框架结构设计集荷载计算
框架结构计算简图及荷载
活载分析
活载是指使用过程中可能作用在结构上的临时性荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷 载等。
活载数值相对较小，但作用位置不固定，需要考虑其在不同位置和不同方向上的组 合情况。
活载分析需要考虑各种可能的活载情况，包括人员、家具、设备、积雪等，以确保 结构在使用过程中的安全性。
地震作用分析
01
地震作用是指地震对结构产生的动态作用力，是一种特殊类型 的荷载。
02
地震作用分析需要考虑地震的强度、持续时间、频谱特性等因
素，以及结构的动力特性。
地震作用分析的目的是确定结构在地震作用下的反应，包括侧
03
移、剪切力、扭矩等，以确保结构在地震中的安全性能。
05
框架结构的内力计算
内力计算方法
静力平衡法
根据静力平衡原理，通过建立平衡方 程来求解框架结构的内力。
弹性力学法
灵敏度分析
分析结构参数变化对可靠性的影响程度，找出关键参数，为优化 设计提供依据。
07
结论与展望
研究成果总结
框架结构计算简图
本研究通过实地测量和有限元分析，成功建立了框架结构的计算简 图，为后续的结构分析和设计提供了基础。
荷载分析
对框架结构在不同工况下的荷载进行了详细分析，包括恒载、活载、 风载和地震荷载等，为结构的承载能力和稳定性评估提供了依据。
荷载
荷载是指作用在结构上的外力，包括恒载、活载、风载、雪载等。荷载的计算 和分析是结构设计中的重要环节，直接关系到结构的安全性和稳定性。
目的和意义
目的
框架结构计算简图及荷载的研究目的是为了提供一种简便、准确的方法来描述和分析框架结构的受力情况，从而 为结构设计提供依据，确保结构的安全性和稳定性。
多层框架结构的荷载、内力和侧移计算
分层法计算内力时，假定上、下柱的远端是固定的， 但实际上除底层柱外，其它各层柱均是弹性支承，有转 角产生。为了减少计算中的误差，将除底层柱以外的其 它各层柱的线刚度乘以折减系数0.9，并取它的传递系数 为1/3；底层柱不折减，传递系数取1/2。
分层法适用于节点梁柱线刚度比，结构和荷 载沿高度变化不大的规则框生单位水平位移
时柱中产生的剪力，与两端约束条件有关。根据 假定②，各柱端转角为零，柱的侧移刚度为
D 12ic / h2
式中： ic —柱的线刚度； h —柱的高度。
（7-2）
③ 同层各柱剪力。
以图7-9(b)为例，将框架沿第i层各柱的反弯点处切
开，令Vi为框架第i层的层间剪力，它等于i层以上所有水 平力之和；Vik为第i层第k根柱分配到的剪力，假定第i层 共有m根柱，由层间水平力平衡条件得
M
d ik
Vik (1/ 2)h
（7-9）
式中：M
u ik
、M
d ik
－－柱子上端和下端弯矩；
h —－第 i 层柱的柱高。
⑤ 梁端弯矩。
根据节点平衡条件，梁端弯矩之和等于柱端
弯矩之和，节点左右梁端弯矩大小按其线刚度
2）弯矩分配法。
由分层法的计算可知，多层框架某节点的不 平衡弯矩仅对与其相邻的节点影响较大，对较远 节点的影响较小，因而可将各节点的不平衡弯矩 进行第一次分配，并向远端传递，再将新的不平 衡弯矩进行第二次分配，此即弯矩二次分配法。
具体计算步骤为：
① 根据各杆件的线刚度计算各节点的杆端弯矩分配 系数。
Vik
d ik
m
Vi
dik
（7-6）
k 1
由此可见，同层各柱剪力是按各柱间的侧移刚
框架混凝土结构设计计算书
黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）论文题目：高层综合办公楼姓名李冠鹏学号074171210专业建筑工程班级07级2班指导教师石玉环学部建筑工程学部答辩日期2011年4月15日高层综合办公楼摘要本设计题目是拟在哈尔滨建造一幢综合性高层办公楼，建筑面积为9500㎡（设计误差允许±5％范围内）。
在老师的指导下，首先根据设计任务书及高层综合办公楼建筑功能要求进行了建筑方案设计，并结合钢筋混凝土结构的特点，采用CAD、天正等软件对建筑平面，立面，剖面施工图的绘制，并设计了楼梯，大墙剖面等主要建筑大样图。
本设计采用框架结构方案。
在确定框架布局之后，取一榀框架，先计算水平风荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力），接着求出在竖向荷载（恒荷载和活荷载）作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。
找出最不利的一组或几组内力组合。
选取最安全的结果计算并绘图。
此外还进行了结构方案中的楼梯的设计。
完成了平台板，梯段板，平台梁等结构的内力和计算及施工图的绘制。
