第三节框架结构的计算简图

合集下载

第三节水平地震作用下横向框架内力分析、竖向荷载作用下横向框架内力分析

走道板传给横梁的自重
1、楼（屋）盖荷载传递形式
八、竖向荷载作用下横向框架内力分析
中纵梁自重
边纵梁自重
中纵梁上墙、门窗自重（顶层无）
P2
边纵梁上墙、窗自重（顶层无）
P1
板传给中纵梁自重
次梁自重
板传给边纵梁自重
次梁自重
次梁传来的荷载
次梁上墙重
（顶层无）
次梁传来的荷载
次梁上墙重
（顶层无）
板传给次梁自重
板传给次梁自重
边柱集中力矩
C
D
q
' 2
走道板传给横梁的活载
板传给中纵梁活载
P2 板传给次梁活载
M 2 P2e2
中柱集中力矩
1、楼（屋）盖荷载传递形式
八、竖向荷载作用下横向框架内力分析
竖向荷载计算
恒载
楼面活荷载（屋面取活荷载）
楼面活荷载（屋面取雪荷载）
2、竖向荷载计算
八、竖向荷载作用下横向框架内力分析举例说明：
恒荷载作用下弯矩二次分配
3、竖向荷载作用下的内力计算
八、竖向荷载作用下横向框架内力分析
上柱
0.340
3.80 2.87 -1.27 5.41 0.340
3.80 1.90 -0.94 4.76 0.340
3.80 1.90 -0.79 4.91 0.299
2.94 1.90 -0.37 4.47
下柱 0.514 3.41 5.75 1.90 -0.24 7.41 0.340 3.41 3.80 1.90 -1.27 4.43 0.340 3.41 3.80 1.90 -0.94 4.76 0.340 3.41 3.80 1.47 -0.79 4.48 0.419 4.77 4.11 0.00 -0.51 3.60

4.3混凝土框架结构——框架结构的计算简图

Bz脉动风荷载的背景分量因子 z B kH 1
Z
1
x
z
Z
φ 1(z)—结构第1阶振型系数，可由结构动力计算确定，混凝土框架结构可近似的取φ 1(z)=(z/H)[2-(z/H)]，z为计算点到室外地坪距离； H—结构总高度； ρx—脉动风荷载水平方向相关系数；
x
10 B 50e B / 50 50
第四章混凝土框架结构
现浇框架结构
刚接节点
装配式框架结构
装配整体式框架柱与基础的连接
铰接节点或半铰接节点
刚接节点固定支座铰支座
4.3框架结构的计算简图
4.3.2结构的计算简图
3.跨度与层高的确定（1）梁的跨度取顶层柱轴线之间的距离，当柱截面尺寸有变化时以最小截面的形心线来确定。（2）层高取本层楼面至上层楼面的高度，底层层高取基础顶面到二层楼板顶面之间距离。
荷载形式。
15.80kN
16.45kN
框架结构风荷载简图
风荷起算位置
ic Ec I Hi
装配整体式楼盖
Ec—— 混凝土弹性模量； I —— 框架柱截面惯性矩。
装配式楼盖
按实际截面计算I。
1 3 I bchc 12
4.3框架结构的计算简图
4.3.2结构的计算简图
6.荷载的计算作用于框架结构上的荷载有两种：竖向荷载和水平荷载。分布荷载居多竖向荷载楼面活荷载建筑结构自重
第四章混凝土框架结构
4.3框架结构的计算简图
4.3框架结构的计算简图
4.3.1截面尺寸的估计
1.梁截面尺寸框架梁柱截面尺寸可近似预估：
第四章混凝土框架结构
1 1 梁高 h ~ l ， l 为梁的计算跨度 8 12

框架结构计算

1.恒荷载作用下内力计算1.1梯形（三角形）、均布恒荷载作用下简支梁支座剪力和跨中弯矩(kN)(kN-m)式中g 1—梁上均布荷载值（kN/m)；g 2—梁上梯形（三角形）分布荷载值（kN/m)。

各梁内力计算结果如表1.1表1.1 恒荷载作用下框架梁按简支计算的梁端剪力和跨中弯矩g 1g 2V A0V B0l M AB0g 1g 2V B0r M BC06 3.4015.5241.6341.6375.30 2.709.959.597.291～517.5512.6478.2578.25127.842.708.108.446.33AB 梁 l =6m a =0.325层次BC 梁 l =2.5m a =0.51.2恒荷载作用下框架弯矩计算梯形（三角形）恒荷载化作等效均布荷载g =g 1+（1-2a 2+a 3）g 2 （kN/m ）梁端固端弯矩（kN-m ）梁固端弯矩计算结果如表1.2表1.2 框架梁恒荷载作用下固端弯矩计算表g 1g 2gM g 1g 2g M M m 6 3.4015.5216.1748.52 2.709.958.92 4.65-2.641～517.5512.6427.9583.86 2.708.107.764.04-2.29AB 梁 l =6m a =0.325BC 梁 l =2.5m a =0.5层次框架结构利用弯矩二次分配法的计算过程和结果见图1.1。

