第三章框架结构设计集荷载计算
土木工程毕业设计-荷载计算
第3章荷载计算结构上的荷载可分为三类：永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
永久荷载包括结构自重、土压力、预应力等；可变荷载有楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、风荷载、雪荷载等；偶然荷载包括爆炸力、撞击力等。
荷载有四种代表值，即标准值、组合值、频遇值和准永久值。
对永久荷载应采用标准值作为代表值，对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。
标准值是荷载的基本代表值，是结构在使用期间，在正常情况下可能出现的具有一定保证率的偏大荷载值，其他三种代表值由标准值乘以相应的系数得出。
组合值由可变荷载的组合值系数乘以可变荷载的标准值得到，采用荷载组合值是使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致。
频遇值由可变荷载的频遇值系数乘以可变荷载的标准值得到，荷载频遇值是在设计基准期内可变荷载超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。
准永久值由可变荷载的准永久值系数乘以可变荷载的标准值得到，荷载准永久值是在设计基准期内，可变荷载超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。
作用在多层框架结构上的荷载，通常由永久荷载中的结构自重、可变荷载中的活荷载、风荷载和雪荷载组成，对于抗震设防的建筑，还需要考虑地震作用。
1.1永久荷载计算作用在多层框架上的永久荷载，通常包括结构构件、围护构件、面层及装饰、固定设备、长期储物的自重。
结构自重标准值等于构件的体积乘以材料单位体积的自重，或等于构件面积乘以材料的单位面积自重。
对于自重变异较大的材料和构件（如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等），自重的标准值应根据对结构的不利状态，取上限值或下限值。
常用材料单位体积（面积）自重如表3-1所示1注：更多材料和构件自重见现行国家标准《建筑结构荷载规范》附录A1.2可变荷载计算作用在多层框架结构上的可变荷载，通常包括活荷载、雪荷载和风荷载，本节和下节分别介绍它们的计算方法。
3.2.1民用建筑楼面均布活荷载1）民用建筑楼面均布活荷载取值民用建筑楼面均布活荷载的标准值及其组合值、频遇值、准永久值系数的最小值，应按表3.2的规定取用民用■疑楼面均布活荷载标准值及其组含值％独遇值和准永久值系敷>>2注：1.本表所给各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载较大、情况特殊或有专门要求时，成按实际情况采用。
框架结构在水平荷载下的计算反弯点法和D值法
4
１.反弯点法的假定及适用范围 ①假定框架横梁抗弯刚度为无穷大。 如果框架横梁刚度为无穷大，在水平力的作用
下，框架节点将只有侧移而没有转角。实际上，框 架横梁刚度不会是无穷大，在水平力下，节点既有 侧移又有转角。但是，当梁、柱的线刚度之比大于 3时，柱子端部的转角就很小，此时忽略节点转角 的存在，对框架内力计算影响不大。
6(ic
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38
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将
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框架梁的线刚度无穷大时 同理可推导底层柱 D 值
，
1,
第三章 建筑结构荷载
第三章建筑结构荷载《建筑结构荷载规范》GB50009-2001一荷载分类1、永久荷载：结构自重、土压力、预应力2、可变荷载：楼面活荷载、屋面活荷载、积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载3、偶然荷载：爆炸力、撞击力例：工业厂房屋盖自重荷载：防水层（八层作法）标准值0.35kN/m2（沿屋面坡向）找平层（2cm厚水泥砂浆）标准值0.40kN/m2（沿屋面坡向）保温层（10cm沥青珍珠岩）标准值0.30 kN/m2（沿屋面坡向）预应力钢筋混凝土大型屋面板标准值1.40 kN/m2（沿屋面坡向）屋架自重（包括支撑）标准值0.45 kN/m2（沿水平面）例：工业厂房屋盖活荷载：使用荷载标准值0.70 kN/m2（沿水平面）雪荷载标准值0.45 