三等跨框架结构风荷载计算
厂房框架结构跨度计算公式
厂房框架结构跨度计算公式在工业生产中，厂房是非常重要的设施之一。
而厂房的框架结构跨度计算则是设计和建造厂房时必不可少的一部分。
框架结构跨度的计算是为了确保厂房的结构能够承受各种荷载，同时保证厂房的稳定性和安全性。
本文将介绍厂房框架结构跨度计算的公式以及相关知识。
一、厂房框架结构跨度计算公式。
在进行厂房框架结构跨度计算时，需要考虑多种因素，包括荷载、材料强度、结构形式等。
一般来说，厂房的跨度计算公式可以按照以下步骤进行：1. 确定荷载，首先需要确定厂房所承受的荷载，包括自重荷载、雪荷载、风荷载等。
这些荷载将直接影响厂房结构的设计。
2. 确定结构形式，根据厂房的具体情况，确定采用的结构形式，如钢结构、混凝土结构等。
3. 计算跨度：根据荷载和结构形式，使用相应的公式计算厂房的跨度。
一般来说，跨度计算公式可以表示为：跨度 = 荷载 / 结构强度。
其中，荷载是指厂房所承受的总荷载，结构强度是指结构材料的强度，包括钢材、混凝土等。
通过以上步骤，可以得到厂房的跨度计算结果，从而为厂房的设计和建造提供重要的参考依据。
二、厂房框架结构跨度计算的相关知识。
1. 荷载的影响，厂房的跨度计算需要考虑各种荷载的影响，包括静载荷和动载荷。
静载荷是指厂房自身的重量以及固定在厂房上的设备、机器等的重量；动载荷是指外部因素带来的荷载，如风荷载、雪荷载等。
这些荷载将直接影响厂房结构的设计和跨度的计算。
2. 结构形式的选择，不同的结构形式将影响厂房的跨度计算。
一般来说，钢结构具有较大的抗弯强度和承载能力，适用于大跨度的厂房结构；而混凝土结构具有较好的耐久性和稳定性，适用于中小跨度的厂房结构。
因此，在进行跨度计算时，需要根据厂房的具体情况选择合适的结构形式。
3. 结构强度的考虑，在进行跨度计算时，需要考虑结构材料的强度。
不同的材料具有不同的抗弯强度和承载能力，因此需要根据结构材料的特性进行合理的计算和选择。
通过以上相关知识的了解，可以更好地进行厂房框架结构跨度的计算和设计，确保厂房的结构稳定性和安全性。
风荷载计算方法
风荷载计算方法
风荷载计算是指根据建筑物高度、结构形式、地理位置、建筑物
表面积、风速等参数，计算出风力对建筑物产生的作用力，以确定建
筑物在风力作用下的稳定性和安全性。
风荷载计算是建筑结构设计的
重要基础计算，对保证建筑物的安全性和稳定性具有极为重要的意义。
计算风荷载的方法主要采用美国标准和欧洲标准两种方法。
美国标准采用ASCE7标准，根据建筑物的形状、高度、地理位置、建筑物表面积、风速等参数参考标准的风荷载量进行计算。
首先根据
不同的地区选择适用的地区风速，然后按照建筑的高度和类型选择适
当的风荷载系数，利用公式计算出所需的风荷载。
欧洲标准采用Eurocode 1标准，根据建筑物的高度、风速、地形
等参数确定风压力大小，并根据建筑物的形状和功能，采用不同的计
算公式进行计算。
首先根据不同的地区选择适用的地区风速，然后根
据建筑物的高度、形状和暴露面积，采用对应的风荷载系数计算风压
力大小。
计算结果通常以单位面积上的风荷载或风压力表示。
无论是美国标准还是欧洲标准，计算风荷载都需要考虑到建筑物
的结构特征、地理环境和气象情况等因素，以获取合理的结果。
同时，风荷载计算也需要考虑到建筑物在不同时期产生的不同风荷载，以便
为结构设计提供全面且准确的参考数据。
总之，风荷载计算是建筑工程设计中不可或缺的一部分，对保证
建筑物的稳定性和安全性具有非常重要的意义。
了解并运用标准的计
算方法能够为工程师们提供准确的数据，同时也能够提高建筑物的抗
风能力和设计质量，从而提高建筑物在自然灾害等情况下的防护能力。
风荷载计算方法与步骤
1 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物所受的风荷载。
1.1 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、风向以及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ωk （KN/m ²）按下式计算：ωk =βz μs μz ω0风荷载标准值（kN/m 2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压1.1.1 基本风压ω0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年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。
按公式 ω0=12ρv 02确定数值大小，但不得小于0.3kN/m 2，其中ρ的单位为t/m ³，ω0单位为kN/m 2。
也可以用公式ω0=11600v 02计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。
1.1.2 风压高度变化系数μZ风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。
规范以B 类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。
μZX=(H tB 10)2αB (10H tX )2αX (Z 10)2αXμZA =1.248(Z 10)0.24μZB =1.000(Z )0.30μZC =0.544(Z 10)0.44μZD =0.262(Z 10)0.601.1.3 风荷载体形系数μS1）单体风压体形系数（1）圆形平面μS =0.8；（2）正多边形及截角三角平面μS=0.8+√n，n为多边形边数；（3）高宽比HB≤4的矩形、方形、十字形平面μS=1.3；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比HB >4的十字形、高宽比HB>4，长宽比LB≤1.5的矩形、鼓形平面μS=1.4；（5）未述事项详见相应规范。
风荷载例题
例题1：某三层钢筋混凝土框架结构，平面为矩形，纵向各轴线间距离为4.2m ，层高为3.6m ，室内外高差0.6m ，地貌为B 类，所在地区基本风压值w 0为0.55kN/m 2。
求，顺风向风对一榀横向中框架各层节点产生的风荷载标准值。
风压高度变化系数μz (z)（老规范）离地面高度（m ）地面粗糙度B5 1.00 10 1.00 151.14解：建筑总高h <30m ，取βz =1.0 层数 βzμsz μz w 0w z 1 1.01.34.2 1.00 0.55 0.715 2 7.8 1.00 0.715 311.41.040.744一榀横向中框架各层节点产生的风荷载标准值为：()11 4.2 3.60.715 4.211.71kN 2P =⨯+⨯⨯= ()213.6 3.60.7154.210.81kN 2P =⨯+⨯⨯=313.60.7444.25.62kN 2P =⨯⨯⨯=例题2：某金工车间，外形尺寸及部分风载体型系数如图所示，基本风压200.45kN /m ω=，柱顶标高为10m +，室外天然地坪标高为0.30m -，1=2.1m h ，2=1.2m h ，地面粗糙类别为B ，排架计算宽度6m B =。
求作用在排架上的顺风向风荷载标准值。
.解：（1）求21,q q ，离地10m 时，0.1=z μ，离地15m 时，14.1=z μ，当离地10.3m 时，()1.141110.310 1.011510z μ-=+⨯-=-()10.8 1.010.456 2.18/k q kN m =⨯⨯⨯=→ ()20.5 1.010.456 1.36/k q kN m =⨯⨯⨯=→（2）求w屋顶与檐口风压高度变化系数均按檐口离室外地坪的高度10.3+2.1=12.4()1.141112.410 1.071510z μ-=+⨯-=-()()0.80.5 2.10.50.6 1.2 1.070.4567.54k w kN =+⨯+-⨯⨯⨯⨯=⎡⎤⎣⎦。
钢结构框架荷载取值及工程计算概况
一、荷载取值1、面荷载1）二层楼面【建筑做法：采用钢筋混凝土楼板随捣随抹平，上刷耐磨地面硬化剂。