1.3恒荷载作用下框架剪力计算梁：（AB 梁）；柱：式中：V —计算截面剪力（kN ）； V 0—梁计算截面在简支条件下剪力（kN ）； M l 、M r —分别为AB 梁左右两端弯矩值（kN-m ）。

M t 、M b —分别为计算截面所在柱的上下两端弯矩值（kN-m ）。

图 1.1 恒荷载作用下弯矩二次分配法计算过程框架各杆件剪力计算结果见表1.3。

表1.3 框架梁柱在恒荷载作用下的杆端剪力值1.4 恒荷载作用下柱轴力值计算柱轴力根据上层柱传来轴力、节点两（一）侧梁端剪力、节点集中荷载的和求得。

框架结构设计

框架结构设计(总40页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章：工程概况和结构设计方案工程概况设计依据：（一）工程设计使用年限：本工程设计使用年限为 50 年。

（二）自然条件：1.基本风压：)m KN (20W = 2.地面粗糙程度：B 类。

3.基本雪压： KN/㎡。

4.工程地质见下表：表2-1 拟建场地工程地质情况地下水情况：无侵蚀性，最高水位距地表 m。

设计要求：（一）本工程主体为钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第I分组，基本地震加速度为，场地类别为III类，现浇框架抗震等级为三级。

层高米。

楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，板厚120mm。

（二）设计荷载：（1）不上人屋面活荷载 KN/㎡（2）屋面雪荷载 KN/㎡（3）车间活荷载标准值为㎡。

（4）楼面永久荷载 KN/㎡（5）屋面永久荷载 KN/㎡结构设计方案柱网布置图2-1 框架结构的计算简图图2-2 纵向框架组成的空间结构本方案中，按照纵向的平面框架进行计算。

梁柱截面尺寸的初步确定梁截面尺寸估算梁截面高度一般取梁跨度的 1/12～1/8进行估算，梁宽取梁高的1/3～1/2。

由此估算的框架梁的截面尺寸如下：主框架梁：b×h=300mm×750mm次梁： b×h=250mm×600mm表2-2 梁截面尺寸（mm）柱截面尺寸估算依据（一）根据柱的轴压比限值按下列公式计算:1.柱组合的轴压力设计值N=βFg E n注：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。

F按简支状态计算柱的负载面积。

由图二可知边柱及中柱的负载面积分别为×和㎡和×㎡。

g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取12KN/m2。

n为验算截面以上的楼层层数。

≥N/uNfc注：uN 为框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查《抗震规范》可知取为。

第三节-框架结构的计算简图

第三节框架结构的计算简图4.3.1 梁、柱截面尺寸框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。

初步设计时，通常由经验或估算先选定截面尺寸，以后进行承载力、变形等验算，检查所选尺寸是否合适。

1、梁截面尺寸确定2、柱截面尺寸柱截面尺寸可直接凭经验确定，也可先根据其所受轴力按轴心受压构件估算，再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。

即框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱截面直经不宜小于350mm，柱截面高宽比不宜大于3。

为避免柱产生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4，或柱的剪跨比宜大于2。

3、梁截面惯性矩在结构内力与位移计算中，与梁一起现浇的楼板可作为框架梁的翼缘，每一侧翼缘的有效宽度可取至板厚的6倍；装配整体式楼面视其整体性可取等于或小于6倍；无现浇面层的装配式楼面，楼板的作用不予考虑。

设计中，为简化计算，也可按下式近似确定梁截面惯性矩I：4.3.2 框架结构的计算简图1、计算单元框架结构房屋是空间结构体系，一般应按三维空间结构进行分析。

但对于平面布置较规则的框架结构房屋，为了简化计算，通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析，每榀平面框架为一计算单元。

就承受竖向荷载而言，当横向（纵向）框架承重，且在截取横向（纵向）框架计算时，全部竖向荷载由横向（纵向）框架承担，不考虑纵向（横向）框架的作用。

当纵、横向框架混合承重时，应根据结构的不同特点进行分析，并对竖向荷载按楼盖的实际支承情况进行传递，这时竖向荷载通常由纵、横向框架共用承担。

2、计算简图在框架结构的计算简图中，梁、柱用其轴线表示，梁与柱之间的连接用节点表示，梁或柱的长度用节点间的距离表示，框架柱轴线之间的距离即为框架梁的计算跨度；框架柱的计算高度应为各横梁形心轴线间的距离，当各层梁截面尺寸相同时，除底层外，柱的计算高度即为各层层高。

