(整理)六层框架建筑在水平地震作用下的内力计算

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(2)屋面及楼面可变荷载值
不上人屋面均布活载标准值0.5 KN/m2
楼面活荷载标准值（办公楼）办公室，厕所，楼梯,会议室2.0KN/m2
走廊2.5KN/m2
屋面雪荷载标准值SKUr·So=1.0 0.40KN/m2
式中Ur为屋面积雪分布系数取Ur=1.0
(3)梁柱墙窗门重力荷载计算
梁柱可根据载面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力，荷载对墙、门窗等可计算出单位面积上的重力荷载，具体计算结果见表4，外墙为250mm厚外墙外保温材料，内墙、内隔墙为150mm厚陶粒空心砖，则内墙单位墙面重力荷载为6KN/m3 0.15+0.36KN/m2×2=1.62KN/m2，外墙荷载为8KN/m3 0.25+0.36KN/m2=2.36KN/m2，木门单位面积重力荷载为0.2 KN/m2，铝合金窗单位面积重力荷载取0.35KN/m2.玻璃木墙取1.5KN/m2，
结构设计部分：分别从结构体系的选择、结构总体布置、屋盖的结构方案、基础方案的选择级结构计算等多方面进行了论述。结构计算主要几个步骤：
构件布置：按建筑方案中的平、立、剖面设计，确定各构件的截面及布置，绘出结构计算简图并初选梁、柱截面。
荷载统计：在选截面的基础上按从上到下的顺序进行，在荷载的取值按各房间的使用功能及位置查找荷载规范，完成恒载及活载的统计，并求出重力荷载代表值。
表2
结构类型
烈度
6
7
8
9
框架结构
高度/m
≤30
＞30
≤30
＞30
≤30
＞30
≤25
框架
四
三
三
二
二
一
一
剧场、体育等
三

地震作用下框架内力和侧移计算

6 地震作用下框架内力和侧移计算6.1刚度比计算刚度比是指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值。

为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.4.2条规定：抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第3.5.2条规定：对框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比计的比值不宜小于0.7，且与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。

计算刚度比时，要假设楼板在平面内刚度无限大，即刚性楼板假定。

7.0939.0/1136076/1066908211>===∑∑mmN mmN DDγ，满足规范要求；()8.0939.0/113607611360761136076/10669083343212>=++⨯=++=∑∑∑∑mmN mmN DD D D γ，满足规范要求。

依据上述计算结果可知：刚度比满足要求，所以无竖向突变，无薄弱层，结构竖向规则，故可不考虑竖向地震作用。

将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，框架各层层间侧移刚度∑iD ，见表6-4。

6.2水平地震作用下的侧移计算根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）附录C 中第C.0.2条可知：对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构、框架剪力墙结构和剪力墙结构，其基本周期可按公式6-1计算。

T T T μψ7.11= (6-1)式中:1T ——框架的基本自振周期；T μ——计算结构基本自振周期的结构顶点假想位移，单位为m ； T ψ——基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第4.3.17条规定：1、框架结构可取0.6～0.7；2、框架-剪力墙结构可取0.7～0.8；3、框架-核心筒结构可取0.8～0.9；4、剪力墙结构可取0.8～1.0。

内力计算

一、水平地震作用下框架结构内力计算以3轴线框架KJ-3为例，说明计算方法，计算结果如下表所示。

其余框架内力计算方法相同，计算从略。

主要计算步骤如下：1）按各层各柱侧移刚度，求其在所在层分配到的地震剪力 im j ijij ijV DD D ∑==12）荷载近似按倒三角分布，考虑上、下层高变化，梁刚度变化确定柱反弯点位置，按下式计算弯矩：柱下端 yh V M ij bij ⋅= 柱上端 h y V M ij uij )1(-⋅=3）梁端弯矩依节点平衡条件，按线刚度大小分配确定：梁左端弯矩 r bl b l bu ijb ji l bi i i M MM ++=+)(,1梁右端弯矩 r bl b rb u ijb ji r b i i i M M M ++=+)(,14）按下式计算梁端剪力：lM M V rb l b b +=根据节点平衡条件，确定地震作用下轴力。

1.各层柱端剪力及弯矩边柱B 各层反弯点高度比修正值：二层3y =—0.05，一层2y =—0.0375；中柱C 各层反弯点高度比修正值：二层3y =—0.01；层次i h / mi D /1-⋅m KNi V /KN边柱B 中柱C1i D / 1-⋅m KN1i V /KNKyb i M 1/ m KN ⋅ ui M 1/m KN ⋅2i D / 1-⋅m KN 2i V /KNKyb i M 2/ m KN ⋅u i M 2/m KN ⋅6 3.6 794540 825.714940 15.5 0.680 0.30 16.739.0 25890 26.9 1.576 0.38 36.8 60.0 5 3.6 794540 1335.8 14940 25.1 0.680 0.40 36.0 54.0 25890 43.5 1.576 0.45 70.586.24 3.6 794540 1753.0 14940 33.0 0.680 0.45 53.5 65.4 25890 57.1 1.576 0.53 108.9 96.6 3 3.6 794540 2077.2 14940 39.1 0.680 0.45 63.3 77.4 25890 67.7 1.576 0.50 121.9 121.9 2 3.6 794540 2308.5 14940 43.4 0.680 0.46 71.984.42589075.2 1.576 0.49 132.7 138.1 15.5653520 2462.0 16190 61.0 0.396 0.66 221.4 114.1 2104079.30.918 0.65 283.5 152.7各层柱端剪力及弯矩（续）边柱E 各层反弯点高度比修正值：二层3y =—0.05，一层2y =—0.0375；边柱E 各层反弯点高度比修正值：二层3y =—0.01，一层2y =—0.0264；层次 i h / mi D /1-⋅m KNi V /KN边柱E 中柱D1i D / 1-⋅m KN1i V /KNKyb i M 1/ m KN ⋅ ui M 1/m KN ⋅2i D / 1-⋅m KN 2i V /KNKyb i M 2/ m KN ⋅u i M 2/m KN ⋅63.6794540 825.716360 17.0 0.708 0.30 18.4 42.9 36240 37.7 1.605 0.38 51.6 122.65 3.6 794540 1335.8 16360 27.5 0.708 0.40 39.6 59.4 36240 60.9 1.605 0.45 98.7120.64 3.6 794540 1753.0 16360 36.1 0.708 0.45 58.5 71.5 36240 80.0 1.605 0.48 138.2 149.7 33.6794540 2077.2 16360 42.8 0.708 0.45 69.384.736240 94.71.605 0.50 170.5 170.52 3.6 794540 2308.5 16360 47.5 0.708 0.45 77.094.136240 105.3 1.605 0.49 185.7 193.315.5653520 2462.0 15360 57.9 0.412 0.66 210.2 108.3 21170 79.80.934 0.62 272.1 166.82.各层梁端弯矩、剪力及柱轴力各层梁端弯矩、剪力及柱轴力层次 BC跨梁 CD跨梁 DE跨梁轴力/KN lbM/mKN⋅rbM/mKN⋅L/mbV/KNlbM/mKN⋅rbM/mKN⋅L/mbV/KNlbM/mKN⋅rbM/mKN⋅L/mbV/KN边柱B 中柱C 中柱D 边柱E6 39.0 25.9 7.5 8.7 34.1 68.5 2.4 42.8 54.1 42.9 7.2 13.5 8.7 34.1 29.3 13.5 5 70.7 53.0 7.5 16.5 70.0 96.3 2.4 69.3 75.9 77.8 7.2 21.3 25.2 86.9 77.3 34.8 4 101.4 72.0 7.5 23.1 95.1 138.9 2.4 97.5 109.5 111.1 7.2 30.6 48.3 161.3 144.2 65.4 3 130.9 99.5 7.5 30.7 131.3 172.6 2.4 126.6 136.1 143.2 7.2 38.8 79.0 257.2 232.0 104.2 2 147.7 112.1 7.5 34.6 147.9 203.4 2.4 146.4 160.4 163.4 7.2 45.0 113.6 369.0 222.4 149.2 1 186.0 123.0 7.5 41.2 162.4 197.0 2.4 149.8 155.5 185.3 7.2 47.3 154.8 477.6 435.9 196.5KN ）水平地震作用下框架剪力图（KN）水平地震作用下框架轴力图（KN）二、水平风荷载作用下框架结构内力计算风荷载作用下框架结构内力计算方法与水平地震作用下框架结构内力计算方法相同，以KJ —3为例计算结果如下表所示。

