第四章 水平荷载作用下的框架内力分析
4.1梁的线刚度：在计算梁的线刚度时，考虑楼板对梁刚度有利影响,认为翼
缘参加工作,为简化计算，先按矩形截面计算惯性矩，然后乘以一个增大系数。 现浇钢筋砼梁：边框架梁=1.5I 0
中框架梁=2I 0
柱、梁均采用Ｃ30混凝土 ，ＥC 3.0×107 kN/m2
I 0=1/12×bh 3(m 4) K B 单位：KNm 框架梁线刚度计算
4.2 框架柱侧移刚度计算
1.柱线刚度：
柱采用C30混凝土，27/100.3m kN E c ?=，首层高度4.43m,2-5层3.6m ； 柱截面：各层600 mm ×600mm 则 I 0=1/12×bh 3=10.8×10-3m 4; K C =EI/h 2.柱的侧移刚度D ：
一般层： K =
c b K K 2∑ K
K
+=2α D=2
12h K c α 首层： K =c b K K ∑ K
K ++=25.0α D=212h K c α
层间侧移刚度的验算
∑D 1/∑D 2 =1139440/1327489=0.86﹥0.7 满足要求
4.3.3水平地震作用分析（底部剪力法）
本框架结构符合底部剪力法的适用范围，故采用底部剪力法计算水平地震作用。 1. 框架自振周期计算:
用能量法计算。用能量法计算1T 的数据过程及其结果见表
表5 用能量法计算1T 的数据
s G G T i
i
i i 39.00889.065.02221=??=?
?=∑∑ψ
2. 考虑七度设防：а
max
=0.08
考虑I 组类别 Ⅱ类场地土 Tg=0.35 S
因为T 1=0.39<1.4T g =0.49 S 所以考虑顶部附加水平地震作用
底部剪力为：а1=(Tg/T1)0.9
×а
max
=(0.35/0.39)0.9
×0.08=0.073
F Ek =а1×
G eq =0.073×0.85×47968.26=2976.43 kN 由公式 F i =(G i
H i /ΣG j H j ) ×F Ek ×(1-δn ) 横向框架顶点位移计算
剪力分布图：
3600
F 2
F 1
4430
3600
F 5
F 4
F 33600
3600
22797.9
2291.9
1607.3
744.1
3036.0
4.3.4.验算框架层间弹性位移角
1.
对于钢筋砼框架结构[Δθe ]=1/550, Δθ e <[Δθe ] 所以满足规范规定的层间弹性位移的要求。 2.楼层地震剪力的验算
《抗震规范》要求：∑=>n
i k k ik G V λ
因基本周期小于3.5s ，查《抗震规范》表得016.0=λ
验算过程及其结果见表7。
表7 楼层地震剪力验算
4.3.5水平地震作用下框架柱剪力和弯矩计算（D 值法：取横向中框架计算）
1.柱剪力 V ik =D/ΣD ×Vi ，
柱弯矩 M 下=V ik ×Yi ，M 上=V ik ×（1-Yi ）×hi 2.反弯点高度h ’=(y 0+y 1+y 2+y 3) ×h y=y 0+y 1+y 2+y 3
h ’——反弯点到柱下端质点的距离，即反弯点高度 y 0——标准反弯点高度比
y 1——为上、下层梁线刚度比变化修正值 y 2——为上层层高变化修正值 y 3——为下层层高修正值
根据框架总层数m,该柱所在层数n 和梁柱线刚度比值K 确定， 并由内插法根据K 值确定。
3.边柱弯矩计算
计算过程 （1）i ik V D D
V ∑
=
（2）yh V M ik =下; （3）h y V M ik )1(-=上
4.3.6地震作用下框架梁端剪力和柱轴力标准植
计算过程：根据节点平衡由柱端弯矩求得梁轴线处弯矩
ΣMc= M 右+ M 左= M 上+ M 下
2111K K K +=
μ； 2
12
2K K K +=μ
M 右(左梁)= μ1Mc M 左(右梁)= μ2Mc
求得 边跨 μ1=1 μ2=1
中跨 μ1=0.531 μ2=0.469
建筑工程 设计说明 一、建筑层数：三层结构形式：框架结构 建设总高度：12.45m 安全等级：二级 室内外高差：450mm 屋面防水等级：二级 耐火等级：二级设计抗震烈度：8度 二、1.尺寸单位：图中尺寸单位除注明者外，柱高以米计，其他均以毫米计。 2.室内±0.0001高出室外0.45m,±0.000相应的绝对标高放线时由甲方与施工单位现场确定。 3.墙体材料：250厚混凝土砌块。 4.地面排水：a.各有水房间找1%坡，坡向地漏。 b.入口处平台向室外找坡1%，找坡后完成面高处低于室内完成面20mm。 5.门窗：a.外门窗坐樘中。 b.内门坐樘开启方向为平开。 c.所有开启扇处均加以设纱扇、纱窗。 6.油漆维护：所有外露铁件均刷银粉漆，做法图集。 7.构造柱做法详见图16。 8.防潮层做法：在墙体0.060处铺设20厚1∶2水泥砂浆加5%防水粉。 三、建筑构造用料做法： 1.地面：地16＃陶瓷地砖地面用于卫生间外地面见详细做法 地26＃陶瓷地砖卫生间地面用于卫生间见详细做法 2.楼面：楼16＃陶瓷地砖楼面用于除卫生间外楼面 楼26＃陶瓷地砖卫生间楼面用于卫生间 楼36＃PVC塑胶卷材楼面（做详见说明）用于净化区部分楼面 3.踢脚：踢脚16＃.面砖踢脚用于除卫生间外楼地面部分 4.墙裙：裙16＃釉面砖墙裙用于卫生间部分 5.室内墙面：内墙16＃水泥砂浆墙面用于除踢脚墙裙以外部分 6.天棚：顶16＃.彩钢板吊顶吊顶采用50厚彩钢复合析，内填不燃材料 顶26＃.水泥砂浆顶棚要求耐火等级不低于1.0小时，用于净化区，吊顶高2.2m。 7.外墙面：外墙16＃涂料外墙面见立面图 涂料16＃乳胶漆 8.屋面：屋16＃.高聚改性沥青卷材防水层面 9.台阶：台16＃.地砖面层台阶
