【《教学楼结构设计中的荷载计算》2700字】.docx

教学楼结构设计中的荷载计算目录教学楼结构设计中的荷载计算11. 1恒载标准值计算11.1.1 1.1恒载面荷载标准值计算11.1.2 框架梁恒载线荷载21.1.3 框架节点集中恒载标准值22. 2活载标准值计算43. 2.1屋面框架梁线活载标准值44. 2.2框架节点集中活载标准值55. 3风荷载标准值计算66. 3.1风荷载标准值67. 3.2风荷载作用下框架侧移计算78. 4地震荷载标准值计算89. 4.1重力荷载代表值计算810. 4.2框架自振周期的计算911. 4.3水平地震作用下的剪力计算1012. 4.4地震荷载作用下框架侧移计算1012.1 载标准值计算12.1.1 载面荷载标准值计算（1）屋面面荷载计算25X0. 04=1.00 kNm20. 20 kNma20X0. 02= 0. 40 kNm20. 07X30=0. 25 kN/IU225×0.12= 3. OO kNm20×0. 02=0.4 kNm240厚C20细石混凝土刚性层防水卷层一道20厚1：2水泥砂浆抹平砂浆找平层70厚挤塑聚苯板保温层120厚钢筋混凝土现浇板板底抹灰涂料合计面荷载计算地豉楼面120厚钢筋混凝土板板底抹灰涂料合计5.25kNm2(2)楼面0.45kNma25X0.12=3.0kNm220×0.02=0.4kNma3.85kNma3.1.2 框架梁恒载线荷载屋面框架梁线荷载计算AB梁、CD梁自重：0.3×(0.75-0.12)×25=4.73AB梁、CD梁抹灰：(0.3+(0.75-0.12)×2)×20×0.02=0.62合计：5.35kNmBe梁自重：0.3X(0.5-0.12)X25=2.85BC梁抹灰：(0.3+(0.5-0.12)×2)×20×0.02=0.424合计：3.27kNm楼面框架梁线荷载计算AB梁、CD梁自重：0.3X(0.75-0.12)X25=4.73AB梁、CD梁抹灰：(0.3+(0.75-0.12)×2)×20×0.02=0.624AB梁、CD梁上墙自重：0.2X(3.6-0.75)X5.5=3.135AB梁、CD梁上墙抹灰：20X(3.6-0.75)×0.02X2=2.28合计：10.76kNmBC梁自重：0.3X(0.5-0.12)X25=2.85BC梁抹灰：(0.3+(0.5-0.12)×2)×20×0.02=0.424合计：3.27kNm板传给顶层框架梁恒载线荷载AB跨、CD跨梯形板恒载线荷载：8.4×5.25×24=22.05kN/mBC跨三角形板恒载线荷载：3X5.25×2/2=15.75kN/m板传给标准层框架梁恒载线荷载AB跨、CD跨梯形板恒载线荷载：8.4×3.85×24=16.17kN/mBe跨三角形板恒载线荷载：3X3.85×2/2=11.55kN/m3.1.3 框架节点集中恒载标准值A轴、D轴柱顶层集中恒载连系梁自重：8.4X(0.85-0.12)×25×0.35=53.66连系梁抹灰：8.4X(0.85-0.12)X0.02×20×2=4.91女儿墙自重：8.4×0.8X0.2×5.5=7.39女儿墙抹灰：8.4X0.8X0.02×20×2=5.38板传给连系梁：8.4X7.2×5.25/4+8.4X8.4X5.25/16=102.53次梁传给连系梁：0.25×(0.6-0.12)×25×7.2/2=10.80次梁抹灰：(0.25+(0.6-0.12)×2)×20×0.02X7.2/2=1.74合计：186.4OkNB轴、C轴柱顶层集中恒载连系梁自重：035X(0.85-0.12)×25×8.4=53.66连系梁抹灰：(0.85-0.12)X0.02×20×8.4×2=4.91次梁传给连系梁：0.25X(0.6-0.12)X25×7.2/2=10.80次梁抹灰:(0.25+(0.6-0.12)×2)×20×0.02×7.2/2=1.74板传给连系梁：8.4X7.2×5.25/4+8.4X8.4X5.25/16+8.4×3×5.25/2-3×3×5.25/4=156.87合计：227.97kNA轴、D轴柱标准层集中恒载柱抹灰：0.02X(3.6-0.85)×20×0.6X4=2.64柱自重：0.36X(3.6-0.85)X25=24.75连系梁自重：8.4×(0.85-0.12)×25×035=53.66连系梁抹灰：8.4X(0.85-0.12)×0.02×20×2=4.91连系梁墙自重：02X(3.6-0.85)X5.5X8.4=25.41连系梁墙抹灰：0.02×(3.6-0.85)X20×8.4X2=18.48板传给连系梁：7.2X8.4X3.85/4+8.4X8.4X3.85/16=75.19次梁传给连系梁：0.25×(0.6-0.