【某教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計中的荷載計算案例綜述3100字】

某教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計中的荷載計算案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u27259某教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計中的荷載計算案例綜述 1137051.1恒載標準值計算 178381.2活荷載標準值計算 2292651.3豎向荷載計算 2167251.3.2恒載標準值計算 4207691.3.3活載計算 9229471.4風(fēng)荷載計算 11197421.4.1風(fēng)荷載標準值 11280601.4.2風(fēng)荷載位移計算 13300791.5地震荷載標準值 14212931.5.1重力荷載代表值 1414871.5.2框架自振周期 17183941.5.3水平地震作用 18320231.5.4地震作用變形計算 19恒載標準值計算屋面做法表做法厚度容重荷載SBS改性瀝青防水卷材屋面40230.92kN/m2隔離層+防水層0.80kN/m2水泥砂漿找平20200.40kN/m2水泥砂漿找坡20200.40kN/m2屋面保溫材料選用聚苯板0.19kN/m2鋼筋混凝土樓板120253.00kN/m2水泥砂漿粉底10200.20kN/m2合計5.91kN/m2樓面做法表做法厚度容重荷載10厚水磨石地面10250.25kN/m2水泥砂漿找平20200.40kN/m2素水泥漿一道0.20kN/m2鋼筋混凝土樓板120253.00kN/m2水泥砂漿粉底15200.30kN/m2合計4.15kN/m2活荷載標準值計算荷載規(guī)范中已對活荷載各種情況取值做出規(guī)定，標準值見下表活荷載標準值表荷載分類大小單位屋面荷載(上人)2.00kN/m2普通樓面2.50kN/m2走廊3.50kN/m2根據(jù)建設(shè)地點，查荷載規(guī)范6.1.1，雪荷載取值:sk=1×0.45=0.45按規(guī)范，當活荷載與雪荷載并存時，取兩者中最大值參與計算即可。豎向荷載計算根據(jù)選擇的一品框架，按照45度線作為荷載傳遞分界線，畫出一榀框架平面板塊荷載傳遞圖，具體如下：一榀框架荷載傳遞簡圖按照板塊邊界情況，樓板共劃分為單向板和雙向板兩種情況。樓板向梁傳遞荷載形狀共分為四種，對于雙向板，一種為雙向板短邊梁，樓板傳遞荷載形式為三角形；另一種為雙向板長邊梁，樓板傳遞荷載形式為梯形。對于單向板，因為板塊長寬比較大，短邊梁不承受樓板傳遞荷載；對于長邊梁，樓板傳遞荷載形式為矩形，即樓板荷載均分至兩端長梁上。針對荷載傳遞的不同情況，根據(jù)彎矩平衡，可以將三角形荷載和梯形荷載等代轉(zhuǎn)換為矩形荷載，具體計算方法如下：對于三角形荷載：q對于梯形荷載：q上式中，b為板塊短邊，l為板塊長邊，q為板塊均布面荷載，α為梯形荷載分布系數(shù)，取0.5b/l。恒載標準值計算對于一榀框架梁荷載標準值進行計算，主要考慮樓板傳遞荷載、梁自重（含抹灰）。1.A~B軸梁荷載計算1)屋面層q框架梁線荷載=3.792+22.77=26.5622)樓面層qq框架梁線荷載=3.792+15.989+7.08+2.04=28.9012.B~C軸梁荷載計算1)屋面層q框架梁線荷載=3.002+11.081=14.0832)樓面層q框架梁線荷載=3.002+7.781=10.7833.C~D軸梁荷載計算1)屋面層q框架梁線荷載=3.792+22.77=26.5622)樓面層qq框架梁線荷載=3.792+15.989+7.08+2.04=28.901柱豎直方向集中荷載計算如下：4.墻體自重荷載計算1）外縱墻自重外縱墻自重主要包含墻體自身、粉刷、外保溫的重量，當存在門窗時，尚且應(yīng)該考慮門窗的重量，本設(shè)計外縱墻計算如下：qqqGEQ2）內(nèi)縱墻自重q門=2.20×2.10qqGEQ5)A軸柱豎向集中荷載計算EQ1)頂層pppEQA軸柱集中荷載=38.16+70.08+163.6+2.98=274.82kN2)標準層ppEQ外縱墻自重計算：p4=71.88kNEQA軸柱集中荷載=71.88+70.08+114.88+2.98=259.82kNEQ6.B軸柱豎向集中荷載計算1）頂層板荷載：p梁自重：p粉刷自重：pB軸柱集中荷載=245.5+73.5+2.68=321.68kN2）標準層板荷載：p梁自重：p粉刷自重：p內(nèi)縱墻自重：pB軸柱集中荷載=EQ7.C軸柱豎向集中荷載計算根據(jù)框架平面布置，對于本設(shè)計一榀框架，其為左右對稱形式，故C軸與B軸柱集中荷載是一樣的，計算過程如上，結(jié)果相同。EQ8.D軸柱豎向集中荷載計算本設(shè)計一榀框架，其為左右對稱形式，及結(jié)果亦對稱，同上。恒載作用下荷載簡圖活載計算EQ1)A~B軸間框架梁頂層:q=2×標準層:q=2×EQ2)B~C軸間框架梁頂層:q=2×標準層:q=2×EQ3)C~D軸間框架梁頂層:q=2×標準層:q=2×EQ5)A軸柱豎向集中荷載計算頂層:p=2×標準層:p=2×5)B軸、C軸集中荷載計算，根據(jù)平面布置，本設(shè)計中一榀框架為中心對稱形式，因此計算過程及結(jié)果相同：頂層:p=標準層:p=EQ7)D軸柱豎向集中荷載計算根據(jù)平面布置，本設(shè)計中一榀框架為中心對稱形式，故D軸荷載與A軸相同?