框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計荷載計算

結(jié)構(gòu)設(shè)計2荷載計算2.1.1方案的確定由于設(shè)計商場需要有較大的開場空間和較高的層高，而無需太多的墻體來分隔空間，所以選擇框架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的承重部分是由鋼筋混凝土制作的梁、板、柱形成的骨架來承擔，墻體只是起到圍護和分隔的作用，所以無需太多的墻來承重，因此能夠設(shè)計出較大的開場空間，此外選擇框架結(jié)構(gòu)是因為它整體性好有較好的抗震性能，且施工簡單迅速、耐久性好。2.1.2主要承重構(gòu)件尺寸的確定及結(jié)構(gòu)平面布置圖估計柱截面尺寸：地下室與第一層柱截面尺寸700×700，其他各層柱截面尺寸為600×600，柱間距均為7800mm；現(xiàn)澆板的厚度為跨度的1/30~1/40，而且不小于60mm，所以取板厚120mm；次梁的梁高為跨的1/10~1/15，所以取h=600mm，梁寬b為梁高的1/2~1/3，所以取b=300mm；橫向框架梁的梁高為跨度的1/8~1/12，所以取h=800mm，梁寬b為梁高的1/2~1/3，所以取b=300mm；考慮到結(jié)構(gòu)步筋的可行性，縱向框架的梁高應(yīng)該與框架梁錯開至少50mm，所以取h=750mm，梁寬b=300mm；結(jié)構(gòu)布置詳見結(jié)構(gòu)平面布置圖2.1.3結(jié)構(gòu)計算簡圖2.2恒載的計算2.2.1屋面框架梁線荷載標準值：40厚C20細石混凝土，內(nèi)配ф×25=1.00kN/㎡×20=0.40kN/㎡70~210厚（2%材料找坡）瀝青珍珠巖塊保溫層：（0.07+0.21）/2×4=0.52kN/㎡×20=0.40kN/㎡圖2-1-1結(jié)構(gòu)計算簡圖×25=3.00kN/㎡屋面恒載：1.00+0.40+0.52+0.40+3.00=5.32kN/㎡管路與吊頂自重：1.00kN/㎡框架梁自重：（0.80-0.12）××因此，作用在頂層框架梁上的線荷載標準值為：g6ag6b=（5.32+1.00）×2.2.2樓面框架梁線荷載標準值×28=0.56kN/㎡×20=0.16kN/㎡×20=0.40kN/㎡×25=3.00kN/㎡樓面恒載：0.56+0.16+0.40+3.00=4.12kN/㎡管路與吊頂自重：1.00kN/㎡因此，作用在樓面框架梁上的線荷載標準值為：gagb=(4.12+1.00)×2.2.3屋面框架節(jié)點集中荷載標準值1、邊節(jié)點A、E所受集中荷載標準值：縱向框架梁自重：（0.75－0.12）××××××××縱向框架梁傳來屋面自重：2×××××縱向框架梁傳來次梁作用力：[2××（3.9+7.8）×××（5.32+1.00）+（0.60-0.12）×××邊節(jié)點A、E所受集中荷載標準值：G6A=G6E2、中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：縱向框架梁傳來屋面自重：2×縱向框架梁傳來次梁作用力：2×中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：G6B=G6C=G6DkN2.2.4樓面框架節(jié)點集中荷載標準值1、第五層框架節(jié)點集中荷載標準值1）邊節(jié)點A所受集中荷載標準值：×（4.80-0.75）×（7.8-0.6）×內(nèi)墻粉刷重：（4.80-0.75）×（7.8-0.6）××××××××20+0.5）××縱向框架梁傳來樓面自重：2×××××縱向框架梁傳來次梁作用力：[2××(3.9+7.8)×××(4.12+1.00)+(0.60-0.12)××××××2）邊節(jié)點A所受集中荷載標準值：G5A=65.38+9.91+18.72-19.31+36.86+38.94+72.45邊節(jié)點E所受集中荷載標準值：邊節(jié)點E所受集中荷載標準值：G5E3）中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：縱向框架梁傳來樓面自重：2×縱向框架梁傳來次梁作用力：2×中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：G5B=G5C=G5D=36.86+77.88+14kN2、第三、四層框架節(jié)點集中荷載標準值：1）邊節(jié)點A所受集中荷載標準值：××kN縱向框架梁自重：縱向框架梁傳來樓面自重：縱向框架梁傳來次梁作用力：×××邊節(jié)點A所受集中荷載標準值：G3A=G4AkN2）邊節(jié)點E所受集中荷載標準值：×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×kN×