对于梁、柱、板均为现浇的情况，梁截面的形心线可近似取至板底。

对于底层柱的下端，一般取至基础顶面；当设有整体刚度很大的地下室；且地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍时，可取至地下室结构的顶板处。

土木工程毕业设计：框架结构布置及计算简图

第2章结构布置及计算简图2.1 结构选型和布置1. 1.1结构选型根据建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。

2. 1.2结构布置根据建筑功能的要求及建筑物的平面形状，本结构横向尺寸较短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案。

施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案，楼梯采用整体现浇板式楼梯，基础采用柱下交叉条形基础。

3. 1.3初步截面尺寸本建筑的结构类型为钢筋混凝土框架结构，且建筑地处某省某市，抗震设防烈度为7度，根据《建筑抗震设计规范》(GB50001-2001) 6.1.2知, 本建筑的抗震等级为三级。

楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度为IOOmnb各层梁板及三、四、五层柱的混凝土强度等级均为C25, 一、二层柱及基础的混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋采用HRB335,其余钢筋采用IIPB2350根据建筑平面确定结构平面布置图如图2-l0图2T结构平面布置图框架柱的最大承载力范围：5.lw×5.25//Z2. 1.3. 1柱截面尺寸估算：柱的截面尺寸估算公式：N = yβ4G"A _ NLrarN一柱组合的轴压力设计值。

夕一考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2。

A一按简支状态计算的柱的负载面积。

G一折算在单位面积上的重力荷载代表值，可近似取为12 kN∕m2on—验算截面以上的楼层层数。

上,/一框架柱轴压比限值，对一级、二级、三级抗震等级，分别取0.7、0.8 和0.9 OA—混凝土轴心抗压强度设计值。

所以有TV = 1.25x5.1x5.25x12x5 = 2008.125^则取柱的截面尺寸为400〃w? × 400/7?/??。

2. 1.3. 2梁截面尺寸估算：框架梁的截面尺寸确定时，应综合考虑竖向荷载大小、跨度、抗震设防烈度以及混凝土强度等级等多方面的因素。

04-讲义：1.3 结构的计算简图

第三节结构的计算简图工程实际结构十分复杂，完全按照原结构的实际情况进行力学分析是不可能的，也是没必要的。

因此，为了便于计算，在对实际结构进行力学计算之前，必须对其加以简化，在保证能反映结构主要受力和变形特征的前提下，略去一些次要因素，这样会大大简化计算。

这种经合理简化，能反映原结构基本受力和变形特性的简化力学模型，称为结构的计算简图。

结构计算简图的选取是力学分析的基础，其确定原则主要考虑以下两点：一是计算简图要尽可能符合实际情况，即计算简图应能反映实际结构的主要受力和变形特征；二是计算简图要尽可能简单，对结构的内力和变形影响较小的次要因素，可以较大程度地简化甚至忽略，使计算大大简化。

