王明明：某框架结构高校办公楼设计
QG=QJ=0.5×4.2×0.5×4.2×2=8.82 kN
QH=QI=0.5×4.2×0.5×4.2×2+0.5×(4.2+4.2–2.7)×2.7/2×2=16.52 kN
5.地震作用
（1） 建筑物总重力荷载代表制值Gi的计算
1） 集中于屋盖处的质点重力荷载代表值G5：
50%活载 0.5×0.7×4.2×15.9=23.37 kN 屋面恒载 4.37×4.2×（6.6×2+2.7）=291.83 kN 横梁 4.84×6.6×2+2.70×2.7=65.37kN 纵梁 (13.13+1.14)×2×2=57.08kN 女儿墙 1.3×3.6×4.2×2=39.31 kN 柱重 0.5×0.5×25×1.5×4=37.5 kN 横墙 3.6×6.6×1.5×2=41.58 kN 纵墙 (4.2×1.5–2.4×1.8/2)×2×3.6+4.2×1.5×2×3.6=52.54 kN (忽略内纵墙的门窗按墙重量算)
钢窗 0.4×2.4×1.8×0.5=0.86 kN G5=609.44 kN 2） 集中于三、四、五层处的质点重力荷载代表值G4～G2： 50%楼面活载 0.5×2.0×4.2×15.9=66.78 kN 楼面恒载 3.192×4.2×15.9=213.16kN 横梁 65.37 kN 纵梁 57.08kN 柱重 37.5×2=75kN 横墙 41.58×2=83.16 kN 纵墙 52.54×2=105.08kN 钢窗 0.86×4=1.72 kN
G4=G3=G2=667.35kN
3） 集中于二层处的质点重力荷载标准值G1：
50%楼面荷载 66.78kN 楼面恒载 213.16kN 横梁 65.37kN 纵梁 57.08kN 柱重 0.5×0.5×25×(2.05+1.5)=88.75 kN 横墙 41.58+41.58×2.05/1.5=101.18 kN 纵墙 52.54+52.54×2.05/1.5=124.34 kN 钢窗 1.72kN
G1=718.38kN
（2） 地震作用
1) 框架柱的抗侧移刚度：
在计算梁、柱线刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩取I=2I0；边框架梁取I=1.5I0；I0为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。横梁、柱线刚度见表2–1。
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安徽工程大学毕业设计(论文)
表2–1 横梁和柱线刚度 截面尺寸 杆 件 中框架梁 中框架梁 底层框架柱 中层框架柱 EC 30.0 30.0 30.0 30.0 I0 (mm4) 5.4×109 1.33×109 5.2×109 5.2×109 I (mm4) 10.8 ×109 2.66 ×109 5.2×109 5.2×109 L (mm) 6600 2700 4100 3000 i=EcI/L (kN·mm) 4.1735×107 2.512×107 3.23×107 4.42×107 2E(mm) H(mm) (kN/mm) 相对刚度 1 0.602 0.774 1.06 300 250 500 600 600 400 500 600 每层框架柱总的抗侧移刚度见表2–2。 表2–2 框架柱横向侧移刚度F值
项 目 层 柱类型及截面 K=∑ic/2iz(一般层) K=∑ic/2iz(底层) 0.944 1.512 0.944 1.512 аC=K/(2+K)(一般层) аC =(0.5+K)/(2+K)(底层) 0.321 0.431 0.490 0.573 F=аC ·iz (12/h2) (kN·mm) 18.91 25.40 11.30 13.21 根数 2 2 2 2 二至中框架边柱(500×500) 五层 中框架中柱(500×500) 中框架边柱(500×500) 底层 中框架中柱(500×500) 底层： ∑F=2×11.30+2×13.21=49.02kN/mm 二～五层： ∑F=2×(18.91+25.40) =88.62kN/mm 2) 框架自振周期的计算：
自振周期为：T?1.70?0??1.70?0.60.110?0.338S
其中а0为考虑结构非承重砖墙影响的折减系数，对于框架取0.6；Δ为框架定点假想水平位移，计算见表2–3。
表2–3 框架定点假想水平位移Δ计算表 层 5 4 3 2 1 Gi(kN) 609.44 667.35 667.35 667.35 718.38 ∑Gi(kN) 609.44 1276.79 1944.14 2611.49 3278.84 ∑F(kN/mm) 88.62 88.62 88.62 88.62 49.02
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δ=∑Gi/∑F (层间相对位移) 6.88 14.41 21.94 29.94 37.00 总位移Δ(mm) 109.70 102.82 88.41 66.47 37.00 王明明：某框架结构高校办公楼设计
表2–4 楼层地震作用和地震剪力标准值计算表 层 5 4 3 2 1 Hi (m) 16.1 13.1 10.1 7.1 4.1 Gi (kN) 609.44 667.35 667.35 667.35 718.38 GiHi 9811.98 8742.29 6740.24 4738.19 2736.14 Fi=Fn+ΔFn(顶层) Fi= (GiHi/∑GiHi)FEK(1–δn) 66.62 59.36 45.76 32.17 18.58 层间剪力Vi (kN) 66.62 125.98 171.74 203.91 222.49 地震作用计算 本工程设防烈度为7度，Ⅲ类场地土，第一组，查《建筑抗震设计规范》，特征周期Tg=0.45s ?max=0.08
0.1< T1< Tg ?=ε2?max=0.08
结构等效总重力荷载：
FHq=0.85×∑Gi=0.85×3278.84=2787.01kN 0.1 故不需考虑框架顶部附加集中力作用 框架横向水平地震作用标准值为： 结构底部： Fek=?FHq=0.08×2787.01=222.49 kN ∑GiHi=32768.84 kN 各楼层的地震作用和地震剪力标准值见上表2–4，图示见下图2–5。 - 10 - 安徽工程大学毕业设计(论文) 图2-5 横向框架上的地震作用 - 11 - 王明明：某框架结构高校办公楼设计 第3章 横向框架内力计算 3.1 恒载作用下的框架内力 1.弯矩分配系数 首先计算出本工程横向框架的杆端弯矩分配系数，由于该框架为对称结构，去框架的一般进行简化计算，如下图3–1 节点F1： a）恒载 b）恒载产生的节点不平衡弯矩 图3-1 横向框架承担的恒载及节点不平衡弯矩 SF1F0=4iF1F0=4×0.774=16.28 SF1H1=4iF1H1=4×1=4 SF1F2=4iF1F2=4×1.06=4.24 ?S?3.09?4?4.24?11.33 uF1F0?S?F1F0S?0.273 uSF1H0F1H0??S?0.353 - 12 -