电算实例——ＰＭＣＡＤ部分 ＰＭＣＡＤ的基本功能与应用范围 ＰＭＣＡＤ的基本功能 ＰＭＣＡＤ的应用范围 ＰＭＣＡＤ的一般规定 建筑模型与荷载输入 输入前准备 框架结构分析 定义第１结构标准层 定义第２结构标准层 定义第３结构标准层 定义第４结构标准层 第１结构标准层荷载输入 第２结构标准层荷载输入 第３结构标准层荷载输入 第４结构标准层荷载输入 楼面荷载输入 设计参数输入 楼层组装 退出选项 结构楼面布置信息 第１结构标准层的楼面布置 第２、第３结构标准层的楼面布置 第４结构标准层的楼面布置 楼面荷载传导计算 第１层楼面荷载传导 第２、第３层楼面荷载传导 第４层楼面荷载传导 荷载导算选择 平面荷载显示校核 人机交互输入荷载 楼面导算荷载 梁自重 竖向导荷 绘制结构平面施工图 参数定义 楼板计算 进入绘图 结构主要工程量统计和荷载计算书 结构主要工程量统计 荷载计算书 第６章 框架结构电算实例——ＴＡＴ部分 ＴＡＴ的功能、使用范围和要求 ＴＡＴ＊的基本功能 ＴＡＴ的使用范围
地震作用分析方法 线性方程组解法 位移输出方式 分析结果图形和文本显示 图形文件输出 文本文件输出 第８章 框架结构电算实例——结构施工图部分 梁施工图绘制 梁归并（全楼归并） 梁平法施工图 梁平面整体表示法 柱施工图绘制 柱归并（全楼归并） 柱平法施工图 柱平面整体表示法 结构施工图绘制 框架施工图绘制 办公楼设计实例结构施工图绘制 第９章 框架结构电算实例——ＪＣＣＡＤ部分 ＪＣＣＡＤ的基本功能和使用限制 ＪＣＣＡＤ的基本功能 ＪＣＣＡＤ的使用限制 地质资料输入和基础人机交互输入 地质资料输入 基础人机交互输入 基础施工图绘制 基础平面施工图 独基条基详图 第１０章 框架ＰＫ电算结果与手算结果对比分析 ＰＫ程序的计算内容和使用范围 ＰＫ程序的计算内容 ＰＫ程序的使用范围 框架ＰＫ电算与框架绘图 由ＰＭＣＡＤ主菜单４形成ＰＫ文件 ＰＫ数据交互输入和计算 框架绘图 框架ＰＫ电算结果与手算结果对比分析 框架ＰＫ电算计算简图与手算计算简图对比 框架梁内力电算结果与手算结果对比分析 框架柱内力电算结果与手算结果对比分析 第１１章 常用结构设计资料 力学计算 单跨梁计算公式 各种荷载的支座弯矩等效均布荷载 三角形板的弹性计算 门式刚架内力计算 四边支承双向板按弹性分析的计算系数 四边支承双向板按弹性分析的计算系数表（泊松比ｖ＝０）
某多层厂房现浇钢筋混凝土框架结构毕业设计
某多层⼚房现浇钢筋混凝⼟框架结构毕业设计某多层⼚房现浇钢筋混凝⼟框架结构毕业设计⽬录绪论 (1)第⼀章设计说明 (2)第⼀节⼯程概况 (2)第⼆节建筑材料选择 (2)第⼆章结构设计 (3)第⼀节布置及梁柱截⾯初估 (3)第⼆节框架计算简图及梁柱刚度计算 (4)第三章荷载计算 (6)第⼀节竖向荷载计算 (6)第⼆节风荷载计算 (9)第三节⽔平地震作⽤的计算 (12)第五节重⼒荷载代表值作⽤下的计算 (19)第四章内⼒组合 (25)第⼀节⽀座边缘处的内⼒值的计算 (25)第⼆节组合前内⼒的调整 (28)第五章配筋计算 (39)第⼀节框架柱和梁的截⾯设计 (39)第⼆节板的计算 (46)第三节楼梯的计算 (48)第六章基础设计 (50)第⼀节确定基础类型和尺⼨ (50)第⼆节内⼒分析 (50)第三节配筋计算 (52)第七章施⼯组织设计 (55)第⼀节施⼯准备⼯作 (55)第⼆节施⼯部署 (57)第三节主要项⽬施⼯⽅法 (57)第四节技术质量、安全⽣产、⽂明施⼯措施 (59)第七章结论 (61)致谢 (62)参考⽂献 (63)绪论毕业设计是本专业教育培养的重点，也是毕业前的综合学习阶段，是对所学专业知识的深化、拓宽，是对⼤学期间所学专业知识的全⾯总结。
通过毕业设计，可以将以前学过的知识重温回顾，对疑难知识再学习，对提⾼个⼈的综合知识结构有着重要的作⽤。
通过毕业设计，使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施⼯图绘制、⼝头表达等各个⽅⾯得到综合训练，具备从事相关⼯作的基本技术素质和技能。
在我国，多层建筑结构以钢筋混凝⼟结构为主。
多层建筑的结构设计有两⽅⾯的特质：⼀是风荷载和地震荷载等⽔平⽅向作⽤引起的内⼒和位移已成为结构设计的控制因素；⼆是结构抗侧移刚度是结构设计的关键因素。
结构不仅要满⾜承载⼒（强度）的要求，同时还要把结构在⽔平荷载下的位移控制在⼀定范围内，所以多层建筑结构需要有较⼤的抗侧移刚度。
