框架结构毕业设计荷载计算

1、结构设计2 荷载计算2.1结构布置及结构计算简图的确定2.1.1 方案的确定 由于设计商场需要有较大的开场空间和较高的层高，而无需太多的墙体来分隔空间，所以选择框架结构。这种结构的承重部分是由钢筋混凝土制作的梁、板、柱形成的骨架来承担，墙体只是起到围护和分隔的作用，所以无需太多的墙来承重，因此能够设计出较大的开场空间，此外选择框架结构是因为它整体性好有较好的抗震性能，且施工简单迅速、耐久性好。2.1.2 主要承重构件尺寸的确定及结构平面布置图 估计柱截面尺寸：地下室与第一层柱截面尺寸700×700，其他各层柱截面尺寸为600×600，柱间距均为7800mm；现浇板的厚度为跨

2、度的1/301/40，而且不小于60mm，所以取板厚120mm；次梁的梁高为跨的1/101/15，所以取h=600mm，梁宽b为梁高的1/21/3，所以取b=300mm；横向框架梁的梁高为跨度的1/81/12，所以取h=800mm，梁宽b为梁高的1/21/3，所以取b=300mm；考虑到结构步筋的可行性，纵向框架的梁高应该与框架梁错开至少50mm，所以取h=750mm，梁宽b=300mm ；结构布置详见结构平面布置图2.1.3 结构计算简图2.2 恒载的计算2.2.1 屋面框架梁线荷载标准值：40厚c20细石混凝土，内配4双向钢筋： 0.04×25=1.00kn/20厚1:3 水泥砂

3、浆找平层： 0.02×20=0.40kn/70210厚（2%材料找坡）沥青珍珠岩块保温层： （0.07+0.21）/2×4=0.52kn/20厚1:3 水泥砂浆找平层： 0.02×20=0.40kn/图2-1-1结构计算简图120厚现浇钢筋混凝土屋面板： 0.12×25=3.00kn/屋面恒载： 1.00+0.40+0.52+0.40+3.00=5.32kn/管路与吊顶自重： 1.00kn/框架梁自重： （0.80-0.12）×0.30×25=5.10kn/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载标准值为：g6a=5.10kn/mg6b=（

4、5.32+1.00）×3.9=24.65kn/m2.2.2 楼面框架梁线荷载标准值20厚大理石楼面： 0.02×28=0.56kn/8 厚1:1水泥砂浆结合层： 0.008×20=0.16kn/20厚1:1水泥砂浆结合层： 0.02×20=0.40kn/120厚现浇钢筋混凝土楼板： 0.12×25=3.00kn/楼面恒载： 0.56+0.16+0.40+3.00=4.12kn/管路与吊顶自重： 1.00kn/框架梁自重： 5.10kn/m因此，作用在楼面框架梁上的线荷载标准值为：ga=5.10kn/mgb=(4.12+1.00)×3.

5、9=19.97kn/m2.2.3 屋面框架节点集中荷载标准值1、边节点a、e所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： （0.750.12）×0.30×7.8×25=36.86kn女儿墙自重： 0.19×0.90×7.8×11.8=15.74kn贴瓷砖墙面重： 0.90×7.8×0.5=3.51kn纵向框架梁传来屋面自重：2×0.5×3.9×0.5×3.9×（5.321.00）=8.06kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×0.5×（3.9+7.8）&#

6、215;0.5×3.9×（5.32+1.00）+（0.60-0.12）×0.30×7.8×25/2 = 86.14kn边节点a、e所受集中荷载标准值：g6a=g6e=36.86+15.74+3.51+48.06+86.14=190.31kn2、中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来屋面自重： 2×48.06 =96.12kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×86.14 =172.28kn中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：g6b=g6c=g6d=36.86+96.12+172.2

7、8=305.26kn2.2.4 楼面框架节点集中荷载标准值1、第五层框架节点集中荷载标准值1）边节点a所受集中荷载标准值：墙自重： 0.19×（4.80-0.75）×（7.8-0.6）×11.8= 65.38kn内墙粉刷重： （4.80-0.75）×（7.8-0.6）×0.017×20 = 9.91kn外贴瓷砖重： 7.80×4.80×0.50 =18.72kn减去洞口加上窗户重：-1.80×4.00×（0.19×11.8+0.017×20+0.5）+1.80×4.