12)×25×7.2/2=10.80次梁抹灰：(0.25+(0.6-0.12)X2)×20×0.02X7.2/2=1.74合计：217.57kNB轴、C轴柱标准层集中恒载连系梁自重：8.4×(0.85-0.12)×25×0.35=53.66连系梁抹灰：(0.85-0.12)x0.02xx20x2=4.91连系梁墙自重：0.2x(3.6-0.85)x5.5x8.4=25.41连系梁墙抹灰：0.02x(3.6-0.85)x20x8.4x2=18.48板传给连系梁：8.4x7.2x3.85/4+8.4x8.4x3.85/16+8.4x3x3.85/2-3x3x3.85/4=115.04次梁传给连系梁：0.25×(0.6-0.12)×25×7.22=10.80次梁抹灰：(0.25+(0.6-0.12)x2)x20x0.02x7.2/2=1.74柱抹灰：0.02×(3.6-0.85)×20×0.6×4=2.64柱自重：0.36x(3.6-0.85)x25=24.75合计：257.42kN3.2活载标准值计算3.2.1屋面框架梁线活载标准值根据屋面的使用功能查询建筑结构荷载规范GB50009-2012)>5.1.1,不上人屋面走廊活荷载:3.5kN/m2.0.5kNm2,教学楼楼面活荷载:2.5kN/m2,板传给顶层框架梁活载线荷载AB跨、CD跨梯形板活载线荷载8.4×0.5×24=2.10kNmBC跨三角形板活载线荷载0.5×3×2/2=1.50 kN/m板传给标准层框架梁活载线荷载AB跨、CD跨梯形板活载线荷载8.4 X 2,5 × 2/4= 10.50 kN/mBC跨三角形板活载线荷载3.5×3×22= 10.50 kN/m3.2.2框架节点集中活载标准值A轴、D轴柱顶层集中活荷载板传给连系梁：8.4×7.2×0.5/4+8.4×8.4×0.5/16=9.77kN合计：9.77kNB轴、C轴柱顶层集中活荷载板传给连系梁：8.4X7.2X0.5/4+8.4X8.4X0.5/16+8.4X3X0.5/23X3X0.5/4=14.94kN合计：l4.94kNA轴、D轴柱标准层集中活荷载板传给连系梁：8.4×7.2×2.5/4+8.4X8,4X2.5/16=48.83kN合计：4883kNB轴、C轴柱标准层集中活荷载板传给连系梁：8.4X7.2X2.5/4+8.4X8.4X2.5/16+8.4×3×3.5/2-3×3×3.5/4=85.05kN合计：85.05kN图3.2活载作用下结构计算简图3.3风荷载标准值计算3.3.1风荷载标准值为了简化计算,作用在外墙面上的风荷载可近似用作用在框架节点处的等效集中荷载替代，即基本风压与受风面积以及相应系数的乘积，作用在框架节点处的集中风荷载标准值计算公式为：WK=Pz"s%3o(hi+%)B123D式中夕Z为风阵系数，A=.0;S为风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得S=L3;风压高度变化系数，查表并使用线插法计算；为基本风压；力,为节点下层柱高,对底层为底层层高与室内外面差之和；历为节点上层柱高；3为迎风面宽度，为简化计算取计算框架两边框架之间距离的一半。表3.1风荷载计算取值(kN)层次隹内40hi%(hi+hj)2BWk611.31.230.43.600.802.608.413.97511.31.130.43.603.603.608.417.77411.31.130.43.603.603.608.417.77311.31.130.43.603.603.608.417.77211.310.43.603.603.608.415.72111.310.44.053.603.838.416.7113.9717.7717.77.17.77L15.7216.71720030007200图3.3框架受风荷载作用图（kN）3.3.2风荷载作用下框架侧移计算水平风荷载作用下的层间侧移可按下式计算：=Vi/YjDi（3.2）其中匕为第i层的总剪力；Oj为第i层的侧移刚度和，当迎风面宽度只计算一槁框架时只取一福框架的侧移刚度；人为第i层的层间侧移，如表3.2所示：层间侧移最大值发生在第一层,1.07<8.1818（满足要求）。