2.7水平地震作用内力计算

2.7 水平地震作用内力计算设计资料:根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）第5.1.3条：屋面重力荷载代表值Gi =屋面恒载+屋面活荷载+纵横梁自重+楼面下半层的柱及纵横墙自重；各楼层重力荷载代表值G i =楼面恒荷载+50%楼面活荷载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱及纵横墙自重；总重力荷载代表值∑==ni iGG 1。

主梁与次梁截面尺寸估算:主梁截面尺寸的确定：当跨度取8000L mm =，主梁高度应满足：1111(~)(~)8000667~1000812812h L mm mm ==⨯=，考虑到跨度较大，取700h mm =，则：1111(~)(~)700233~3502323b h mm mm ==⨯=，取350b mm =。

当跨度取6000L mm =，主梁高度应满足：1111(~)(~)6000500~750812812h L mm mm ==⨯=，考虑到跨度较大，取500h mm =，则：1111(~)(~)500167~2502323b h mm mm ==⨯=，取250b mm =。

一级次梁截面尺寸的确定：跨度取4800L mm =，次梁高度应满足：1111(~)(~)4800320~40012181218h L mm mm ==⨯=，考虑到跨度较大，取350h mm =，则：1111(~)(~)350117~1752323b h mm mm ==⨯=，取200b mm =。

二级次梁截面尺寸的确定：跨度取3000L mm =，次梁高度应满足：1111(~)(~)3000167~25012181218h L mm mm ==⨯=，考虑到跨度较大，取300h mm =，则：1111(~)(~)300100~1502323b h mm mm==⨯=，取200b mm =。

柱的截面尺寸估算: 根据公式：11C c r nAN C A =公式来估算每层柱的截面尺寸其中1r 为放大系数，通常范围为1.1—1.3 n 为层数，A ：代表柱的受荷面积)(2m:1N 代表每平方米的重量 13~~182M KN:C υ表示轴压比:c f 表示混凝土的抗压强度)(2MM N根据设计图纸可得柱的截面尺寸如下:2.7.1 各层楼面的重力荷载代表值计算梁柱自重计算列表2.7.2 重力荷载代表值的计算 2.7.2.1 楼板恒活荷载标准值屋面（8层）：二毡三油铺小石子 0.3530mm 水泥砂浆找平层 20.0320=0.60kN/m ⨯ 150mm 加气混凝土保温层 20.156=0.9kN/m ⨯ 120mm 现浇混凝土楼板 20.1225=3kN/m ⨯ 20mm 厚石灰砂浆抹底 20.0217=0.34kN/m ⨯ 恒荷载标准值：合计：25.19kN/m 活载标准值： 20.5kN/m 楼面（1～7层）：25mm 水磨石面层 20.02525=0.625kN/m ⨯ 30mm 水泥砂浆找平层 20.0320=0.60kN/m ⨯ 120mm 现浇混凝土楼板 20.1225=3kN/m ⨯ 20mm 厚石灰砂浆抹底 20.0217=0.34kN/m ⨯ 恒荷载标准值：合计：24.6kN/m 活载标准值： 22.0kN/m 屋面：总板面积：21393.5m81393.527.636183 5.196621.92G kN =---⨯⨯=恒载（）81393.527.6361830.5637.95G kN =---⨯⨯=活载（）80.56621.920.5637.956940.9G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=8恒载8活载第一～七层：1~71393.527.636183 4.65869.14G kN =---⨯⨯=恒载（）1~71393.527.63618322551.8G kN =---⨯⨯=活载（）1~71~71~70.55869.140.52551.87145.04G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=恒载活载建筑物总重力荷载代表值：81i i G =∑=6940.9+7145.04×7=56956.18N k2.7.2.2 楼梯恒活荷载标准值1）平梯段面层：20mm 厚水泥砂浆 0.02×20=0.42kN/m 梯板：120厚混凝土板 0.12×25=32kN/m 板底：15mm 厚石灰浆粉刷： 0.015×17=0.255 2kN/m 恒荷载标准值：k g =3.662kN/m 活荷载标准值：k q =2.02kN/m2）一层的斜梯段面层：0.02×20×（0.27+0.175）/0.27=0.662kN/m 梯踏步：0.175×25/2=2.192kN/m 梯斜板：0.12×25/cos θ=3.582kN/m 板底：0.015×17/cos θ=0.32kN/m 恒荷载标准值：k g =6.732kN/m 活荷载标准值：k q =2.02kN/m3）二～八层的斜梯段面层：0.02×20×（0.27+0.15）/0.27=0.622kN/m 梯踏步：0.15×25/2=1.882kN/m 梯斜板：0.12×25/cos θ=3.432kN/m 板底：0.015×17/cos θ=0.292kN/m 恒荷载标准值：k g =6.222kN/m 活荷载标准值：k q =2.02kN/m第一层楼梯：6.7383 3.66475.49G kN=⨯⨯+⨯⨯=1恒载（27.6+36+18-83）2163.2G kN =⨯=1活载（27.6+36+18）10.5475.490.5163.2557.09G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=1恒载1活载第二～八层楼梯：6.2283 3.66446.11G kN=⨯⨯+⨯⨯=2~8恒载（27.6+36+18-83）2163.2G kN =⨯=2~8活载（27.6+36+18）2~8~8~80.5446.110.5163.2527.71G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=2恒载2活载电梯荷载标准值：0.50.57182126G G G kN =+⨯=⨯⨯⨯=电梯电梯恒载电梯活载质点重力荷载值如下：1557.09527.717145.04225497.875830.923899.0633514.16520765.0622G KN=++++++=2527.717145.045830.923899.0633514.1652142.7220231.1822G KN=+++++=3527.717145.045830.923899.0632142.7219545.45G KN=++++=4527.717145.045830.923899.0632142.7219545.45G KN =++++=5527.717145.045830.923899.0631964.162142.7219456.1722G KN=+++++=6527.717145.045830.923899.0631946.1619366.89G KN=++++=75830.92928.456940.93899.06321964.1619297.972G KN=++++=8527.711267145.045830.923899.06321946.1619229.04G KN=+++++= 如下图所示：2.7.3 水平地震作用计算横向框架自振周期：按顶点位移法计算框架的自振周期，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层钢筋混凝土框架，可以简化为等截面悬臂杆，得到由结构顶点位移表示的计算结构基本周期的半经验公式，按以下公式计算：1 1.7T α=式中：0α——基本周期调整系数。

