《某廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的荷載計(jì)算案例》4200字

某廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的荷載計(jì)算案例綜述1.1豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值1.1.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值1.恒載面荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面EQ樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算包括面層做EQ法、板自重以及頂棚抹灰EQ恒載總和。墻面恒載活EQ載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算包括墻體、EQ墻體兩側(cè)裝飾自重。厚度EQ單位為毫米（mm），容重單EQ位為千牛每立方（kN/m3EQ），重量單位為千牛（kN）。表1.1屋面面荷載計(jì)算做法厚度容重重量合計(jì)1.40厚C20細(xì)石混凝土保護(hù)層40240.965.352.10厚低標(biāo)號(hào)砂漿隔離層10200.21.高聚物改性瀝青防水卷材//0.254.20厚1：3水泥砂漿找平20200.45.20厚1:8水泥膨脹珍珠巖找坡2070.146.現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板1202537.20厚1：2水泥砂漿抹平20200.4表1.2樓面面荷載計(jì)算做法厚度容重重量合計(jì)1.20厚1：2.5水泥砂漿20200.41.92.素水泥漿一道//0.11.現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板1202534.20厚1：2水泥砂漿抹平20200.4表1.3墻面面荷載計(jì)算部位做法厚度容重重量合計(jì)外墻1.白色外墻乳膠漆//0.051.652.20厚水泥砂漿20200.41.蒸壓粉煤灰磚200142.84.20厚水泥砂漿20200.4內(nèi)墻1.20厚水泥砂漿抹灰20200.422.陶粒空心砌塊20061.21.20厚水泥砂漿抹灰20200.4女兒墻1.白色外墻乳膠漆//0.051.652.20厚水泥砂漿20200.41.蒸壓粉煤灰磚200142.84.20厚水泥砂漿20200.42.橫向框架梁線荷載計(jì)算框架梁上EQ線荷載q1=梁自重+梁抹EQ灰+梁上墻自重（梁上沒墻就EQ沒有本項(xiàng)）根EQ據(jù)板面荷載傳遞簡(jiǎn)圖EQ，如果框架梁兩邊板為梯形，板面EQ荷載等效均布荷載，如果框架梁EQ兩邊板為三角形，板面荷載等效均布荷載。q2——梯形或者三角形的高度×板面荷載，框架梁兩邊都有板需×2a——板短邊方向長(zhǎng)度的一半屋面層AB跨梁上線荷載梁自重=0.3×0.7×25=5.25kN/m梁抹灰=0.02×(0.7-0.12)×2×20=0.46kN/m合計(jì)：q1=5.25+0.46=5.71kN/mq2=5.35×2.4×2=25.68kN/mqe=25.68×[1-2×(2.4/7.2)2+(2.4/7.2)3]=20.92kN/mq=q1+qe=5.71+20.92=26.63kN/m屋面層BC跨梁上線荷載梁自重=0.3×0.5×25=1.75kN/m梁抹灰=0.02×(0.5-0.12)×2×20=0.3kN/m合計(jì)：q1=1.75+0.3=4.05kN/mq2=5.35×1.2×2=12.84kN/mqe=12.84×5/8=8.03kN/mq=q1+qe=4.05+8.03=12.08kN/m屋面層CD跨梁上線荷載梁自重=0.3×0.7×25=5.25kN/m梁抹灰=0.02×(0.7-0.12)×2×20=0.46kN/m合計(jì)：q1=5.25+0.46=5.71kN/mq2=5.35×2.4×2=25.68kN/mqe=25.68×[1-2×(2.4/7.2)2+(2.4/7.2)3]=20.92kN/mq=q1+qe=5.71+20.92=26.63kN/m標(biāo)準(zhǔn)層AB跨梁上線荷載梁自重=0.3×0.7×25=5.25kN/m梁抹灰=0.02×(0.7-0.12)×2×20=0.46kN/m梁上墻自重=2×(1.6-0.7)=5.8kN/m合計(jì)：q1=5.25+0.46+5.8=11.51kN/mq2=1.9×2.4×2=18.72kN/mqe=18.72×[1-2×(2.4/7.2)2+(2.4/7.2)3]=15.25kN/mq=q1+qe=11.51+15.25=26.76kN/m標(biāo)準(zhǔn)層BC跨梁上線荷載梁自重=0.3×0.5×25=1.75kN/m梁抹灰=0.02×(0.5-0.12)×2×20=0.3kN/m合計(jì)：q1=1.75+0.3=4.05kN/mq2=1.9×1.2×2=9.36kN/mqe=9.36×5/8=5.85kN/mq=q1+qe=4.05+5.85=9.9kN/m標(biāo)準(zhǔn)層CD跨梁上線荷載梁自重=0.3×0.7×25=5.25kN/m梁抹灰=0.02×(0.7-0.12)×2×20=0.46kN/m梁上墻自重=2×(1.6-0.7)=5.8kN/m合計(jì)：q1=5.25+0.46+5.8=11.51kN/mq2=1.9×2.4×2=18.72kN/mqe=18.72×[1-2×(2.4/7.2)2+(2.4/7.2)3]=15.25kN/mq=q1+qe=11.51+15.25=26.76kN/m1.縱向框架梁集中荷載計(jì)算縱向EQ框架梁作用于柱的集中荷載=EQ縱向框架梁自重+縱向EQ框架梁抹灰+縱向框架梁EQ上墻自重+板傳遞給EQ縱向框架梁的恒載+次梁EQ傳遞給縱向框架梁的恒載次EQ梁恒載=次梁自重+EQ次梁抹灰+板傳遞給次梁的恒載板荷載的傳遞由板的EQ四角平分線組成的三角形或者梯EQ形傳遞給最近的梁，板傳EQ遞荷載=相鄰三角形或者梯形EQ面積×板面荷載頂EQ層A柱集中恒載計(jì)算縱向框架梁自重=0.3×0.5×4.8×25=18kN縱向框架梁抹灰=0.02×(0.5-0.12)×2×4.8×20=1.46kN框架梁上女兒墻自重=1.5×4.8×1.65=26.28kN板傳遞給框架梁恒載=2.4×2.4×5.35=30.82kN合計(jì)：18+1.46+26.28+30.82=76.56kN頂層B柱集中恒載計(jì)算縱向框架梁自重=0.3×0.5×4.8×25=18kN縱向框架梁抹灰=0.02×(0.5-0.12)×2×4.8×20=1.46kN板傳遞給框架梁恒載=(4.32×5.35+5.76×5.35)=51.93kN合計(jì)：18+1.46+51.93=71.39kN頂層C柱集中恒載計(jì)算縱向框架梁自重=0.3×0.5×4.8×25=18kN縱向框架梁抹灰=0.02×(0.5-0.12)×2×4.8×20=1.46kN板傳遞給框架梁恒載=(5.76×5.35+4.32×5.35)=51.93kN合計(jì)：18+1.46+51.93=71.39kN頂層D柱集中恒載計(jì)算縱向框架梁自重=0.3×0.5×4.8×25=18kN縱向框架梁抹灰=0.02×(0.5-0.12)×2×4.8×20=1.46kN框架梁上女兒墻自重=1.5×4.8×1.65=26.28kN板傳遞給框架梁恒載=2.4×2.4×5.35=30.82kN合計(jì)：18+1.46+26.28+30.82=76.56kN標(biāo)準(zhǔn)層A柱集中恒載計(jì)算縱向框架梁自重=0.3×0.5×4.8×25=18kN縱向框架梁抹灰=0.02×(0.5-0.12)×2×4.8×20=1.46kN框架梁上門窗自重=2.1×2.7[面積：5.67]×0.45=2.55kN框架梁上墻自重=((1.6-0.5)×4.8-5.67[洞口])×1.65=31.62kN板傳遞給框架梁恒載=2.4×2.4×1.9=22.46kN合計(jì)：18+1.46+2.55+31.62+22.46=78.09kN標(biāo)準(zhǔn)層B柱集中恒載計(jì)算縱向框架梁自重=0.3×0.5×4.8×25=18kN縱向框架梁抹灰=0.02×(0.5-0.12)×2×4.8×20=1.46kN框架梁上門窗自重=2.1×1[面積：2.1]×0.45=0.95kN框架梁上墻自重=((1.6-0.5)×4.8-2.1[洞口])×2=25.56kN板傳遞給框架梁