最后对双向板和单向板的设计和计算及施工图的绘制。
本工程地基基础采用干作业成孔灌注桩基础，承台采用锥形承台。
本设计培养学生综合运用所学钢筋混凝土结构基础理论和专业知识解决实际问题的能力。
从建筑方案设计，建筑施工图设计，结构计算书到结构施工图，地基基础设计到施工图这一整套设计。
是学生受到全面的训练，能独立完成规定任务，掌握建筑工程设计的主要过程及内容，为今后的工作打下良好的基础。
关键词：建筑；结构；地基基础Building high-level synthesisAbstractThis topic is designed to be built in Harbin in a comprehensive high-rise office building construction area of 9500 square meters (design error allowed±5％)。
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/mB ～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：恒载：23.83KN/m 1.25/82=5.745KN/m ⨯⨯⨯活载：22.0KN/m 1.2m 5/82=3.75KN/m ⨯⨯⨯梁自重：3.95KN/mC ～D 轴间框架梁均布荷载为：屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载＝2.349 KN/m+9.135 KN/m=11.484 KN/m活载＝板传荷载＝3 KN/m楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载＝2.349 KN/m+5.745KN/m=8.09KN/m活载＝板传荷载＝3.75 KN/m三.B 轴柱纵向集中荷载计算：顶层柱：女儿墙自重：（做法：墙高900㎜,100㎜的混凝土压顶）330.240.918/25/0.10.24m m kn m KN m m m ⨯⨯+⨯⨯+()1.220.240.5 5.806/m m m KN m ⨯+⨯=顶层柱恒载＝女儿墙＋梁自重＋板传荷载＝5.806/6 3.975/(60.6)KN m KN m m m ⨯+⨯-⨯()()2212 1.5/6 1.5/66/42 6.09/ 1.55/832123.247KN m m KN ⎡⎤-⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⎣⎦顶层柱活载＝板传荷载＝()()222.0/ 1.512 1.5/6 1.5/66/42KN m m ⎡⎤⨯⨯-⨯+⨯⨯+⎣⎦2.0/ 1.55/83219.688KN m m KN ⨯⨯⨯⨯=标准层柱恒载＝墙自重＋梁自重＋板荷载=7.794/(60.6) 3.975/(60.6) 3.83/ 1.55/832KN m KN m KN m m ⨯-+⨯-+⨯⨯⨯⨯(2.332311.52)61/42 2.3325/61/42KN m ++⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+()()223.83 1.512 1.5/6 1.5/66/42124.172m m KN ⎡⎤⨯⨯-⨯+⨯⨯=⎣⎦标准层柱活载＝板传荷载＝()()222.0 1.512 1.5/6 1.5/63 2.0 1.55/83219.688m m m m KN ⎡⎤⨯⨯-⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=⎣⎦基础顶面荷载＝底层外纵墙自重＋基础自重＝9.738/(60.6) 2.5/(60.6)16.085KN m m m KN m m m KN ⨯-+⨯-=四.C 柱纵向集中力计算：顶层柱荷载＝梁自重＋板传梁荷载＝3.975/(90.9) 2.349/(1.20.3) 6.09/ 1.55/832KN m m KN m m KN m m ⨯-+⨯-+⨯⨯⨯⨯ 6.09/ 1.25/8 1.22(2.3323/11.52/)61/42KN m m KN m KN m m +⨯⨯⨯⨯++⨯⨯⨯154.318KN =顶层柱活载=板传荷载＝()()222.0 1.512 1.5/6 1.5/63m m ⎡⎤⨯⨯-⨯+⨯+⎣⎦()()222.0 1.212 1.2/6 1.2/63 2.0 1.2m m m m ⎡⎤⨯⨯-⨯+⨯+⨯⎣⎦5/8 1.22 2.0 1.55/83239.272m m KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=标准柱恒载=墙＋梁自重＋板传荷载＝11.52/(30.6)15.12/(30.6)15.12/(30.6)KN m m KN m m KN m m ⨯-+⨯-+⨯-+2.349/(1.20.3)3.975/(60.6) 6.09/ 1.55/832KN m m KN m m KN m m ⨯-+⨯-+⨯⨯⨯⨯+26.09/61/21/2 2.67/ 2.4/26 3.83/36200.173KN m m KN m m KN m m m KN ⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=标准层活载＝板传荷载＝222.0/36 2.5/ 1.2654KN m m m KN m m m KN ⨯⨯+⨯⨯=基础顶面恒载=底层外纵墙自重＋基础自重9.738/(60.6) 2.5/(60.6)66.085KN m m m KN m m m KN ⨯-+⨯-=（3）.框架柱自重：柱自重： 底层：1.2×0.6m ×0.6m ×253/KN m ×4.55m=49.14KN其余柱：1.2×0.6m ×0.6m ×253/KN m ×3.6m=38.88KN§6.2恒荷载作用下框架的内力§6.2.1.恒荷载作用下框架的弯矩计算一.恒荷载作用下框架可按下面公式求得：21/12ab M ql =- (61)-21/12ba M ql = (62)-故：2771/1221.03663.09.B C M KN m =-⨯⨯=-7763.09.C B M KN m =2771/1211.4846 5.512.C D M KN m =-⨯⨯=-77 5.512.C D M KN m =2661/1214.747644.241.B C M KN m =-⨯⨯=-6644.241.C B M KN m =2661/128.096 3.883.C D M KN m =-⨯⨯=-66 3.883.D C M KN m =恒荷载作用下框架的受荷简图如图6-3所示:图6-3竖向受荷总图：注：1.图中各值的单位为KN2.图中数值均为标准值3.图中括号数值为活荷载图6-4：恒载作用下的受荷简图(2).根据梁，柱相对线刚度，算出各节点的弯矩分配系数ij μ:/()ij c b i i i μ=∑+∑ (63)-分配系数如图6－5 , 图6－6所示：图6-5 B 柱弯矩各层分配系数简图B 柱：底层：0.801/(0.8010.609 1.0)0.332i ++=下柱＝1.0/(0.8010.609 1.0)0.415i ++=上柱＝0.609/(0.8010.609 1.0)0.253i ++=左梁＝标准层： 1.0/(0.609 1.0 1.0)0.383i ++=上柱＝1.0/(0.609 1.0 1.0)0.383i ++=下柱＝0.609/(0.609 1.0 1.0)0.234i ++=左梁＝顶层： 1.0/(0.609 1.0)0.622i +=下柱＝0.609/(0.609 1.0)0.622i +=左梁＝图6－6 C 柱弯矩各层分配系数简图C 柱： 0.609/(0.609 1.00.2110.801)0.232i +++=右梁＝1.0/(0.609 1.00.2110.801)0.382i +++=上柱＝ 0.801/(0.609 1.00.2110.801)0.306i +++=下柱＝0.211/(0.609 1.00.2110.801)0.081i +++=左梁＝标准层： 1.0/(0.609 1.00.2110.801)0.355i +++=下柱＝1.0/(0.609 1.00.2110.801)0.355i +++=上柱＝0.609/(0.609 1.00.2110.801)0.216i +++=右梁＝0.211/(0.609 1.00.2110.801)0.074i +++=左梁＝顶层： 1.0/(0.609 1.00.211)0.549i ++=下柱＝0.211/(0.609 1.00.211)0.116i ++=左梁＝0.609/(0.609 1.00.211)0.335i ++=右梁＝三.恒荷载作用下的弯矩剪力计算，根据简图（6－4）梁：A M 0∑= 21/2.0A B B M M ql Q l ---=/1/2B A B Q M M l ql =--B M 0∑= 21/2.0A B A M M ql Q l -+-=/1/2A A B Q M M l ql =-+ （6－4）柱：C M 0∑= .0C D D M M Q h ---=()/D C D Q M M h =-+D M 0∑= .0C D C M M Q h ---=()/C C D Q M M h =-+ （6－5）四.