区6层框架结构办公楼：横向水平作用下荷载作用下框架内力和侧移计算

5章横向水平作用下荷载作用下框架内力和侧移计算§5.1 水平地震作用下结构各层的总重力荷载代表值计算§5.1.1.墙自重外纵墙：采用240厚灰砂砖18KN/m3,一侧水刷石墙面10.5 KN/m3,另一侧为20mm厚的抹灰（17 KN/m3），则墙面单位面积的重力荷载为：3322⨯+⨯+=KN m m KN m m KN m KN m18/0.2417/0.020.5/ 5.16/一. 底层：1. B轴线上的纵墙面积：2(4.550.6)[(60.6)8][1.8 1.814]125.25-⨯-⨯-⨯⨯=m m m m m m2. E轴线上纵墙的面积：-⨯-⨯-⨯⨯+⨯⨯m m m m m m m(4.550.6)[(60.6)9][1.8 1.8100.90.94]2+⨯⨯=1.80.94153.09m m m3. 5－22 轴线上纵墙的面积：2(4.550.6)[(60.6)4]85.32-⨯-⨯=m m m m合计：125.252m+153.092m+85.322m=363.692m则底层外墙自重为：5.162KN m×363.692m=1876.64KN/二. 标准层：1. B轴线上的纵墙面积：-⨯-⨯(3.60.6)[(60.6)9]m m m2[1.8 1.814 3.618 1.2 1.82]89.64-⨯⨯+⨯+⨯⨯=m m m m m m m2. E轴线上纵墙的面积：-⨯-⨯m m m(3.60.6)[(60.6)9]2 -⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯=[1.8 1.890.90.94 1.80.90.9 1.52]110.16m m m m m m m m m3. 5～14 轴线上纵墙的面积：2m m m m-⨯-⨯=(3.60.6)[(60.6)4]64.8合计：89.642m+110.162m+64.82m=264.62m则标准层外墙自重为：5.162KN m×264.62m=1365.336KN/三. 顶层：1. B轴线上的纵墙面积：2-⨯-⨯-⨯⨯=m m m m m m[(3.60.6)(60.6)7](1.8 1.811)77.382. E轴线上纵墙的面积：2-⨯-⨯-⨯⨯+⨯=(3.60.6)[(60.6)7][1.8 1.8100.9 1.8]79.38m m m m m m m m3. 5～14 轴线上纵墙的面积：2-⨯-⨯=(3.60.6)[(60.6)4]64.8m m m m合计：77.762m+79.382m+64.82m=221.942m则顶层外墙自重为：5.162/KN m×221.942m=1145.21KN四. 内隔墙采用200厚蒸压加气砼砌块（5.5 KN/m3）,两侧均为20mm厚抹灰，墙面单位面积荷载为：332⨯+⨯⨯=5.5/0.217/0.022 1.78/KN m m KN m m KN m1. 底层：(1). C轴线上的横墙面积：2-⨯-⨯-⨯⨯=m m m m m m(4.550.6)[(60.6)7][1 2.514]114.31(2). D轴线上横墙的面积：2m m m m m m m m-⨯--⨯⨯-⨯⨯=(4.550.6)(60.6)0.8 2.541 2.5899.98(3). B～E轴线上横墙的面积：2 -⨯-⨯+-⨯-⨯=m m m m m m m m(4.550.6)(60.6)4(4.550.4)(60.48)6481.428--------------------------------------------------------合计；481.4282m+114.312m+99.982m=695.7182m则底层内隔墙自重为：1.782/KN m××695.7182m=1238.38KN2. 标准层：(1). C轴线上的横墙面积：2 m m m m m m m m m-⨯-⨯-⨯⨯-⨯⨯=(3.60.6)(3.60.6)91 2.5100.90.94117.56 (2). D轴线上横墙的面积：-⨯-⨯-(3.60.6)[(60.6)9]m m m2 m m m m m m m m m⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯=[1.8 1.890.90.94 1.80.90.9 1.52]110.16 (3). B～E轴线上横墙的面积：2 m m m m m m m-⨯-⨯+-⨯-⨯=(3.60.6)(60.6)16(3.60.4)(60.48)6396.648――――――――――――――――――――――――――――合计；117.562m+69.22m+396.6482m=583.408 2m则标准层内隔墙自重为：1.782KN m×583.4082m=1038.47KN/3. 顶层：(1). C轴线上的横墙面积：-⨯-⨯[(3.60.6)(60.6)6]m m m2+-⨯-⨯-⨯⨯=m m m m m m(2.40.6)(3.60.8)6(1.4 2.54)88.6(2). D轴线上横墙的面积：2-⨯-⨯-⨯⨯=(3.60.6)[(60.6)2]1 2.5229.4m m m m m m(3). B～E轴线上横墙的面积：2-⨯-⨯=m m m m(3.60.4)(60.48)245.464合计：88.62m+29.42m+45.4642m=163.4642m则顶层的内隔墙自重为：1.782KN m×163.4642m＝290.37KN/五.卫生间隔墙：采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（5.5KN/m3）, 两侧贴瓷砖（0.5 KN/m3）,墙面单位面积重力荷载为为：332⨯+⨯=5.5/0.20.5/2 1.6/KN m m KN m KN m1.底层：2-⨯-⨯⨯+⨯=(4.550.6)[(4 1.80.64) 1.56]94.168m m m m m m m ―――――――――――――――――――――――――――――则底层卫生间隔墙自重为：1.782KN m×94.1682m=150.67KN/2.标准层：2-⨯-⨯+⨯⨯=(3.60.6)[(4 1.80.6) 1.56]271.52m m m m m m m则标准层卫生间隔墙自重为：1.782KN m×71.522m=114.432KN/六.女儿墙自重：采用240厚加气砼砌体，15.5KN/m3,两侧均为200mm厚抹灰，墙高900mm，墙面单位面积的重力荷载为:332⨯+⨯⨯=KN m m KN m m KN m5.5/0.2417/20.022/1.六层顶女儿墙：2⨯⨯+⨯=0.9(18414.42)90.72m m ―――――――――――――――――――――――――――――则女儿墙的自重：90.722m×22KN m=181.44KN/2. 七层女儿墙2⨯+=0.9(16.214.4)27.5m m ―――――――――――――――――――――――――――――则女儿墙的自重：22KN m×27.52m=55.08KN/§5.1.2 梁，柱，墙，板，门窗重力荷载标准值汇总一.梁重力荷载标准值汇总表：表5-1 梁重力荷载标准值汇总二. 门重力荷载标准值汇总表：(除大门为玻璃门2KN m)0.2/KN m，办公室为木门20.45/表5-2 门重力荷载标准值汇总底层：∑=24.38KN标准层：∑=17.456KN顶层∑=2KN三.窗自重：均为钢框玻璃窗2KN m0.45/表5-3窗重力荷载标准值汇总底层：∑=37.665KN标准层：∑=42.33KN顶层：∑=42.33KN§5.1.3 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi根据《抗震规范》（GB50011—2001）第 5.1.3条：，顶层的荷载代表值包括：屋面荷载、50%的屋面雪荷载、顶层纵墙框架自重、顶层半层墙柱自重。

水平地震作用下框架结构的内力计算抗震设计

2 抗震设计（水平地震作用下框架结构的内力计算）2.1抗震计算单元及动力计算简图取整个房屋或抗震缝区段（设防震缝时）为计算单元，动力计算简图为串联多自由度体系。

即将各楼层重力荷载代表值集中于每一层楼盖或屋盖标高处。

多自由度体系的抗震计算可采用振型分解反应谱法和底部剪力法。

本工程总高不超过40m，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度分布比较均匀，近似于单质点体系，故采用底部剪力法。

此法是先计算出作用于结构的总水平地震作用，然后将其按一定规律分配给各质点。

计算简图2—1 如下示：图2—12.2重力荷载代表值根据抗震规范1.0.2 抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。