kN/m2（沿水平面）例：常用材料自重（kN/m3）：钢－78.5;钢筋混凝土－25；普通砖－18；焦渣空心砖－10；瓷砖－19.8；木材－4～9；水泥－16；水泥砂浆－20二荷载代表值1、永久荷载采用标准值作为代表值；2、活荷载采用标准值、组合值、频遇值、准永久值作为代表值；3、偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定代表值三 荷载效应组合1、对于承载能力极限状态：包括基本组合、偶然组合；设计表达式：R S ≤0γ其中：0γ－结构重要性系数；1.1、1.0、0.9S －荷载效应组合的设计值； R －结构构件抗力的设计值；◎基本组合由可变荷载效应控制的组合∑=++=ni Qikci Qi k Q Q Gk G S S S S 211ϕγγγ式中：Gγ－永久荷载的分项系数；Qi γ－第i 个可变荷载的分项系数；S Gk －按永久荷载G k 计算的荷载效应值； S Qik －按可变荷载Q ik 计算的荷载效应值；ci ϕ－可变荷载Q i 的组合值系数由永久荷载效应控制的组合∑=+=ni Qikci Qi Gk G S S S 1ϕγγ注：1.基本组合中的设计值仅用于荷载与荷载效应为线性的情况；2.当对S Q1k 无法明显判断时，轮次以可变荷载效应为S Q1k ，取最不利荷载组合效应；3.当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载对一般的排架、框架结构，基本组合可采用简化规则：对可变荷载效应控制的组合：取下列两式的不利值kQ Q Gk G S S S 11γγ+= ∑=+=ni QikQi Gk G S S S 19.0γγ对永久荷载效应控制的组合不变 基本组合的荷载分项系数按下列规定采用永久荷载分项系数：当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合取1.2；对永久荷载效应控制的组合取1.35当其效应对结构有利时：一般情况下取1.0；对结构的倾覆、滑移或漂浮验算时取0.9 可变荷载的分项系数：一般情况下取1.4；对标准值大于4kN/m 2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3偶然组合偶然荷载的代表值不乘分项系数，按有关规定进行。
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。
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。
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。
框架结构设计集荷载计算样本
3 框架构造设计与荷载计算3.1 构造布置3.1.1 柱网与层高民用建筑柱网和层高依照建筑使用功能拟定。
柱网布置应当规整，由内廊式和跨度组合式，这里采用跨度组合式（如图）。
层高宜取同一种尺寸，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。
框架构造总高度在8度抗震设防时，高度不应不不大于45m，而此建筑总高度也才22.7m。
图3.1 柱网布置图3.1.2 框架承重方案依照楼盖平面布置和竖向荷载传递途径，框架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普通很少采用）。
3.1.3 变形缝设立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收缩产生赚钱是构造产生裂缝，在构造一定长度范畴内设立伸缩缝。
在伸缩缝处，基本顶面以上构造及建筑构造完全断开，伸缩缝最大间距见下表3.1。
表3.1 伸缩缝最大间距(m)伸缩缝方案，而是采用构造和施工办法，如在顶层，底层和山墙等温度变化大部位提高配筋率。
沉降缝是为了避免地基不均匀沉降使构造产生裂缝，在构造易产生不均匀沉降部位设缝，将构造完全分开。
此建筑中间某些是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，特别不规则构造薄弱部位容易导致震害而可用防震缝将构造分为若干独立抗震单元，使各构造规则，但当前设计更倾向于不设，而采用加强构造整体性办法。
3.1.4 材料选取柱采用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 截面尺寸初步选取 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 比不适当不大于4； AB 跨h=1/12*7200=600mm梁宽 b=(1/3-1/2)h,抗震构造b≥200mm,h/b≤4; b=300mm别的尺寸见后梁截面表。
3 重力荷载代表值计算及框架侧移刚度计算