钢结构工程量计算方法 (2015-03-30 14:07) 分享到： 0 钢结构是未来发展的方向，土建算量的不会钢结构算量的大有人在，但日后如果再不会，就要谈谈自己的工资是涨不上去了。钢结构一直以来是与土建分开的，后来的劲钢结构及钢组合结构在施工的过程中，都是先有钢结构公司安装再有总包施工砼，如此以来接合也会慢慢的相近，有时候基本上融合在一起，我只能说我会做钢结构的算量，报价谈不上，因为我的经验不足。 钢结构是由钢板、角钢、槽钢、钢管和圆钢等热轧钢材或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的结构。钢结构具有材料强度高、重量轻、安全可靠、制作简便等优点。在房屋建筑中，主要用于厂房、高层建筑和大跨度建筑。常见的钢结构构件有屋架、檩条梁、柱、支撑系统等。 1。算量最基本的就是看图纸，土建的人都烦钢构图纸的太乱，其实我也有这种看法，因为平法并没有用在其上面，图样还保留了一前土建制图的原则，所以做为老人看比较习惯（101 图集出之前的人），后来像我这样人看钢结构图纸真的看不习惯，不过没有办法，还是要习惯的，我们知道麻烦，但任何事情都有规律的，钢结构的详图结点相当的多，但这些变化真的在算的时候影响相当的小，重要是大的方向把握好，钢结构的结点图也是相当科学的，都和科学受力相对应。有许多是重复或对称等。认真的看都会看出来。对于图纸的特点，我会在下面讲2。算重量，因为钢结构的算量基本上全是按吨计（板按 M2）。钢材钢材就是钢结构。而钢材多指型钢，对于型钢的分类算量的方法，我也会一一列出。并做出讲解。 3。统计汇总，哈哈，此类应该是不难的，以清单为基本，分类汇总而以了。 识图问路 1。我对钢结构的认识，应该比大家深一些，因为我毕业的时候就进了一家钢结构公司，工作不到两个月，经常的工作就是画一个图纸的钢构件，把这个钢构件看明白了，画出来，他们叫钢结构深化设计（细化方案）做加工所用，说白了，一张钢板怎么加工这样的东东的。我讲的图识别，其它就是 03G102 上面的东东，大家有机会可以去下载看一下。闲言碎语不多讲，说说吧，钢结构图应该怎么看不头痛。把握好看图不难的原则，其实很简单，比建筑的施工简单多了，因为他每个部分都有详图，哪里不明白了，就看此图有没有什么详图符号，有就找，其实我看明白的地方不是详图的地方，拿出来与原图一对就明白了，是什么柱，是什么梁就明白了许多。一. 钢结构 1 钢结构设计制图分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。 2 钢结构设计图应由具有设计资质的设计单位完成，设计图的内容和深度应满足编制钢结构施工详图的要求；钢结构施工详图（即加工制作图）一般应由具有钢结构专项设计资质的加工制作单位完成，也可由具有该项资质的其他单位完成。
第6章竖向荷载作用下力计算 §6.1 框架结构的荷载计算 §6.1.1.板传荷载计算 计算单元见下图所示： 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 图6-1 框架结构计算单元
图6-2 框架结构计算单元等效荷载 一.B～C, (D～E)轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：222 ??+? 6.09KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=1 7.128KN/m 活载：222 ???+? 2.0KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m 楼面板传荷载： 恒载：222 ???+? 3.83KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=10.772KN/m 活载：222 ???+? 2.0KN/m 1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m 梁自重：3.95KN/m B～C, (D～E)轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝17.128 KN/m+3.95 KN/m=21.103 KN/m 活载＝板传荷载＝5.625 KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.95 KN/m+10.772 KN/m=14.747 KN/m 活载＝板传荷载＝5.625 KN/m 二. C～D轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：2 ??? 6.09KN/m 1.2m5/82=9.135KN/m 活载：2 ??? 2.0KN/m 1.5m5/82=3KN/m 楼面板传荷载：
建筑工程量计算公式及计算方法大全 一、平整场地：建筑物场地厚度在±30cm以内的挖、填、运、找平。 1、平整场地计算规则 （1）清单规则：按设计图示尺寸以建筑物首层面积计算。 （2）定额规则：按设计图示尺寸以建筑物外墙外边线每边各加2米以平方米面积计算。 2、平整场地计算公式 S=（A+4）×（B+4）=S底+2L外+16 式中：S———平整场地工程量；A———建筑物长度方向外墙外边线长度；B———建筑物宽度方向外墙外边线长度；S底———建筑物底层建筑面积；L外———建筑物外墙外边线周长。 该公式适用于任何由矩形组成的建筑物或构筑物的场地平整工程量计算。 二、基础土方开挖计算 开挖土方计算规则 （1）、清单规则：挖基础土方按设计图示尺寸以基础垫层底面积乘挖土深度计算。（2）、定额规则：人工或机械挖土方的体积应按槽底面积乘以挖土深度计算。槽底面积应以槽底的长乘以槽底的宽，槽底长和宽是指基础底宽外加工作面，当需要放坡时，应将放坡的土方量合并于总土方量中。 2、开挖土方计算公式： （1）、清单计算挖土方的体积：土方体积＝挖土方的底面积×挖土深度。 （2）、定额规则：基槽开挖：V=（A+2C+K×H）H×L。式中：V———基槽土方量；A———槽底宽度；C———工作面宽度；H———基槽深度；L———基槽长度。. 其中外墙基槽长度以外墙中心线计算，内墙基槽长度以内墙净长计算，交接重合出不予扣除。 基坑开挖：V=1/6H[A×B+a×b+(A+a)×(B+b)+a×b]。式中：V———基坑体积；A—基坑上口长度；B———基坑上口宽度；a———基坑底面长度；b———基坑底面宽度。 三、回填土工程量计算规则及公式 1、基槽、基坑回填土体积=基槽（坑）挖土体积-设计室外地坪以下建（构）筑物被埋置部
