河南理工大学本科毕业设计（论文）
续表2-2 墙体 每片面积（㎡） 3.0×3.20 外 墙 其 他 层 纵 墙 内 墙 1.8×3.20 2 3.0×3.20 2 3.4×3.15 16 片数 4 外墙墙体 外墙墙面 外墙墙体 外墙墙面 外墙墙体 外墙墙面 内墙墙体 内墙墙面 内墙墙体 内墙墙面 内墙墙体 内墙墙面 内墙墙体 内墙墙面 外墙墙体 外墙墙面 外墙墙体 外墙墙面 内墙墙体 内墙墙面 重量（kN） 64.51 19.2 38.71 11.52 72.11 21.46 143.94 123.38 16.13 13.82 9.68 8.29 18.03 15.45 140.37 41.76 22.23 6.12 280.62 233.86 514.48 210.48 351.69 601.08 1.80×3.20 4 7.4×2.90 2 7.4×2.90 1 其 他 层 横 墙 外 墙 7.2×2.90 4 2.1×3.15 2 内 墙 7.2×2.90 16
2.1.4.7 荷载总汇
顶层重力荷载代表值包括屋面恒载+50%屋面雪载+纵横梁自重+半层柱自重+半层墙体自重。 顶层恒载Q1：4242.16kN 顶层活载Q2：193.71kN
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顶层梁自重Q3：L1+L2+L3+L4+L5+L6
=42.84×30+6.85×15+11.09×32+8.7×8+5.22×8+44.03×4 =2030.31kN
顶层柱自重Q4：36.86×56=2064.16kN
顶层墙自重Q5：601.08+351.69+210.48+514.48=1677.73 kN
G9'=Q1+1/2Q2+Q3+1/2Q4+1/2Q5=9759.58 kN
其他层重力荷载代表值包括楼面恒载+50%活载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重。
2421.32+42.84×30+6.85×15+11.09×32+8.7×8 G8'=3138.04+1/2×
+5.22×8+44.03×4+36.86×56+1677.73=10120.9 kN
G8'?G7'?G6'?G5'?G4'?G3'?G2'?10120.9 kN
2421.32+42.84×30+6.85×15+11.09×32+8.7×8+5.22×8 G1'=3138.04+1/2×
+44.03×4+1/2×36.86×56+1/2×48.13×56=10967.52kN 门窗荷载计算
M-1、M-2采用钢框门，单位面积钢框门重量为0.4kN/ m2 M-3、M-4采用木门，单位面积木门重量为0.2 kN/ m2
C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6均采用钢框玻璃窗，单位面积钢框玻璃窗重量为0.45 kN/㎡
表2-3 门窗重量计算
层号 门窗号 M-1 M-2 M-3 底层 C-1 C-2 C-4 C-5 M-3 单位面积（m） 1.5×2.7 1.5×2.1 0.9×2.4 0.9×1.8 1.0×1.8 2.4×1.8 1.8×1.8 0.9×2.4 12
2数量 3 2 13 2 4 18 8 14 重量(kN) 4.86 2.52 5.62 1.46 3.24 34.99 11.66 6.05
64.35 河南理工大学本科毕业设计（论文）
续表2-3 层号 门窗号 M-4 二 至 九 层 C-2 C-3 C-4 C-5 C-6 单位面积（m） 1.5×2.4 1.0×1.8 1.5×1.8 2.4×1.8 1.8×1.8 3.0×1.8 2数量 6 4 2 18 8 2 重量(kN) 4.32 3.24 2.43 34.99 11.66 4.86 G9=9451.98kNG8=9813.3kNG7=9813.3kN67.55 （1）底层墙体实际重量：G1=10699.07 kN （2）二至九层实际重量：
G2?G3?G4?G5?G6?G7?G8?9813.3kN G9?9451.98 kN
建筑物总重力荷载代表值?Gi?77783.76kN
i9G6=9813.3kNG5=9813.3kNG4=9813.3kNG3=9813.3kNG2=9813.3kNG1=10699.07kN2.1.5 水平地震作用下框架的侧向位移验算
2.1.5.1 横向线刚度
混凝土 C30 EC?3?107 kN/ m2
在框架结构中，有现浇楼面或预制板楼面。而现浇板的楼面，板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取I=1.5I0（I0为梁的截面惯性矩）。
对中框架取I=2.0I0。若为装配楼板，现浇层的楼 图2-5 质点重力荷载值面，则边框架梁取I=1.2I0，对中框架取I=1.5I0。 横向线刚度计算见表2-4。
2.1.5.2 横向框架柱的侧移刚度D值
柱线刚度列于表2-5，横向框架柱侧移刚度D值计算见表2-6。 2.1.5.3 横向框架自振周期
按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，
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导出以直杆顶点位移表示的基本公式。
表2-4 横向刚度计算
表2-5 柱线刚度
柱号 Z 截面 （m） 0.6×0.6 0.6×0.6 2柱高度 （m） 4.7 3.6 惯性矩 线刚度 bh3（m4） I0?1210.8×10-3 10.8×10-3 Kc?EIc（kN·m） h6.89×104 9.00×104 Z1 Z2 表2-6横向框架柱侧移刚度D值计算
项目 柱类型 层 边框架边柱 边框架底 中柱 中框架 边柱 层 中框架中柱 ?D 边框架二 边柱 至 九 边框架层 中柱 K?K??Kb(一般层) 2Kc?Kb(底层)KcK （一般层）2+K0.5?K??(底层)2+K??D??Kc12(kN/m) 2h根数 4 4 24 24 4.95?0.718 6.890.448 0.528 0.493 0.580 1109984 16768 19762 18452 21709 3.17?4.95?1.179 6.896.6?0.958 6.896.6?4.22?1.57 6.894.95?4.95?0.55 2?9.0(4.95?3.17)???0.902 2????0.216 0.311 14
18000 25917 4 4
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续表2-6 项目 柱类型 层 二 至 九 层 中框架边柱 中框架中柱 K?K??Kb(一般层) 2Kc?Kb(底层)KcK （一般层）2+K0.5?K??(底层)2+K??D??Kc12(kN/m) 2h根数 24 24 (6.6?6.6)???0.733 2????0.268 0.375 1461660 22333 31250 (6.6?4.22)???1.202 2?????D 这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期： T1?1.7?0?T影响，取0.6；
?T——框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的
[9]
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
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。然后由?T求出T1，再用T1求出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2-7。
表2-7 横向框架顶点位移
层次 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Gi（kN） ?Gi（kN） Di（kN/m） 9451.98 9813.3 9813.3 9813.3 9813.3 9813.3 9813.3 9813.3 10699.07 9451.98 19265.28 29078.58 38891.88 48705.18 58518.48 68331.78 78145.08 88844.15 1461660 1461660 1461660 1461660 1461660 1461660 1461660 1461660 1109984 层间相对位移?i??Gi Di?i 0.3196 0.3131 0.2999 0.28 0.2534 0.2201 0.1801 0.1334 0.0800
0.0065 0.0132 0.0199 0.0266 0.0333 0.0400 0.0467 0.0534 0.0800 0.6×?0.3196?0.577 T1?1.7?0?T=1.7×15