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×kN××kN縱向框架梁自重：縱向框架梁傳來樓面自重：縱向框架梁傳來次梁作用力：邊節(jié)點E所受集中荷載標準值：G3E=G4EkN3）中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：縱向框架梁傳來樓面自重：2×縱向框架梁傳來次梁作用力：2×中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：GB=GC=GDkN3、第二層框架節(jié)點集中荷載標準值：1）邊節(jié)點A所受集中荷載標準值：××kN縱向框架梁自重：縱向框架梁傳來樓面自重：縱向框架梁傳來次梁作用力：×××kN×××邊節(jié)點A所受集中荷載標準值：G2A=52.65+kN2）邊節(jié)點E所受集中荷載標準值：×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×kN×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×kN××kN縱向框架梁自重：縱向框架梁傳來樓面自重：縱向框架梁傳來次梁作用力：×××kN邊節(jié)點E所受集中荷載標準值：G2E=60.53+9.kN3）中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：縱向框架梁傳來樓面自重：2×縱向框架梁傳來次梁作用力：2×中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：GB=GC=GDkN4、第一層框架節(jié)點集中荷載標準值：1）邊節(jié)點A、E所受集中荷載標準值：××（7.80-0.60）/2×kN××（7.80-0.60）/2×kN外貼瓷磚重：（0.90+0.75）××kN大玻璃窗自重：（5.40-0.75-0.90）×（7.80-0.60）/2×kN玻璃門自重：（5.40-0.75）×（7.80-0.60）/2×kN縱向框架梁自重：縱向框架梁傳來樓面自重：縱向框架梁傳來次梁作用力：×××邊節(jié)點A、E所受集中荷載標準值：G1A=G1EkN2）中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：縱向框架梁自重：縱向框架梁傳來樓面自重：2×縱向框架梁傳來次梁作用力：2×kN中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：G1B=G1C=G1DkN2.2.5恒載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖圖2-2-1恒載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖2.3.1查《建筑結(jié)構(gòu)和載規(guī)范》得出各種活荷載標準值：上人屋面活荷載：2.0kN/㎡樓面均部活荷載：3.5kN/㎡雪荷載：0.35kN/㎡2.3.2活載計算1、屋面活載標準值：×2）框架節(jié)點集中荷載標準值：邊節(jié)點A、E所受集中荷載標準值：縱向框架梁傳來屋面活載：2×××××kN縱向框架梁傳來次梁作用力：[2××（3.9+7.8）×××kN邊節(jié)點A、E所受集中荷載標準值：Q6A=Q6EkN中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：縱向框架梁傳來屋面活載：2×kN縱向框架梁傳來次梁作用力：2×kN中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：Q6B=Q6C=Q6DkN2、屋面雪載標準值：×2）框架節(jié)點集中荷載標準值：邊節(jié)點A、E所受集中荷載標準值：縱向框架梁傳來屋面活載：2×××××kN縱向框架梁傳來次梁作用力：[2××（3.9+7.8）×××kN邊節(jié)點A、E所受集中荷載標準值：Q6A=Q6EkN中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：縱向框架梁傳來屋面活載：2×kN縱向框架梁傳來次梁作用力：2×kN中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：Q6B=Q6C=Q6DkN3、樓面活載標準值：×2）框架節(jié)點集中荷載標準值：邊節(jié)點A、E所受集中荷載標準值：縱向框架梁傳來樓面活載：2×××××kN縱向框架梁傳來次梁作用力：[2××（3.9+7.8）×××kN邊節(jié)點A、E所受集中荷載標準值：QA=QEkN中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：縱向框架梁傳來屋面活載：2×kN縱向框架梁傳來次梁作用力：2×kN中間節(jié)點B、C、D所受集中荷載標準值：QB=QC=QDkN2.3.3活載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖圖2-3-1活載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖風壓標準值計算公式為：ω=βz·μs·μz·ωo邳縣地區(qū)基本風壓ωo=0.35kN/㎡因結(jié)構(gòu)高度H=24.9m<30m，可取βz=1.0；對于矩形平面μs=1.3；μz可查荷載規(guī)范。