表3.2风荷载作用下框架层间侧移侧移计算层次hi(m)Vi(KN)D(KNm)ue=ViD(m)ehi(m)63.613.97114051.480.126.545553.631.74114051.480.286.545543.649.51114051.480.436.545533.667.28114051.480.596.545523.683114051.480.736.545514.599.7192968.621.078.18183.4地震荷载标准值计算3.4.1 重力荷载代表值计算顶层集中荷载：186.4x2+227.97x2=828.74顶层梯形板传递的恒荷载：2×(7.2-8.42)+7.2)×22.052=224.91顶层三角形板传递的恒荷载：15.75x3/2=23.63边跨框架梁传递的恒荷载：5.35×7.2×2=77.04中跨框架梁传递的恒荷载：3.27×3=9.81合计：828.74+224.91+23.63+77.04+9.81=1164.13顶层梯形板传递的活荷载：2x(728.42)+7.2)x8.42x.352=14.99顶层三角形板传递的活荷载：0.35x3x3/2=1.58合计：14.99+1.58=16.57顶层重力荷载标准值：1164.13+16.57×0.5=1172.42标准层集中荷载：217.57×2÷257.42×2=949.98标准层梯形板传递的恒荷载：2x(7.2-8.42)+7.2)x16.17/2=164.93标准层三角形板传递的恒荷载：11.55x3/2=1733边跨框架梁传递的恒荷载：10.76x7.2x2=154.94中跨框架梁传递的恒荷载：3.27×3=9.81合计：949.98+164.93+17.33+154.944+9.81=1296.99标准层梯形板传递的活荷载：2x(7.2-8.42)+72)x10.5/2=107.10标准层三角形板传递的活荷载：10.5x3/2=15.75合计：107.1+15.75=122.85标准层重力荷载标准值：1296.994+122.85x0.5=1358.42kNGe=1172.42心I§§§§§SS3.4.2框架自振周期的%=Si=G5=1358.42砥Gl=1358.42吆I«：O1358.42WG2=1358.42kNGl=1358.42四图3.4各质点的重力荷载代表值才算:Gi；=YGjEDi；M7.=Mi(3.3)1I=I表3.3结构顶点的假想侧移计算层次Gi(kN)Vgi(kN)Di(kNm)i(m)u(m)61172.421172.42114051.480.010.2651358.422530.84114051.480.020.2541358.423889.26114051.480.030.2231358.425247.68114051.480.050.1921358.426606.10114051.480.060.1411358.427964.5292968.620.090.09由计算公式:7>1.7%J2(3.4)计算基本周期取/产0.7,由表可知从r=0.26m,所以：Tl=O.60s3.4.3 水平地震作用下的剪力计算根据本工程抗震设防烈度为7度(0.10g),场地类别为二类场地，设计地震分组为第一组,查建筑抗震设计规范特征周期=0.35s,na=0.08ai=(7y7)2amax=0.08x(0.35/0.6)A0.9=0.05(3.5)结构等效总重力荷载：Geq=0.85GL=(5X1358.42+1172.42)×0.85=6769.84kN(3.6)由于：Tl>1.4Tg=1.4×0.35=0.49s(3.7)因此顶部附加地震作用系数&=0.12AFSek=39.87kN(3.8)框架横向水平地震作用标准值为：FEK=aGeq(结构底部)(3.9)6二6+工(顶层)(3.10)E=3稣K(I-S)(其他层)(3.11)>,GiHi表3.4各质点横向水平地震剪力计算层次hi(m)Gi(kN)GiHi(kNm)Fi(kN)Vi(kN)63.61172.424220.7181.1581.1553.61358.424890.3147.83128.9843.61358.424890.3147.83176.8133.61358.424890.3147.83224.6423.61358.424890.3147.83272.4714.51358.426112.8959.79332.263.4.4 地震荷载作用下框架侧移计算水平风荷载作用下的层间侧移可按下式计算：z=Vi/YjDi(3.其中匕为第i层的总剪力；为第i层的侧移刚度和；从为第i层的层间侧移，如表3.3.2所示：层间侧移最大值发生在第一层，3.57<8.1818(满足要求)。表3.5地震荷载作用下框架层间侧移侧移计算层次hi(m)Vi(KN)楼层DAu=V/楼层Dehi63.681.15114051.480.716.545553.6128.98114051.481.136.545543.6176.81114051.481.556.545533.6224.64114051.481.976.545523.6272.47114051.482.396.545514.5332.2692968.623.578.1818