】砼折合板厚125mm 0.125x25=3.125 kN/㎡压型钢板自重0.15 kN/㎡各专业管线设备吊挂荷载0.6 kN/㎡恒载合计 3.9 kN/㎡活荷载标准值为7.5 kN/㎡，货架区域为10 kN/㎡(按业主要求)2）不上人屋面彩色钢板岩棉夹芯板0.25 kN/㎡檩条等0.15 kN/㎡各专业管线设备吊挂荷载0.5 kN/㎡恒载合计0.9 kN/㎡屋面活荷载标准值为 0.5 kN/㎡檩条计算时，风荷载按FM要求按100年取值为0.6 kN/㎡。
4.2m标高雨篷（6m跨&10m跨），输入模型中，荷载见简图22~23轴间有1t电动葫芦，在14.225标高。
2．墙体外墙彩色钢板两层 0.25-0.5*0.12=0.19 kN/m2檩条 0.06 kN/m2玻璃纤维保温棉填充200厚 0.20x1.0 kN/m3=0.2 kN/m2∑ 0.45 kN/ m2二层外墙 0.45*7.8=3.51 kN/m 取为3.6 kN/mKFZ自重 0.1kN/m*10.45=11 kN 取为15 kN一层外墙R轴及32轴：0.45*6.1+1.5*5.0+0.5*4.2=13 kN/m B轴： 0.45*6.1+1.5*5.0+（25*0.25+0.02*20*2）*1.5=26 kN/m 内墙材料统计：CSR（甲方指定）板材二层防火墙，4轴山墙尖，报警阀间，及建筑指定的房间（common room）板材150mm厚，0.3 kN /㎡（根据厂家资料）蒸压砂加气混凝土砌块（200厚）一层防火墙，楼梯间，卫生间，及建筑指定的房间15厚水泥砂浆抹面两层 0.015*20*2=0.6 kN/㎡加气混凝土砌块200厚 0.2x5.5 kN/m3=1.1kN/㎡∑ 1.7 kN/ ㎡1）二层防火墙（CSR） 0.3*（7.8-0.6+2.65/2）=2.6 kN/m 取为10 kN/m(考虑防火卷帘及构造钢柱钢梁等)2）4轴山墙尖（CSR） 0.3*3.2=0.96 kN/m 取为2.5 kN/m3）报警阀间等（CSR） 0.3*3.0=0.9 kN/m （二层3m高）0.3*7.6=2.3 kN/m （二层7.6m高）报警阀间板材墙体自重很小，按装修考虑，未做基础及构造钢梁钢柱。
风荷载计算
第二部分 风荷载计算一：风荷载作用下框架的弯矩计算（1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。
（2）确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.81.375 1.514.4HB==<，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。
（3）计算各楼层标高处的风荷载z 。
攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。
7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可得各楼层标高处的()q z 见表。
其中1()q z 为迎风面，2()q z 背风面。
风正压力计算：7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 风负压力计算：7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯=2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= （4）将分布风荷载转化为节点荷载第六层：即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.4800.5[() 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222F KN ++++=+⨯+⨯++⨯+⨯= 第五层的集中荷载5F 的计算过程5 2.216 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+⨯+++⨯=4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=第二层，要考虑层高的不同： 2 3.3 4.252.216 1.385()13.5922F KN =+⨯+= 10.00F KN =等效节点集中等荷载（单位：KN ）二．柱侧移刚度及剪力的计算（212hi D c=）见下表 三：各层柱反弯点和弯矩的确定（见下表）根据该多层办公楼总层数m ,该柱所在层n ，梁柱线刚度比K ，查表得到标准反弯点系数0y ；根据上下横梁线刚度比值i 查表得到修正值1y ，根据上下层高度变化查表得到修正值2y 3y ；各层反弯点高度0123()yh y y y y h =+++。
框架结构毕业设计荷载计算
结构设计2 荷载计算2.1结构布置及结构计算简图的确定2.1.1 方案的确定由于设计商场需要有较大的开场空间和较高的层高，而无需太多的墙体来分隔空间，所以选择框架结构。
这种结构的承重部分是由钢筋混凝土制作的梁、板、柱形成的骨架来承担，墙体只是起到围护和分隔的作用，所以无需太多的墙来承重，因此能够设计出较大的开场空间，此外选择框架结构是因为它整体性好有较好的抗震性能，且施工简单迅速、耐久性好。
2.1.2 主要承重构件尺寸的确定及结构平面布置图估计柱截面尺寸：地下室与第一层柱截面尺寸700×700，其他各层柱截面尺寸为600×600，柱间距均为7800mm；现浇板的厚度为跨度的1/30~1/40，而且不小于60mm，所以取板厚120mm；次梁的梁高为跨的1/10~1/15，所以取h=600mm，梁宽b为梁高的1/2~1/3，所以取b=300mm；横向框架梁的梁高为跨度的1/8~1/12，所以取h=800mm，梁宽b为梁高的1/2~1/3，所以取b=300mm；考虑到结构步筋的可行性，纵向框架的梁高应该与框架梁错开至少50mm，所以取h=750mm，梁宽b=300mm ；结构布置详见结构平面布置图2.1.3 结构计算简图2.2 恒载的计算2.2.1 屋面框架梁线荷载标准值：40厚C20细石混凝土，内配ф4双向钢筋： 0.04×25=1.00kN/㎡20厚1:3 水泥砂浆找平层： 0.02×20=0.40kN/㎡70~210厚（2%材料找坡）沥青珍珠岩块保温层：（0.07+0.21）/2×4=0.52kN/㎡20厚1:3 水泥砂浆找平层： 0.02×20=0.40kN/㎡屋面恒载： 1.00+0.40+0.52+0.40+3.00=5.32kN/㎡管路与吊顶自重： 1.00kN/㎡框架梁自重：（0.80-0.12）×0.30×25=5.10kN/m 因此，作用在顶层框架梁上的线荷载标准值为：g 6a =5.10kN/mg=（5.32+1.00）×3.9=24.65kN/m6b2.2.2 楼面框架梁线荷载标准值20厚大理石楼面： 0.02×28=0.56kN/㎡8 厚1:1水泥砂浆结合层： 0.008×20=0.16kN/㎡20厚1:1水泥砂浆结合层： 0.02×20=0.40kN/㎡120厚现浇钢筋混凝土楼板： 0.12×25=3.00kN/㎡楼面恒载： 0.56+0.16+0.40+3.00=4.12kN/㎡管路与吊顶自重： 1.00kN/㎡框架梁自重： 5.10kN/m 因此，作用在楼面框架梁上的线荷载标准值为：g=5.10kN/mag=(4.12+1.00)×3.9=19.97kN/mb2.2.3 屋面框架节点集中荷载标准值1、边节点A、E所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重：（0.75－0.12）×0.30×7.8×25=36.86kN 女儿墙自重： 0.19×0.90×7.8×11.8=15.74kN贴瓷砖墙面重： 0.90×7.8×0.5=3.51kN纵向框架梁传来屋面自重：2×0.5×3.9×0.5×3.9×（5.32＋1.00）=8.06kN纵向框架梁传来次梁作用力：[2×0.5×（3.9+7.8）×0.5×3.9×（5.32+1.00）+（0.60-0.12）×0.30×7.8×25]/2 = 86.14kN边节点A、E所受集中荷载标准值：G=G6E=36.86+15.74+3.51+48.06+86.14=190.31kN6A2、中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来屋面自重： 