將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載,計算過程如表2-3-1所示。表2-3-1風荷載計算表層次βzμsz(m)μzωo(kN/㎡)A(kN)P(kN)61.00.92525.7410.7751.00.840.3536.2713.8641.00.750.3535.1011.9831.00.740.3535.1011.8221.00.740.3538.6113.0011.00.740.3530.4210.24圖2-3-1風荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖2.5.1計算重力荷載代表值：1、求G6：××4×kN××4×kN女兒墻自重：2××××kN女兒墻外貼瓷磚重：2×××kN框架梁、次梁自重：××××（0.60-0.12）×25××kN×××25×kN下半層墻自重：[（4.8-0.75）×（7.8-0.6）××4]××kN×××4）×kN下半層內(nèi)墻粉刷：[（）×（）×2－×4]××kN×××4×kNG6=2266kN2、求G5：××4×kN××4×kNkNkNkNkNkN×××25×kN下半層墻與幕墻自重：[（4.5-0.75）×（7.8-0.6）××××kN×7.8）×kN下半層內(nèi)墻粉刷：（4.5-0.75）×（7.8-0.6）××kN×××4×kNG5+4.59+425.88=2490kN3、求G4、G3：××4×kN××4×kNkN上、下半層柱自重：2×kN上、下半層墻與幕墻自重：2×kN上、下半層外貼瓷磚重：2×kN上、下半層內(nèi)墻粉刷：2×kNkNG4=G3=2470kN4、求G2：kNkNkNkNkNkNkN×××25/2×kN下半層窗、窗下墻自重：[2×（5.4-0.75-0.9）×（7.8-0.6）/2×+2××（7.8-0.6）××kN下半層玻璃門自重：[2×（5.4-0.75）×（7.8-0.6）/2×kN雨棚子重：2×[（0.8-0.08+0.3-0.08）/2××+（0.3-0.08）××××3.9]×kNkNG2+47.94+425.88=2532kN5、求G1：kNkNkNkNkNkN×××25×kN下半層墻自重：2××（5.0-1.75）×（7.8-0.6）×kNkNG1=1=2519kN采用頂部位移法求結(jié)構(gòu)自震周期：柱子采用C40混凝土，EC×107kN/㎡，梁采用C30混凝土，EC×107kN/㎡。在框架結(jié)構(gòu)中，有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣增大梁的有效剛度，減小框架的側(cè)移，為考慮這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的中框架梁取Ib=2Io表2-5-1梁柱線剛度總表部位截面尺寸（m×m）長度l（m）慣性矩I0（m4）線剛度梁7.80.0128Kb=2EI0/l=9.85×1046層柱4.80.0108Kc=EI0/l=7.31×1043、4、5層柱4.50.0108Kc=EI0/l=7.80×1042層柱5.40.0200Kc=EI0/l=12.04×1041層柱5.00.0200Kc=EI0/l=13.00×104表2-5-2框架柱側(cè)移剛度D值計算層柱類型αD=12αKc/h2根數(shù)D6邊柱1.350.40315343296248中柱2.700.5742185435、4、3邊柱1.260.387178882113152中柱2.520.5582579232邊柱0.820.29114418295724中柱1.640.4502229631邊柱0.760.457285172164488中柱1.520.574358183表2-5-3橫向框架頂點位移計算層次Gi(kN)Gi(kN)Dμi-μi-1=Gi/Dμi622662266962480.02350.43255249047561131520.04200.40904247072261131520.06390.36693247096961131520.08570.30312253212228957240.12770.217412519147471644880.08970.0897∴T1邳州地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，