办公楼建筑工程 预算价 预算价（小写）：784391.83元 (大写)：柒拾捌万肆仟叁佰玖拾壹元捌角叁分 建设单位：工程造价咨询人： 编制人：复核人： 编制时间：年月日复核时间：年月日
总说明工程名称：
单位工程预算汇总表工程名称：
附表1 分部分项工程定额列项工程名称： 序号定额编号项目名称单位工程数量 单价 （元） 合价 （元） A.1 土石方工程 1 A1-1 平整场地100㎡ 1.79 217.36 389.94 2 A1-30H 挖土机挖基坑土方， 自卸汽车运土方 （3KM） 1000m30.08 18912.86 1468.54 3 A1-30H 挖土机挖沟槽土方， 自卸汽车运土方 （3KM） 1000m30.06 18912.86 1134.77 4 A1-147 回填土，夯实机夯实 槽坑 100m3 1.00 865.27 867.63 5 A1-35H 挖土机装土自卸汽车 运土（3KM） 1000m30.10 12098.96 1209.90 小计5070.78 A.2桩基础工程 6 A2-21H 压预制管桩100m 3.36 12492.06 41973.32 7 A2-21H 压送管桩100m 0.49 13219.36 6477.49 8 A2-31H 混凝土管桩填芯10m30.12 4101.04 475.72 小计48926.53 A.3砌筑工程 9 A3-4H 混水砖外墙，3/4厚砖10m37.76 3499.68 27157.52 10 A3-13H 混水砖内墙，1/2厚砖10m3 3.31 3419.87 11319.77 11 A3-3H 混水砖外墙（女儿墙） 1/2厚 10m30.47 3526.35 1660.32 12 A3-121H 栏板1/2厚10M30.03 5660.63 141.83 13 A3-14H 混水砖内墙，3/4厚砖10m3 1.76 3419.87 6018.97 小计46298.41 A.4 砼及钢筋砼工程
三十一、钢筋混凝土梁工程量规则 1、梁的一般计算公式＝梁的截面面积*梁的长度按设计图示尺寸以体积计算。不扣除构件内钢筋、预埋铁件所占体积，伸入墙内的梁头、梁垫并入梁体积内。 2、梁长的取法 梁与柱连接时，梁长算至柱侧面，主梁与次梁连接时，次梁长算至主梁侧面。如图5 3、地圈梁工程量 外墙地圈梁的工程量＝外墙地圈梁中心线的长度×地圈梁的截面积 内墙地圈梁的工程梁＝内墙地圈梁净长线的长度×地圈梁的截面积 3、基础梁的体积 计算方法：基础梁的体积=梁的净长×梁的净高 三十二、钢筋混凝土板的工程量计算 1、一般现浇板计算方法：现浇混凝土板按设计图示尺寸以体积计算。不扣除构件内钢筋、预埋铁件及单个面积0.3m2以内的孔洞所占体积。计算公式——V＝板长×板宽×板厚 2、有梁板系指主梁（次梁）与板现浇成一体。其工程量按梁板体积和计算有梁板(包括主、次梁与板)按梁、板体积之和计算， 3、无梁板系指不带梁直接用柱帽支撑的板。其体积按板与柱帽体积和计算 4、平板指无柱、梁而直接由墙支撑的板。其工程量按板实体积计算。 三十三、现浇砼墙的工程量计算规则及公式 1、现浇框架结构的剪力墙计算方法：按图示尺寸以m3计算。应扣除门窗洞口及0.3m2以外孔洞所占体积。计算公式：V＝墙长×墙高×墙厚－0.3m2以外的门窗洞口面积×墙厚
式中：墙长——外墙按L中，内墙按L内（有柱者均算至柱侧）；墙高——自基础上表面算至墙顶。墙厚——按图纸规定。 图1 图2 图3 图4 图5 三十四、金属结构工程的工程量计算规则及公式 1.金属结构制作安装均按图示钢材尺寸以吨计算，不扣除孔眼、切肢、切边、切角的重量，焊条不另增加重量，不规则或多边形钢板以其外接矩形面积乘以厚度乘以单位理论重量计算。 2..制动桁架、制动板重量合并计算，套用制动梁定额。墙架柱、墙架梁及连接柱杆的重量合并计算，套用墙架定额。依附于钢柱上的牛腿及悬臂梁合并计算，套用钢柱定额。 3、钢平台、走道应包括楼梯、平台、栏杆合并计算，钢梯子应包括踏步、栏杆合并计算。 三十五、构件运输及安装工程工程量计算规则及公式 1.预制砼构件运输及安装均按构件图示尺寸，以实体积计算；金属构件构件按构件图示尺寸以吨计算，木门窗运输按门窗洞口的面积计算。 2.加气砼板（块）、硅酸盐块运输每立方米折合钢筋砼构件体积0.4M3按Ⅱ类构件运输计算。 3.预制砼构件安装： (1)焊接形成的预制钢筋砼框架结构，其柱安装按框架柱计算，梁安装按框架梁计算；预制柱、梁一次制作成型的框架按连体框架梁、柱计算。 (2)预制钢筋砼工字型柱、矩形柱、空腹柱、双肢柱、空心柱、管道支架等安装，均按柱安装计算。 (3)组合屋架安装，以砼部分实体体积计算，钢杆件部分不另计算。 (4)预制钢筋砼多层柱安装，首层柱按柱安装计算，二层及二层以上按柱接柱计算。 三十六、木结构工程工程量计算规则及公式
第一个实例的问题汇总 一、结构布置时框架柱两侧需有框架梁拉结 特别是边跨开洞、有楼电梯间等情况，更需要控制扭转变形框架刚度需要均衡分布 单跨框架
框架布置局部砖混 二、结构计算时的偶然偏心 1、《高规》 2、对于《抗规》中的建筑结构，《抗规》没有明确规定在计算单向水平地震作用时是否应该计算偶然偏心的影响，抗规文中根本没有“偶然偏心”一词，仅5.2.3条文说明中出现：