根据抗震规范5.1.3 计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。

各可变荷载的组合值系数，应按表2—1采用。

重力荷载代表值计算：1）屋面及楼面的永久荷载标准值1．屋面（上人）苏J01—2005：a. 10厚防滑地砖铺面，干水泥擦缝，每3—6m留10宽缝0.55kN/m2b. 20厚1:2.5水泥砂浆加建筑胶结合层找平层20×0.02=0.4 kN/m2c.40厚C20细石混凝土，内配Φ4＠150双向钢筋25×0.04=1.0 kN/m2d.隔离层/e. 三粘四油沥青油毡防水层0.4kN/m2f. 冷底子油一道/g. 20厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 kN/m2h.保温层5×0.15=0.75 kN/m2i.20厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 kN/m2j.现浇或预制钢筋混凝土屋面25×0.1=2.5 kN/m2 合计 6.4 kN/m2 2．1~4层楼面苏J01—2005a. 15厚1:2白水泥白石子磨光打蜡0.65 kN/m2b.耍素水泥浆结合层一道/c. 20厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 kN/m2d.现浇钢筋混凝土楼面25×0.1=2.5 kN/m2合计 3.55 kN/m22）屋面及楼面的可变荷载标准值上人屋面均布荷载标准值 2.0 kN/m2楼面活荷载标准值 4.0 kN/m2屋面雪荷载标准值S k=μr×S o=1.0×0.35= 0.35 kN/m2式中：μr为屋面积雪分布系数，取μr=1.03）梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算：a．梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出的单位长度上的重力荷载;对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载，计算结构如表2—2梁、柱重力荷载标准值b．墙、门、窗重力荷载标准值：外墙体为200mm厚的粘土空心砖，外墙面贴马赛克（0.5 kN/m2）,内墙面为20mm 厚的抹灰，则外墙的单位墙面重力荷载为：0.5＋15×0.20＋17×0.02=3.84 kN/m2内墙为200mm厚的粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：15×0.20＋17×0.02×2=3.68 kN/m2电梯井墙为240mm粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰，则电梯井墙单位面积重力荷载为：15×0.24＋17×0.02×2=4.28 kN/m2木门单位墙面重力荷载为0.2 kN/m2，钢铁门单位墙面重力荷载为0.4 kN/m2铝合金单位墙面重力荷载为0.4 kN/m2门、窗、雨棚重力荷载代表值：一层门窗：0.2×(2×2.4×2＋1.8×2.4×2＋0.9×2.1×3＋1.8×2.4×1＋0.9×2.4×2)＋0.4×(4.5×2.4×13＋2.1×1.5×1＋1.8×1.5×2＋1.8×1.8×2＋1.5×1.2×3＋2.1×0.9×2) ＋0.4×(4.5×3.6×2)=98.92kN二~四层门窗：0.2×(1.8×2.4×2＋0.9×2.1×3)＋0.4×(4.5×2.4×16＋2.1×2.4×2＋1.8×1.5×2＋1.8×1.8×2＋1.5×1.2×3＋2.1×4.2×2)=89.98 kN五层门窗：0.2×(1.8×2.4×2＋1.8×2.4)＋0.4×(1.8×1.8×3＋2.1×2.4×2)=10.51 kNA轴的雨蓬：25×(2×11.8×0.1＋1.8×0.8×0.1×3＋11.8×0.8×0.1) ×2=186.80 kN 9轴雨蓬：25×1.5×7.6×0.1=28.5 kN五层雨蓬：25×2.5×0.1×3=18.75 kN楼梯重力荷载代表值：一层：25×0.1×2.8×3.8×2＋25×0.1×3.4×3.8＋25×0.164×0.3×1.95×10＋25×0.15×0.3×9×2=129.74 kN二~四层：25×0.1×2.8×3.8×2＋25×0.162×0.3×12＋25×0.161×0.3×12=82.27 kN外墙的重力荷载代表值：一层：3.84×[(59×2－0.6×11×2－0.2×14)×4.1＋(27.1－0.6×4)×3.9＋(23.5－0.6×4)×3.9－4.5×2.4×13－2.1×1.5×1－1.8×1.5×2－1.8×1.8×2－1.2×1.5×3－2.1×0.9×2－4.5×3.6×2－2×2.4×2－1.8×2.4×1－2.4×0.9×2－0.55×0.9]= 1463.33kN二~四层：3.84×[(59×2－0.6×11×2－0.2×14)×3.5＋(27.1－0.6×4)×3.3＋(23.5－0.6×4)×3.3－4.5×2.4×16－2.1×2.4×2－1.8×1.5×2－1.8×1.8×2－1.2×1.5×3－2.1×4.2×2]=1114.91 kN五层(包括女儿墙)：3.84×[(8.1×4＋8.4×2) ×2.7＋4×3.2×3.2＋3.4×3.2×1－2.1×2.4×2－1.8×1.8×3－1.8×2.4×3]＋25×[8.9＋59＋9＋9+(7.4－4.5－0.2×2)×2＋(7.2－4.5－0.2×2)×5]×1.2×0.2＋25×[4×4＋8.9×4＋9×2]×0.6×0.2= 1407.17kN内墙的重力荷载代表值：一层： 3.68×[(4×2＋3.2×2)×4.4＋(8.1+8.2)×3.9－1.8×2.4＋(3.5＋2.6＋5.8＋8.1)×3.9－0.9×2.1－1.8×2.4＋4×3×4.6－0.9×2.1×2]=895.79 kN二~四层：3.68×[(3.5＋2.6＋5.8＋8.1)×3.3＋4×3×3.8－0.9×2.1×3－1.8×2.4＋3.2×3.8＋8.1×3.3－1.8×2.4]=501.14 kN五层： 3.68×4×3.2=47.10kN电梯井墙重力荷载代表值：一层： 4.28×[(3.6＋1.9－0.6)×3.9＋(4＋3.2)×4.4]=217.38 kN二~四层： 4.28×[(3.6＋1.9－0.6)×3.3＋(4＋3.2)×3.8]=186.31 kN屋顶装饰架重力荷载代表值：25×(7.2×5+7.4×2)×1.2×0.1=129.6 kN总的重力荷载代表值：恒荷载取全部，活荷载取50%（按均布等效荷载计算），则集中于各楼层的标高出的重力荷载代表值为：G i的计算过程：一层： 3.55×(59×27.1－8.9×4×2－4×3.6)＋6977.87＋98.92＋186.80＋28.5＋129.74＋1463.33＋895.79＋217.38＋0.5×4×59×27.1=18568.35 kN二~三层： 3.55×(59×27.1－4×8.9×2－4×3.6)＋6766.59＋89.98＋82.27＋1114.91＋501.14＋186.31＋0.5×4×59×27.1=15208.597 kN四层： 3.55×9×4＋6059.42＋89.98＋82.27＋1114.91＋501.14＋186.31＋6.4×(59×27.1－8.9×4×2－9×4)＋0.5×4×(9×4＋8.9×4×2)＋0.5×0.35×(59×27.1－8.9×4×2－9×4)=18184.16 kN五层： 6.4×(8.9×4×2＋9×4)＋783.56＋10.51＋18.75＋1407.71＋47.10＋152.4＋0.5×0.35×(9×4＋8.9×4×2)=3124.87 kN故G1=18568.35kNG2=17311.22 kNG3=17311.22 kNG4=18184.16 kNG5=3124.87kN图2—2如下：G5=3124.87kNG4=18184.16kNG1=17311.22kNG2=17311.22kNG5=18568.35kN图2—2 各质点的重力荷载代表值2.3框架侧移刚度计算梁线刚度：i b=E c I b/l，I b=2.0I o（中框架梁），I b=1.5I o（边框架梁）。

[2017年整理]6水平地震作用下框架的内力分析

6、水平地震作用下横向框架的内力分析576 水平地震作用下横向框架的内力分析（以A4~D4榀框架为例）6.1 楼层剪力由表4.5.9得水平地震作用下横向框架各楼层剪力如表6.1.1所示。

6.2 各柱抗侧刚度D由表4.5.7得各柱抗侧刚度如表6.2.1所示。

46.3 各层各柱剪力的计算由D 值法，jjiji V DD V ∑=各层各柱剪力的计算如表6.3.1所示。

表6.3.1 各层各柱剪力的计算单位：kN重庆大学本科学生毕业设计586.4 各层各柱反弯点高度的计算由D 值法，查表得出各层各柱反弯点高度的计算如表6.4.1所示。

表6.4.1 各层各柱反弯点高度的计算6.5 柱端弯矩的计算_ji lCV M y=，)(V M _ji uCy h i -= ，yh y i =_。

各层各柱柱端弯矩计算如表6.5.1所示。

6、水平地震作用下横向框架的内力分析59表6.5.1 水平地震作用下柱端弯矩计算单位：m 、kN 、m kN .6.6 梁端弯矩的计算由节点平衡条件，*()l l u l b bc c l r b b i M M M i i =++，*()r ru l b b c c l r b bi M M M i i =++，式中M 、M b r 、M b l 为节点处的梁端的弯矩，M c u 、M c l 为节点处柱上下端弯矩，i b r 、i b l 为节点处左右梁的线刚度。

以各个梁为脱离体，将梁的左右端弯矩之和除以该梁的跨长，便得到梁内的剪力，计算过程如表6.6.1所示。

重庆大学本科学生毕业设计60表6.6.1 水平地震作用下梁端弯矩计算单位： m kN .6.7 绘制水平地震作用下A4~D4榀框架的弯矩图如图6.7所示。

6.8 绘制水平地震作用下A4~D4榀框架的剪力图如图6.8所示。

6.9 绘制水平地震作用下A4~D4榀框架的轴力图如图6.9所示。

6、水平地震作用下横向框架的内力分析图6.7.1 水平地震作用下A4~D4榀框架的柱弯矩图单位：kN.m地61重庆大学本科学生毕业设计图6.7.2 水平地震作用下A4~D4榀框架的梁弯矩图单位：kN.m626、水平地震作用下横向框架的内力分析图6.8 水平地震作用下A4~D4榀框架的剪力图单位：kN63重庆大学本科学生毕业设计图6.9 水平地震作用下A4~D4榀框架柱轴力图单位：kN.以受压为正。