恒載=(4.32×1.9+5.76×1.9)=39.31kN合計(jì)：18+1.46+0.95+25.56+39.31=85.28kN標(biāo)準(zhǔn)層C柱集中恒載計(jì)算縱向框架梁自重=0.3×0.5×4.8×25=18kN縱向框架梁抹灰=0.02×(0.5-0.12)×2×4.8×20=1.46kN框架梁上門窗自重=2.1×1[面積：2.1]×0.45=0.95kN框架梁上墻自重=((1.6-0.5)×4.8-2.1[洞口])×2=25.56kN板傳遞給框架梁恒載=(5.76×1.9+4.32×1.9)=39.31kN合計(jì)：18+1.46+0.95+25.56+39.31=85.28kN標(biāo)準(zhǔn)層D柱集中恒載計(jì)算縱向框架梁自重=0.3×0.5×4.8×25=18kN縱向框架梁抹灰=0.02×(0.5-0.12)×2×4.8×20=1.46kN框架梁上門窗自重=2.1×2.7[面積：5.67]×0.45=2.55kN框架梁上墻自重=((1.6-0.5)×4.8-5.67[洞口])×1.65=31.62kN板傳遞給框架梁恒載=2.4×2.4×1.9=22.46kN合計(jì)：18+1.46+2.55+31.62+22.46=78.09kN圖1.1恒載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖1.1.2活載標(biāo)準(zhǔn)值1.活荷載標(biāo)準(zhǔn)值活載標(biāo)準(zhǔn)值如下：上人屋面活荷載2kN/m2，廠房活荷載5kN/m2。2.橫向框架梁線荷載計(jì)算根據(jù)EQ板面荷載傳遞簡(jiǎn)圖，如果框架梁EQ兩邊板為梯形，板面荷載EQ等效均布荷載，如果框架梁兩邊板為三角形，板面荷載等效均布荷載。q2——梯形或者三角形的高度×板面荷載，框架梁兩邊都有板需×2a——板短邊方向長(zhǎng)度的一半屋面層AB跨梁上線荷載q2=2×2.4×2=9.6kN/mqe=9.6×[1-2×(2.4/7.2)2+(2.4/7.2)3]=7.82kN/mq=qe=7.82kN/m屋面層BC跨梁上線荷載q2=2×1.2×2=4.8kN/mqe=4.8×5/8=3kN/mq=qe=3kN/m屋面層CD跨梁上線荷載q2=2×2.4×2=9.6kN/mqe=9.6×[1-2×(2.4/7.2)2+(2.4/7.2)3]=7.82kN/mq=qe=7.82kN/m標(biāo)準(zhǔn)層AB跨梁上線荷載q2=5×2.4×2=24kN/mqe=24×[1-2×(2.4/7.2)2+(2.4/7.2)3]=19.56kN/mq=qe=19.56kN/m標(biāo)準(zhǔn)層BC跨梁上線荷載q2=5×1.2×2=12kN/mqe=12×5/8=7.5kN/mq=qe=7.5kN/m標(biāo)準(zhǔn)層CD跨梁上線荷載q2=5×2.4×2=24kN/mqe=24×[1-2×(2.4/7.2)2+(2.4/7.2)3]=19.56kN/mq=qe=19.56kN/m1.縱向框架梁集中荷載計(jì)算頂層A柱集中恒載計(jì)算板傳遞給框架梁恒載=2.4×2.4×2=11.52kN頂層B柱集中恒載計(jì)算板傳遞給框架梁恒載=(4.32×2+5.76×2)=20.16kN頂層C柱集中恒載計(jì)算板傳遞給框架梁恒載=(5.76×2+4.32×2)=20.16kN頂層D柱集中恒載計(jì)算板傳遞給框架梁恒載=2.4×2.4×2=11.52kN標(biāo)準(zhǔn)層A柱集中恒載計(jì)算板傳遞給框架梁恒載=2.4×2.4×5=28.8kN標(biāo)準(zhǔn)層B柱集中恒載計(jì)算板傳遞給框架梁恒載=(4.32×5+5.76×5)=50.4kN標(biāo)準(zhǔn)層C柱集中恒載計(jì)算板傳遞給框架梁恒載=(5.76×5+4.32×5)=50.4kN標(biāo)準(zhǔn)層D柱集中恒載計(jì)算板傳遞給框架梁恒載=2.4×2.4×5=28.8kN圖1.2活載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖1.2水平荷載計(jì)算及驗(yàn)算1.2.1風(fēng)荷載計(jì)算及驗(yàn)算1.