【教學樓結構設計中的荷載計算2700字】

教學樓結構設計中的荷載計算目錄TOC\o"1-2"\h\u9985教學樓結構設計中的荷載計算 1259713.1恒載標準值計算 1221043.1.1恒載面荷載標準值計算 1196893.1.2框架梁恒載線荷載 1255103.1.3框架節(jié)點集中恒載標準值 2280463.2活載標準值計算 4279483.2.1屋面框架梁線活載標準值 4161953.2.2框架節(jié)點集中活載標準值 570073.3風荷載標準值計算 6863.3.1風荷載標準值 6215643.3.2風荷載作用下框架側移計算 756553.4地震荷載標準值計算 8201843.4.1重力荷載代表值計算 876693.4.2框架自振周期的計算 9295523.4.3水平地震作用下的剪力計算 10239923.4.4地震荷載作用下框架側移計算 103.1恒載標準值計算3.1.1恒載面荷載標準值計算（1）屋面面荷載計算40厚C20細石混凝土剛性層25×0.04=1.00kN/㎡防水卷層一道0.20kN/㎡20厚1：2水泥砂漿抹平砂漿找平層20×0.02=0.40kN/㎡70厚擠塑聚苯板保溫層0.07×30=0.25kN/㎡120厚鋼筋混凝土現澆板25×0.12=3.00kN/㎡板底抹灰涂料20×0.02=0.4kN/㎡合計5.25kN/㎡（2）樓面面荷載計算地磚樓面0.45kN/㎡120厚鋼筋混凝土板25×0.12=3.0kN/㎡板底抹灰涂料20×0.02=0.4kN/㎡合計3.85kN/㎡3.1.2框架梁恒載線荷載屋面框架梁線荷載計算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合計： 5.35kN/mBC梁自重： 0.3×(0.5-0.12)×25=2.85BC梁抹灰： (0.3+(0.5-0.12)×2)×20×0.02=0.424合計： 3.27kN/m 樓面框架梁線荷載計算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= 0.624AB梁、CD梁上墻自重： 0.2×(3.6-0.75)×5.5=3.135AB梁、CD梁上墻抹灰： 20×(3.6-0.75)×0.02×2=2.28合計： 10.76kN/m BC梁自重： 0.3×(0.5-0.12)×25=2.85BC梁抹灰： (0.3+(0.5-0.12)×2)×20×0.02=0.424合計： 3.27kN/m 板傳給頂層框架梁恒載線荷載AB跨、CD跨梯形板恒載線荷載：8.4×5.25×2/4=22.05kN/mBC跨三角形板恒載線荷載：3×5.25×2/2=15.75kN/m板傳給標準層框架梁恒載線荷載AB跨、CD跨梯形板恒載線荷載：8.4×3.85×2/4=16.17kN/mBC跨三角形板恒載線荷載：3×3.85×2/2=11.55kN/m3.1.3框架節(jié)點集中恒載標準值A軸、D軸柱頂層集中恒載連系梁自重：8.4×(0.85-0.12)×25×0.35=53.66連系梁抹灰：8.4×(0.85-0.12)×0.02×20×2=4.91女兒墻自重：8.4×0.8×0.2×5.5=7.39女兒墻抹灰：8.4×0.8×0.02×20×2=5.38板傳給連系梁：8.4×7.2×5.25/4＋8.4×8.4×5.25/16=102.53次梁傳給連系梁：0.25×(0.6-0.12)×25×7.2/2=10.80次梁抹灰：(0.25+(0.6-0.12)×2)×20×0.02×7.2/2=1.74合計： 186.40kN B軸、C軸柱頂層集中恒載連系梁自重：0.35×(0.85-0.12)×25×8.4=53.66連系梁抹灰：(0.85-0.12)×0.02×20×8.4×2=4.91次梁傳給連系梁：0.25×(0.6-0.12)×25×7.2/2=10.80次梁抹灰：(0.25+(0.6-0.12)×2)×20×0.02×7.2/2=1.74板傳給連系梁：8.4×7.2×5.25/4＋8.4×8.4×5.25/16＋8.4×3×5.25/2-3×3×5.25/4=156.87合計： 