河北工程大学科信学院毕业设计说明书 2008年
＋0.204×2）×13＋0.444＝1823.28kN
顶层墙体重量：｛〔（3.6－0.55）×（3.3－0.5）－2.4×1.8〕×26＋〔（3.9－0.55）×（3.3－
0.5）－2.4×1.8〕｝×（1.65＋0.264＋0.204）＋0.2×（2.4×1.8）×27＋（6.6×2－2×0.55）×（3.3－0.7）×（1.65＋0.264＋0.204）×2＋〔（15.6－0.55×2）×（3.3－0.5）×（1.65＋0.204×2）×0.85〕×2＋〔（3.6－0.55）×（3.3-0.5）×2＋（3.9－0.55）×（3.3－0.5）＋（2.4－0.55）×（3.3－0.5）×2〕×0.012＝626.27kN
阳台：（16×3.6＋3.9）×1.2×3.04＝261.3kN
阳台隔墙：（标准层）12×1.2×3.3×（1.1＋0.264×2）＝77.36kN (首层)10×1.2×4.4×1.628＝85.96kN 阳台雨棚：（3.6×16＋3.9）×1.5×2.74＝252.77kN
女儿墙：0.6×（54.3＋15.6）×（1.1＋0.264×2）×2＝136.56kN 楼梯：梯段：2.5×6.26×2＋3.0×6.26＝50.08kN 平台板：3.6×2.05×2.69＝19.9kN 3.9×2.5×2.69＝26.23kN 3.9×1.1×2.69＝11.54kN 平台梁：3.42×3.9＝13.34kN 3.42×3.6＝12.31kN
梯柱：（标准层）（0.3×0.3×25＋0.17×2）×3.3×24＝205.13kN （首层）（0.3×0.3×25＋0.17×2）×4.4×24＝273.5kN 分层统计：
顶层：屋面恒载、50﹪活载、女儿墙、半层墙、半层柱、顶层梁重 G5＝3684.80＋0.5×15.6×54.3×0.5＋
136.56+626.27/2+1757.2/2+1542.8=6767.67kN
第四层：楼面恒载、50﹪活载、上半层墙、下半层墙、上半层柱、下半层柱、梁重、阳台雨
棚、半层阳台隔墙、下半层楼梯
G4＝2784.20＋2.0×〔15.6×54.3－（3.9×6.6×2）〕×0.5＋626.27/2＋
1823.28/2+1453.1+1612.4+252.77+77.36/2+(50.08/2+19.9+19.9/2+ 11.54+26.23/2+13.34×2×2＋12.31×2＋205.13/2)＝8805.81kN
第三层；楼面恒载、50﹪活载、上半层墙、下半层墙、上半层柱、下半层柱、梁重、阳台重、
上下各半层阳台隔墙、上下各半层楼梯
G3＝3013.72＋773.82＋1823.28＋1757.2＋1612.4＋261.3＋77.36＋
（50.08/2+19.9/2+26.23×2+26.23/2×2＋11.54＋26.23/2×2＋3×13.34＋ 6×12.31）＝9678.85kN G2＝G3＝9678.85kN
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首层：楼面恒载、50﹪活载、上半层墙、下半层墙、上半层柱、下半层柱、梁重、阳台重、
上下各半层阳台隔墙、上下各半层楼梯
G1＝3013.72＋773.82＋1823.28/2+2540.99/2+2342.9/2+1757.2/2+1612.4+
261.3+77.36/2+85.96/2+(25.04+19.9+58.2+19.9+11.54+38.42+67.36+ 36.8)＝10334.86kN
得集中于各层楼面的重力荷载代表值见图2－3。
3、kL－3轴横向框架水平地震作用内力计算
3.1横梁及柱的线刚度
在框架结构中，有
现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取I=1.5I0(I0为梁的截面惯性矩),对中框架梁取I=2.0I0。
梁混凝土C30,Ec=3.0×107 kN/㎡ 柱混凝土C40,Ec=3.25×107 kN/㎡ 横梁及柱的线刚度计算结果列于表3－1、3－2中
横梁线刚度ib计算表 表3－1
名称 /(kN/㎡) 边横梁3.0×107 L1 走道梁3.0×107 L2 300×500 3.13×10-3 2400 5.875×104 7.825×104 300×700 8.58×10-3 6600 5.85×104 7.8×104 /mm×mm EC b×h I0 /mm / kN.M / kN.M l 1.5ECI0/l 2 ECI0/l
柱线刚度ic计算表 表3－2
层 次 1 2～5 hc /mm 4400 3300 EC /(kN/㎡) 3.25×10 3.25×104 4b×h Ic /mm×mm 550×550 550×550 7.63×10 7.63×10－3 －3ECIc/hc /kN.M 5.64×10 7.51×104 4立德立志 善学善行 10
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重力荷载代表值图 图2－3
3.2横向框架柱的侧移刚度D值（N/mm）计算见下页表3-3 3.3自振周期的计算
按顶点位移法计算横向框架的自振周期。
顶点位移法是求结构基频的一种近似方法，将结构按质量分布情况简化成无限质点的悬臂直杆,导出以直杆顶点位移表示的基频公式，这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可按下式（1）求得结构的基本周期：
T1=1.7?0?T （1）
（1）式中?0 基本周期调整系数。考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取0.7。 框架的顶点位移，在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移， ?T是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移，然后?T由求出T1，再用T1求得框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表3－4
结构顶点的假想侧移计算 表3－4
层间相对位移层 次 Gi(kN) ?Gi(kN) Di(kN/m) ?i?G=Dii ?i 5 4 3 2 6767.67 8805.81 9678.85 9678.85 6767.67 15573.48 25252.33 34931.18 2207898.68 2207898.68 2207898.68 2207898.68 0.0031 0.0071 0.0114 0.0158 0.0701 0.067 0.0599 0.0485 11
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河北工程大学科信学院毕业设计说明书 2008年 1 10334.86 45266.04 1382965.4 0.0327 0.0327 计算周期T1,其中uT的纲量为m,取?0=0.7,则∴T1=1.7×0.7×0.0701＝0.27s
3.4水平地震作用力及楼层地震剪力计算
该结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可采用底部剪力法计算水平地震作用,结构等效总重力荷载
Geq=0.85∑Gi=0.85×45266.04＝38476.25kN
地震作用按8度设计，基本地震加速度为0.30g，Ⅱ类场地，设计地震分组为第一组，则Tg=0.35，α
max
=0.24，由于T1=0.27﹤1.4Tg=0.49S且0.1S＜T1=0.27﹤Tg=0.35，故不考虑顶点
附加地震作用，并不考虑鞭梢效应。
∴FEk=η2α
max
Geq=1.0×0.24×38476.25=9234.3kN
Fi?GiHinFEK
j?Gj?1jH各质点横向水平地震作用及楼层剪力计算见表3-5
各质点横向水平地震作用及楼层剪力计算表 表3-5 层次 5 4 3 2 1 Hi/m 17.6 14.3 11 7.7 4.4 Gi/kN 6767.67 8805.81 9678.85 9678.85 10334.86 GiHi/kN.m 119110.99 125923.08 106467.35 74527.15 45473.38 GiHi/∑GjHj 0.253 0.267 0.226 0.158 0.096 Fi/kN 2336.3 2465.6 2087.0 1459.0 886.5 Vi/kN 2336.3 4801.9 6888.9 8347.9 9234.4 各质点水平地震作用及楼层剪力沿房屋高度的分布见图3.1
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