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式——受風(fēng)面積B——一榀框架范圍受風(fēng)寬度hi——節(jié)點(diǎn)下層框架計(jì)算高度，底層應(yīng)該包括室內(nèi)外高差hj——節(jié)點(diǎn)上層框架計(jì)算高度，頂層節(jié)點(diǎn)為女兒墻的兩倍——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，隨高度變化根據(jù)規(guī)范按線插法計(jì)算，高度應(yīng)該從室外地坪算起。——風(fēng)振系數(shù)本例取值1.00——風(fēng)荷載體型系數(shù)本例取值1.30——基本風(fēng)壓，=0.85層高度18.45m，μz=1.199，F(xiàn)5=15.84[受風(fēng)面積]×1.0×1.3×1.199×0.8=19.75kN4層高度14.85m，μz=1.1261，F(xiàn)4=17.28[受風(fēng)面積]×1.0×1.3×1.1261×0.8=20.24kN3層高度11.25m，μz=1.0325，F(xiàn)3=17.28[受風(fēng)面積]×1.0×1.3×1.0325×0.8=18.56kN2層高度7.65m，μz=1，F(xiàn)2=17.28[受風(fēng)面積]×1.0×1.3×1×0.8=17.97kN1層高度4.05m，μz=1，F(xiàn)1=18.36[受風(fēng)面積]×1.0×1.3×1×0.8=19.09kN圖1.3風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（單位：kN）2.風(fēng)荷載作用下位移驗(yàn)算EQ風(fēng)荷載作用下的水平層間側(cè)移計(jì)算公式EQΔui為第i層的層間側(cè)移EQVi為第i層的總剪力EQ∑Di為第i層的側(cè)移剛度和其他層抗側(cè)剛度總和∑D=18144×2+25429×2=87146kN/m底層抗側(cè)剛度總和∑D=20068×2+25413×2=90962kN/m表1.2.1風(fēng)荷載作用下位移驗(yàn)算層次h(mm)Wk(kN)V(kN)∑D/(kN/m)Δui(mm)Δui/hi5360019.75019.75871460.2271/158594360020.2439.99871460.4591/78433360018.5658.55871460.6721/53572360017.9776.52871460.8781/41001460019.0995.61909621.0511/4377框架的最大位移角在2層，1/4100＜1/550，滿足規(guī)范要求。1.2.2水平地震計(jì)算及驗(yàn)算a）屋面、樓面恒載統(tǒng)計(jì)計(jì)算公式：寬度×長(zhǎng)度×面荷載5層：4.8×16.8×5.35=431kN4層：4.8×16.8×1.9=314kN3層：4.8×16.8×1.9=314kN2層：4.8×16.8×1.9=314kN1層：4.8×16.8×1.9=314kNb）屋面、樓面活載統(tǒng)計(jì)計(jì)算公式：寬度×長(zhǎng)度×面荷載，根據(jù)規(guī)范要求頂層按雪荷載計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)層按活載計(jì)算。5層：4.8×16.8×0=0kN4層：4.8×7.2×5+4.8×2.4×5+4.8×7.2×5=403kN3層：4.8×7.2×5+4.8×2.4×5+4.8×7.2×5=403kN2層：4.8×7.2×5+4.8×2.4×5+4.8×7.2×5=403kN1層：4.8×7.2×5+4.8×2.4×5+4.8×7.2×5=403kNc）梁自重統(tǒng)計(jì)計(jì)算公式：梁寬度×梁高度×梁長(zhǎng)度×梁根數(shù)×混凝土容重（25）×未計(jì)算抹灰的放大系數(shù)（1.05）5層：0.3×0.7×7.2×2×25×1.05+0.3×0.5×2.4×1×25×1.05+0.3×0.5×4.8×4×25×1.05=164kN4層：0.3×0.7×7.2×2×25×1.05+0.3×0.5×2.4×1×25×1.05+0.3×0.5×4.