4.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值
边柱联系梁自重： 0.25×0.5×7.8×25=29.25kN
粉刷: 0.015×（0.5-0.12）×2×7.8×17=1.909kN 楼面传来荷载： 3.92×4.5/2+(1.2+5.1)×3.9×4.5/22=61.864kN
次梁上墙体的荷载： （3.7-0.5）×0.4×5.1×5.673/4=8.969kN 次梁传来的荷载： 3.32×5.1/2=8.466kN
铝合金窗自重： 2.4×2.1×0.45＝2.268kN
窗边（下）墙体自重： 0.24?(2.55×2.1+7.35×0.9)×5.673＝16.297kN 框架柱自重： 0.45×0.45×3.6×25＝18.225kN
粉刷： 0.015×3.6×17×［（0.45-0.24）×3+0.45］＝0.991kN 标准层边节点集中荷载 GA=GD=148.239 kN 中柱联系梁自重： 0.25×0.5×7.8×25=29.25kN
粉刷： 0.015×(0.5-0.12)×2×7.8×17=1.909kN 楼面传来荷载：
4.5[2.12/22+(3.9-2.1+3.9)×2.1/2+3.92/2+(5.1-3.9+5.1)
×3.9/22]=93.76kN
次梁传来荷载： （5.1+2.1）×3.32/2＝11.952kN 次梁上墙体的荷载： （3.6-0.5）×0.4×5.1×5.673/4=8.969kN 门上墙体自重(粉刷)： [2.5×(7.8-0.45-2×1.2)+7.35×0.5]×0.24×5.5+[2.5×(7.8-0.45-21.2)+7.35
×0.5]×0.015×172=29.372kN
门自重： 2×2.5×1.2×0.15＝0.9kN
框架柱自重（粉刷）： 19.216kN 标准层中节点集中荷载： GB=GC=195.328kN
4.1.5 恒荷载作用下的结构计算图
恒荷载作用下的结构计算图见图4-1。
图4-1 恒荷载作用下的结构计算简图
4.2 活荷载计算
屋面活荷载0.5kN/㎡，雪荷载0.3kN/㎡，因为两者不应以同时考虑，所以取两者中的大值。楼面活荷载取2.0kN/㎡。
q5AB=q5CD=3.9×0.5=1.95kN/m q5BC=0.5×2.1=1.05kN/m Q5A=Q5D=7.8×5.1×0.5/2=9.945kN Q5C=Q5B= 9.945+7.8×2.1×0.5/2=14.04kN
qAB=qCD=2×3.9=7.8kN qBC=2×2.1=4.2kN/m QA=QD=7.8×5.1×2/2=39.78kN/m QC=QB=39.78+7.8×2.1×2/2=56.16kN 活荷载作用下的结构计算简图见图4-2。
图4-2 活荷载作用下的结构计算简图
4.3 风荷载计算
风压标准值计算公式： ω＝βzμzμsω0 （4-1）
因为结构高度为H＝14.8m<30m，取风振系数βz＝1.0；风荷载体型系数μ
s=1.3；风压高度变化系数μz根据规范查询得。风荷载计算见表4-1。
表4-1 风荷载计算表
层次 4 3 2 1 βz μs z（m） 15.9 12.2 8.5 4.8 μz ω0 A（㎡） Pw（kN） 1 1 1 1 1.3 1.3 1.3 1.3 1.520 1.423 1.299 1.12 0.3 0.3 0.3 0.3 21.06 28.08 28.08 30.42 26.283 31.167 28.451 26.575 注：z为计算框架节点至室外地坪的高度。
风荷载作用下结构计算简图见图4-3。
图4-3 风荷载作用下的结构计算简图
4.4 重力荷载代表值
根据所给设计资料，本地区设防烈度为8度，Ⅱ类场地，抗震等级为二级，除底层柱采用C30外，其它采用C25混凝土现浇四层框架结构。地震作用计算简图可表示成为有4个集中质量的多自由度体系，各楼层、屋盖处的集中荷载代表值计算结果如下：
顶层G4＝屋面荷载+50％屋面活荷载+屋盖纵横梁自重+女儿墙自重+屋面下半层的柱及墙自重＝6280.885kN
标准层Gi＝第三层楼面荷载+50％楼面活荷载+第三纵横梁自重+楼面上下半层的柱及墙自重＝7328.833kN