8、00×0.4=19.31kn纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×（4.12+1.00）=38.94kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×0.5×(3.9+7.8)×0.5×3.9×(4.12+1.00)+(0.60-0.12)×0.30×7.8×25/2 =72.45kn框架柱自重： 0.60×0.60×4.8×25=43.20kn2）边节点a所受集中荷载标准值：g5a

9、= 65.38+9.91+18.72-19.31+36.86+38.94+72.45 +43.20=266.15kn边节点e所受集中荷载标准值：墙自重： 65.38kn内墙粉刷重： 9.91kn外贴瓷砖重： 18.72kn纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kn纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45kn框架柱自重： 43.20kn边节点e所受集中荷载标准值：g5e=65.38+9.91+18.72+36.86+38.94+72.45+43.20=285.46kn3）中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 2

10、×38.94 =77.88kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×72.45 =144.90kn框架柱自重： 43.20kn中间节点b、c、d所受集中荷载标准值： g5b=g5c=g5d=36.86+77.88+144.90+43.20=302.84kn2、第三、四层框架节点集中荷载标准值：1）边节点a所受集中荷载标准值：玻璃幕墙自重： 7.80×4.50×1.5 =52.65kn纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kn纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45kn框架柱自重： 0.60×0.60×4.5

11、15;25 =40.50kn边节点a所受集中荷载标准值：g3a=g4a=52.65+38.86+38.94+72.45+40.50 =241.40kn2）边节点e所受集中荷载标准值：墙自重： 0.19×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×11.8 =60.53kn内墙粉刷重： 0.017×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×20 = 9.18kn外贴瓷砖重： 4.50×7.80×0.5 =17.55kn纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kn纵向框架梁传来次梁

12、作用力： 72.45kn框架柱自重： 40.50kn边节点e所受集中荷载标准值：g3e=g4e=60.53+9.18+17.55+36.86+38.94+72.45+40.50 =276.01kn3）中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 2×38.94 =77.88kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×72.45 =144.90kn框架柱自重： 40.50kn中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：gb=gc=gd=36.86+77.88+144.90+40.50 = 300.14kn3、第二层框架节点集中荷载标准值：1

13、）边节点a所受集中荷载标准值：玻璃幕墙自重： 7.80×4.50×1.5 =52.65kn纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kn纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45kn纵向框架梁传来雨棚板自重： 0.08×0.90×3.9×25 =7.02kn框架柱自重： 0.60×0.60×4.5×25 =40.50kn边节点a所受集中荷载标准值：g2a=52.65+38.86+38.94+72.45+7.02+40.50 =248.42kn2）边节点e所受集中荷载标准值：墙自重： 0.19&

14、#215;（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×11.8 =60.53kn内墙粉刷重： 0.017×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×20 = 9.18kn外贴瓷砖重： 4.50×7.80×0.5 =17.55kn纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kn纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45kn纵向框架梁传来雨棚板自重： 0.08×0.90×3.9×25 =7.02kn框架柱自重： 40.50kn边节点e所受集中荷载标准值：g2e=60.5

15、3+9.18+17.55+36.86+38.94+72.45+7.02+40.50=283.03kn3）中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 2×38.94 =77.88kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×72.45 =144.90kn框架柱自重： 40.50kn中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：gb=gc=gd=36.86+77.88+144.90+40.50 = 300.14kn4、第一层框架节点集中荷载标准值：1）边节点a、e所受集中荷载标准值：窗下墙自重： 0.19×0.90×（7.8

16、0-0.60）/2×11.8 = 7.26kn内墙粉刷重： 0.017×0.90×（7.80-0.60）/2×20 =1.10kn外贴瓷砖重： （0.90+0.75）×7.8/2×0.5 = 3.22kn大玻璃窗自重： （5.40-0.75-0.90）×（7.80-0.60）/2×0.4=5.40kn玻璃门自重： （5.40-0.75）×（7.80-0.60）/2×0.4 =6.70kn纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 38.94kn纵向框架梁传来次梁作用力： 72.45

17、kn框架柱自重： 0.7×0.7×5.4×25 =66.15kn边节点a、e所受集中荷载标准值：g1a=g1e=7.26+1.10+3.22+5.40+6.70+36.86+38.94+72.45+66.15 =238.08kn2）中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：纵向框架梁自重： 36.86kn纵向框架梁传来楼面自重： 2×38.94 =77.88kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×72.45 =144.90kn框架柱自重： 66.15kn中间节点b、c、d所受集中荷载标准值： g1b=g1c=g1d=36.86+77.88+144.90

18、 +66.15=325.79kn2.2.5 恒载作用下的结构计算简图图2-2-1恒载作用下的结构计算简图2.3活载的计算2.3.1 查建筑结构和载规范得出各种活荷载标准值：上人屋面活荷载：2.0kn/ 楼面均部活荷载：3.5kn/雪荷载：0.35kn/2.3.2 活载计算1、屋面活载标准值：1）屋面框架梁线荷载标准值： 3.90×2.0=7.80kn/m2）框架节点集中荷载标准值：边节点a、e所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×2.0=15.21kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×