对于一个实际结构来说，根据上述原则得到的计算简图可能不止一个。

这就要求要有一定的结构计算经验，并且要善于比较各个不同因素的相对重要性，抓住主要矛盾，准确而果断地选定结构的计算简图。

在一些比较复杂的情况中，为了适应不同精度要求，对于同一结构还可以采用不同的计算简图。

例如，在初步选定杆件截面时，可以采用比较简单粗糙的计算简图，而在最后计算时则采用比较复杂精确的计算简图。

将实际杆件结构简化为计算简图，一般可从以下六个方面进行逐一简化。

一、结构体系的简化实际工程结构都是由各部分相互连接形成的一个空间整体，以承受各个方向可能出现的荷载，也就是说实际工程结构都是空间结构。

但在大多数情况下，这种空间结构通常可忽略一些次要的空间约束而将其看成是多个平面结构的组合，从而将其简化成平面结构来计算。

图1-5 单层厂房结构体系的简化（a）单层厂房空间示意图(b)厂房平面结构图1-5(a)为一钢筋混凝土单层厂房结构空间示意图。

屋架和柱都是预制的，屋架与柱的连接是通过将屋架端部和柱顶的预埋钢板进行焊接实现的。

屋架上铺有屋面板。

厂房结构是由一系列由屋架、柱和基础组成的结构（图中阴影部分），沿厂房的纵向有规律地排列起来，再由屋面板等纵向构件连接形成的空间结构。

框架结构

N f
c
♠轴压比限值：
A
♠3.梁截面惯性矩（考虑楼板参加工作的影响）
3.1.4 框架结构计算简图 1.平面计算单元
2.计算简图
3.2 竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法 3.2.1 分层法
♠计算假定：
♥(1)框架的侧移忽略不计，即不考虑框架侧移对内力的影
响； ♥ (2)每层梁上的荷载对其它层梁、柱内力的影响忽略不
♥ 梁跨中弯矩、梁端剪力、柱轴力由静力平衡条件求出。
♠分层法适用于节点梁、柱线刚度比 i / i >3 ，结构与荷
b c
载沿高度分布比较均匀的多层框架的内力分析。
2.弯矩二次分配法
♠ 计算假定：某一节点的不平衡弯矩只对与该节点相交的
各杆件的远端有影响，而对其余杆件的影响忽略不计。
♠ 计算步骤：
♥跨中弯矩须乘以1.1~1.2的放大系数。
♥（4）水平荷载（应考虑两个方向作用）
♠3.荷载组合 ♥可变荷载效应控制的组合、永久荷载效应控制的组合 ♠ 对于一般框架结构，当有两个或两个以上可变荷载参与组合且其中包括风荷载时，荷载组合系数取0.85，其它情况下荷载组合系数均取1.0。一般应考虑下列三种荷载组合： ♥ (1)恒载+0.85(活载+风载)； ♥ (2)恒载十活载； ♥ (3)恒载+风载。 ♥对于高层框架结构，在计算荷载效应组合时应把风荷载作为主要荷载，其荷载组合值系数1.0。
♥层间侧移：
i

Vi

m
D ik
♥顶点侧移：
V

i
i
♠2.由柱轴向力引起的变形
♠假定中柱轴力为零，只考虑边柱轴向变形产生的侧移 ♠边柱轴力：N

结构的计算简图【共30张PPT】

荷载是主动作用在结构上的外力，如结构自重、人的重量、水压力、风压力等。实际结构简化为计算简图，应考虑以下几方面的内容。
本书的主要研究对象是平面杆系结构。它也可以分 9(b)为多跨连续梁。
（4）桁架由若干杆件通过铰结点连接起来的结构，各杆轴线为直线，支座常为固定铰支座或可动铰支座，当荷载只作用于桁架结点上时，各杆只产生轴力，如图15. 首先按照空间观点，结构可以分为平面结构和空间结构，即如果组成结构的各杆件的轴线都在一平面内，并且荷载也作用于该平面内，则此结构为平面结构，否则为空间结构。（优选）结构的计算简图 7(b)为其平面布置图，屋面板为大型预应力屋面板，基础为预制杯形基础，并用细石混凝土灌缝，试确定该排架结构的计算简图。结构构件的简化主要是考虑由于杆件截面尺寸比其长度小得多，可以按照平面假设，根据截面内力来计算截面应力，而且截面内力又只沿杆件长度方向变化，因此在计算简图中，可以用杆件纵轴线代替杆件，忽略截面形状和尺寸的影响。（1）结构构件与其支承物间的连接装置就是支座。
图15.9
15.2 荷载的分类
荷载是主动作用在结构上的外力，如结构自重、人的重量、水压力、风压力等。
根据特征的不同，荷载可有下列的分类：（1）根据荷载作用时间的久暂，荷载可分为恒荷载和活荷载（也叫可变荷载）。恒荷载是长期作用在结构上的大小和方向不变的荷载，如结构的自重等，活荷载是随着时间的推移，其大小、方向或作用位置发生变化的荷载，如雪荷载、风荷载、人的重量等。
结构的计算简图
（优选）结构的计算简图
本章内容
15.1 结构的计算简图及平面杆系结构的分类
15.2 荷载的分类
15.1 结构的计算简图及平面杆系结构的分类
结构的计算简图
进行结构力学分析之前，应首先将实际结构进