SATWE软件尚不具备将边榀框架乘以增大系数来考虑水平地震作用扭转影响的功能，故这种增大系数在实际工程中应用起来并不方便。 抗规条文说明3.4.2： 李国胜在《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》3.13条明确指出：高层建筑结构水平地震作用下的最大位移，应在单向水平地震作用下，不考虑偶然偏心的影响，采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法进行计算，并应采用刚性楼板假定。 三、梁柱偏心和柱与节点的偏心
四、框架梁贯通面钢筋的选择 而次梁和楼板是共同承担竖向荷载的不承担地震水平力，无需粗钢筋贯通，架立箍筋即可 梁截面高度：1、窗户；2、连续梁1/15~1/18；3、配筋率2%以下；4、配筋不超过2排；
次梁4米以下跨度用200，6米以下跨度用250，8米左右跨度用250或300（注意面积配箍率）；框架梁6米左右跨度可用250，8米左右跨度可用300或350（400）（四肢箍）。 五、纵筋配筋率 非框架梁 最小配筋率用h，最大配筋率 六、箍筋 框架梁
注意纵筋直径的8倍； Psv=肢数x单肢面积/(截面宽x箍筋间距) 七、梁架立钢筋 八、柱 1、刚度需要； 2、轴压比 加密区与纵筋直径有联系
工程量清单计价 【任务】某建筑①轴外墙砖基础如下图：中心线长39.3m，高1.00m，具体做法：100mm厚C15砼垫层；防水砂浆防潮层一道；M5水泥砂浆砌砖基础，对此基础工程进行清单报价（按08规范做招标控制价）。 ① 序号 项目编码项目名称项目特征描述计量单位工程量 综合 单价 金额（元） 合价 其中 计费基数暂估价 2.综合单价组价 假定：企业管理费率9%；利润率8%，材料检验试验费率0.2%，仅考虑人工价差11元/工日
工程量清单综合单价分析表（山西省用） 工程名称：共页第页
二、措施项目清单的计价 【任务】假设投标企业为总承包企业。该拟建工程为六层建筑，分部分项工程直接工程费为100000元。根据施工组织设计确定该拟建工程只发生文明施工、安全施工、临时设施、混凝土及钢筋混凝土模板、脚手架、垂直运输等费用。用我省《计价依据》2005年费用定额和建筑工程消耗量定额计价（材料的检验试验费按材料费的0.2%，风险因素按材料费得3.5%，企业管理费按直接费得9%，利润按直接费加企业管理费得8%）. 表2.2-25 措施项目费分析 3、填写措施项目清单计价表，见表2-5，表2-6 措施项目清单与计价表（一）
表2-6 措施项目清单与计价表（二） 序号项目编码项目名称项目特征描述计量单位工程量金额（元） 综合单价合价 1 B1201 垫层模板砼基础垫层钢 m2 模板 合计 【任务】某工程直接工程费200万元，其中人工费55万元，材料费135万元，技术措施费50万元，其中人工工资占12.5万元，试按清单计价模式计算其工程造价。（组织措施费率5.17%，企业管理费率9%，规费费率8.59%，利润率8%，税率3.41%） 【任务】求图1.1.24的建筑面积。
多层住宅框架结构设计实例与分析 摘要：本文基于现行规范，结合近年来参与的油田住宅项目工程实例，利用概念设计，对多层住宅框架结构的梁、柱等重要结构构件设计以及电算过程中需注意的问题进行了总结探讨，为以后类似的工程设计积累经验。 关键字：现浇板共同作用梁铰接轴压比剪跨比 Abstract：Based on the present regulation, in this paper, according to the oil field house project construction sample, through the concept design, it is necessary to conclude and discuss in the multi-layer house frame construction beam, column design and zooming process for references. Key Words: cast plate combined action; beam pin joint; axel pressure ratio; snip span ratio 一、概述 胜南社区南苑新区二期住宅，以90型2单元为例，七层框架结构，建筑物总高度为19.8m，总建筑面积为2668m2。抗震设防烈度为七度、设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.10g。场地土类型为软弱场地土，场地类别为III类。钢筋混凝土结构抗震等级：三级；地基基础设计等级:丙级；结构的设计使用年限:50年。二、梁设计 在框架梁的弹性受力分析和承载力计算时，是否考虑现浇板的共同作用效应？如果和对梁端跨进行调整？下面结合本工程从概念设计的角度做粗浅的探讨，以利于工程的优化设计。 2.1关于现浇板共同作用的考虑 目前框架结构均采用梁板整体现浇，在水平荷载作用下，通过框架梁和现浇板的共同受弯来约束柱顶的转动，使柱子产生自上而下的反弯曲。由于梁板的共同作用，不仅提高了框架梁的截面刚度，还提高了梁端负弯矩承载能力。在现浇板共同作用下，对梁的设计采取以下措施进行调整： 2.1.1为实现“强柱弱梁”的目的，形成具有延性的结构，梁端弯矩在SATWE 程序的调整信息下调整，梁端弯矩的条幅系数取0.85； 2.1.2 本工程现浇楼板采用刚性楼板假定，考虑到现浇楼板对梁抗扭的有利作用，对梁的扭矩进行折减，折减系数取0.4； 2.1.3 梁和楼板连成一体按照“T”形截面梁工作，因此对梁的刚度进行放大，边框架梁刚度放大系数取1.2，中间框架梁取1.4.