恒荷载作用下的边跨框架的轴力计算，包括连梁传来的荷载及柱自重.7123.24721.1036/2186.556N KN =+⨯=67124.17214.7476/238.88393.849N N KN =++⨯+=56124.17214.7476/238.88601.142N N KN =++⨯+=45124.17214.7476/238.88808.435N N KN =++⨯+=34124.17214.7476/238.881015.728N N KN =++⨯+=23124.17214.7476/238.881223.021N N KN =++⨯+=12124.17214.7476/238.881382.487N N KN =++⨯+=恒荷载作用下的中跨框架的轴力计算：7154.31811.484 2.4/2168.099N KN =+⨯=67200.1738.09 2.4/238.88416.88N N KN =++⨯+=56200.1738.09 2.4/238.88665.621N N KN =++⨯+=45200.1738.09 2.4/238.88808.435N N KN =++⨯+=34200.1738.09 2.4/238.881015.728N N KN =++⨯+=23200.1738.09 2.4/238.881223.021N N KN =++⨯+=12200.1738.09 2.4/238.881382.487N N KN=++⨯+=图6－5 恒荷载作用下的计算简图五.弯矩分配及传递弯矩二次分配法比分层法作了更进一步的简化。
框架结构竖向荷载作用下的内力计算
框架结构竖向荷载作用下的内力计算框架结构是由梁柱等构件组成的，在受到竖向荷载作用下，会引起构件内力的产生。
了解框架结构竖向荷载作用下的内力计算对于结构的设计和分析非常重要。
下面将详细介绍框架结构竖向荷载作用下的内力计算方法。
首先，通过建立结构模型来描述框架结构。
结构模型中包括构件、节点和连接关系。
构件可以是梁或柱，节点是构件之间的连接点，连接关系表示构件之间的刚性约束。
在竖向荷载作用下，框架结构的内力主要有两种情况：梁内力和柱内力。
1.梁内力计算：在竖向荷载作用下，梁会产生弯矩和剪力。
根据梁的基本理论，可以得出计算弯矩和剪力的公式。
-弯矩计算：弯矩是由竖向荷载作用在梁上引起的。
根据弯矩的定义，弯矩M等于施加在梁上的力乘以力臂。
当梁需要承受重力荷载时，弯矩的计算公式为M=w*l^2/8，其中w为荷载大小，l为梁的跨度。
-剪力计算：剪力是由竖向荷载作用在梁上引起的。
根据剪力的定义，剪力V等于施加在梁上的力。
当梁需要承受重力荷载时，剪力的计算公式为V=w*l/2，其中w为荷载大小，l为梁的跨度。
2.柱内力计算：在竖向荷载作用下，柱会产生压力和拉力。
根据柱的基本理论，可以得出计算压力和拉力的公式。
-压力计算：压力是由竖向荷载作用在柱上引起的。
根据力学平衡原理，压力P等于施加在柱上的荷载之和。
当柱需要承受多个重力荷载时，压力的计算公式为P=∑w，其中w为荷载大小。
-拉力计算：拉力是由竖向荷载作用在柱上引起的。
和压力类似，拉力T等于施加在柱上的荷载之和。
在实际计算过程中，需要考虑梁和柱的截面形状和材料性质，以及节点和连接部位的刚性约束等因素。
同时，还需要考虑结构的整体平衡条件和节点处的力的平衡条件。
在计算过程中，可以使用静力平衡原理和弹性力学理论来进行分析。
通过平衡方程和应变-位移关系等基本原理，可以建立结构方程组，并通过求解方程组得到内力的值。
总结起来，框架结构竖向荷载作用下的内力计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素和使用多种方法。
多层框架建筑荷载标准值计算
§1、恒载标准值计算（1）屋面屋面表层30‰⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩防水层（刚性）：厚C20细石混凝土防水 防水层（柔性）：三毡四油铺小石子 找平层：15厚水泥砂浆找坡层：40厚水泥石灰焦值砂浆3找平保温层：80厚矿碴水泥 3.42 KN/m2 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.120m ×25 KN/m3=3 KN/m2抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m ×17 