3 重力荷载代表值计算及框架侧移刚度计算楼层重力荷载代表值=全部的恒载+50%的楼面活荷载屋面重力荷载代表值=全部的恒载+50%的屋面雪荷载3.1 恒载标准值计算3.1.1 屋面楼面恒载计算屋面永久荷载标准值（上人）：C细石混凝土 1.0 kN/m2 40厚201.2厚高分子卷材 0.15 kN/m225厚1：3水泥砂浆 20×0.025=0.5k N/m2 90厚水泥珍珠岩板2×0.09=0.18kN/m2最薄处15厚水泥焦渣 13×0.015=1.95kN/m2 120厚钢筋混凝土板25×0.12=3kN/m2合计 6.797kN/m2屋面永久荷载标准值（不上人）：20厚水泥砂浆 20×0.02=0.4 kN/m21.2厚合成高分子防水卷材 0.15 kN/m225厚水泥砂浆 20×0.025=0.5k N/m2 65厚聚苯乙烯保温板 0.2×0.065=0.013kN/m2最薄处15厚1：6水泥焦渣 13×0.015=1.95kN/m2 120厚钢筋混凝土板25×0.12=3kN/m2合计 6.183kN/m2楼面永久荷载标准值：普通楼面8厚瓷面砖19.8×0.008=0.16kN/m2 30厚1:3水泥砂浆20×0.03=0.6kN/m2 30厚聚苯乙烯泡沫板保温层0.2×0.03=0.006kN/m2 10厚1：3水泥砂浆 20×0.01=0.2kN/m2 120厚钢筋混凝土板25×0.12=3kN/m2合计 4.136kN/m2卫生间楼面8厚瓷面砖19.8×0.008=0.16kN/m2 50厚1:3水泥砂浆20×0.05=1kN/m21.5厚合成高分子 0.15kN/m2100厚钢筋混凝土板25×0.1=2.5kN/m2 10厚水泥石灰膏砂浆0.01×17=0.17kN/m2 合计 3.98 kN/m2一层地面永久荷载标准值： 普通楼面8厚地砖地面 19.8×0.008=0.16kN/m 25厚石灰砂浆 20×0.005=0.1kN/m 2 20厚1:3水泥砂浆 20×0.02=0.4kN/m2 60厚混土垫层 25×0.06=1.5kN/m 23：7灰土 17.5×0.15=2.625kN/m 2合 计 4.695kN/m 2 卫生间地面8厚地砖 0.008×19.8=0.16kN/m 2 30厚1:3水泥砂浆 20×0.03=0.6kN/m 2 1.5厚合成高分子 0.15kN/m 2 1：3水泥砂浆最薄处20厚 20×0.02=0.4kN/m 2 10厚水泥石灰膏砂浆 0.01×17=0.17kN/m 2合 计 2.81kN/m23.1.2 第一层结构构件自重计算取基础埋深为2.5m ，基础高为1m ，则一层柱高为1 3.6 2.5 1.00.45 5.55h m =+-+=，故取一层柱高为1h 5.6m =表3-1 梁、柱自重重力荷载代表值计算及框架侧移刚度计算墙体为填充墙，材料为蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，电梯间填充墙为普通砖墙318KN /m ，外墙厚300mm ，内墙厚为200mm 。
框架结构设计计算步骤(参考)
框架结构毕业设计内力计算步骤（仅供参考，配筋计算不在内）一．进行结构方案比较，选定结构方案，进行结构布置1. 结构选型：在建筑设计的基础上，从抗震要求方面、房屋总高度、层数、柱最大间距等，说明为何选用框架结构，而不采用框剪结构、内框架结构、剪力墙结构以及砖混结构。
2. 楼盖结构方案比较：确定承重方案，进行结构布置，比较选用现浇板及预制板的不同点，画出三种以上结构平面布置草图，比较后全组共同确定一种方案，画出结构平面布置图，进行编号对框架负载面积基本相同的编同一个号：“KJ-X ”；连续梁用“L-X ”表示；现浇板用“B-X ”表示；构造柱用“GZ-X ”表示；预制板放在选板后再补画，其他见结构参考图。
二．初步选择梁柱截面尺寸及材料强度等级1． 确定梁柱剪力墙截面尺寸 （1）梁1）框架梁：b b b h b l h )31~21()121~81(==按抗震要求：42120041≥≥≥≥bnc b b b b h l b b mmb h b 荷载大（一般指活荷大或负荷面积大），取大值。
2）连续梁：b b b h b l h )31~21()181~121(==另外，确定梁宽时，尽量与填充墙厚度相同，可使室内不见梁棱角，纵向框架梁还要考虑下皮最好与窗上口标高相同，以免再设过梁。
（2）现浇板及预制板现浇板厚：工业建筑：;80mm h ≥ 连续单向板：40l h ≥；双向板：50l h ≥； （3）柱截面尺寸：;300mm b c ≥柱净高与截面高度之比4≥cnh H ； 截面积cc f NA )55.0~45.0(≥；式中N 为首层柱根估算轴力设计值，计算方法如下：对于中柱与边柱，分别找出负荷面积最大的柱，算出一层楼面的面荷载，假设屋面荷载同楼面荷载，用此荷载乘以层数再乘以负荷面积，即为所求N 。
柱自重略去不计，各层Ac 宜相同。
2． 确定材料强度等级钢筋：按抗震要求，确定纵筋与箍筋级别；混凝土：按抗震要求，并考虑现浇板砼质量，经济确定砼强度等级，考虑首层较高，变形较大，可适当提高砼强度等级。