2×48.06 =96.12kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 2×86.14 =172.28kN 中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：G=G6C=G6D=36.86+96.12+172.28=305.26kN6B2.2.4 楼面框架节点集中荷载标准值1、第五层框架节点集中荷载标准值1）边节点A所受集中荷载标准值：墙自重： 0.19×（4.80-0.75）×（7.8-0.6）×11.8= 65.38kN 内墙粉刷重：（4.80-0.75）×（7.8-0.6）×0.017×20 = 9.91kN 外贴瓷砖重： 7.80×4.80×0.50 =18.72kN 减去洞口加上窗户重：-1.80×4.00×（0.19×11.8+0.017×20+0.5）+1.80×4.00×0.4=－19.31kN纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重：2×0.5×3.9×0.5×3.9×（4.12+1.00）=38.94kN 纵向框架梁传来次梁作用力：[2×0.5×(3.9+7.8)×0.5×3.9×(4.12+1.00)+(0.60-0.12)×0.30×7.8×25]/2=72.45kN框架柱自重： 0.60×0.60×4.8×25=43.20kN2）边节点A所受集中荷载标准值：G= 65.38+9.91+18.72-19.31+36.86+38.94+72.45 +43.20=266.15kN5A边节点E所受集中荷载标准值：墙自重： 65.38kN 内墙粉刷重： 9.91kN 外贴瓷砖重： 18.72kN 纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45kN 框架柱自重： 43.20kN 边节点E所受集中荷载标准值：G=65.38+9.91+18.72+36.86+38.94+72.45+43.20=285.46kN5E3）中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重： 2×38.94 =77.88kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 2×72.45 =144.90kN 框架柱自重： 43.20kN 中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：G=G5C=G5D=36.86+77.88+144.90+43.20=302.84kN5B2、第三、四层框架节点集中荷载标准值：1）边节点A所受集中荷载标准值：玻璃幕墙自重： 7.80×4.50×1.5 =52.65kN 纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45kN 框架柱自重： 0.60×0.60×4.5×25 =40.50kN 边节点A所受集中荷载标准值：G=G4A=52.65+38.86+38.94+72.45+40.50 =241.40kN3A2）边节点E所受集中荷载标准值：墙自重： 0.19×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×11.8 =60.53kN 内墙粉刷重： 0.017×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×20 = 9.18kN 外贴瓷砖重： 4.50×7.80×0.5 =17.55kN 纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45kN 框架柱自重： 40.50kN 边节点E所受集中荷载标准值：G=G4E=60.53+9.18+17.55+36.86+38.94+72.45+40.50 =276.01kN3E3）中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重： 2×38.94 =77.88kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 2×72.45 =144.90kN 框架柱自重： 40.50kN 中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：G=G C=G D=36.86+77.88+144.90+40.50 = 300.14kNB3、第二层框架节点集中荷载标准值：1）边节点A所受集中荷载标准值：玻璃幕墙自重： 7.80×4.50×1.5 =52.65kN 纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45kN 纵向框架梁传来雨棚板自重： 0.08×0.90×3.9×25 =7.02kN 框架柱自重： 0.60×0.60×4.5×25 =40.50kN边节点A所受集中荷载标准值：G=52.65+38.86+38.94+72.45+7.02+40.50 =248.42kN2A2）边节点E所受集中荷载标准值：墙自重： 0.19×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×11.8 =60.53kN 内墙粉刷重： 0.017×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×20 = 9.18kN 外贴瓷砖重： 4.50×7.80×0.5 =17.55kN 纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45kN 纵向框架梁传来雨棚板自重： 0.08×0.90×3.9×25 =7.02kN 框架柱自重： 40.50kN 边节点E所受集中荷载标准值：G=60.53+9.18+17.55+36.86+38.94+72.45+7.02+40.50=283.03kN2E3）中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重： 2×38.94 =77.88kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 2×72.45 =144.90kN 框架柱自重： 40.50kN 中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：G=G C=G D=36.86+77.88+144.90+40.50 = 300.14kNB4、第一层框架节点集中荷载标准值：1）边节点A、E所受集中荷载标准值：窗下墙自重： 0.19×0.90×（7.80-0.60）/2×11.8 = 7.26kN 内墙粉刷重： 0.017×0.90×（7.80-0.60）/2×20 =1.10kN外贴瓷砖重：（0.90+0.75）×7.8/2×0.5 = 3.22kN 大玻璃窗自重：（5.40-0.75-0.90）×（7.80-0.60）/2×0.4=5.40kN 玻璃门自重：（5.40-0.75）×（7.80-0.60）/2×0.4 =6.70kN 纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45kN 框架柱自重： 0.7×0.7×5.4×25 =66.15kN 边节点A、E所受集中荷载标准值：G=G1E=7.26+1.10+3.22+5.40+6.70+36.86+38.94+72.45+66.151A=238.08kN2）中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 36.86kN 纵向框架梁传来楼面自重： 2×38.94 =77.88kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 2×72.45 =144.90kN 框架柱自重： 66.15kN 中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：G=G1C=G1D=36.86+77.88+144.90 +66.15=325.79kN1B2.2.5 恒载作用下的结构计算简图图2-2-1恒载作用下的结构计算简图2.3活载的计算2.3.1 查《建筑结构和载规范》得出各种活荷载标准值：上人屋面活荷载：2.0kN/㎡楼面均部活荷载：3.5kN/㎡雪荷载：0.35kN/㎡2.3.2 活载计算1、屋面活载标准值：1）屋面框架梁线荷载标准值： 3.90×2.0=7.80kN/m 2）框架节点集中荷载标准值：边节点A、E所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×2.0=15.21kN纵向框架梁传来次梁作用力：[2×0.5×（3.9+7.8）×0.5×3.9×2.0]/2 =22.82kN边节点A、E所受集中荷载标准值： Q6A =Q6E=15.21+22.82=38.03kN中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2×15.21=30.42kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 2×22.82=45.64kN 中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：Q 6B =Q6C=Q6D=30.42+45.64=76.06kN2、屋面雪载标准值：1）屋面框架梁线荷载标准值： 3.90×0.35=1.37kN/m 2）框架节点集中荷载标准值：边节点A、E所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×0.35=2.66kN纵向框架梁传来次梁作用力：[2×0.5×（3.9+7.8）×0.5×3.9×0.35]/2=3.99kN边节点A、E所受集中荷载标准值： Q6A =Q6E=2.66+3.99=6.65kN中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2×2.66=5.32kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 2×3.99=7.98kN中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：Q6B =Q6C=Q6D=5.32+7.98=13.30kN3、楼面活载标准值：1）楼面框架梁线荷载标准值： 3.90×3.5=13.65kN/m 2）框架节点集中荷载标准值：边节点A、E所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来楼面活载： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×3.5=26.62kN纵向框架梁传来次梁作用力：[2×0.5×（3.9+7.8）×0.5×3.9×3.5]/2 =39.93kN边节点A、E所受集中荷载标准值： QA =QE=26.62+39.93 =66.55kN中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2×26.62=53.24kN 纵向框架梁传来次梁作用力： 2×39.93=79.86kN 中间节点B、C、D所受集中荷载标准值：Q B =QC=QD=53.24+79.86=133.10kN2.3.3 活载作用下的结构计算简图2.4.1风荷载计算风压标准值计算公式为：ω=βz·μs·μz·ωo邳县地区基本风压ωo=0.35kN/㎡因结构高度H=24.9m<30m，可取βz=1.0；对于矩形平面μs=1.3；μz可查荷载规范。
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。
风荷载作用下框架内力计算
风荷载作用下框架内力计算：框架在风荷载作用下的内力计算采用D 值法。
计算时首先将框架各楼层的层间总剪力Vj ，按各柱的侧移刚度值（D 值）在该层总侧移刚度所占比例分配到各柱，即可求得第j 层第i 柱的层间剪力Vij ；根据求得的各柱层间剪力Vij和修正后的反弯点位置Y ，即可确定柱端弯矩Mc 上和Mc 下；由节点平衡条件，梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和，将节点左右梁端弯矩之和按线刚度比例分配，可求出各梁端弯矩；进而由梁的平衡条件求出梁端剪力；最后，第j 层第i 柱的轴力即为其上各层节点左右梁端剪力代数和。
（1）一榀框架上风荷载的作用计算：前面已经算出风荷载作用下的一榀框架下每层楼的剪力，但是还要计算出一品框架下每根柱子分得的剪力,具体的计算结果见下表:Vi DijDijVij sj ∑==1层数h i(m)D i层刚度和层剪力(KN)单柱分得的剪力(KN)10 3.2 2.12E+04 1.00E+06168.39 3.55 9 3.6 2.12E+04 1.00E+06271.54 5.72 8 3.6 2.12E+04 1.00E+06368.46 7.77 7 3.6 2.12E+04 1.00E+06458.10 9.66 6 3.6 2.12E+04 1.00E+06539.81 11.38 5 3.6 2.12E+04 1.00E+06614.67 12.96 4 3.8 2.32E+04 1.03E+06686.48 15.52 3 3.8 2.32E+04 1.03E+06750.13 16.96 2 3.8 2.32E+04 1.03E+06806.61 18.24 F 轴1柱1 6.31.14E+052.81E+06900.06 36.61 层数h i(m)D i层刚度和层剪力(KN)单柱分得的剪力(KN)10 3.2 3.21E+04 1.00E+06168.39 5.37 9 3.6 3.21E+04 1.00E+06271.54 8.67 8 3.6 3.21E+04 1.00E+06368.46 11.76 7 3.6 3.21E+04 1.00E+06458.10 14.62 6 3.6 3.21E+04 1.00E+06539.81 17.23 5 3.6 3.21E+04 1.00E+06614.67 19.62 4 3.8 3.96E+04 1.03E+06686.48 26.51 F 轴2柱33.83.96E+041.03E+06750.1328.972 3.8 3.96E+04 1.03E+06806.61 31.15 1 6.3 1.31E+05 2.81E+06900.06 41.86层数h i(m)D i层刚度和层剪力(KN)单柱分得的剪力(KN)10 3.2 3.21E+04 1.00E+06168.39 5.379 3.6 3.21E+04 1.00E+06271.54 8.678 3.6 3.21E+04 1.00E+06368.46 11.767 3.6 3.21E+04 1.00E+06458.10 14.626 3.6 3.21E+04 1.00E+06539.81 17.235 3.6 3.21E+04 1.00E+06614.67 19.624 3.8 3.96E+04 1.03E+06686.48 26.513 3.8 3.96E+04 1.03E+06750.13 28.972 3.8 3.96E+04 1.03E+06806.61 31.15 F轴3柱1 6.3 1.31E+05 2.81E+06900.06 41.86层数h i(m)D i层刚度和层剪力(KN)单柱分得的剪力(KN)10 3.2 2.12E+04 1.00E+06168.39 3.559 3.6 2.12E+04 1.00E+06271.54 5.728 3.6 2.12E+04 1.00E+06368.46 7.777 3.6 2.12E+04 1.00E+06458.10 9.666 3.6 2.12E+04 1.00E+06539.81 11.385 3.6 2.12E+04 1.00E+06614.67 12.964 3.8 2.32E+04 1.03E+06686.48 15.523 3.8 2.32E+04 1.03E+06750.13 16.962 3.8 2.32E+04 1.03E+06806.61 18.24 F轴4柱1 6.3 1.14E+05 2.81E+06900.06 36.61（2）风荷载作用下反弯点高度的计算:反弯点高度比即: V=V0+V1+V2+V3式中:V0 ——标准层反弯点高度比；注：本框架风荷载采用分段式均布荷载，故可查《高层建筑结构设计》表5.8a。