8×4×25×1.05=164kN3層：0.3×0.7×7.2×2×25×1.05+0.3×0.5×2.4×1×25×1.05+0.3×0.5×4.8×4×25×1.05=164kN2層：0.3×0.7×7.2×2×25×1.05+0.3×0.5×2.4×1×25×1.05+0.3×0.5×4.8×4×25×1.05=164kN1層：0.3×0.7×7.2×2×25×1.05+0.3×0.5×2.4×1×25×1.05+0.3×0.5×4.8×4×25×1.05=164kNd）柱自重統(tǒng)計(jì)計(jì)算公式：柱寬度×柱高度×柱長(zhǎng)度×柱根數(shù)×混凝土容重（25）×未計(jì)算抹灰的放大系數(shù)（1.05）5層：0.5×0.5×1.6×25×4×1.05=95kN4層：0.5×0.5×1.6×25×4×1.05=95kN3層：0.5×0.5×1.6×25×4×1.05=95kN2層：0.5×0.5×1.6×25×4×1.05=95kN1層：0.6×0.6×4.6×25×4×1.05=174kNe）門、窗自重統(tǒng)計(jì)計(jì)算公式：門窗寬度×門窗高度×門窗面荷載5層：2.7×2.1×0.45×2+1×2.1×0.45×2=7kN4層：2.7×2.1×0.45×2+1×2.1×0.45×2=7kN3層：2.7×2.1×0.45×2+1×2.1×0.45×2=7kN2層：2.7×2.1×0.45×2+1×2.1×0.45×2=7kN1層：2.7×2.1×0.45×2+1×2.1×0.45×2=7kNf）墻自重統(tǒng)計(jì)計(jì)算公式：(墻長(zhǎng)度×墻高度[層高-梁高]-洞口面積)×墻面荷載屋面層女兒墻：4.8×1.5×2×1.65=52.56kN5層外墻：(4.8×1.1×2-2×2.7×2.1)×1.65=67.23kN4層外墻：(4.8×1.1×2-2×2.7×2.1)×1.65=67.23kN3層外墻：(4.8×1.1×2-2×2.7×2.1)×1.65=67.23kN2層外墻：(4.8×1.1×2-2×2.7×2.1)×1.65=67.23kN1層外墻：(4.8×1.1×2-2×2.7×2.1)×1.65=67.23kN5層內(nèi)墻：(7.2×2.9×2+4.8×1.1×2-2×1×2.1)×2=134.64kN4層內(nèi)墻：(7.2×2.9×2+4.8×1.1×2-2×1×2.1)×2=134.64kN3層內(nèi)墻：(7.2×2.9×2+4.8×1.1×2-2×1×2.1)×2=134.64kN2層內(nèi)墻：(7.2×2.9×2+4.8×1.1×2-2×1×2.1)×2=134.64kN1層內(nèi)墻：(7.2×2.9×2+4.8×1.1×2-2×1×2.1)×2=134.64kNg）重力荷載統(tǒng)計(jì)頂層屋面質(zhì)點(diǎn)G=突出屋面所有荷載+恒載+活載×0.5+梁自重+（柱自重+門、窗自重+墻自重）×0.5+女兒墻自重標(biāo)準(zhǔn)層樓面質(zhì)點(diǎn)G=恒載+活載×0.5+梁自重+（上層柱自重+上層門、窗自重+上層墻自重）×0.5+（下層柱自重+下層門、窗自重+下層墻自重）×0.5表1.4.1重力荷載統(tǒng)計(jì)表荷載女兒墻外墻內(nèi)墻恒載活載梁柱窗Gi屋面層52.560000000/5067.23134.644310164957799.4954067.23134.64314403164957981.373067.23134.64314403164957981.372067.23134.64314403164957981.371067.23134.6431440316417471022.87圖1.4重力荷載代表值（單位：kN）2.框架自振周期采用頂點(diǎn)位移法計(jì)算基本周期，計(jì)算公式如下——第i層以上重力荷載疊加值——第i層的抗側(cè)剛度——第i層的位移表1.4.2假想頂點(diǎn)位移層次Gi(kN)ΣGi(kN)ΣDi(kN/m)Δui(m)uT(m)5799.495799.49587146.00.009170.156874981.371782.86587146.00.020460.14773981.372766.23587146.00.031740.127242981.373749.6