3-1框架内力计算
q=2.8kN/m （10.21） （1.79） q=3.4kN/m
H
（4.21）
I
3.80m
D
（9.53） （7.11） （4.84）
E
（12.77） （3.64）
F
4.40m
（括号内数字为线刚度相对值）
A
（i=EI/l） 7.50m
B
5.60m
C
解：
上层各柱线刚度×0.9，然后计算各节点的弯矩分配系数
多层与高层建筑结构设计
第三章 框架结构内力与位移计算
土木工程系
框架结构内力与位移计算
• 框架结构的布置与计算简图
• 竖向荷载作用下的近似计算——分层计算法 • 水平荷载作用下的近似计算——反弯点法 • 水平荷载作用下的改进反弯点法——D值法
• 水平荷载作用下侧移的近似计算
框架结构的布置与计算简图
装配整体式楼面
框架柱的截面尺寸估算
框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算：
N＝βAGn
N Ac≤ [ N ] f c
框架柱轴压比限值，对 一级、二级和三级抗震 等级，分别取0.7, 0.8和 0.9。
其中β——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——按简支状态计算的柱的负载面积； G——折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值， 可根据实际荷载计算，也可近似取12～16 kN/m2； n——验算截面以上楼层层数；
-0.200 0.133
-0.267 0.231
-4.836
0.668
15.045
0.353 0.175
-13.585
0.472
0.733
荷载计算范例
2.1 总平面图设计总平面图见图1-1 。
本楼采用“一”字型布置，其主要出入口、门厅位于临街道路侧，坐北朝南，底层走廊两侧出口加强了人员的疏散。
主要房间的设计考虑以下几点：（1）主要房间的布置宜使用方便，影响较小，面朝南；（2）相同功能的房间分开设置，满足各使用功能单元；（3）房间布置应兼顾建筑结构要求。
2.2 平面设计平面设计首先考虑满足使用功能的需求，为中型宾馆和会议创造良好的条件，重点考虑了交通组织、采光、通风的良好配置，同时还要合理地安排休息室、厕所、盥洗室等辅助用房。
平面尺寸安排上为简化结构计算采用了对称形式。
功能分区较为合理，人流交通便捷、畅通，保证良好的安全疏散条件及安全防火要。
2.3 剖面设计建筑物室内外高差取0.45 米，满足防水、防潮和内外联系方便的要求。
层高的确定，按《公共建筑设计规范》（GBJ99—86）的要求，考虑到本中型宾馆楼为框架结构，框架梁的截面高度较高，故层高取值为3.9 米。
这样的层高，对布置窗户满足采光与自然通风要求来讲已足够。
对于底层的阶梯，为了使后排也能获得较高的空间，将前部地面下降0.45 米（三步台阶的高度）。
另外，中型宾馆的层高也统一取为3.9 米。
所有房间的窗台高度均取0.9 米，保证书有充足的光线。
2.4 立面设计在简单的体型组合前提下，力求运用均衡、韵律、对比、统一等手段，把适用、经济、美观有机的结合起来。
在正立面处理上，大门采用了不锈钢玻璃弹簧门，上配玻璃雨篷，下为花岗岩室外台阶，均使立面效果增色不少。
外墙装饰方面，勒脚为烧毛面花岗岩石板面层，与室外台阶的面层相统一，既美观，又坚固耐久；其余外墙面为涂料面层，因为保温板外挂钢丝网抹灰层的装饰面层宜用涂料，选用了仿石涂料，颜色为淡黄色和银灰色相间，由白色压线分隔，在山墙处为淡黄色，目的是为了保证白色压线的连续。
第三章结构方案设计总说明3.1.1 框架结构的选择框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成，它既承受竖向荷载，又承受水平荷载。
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。
(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。
集中面荷载计算
集中面荷载计算
简介
集中面荷载计算是一种用于计算结构物承受集中荷载的方法。
它是基于确定结构物上某个特定区域的荷载分布，以及该区域的尺
寸和形状。
计算方法
集中面荷载计算的基本步骤如下：
1. 确定荷载分布的形状：首先，需要确定集中荷载的形状。
常
见的形状包括矩形、圆形和三角形。
2. 确定荷载分布的大小：根据具体情况，确定集中荷载对应的
大小。
可以根据设计要求或实际荷载情况来确定。
3. 计算荷载分布的面积：根据集中荷载的形状，计算荷载分布
的面积。
对于矩形形状，面积可以通过长度和宽度相乘得到；对于
圆形形状，面积可以通过π乘以半径的平方得到；对于三角形形状，面积可以通过底边乘以高度再除以2得到。
4. 计算承载荷载的结构物面积：根据设计要求或实际情况，确定结构物所能承受的荷载大小。