6层框架教学楼计算书 8度抗震设防

某学院综合教学楼(框架结构)设计说明书一、建筑设计二、结构设计建筑设计一、工程概况;该工程为某学院综合教学楼，该教学楼工程已经城市规划局审定批准。

该综合教学楼为钢筋混凝土框架结构，建筑面积为：4064.1m2,层高为:3.9m，总层数为6层。

二、建筑说明1、建筑布置：供学生上课的教室（32-34个），语言教室（1-2个），计算机房及办公室（2个），电教室及办公室（1-2个），资料室及办公室（2个），每层设教师休息室1个，男女厕所各1个。

2、平面处理平面柱网采用3.6m*6.0m及3.6m*3.0m柱网，横向3跨，跨度为15.0m，纵向为12跨，跨度为43.2m，布置整齐。

3、立面处理因综合教学楼布置较整齐，立面没有高低凹凸之感，以平面为主，外墙采用外墙涂料喷涂，对窗户及雨棚等加以颜色区别，起点缀作用。

4、基础处理基础采用C30钢筋混凝土条形基础，C10混凝土垫层100mm厚，基底标高为:-2.3m。

5、交通布置采用内走廊布置，设一个楼梯，供交通使用。

6、采光为保证各教室的采光度，采用天然采光及照明辅助方式，窗采用塑钢，门采用木材。

7、通风、水电暖部分通风采用自然通风，全楼均用热水采暖，除走廊用吸顶灯外，其他均用日光灯照明，门厅可设壁灯，各房间均有插座。

三、工程做法及说明1、内墙:采用普通内墙涂料，做法详见05J12、外墙:采用高级外墙涂料喷涂墙面，做法详见05J13、屋面:三毡四油撒绿豆砂，150mm厚1：8水泥焦渣找坡，冷底子油热沥青各一道，20mm厚的水泥砂浆找坡，40mm厚的钢筋混凝土整浇层，预应力空心板，吊项。

4、楼面:水磨石地面，50mm厚钢筋混凝土整浇层，预应力空心板，吊项。

5、地面:厕所地面铺瓷砖；语言教室、计算机房、电教室铺木地板；其余地面均为水磨石地面，做法详见05J16、顶棚: 做法详见05J17、其他: 做法详见05J1结构设计一、设计资料二、结构方案论证三、结构选型及主要工程做法四、结构布置及结构计算简图确定五、荷载计算六、内力计算七、内力组合八、截面设计九、楼面设计十、基础设计十一、绘制施工图一、设计资料1、设计标高：室内设计标高为：室外高差450mm2、工程地质条件：建筑物场地位于冲击平原（固原），勘测表明，场地地层从上到下由素填土和黄土状土构成，其中素填土层厚1.4-2.5m以下为黄土状土层，其主要物理、力学指标为：W=26.0 Y=19.8KN/m3 e=0.9 Sr=87.4% d=2.7 Wp=14.6 W1=25.3 a=0.42Mpa-1 Es=4.74Mpa fk=150Kpa场地为级非自重湿陷型黄土场地，地下水位标高为-8.6m，在多雨季节无显著变化，地下水位无侵蚀性，土壤冻结深度为-0.5m，冰冻期为35天，室内外计算温度T=-8℃-32℃3、气象条件某地区：最热月平均温度27.3℃（绝对最高气温41.7℃），最冷月平均温度-1.7℃（绝对最低气温-20.6℃）。

6 水平地震作用下框架的内力分析

6 水平地震作用下横向框架的内力分析（以A4~D4榀框架为例）6.1 楼层剪力由表4.5.9得水平地震作用下横向框架各楼层剪力如表6.1.1所示。

6.2 各柱抗侧刚度D由表4.5.7得各柱抗侧刚度如表6.2.1所示。

46.3 各层各柱剪力的计算由D值法，jjijiVDDV∑=各层各柱剪力的计算如表6.3.1所示。

表6.3.1 各层各柱剪力的计算单位：kN6.4 各层各柱反弯点高度的计算由D 值法，查表得出各层各柱反弯点高度的计算如表6.4.1所示。

表6.4.1 各层各柱反弯点高度的计算6.5 柱端弯矩的计算_ji lCV M y=，)(V M _ji uCy h i -= ，yh y i =_。

各层各柱柱端弯矩计算如表6.5.1所示。

表6.5.1 水平地震作用下柱端弯矩计算单位：m 、kN 、m kN .6.6 梁端弯矩的计算由节点平衡条件，*()l l u l b bc c l r b b i M M M i i =++，*()r ru l b b c c l r b bi M M M i i =++，式中M 、M b r 、M b l 为节点处的梁端的弯矩，M c u 、M c l 为节点处柱上下端弯矩，i b r 、i b l 为节点处左右梁的线刚度。

以各个梁为脱离体，将梁的左右端弯矩之和除以该梁的跨长，便得到梁内的剪力，计算过程如表6.6.1所示。

kN.表6.6.1 水平地震作用下梁端弯矩计算单位：m6.7 绘制水平地震作用下A4~D4榀框架的弯矩图如图6.7所示。

6.8 绘制水平地震作用下A4~D4榀框架的剪力图如图6.8所示。

6.9 绘制水平地震作用下A4~D4榀框架的轴力图如图6.9所示。

图6.7.1 水平地震作用下A4~D4榀框架的柱弯矩图单位：kN.m地图6.7.2 水平地震作用下A4~D4榀框架的梁弯矩图单位：kN.m图6.8 水平地震作用下A4~D4榀框架的剪力图单位：kN图6.9 水平地震作用下A4~D4榀框架柱轴力图单位：kN.以受压为正。

(整理)六层框架建筑在水平地震作用下的内力计算

ＤＥ跨梁： mkNikDEb4976104.14101031042.2.1＝１（2）柱的线刚度 mkNkc497610610103102 § 3 框架柱的侧移刚度D值计算柱的抗侧移刚度修正系数采用下列公式计算：表 1 2-6层D值的计算表 2 1层D值的计算 D cbkkk2 )2(kk )/(122mKNhkDc 边柱C 0.98 0.497 27611 边柱F 0.98 0.497 27611 中柱D 2.4 0.659 36616 中柱E 2.4 0.659 36616 mKND/1284540 § 4 框架自振周期的计算按公式计算： sBHT52.09.15/6.21035.022.0/035.022.0331 D cbkkk2 )2(kk )/(122mKNhkDc 边柱C 0.98 0.329 18278 边柱F 0.98 0.329 18278 中柱D 2.4 0.545 30278 中柱E 2.4 0.545 30278 mKND/971120
注：iikVDDV hyVMik0下为柱下端弯矩 hyVMik）（上0-1为柱上端弯矩，其中0y为框架承受倒三角形分布水平力作用时标反弯点的高度比。 DD 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.029 ikV 36.21 62.53 83.61 99.42 109.96 107.3 K 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 0y 0.42 0.45 0.47 0.50 0.50 0.55 下M 54.75 101.3 141.47 178.96 197.93 212.45 上M 75.61 123.81 159.53 178.96 197.93 173.83 层数 1 2 3 4 5 6 边柱 h(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 iV 1168 2017 2697 3207 3547 3700 D 971120 971120 971120 971120 971120 1284540 D 18278 18278 18278 18278 18278 27611 DD 0.019 0.019 0.019 0.019 0.019 0.021 ikV 22.19 38.32 51.24 60.93 67.39 77.70 K 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0y 0.35 0.40 0.45 0.45 0.5 0.65 下M 27.96 55.18 83.0 98.71 121.3 181.82 上M 51.92 82.77 101.46 133.43 121.3 69.93

六层框架建筑在水平地震作用下内力计算(整理)