3 水平荷载作用下结构的内力分析 为了求得框架-剪力墙结构（计算简图如图3-1所示）在水平力作用下的内力，在近似法中采用了连续化方法，即将各层总连梁离散为沿楼层高度均匀分布的连续连杆。将连杆切开，则总剪力墙成为静定结构（竖向悬臂墙），如图3-2所示，它受连续连杆的未知约束力F p 和分布外荷载P(x)的作用。其中F p 可有总框架的抗推刚度f C 与结构变形曲线的二阶导数表 示，即2 2 F f d y P C d x =；b C 为总连梁的约束刚度。b C 与f C 的具体计算见刚度参数的计算。根 据梁的弯曲理论，竖向悬臂墙的荷载与挠度的微分关系可有： （3-1） 式中，w EJ 为总剪力墙的抗弯刚度。当外力可表示为简单的函数形式时，则可方便地通过求解微分方程得到总剪力墙和总框架的变形方程，进而由变形和内力的微分关系可以求出总剪力墙、总框架、总连梁的内力。连续化方法是一种十分巧妙的做法，无论实际的框架剪力墙是多少层，结构的变形方程形式都不变，因而便于手算。为了获得简便的变形方程，需要将水平荷载等效地转换成三种典型的形式（倒三角形荷载、均布荷载、顶点集中荷载），风荷载，水平地震作用的具体转换见前面一章。 3.1总剪力墙、总框架、总连梁的内力计算 由式（3-1）可推导出总剪力墙分别在三种典型水平荷载作用下的计算公式如下： 倒三角形分布荷载作用下 23 22111[(1)()()]226 f qH sh sh ch Sh y C ch λλλλξλξλξλλλλλ-=+-+--- （3-2a ） 2 2 1 [(1)()]2 2w qH sh sh ch M sh ch λλ λλξλλξξλλλλ= + - --- (3-2b) 2 2 1[(1)()1]2 2w qH sh sh sh V ch ch λλ λλλξλλλξλλλλ = + - --- (6-2b) 均布荷载作用下 22 21[()(1)(1)]2 f qH sh y ch sh C ch λλξλξλλξλξλλ+=-+- （3-3a ） 4242 ()w F b d y d y EJ P x p C d x d x =-+
蓬皮社艺术文化中心 设计者解释他的设计意图时说：“我们把建筑看作同城市一样的、灵活的、永远变动的框架。……它们应该适应人的不断变化的要求，以促进丰富多样的活动。 平面分析 建筑表面面积：约90，000平方米；体积：430，000立方米； 楼层高度：共8层，其中6层为地上建筑；共166米长，42米高，60米宽；室内面积：每层7，500平方米的巨大平台；2000年1月1日维修后重新开放，增加了8，000平方米的空间； 整座建筑占地7500平方米，建筑面积共10万平方米。 顶层平面图 总平面图
整座建筑共分为四大部分，分别为：公共图书馆，建筑面积约16000平方米；现代艺术博物馆，约18000平方米；工业美术设计中心，除音乐和声响研究中心单独设置外，其他部分集中在一个长166米、宽44．8米、高7米的巨大空间。它的每一 层面积都有7500平方米，整座建筑上下均衡，占地l公顷，由13根立柱和84根长48米、重72吨的钢梁构成桁架，由28根圆形钢管柱支承。 交通流线分析 外部交通流线图 蓬皮杜中心前院，占据了总建筑面积的一半，这座被誉为意大利复兴时期，理想城市回想的广场，今天已经成为了巴黎人享受午后阳光的理想场所之一。在广场上人们没有任何的限制，这是属于他们自己的免费空间。他和意大利西耶那的康波大广场异曲同工，有一个平缓的坡度，吸引着路人慢慢走到入口。建筑师认为“把面积全都用上是错误的，真正的城市空间是前院，正是前院使蓬皮杜中心的成功成为可能。有了前院，人们才有城市归属感。入口是城市的延续，而前院则展示了城市的生活，正是前院把人们引向了蓬皮杜。
建筑是把通常设在内部的功能部分全部设在建筑外面，每一层面向前院的方位，都设有宽阔的人行走廊，外层有大型电梯，通过半透明的大管道，参观者能够上到顶楼，就像是在骑游乐场的木马。 剖面分析 建 筑 物 的 底 层 是 一 个 大通间，天花上也同样布满了蓝色和黄色的管道，空间上部的各色指示牌，已暗示着时代的转型，给人一种新颖与激动的印象。3层以上是现代艺术展览馆部分，进入展厅后，迎面就是一幅巨大的黑白画面，这种大大小小的黑色圆盘组合画象征着机器时代的特征，在白色塑料板的背后还打着灯光，使得画面对比更加强烈，而且具有立体感。转向右面的对景是一幅红绿相间对比强烈的抽象图案，它似乎在说明当代社会和艺术是丰富多彩的，艺术家的
水平荷载作用下的结构侧移计算 5.1 风荷载作用下的位移验算 （1）侧移刚度（表5.1~表5.2所示） （2）风荷载作用下的框架侧移计算（表5.3~表5.4所示）。 2~5层柱的D 值得计算 采用8.8级摩擦型高强度螺栓M24，摩擦系数μ=0.4，一个螺栓的预拉力P=175kN 。 单个螺栓的抗剪承载力设计值为： N v =0.9n f μp=0.9×1.0×0.4×175kN=63kN n ≥V/N v 表5.1 2-5层柱的D 值 m 21606.5K N/m /K N 7.1026724.5669D =+?= ∑）（ 表5.2 横向底层柱D 值 构件名称 = =）（）（2i /5.0i ++ D= (kN/m) A 轴柱 0.236 0.329 17700.54 B 轴柱 0.472 0.393 21144.54 /m 56545.62kN m /kN 54.21144254.17700D =+?=∑）（ 构件名称 = =/(2+) D= (kN/m) A 轴柱 0.236 0.105 5669.4 B 轴柱 0.472 0.191 10267.7
水平荷载作用下的框架的层间侧移可按下式计算 Δu j =j v /∑ij D 式中 j v ——第j 层的总剪力； ∑ij D —— 第j 层所有柱的抗侧刚度之和 Δj u ——第j 层的层间侧移 表5.3 集中风荷载标准值 第一层的层间侧移值求出以后，就可就可计算各楼板标高处的侧移值是该层以上各层层间的侧移之和，顶点侧移是所有各层层间侧移之和，框架在风荷载作用下侧移的计算见表5.4： 表5.4 风荷载作用下侧移的计算
水平荷载作用下框架内力的计算——D值 法