227.97kN A軸、D軸柱標準層集中恒載柱抹灰：0.02×(3.6-0.85)×20×0.6×4=2.64柱自重：0.36×(3.6-0.85)×25=24.75連系梁自重：8.4×(0.85-0.12)×25×0.35=53.66連系梁抹灰：8.4×(0.85-0.12)×0.02×20×2=4.91連系梁墻自重：0.2×(3.6-0.85)×5.5×8.4=25.41連系梁墻抹灰：0.02×(3.6-0.85)×20×8.4×2=18.48板傳給連系梁：7.2×8.4×3.85/4＋8.4×8.4×3.85/16=75.19次梁傳給連系梁： 0.25×(0.6-0.12)×25×7.2/2=10.80次梁抹灰：(0.25+(0.6-0.12)×2)×20×0.02×7.2/2=1.74合計： 217.57kN B軸、C軸柱標準層集中恒載連系梁自重：8.4×(0.85-0.12)×25×0.35=53.66連系梁抹灰：(0.85-0.12)×0.02××20×2=4.91連系梁墻自重：0.2×(3.6-0.85)×5.5×8.4=25.41連系梁墻抹灰：0.02×(3.6-0.85)×20×8.4×2=18.48板傳給連系梁：8.4×7.2×3.85/4+8.4×8.4×3.85/16＋8.4×3×3.85/2-3×3×3.85/4=115.04次梁傳給連系梁：0.25×(0.6-0.12)×25×7.2/2=10.80次梁抹灰： (0.25+(0.6-0.12)×2)×20×0.02×7.2/2=1.74柱抹灰： 0.02×(3.6-0.85)×20×0.6×4=2.64柱自重： 0.36×(3.6-0.85)×25=24.75合計： 257.42kN 圖3.1恒載作用下結構計算簡圖3.2活載標準值計算3.2.1屋面框架梁線活載標準值根據屋面的使用功能查詢《建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012》5.1.1，不上人屋面0.5kN/m2，教學樓樓面活荷載:2.5kN/m2，走廊活荷載:3.5kN/m2。板傳給頂層框架梁活載線荷載AB跨、CD跨梯形板活載線荷載 8.4×0.5×2/4=2.10kN/mBC跨三角形板活載線荷載 0.5×3×2/2=1.50kN/m板傳給標準層框架梁活載線荷載AB跨、CD跨梯形板活載線荷載 8.4×2.5×2/4=10.50kN/mBC跨三角形板活載線荷載 3.5×3×2/2= 10.50kN/m3.2.2框架節(jié)點集中活載標準值A軸、D軸柱頂層集中活荷載板傳給連系梁：8.4×7.2×0.5/4＋8.4×8.4×0.5/16= 9.77kN合計：9.77kN B軸、C軸柱頂層集中活荷載板傳給連系梁：8.4×7.2×0.5/4＋8.4×8.4×0.5/16＋8.4×3×0.5/2-3×3×0.5/4=14.94kN合計：14.94kN A軸、D軸柱標準層集中活荷載板傳給連系梁：8.4×7.2×2.5/4＋8.4×8.4×2.5/16= 48.83kN合計：48.83kN B軸、C軸柱標準層集中活荷載板傳給連系梁：8.4×7.2×2.5/4＋8.4×8.4×2.5/16＋8.4×3×3.5/2-3×3×3.5/4= 85.05kN合計：85.05kN 圖3.2活載作用下結構計算簡圖3.3風荷載標準值計算3.3.1風荷載標準值為了簡化計算，作用在外墻面上的風荷載可近似用作用在框架節(jié)點處的等效集中荷載替代，即基本風壓與受風面積以及相應系數的乘積，作用在框架節(jié)點處的集中風荷載標準值計算公式為：(3.1)式中為風陣系數，βz=1.0；為風荷載體型系數，根據建筑物的體型查得=1.3；風壓高度變化系數，查表并使用線插法計算；為基本風壓；hi為節(jié)點下層柱高,對底層為底層層高與室內外高差之和；hj為節(jié)點上層柱高；為迎風面寬度，為簡化計算取計算框架兩邊框架之間距離的一半。