水平地震作用下地内力计算§1 各楼层重力荷载代表值地计算由设计任务书要求可知,该工程考虑地震作用,抗震设防烈度为7 度 ,设计基本地震加速度为0.1g,设计地震分组为第三组.以板地中线为界 ,取上层下半段和下层上半段 .顶层：板自重：64.08m 15.9m 6.59kN / m26789.8kN梁自重：3 6.6m 3.87kN / m 20 2.55kN / m 6.6m 18 (0.6 0.12） m 0.3m 64.8m4 25kN / m柱自重：3.6m6.34kN / m (0.6m) 10 42304.32kN墙自重：1（3.585kN/m 64.8m 2 5.58kN / m 64.8m 2 6.66kN / m 6.6m 20)33.45kN / m (64.82m 2 6.6m 2 2.7m) 14.6m 0.2m5.1m 25kN / m活荷载：2.0kN / m2 64.8m 15.9m2060.64kNG16789.8kN 1746.9kN 304.32kN 1907.7kN 2060.64kN 0.511779 .04kN标准层：板自重：64.8m 6.6m 2 4.33kN / m2 2.7m 64.8m 3.82kN / m24372.056kN梁自重：3 6.6m 3.87kN / m 20 2.55kN / m 6.6m 18 (0.6 0.12） m 0.3m 64.8m4 25kN / m柱自重：6.34kN / m (3.6m 0.6m) 10 4760.8kN墙自重：3.585kN/m 64.8m 25.58kN / m 64.8m 26.66kN / m 6.6m 2014.6m 0.2m 3.6m 25kN / m32329.704kN活荷载：64.8m 6.6m 2 2.0kN / m2 2.7m64.8m 2.5kN / m22148.12kNG2 4372.056kN 1746.9kN 760.8kN2329.704kN 2148.12kN 0.510283 .46kN一层：板自重：64.8m 6.6m 2 4.33kN / m2 2.7m64.8m 3.82kN / m24372.056kN梁自重：3 6.6m 3.87kN / m 20 2.55kN / m 6.6m 18 (0.6 0.12） m 0.3m 64.8m4 25kN / m柱自重：6.34kN / m (3.6m 0.6m) 10 4760.8kN墙自重：（3.585kN/m64.8m 2 5.58kN / m64.8m 2 6.66kN / m 6.6m20） 0.514.6m 0.2m 3.6m25kN / m 31296.252kN活载：64.8m 6.6m 2 2.0kN / m2 2.7m64.8m 2.5kN / m22148.12kNG 3 4372.056kN 1746,9kN 760.8kN1296.252kN 2148.12kN0.59250.068kN§2 水平地震作用下框架地侧移验算（1）横梁线刚度 ,为了简化计算 ,框架梁截面惯性矩增大系数均取 1.2.ＣＤ .ＥＦ跨梁：k b1.2i CD 1.2i DE 1.2 1.636 106 3.0 107 10 9 5.88 104kN mＤＥ跨梁：k b 1.2 i DE＝１.2 4 106 3 107 10914.4 104 kN m（ 2）柱地线刚度k c 2 106 3 10710 96104 kN m§3 框架柱地侧移刚度 D 值计算柱地抗侧移刚度修正系数采用下列公式计算：表 1 2-6 层 D值地计算Dk b k12 k c ( KN / m) k D2k c(2 k )h2边柱 C0.980.32918278边柱 F0.980.32918278中柱 D 2.40.54530278中柱 E 2.40.54530278D971120KN / m表 21 层 D值地计算Dk b k12 k c (KN / m) k D2k c(2 k)h2边柱 C0.980.49727611边柱 F0.980.49727611中柱 D 2.40.65936616中柱 E 2.40.65936616D1284540KN / m§4 框架自振周期地计算按公式计算：T10.22 0.035H / 3 B 0.22 0.035 21.6 / 3 15.90.52s§3.3.5 水平地震作用标准值和位移地计算由设计任务要求可知 ,多遇地震作用下 , 抗震设防烈度为7 度,设计地震分组为第三组 ,二类场地 ,查抗震规范知：max0.08 T g0.45sT g T15T g除有专门规定外,建筑结构地阻尼比应取0.05,属于二类场地 .由地震影响系数曲线 ,可得：层数6 5 4 3 2 1T g)0.90.45)0.90.080.071(max(T10.52因为 T10.52s 1.4T g 1.40.450.63s,所以不考虑顶部附加地震作用n0由上面计算地各层重力荷载代表值可得总重力荷载代表值G i 11779.04KN 10283.46KN 4 9250.068KN62163KN结构总水平地震作用标准值F EK0.85 1G i0.85 0.07 62163KN3699KN各层水平地震作用标准值.楼层地震剪力及楼层层间位移计算见下表：表 3-3F i. V i和u e地计算G i H i G i H i8F i (KN)V i(KN)D u eG i H i11177921.6254426116811689711200.0012 1028318.018509484920179711200.0021028314.414807580598968026979711200.003 1028310.811105651032079711200.0033 102837.27403834035479711200.004 9250 3.633300153370012845400.003水平地震作用下剪力图：图 11水平地震作用地震剪力经验证 : 底层u e0.00311满足要求h 3.61200550二层u e 0.00411满足要h 3.6900 550§6 水平地震作用下横向框架地内力计,如下表：表 4框架柱剪力和柱端弯矩标准值地计算表层数123456边h(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6柱V iDDDDV ikKy 0M 下M 上层数h(m)V iDDD 中D116820172697320735473700 9711209711209711209711209711201284540 182781827818278182781827827611 0.0190.0190.0190.0190.0190.021 22.1938.3251.2460.9367.3977.70 0.980.980.980.980.980.98 0.350.400.450.450.50.65 27.9655.1883.098.71121.3181.82 51.9282.77101.46133.43121.369.931234563.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 116820172697320735473700 9711209711209711209711209711201284540 302783027830278302783027836616 0.0310.0310.0310.0310.0310.029柱VikKy 0M 下M 上36.2162.5383.6199.42109.96107.3 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 0.420.450.470.500.500.55 54.75101.3141.47178.96197.93212.45 75.61123.81159.53178.96197.93173.83层数h(m)V iDDD 中D1234563.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 116820172697320735473700 9711209711209711209711209711201284540 182781827818278182781827827611 0.0310.0310.0310.0310.0310.029柱VikKy 0M 下M 上36.2162.5383.6199.42109.96107.3 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 0.420.450.470.500.500.55 54.75101.3141.47178.96197.93212.45 75.61123.81159.53178.96197.93173.83层数h(m)V iDDD 边D1234563.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 116820172697320735473700 9711209711209711209711209711201284540 182781827818278182781827827611 0.0190.0190.0190.0190.0190.021柱VikKy 0M 下M 上22.1938.3251.2460.9367.3977.70 0.980.980.980.980.980.98 0.350.400.450.450.50.65 27.9655.1883.098.71121.3181.82 51.9282.77101.46133.43121.369.93注：V ik DM 下V ik y0 h 为柱下端弯矩M 上V（ik1 - y0） h 为柱上端弯矩,其V iD中 y0为框架承受倒三角形分布水平力作用时标反弯点地高度比.表 5水平地震作用下梁端剪力和柱轴力标准层数lCD跨ME 左梁端M E 右剪力M E 左 M E 右V EllDE跨M E 左梁端M E 右剪力M E 左 M E 右V EllEF 跨ME 左梁端ME 右剪力VE M E 左 M E 右l边柱 C 柱中柱 D轴力中柱 E边柱 F1 2 3 4 5 6 6.6 6.6 6.6 6.6 6.6 6.6 51.92 110.13 156.64 216.43 220.01 191.23 21.9251.7875.6492.92109.30107.8111.19 24.53 35.19 46.87 49.9 45.312.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 53.69 126.78 185.19 227.51 269.59 263.95 53.69126.78 185.19 227.51 269.59 263.95 39.77 93.91 137.18 168.53 199.70 195.52 6.6 6.6 6.6 6.6 6.6 6.6 21.92 51.78 75.64 92.92 109.30 107.81 51.92 110.13 156.64 216.43 220.01 191.23 11.1924.5335.1946.8749.945.31-11.19 -35.72 -70.91 -117.78 -167.68 -212.99 -28.58 -97.96 -199.95 -321.61 -471.41 -621.62 28.5897.96 199.95 321.61 471.41 621.62 11.1935.7270.91117.78167.68212.99地震作用下弯矩图如下：图 12地震作用下框架弯矩图（kN.m)。

(整理)27水平地震作用内力计算.