第五章框架结构内力与位移计算 1．框架结构计算简图是如何确定的？ 答：框架结构计算简图的确定： 一般情况下，框架结构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，将框架结构简化为沿横方向和纵方向的平面框架，承受竖向荷载和水平荷载，进行内力和位移计算。 结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析，若作用于纵向框架上的荷载各不相同，则必要时应分别进行计算。 框架结构的节点在常见的现浇钢筋混凝土结构中，梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区，这时节点应简化为刚接节点；对于现浇钢筋混凝土柱与基础的连接形式，一般也设计成固定支座，即为刚性连接。 作用于框架结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载两种。竖向荷载包括结构自重及楼（屋）面活荷载，一般为分布荷载，有时也有集中荷载。水平荷载包括风荷载和水平地震作用，一般均简化成节点水平集中力。 2．框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采用什么方法？其基本假定与计算步骤如何？ 答：框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。 分层法的基本假定： （1）在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移； （2）每层梁上的荷载对其他各层梁的影响可忽略不计。 分层法的计算步骤： （1）计算单元的确定 根据计算假定，计算时先将各层梁及其上下柱所组成的框架作为一个独立的计算单元，而按无侧移的框架进行计算（上下柱的远端均假设为固定端）。 （2）各杆件弯矩的计算 一般用结构力学中的弯矩分配法，分别计算每个单层框架中梁与柱的弯矩。 在用弯矩分配法计算各杆件的弯矩之前，应先计算各杆件在节点处的弯矩分配系数及传递系数。对底层基础处，可按原结构确定其支座形式，若为固定支座，传递系数为1/2；若为铰支座，传递系数为0。至于其余柱端，在分层计算时，假定上下柱的远端为固定端，而实际上，上下柱端在荷载作用下会产生一定转角，是弹性约束端。对这一问题，可在计算分
第二章 荷载与作用 1．作用于高层房屋的荷载有哪两种？在地震区与非地震区分别是由哪些荷载起控制作用？ 答：作用于高层房屋的荷载有两种：竖向荷载与水平荷载，竖向荷载包括结构自重和楼（屋）盖上的均布荷载，水平荷载包括风荷载和地震作用。 在多层房屋中，往往以竖向荷载为主，但也要考虑水平荷载的影响，特别是地震作用的影响。随着房屋高度的增加，水平荷载产生的内力越来越大，会直接影响结构设计的合理性、经济性，成为控制荷载。因此在非地震区，风荷载和竖向荷载的组合将起控制作用，而在地震区，则往往是地震作用与竖向荷载组合起控制作用。 2．什么是风荷载？ 答：风受到地面上各种建筑物的阻碍和影响，风速会改变，并在建筑物表面上形成压力或吸力，这种风力的作用称为风荷载。 3．什么是基本风压值0w 、风载体型系数s μ、风压高度变化系数z μ、风振系数z β 答：（1）基本风压值0w 基本风压值0w 系以当地比较空旷平坦地面上离地10m 高统计所得的重现期为50年一遇10min 平均最大风速0v （m/s ）为标准，按0w =2 0v /1600确定的风压值。它应根据现行《荷载规范》中“全国基本风压分布图”采用，但不得小于0.3 kN/㎡。 （2）风载体型系数s μ 风载体型系数s μ是指实际风压与基本风压的比值。它描述的是建筑物表面在稳定风压作用下静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型与尺度有关，也与周围环境和地面粗糙度有关。当风流经建筑物时，对建筑物不同部位会产生不同的效果，即产生压力和吸力。 （3）风压高度变化系数z μ 风压高度变化系数z μ，应根据地面粗糙度类别按《荷载规范》确定。 （4）风振系数z β 风对建筑结构的作用是不规则的，通常把风作用的平均值看成稳定风压（即平均风压），实际风压是在平均风压上下波动的。平均风压使建筑物产生一定的侧移，而波动风压使建筑物在平均侧移附近振动。对于高度较大、刚度较小的高层建筑，波动风压会产生不可忽略的动力效应，使振幅加大，在设计中必须考虑。目前采用加大风载的办法来考虑这个动力效应，在风压值上乘以风振系数z β。 4．什么是地震波？分为哪两类？ 答：当震源岩层发生断裂、错动时，岩层所积蓄的变形能突然释放，它以波的形式从震源向四周传播，这种波就称为地震波。地震波按其在地壳传播的位置不同，可将其分为体波和面波。 5．什么是地震的震级？根据震级可将地震划分为哪几级？ 答：地震的震级是衡量一次地震释放能量大小的等级，震级M 可用公式表达如下： A M log = （2-1） 式中A 即是上述标准地震记录仪在距震中100km 处记录到的最大振幅。例如，在距震中100km 处标准地震记录仪记录到的最大振幅A =100mm=100000μm ，则510log log 5 ===A M ，即这次地震为5级。 震级差一级，能量就要差32倍之多。根据震级可将地震划分为：微震（2级以下，人一般感觉不到，
多层框架设计实例 某四层框架结构，建筑平面图、剖面图如图1所示，试采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。 1．设计资料 （1）设计标高：室内设计标高±0.000相当于绝对标高4.400m，室内外高差600mm。（2）墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙，M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚20mm，马赛克贴面。 （3）楼面做法：顶层为20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层；底层为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。 （4）屋面做法：现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100mm，2%自两侧檐口向中间找坡），1：2水泥砂浆找平层厚20mm，二毡三油防水层。 （5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。 （6）地质资料：属Ⅲ类建筑场地，余略。 （7）基本风压：（地面粗糙度属B类）。 （8）活荷载：屋面活荷载，办公楼楼面活荷载，走廊楼面活 荷载。 图1 某多层框架平面图、剖面图 2．钢筋混凝土框架设计 （1）结构平面布置如图2所示，各梁柱截面尺寸确定如下。