；钶d作用下荷載簡圖風(fēng)荷載計算風(fēng)荷載標準值風(fēng)荷載屬于水平方向荷載，作用方向垂直于墻面，按照荷載規(guī)范，可以用作用在框架節(jié)點外的集中荷載等效替代為風(fēng)荷載，作用在墻面風(fēng)荷載計算公式如下：作用墻面的等效集中荷載計算公式如下：F=上式中，ω為風(fēng)壓，h為上下層層高，L為柱網(wǎng)左右側(cè)跨度，查荷載規(guī)范，體型系數(shù)取1.3；基本風(fēng)壓取0.45；風(fēng)壓高度系數(shù)按表8.2.1進行插值計算；風(fēng)振系數(shù)取1.0。以首層為例，計算風(fēng)荷載標準值，風(fēng)荷載作用范圍底部從室外地面算起，頂部為女兒墻頂。首層高度自室外地面算起，為4.05m，每層作用范圍為上下一半，過程如下：A=F=風(fēng)荷載計算表層數(shù)z(m)μsβzμzω0(kN/m2)A(m2)F(kN)518.451.301.000.710.4524.3010.09414.851.301.000.650.4532.4012.32311.251.301.000.650.4532.4012.3227.651.301.000.650.4532.4012.3214.051.301.000.650.4534.4313.09風(fēng)荷載內(nèi)力圖風(fēng)荷載位移計算EQ采用標準組合工況進行位移計算(1).一榀框架側(cè)移剛度D側(cè)向剛度計算，根據(jù)嵌固情況，略有區(qū)別,對于底層：α對于一般層：α各樓層側(cè)向剛度匯總見下表：側(cè)向剛度計算表層數(shù)KAαAKBαBKCαCKDαD10.580.4191.460.5661.460.5660.580.41920.460.1871.160.3671.160.3670.460.18730.460.1871.160.3671.160.3670.460.18740.460.1871.160.3671.160.3670.460.18750.460.1871.160.3671.160.3670.460.187一榀框架側(cè)向剛度：D=按上式計算側(cè)向剛度，結(jié)果如下：一榀框架側(cè)向剛度表Dj第A軸第B軸第C軸第D軸∑Dj1層17294233622336217294813132層15583305833058315583923333層15583305833058315583923334層15583305833058315583923335層1558330583305831558392333一榀框架水平位移表樓層Fk.(kN)Vj(kN)∑D(kN/m)△uj(m)△uj/h510.0910.09923330.000100.00003412.3222.41923330.000200.00006312.3234.73923330.000400.00011212.3247.05923330.000500.00014113.0960.14813130.000700.00015根據(jù)上述計算結(jié)果，可知，層間位移角最大為0.00015,滿足規(guī)范層間位移角要求。地震荷載標準值本設(shè)計中，框架結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度較為均勻，且層高不超過抗震規(guī)范要求。故用底部剪力法進行地震計算。重力荷載代表值第5層女兒墻線荷載第三章中已計算，根據(jù)計算知：GEQ樓板自重：G板=18.6×5.91×1×9=989.334kNEQ梁自重：G框架梁=0.02×20+0.3×25GGEQ隔墻自重：G墻=56.49+71.88+EQ框架柱自重：G柱=25×4×0.6GEQ第5層重力荷載代表值：GEQ同理，對標準層重力荷載代表值進行計算：GG第4層：GGG第3層：GGG第2層：GGG第1層：GGG按照計算結(jié)果，繪出一榀框架層間質(zhì)點圖：重力荷載代表值質(zhì)點圖框架自振周期按規(guī)范和教材，采取底部剪力法方式計算地震作用力：△框架假想位移計算表層號Gi(kN)∑Gi(kN)Di△μi(m)μi(m)517271727923330.01870.3006417853513923330.03800.2819317855298923330.05740.2439217857083923330.07670.1865118448927813130.10980.1098考慮隔墻影響的折減α0取值0.65。計算自振周期：水平地震作用結(jié)合任務(wù)書和抗震規(guī)范，設(shè)防烈度為7度，2類場地，第1組，查抗規(guī)：EQ總水平地震剪力作用標準值：EQ由于T1=0.61>1.4Tg=0.49.故應(yīng)考慮頂部附加地震作用δEQ頂部附加水平地震作用：△EQ各質(zhì)點水平地震作用計算公式：EQ對各層地震剪力進行計算，如下：樓層地震剪力計算表層號hi(m)Hi(m)Gi(kN)GiHiGiHi/(∑GiHi)Fi(kN)Vi(kN)53.6018.951727327270.315102.20145.9443.6015.351785274000.26385.33231.2733.6011.751785209740.20265.54296.8123.608.151785145480.14045.42342.2314.554.55184483900.08126.28368.51地震荷載作用下水平力簡圖地震作用變形計算EQ