KN/m3=0.17KN/m2合计 ： 6.59 KN/m2 （2）各层走廊楼面水磨石地面⎪⎩⎪⎨⎧素水泥浆结合层一道水泥沙浆打底面层mm mm 2010 0.65 KN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.120m ×25 KN/m3=3.0KN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.10×17N/m3=0.17N/m2 合计： 3.82N/m2 （3）标准层楼面楼面1⎧⎪⎨⎪⎩大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚：3干硬性水泥砂浆，面上撒20厚素水泥素水泥浆结合层一道 1.16KN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.120m ×25 KN/m3=3.0 KN/m2 抹灰层：10混合砂浆 0.01m ×17 KN/m3=0.17 KN/m2 合计 ： 4.33 KN/m2 （4）梁自重：b ×h=300mm ×600mm梁自重（两侧抹灰，底侧在天棚抹灰上已算过）：25kN/m3×0.3m ×（0.6m-0.120m ）=3.6KN/m 抹灰层:10厚混合砂浆： 0.01m ×(0.60m ×2＋0.3)×17KN/m 3=0.27KN/m 合计： 3.87KN/m 次梁 ：b ×h=250mm ×500mm梁自重： 25kN/m3×0.25m ×（0.50m-0.12m ）=2.38KN/m 抹灰层：10厚水泥砂浆 : 0.01m ×(0.5 m ×2＋0.25m)×17KN/m 3=0.21 KN/m 合计： 2.59KN/m （5）柱自重：b ×h=400mm ×600mm柱自重: 25kN/m3×0.4m ×0.6m=6.0KN/m 抹灰层：10厚混合砂浆抹灰层0.010m ×（0.6m ＋0.4m)×2×17 kN/m3＝0.34KN/m合计： 6.34KN/m （6）外纵墙自重纵墙：0.9m×0.2m×7.5 KN/m3 =1.35KN/m塑钢金窗：0.45KN/m2×2.1m=0.945 KN/m水刷石外墙面：（3.6m-2.1m）×0.5KN/m2＝0.75KN/m 水泥粉刷内墙面：（3.6m-2.1m）×0.36KN/m2＝0.54KN/m 合计： 3.585 KN/m （7）内纵墙自重内纵墙：（3.6m-0.6m）×0.2m×7,5kN/m3=4.5KN/m水泥粉刷内外墙面：（3.6m-0.6m）×2×0.36KN/m2＝2.16KN/m合计： 6.66KN/m （8）内隔墙自重内隔墙：（3.6m-1.0m）×0.2m×7.5kN/m3=4.5KN/m水泥粉刷内外墙面：（3.6m-0.6m）×2×0.36KN/m2＝2.16KN/m合计： 6.66 KN/m （9）地下一层纵墙自重纵墙自重25kN/m3×（4。
4 荷载计算及计算简图
4 荷载计算及计算简图4.1 竖向荷载表4.1.1 梁自重计算表4.1.1 柱自重计算表4.1.3 竖向荷载计算汇总楼、屋面荷载按照图4.1.1所示导荷方式传递到相应框架梁上。
图4.1.1 荷载传导方式4.2 楼、屋面恒载计算4.2.1 作用在顶层框架梁上的线荷载标准值1）梁自重m KN g g g BC CD AB /6.3161616=== 2）均布恒载（楼板传至的梁段最大值）m KN g g CD AB /184.236.344.62626=⨯== m KN g BC /32.19344.626=⨯=4.2.2 作用在标准层框架梁上的线荷载标准值 1）梁自重+墙自重m KN g g CD AB /216.911== m KN g BC /85.21=2）均布恒载（楼板传至的梁段最大值）m KN g g CD AB /572.136.377.322=⨯== m KN g BC /31.11377.32=⨯=4.2.3框架节点集中荷载标准值1）顶层框架边节点集中荷载计算如表4.2.1。
表4.2.1 顶层框架边节点集中荷载计算顶层框架边节点集中荷载153.73KN 2）顶层框架中节点集中荷载计算如表4.2.2。
顶层框架中节点集中荷载151.39KN3）标准层框架边节点集中荷载计算如表4.2.3。
标准层框架边节点集中荷载114.063KN 4）标准层层框架中节点集中荷载计算如表4.2.4。