框架结构风荷载作用下弯矩计算
框架结构风荷载作用下弯矩计算在结构设计中，考虑风荷载作用是十分重要的，尤其是在高层建筑或大跨度结构中。
风荷载会引起结构产生弯矩，因此需要对风荷载作用下的弯矩进行计算。
弯矩计算是结构设计中的基本问题之一，其目的是确定结构中各个截面上的弯矩分布，以便工程师能够设计出合适的梁、柱等构件尺寸和钢筋布置。
而风荷载作用下的弯矩计算更加复杂，涉及到风压分布、风荷载系数、结构形状等多个因素。
首先，需要确定风荷载的作用方向和大小。
风荷载作用方向通常为水平向，即垂直于结构体表面的方向。
其大小一般通过国家规范或相关标准给出，根据不同地区、不同结构类型的要求，风荷载大小也会有所不同。
接下来，需要确定结构的截面形状和尺寸。
结构截面形状的选择应该符合结构的力学性能和设计要求。
在风荷载作用下，结构截面会受到不均匀的风压分布，从而引起弯矩的产生。
因此，在进行弯矩计算时，需要详细了解结构的截面形状和尺寸，以便进行准确的力学分析。
然后，需要确定结构的弯矩分布。
在实际工程中，由于结构的复杂性和非线性特性，很难通过解析方法得到准确的弯矩分布。
因此，一般采用数值模拟或实验方法来确定弯矩分布。
数值模拟可以通过使用结构分析软件进行，根据结构的几何形状、材料性能和边界条件，计算得到结构中的各点弯矩值。
实验方法可以通过搭建仿真模型，进行物理测试得到弯矩分布。
这些方法可以提供有关结构截面上应力和变形的更多信息，为结构设计提供依据。
最后，需要进行弯矩设计。
在进行弯矩设计时，需要根据结构的承载能力和安全要求，选择适当的结构截面尺寸和钢筋布置。
弯矩设计的目标是使结构的弯矩在安全的范围内，并满足结构的使用要求和美观要求。
综上所述，风荷载作用下的弯矩计算是结构设计中一个重要且复杂的问题。
通过准确确定风荷载的大小和方向、结构截面的形状和尺寸、弯矩的分布等因素，可以进行有效的弯矩计算和设计。
在实际工程中，建议结合数值模拟和实验方法，以得到更准确的结果，并保证结构的安全可靠性和经济性。
多高层框架结构的计算简图及荷载
1.1 多高层框架结构的计算简图
进行框架结构计算时，为方便起见，常忽 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，将横向框架和纵向框架分别按 平面框架进行分析计算，如图6-8（a）、(b)所 示。通常，横向框架的间距、荷载都相同，因 此常取有代表性的一榀中间横向框架作为计算 单元。
多高层框架结构的计算简图及荷载
为了方便计算，可将沿建筑物高度分布作 用的风荷载简化为节点集中荷载，分别作用于 各层楼面和屋面处，并合并于迎风面一侧。对 某一楼面，取相邻上、下各半层高度范围内分 布荷载之和，并且该分布荷载按均布考虑。一 般风荷载要考虑左风和右风两种可能。
多高层框架结构的计算简图及荷载
（2）水平地震作用。地震作用是地震时 作用在建筑物上的惯性力，一般当抗震设防烈 度在6度以上时考虑。
地震时，房屋在地震波的作用下既上下颠 簸又左右摇晃，这时房屋既受到垂直方向的地 震作用，又受到水平方向的地震作用，分别称 为竖向地震作用和水平地震作用。
多高层框架结构的计算简图及荷载
在一般建筑物中，地震的竖向作用并不明显， 只有在抗震设防烈度为9度及9度以上的地震区，竖 向地震作用的影响才比较明显。因此，《建筑抗震 设计规范》（GB 50011—2010）规定，对于在抗 震设防烈度为8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9 度时的高层建筑，应计算竖向地震作用，其余的建 筑物不需要考虑竖向地震作用的影响。
多高层框架结构的计算简图及荷载
1. 竖向荷载
竖向荷载包括结构构件和非结构构件的自重（恒荷 载）、楼面活荷载、屋面均布活荷载和雪荷载等。
（1）恒荷载。竖向荷载中的恒荷载按相应材料和构 件的自重，根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—201 2）的规定进行计算。
风荷载计算方法与步骤
1 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物所受的风荷载。
1.1 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、风向以及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ωk （KN/m ²）按下式计算：ωk =βz μs μz ω0风荷载标准值（kN/m 2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压1.1.1 基本风压ω0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年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。
按公式 ω0=12ρv 02 确定数值大小，但不得小于0.3kN/m 2，其中ρ的单位为t/m ³，ω0单位为kN/m 2。
也可以用公式ω0=11600v 02计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。
1.1.2 风压高度变化系数ωω风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。
规以B 类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。
ωωω=(ωωω)2ωω(10ωω)2ωω(ω)2ωωωωω=1.248(ω10)0.24ωωω=1.000(ω10)0.30ωωω=0.544(ω)0.44ωωω=0.262(ω10)0.601.1.3 风荷载体形系数ωω1）单体风压体形系数（1）圆形平面ωω=0.8；（2）正多边形及截角三角平面ωω=0.8+√ω，n 为多边形边数；（3）高宽比ωω≤4的矩形、方形、十字形平面ωω=1.3；（4）V 形、Y 形、L 形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比ωω>4的十字形、高宽比ωω>4，长宽比ωω≤1.5的矩形、鼓形平面ωω=1.4；（5）未述事项详见相应规。
框架计算简图及梁柱线刚度
一、框架梁柱线刚度初估梁柱截面尺寸：⑴、梁：493010104254103010604.2500250121,500250·1093.4780010373.1108.2,10373.165030012122300,2173273121(,650,65097512181(,7800mm I mm mm h b mmN l EI i C mm I I mmb mm ～ h ～b mm h mm mm ～l ～h mm l b ⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯=========次梁取级，混凝土用取）取）⑵、柱：混凝土用30C 级按层高确定截面尺寸：底层取mm H 71006504506000=++=，mmN i mm mm h b mm mm ～H ～b c ·10896.15400/100.3800121800800,355473201151(1144⨯=⨯⨯⨯=⨯=⨯==取）底层mm N i c ·10442.17100/100.38001211144⨯=⨯⨯⨯=取梁的线刚度值为基准值1，则柱为：846.3，底层柱为：925.2，见下图2：双向板板厚：mm h mm ～l ～h 100,785.97501401(===取） 1、恒荷载计算：（标准值）⑴、屋面恒载：屋10 KN/ m 2 100厚现浇混凝土屋面板 ×25= KN/ m 2 10厚水泥砂浆抹灰 ×20= KN/ m 2 合计： KN/ m 2⑵、楼面恒载：楼10 KN/ m 2结合层一道100厚现浇混凝土屋面板 ×25= KN/ m 2 10厚水泥砂浆抹灰 ×20= KN/ m 2 合计： KN/ m 2⑶、梁自重：主梁mm mm h b 650300⨯=⨯主梁自重 25×× KN/m 10厚水泥砂浆抹灰 × ×2×20=m合计： KN/m 次梁自重 25××（ ）＝ KN/m 10厚水泥砂浆抹灰 ×（）×2×20＝m合计： m⑷、柱自重：mm mm h b 800800⨯=⨯柱自重 25××＝16KN/m10厚水泥砂浆抹灰 ××4×20＝m合计： m⑸、外墙自重：粉煤灰轻渣空心砌块：自重取 KN/ m 3标准层 8××（）＝m水刷石外墙面 ×＝m 水泥粉刷内墙面 （）×＝m合计： m 底层 8××（）＝m水刷石外墙面 ×＝ KN/m 水泥粉刷内墙面 （）×＝ KN/m合计： KN/m⑹、内墙自重：(同外墙)标准层 8××（）＝ KN/m 水泥粉刷墙面 （）×2×＝ KN/m合计： KN/m 底层 8××（）＝ KN/m 水泥粉刷墙面 （）×2×＝ KN/m合计： KN/m 2、恒载作用下框架受力分析：板传到次梁以及次梁传到主梁的荷载按三角形和梯形进行传递，计算时折算为均布荷载。
毕业设计指导书(框架结构设计)-结构选型及荷载计算
第一章结构选型与布置结构设计的主要内容包括：结构选型、结构布置、确定计算简图、选择合理简单的计算方法进行各种荷载作用下的内力计算、荷载效应组合、截面配筋设计（计算、构造）、绘施工图。
1.1结构选型结构选型是一个综合性问题，应选择合理的结构形式。
根据结构受力特点，常用的建筑结构形式有：混合结构、框架结构、框架－剪力墙结构、剪力墙结构（一般剪力墙结构、筒体剪力墙结构、筒中筒剪力墙结构）等。
混和结构主要是墙体承重，由于取材方便，造价低，施工方便，我国广泛地应用于多层民用建筑中，但砌体结构强度低、自重大、抗震性能较差，一般用于7层及7层以下的建筑。
框架结构是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构，框架结构的特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载，墙体起维护作用，其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型，但随着层数和高度的增加，构件截面面积和钢筋用量增多，侧向刚度越来越难以满足设计要求，一般不宜用于过高的建筑，现浇框架结构适用最大高度见表1-1。
框架－剪力墙结构是在框架中设置一些剪力墙，既能满足平面布置灵活，又能满足结构抗侧力要求，一般常用于10～25层的建筑中。
剪力墙结构是依靠剪力墙承受竖向及水平荷载，整体性好、刚度大、抗震性能好，常用于20～50层的高层建筑。
现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(m) 表1-1结构选型时需充分了解各类结构型式的优缺点、应用范围、结构布置原则和大致的构造尺寸等，根据建筑物高度及使用要求，结合具体建设条件，进行综合分析，从而做出最终的决定。
结构设计中，选择合理科学的建筑结构体系非常重要，是达到既安全可靠又经济合理的重要前提。
实际工程中，多层与小高层常采用框架结构体系。
在我国，由于经济水平及其它条件的限制，混凝土框架结构比钢框架结构应用要广，因此本书以现浇钢筋混凝土框架结构作为分析实例。
1.2结构布置进行混凝土框架结构布置的主要工作是合理地确定梁、柱的位置及跨度。
框架结构计算简图及荷载
一、计算简图
第二节 框架结构计算简图及荷载
1、计算单元
14.2框架结构计算简图
第二节 框架结构计算简图及荷载 一、计算简图
2、节点简化
刚接节点
铰接节点
14.2框架结构计算简图
第十四章 多层框架结构
3、计算模型
梁柱以截面几何轴线来确定：框架跨度——柱子轴线之间距离； 框架层高——相应于建筑层高，底层取基础 顶面到二层楼板顶面的距离。
实际工程中对计算模型可作修正：
（1）当横梁为斜梁，其坡度≤1/8时，可简化为水平直杆； （2）不等跨框架，当各跨跨差≤10% ，可简化为等跨框架，跨度取平均值。
二、构件截面尺寸
1、梁 ：h = (1/8~1/12) l b = (1/2~1/3) h
2、柱： h一般取 （1/15~1/20)层高
同时满足轴压比
三、框架结构的荷载
{ { 竖向荷载Байду номын сангаас
永久荷载 （恒载） 可变荷载 （活荷载）
风荷载 水平荷载 地震作用
1、楼（屋）面活荷载（活荷载折减，表13-1，P.158） 2、风荷载 3、地震作用 4、荷载图式的简化
14.2框架结构计算简图
第十四章 多层框架结构
楼面竖向荷 载 P.157 例24-1 图24-6，框架梁上荷载未按双向板荷载传递原则确定
二构件截面尺寸h一般取115120层高同时满足轴压比一级07二级08三级09bh142框架结构计算简图第十四章多层框架结构三框架结构的荷载水平荷载风荷载地震作用竖向荷载永久荷载恒载可变荷载活荷载1楼屋面活荷载活荷载折减表131p1582风荷载3地震作用4荷载图式的简化3框架结构截面抗弯刚度p158现浇楼盖
框架结构在水平荷载下的计算(反弯点法和D值法)
hj
梁、柱结点转角相等，设为
计算柱与相邻柱线刚度相同 ic 与柱B端相交的梁的线刚度为
i1、 i 2
与柱A端相交的梁的线刚度 为
i 3 、i 4
i1
ic B
i2
i3
ic i4
A ic
34
35
ui D
B
hi A
C
36
柱 AB 剪力与 相邻梁 、柱杆端的侧移△及转角 相关
因此需求出转角和位移的关系 预备公式 ： 转角位移方程
A、B 端均为刚结的杆端
Ma4ia2ib6il Mb4ib2ia6il
V6ia6ib1i2
l l l2
A
B
a
b
l
37
计算转角和位移的关系 – 节点 A 、B 处
Ma4ia2ib6il
V6ia6ib1i2
l
l l2
M 0
A :4 ( i3 i4 ic ic ) 2 ( i3 i4 ic ic ) 6 ( ic ic ) h u jj 0
l l l2
l l2
A
将 2 代,可 入 V 得 上 K 1 i 2 式
2 K l
2 K l2
a
A B 则 D jk V 1 h ji2 c2 2 K K ,
K,K ib 2 K 2 ic
B
b
l
a
b
D jk
12ic hj2
l
框架梁的线刚度无穷大时
，
1,
D
12ic hj 2
(0.9) F
(0
0.273
(0.6) A
(0.8) E
(0.8) I
MK
风荷载计算方法与步骤
1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物所受的风荷载。
1.1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、风向以及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（KN/m²）按下式计算：风荷载标准值（kN/m2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压1.1.1基本风压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年一遇的最大值确定的风速v0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。
按公式确定数值大小，但不得小于0.3kN/m2，其中的单位为t/m³，单位为kN/m2。
也可以用公式计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。
1.1.2风压高度变化系数风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。
规范以B类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。