框架结构简化计算祥解PPT课件

下端弯矩
M i1下 2Vi1h1 / 3
35
第35页/共119页
反弯点法与D值法的计算步骤（续）
• 根据节点平衡计算梁端弯距；
对于边柱：
M b M ij上 M ij1下对于中柱：设梁的端弯矩与梁的线刚度成正比，则
M b左
(M ij上
M ij 1下 )
ib左 ib左＋ib右
M b右
(M ij上
• 最高要求：
• 现浇框架梁不宜大于C40；
• 框架柱，9度时不宜大于C60,
•
8度时不宜大于C70。
14
第14页/共119页
2. 填充墙布置要求
• 框架结构的填充墙及隔墙宜选用轻质墙体；
• 抗震设计时，框架结构如采用砌体填充墙，其布置应符合下列要求： • 1 避免形成上、下层刚度变化过大； • 2 避免形成短柱； • 3 减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。
取平均值； • 柱的计算高度：底层柱取基础顶至一层梁顶的高度，其他层取层高。
24
第24页/共119页
25
第25页/共119页
• 当框架梁为加腋变截面梁时，若hend/hmin ＜1.6,可不考虑加腋的影响，按等截面计算；
• 柱按实际截面计算截面惯性矩； • 计算梁的惯性矩应考虑楼板的作用，现浇楼盖边梁：I=1.5I0, 中梁：
•
α
弯
距
影
bc , hc
响系
(
数 151.
)H
120-1.
C
3
;
• γ—荷载分项系数 1.25；
• 同时满足：
8
第8页/共119页
3.节点
•框架梁、柱中心线宜重合。 • • 当梁柱中心线不能重合时，在计算中应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响，以及梁荷载对柱子的偏心影响。

第三节排架计算.

排架计算
第十三章
单层工业厂房
1 由此可见：柱顶集中力F 是按每根柱的抗剪刚度的 ui 大小成比例分配给各柱的。
4. 等高排架在任意荷载作用下内力计算
为利用剪力分配系数，对任意荷载必须把计算过程分为两个步骤：
① 首先在直接受荷柱顶端附加一横向不动铰支座，以阻止其水平侧移，求出支座反力R；
② 然后撤消附加不动铰支座，即将R 反向作用于排架柱顶，以恢复实际情况。将上述两个步骤中的内力迭加，即为排架的实际内力。 5. 求单根柱在任意荷载下的 R
变形协调方程：
i 1
n
F V i
1 1
n
n
1 u ui
u1 u2 ui un u
1 ui 1 F Vi F 1 1 ui ui ui
F u n 1 1 u i
令i为剪力分配系数
1 ui i 1 ui
Vi i F
排架计算
第十三章
单层工业厂房
（二）、排架内力组合 1. 控制截面 -- 排架计算主要是算出控制截面内力。控制截面是指能对柱内配筋起控制作用的截面。应该选择那些截面为控制截面？常以上柱柱底截面Ⅰ-Ⅰ作为上柱控制截面，取Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ截面为下柱控制截面。 ∴工程设计中都取上柱根部，下柱顶部和下柱根部这三个截面作为设计控制截面，即以这三个截面的各种最不利内力组合来确定上、
一、排架计算简图计算单元和计算简图
上柱高Hu = 柱顶标高－轨顶标高＋轨道构造高度＋吊车梁在支撑处梁高
柱总高H = 柱顶标高＋基础底标高绝对值－初估的基础高度
排架计算
第十三章
单层工业厂房
计算单元即一个排架的负荷范围；计算简图中柱的计算轴线应取上、下柱截面的形心线。计算简图作了几点假定： 1. 横梁（屋架或屋面梁）铰接在柱上－－不传递弯矩。柱下端固接于基础顶面－－不考虑外载作用下基础变形。 2. 横梁为没有轴向变形的刚杆→即 EA （刚度无穷大）

土木工程力学12-结构的计算简图及分类

5
学习探究
画受力图的步骤
① 选研究对象，画脱离体图；
受力
② 首先画上主动力；
图 ③ 明确研究对象所受周围的约束，根据
约束类型，然后再画约束力；
④ 检查是否含有二力杆，如果有首先分析二
力杆;必要时用二力平衡公理、三力平衡汇交
定理确定某些约束力的指向。
2021/5/22
6
学习探究
一、结构的计算简图
屋架
柱
2021/5/22
基础
14
学习探究
32 杆件的简化 ——以轴线（粗实线）表示
柱
2021/5/22
15
学习探究
32 杆件的简化 ——以轴线（粗实线）表示实例2—刚架
两铰刚架
2021/5/22
16
学习探究
32 杆件的简化 ——以轴线（粗实线）表示实例3—刚架
三铰刚架
2021/5/22
17
2.固定铰支座
Fx
Fy
可以转动，但不能竖向移动和水平移动。提供竖向和水平约束反力。
固定铰支座
2021/5/22
30
学习探究
3.固定端支座
M
Fx Fy
不能竖向移动、水平移动和转动。提供竖向、水平约束反力和约束力矩
2021/5/22
31
学习探究
预制钢筋混凝土柱插入杯形基础的两种施工方法
2021/5/22
142020824杆件的简化基础屋架实例1屋架152020824杆件的简化32以轴线粗实线表示162020824两铰刚架实例2刚架杆件的简化32以轴线粗实线表示172020824三铰刚架实例3刚架杆件的简化32以轴线粗实线表示182020824节点杆件之间的连接杆件与基础的连接支座杆件间连接的简化33节点的简化192020824杆件间连接的简化33节点的简化铰节点刚节点202020824杆件间连接的简化33节点的简化铰节点实例上图的木屋架通过预埋在柱子或墙内的螺栓不柱或墙相连接屋架不柱丌能发生相对位秱但仍然有可能发生微小的相对转动故常把这种节点简化为铰节点