当跨度取6000L mm =，主梁高度应满足：1111(~)(~)6000500~750812812h L mm mm ==⨯=，考虑到跨度较大，取500h mm =，则：1111(~)(~)500167~2502323b h mm mm ==⨯=，取250b mm =。

柱的截面尺寸估算: 根据公式：11C c r nAN C f A υ=公式来估算每层柱的截面尺寸其中1r 为放大系数，通常范围为1.1—1.3 n 为层数，A ：代表柱的受荷面积)(2m:1N 代表每平方米的重量 13~~182M KN:C υ表示轴压比:c f 表示混凝土的抗压强度)(2MM N根据设计图纸可得柱的截面尺寸如下:2.7.1 各层楼面的重力荷载代表值计算梁柱自重计算列表2.7.2 重力荷载代表值的计算 2.7.2.1 楼板恒活荷载标准值屋面（8层）：二毡三油铺小石子 0.3530mm 水泥砂浆找平层 20.0320=0.60kN/m ⨯ 150mm 加气混凝土保温层 20.156=0.9kN/m ⨯ 120mm 现浇混凝土楼板 20.1225=3kN/m ⨯ 20mm 厚石灰砂浆抹底 20.0217=0.34kN/m ⨯ 恒荷载标准值：合计：25.19kN/m 活载标准值： 20.5kN/m 楼面（1～7层）：25mm 水磨石面层 20.02525=0.625kN/m ⨯ 30mm 水泥砂浆找平层 20.0320=0.60kN/m ⨯ 120mm 现浇混凝土楼板 20.1225=3kN/m ⨯ 20mm 厚石灰砂浆抹底 20.0217=0.34kN/m ⨯ 恒荷载标准值：合计：24.6kN/m 活载标准值： 22.0kN/m 屋面：总板面积：21393.5m81393.527.636183 5.196621.92G kN =---⨯⨯=恒载（）81393.527.6361830.5637.95G kN =---⨯⨯=活载（）80.56621.920.5637.956940.9G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=8恒载8活载第一～七层：1~71393.527.636183 4.65869.14G kN =---⨯⨯=恒载（）1~71393.527.63618322551.8G kN =---⨯⨯=活载（）1~71~71~70.55869.140.52551.87145.04G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=恒载活载建筑物总重力荷载代表值：81i i G =∑=6940.9+7145.04×7=56956.18N k2.7.2.2 楼梯恒活荷载标准值1）平梯段面层：20mm 厚水泥砂浆 0.02×20=0.42kN/m 梯板：120厚混凝土板 0.12×25=32kN/m 板底：15mm 厚石灰浆粉刷： 0.015×17=0.255 2kN/m 恒荷载标准值：k g =3.662kN/m 活荷载标准值：k q =2.02kN/m2）一层的斜梯段面层：0.02×20×（0.27+0.175）/0.27=0.662kN/m 梯踏步：0.175×25/2=2.192kN/m 梯斜板：0.12×25/cos θ=3.582kN/m 板底：0.015×17/cos θ=0.32kN/m 恒荷载标准值：k g =6.732kN/m 活荷载标准值：k q =2.02kN/m3）二～八层的斜梯段面层：0.02×20×（0.27+0.15）/0.27=0.622kN/m 梯踏步：0.15×25/2=1.882kN/m 梯斜板：0.12×25/cos θ=3.432kN/m 板底：0.015×17/cos θ=0.292kN/m 恒荷载标准值：k g =6.222kN/m 活荷载标准值：k q =2.02kN/m第一层楼梯：6.7383 3.66475.49G kN=⨯⨯+⨯⨯=1恒载（27.6+36+18-83）2163.2G kN =⨯=1活载（27.6+36+18）10.5475.490.5163.2557.09G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=1恒载1活载第二～八层楼梯：6.2283 3.66446.11G kN=⨯⨯+⨯⨯=2~8恒载（27.6+36+18-83）2163.2G kN =⨯=2~8活载（27.6+36+18）2~8~8~80.5446.110.5163.2527.71G G G kN kN kN =+⨯=+⨯=2恒载2活载电梯荷载标准值：0.50.57182126G G G kN =+⨯=⨯⨯⨯=电梯电梯恒载电梯活载质点重力荷载值如下：1557.09527.717145.04225497.875830.923899.0633514.16520765.0622G KN=++++++=2527.717145.045830.923899.0633514.1652142.7220231.1822G KN=+++++=3527.717145.045830.923899.0632142.7219545.45G KN=++++=4527.717145.045830.923899.0632142.7219545.45G KN =++++=5527.717145.045830.923899.0631964.162142.7219456.1722G KN=+++++=6527.717145.045830.923899.0631946.1619366.89G KN=++++=75830.92928.456940.93899.06321964.1619297.972G KN=++++=8527.711267145.045830.923899.06321946.1619229.04G KN=+++++= 如下图所示：2.7.3 水平地震作用计算横向框架自振周期：按顶点位移法计算框架的自振周期，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层钢筋混凝土框架，可以简化为等截面悬臂杆，得到由结构顶点位移表示的计算结构基本周期的半经验公式，按以下公式计算：1 1.7T α=式中：0α——基本周期调整系数。

框架在地震作用下内力计算

框架在地震和重力作用下力计算学生：育霜学号：指导老师：目录1建筑说明 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 设计资料 (1)1.3 总平面设计 (1)1.4 主要房间设计 (1)1.5 辅助房间设计 (1)1.6 交通联系空间的平面设计 (2)1.7 剖面设计 (2)1.8 立面设计 (3)1.9 构造设计 (3)2 框架结构布置 (6)2.1 计算单元 (6)2.2 框架截面尺寸 (6)2.3 梁柱的计算高度（跨度） (6)2.4 框架计算简图 (7)3 恒荷载及其力分析 (8)3.1 屋面恒荷载 (8)3.2 楼面恒荷载 (9)3.3 构件自重 (9)3.4 固端弯矩计算 (10)3.5 节点分配系数µ计算 (11)3.6 恒荷载作用下力分析 (12)4 活荷载及其力分析 (15)4.1 屋面活荷载 (15)4.2 楼面活荷载 (15)4.3 力分析 (15)5 重力荷载及水平振动计算 (19)5.1 重力荷载代表值计算 (19)5.2 水平地震作用计算 (19)6 力组合计算 (24)6.1 框架梁力组合 (24)6.2 框架柱力组合 (27)7 截面设计 (33)7.1 框架梁的配筋计算 (33)7.2 框架柱的配筋计算 (43)7.3 框架梁、柱配筋图 (54)8 基础设计 (57)8.1 对A柱基础配筋计算 (57)8.2 对B柱基础配筋计算 (59)9 双向板的设计 (63)9.1 设计资料 (63)9.2 荷载设计值 (63)参考文献 (67)1建筑说明1.1 工程概况本建筑位于市某高校，六层现浇钢筋混凝土框架结构，房间开间7.2米，层高3.6米。

长64.8米，宽17.0米，高25.95米。

总建筑面积7385.2平方米。

1.2 设计资料1) 本建筑设计使用年限为50年.2) 耐火等级为2级.3) 基本风压0w =0.45 KN/M 2，基本雪压0s =0.40KN/M 2.4) 建筑结构安全等级为二级；抗震设防烈度为8度；建筑场地类别为Ⅱ类，建筑抗震设防类别为丙类.1.3 总平面设计总平面布置的基本原则：1) 应根据一栋楼或一个建筑群的组成和使用功能，结合所处位置和用地条件、有关技术要求，综合研究新建的、原有的建筑物、构筑物和各项设施等相互之间的平面和空间关系，充分利用土地，合理进行总体布局，使场地各组成部分成为有机的整体，并与周围环境相协调而进行的设计。