标准层框架中节点集中荷载148.121KN4.3 楼、屋面活载计算4.3.1 顶层框架梁上线荷载（楼板传至的梁段最大值）m KN p p CD AB /575.123.65.044=⨯== m KN p BC /65.13.35.04=⨯=4.3.2 顶层框架梁上集中荷载KN p p D A 105.443.6)43.67.5(25.04143.623.62125.044=⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯==KN p p C B 941.723.3)23.33.6(5.0105.444=⨯-⨯+==4.3.1 顶层框架梁上线荷载（楼板传至的梁段最大值） 梁上线荷载（楼板传至的梁段最大值）m KN p p CD AB /3.623.6244=⨯== m KN p BC /25.83.35.24=⨯=4.3.4 标准层框架梁上集中荷载KN p p D A 420.16105.4444=⨯==KN p p C B 601.3523.3)23.33.6(5.2420.1644=⨯-⨯+== 4.4 竖向荷载作用下结构计算简图竖向荷载作用下结构计算简图如图4.4.1及4.4.2所示。
框架结构毕业设计荷载计算
框架结构毕业设计荷载计算【概述】荷载计算是指在结构设计中对结构所承受的荷载进行计算和分析的过程。
在框架结构的毕业设计中，荷载计算是非常重要的一部分，它关系着设计的安全性、稳定性和经济性。
本文将从荷载的定义、荷载计算的步骤和方法等几个方面进行详细的介绍。
【荷载的定义】荷载是指作用于结构上的各种力、力矩和位移，包括静力荷载和动力荷载。
静力荷载包括自重、活载、风荷载、地震荷载、温度荷载等；动力荷载包括地铁、列车、飞机等行驶时所产生的动力效应。
【荷载计算的步骤】荷载计算的步骤主要包括荷载识别、荷载分析、荷载效应计算和安全性校核等几个阶段。
1.荷载识别：识别每种荷载的作用方式、作用方向和作用位置，包括静荷载和动荷载。
2.荷载分析：对荷载进行分类和分析，确定每种荷载的工作状态、作用点、作用方向、作用方法和作用时间。
3.荷载效应计算：计算每种荷载的效应值，包括受力状态、变形状态和应力状态等。
4.安全性校核：根据各项设计标准和规范，对结构的安全性进行校核，包括强度校核、稳定性校核和刚度校核等。
【荷载计算的方法】荷载计算的方法主要包括静力法和动力法。
1.静力法：静力法是指通过静力平衡方程建立结构的力学模型，根据荷载的大小和作用位置来计算结构所受的荷载。
2.动力法：动力法是指通过结构的动力响应来计算结构的荷载，主要包括求解结构的固有振动频率和由外界激励引起的共振现象。
【设计中的注意事项】在进行荷载计算时，需要注意以下几个方面。
1.合理选择荷载组合：根据不同的设计标准和规范，选择适当的荷载组合进行计算。
2.考虑边界条件：结构的边界条件对荷载计算结果有很大的影响，需要合理考虑。
3.考虑结构的非线性特性：在计算荷载时，对于存在非线性特性的结构，需要进行相应的修正计算。
4.精确的荷载计算：荷载计算是设计中最基本也是最重要的环节，需要进行严谨的计算，尽量减小误差。
【总结】荷载计算是框架结构毕业设计中重要的一部分，直接关系着结构的安全性和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3 框架结构设计与荷载计算3.1 结构布置3.1.1 柱网与层高民用建筑的柱网和层高根据建筑的使用功能确定。
柱网布置应该规整，由内廊式和跨度组合式，这里采用跨度组合式（如图）。
层高宜取同一个尺寸，这里采用层高3.6m，对于底层由于市内外地面高差加急出埋深影响为4.7m。
框架结构总高度在8度抗震设防时，高度不应大于45m，而此建筑总高度也才22.7m。
图3.1 柱网布置图3.1.2 框架的承重方案根据楼盖的平面布置和竖向荷载的传递途径，框架的承重方案可以分为向承重方案。
横向，纵向及纵横向承重三种方案。
此工程采用纵横向承重方案，现浇楼面为双向板（纵向承重时因横向刚度较小一般很少采用）。
3.1.3 变形缝设置的考虑变形缝有温度伸缩缝，沉降缝，和防震缝三种。
伸缩缝是为了避免温度变化和混凝土的收缩产生的盈利是结构产生裂缝，在结构一定长度范围内设置伸缩缝。
在伸缩缝处，基础顶面以上的结构及建筑构造完全断开，伸缩缝最大间距见下表3.1。
表3.1 伸缩缝的最大间距(m)置伸缩缝方案，而是采用构造和施工措施，如在顶层，底层和山墙等温度变化大的部位提高配筋率。
沉降缝是为了避免地基不均匀沉降使结构产生裂缝，在结构易产生不均匀沉降的部位设缝，将结构完全分开。
此建筑中间部分是6层，两边为4层，房屋高度有一定变化，但考虑到变化不大，可以不设沉降缝。
防震缝，是为了防止在地震作用下，特别不规则结构的薄弱部位容易造成震害而可用防震缝将结构分为若干独立抗震单元，使各结构规则，但目前设计更倾向于不设，而采取加强结构整体性的措施。