框架结构计算简图及荷载

第十四章多层框架结构
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

框架结构分析

-13.13* 8.46 -1.20 0.77 -0.18 0.12 -0.03 -5.19
H
-7.32* -3.11 -1.32 -3.21 0.68 -0.20 -0.49 0.11 -0.03 -0.08 -1.56 -13.42
7.32* -6.23 -1.60 1.36 -0.25 0.21 -0.04 0.78
第三节水平荷载下的近似计算
反弯点法：
计算步骤：2、层间各柱剪力分配
VFj V j1 V j 2 V jm V jk
k 1
m
V jk
12i jk h
2 j
u j
VFj u j m 12i jk
k 1h2 jV jk i jk
i
k 1
m
VFj
jk
第三节水平荷载下的近似计算
反弯点法：
第二层：
M BC M CB 31.08
M FG M GF
3.3 51.28kN .m 2 3.3 39.96 65.93kN .m 2
M JL M LJ 39.96
3.3 65.93kN .m 2
第一层：
2 M AB 52.28 3.9 135 .92 kN .m 3 2 M EF 69.71 3.9 181 .24 kN .m 3
反弯点法：
计算步骤：5、计算梁柱剪力，柱轴力
分别取梁、柱为隔离体，计算剪力；
取梁柱节点为隔离体，根据梁端剪力，计算柱轴力，绘制内力图
第三节水平荷载下的近似计算
反弯点法：
例题：已知框架计算简图如图所示，图中括号内数值为该杆件的线刚度。用反弯点法求出各杆件内力，并绘制出弯矩图。

(整理)第三章计算简图

第三章计算简图3.1、确定计算简图本工程横向框架计算单元取图2-2中所示范围，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉质粘土上，基底标高为设计标高－2.100m （图2-2）。

柱子的高度底层为：1h = 4.5＋2.1－0.5 = 6.1m （初步假设基础高度0.5m ），二～四层柱高为2h ～4h = 3.5m 。

柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：l =7500、2500、7500。

计算简图见图3-1。

图3-1 计算简图3.2、梁柱截面尺寸3.2.1 框架柱：∵本工程的高度h ＝16.2m ﹤30m ，而且其抗震设防烈度为7度，根据《建筑抗震设计规范》，可确认笨建筑的抗震等级为二级的框架结构。

∴μ＝0.8 N 取132/kN m S ⋅ 边柱：1C c N A f μ≥⋅＝1.2137.5/2440.816.2⨯⨯⨯⨯⨯＝427.210mm ⨯ 边柱：422 1.1135448.8100.816.2A mm ⨯⨯⨯⨯≥=⨯⨯∴边柱、中柱均取400400mm mm3.2.2梁：横向框架柱AB跨、CD跨：250mm×600mm，BC跨：250mm×400mm，纵向连系梁：250mm×500mm。