图2 结构平面布置图 边跨（AB、CD）梁：取 中跨（BC）梁：取 边柱（A轴、D轴）连系梁：取 中柱（B轴、C轴）连系梁：取 柱截面均为 现浇楼板厚100mm。 结构计算简图如图3所示。根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为4.3m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图3。其中在求梁截面惯性矩时考虑 到现浇楼板的作用，取（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。 边跨（AB、CD）梁：
第四章 水平荷载作用下的框架内力分析 4.1梁的线刚度：在计算梁的线刚度时，考虑楼板对梁刚度有利影响,认为翼 缘参加工作,为简化计算，先按矩形截面计算惯性矩，然后乘以一个增大系数。 现浇钢筋砼梁：边框架梁=1.5I 0 中框架梁=2I 0 柱、梁均采用Ｃ30混凝土 ，ＥC 3.0×107 kN/m2 I 0=1/12×bh 3(m 4) K B 单位：KNm 框架梁线刚度计算 4.2 框架柱侧移刚度计算 1.柱线刚度： 柱采用C30混凝土，27/100.3m kN E c ?=，首层高度4.43m,2-5层3.6m ； 柱截面：各层600 mm ×600mm 则 I 0=1/12×bh 3=10.8×10-3m 4; K C =EI/h 2.柱的侧移刚度D ： 一般层： K = c b K K 2∑ K K +=2α D=2 12h K c α 首层： K =c b K K ∑ K K ++=25.0α D=212h K c α
层间侧移刚度的验算 ∑D 1/∑D 2 =1139440/1327489=0.86﹥0.7 满足要求 4.3.3水平地震作用分析（底部剪力法） 本框架结构符合底部剪力法的适用范围，故采用底部剪力法计算水平地震作用。 1. 框架自振周期计算: 用能量法计算。用能量法计算1T 的数据过程及其结果见表 表5 用能量法计算1T 的数据
s G G T i i i i 39.00889.065.02221=??=? ?=∑∑ψ 2. 考虑七度设防：а max =0.08 考虑I 组类别 Ⅱ类场地土 Tg=0.35 S 因为T 1=0.39<1.4T g =0.49 S 所以考虑顶部附加水平地震作用 底部剪力为：а1=(Tg/T1)0.9 ×а max =(0.35/0.39)0.9 ×0.08=0.073 F Ek =а1× G eq =0.073×0.85×47968.26=2976.43 kN 由公式 F i =(G i H i /ΣG j H j ) ×F Ek ×(1-δn ) 横向框架顶点位移计算 剪力分布图：
一、平整场地：建筑物场地厚度在±30cm以内的挖、填、运、找平。 1、平整场地计算规则 （1）清单规则：按设计图示尺寸以建筑物首层面积计算。 （2）定额规则：按设计图示尺寸以建筑物外墙外边线每边各加2米以平方米面积计算。 2、平整场地计算公式 S=（A+4）×（B+4）=S底+2L外+16 式中：S———平整场地工程量；A———建筑物长度方向外墙外边线长度；B———建筑物宽度方向外墙外边线长度；S底———建筑物底层建筑面积；L外———建筑物外墙外边线周长。 该公式适用于任何由矩形组成的建筑物或构筑物的场地平整工程量计算。 二、基础土方开挖计算 开挖土方计算规则 （1）、清单规则：挖基础土方按设计图示尺寸以基础垫层底面积乘挖土深度计算。 （2）、定额规则：人工或机械挖土方的体积应按槽底面积乘以挖土深度计算。槽底面积应以槽底的长乘以槽底的宽，槽底长和宽是指基础底宽外加工作面，当需要放坡时，应将放坡的土方量合并于总土方量中。 2、开挖土方计算公式： （1）、清单计算挖土方的体积：土方体积＝挖土方的底面积×挖土深度。 （2）、定额规则：基槽开挖：V=（A+2C+K×H）H×L。式中：V———基槽土方量；A———槽底宽度；C———工作面宽度；H———基槽深度；L———基槽长度。.
其中外墙基槽长度以外墙中心线计算，内墙基槽长度以内墙净长计算，交接重合出不予扣除。 基坑开挖：V=1/6H[A×B+a×b+ (A+a)×(B+b)+a×b]。式中：V———基坑体积；A—基坑上口长度；B ———基坑上口宽度；a———基坑底面长度；b———基坑底面宽度。 三、回填土工程量计算规则及公式 1、基槽、基坑回填土体积=基槽（坑）挖土体积-设计室外地坪以下建（构）筑物被埋置部分的体积。 式中室外地坪以下建（构）筑物被埋置部分的体积一般包括垫层、墙基础、柱基础、以及地下建筑物、构筑物等所占体积 2、室内回填土体积=主墙间净面积×回填土厚度-各种沟道所占体积 主墙间净面积=S底-（L中×墙厚+L内×墙厚） 式中：底———底层建筑面积；L中———外墙中心线长度；L内———内墙净长线长度。 回填土厚度指室内外高差减去地面垫层、找平层、面层的总厚度，如右图： 四、运土方计算规则及公式： 运土是指把开挖后的多余土运至指定地点，或是在回填土不足时从指定地点取土回填。土方运输应按不同的运输方式和运距分别以立方米计算。 运土工程量=挖土总体积-回填土总体积 式中计算结果为正值时表示余土外运，为负值时表示取土回填。 五、打、压预制钢筋混凝土方桩 1、打预制钢筋混凝土桩的体积，按设计桩长以体积计算，长度按包括
第6章竖向荷载作用下内力计算 §框架结构的荷载计算 §6.1.1.板传荷载计算 计算单元见下图所示： 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 图6-1 框架结构计算单元