粗糙度类别 A B C D30.12 0.15 0.22 0.31.1.3风荷载体形系数1）单体风压体形系数（1）圆形平面；（2）正多边形及截角三角平面，n为多边形边数；（3）高宽比的矩形、方形、十字形平面；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比，长宽比的矩形、鼓形平面；（5）未述事项详见相应规范。
2）群体风压体形系数详见规范规程。
3）局部风压体形系数檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，不宜小于 2.0。
未述事项详见相应规范规程。
1.1.4风振系数对于高度H大于30米且高宽比的房屋，以及自振周期的各种高耸结构都应该考虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。
（对于高度H大于30米、高宽比且可忽略扭转的高层建筑，均可只考虑第一振型的影响。
- 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)。
1.1.1 风荷载计算本部分参考规范：《建筑结构荷载规范》（2012年版），以下简称荷载规范。
对于垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，当计算主要承重结构是，按下式计算：0k z s z w w βμμ= （2-4-12）式中 k w —风荷载标准值（2kN m ）；z β—高度Z 处的风振系数； s μ— 风荷载体型系数； z μ—风压高度变化系数； 0w —基本风压（2kN m ）。
由《建筑结构荷载规范》，西安地区重现期为50年的基本风压0w =0.352kN m ，地面粗糙度为C 类，风荷载体型系数由《建筑结构荷载规范》续表8.3.1第8项可知s μ=0.8（迎风面）s μ=-0.4(背风面)，本建筑的背风侧被建筑物完全挡住且距离特别近，则只考虑迎风侧。
风压高度变化系数z μ ：按C 类地区查表如下，风振系数z β： 《建筑结构荷载规范》规定，对于高度大于30m ，且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
本设计中，房屋高度H<30m ，H/B=18.6/18=1.03<1.5，则不需要考虑风压脉动的影响，取z β=1.0。
现取s 轴一榀框架进行计算，轴线框架的负荷宽度B=4.2 4.24.22+= 将风荷载换算成作用于框架每层节点上的荷载，如下表2-4-5。
其中，A 为一榀框架各层节点的受风面积，取上层的一半和下层的一半之和，顶层取到女儿墙顶，底层只取到下层的一半。
注意底层的计算高度应从室外地面开始计算。
2.风荷载作用下的计算简图。
根据表（）画出轴线S 纵向框架在风荷载作用下的3.纵向框架在风荷载作用下的位移计算。
选取轴线S 对应的框架，根据水平荷载，计算层间剪力，再依据层间侧移刚度，计算出各层的相对侧移和绝对侧移。
计算过程见表2-5-2。
表（） 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算由表2-5-2可以看出，风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/7254＜1/550，满足规范要求。
由表）（可以看出，风荷载作用下框架的最大层间位移角为0.0000046＜1/550=0.0018，满足规范要求。
由上可以看出在风荷载作用下的层间剪力很小，分配的各个柱时会更小，因此可以忽略风荷载对内力的影响，不进行风荷载作用下的内力计算了。
4.纵向框架在风载作用下的内力计算。
纵向框架在风载作用下的内力计算采用D 值法。
（1）反弯点高度的计算。
反弯点高度比按下式进行计算，即0123y y y y y =+++式中0y --标准反弯点高度比。
1y -- 考虑与柱相邻的上下梁的线刚度不同时，对反弯点高度比的修正系数。
2y -- 考虑相邻上层层高与本层层高不同时对反弯点高度比的修正系数。
3y -- 考虑相邻下层层高与本层层高不同时对反弯点高度比的修正系数。
（2）柱端弯矩及剪力计算第j 层第i 柱所分配的剪力：ijij i ijD V V D=∑框架梁柱节点弯矩分配 ij =(1)c M V y h -上，ij =c M V yh 下边柱(1，4轴)：1C C M M M =+下上 中柱（2,3轴）：2=b C C b b i M i i +左下左上左右（M +M ），2=b C C b b i M i i +右下右上左右（M +M ） 计算结果如下表所示：选择的框架为对称框架，则计算一般就可以了。
框架柱轴力与框架梁剪力计算 ①框架梁剪力： 梁12, 12b M M V l +=左,梁23 ，2b M M V l+=右3左 ②框架柱的轴力：1j 12213341j 4,,,j j j j j j j j N V N V V N V V N V ==-=-=2.纵向框架在竖向荷载作用下的内力计算（1）计算假定多高层建筑结构是一个复杂的三维空间受力体系，它是由垂直方向的抗侧力构件、与水平方向刚度很大的楼板相互连结所组成的。
计算分析时应根据结构实际情况，选取能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。
框架结构一般有按空间结构分析和简化成平面结构分析两种方法。
为了便于设计计算，在计算模型和受力分析上应进行不同程度的简化。
在进行手算横向平面框架时应满足以下四个基本假定。
①.结构分析的弹性静力假定②.平面结构假定③.楼板在自身平面内刚性假定④.水平荷载按位移协调原则分配（2）计算简图取S 轴纵向框架进行计算。
其计算简图如下图楼面梁布置简图楼面板布置简图(3)竖向荷载统计 1> 屋面：保护层：25mm 厚混凝土板： 0.025⨯23=0.5752/KN m保温层：50厚聚苯乙烯泡沫塑料板： 0.05⨯0.5=0.0252/KN m防水层：高聚物改性沥青防水卷材： 0.352/KN m 结合层：稀释涂料找平层：20mm 厚1:3水泥砂浆 ： 0.02⨯20=0.42/KN m 找坡层：40mm 厚1:8水泥炉渣： 0.04⨯13=0.522/KN m 结构层：120mm 厚钢筋混凝土板： 0.12⨯25=32/KN m抹灰层：20mm 厚板底石灰砂浆： 0.02⨯17=0.342/KN m顶棚： V 型轻钢龙骨吊顶： 0.172/KN m合计： 5.382/KN m 楼面：8厚地砖楼面，干水泥擦缝 0.008⨯19.8=0.1585厚1:1水泥细砂浆粘合层（内含建筑胶） 0.005⨯20=0.12/KN m 20厚1:3水泥砂浆结合层（内含建筑胶） 0.02⨯20=0.42/KN m 水泥砂浆一道120mm 厚钢筋混凝土板： 0.12⨯25=32/KN m 20mm 厚板底石灰砂浆： 0.02⨯17=0.342/KN m V 型轻钢龙骨吊顶： 0.172/KN m合计： 4.1682/KN m 2>屋面及楼面活载 屋面活载：屋面雪载: 0.252/KN m 屋面活载：（不上人屋面） 0.502/KN m 楼面活载：医院门诊室： 2.02/KN m 走廊： 2.52/KN m 3>梁荷载标准值框架纵梁： b ⨯h=250⨯5502mm梁自重（考虑抹灰）：0.25⨯（0.55-0.12）⨯1.05⨯25=2.822/KN m 框架横梁： b ⨯h=250⨯4002mm梁自重（考虑抹灰）：0.25⨯（0.40-0.12）⨯1.05⨯25=1.838/KN m 4>墙荷载标准值 外墙：3mm 厚面层聚合物砂浆面层：0.003⨯17=0.0512/KN m 2mm 厚底层聚合物砂浆：0.002⨯17=0.0342/KN m 10mm 厚聚苯乙烯挤塑板：0.01⨯15=0.152/KN m20mm 厚1:3水泥砂浆找平：0.02⨯20=0.42/KN m 190mm 厚粉煤灰轻渣空心砌块：0.19⨯8=1.522/KN m 刷界面处理剂一道：12mm 厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底：0.012⨯17=0.2042/KN