通常，这个数值是提前确定的。
5. 比较荷载分布的面积和结构物承载荷载的面积：如果荷载分布的面积小于或等于结构物承载荷载的面积，则结构物能够承受该集中荷载。
如果荷载分布的面积大于结构物承载荷载的面积，则需要重新设计或增强结构物以满足要求。
小结
集中面荷载计算是一种常用的方法，用于确定结构物是否能够承受集中荷载。
通过确定荷载分布的形状和大小，计算荷载分布的面积，并与结构物承载荷载的面积进行比较，可以得出结论。
如果荷载分布的面积小于或等于结构物承载荷载的面积，则结构物能够承受该集中荷载。
否则，需要进行进一步的设计或增强。
一榀框架结构荷载计算书
一榀框架结构荷载计算书1. 引言框架结构是指由众多构件和节点组成的一种力学结构形式。
这种结构在工业、民用建筑、桥梁等工程中应用广泛，其设计需要进行荷载计算。
本文档将介绍框架结构荷载计算的基本原理和方法。
2. 框架结构基本概念2.1 构件构件是指框架结构中的各个部分，如柱、梁、节点等。
构件被连接成为一个整体，使框架结构能够承受荷载。
2.2 节点节点是指框架结构中构件的交叉点。
节点的强度和刚度对框架结构的安全性和稳定性有着很大的影响。
2.3 荷载荷载是指作用在框架结构上的外部力。
荷载分为静载和动载两种。
静载是指不随时间变化的力，如静荷重；动载则是指随时间变化的力，如风荷载和地震荷载等。
3. 框架结构荷载计算框架结构荷载计算是指对框架结构的强度和刚度进行计算，以确定其能否承受荷载。
荷载计算时需分别考虑静载和动载两种荷载。
3.1 静载计算静载计算是指在静止荷载作用下对框架结构进行计算的过程。
静荷载包括自重荷载和外部荷载。
自重荷载是指框架结构自身的重量，而外部荷载则包括建筑物本身的荷载、雪荷载、风荷载等。
静载计算需要考虑框架结构的强度和刚度，并采用多方面的方法进行分析。
这些方法包括刚度法、叠加法、等效静力法等。
3.2 动载计算动载计算是指在动态荷载作用下对框架结构进行计算的过程。
动态荷载包括地震荷载、风荷载等。
动载计算以地震荷载计算为主要内容，应用抗震设计规范中的规定进行计算。
计算时需考虑框架结构的固有周期和阻尼以及地震波的特性。
4. 软件工具现代计算机技术的发展为框架结构荷载计算带来了方便和高效的工具。
目前，国内外的许多软件平台均提供了框架结构荷载计算的功能。
主要的软件平台包括ANSYS、SAP2000、ETABS、STAAD Pro等。
这些软件具有高效性和精度性，并已得到广泛应用。
5.框架结构荷载计算是工程设计中不可缺少的重要内容。
必须在荷载计算时进行严谨的分析和计算，以确保框架结构的安全和稳定。
同时，随着计算机技术的快速发展，软件工具在框架结构荷载计算中的应用也将得到越来越广泛的推广。
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：g6a=5.10kN/mg6b=（5.32+1.00）×3.9=24.65kN/m2.2.2 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 a=5.10kN/mg b=(4.12+1.00)×3.9=19.97kN/m2.2.3 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：G6A=G6E=36.86+15.74+3.51+48.06+86.14=190.31kN2、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：G6B=G6C=G6D=36.86+96.12+172.28=305.26kN2.2.4 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=43.20kN 2）边节点A所受集中荷载标准值：G5A= 65.38+9.91+18.72-19.31+36.86+38.94+72.45 +43.20=266.15kN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：G5E=65.38+9.91+18.72+36.86+38.94+72.45+43.20=285.46kN3）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：G5B=G5C=G5D=36.86+77.88+144.90+43.20=302.84kN2、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：G3A=G4A=52.65+38.86+38.94+72.45+40.50 =241.40kN2）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：G3E=G4E=60.53+9.18+17.55+36.86+38.94+72.45+40.50 =276.01kN3）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 B=G C=G D=36.86+77.88+144.90+40.50 = 300.14kN3、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：G2A=52.65+38.86+38.94+72.45+7.02+40.50 =248.42kN2）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：G2E=60.53+9.18+17.55+36.86+38.94+72.45+7.02+40.50=283.03kN3）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 B=G C=G D=36.86+77.88+144.90+40.50 = 300.14kN4、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：G1A=G1E=7.26+1.10+3.22+5.40+6.70+36.86+38.94+72.45+66.15 =238.08kN 2）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：Q6B=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=13.30kN 3、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：Q A=Q E=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：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。
毕业设计指导书(框架结构设计)_内力计算和组合
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。
3.1.1竖向荷载作用下框架内力计算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∑∑∑∑===++=AAD AD AAC AC AAB ABADAC AABSS S S S S S S SS μμμ,,1=++=∑AD AC ABAμμμμ（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。
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3 框架结构设计与荷载计算结构布置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，对于底层由于市内外地面高差加急出埋深影响为。
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。
图柱网布置图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）。
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。
表伸缩缝的最大间距(m)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。
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。
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，考虑地震作用组合后柱的轴压力增大系数。
边柱取，不等跨内柱取，等跨内柱取。
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。
计算简图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。
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。
图计算简图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=;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=*104N/mm 2；Ec 30=*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 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 横梁线刚度ib 计算表类 别 Ec /104mm 2b*h /mm*mm Ir /109mm 4L /mm l EcIr //N/mm 2l EcIr //N/mm 2边横梁 300*600 6600 *1010 *1010 走道梁 200*400 3000 *1010 *1010 边横梁300*6007200*1010*1010表 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 *104500*500 *109*10101 4700 *104 450*450 *109 *1010 2-6 3600 *104 450*450 *109 *1010 2-63600*104400*400*109*1010荷载的汇集 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*=m2三毡四油防水层 m220厚水泥砂浆找平层 20*=m2150厚水泥蛭石保温层 5*=m2100厚钢筋混凝土板 25*=m2粉底 m2合计 m2楼面：水磨石地面 m2100厚钢筋混凝土板 25*=m2粉底 m2合计 m21-3层楼面恒载标准值[（*3++）*（3++）*2+**2+*4*（+3）+（6++6）*（+）*2+（8++）*（6*2+*2+*6+）]*=4层楼（屋）面恒载标准值[++*(3++*2+**2+*4*+3)]*+[（*2+）*（3++）*2+（6++6）*（+）*2+（8++）*(6*2+*2+*6+）]*=5层楼面恒载标准值[++*(3++*2+**2+*4*+3)]*=6层屋面恒载标准值[++*(3++*2+**2+*4*+3)]*=（2）屋面与楼面活荷载标准值按荷载规范规定，教室活载取m2，厕所走廊楼梯间活荷载取m2，为简化计算，并偏于安全考虑，统一取m2上人屋面的均布活荷载标准值 m2楼面活荷载标准值 m2屋面雪荷载标准值 sk =μr*s=*=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[（*3++）*（3++）*2+**2+*4*（+3）+（6++6）*（+）*2+（8++）*（6*2+*2+*6+）]*=4层楼（屋）面活载标准值楼面[++*(3++*2+**2+*4*+3)]* =屋面[（*2+）*（3++）*2+（6++6）*（+）*2+（8++）*(6*2+*2+*6+）]*=5层楼面活载标准值[++*(3++*2+**2+*4*+3)]* =6层屋面活载标准值[++*(3++*2+**2+*4*+3)]*=（3）梁柱自重荷载标准值(其中γ=25kN/m2）构件b hβg L n GiΣGiL1（横梁）3006007L2（走道梁）20045017L330060016L4（纵梁）30070012Z15505505Z250050071表 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（m 2），内墙面为20厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷 +*+17*=m 2内墙两侧抹灰均为200厚，则内墙单位面积重力荷载为 *+17**2=m 2木门窗单位面积重力荷载为m 2；铝合金窗户单位面积重力荷载取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。
Gi 为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙、柱的重量。
且无论是否为上人屋面，其屋面上的可变荷载均Z3 450 450 16 Z4 450 450 76 Z540040016取雪荷载。
各可变荷载的组合值系数按下表采用表可变荷载的组合值系数表屋面层：屋面恒载，50%屋面雪荷载，纵横梁自重，半层的柱及纵横墙体自重其他层：楼面恒载，50%楼面均布活荷载，纵横梁自重，楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重将前述分项荷载相加，得集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：第1层：+*+++++++*++*+*+** **2+**6+**2)***4+**18+**8+**26) = kN第2-3层：+*+++++++**2+*+** = kN第4层++*+++++++**2+*+**+*** = kN第5层：+*++++++*+** = kN第6层：+*++++*+*+*+** *=建筑物总重力荷载代表值∑=61i Gi 为∑=61i Gi =+2*+++=质点重力荷载值见图：G6= kN G5= kN G4= kN G3= kN G2= kN G1= kN图 各质点的重力荷载代表值。