水平地震作用下的框架侧移验算和内力计算资料

水平地震作用下的框架侧移验算和内力计算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：i b E c1b /lb（5-1）式中：E c —混凝土弹性模量sl 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 lb=2.0lo,，边框架梁lb=1.5lo ，具体规定是：现浇楼板每侧翼缘的有效宽度取板厚的6倍。

i c = EJ c /h c式中：lc —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： D 「c 刍（5-3）h c式中：亠一柱抗侧移刚度修正系数K0.5 + K：c（一般层）；亠（底层）2 K2 K K b K b K —梁柱线刚度比，K （一般层）；K（底层）2K cK c①底层柱的侧移刚度:边柱侧移刚度：中柱侧移刚度:C 、D 轴柱：K b2i c表5.3柱侧移刚度计算表因为一—=55960= 0.8 - 0.7，所以满足条件。

E D 2 需 70172 5.1.3框架自振周期采用能量法计算基本周期。

-Z i bA 、E 轴柱：K - i c 中柱侧移刚度：-Z i -C 、D 轴柱：K - i c②标准层的侧移刚度边柱的侧移刚度：4.45 1010 6.5 1010= 0.68 10(4.45 3.2) 10 6.5 1010= 1.18 A 、E 轴柱：'-2i c2 445 1010.0.51 102 8.72 102(4.45 32) 1011。

.882 8.72 1010£G』2计算公式：式中：T i—基本自振周期円一计算结构基本自振周期时的结构顶点假想位移m),即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而得到的结构顶点位移；'-T —结构基本自振周期考虑非承重墙影响系数，本框架结构设计中取G i—集中在各层楼面处的重力集中荷载代表值表5.4横向框架顶点位移计算表△—假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值G i作为水平荷载而算得的结构各层楼面'、G j =4.96 1 06N mi 土n'、• G i ：2 = 0.49 106N m2iTn: =2 0.8' G"ii =15.1.4水平地震作用力及楼层地震剪力计算根据《抗震规范》，包头属于地震分组第一组，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g,且设计场地类别为二类，结构的特征周期T g=0.35s,水平地震影响系数:max =0.16。

地震作用下框架结构的内力和侧移计算

地震作用下框架结构的内力和侧移计算4.1横向自振周期的计算横向自振周期的计算采用瑞利（Rayleigh ）法。

瑞利法也称为能量法。

这个方法是根据体系在震动过程中能量守恒定律导出的。

自振周期T 1（s ）可按下式计算： 21112ni ii Tni i i G u T G u ψ===∑∑注：u i 为第i 层的侧移；T ψ0.5；u i 按照下式计算： δi = ∑G i /∑D i u i =∑δk注：∑D i 为第i 层的层间侧移刚度； δi 为第i 层的层间相对位移。

δk 为第k 层的层间侧移。

基本周期T 1就算表层次 G i （kN ） ∑G i （kN ） ∑D i （kN/m ） δi (m) u i （m ） G i u i (kN ·m)2i i G u ( kN ·m 2)4 8549.73 8549.73 375964 0.0227 0.1794 194.4279 275.0652 3 9593.83 18143.56 669856 0.0271 0.1566 491.4321 445.0913 2 9347.36 27490.92 669856 0.0410 0.1295 1128.229 461.3148 19827.22 37318.14 4218240.08850.0885 3301.48292.2850 统计∑11239.121473.756321112ni ii Tn i ii G uT G uψ===∑∑=2×0.5×=0.362（s ）4.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即：4.2.1结构等效总重力荷载代表值GeqG eq=0.85∑G i=0.85×37318.14=31720.419(kN)4.2.2计算水平地震影响系数а1查表得II类场地，设计地震分组第三组地震特征周期值T g=0.45s。

水平地震作用下框架内力计算的方法

水平地震作用下框架内力计算的方法我折腾了好久水平地震作用下框架内力计算这事儿，总算找到点门道。

一开始我真的是瞎摸索呢。

我就知道肯定要考虑好多因素，像框架的结构形式啊、质量分布啥的。

我首先试的就是底部剪力法。

这个方法听起来好像挺简单的。

我当时寻思，把总的地震剪力按一定比例分配到各层就行了呗。

结果发现完全不是那么回事儿。

就好比你要把一堆苹果分给几个人，你不能随随便便就分了，你得看每个人的情况。

我犯的错误就是没有准确考虑各个楼层的侧向刚度。

我当时就直接按照楼层的高度之类的简单因素就分配剪力了，算出来的结果那简直错得离谱。

后来我就想，这不行啊，得深入研究研究。

然后我就去啃那些规范和书本。

读起来是真费劲啊，全是一堆术语。

不过我还是咬着牙看。

然后我再试底部剪力法的时候，就知道之前错在哪了。

要先算出结构总的水平地震作用标准值，这就像是算出你总共要分多少个苹果一样。

现在呢，要仔细地考虑结构的等效总重力荷载等因素。

然后再根据楼层的侧向刚度和剪切变形等这些复杂关系来分配剪力。

我当时为了搞清楚侧向刚度这个事儿，就找了好多不同的框架结构的例子来研究。

比如那种简单的三层框架，我一层一层画受力图，想象地震力怎么作用的。

就有点像你给一个积木搭的房子模拟风吹过来的力量一样，你得仔细考虑每个小积木的关系。

除了底部剪力法，还有振型分解反应谱法。

这个方法我一开始更是一头雾水。

不过我就硬着头皮去研究那些振型的概念。

我觉得就像是一团乱麻，你得一个线头一个线头地理清楚。

比如说我研究一个五层高的框架，要算出它的振型可不是个容易事儿。

我先试着按公式来，可是那些根号、系数总让我迷糊。

后来我就画对比图，把不同振型下框架的变形样子画出来，这个过程让我对振型分解反应谱法有了更多的直观理解。

我越来越明白每个振型都像是框架的一种特殊的振动姿态，每个振型对应的地震效应得加起来才是最终的结果。

现在我觉得啊，不管是用底部剪力法还是振型分解反应谱法，最重要的是理解那些基本的力学概念，像质量、刚度还有地震力这些东西在框架里到底是怎么玩的。

(完整word版)6层框架教学楼,总建筑面积9000平方米层高为3.6m

东方教学楼毕业设计班级土木03(3）姓名刘访永学号 20032023330指导教师姜伟中国·大庆2007年 6 月目录摘要设计总说明1 工程概况 (1)2 结构布置及计算简图 (1)3 重力荷载计算 (2)3。

1 屋面积及楼面永久荷载标准值 (3)3.2 屋面积及楼面可变荷载标准值 (3)3.3 梁柱墙窗门重力荷载计算 (3)3.4 重力荷载代表值 (3)4 框架侧移刚度计算 (4)4。

1 横向框架侧移刚度计算 (4)5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 (6)5。

1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 (6)5.1.1 横向自震周期计算 (6)5.1。

2 水平地震作用及楼面地震剪力计算 (6)5。

1.3水平地震作用下的位移验算 (7)5。

1.4 水平地震作用下的框架内力计算 (9)5.2 横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 (9)5.2.1 风荷载标准值 (9)5。

2。

2 风荷载作用下的水平位移计算 (11)5。

2。

3 风荷载作用下的框架内力计算 (12)6.1 横向框架内力计算 (12)6.1.1 计算单元 (12)6。

1.2 荷载计算 (13)6。

1.3 内力计算 (16)6.2 横向框架内力组合 (18)6。

2。

1 结构抗震等级 (18)6。

2.2 框架内力组合 (18)7 截面设计 (32)7。

1 框架梁 (32)7。

2 框架柱 (32)8 板的设计 (38)8。

1 荷载设计值 (38)9 基础设计 (42)9。

1 地基承载力计算 (42)9.2 基础尺寸的拟定 (42)9.3 验算持力层地基承载力 (42)9。

4 地基变形验算 (43)9。

5 基础高度验算 (45)10 楼梯设计 (51)结束语AbstractThe part of main body of the high-story hotel designed this time is 13 storeys, it is the structure of the reinforced concrete frame。

框架在地震作用下内力计算

框架在地震和重力作用下内力计算学生姓名：张育霜学号：029指导老师：目录1建筑说明 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

工程概况 ......................................................................................... 错误!未定义书签。

设计资料 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

总平面设计 ..................................................................................... 错误!未定义书签。

主要房间设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。

辅助房间设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。

交通联系空间的平面设计 ............................................................. 错误!未定义书签。

剖面设计 ......................................................................................... 错误!未定义书签。