3.3、材料强度等级混凝土：均采用C30级。

钢筋直径≥12mm的采用HRB335，其余采用HPB235钢筋。

3.4、荷载计算以④轴线横向框架为计算分析对象。

3.4.1 屋面横梁竖向线荷载标准值1、恒载（图3-2a）恒载图（D-L.T）活载图（L-L.T）（a）（b）图3-2荷载计算简图（a）恒载作用下结构计算简图；（b）活载作用下结构计算简图屋面恒载标准值：35厚架空隔热板 0.035×25＝0.875kN/㎡防水层 0.4 kN/㎡ 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.02×20＝0.4 kN/㎡ 120（100）厚钢筋砼现浇板 0.12×25＝3 kN/㎡（AB 、CD 跨板厚取120， BC 跨取100） (0.10×25＝2.5 kN/㎡) 12厚纸筋石灰粉平顶 0.012×16＝0.192 kN/㎡屋面恒载标准值： 4.87 kN/㎡ (4.37 kN/㎡) 梁自重边跨AB 、CD 跨： 0.25×0.6×25＝3.75 kN/m 梁侧粉刷： 2×(0.6－0.12)×0.02×17＝0.33 kN/m 4.08 kN/m 中间跨BC 跨： 0.250.425⨯⨯＝2.5/kN m 梁侧粉刷： ()20.40.10.0217⨯-⨯⨯＝0.19/kN m2.69/kN m作用在顶层框架梁上的线恒载标准值为：梁自重： 41AB g ＝41CD g ＝4.08/kN m ，41BC g ＝2.69/kN m 板传来的荷载： 42AB g ＝42CD g ＝4.874⨯＝19.48/kN m42BC g ＝4.37×2.5＝10.93/kN m2、活载（图3-2b ）作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为：4AB q ＝4CD q ＝0.74⨯＝2.8/kN m4BC q ＝0.7×2.5＝1.75/kN m3.4.2 楼面横梁竖向线荷载标准值 1、恒载（图3-2a ）25厚水泥砂浆面层 20.025200.50/kN m ⨯=120（100）厚钢筋砼现浇板 20.12253/kN m ⨯=2(0.1025 2.5/)kN m ⨯=12厚板底粉刷 20.012160.192/kN m ⨯= 楼面恒载标准值： 23.692/kN m2(3.192/)kN m边跨（AB 、CD 跨）框架梁自重： 4.08/k N m 中跨（BC 跨）梁自重： 2.69/k N m 作用在楼面层框架梁上的线恒载标准值为：梁自重： 11 4.08/AB CD g g kN m ==1 2.69/BC g kN m =板传来的荷载： 22 3.692414.768/AB CD g g kN m ==⨯=2 3.192 2.57.98/BC g kN m =⨯=填充墙： (3.50.6) 3.811.02/kN m -⨯= 粉刷： (3.50.6)20.0217 1.97/kN m -⨯⨯⨯= 墙传来的荷载： 3313/AB CD g g kN m == 2、活载（图3-2b ）楼面活载： 248/AB CD q q kN m ==⨯=2.5 2.5 6.25/BC q kN m =⨯=3.4.3 屋面框架节点集中荷载标准值（图3-3）图3-3 恒载顶层集中力1、恒载边跨连系梁自重： 0.250.5042512.5kN ⨯⨯⨯= 粉刷： 2(0.500.12)0.02417 1.04kN ⨯-⨯⨯⨯= 1.2m 高女儿墙： 1.24 4.5621.89kN ⨯⨯= 粉刷： 1.220.02417 3.26kN ⨯⨯⨯⨯= 连系梁传来屋面自重： 0.540.54 4.8719.48kN ⨯⨯⨯⨯= 顶层边节点集中荷载： 4458.17A D G G kN == 中柱连系梁自重： 0.250.5042512.5kN ⨯⨯⨯= 粉刷： [(0.50.12)(0.500.10)]0.02417 1.06kN -+-⨯⨯⨯= 连系梁传来屋面自重： 0.540.54 4.8719.48kN ⨯⨯⨯⨯=0.5(44 2.5) 2.5/2 4.3715.02kN ⨯+-⨯⨯=顶层中节点集中荷载： 4448.06B C G G kN == 2、活载440.540.540.7 2.86A D Q Q kN ==⨯⨯⨯⨯=440.540.540.70.5(44 2.5) 2.5/20.7 5.21B C Q Q kN ==⨯⨯⨯⨯+⨯+-⨯⨯=3.4.4 楼面框架节点集中荷载标准值（图3-4）图3-4 恒载中间层节点集中力1、恒载边柱连系梁自重： 12.5kN 粉刷： 1.04kN填充墙： (3.50.5) 4.560.7522kN -⨯⨯⨯= 粉刷： (3.50.5)20.750.0217kN -⨯⨯⨯⨯= 连系梁传来楼面自重： 0.540.54 3.69214kN ⨯⨯⨯⨯= 50.36kN中间层边节点集中荷载：50.36A D G G kN ==框架柱自重：''0.40.4 3.52514AD G G kN ==⨯⨯⨯= 中柱连系梁自重： 12.5kN 粉刷： 1.06kN 填充墙： 0.8(3.50.5) 3.8(40.4)32.83kN ⨯-⨯⨯-= 粉刷： (3.50.5) 3.60.0217kN -⨯⨯⨯=连系梁传来楼面自重： 0.540.54 3.69214kN ⨯⨯⨯⨯= 0.5(44 2.5) 2.50.5 3.19210.97kN ⨯+-⨯⨯⨯=75.76kN中间层中节点集中荷载： 83.97B C G G kN == 柱传来集中荷载：''14BC G G kN == 2、活载 0.540.542.08.0A D Q Q kN ==⨯⨯⨯⨯= 80.5(44 2.5) 2.50.5 2.516.59BC Q Q kN ==+⨯+-⨯⨯⨯=3.4.5 地震作用1、建筑物总重力荷载代表值i G 的计算（1）集中于屋盖处的质点重力荷载代表值4G :50%雪载： 0.50.6550.217.528kN ⨯⨯⨯= 屋面恒载： 4.8750.27.52 4.3750.2 2.5kN ⨯⨯⨯+⨯⨯=横梁： (4.087.52 2.69 2.5)138kN ⨯⨯+⨯⨯= 纵梁： (12.5 1.04)122(12.5 1.06)12kN +⨯⨯++⨯⨯=女儿墙： 1.2 4.56(50.217.5)27kN ⨯⨯+⨯= 柱重： 0.40.425 1.751343kN ⨯⨯⨯⨯⨯= 横墙： 4.56(7.1 1.154 2.1 1.352 1.80.852 1.20.852)151.53kN ⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=3.87.1 1.1519589.51kN ⨯⨯⨯=纵墙： 4.56[(100.4 6.60.424) 1.25(322.117 1.8 1.520.85]299.71kN ⨯--⨯⨯-⨯+⨯++⨯⨯= 3.8[(100.4 3.3 1.840.424) 1.259.76 1.7(0.9170.75 2.430.85)]377.6kN ⨯--⨯-⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯=钢窗： (17 2.10.752 1.80.852 1.50.85)0kN ⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯= 48419.18G kN =（2）集中于三、四层处的质点重力荷载代表值32~G G :50%楼面活载： 0.5(2.07.550.22 2.5 2.550.2)909.88kN ⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯= 楼面恒载： 3.69250.27.52 3.19250.2 2.5kN ⨯⨯⨯+⨯⨯= 横梁： 883.03kN 纵梁： 650.4kN 柱重： 364272kN ⨯= 横墙： 4.56(7.12.942.13.121.81.8kN ⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=3.8 2.97.1191486.60kN ⨯⨯⨯=纵墙： 4.56[50.226.6(321.521.82.174kN ⨯⨯--⨯+⨯++⨯-⨯⨯=3.8[(100.4 3.3 1.840.424)39.76 3.380.9217 2.4 2.13]867.04kN ⨯--⨯-⨯⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯=钢窗： (172.11.821.81.821.5kN ⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯= 329637.5G G kN ==（3）集中于二层处的质点重力荷载代表值1G :50%楼面活载： 909.88kN 楼面恒载： 3180.67kN 横梁： 883.03kN 纵梁： 650.4kN柱重： 0.40.425(1.753.05)kN ⨯⨯⨯+⨯⨯= 横墙： 4.56(7.144.42.14.621.822kN ⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯= 3.8(1.757.119 2.457.110)1558.1kN ⨯⨯⨯+⨯⨯=纵墙： 515.744.3/3kN ⨯=867.04 4.3/31242.78kN ⨯=钢窗： 30.464.334kN ⨯⨯= 110815.91G kN =2、地震作用计算（1）框架柱的抗侧移刚度：在计算梁柱线刚度时，应考虑楼盖对框架柱的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩取02I I =；边框架梁取01.5I I =，0I 为框架梁按矩形截面计算的界面惯性矩。