图6-2 框架结构计算单元等效荷载 一.B ～C, (D ～E)轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：2226.09KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=17.128KN/m ??+? 活载：2222.0KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m ???+? 楼面板传荷载： 恒载：2223.83KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=10.772KN/m ???+? 活载：2222.0KN/m 1.5m [1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/m ???+? 梁自重：m B ～C, (D ～E)轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝ KN/m+ KN/m= KN/m 活载＝板传荷载＝ KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝ KN/m+ KN/m= KN/m 活载＝板传荷载＝ KN/m 二. C ～D 轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：26.09KN/m 1.2m 5/82=9.135KN/m ??? 活载：22.0KN/m 1.5m 5/82=3KN/m ??? 楼面板传荷载：
恒载：23.83KN/m 1.25/82=5.745KN/m ??? 活载：22.0KN/m 1.2m 5/82=3.75KN/m ??? 梁自重：m C ～ D 轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝ KN/m+ KN/m= KN/m 活载＝板传荷载＝3 KN/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝ KN/m+m=m 活载＝板传荷载＝ KN/m 三.B 轴柱纵向集中荷载计算： 顶层柱： 女儿墙自重：（做法：墙高900㎜,100㎜的混凝土压顶） 330.240.918/25/0.10.24m m kn m KN m m m ??+??+ ()1.220.240.5 5.806/m m m KN m ?+?= 顶层柱恒载＝女儿墙＋梁自重＋板传荷载 ＝ 5.806/6 3.975/(60.6)KN m KN m m m ?+?-? ()()2212 1.5/6 1.5/66/42 6.09/ 1.55/832123.247KN m m KN ??-?+??+????=?? 顶层柱活载＝板传荷载 ＝()()222.0/ 1.512 1.5/6 1.5/66/42KN m m ????-?+??+?? 2.0/ 1.55/83219.688KN m m KN ????= 标准层柱恒载＝墙自重＋梁自重＋板荷载= 7.794/(60.6) 3.975/(60.6) 3.83/ 1.55/832KN m KN m KN m m ?-+?-+???? (2.332311.52)61/42 2.3325/61/42KN m ++???+???+ ()()223.83 1.512 1.5/6 1.5/66/42124.172m m KN ????-?+??=?? 标准层柱活载＝板传荷载
第二单元形状与结构 5、框架结构 教学目标：1、认识实际生活中的框架结构，了解框架结构的特点。 2、认识三角形的稳定性，掌握用三角形加强框架的方法。了解斜杠的“拉” 和“推”的作用。 3、设计、制作一个可以支撑重物的框架结构，培养学生动手能力。 教学用具：一次性木筷、橡筋、剪刀、图文资料 教学过程： 一、导入新课 1、展示各种框架结构的图片，问：你们认识这些是什么建筑吗？这些建筑在构造上有什么共同的特点？ 2、这种骨架式构造叫框架结构。今天我们就来研究框架结构。 二、认识框架结构的特点 1、谈话：你们还知道哪些框架结构的物体？这些框架起了什么作用？（如果改成实体的结构会怎样？） 学生回答。（能支撑起物体，花费的材料又少） 2、提问：观察框架中最小的格子是什么形状的？为什么大都做成三角形？ 学生根据已有知识经验进行猜测。 三、研究简单框架 1、实践体会 ⑴利用筷子捆三角形框架和长方形框架 ⑵观察它们受到力的作用时有什么不同？ ⑶哪一个容易变形？ ⑷可以把长方形框架加固吗？ 2、根据要求分组操作，并作好各种形状框架的记录。 3、思考：⑴增加的斜杆起什么作用？ （起到“拉”“推”的作用，使框架不变形） ⑵为什么巨大的框架中都有三角形？（三角形最稳定） 四、做一个坚固的正方体框架 1、思考：我们如何制作一个坚固的正方体框架呢？ 2、讲述：制作一个较复杂的结构，应当先画草图，计算材料。运用我们的数学知识，计算需要多少横杆、竖杆、斜杆？ 学生画草图，计算需要多少材料。 3、提问：做一个坚固的正方体框架要多少根横杆？多少根竖杆？多少根斜杆？它们的长短一样吗？ 学生汇报计算结果。 4、思考：从节约材料方面考虑，哪些地方最需要斜杆，哪些地方不一定需要斜杆？ 学生思考并交流。 5、学生分组制作，教师巡回指导。 6、提问：每根斜杆起什么作用？框架中有多少个三角形？ 学生举例说明斜杆的加固作用。 7、比一比，哪组的正方体框架的承重最多，用的材料最少。
第一章基础工程 1.1 场地平整 S=(58+4)*(26+4)=1860m2 1.2 桩基人工挖土 单桩：7.0*1/4*3.14*0.82 =3.517 m3 共计：1.3*578*3.517=2032.71 m3 1.3 桩基础工程量 J1：共140根 1）混凝土工程量：V=3.14D2HN/4=0.7854*0.8*0.8*7.0*140=492.60 m3 2）钢筋： a. 主筋：G=12.8*12*0.888*140*1.02=1113.00Kg b. 箍筋：G=8.076*12.8*140*1.02=843.52 Kg c. 钢筋小计：1113.00+843.52=1956.52 Kg J2：共145根 1）混凝土工程量：V=3.14D2HN/4=0.7854*0.9*0.9*7.0*145=550.70m3 2）钢筋： a. 主筋：G=12.8*12*0.888*145*1.02=556.50Kg b. 箍筋：G=8.076*12.8*145*1.02=421.76 Kg c. 钢筋小计：556.50+421.76=978.26 Kg J3：共145根 1）混凝土工程量：V=3.14D2HN/4=0.7854*0.8*0.8*7.0*145=550.70 m3 2）钢筋： a. 主筋：G=12.8*12.13*0.888*145*1.02=3014.37Kg b. 箍筋：G=8.076*12.8*145*1.02=2108.81 Kg c. 钢筋小计：3014.37+2108.81=5123.18 Kg J4：共148根 1）混凝土工程量：V=3.14D2HN/4=0.7854*0.8*0.8*12.8.*148=580.70 m3 2）钢筋：