3.1.4 材料选择柱采用C35, 梁采用C30混凝土。
梁纵筋用HRB335,柱纵筋用HRB400,箍筋均用HPB235。
3.1.5 截面尺寸初步选择梁截面：梁高 h=(1/12-1/8）L(单跨用较大值，多跨用较小值或负荷较大时用上限值）且净跨与h比不宜小于4；AB跨h=1/12*7200=600mm梁宽 b=(1/3-1/2)h,抗震结构b≥200mm,h/b≤4; b=300mm其余尺寸见后梁截面表。
柱截面：N=β*F*gE *n Ac≥N/[μN]fc柱截面的宽与高一般取1/20-1/15层高，需满足h≥1/25净高，b≥ 1/30净高。
且柱子b*h≥250*250,抗震结构b不宜小于300mm,柱的净高于界面高度之比宜大于4，按轴压比限值估算：估算时，楼层荷载按11∽14kN/m2计算，本工程边柱按13kN/m2计，中柱12kN/m2计。
二级抗震时轴压比限值[μN]取0.8，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，等跨内柱取1.2。
边柱Z1Ac ≥ 21878487.16*8.06*1000*13*3.3*5.7*3.1mm=边柱Z2 Ac≥22425157.16*8.06*1000*12*8.4*5.7*25.1mm=边柱Z3Ac ≥2853857.16*8..06*1000*13*5.1*5.7*3.1mm=若取柱截面为正方形，得截面高度为：h1=433mmh2=492mmh3=292mm最后初步确定尺寸：1层中柱截面取为550mm*550mm ，，边柱截面取为450mm*450mm，2层中柱500*500，其余中柱取为450*450，短跨边柱取为400*400。
详细尺寸见后柱截面表。
3.2计算简图3.2.1 基本假定平面结构假定：该工程为正交布置，可以认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不承担。
楼板在自身平面内的刚性假定：各个平面抗侧力结构之间，通过楼板联系而成为整体。
楼板假定在自身平面内刚度无限大，在平面外刚度很小可以不予考虑。
建筑结构在水平荷载下侧移时，楼板只有刚性位移，即平动和转动，不考虑其变形。
不计扭转假定：结构体型规整，并简化计算，不考虑结构的扭转效应。
3.2.2计算简图计算简图用两梁柱的轴线表示，分别取各自的形心线；对钢筋混凝土楼盖整体浇筑的框架梁，一般可以取楼板底面作为梁轴线。
对底层柱的下端一般取至基础顶面；当各层柱的截面尺寸不同且形心线不重合时，一般去顶层柱的形心线作为柱子的轴线。
图3.2 计算简图3.2.3框架梁柱的线刚度计算结构计算见图如图3-1所示。
在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，对于第一榀和最后一榀及变形风两侧的框架，取I=1.5Ir;中框架取I=2Ir（Ir为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。
梁的线刚度ib=EcIb/l 。
其中，Ec 为混凝土的弹性模量，Ec 35=3.15*104N/mm 2；Ec 30=3.0*104N/mm 2；l 为梁的计算跨度；Ib 为梁截面惯性矩，对装配式楼面，Ib 按梁的实际截面计算，对现浇楼面及装配整体式楼面，Ib 按下表采用，其中Io 为梁截面矩形部分截面的惯性矩。
表3.2 梁截面惯性矩取值楼面做法 中框架梁边框架梁现浇楼面 Io Ib 0.2= Io Ib 5.1= 装配整体式楼面Io Ib 5.1=Io Ib 2.1=柱的线刚度为ic=EcIc/h, 其中Ic 为截面的惯性矩，h 为框架柱的计算高度。
表 3.3 横梁线刚度ib 计算表类 别 Ec /104mm 2b*h /mm*mm Ir /109mm 4L /mm 1.5l EcIr / /N/mm 22.0l EcIr / /N/mm 2边横梁 3.0 300*600 5.4 6600 3.682*1010 4.909*1010 走道梁 3.0 200*400 1.267 3000 1.901*1010 2.534*1010 边横梁3.0300*6005.472003.375*10104.500*1010表3.4 柱的线刚度计算表层次 hc/mm Ec/(N/mm2) b*h/mm*mm Ic/mm 4EcIc/hc/N*mm 1 4700 3.15*104500*500 5.208*1093.49*10101 4700 3.15*104 450*450 3.417*109 2.29*1010 2-6 3600 