m 6mm 厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆找平：0.006⨯17=0.1022/KN m 刷乳胶漆合计： 2.6012/KN m 内墙： 刷乳胶漆6mm 厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆找平：0.006⨯17=0.1022/KN m 12mm 厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底： 0.012⨯17=0.2042/KN m 刷界面处理剂一道：190mm 厚粉煤灰轻渣空心砌块： 0.19⨯8=1.522/KN m 刷界面处理剂一道：12mm 厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底： 0.012⨯17=0.2042/KN m 6mm 厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆找平：0.006⨯17=0.1022/KN m 合计： 2.1322/KN m 女儿墙：6mm 厚水泥砂浆罩面： 0.006⨯20=0.1202/KN m 12mm 厚水泥砂浆打底： 0.012⨯20=0.2402/KN m 200mm 厚钢筋混泥土： 0.02⨯25=0.5002/KN m 20mm 厚水泥砂浆找平： 0.02⨯20=0.4002/KN m 合计 5.76 2/KN m 门窗：铝合金玻璃门窗： 0.452/KN m 木门: 0.202/KN m(3)恒载作用下的框架的内力计算恒载作用下个层框架梁的荷载分布如下图所示对于第5层q1表示纵梁的自重，为均布荷载形式KN mq1=2.822/q2为非上人屋面传给纵梁的梯形荷载。
q2=4.2⨯5.38=22.596/KN mP1,p2,p3,p4分别表示边横梁，中横梁，中横梁，边横梁直接传给柱的恒载。
P1=58 2.1 5.38 4.229.66÷⨯⨯⨯=(三角形局部荷载）+1.838⨯4.2+5.76⨯1.5⨯4.2= 73.67KNP2=58 2.1 5.38 4.2259.31÷⨯⨯⨯⨯=+1.838⨯4.2=67.03KNP3=58 2.1 5.38 4.2259.31÷⨯⨯⨯⨯=+1.838⨯4.2=67.03KNP4=58 2.1 5.38 4.229.66÷⨯⨯⨯=+1.838⨯4.2+5.76⨯1.5⨯4.2=73.67KN集中力矩M2=P2⨯2e =67.03⨯(0.5-0.250)÷2=8.38KN m * M3=P2⨯2e =67.03⨯(0.5-0.250)÷2=8.38KN m * 对于1-4层q1表示纵梁的自重和其上部墙重，为均布荷载形式 q1=2.822+2.132⨯3.6=10.50/KN m q2为楼面板传给纵梁的梯形荷载。
q2=4.2⨯4.168=17.51/KN m q3表示纵梁的自重,为均布荷载形式q3=2.822/KN m外横墙线密度：{2.601⨯[(3.6-0.4)⨯(4.2-0.5)-3⨯2.1]+3⨯2.1⨯0.45}/4.2=4.1/KN m内横墙线密度:{2.132⨯[(3.6-0.4)⨯(4.2-0.5)-1.2⨯2.1]+0.45⨯2.1⨯1.2}/4.2=5.0/KN mP1=p4=58 2.1 4.168 4.2÷⨯⨯⨯(三角形局部荷载）+1.838⨯4.2+4.1⨯4.2=47.92KNP2=p3=58 2.1 4.168 4.2÷⨯⨯⨯⨯2+1.838⨯4.2+5.0⨯4.2=74.67KN集中力矩：M2=P2⨯2e =74.67⨯(0.5-0.250)÷2=9.33KN m *M3=P2⨯2e =74.67⨯(0.5-0.250)÷2=9.33KN m *（4）恒荷载作用下梁的固端弯矩计算等效于均布荷载与梯形的叠加。
梯形q=(1-223αα+)q2,本设计中α=2.1/6.0=0.35则q=0.798q2对于第5层纵向框架梁等效均布荷载q=0.798⨯22.596+2.822=20.85/KN m①②跨的梁端弯矩：221221/1220.8561262.55M M ql KN m -===⨯÷=*③④跨的梁端弯矩：223443/1220.8561262.55M M ql KN m -===⨯÷=*②③跨的梁端弯矩：222332/1220.8561262.55M M ql KN m -===⨯÷=*对于第1-4层①②、③④跨的框架梁等效均布荷载：q=0.798⨯17.51+10.50=24.47/KN m②③跨的框架梁等效均布荷载:q=0.798⨯17.51+2.822=16.79/KN m则①②跨的梁端弯矩：221221/1224.4761273.41M M ql KN m -===⨯÷=*③④跨的梁端弯矩：223443/1224.4761273.41M M ql KN m -===⨯÷=*②③跨的梁端弯矩：222332/1216.7961250.37M M ql KN m -===⨯÷=*(6)活荷载作用下框架的内力计算1>梁受的荷载分析对于第五层来说活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示q1=4.2⨯0.5=2.1/KN mP1=58 2.10.5 4.2 2.76÷⨯⨯⨯=KNP2=58 2.10.5 4.22 5.51÷⨯⨯⨯⨯=KNP3=58 2.10.5 4.22 5.51÷⨯⨯⨯⨯=KNP4=58 2.10.5 4.2 2.76÷⨯⨯⨯=KN集中力矩M2=P2⨯2e =5.51⨯(0.5-0.250)÷2=0.69KN m *M3=P3⨯2e =5.51⨯(0.5-0.250)÷2=0.69KN m *对于第1-4层来说活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示q1=4.2⨯2=8.4/KN mq2=4.2⨯2.5=10.5P1=58 2.12 4.211.03÷⨯⨯⨯=KNP2=58 2.1(2 2.5) 4.224.81÷⨯⨯+⨯=KNP3=58 2.1(2 2.5) 4.224.81÷⨯⨯+⨯=KNP4=58 2.12 4.211.03÷⨯⨯⨯=KN集中力矩M2=P2⨯2e =24.81⨯(0.5-0.250)÷2=3.10KN m *M3=P3⨯2e =24.81⨯(0.5-0.250)÷2=3.10KN m *2>活荷载作用下的梁的固端弯矩梯形q=(1-223αα+)q2,本设计中α=2.1/6.0=0.35则q=0.798q2对于第5层，q=0.789⨯2.1=1.66/KN m①②跨的梁端弯矩：221221/12 1.66612 4.98M M ql KN m -===⨯÷=*③④跨的梁端弯矩：223443/12 1.66612 4.98M M ql KN m -===⨯÷=*②③跨的梁端弯矩：222332/12 1.66612 4.98M M ql KN m -===⨯÷=*对于第1-4层，在①②跨，③④跨，q=0.789⨯8.4=6.63/KN m①②跨的梁端弯矩：221221/12 6.6361219.89M M ql KN m -===⨯÷=*③④跨的梁端弯矩：223443/12 6.6361219.89M M ql KN m -===⨯÷=*在②③跨，q=0.789⨯10.5=8.28/KN m②③跨的梁端弯矩：222332/128.2861224.84M M ql KN m -===⨯÷=*3.在雪载作用下框架受力分析在屋面雪荷载的作用下q1=4.2⨯0.25=1.05/KN mP1=58 2.10.25 4.2 1.38÷⨯⨯⨯=KNP2=58 2.10.25 4.22 2.76÷⨯⨯⨯⨯=KNP3=58 2.10.25 4.22 2.76÷⨯⨯⨯⨯=KNP4=58 2.10.25 4.2 1.38÷⨯⨯⨯=KN集中力矩M2=P2⨯2e =2.76⨯(0.5-0.250)÷2=0.345KN m *M3=P3⨯2e =2.76⨯(0.5-0.250)÷2=0.345KN m *内力计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。