底层G1＝第一层楼面荷载+50％楼面活荷载+第一纵横梁自重+楼面上下半层的柱及墙自重＝7316.823kN
建筑物总重力荷载代表值为：
∑G=6280.885+2×7328.833+7316.823=35584.207kN
地震荷载作用简图见图4-4。
图4-4 质点重力荷载的作用简图
5 框架内力计算
5.1 水平地震作用下的侧移验算
5.1.1 梁的线刚度
现浇楼盖框架梁的截面惯性矩取值：边框架梁取Ib=1.5I0（I0为矩形梁的截面惯性矩）；中框架梁取Ib=2I0。框架梁采用C25混凝土，Ec=2.80×104N/mm2。梁的线刚度计算见表5-1。
表5-1 梁的线刚度
边框架梁 梁号 截面 b×h（m2） 跨度 惯性矩/10-3m4 Ib =1.5I0 kb 中框架梁 kb （104） Ib=2I0 （104 ）kN·m kN·m L1 0.25×0.6 L2 0.25×0.6 L3 0.25×0.6 L4 0.25×0.6 L5 0.25×0.6 L6 0.25×0.5 L7 0.25×0.5 L8 0.3×0.45 L9 0.25×0.6 5.1.2 柱的线刚度
7.8 3.9 4.2 6.3 5.4 5.1 2.1 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 2.6 2.6 6.75 6.75 6.75 6.75 6.75 4.2 4.2 3.42 6.75 2.423 4.846 4.5 3 3.5 2.141 5.2 3.799 1.447 9 9 9 9 9 5.2 5.2 4.56 9 3.231 6.462 6 4 4.667 2.855 6.933 5.065 1.93 6.123 2.28 13.06 4.5 柱的线刚度计算见表5-2。其中，C30混凝土的Ec=3.00×104N/mm2。
表5-2 柱的线刚度计算表
柱号 截面 b×h（m） 0.45×0.45 0.45×0.45 2柱高/m 惯性矩 Ic=bh3/12（m4） 3.417×10-3 线刚度 Kc/kN·m 2.658×104 Z1 3.7 Z2 4.8 3.417×10-3 1.934×104 横向框架计算简图见图5-1。
图5-1 横向框架计算简图
（单位：10kN·m）
4
5.1.3 横向框架柱侧移刚度
横向框架柱侧移刚度D值计算见表5-3。
表5-3 横向框架柱侧移刚度D值计算表
K=∑Kb/2Kc 层 次 柱类型 (一般层） K=∑Kb/Kc （底层） 边框边柱 底 层 边框中柱 中框边柱 中框中柱 ∑D 边框边柱 标 边框中柱 准 中框边柱 层 中框中柱 ∑D 5.1.4 横向框架自振周期
0.806 2.762 1.074 3.682 1.107 3.796 1.476 5.061 α=K/（2+K） （一般层） α=（0.5+K）/（2+K） （底层） 0.517 0.741 0.568 0.788 205983 0.287 0.580 0.349 0.648 438685 7063 14274 8589 15948 4 4 18 12 4271 6122 4693 6510 4 4 18 12 各柱刚度Dim=12αKc/hi2 根 数 该主体结构的总高度为14.8m，且楼房的质量和刚度沿高度分布较均匀，可以采用底部剪力法计算水平地震作用，但必须先确定结构的基本自振周期，可采用能量法和顶点位移法等确定。在此用顶点位移法计算框架自振周期。公式如下：
T1=1.7α0?max
（5-1）
式中 α0—考虑填充墙影响的周期调整系数，取0.6～0.7，本工程中 α0=0.6；?max——框架的顶点位移；T1——自振周期。 横向框架顶点位移的计算见表5-4。
根据计算结果：T1=1.7α0?max=1.7×0.6×0.3302=0.5860（s）。
表5-4 横向框架顶点位移的计算表
层次 4 3 Gi/kN ∑Gi/kN ∑D/kN/m 438685 438685 层间相对位移 δ=∑Gi/∑D 0.0143 0.0477 △i/m 0.3302 0.2849 6280.885 6280.885 7328.833 20938.551
土木工程毕业设计