框架结构体系的主要特点是平⾯布置⽐较灵活，能提供较⼤的室内空间，是较常⽤的结构体系。
框架结构内力与位移计算
《高层建筑结构与抗震》辅导材料四框架结构内力与位移计算学习目标1、熟悉框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的弯矩图形、剪力图形和轴力图形；2、熟悉框架结构内力与位移计算的简化假定及计算简图的确定；3、掌握竖向荷载作用下框架内力的计算方法——分层法；4、掌握水平荷载作用下框架内力的计算方法——反弯点法和D值法，掌握框架结构的侧移计算方法。
学习重点1、竖向荷载作用下框架结构的内力计算；2、水平荷载作用下框架结构的内力及侧移计算。
框架在结构力学中称为刚架，刚架的内力和位移计算方法很多，可分为精确算法和近似算法。
精确法是采用较少的计算假定，较为接近实际情况地考虑建筑结构的内力、位移和外荷载的关系，一般需建立大型的代数方程组，并用电子计算机求解；近似算法对建筑结构引入较多的假定，进行简化计算。
由于近似计算简单、易于掌握，又能反映刚架受力和变形的基本特点，因此近似的计算方法仍为工程师们所常用。
本章内容主要介绍框架结构在荷载作用下内力与位移的近似计算方法。
其中分层法用于框架结构在竖向荷载作用下的内力计算，反弯点法和D值法用于框架结构在水平荷载作用下的内力计算。
既然是近似计算，就需要熟悉框架结构的计算简图和各种计算方法的简化假定。
一、框架结构计算简图的确定一般情况下，框架结构是一个空间受力体系，可以按照第四章所述的平面结构假定的简化原则，忽略结构纵向和横向之间的空间联系，忽略各构件的抗扭作用，将框架结构简化为沿横方向和纵方向的平面框架，承受竖向荷载和水平荷载，进行内力和位移计算。
结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析，若作用于纵向框架上的荷载各不相同，则必要时应分别进行计算。
框架结构的节点一般总是三向受力的，但当按平面框架进行结构分析时，则节点也相应地简化。
在常见的现浇钢筋混凝土结构中，梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区，这时节点应简化为刚接节点；对于现浇钢筋混凝土柱与基础的连接形式，一般也设计成固定支座，即为刚性连接。
钢筋混凝土框架结构课件
不承受主要竖向荷载的连系梁，其截面形式常用T形、 Γ形、矩形、⊥形、L形等，见图11.6。
图11.5 框架横梁截面形式
图11.6 框架连系梁截面形式
11.2.1.2 截面尺寸估计
图11.8 框架的计算单元
图11.9 框架柱轴线位置
11. 3 框架上的荷载计算
多层结构房屋一般受到竖向荷载和水平荷载的作 用。竖向荷载包括建筑结构自重、楼层使用活荷载、 雪荷载及施工活荷载等。水平荷载包括风荷载和水平 地震作用。 （1） 楼面活荷载的折减
在设计住宅、宿舍、旅馆、办公楼等多层建筑的 墙、柱和基础时，由于楼面活荷载在所有各层同时满 载的可能性很小，所以作用于楼面上的使用活荷载应 乘以表11.2所规定的折减系数。
11.2.1.3 梁截面的惯性矩
为了简化计算，作如下规定： （1） 对现浇楼面的整体框架，中部框架梁I=2I0；
边框架梁I=1.5I0。其中I0为矩形截面梁的惯性矩（图 11.7(a))。
（2） 对做整浇层的装配整体式框架，中部框架 梁I=1.5I0；边框架梁I=1.2I0（图11.7(b))。
（3） 对装配式楼盖，梁的惯性矩可按本身的截 面计算，I=I0（图11.7(c)）。
优点：具有开阔的空间，使建筑平面布置灵活，便于 门窗设置。框架结构实用范围广泛，常用于体型较规范、 刚度较均匀的公共建筑。
缺点：抗侧刚度较小，在水平荷载作用下侧向变形较 大，结构高度受到限制，特别是在地震作用下，非结构构 件破坏比较严重。则框架结构的建筑高度，一般控制在15 层以下。
11.1.1 框架结构的分类
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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
wk=βzμsμzw0，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
楼层 高度H(m)