表3.1風荷載計算取值（kN）層次βzμsμzω0hihj(hi+hj)/2BWk611.31.230.43.600.802.608.413.97511.31.130.43.603.603.608.417.77411.31.130.43.603.603.608.417.77311.31.130.43.603.603.608.417.77211.310.43.603.603.608.415.72111.310.44.053.603.838.416.71圖3.3框架受風荷載作用圖（kN）3.3.2風荷載作用下框架側移計算 水平風荷載作用下的層間側移可按下式計算：(3.2)其中為第i層的總剪力；為第i層的側移剛度和，當迎風面寬度只計算一榀框架時只取一榀框架的側移剛度；為第i層的層間側移，如表3.2所示：層間側移最大值發(fā)生在第一層，1.07﹤8.1818(滿足要求)。表3.2風荷載作用下框架層間側移側移計算層次hi(m)Vi(KN)D(KN/m)Δue=Vi/D(m)[θe]hi(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地震荷載標準值計算3.4.1重力荷載代表值計算頂層集中荷載：186.4×2＋227.97×2=828.74頂層梯形板傳遞的恒荷載：2×((7.2-8.4/2)+7.2)×22.05/2= 224.91頂層三角形板傳遞的恒荷載：15.75×3/2=23.63邊跨框架梁傳遞的恒荷載：5.35×7.2×2= 77.04中跨框架梁傳遞的恒荷載：3.27×3= 9.81合計： 828.74＋224.91＋23.63＋77.04＋9.81=1164.13頂層梯形板傳遞的活荷載：2×((7.2-8.4/2)+7.2)×8.4/2×0.35/2= 14.99頂層三角形板傳遞的活荷載：0.35×3×3/2=1.58合計： 14.99+1.58= 16.57頂層重力荷載標準值：1164.13＋16.57×0.5= 1172.42標準層集中荷載：217.57×2＋257.42×2= 949.98標準層梯形板傳遞的恒荷載：2×((7.2-8.4/2)+7.2)×16.17/2=164.93標準層三角形板傳遞的恒荷載：11.55×3/2= 17.33邊跨框架梁傳遞的恒荷載：10.76×7.2×2=154.94中跨框架梁傳遞的恒荷載：3.27×3= 9.81合計： 949.98＋164.93＋17.33＋154.944＋9.81= 1296.99標準層梯形板傳遞的活荷載：2×((7.2-8.4/2)+7.2)×10.5/2=107.10標準層三角形板傳遞的活荷載：10.5×3/2=15.75合計： 107.1+15.75=122.85 標準層重力荷載標準值：1296.994＋122.85×0.5=1358.42kN圖3.4各質點的重力荷載代表值3.4.2框架自振周期的計算；； (3.3)表3.3結構頂點的假想側移計算層次Gi(kN)Vgi(kN)ΣDi(kN/m)Δui(m)uT(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由計算公式：(3.4)計算基本周期取ΨT=0.7，由表可知0.26m，所以：T1=0.60s3.4.3水平地震作用下的剪力計算根據本工程抗震設防烈度為7度(0.10g)，場地類別為二類場地，設計地震分組為第一組，查《建筑抗震設計規(guī)范》特征周期0.35s，αmax=0.08α1=(Tg/T)γη2αmax=0.08×(0.35/0.6)^0.9=0.05(3.5)結構等效總重力荷載：Geq=0.85GL=(5×1358.42＋1172.42)×0.85= 6769.84kN(3.6)由于：T1＞1.4Tg=1.4×0.35=0.49s(3.7)因此頂部附加地震作用系數δn=0.12EQ?Fn=δn·FEK=39.87kN(3.8)框架橫向水平地震作用標準值為：(結構底部)