3.15*104 450*450 3.417*109 2.99*1010 2-636003.15*104400*4002.133*1091.87*10103.3 荷载的汇集3.3.1竖向荷载（1）屋面及楼面均布永久荷载标准值屋面（上人）：30厚细石混凝土保护层 22*0.08=0.66kN/m2三毡四油防水层 0.4kN/m220厚水泥砂浆找平层 20*0.02=0.4kN/m2150厚水泥蛭石保温层 5*0.15=0.75kN/m2100厚钢筋混凝土板 25*0.1=2.5kN/m2粉底 0.5kN/m2合计 5.21kN/m2楼面：水磨石地面 0.65kN/m2100厚钢筋混凝土板 25*0.1=2.5kN/m2粉底 0.5kN/m2合计 3.65kN/m21-3层楼面恒载标准值[（9.3*3+3.3+0.25）*（3+7.2+0.25）*2+11.2*9.3*2+7.5*4*（6.6+3）+（6+5.6+6）*（3.3+0.25）*2+（8+1.7+0.25）*（6*2+3.3*2+3.9*6+0.25）]*3.65=6093.31kN4层楼（屋）面恒载标准值[(9.3+3.3+0.25)*(3+7.2+0.25)*2+11.2*9.3*2+7.5*4*(6.6+3)]*3.65+[（9.3*2+3.3）*（3+7.2+0.25）*2+（6+5.6+6）*（ 3.3+0.25）*2+（8+1.7+0.25）*(6*2+3.3*2+3.9*6+0.25）]*5.21=8101.55kN5层楼面恒载标准值[(9.3+3.3+0.25)*(3+7.2+0.25)*2+11.2*9.3*2+7.5*4*(6.6+3)]*3.65=2758.98kN6层屋面恒载标准值[(9.3+3.3+0.25)*(3+7.2+0.25)*2+11.2*9.3*2+7.5*4*(6.6+3)]*3.65=3938.16kN （2）屋面与楼面活荷载标准值按荷载规范规定，教室活载取2.0kN/m2，厕所走廊楼梯间活荷载取2.5kN/m2，为简化计算，并偏于安全考虑，统一取2.5kN/m2上人屋面的均布活荷载标准值 2.0kN/m2楼面活荷载标准值 2.5kN/m2屋面雪荷载标准值 sk =μr*s=1.0*0.4=0.4kN/m2（注：无论是否为上人屋面，其屋面上的可变荷载均取雪荷载。
)1-3层楼面活载标准值[（9.3*3+3.3+0.25）*（3+7.2+0.25）*2+11.2*9.3*2+7.5*4*（6.6+3）+（6+5.6+6）*（3.3+0.25）*2+（8+1.7+0.25）*（6*2+3.3*2+3.9*6+0.25）]*2.5=4173.5kN4层楼（屋）面活载标准值楼面[(9.3+3.3+0.25)*(3+7.2+0.25)*2+11.2*9.3*2+7.5*4*(6.6+3)]*2.5 =1889.71kN屋面[（9.3*2+3.3）*（3+7.2+0.25）*2+（6+5.6+6）*（3.3+0.25）*2+（8+1.7+0.25）*(6*2+3.3*2+3.9*6+0.25）]*0.4=410.178kN5层楼面活载标准值[(9.3+3.3+0.25)*(3+7.2+0.25)*2+11.2*9.3*2+7.5*4*(6.6+3)]*2.5 =1889.71kN6层屋面活载标准值[(9.3+3.3+0.25)*(3+7.2+0.25)*2+11.2*9.3*2+7.5*4*(6.6+3)]*0.4= 302.36kN（3）梁柱自重荷载标准值(其中γ=25kN/m2）构件b hβg L n GiΣGi表 3.5 梁柱重力荷载标准值注：表中的β为考虑梁柱的粉刷层荷载而对其重力荷载的增大系数；g 表示单位 长度构件重力荷载；n 为构件的数量；梁长度取净长；柱长度取层高。
（4）墙窗门重力荷载标准值墙体为250厚混凝土空心砌块，外墙面贴瓷砖（0.5kN/m 2），内墙面为20厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷0.5+10.3*0.25+17*0.02=3.415kN/m 2内墙两侧抹灰均为200厚，则内墙单位面积重力荷载为 10.3*0.25+17*0.02*2=3.255kN/m 2木门窗单位面积重力荷载为0.2kN/m 2；铝合金窗户单位面积重力荷载取0.4kN/m 2（5）荷载分层总汇及重力荷载代表值集中于各楼层高处的重力荷载代表值Gi 可以计算得到：重力荷载代表值是指结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和，是表示地震发生是根据遇合概率确定的有效重力。