μz wk A(m2) P(kN)
五
19.2 1.23 0.64 21.84 13.98
四
15.6 1.15 0.6 28.08 16.85
三
12.0 1.06 0.55 28.08 15.44
二
8.4 1.0 0.52 28.08 14.60
一
4.8 1.0 0.52 32.76 17.04
计算简图（单位：kN）
14.60
15.44
16.85
13.98
720030007200
3
6
0
0
3
6
0
0
3
6
0
0
3
6
0
0
5
3
0
0
17.04
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（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
楼层
K α D(104kN/m) y0 I y1 α2 y2 α3 y3 yh h-yh
边
柱
五 1.19 0.37 3.08 0.36 1 0 — —
1 0 1.30 2.30
四
1.19 0.37 3.08 0.41 1 0 1 0 1 0 1.48 2.12
三
1.19 0.37 3.08 0.46 1 0 1 0 1 0 1.66 1.94
二
1.19 0.37 3.08 0.50 1 0 1 0 1 0 1.80 1.80
一 1.27 0.54 1.94 0.62 — 0 0.68 0 — —
3.29 2.01
中
柱
五 2.39 0.54 4.5 0.42 1 0 — —
1 0 1.51 2.09
四
2.39 0.54 4.5 0.45 1 0 1 0 1 0 1.62 1.98
三
2.39 0.54 4.5 0.50 1 0 1 0 1 0 1.80 1.80
二
2.39 0.54 4.5 0.50 1 0 1 0 1 0 1.80 1.80
一 2.55 0.67 2.41 0.55 — 0 0.68 0 — —
2.92 2.38
2．剪力在各层分配（单位：kN）
5ni
iPi
PV
，PikikVDDV
VP5=13.98 V5=2.84 V5=4.15
VP4=30.83 V4=6.27 V4=9.15
VP3=46.27 V3=9.41 V3=13.73
VP2=60.87 V2=12.38 V2=18.06
VP1=77.91 V1=17.39 V1=21.57
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3．柱端弯矩计算（单位：kN∙m）
6.53 8.67
3.69 6.27
13.29 19.12
9.28 14.82
18.26 24.71
15.62 24.71
22.28 32.51
22.28 32.51
34.95 51.34
57.21 62.98
4．风荷载作用下的内力图
M图（单位：kN∙m）
62.98
51.34
32.51
32.51
24.71
24.71
14.82
6.27
19.12
8.67
7.77
4.73
3.95
2.18
1.11
42.16
41.69
28.77
28.45
19.88
19.65
12.77
12.62
4.36
4.31
57.2157.21
57.23
34.95
22.28
37.9
15.62
22.28
9.28
18.26
27.54
16.98
3.69
13.29
6.53
6.53
57.23
22.28
15.62
27.54
16.98
37.9
9.28
3.69
34.95
22.28
18.26
6.53
13.29
6.53
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V N
V，N图（单位：kN）
5．梁端柱边弯矩（单位：kN∙m）
6.08 3.86 3.49
15.75 11.39 10.22
25.57 17.68 15.90
35.14 25.69 23.02
52.76 37.22 33.03
28.11
19.18
13.25
8.51
2.91
35.13
36.83
21.39
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
1.511.4
4.15
17.39
12.38
1.51
2.84
6.27
9.41