框架结构布置及计算简图

三框架结构布置及计算简图（一）梁柱尺寸 1．梁高 h b =(1/12~1/8)lb 横向 h b =600~900mm ，取800mm 纵向 h b =650~900mm ，取800mm过道 h b =250~375mm ，考虑到次梁高度为600mm ，也取为600mm 2．柱截面尺寸本工程为现浇钢筋混凝土结构，7度设防，高度<30m ，抗震等级为三级，取底层C6柱估算柱尺寸，根据经验荷载为15kN/m2： N=15×7.8×(3.6+1.5)=2983.5kN由轴压比限值得A c ≥c f N 8.0=3.148.0105.29833⨯⨯=260795mm 2为安全起见，取底层柱截面尺寸为650mm×650mm ，其他层为600mm×600mm （二）计算简图(取轴线⑥处)初步设计基础顶面离室外地面500mm ，则底层层高为4.2+0.6+0.5=5.3m框架结构计算简图3.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.603.603.603.603.563.563.563.563.563.563.563.563.562.812.81 2.812.813.003.603.56（三）梁柱线刚度(其中E=3.0×104N/mm2)AC、BC跨梁1×0.3×0.83/7.2=3.56×10-3E i=2E×12BC跨梁1×0.3×0.63/3.0=3.60×10-3E i=2E×12上部各层柱1×0.64/3.6=3.00×10-3 E i= E×12底层柱1×0.654/5.3=2.81×10-3 E i= E×12将梁柱线刚度标于计算简图中。