19、;0.5×（3.9+7.8）×0.5×3.9×2.0/2 =22.82kn边节点a、e所受集中荷载标准值： q6a=q6e=15.21+22.82=38.03kn中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2×15.21=30.42kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×22.82=45.64kn中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：q6b=q6c=q6d=30.42+45.64=76.06kn2、屋面雪载标准值：1）屋面框架梁线荷载标准值： 3.90×0.35=1.37kn/m2）框架节点集中荷载标准值：边

20、节点a、e所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×0.35=2.66kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×0.5×（3.9+7.8）×0.5×3.9×0.35/2 =3.99kn边节点a、e所受集中荷载标准值： q6a=q6e=2.66+3.99=6.65kn中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2×2.66=5.32kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×3.99=7.98kn中间节点b、c、d所受集中荷载标准值

21、：q6b=q6c=q6d=5.32+7.98=13.30kn3、楼面活载标准值：1）楼面框架梁线荷载标准值： 3.90×3.5=13.65kn/m2）框架节点集中荷载标准值：边节点a、e所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来楼面活载： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×3.5=26.62kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×0.5×（3.9+7.8）×0.5×3.9×3.5/2 =39.93kn边节点a、e所受集中荷载标准值： qa=qe=26.62+39.93 =66.55kn中间节点b

22、、c、d所受集中荷载标准值：纵向框架梁传来屋面活载： 2×26.62=53.24kn纵向框架梁传来次梁作用力： 2×39.93=79.86kn中间节点b、c、d所受集中荷载标准值：qb=qc=qd=53.24+79.86=133.10kn2.3.3 活载作用下的结构计算简图图2-3-1 活载作用下的结构计算简图2.4风荷载的计算2.4.1风荷载计算风压标准值计算公式为：=z·s·z·o邳县地区基本风压o=0.35kn/因结构高度h=24.9m<30m，可取z=1.0；对于矩形平面s=1.3；z可查荷载规范。将风荷载换算成作用于框架每层节点

23、上的集中荷载,计算过程如表2-3-1所示。表2-3-1 风荷载计算表层次zs z (m)zo (kn/)a (kn) p (kn)61.0 1.324.90.92 0.35 25.74 10.77 51.0 1.320.10.84 0.35 36.27 13.86 41.0 1.315.60.75 0.35 35.10 11.98 31.0 1.311.10.74 0.35 35.10 11.82 21.0 1.36.60.74 0.35 38.61 13.00 11.0 1.31.20.74 0.35 30.42 10.24 2.3.2风荷载作用下结构计算简图图2-3-1 风荷载作用下的结构

24、计算简图2.5地震作用计算2.5.1计算重力荷载代表值：1、求g6：屋面恒载： 7.8×7.8×4×5.32=1294.68kn管道与吊顶自重： 7.8×7.8×4×1.00=243.36kn女儿墙自重： 2×0.19×0.90×7.8×11.8 =31.48kn女儿墙外贴瓷砖重： 2×0.90×7.8×0.5=7.02kn框架梁、次梁自重： 5.10×7.8×4+36.86×5+0.30×（0.60-0.12）×2

25、5×7.8×4=455.74kn下半层柱自重： 0.6×0.6×4.8/2×25×5 =108.00kn下半层墙自重： （4.8-0.75）×（7.8-0.6）×21.8×4×0.19×11.8/2=57.31kn下半层外贴瓷砖重： （4.8×7.8×21.8×4）×0.5/2=16.92kn下半层内墙粉刷： （4.8-0.75）×（7.8-0.6）×21.8×4×0.017×20/2=8.69k

26、n50%的屋面雪荷载： 0.5×7.8×7.8×4×0.35 =42.59kng6=1294.68+243.36+31.48+7.02+455.74+108.00+57.31+16.92+8.69+42.59=2266kn2、求g5：楼面恒载： 7.8×7.8×4×4.12 =1002.64kn管道与吊顶自重： 7.8×7.8×4×1.00 =243.36kn框架梁、次梁自重： 455.74kn上半层柱自重： 108.00kn上半层墙自重： 57.31kn上半层外贴瓷砖重： 16.92kn上半层

27、内墙粉刷： 8.69kn下半层柱自重： 0.6×0.6×4.5/2×25×5=101.25kn下半层墙与幕墙自重： （4.5-0.75）×（7.8-0.6）×0.19×11.8+4.5×7.8×1.5/2 =56.59kn下半层外贴瓷砖重： （4.5×7.8）×0.5/2 = 8.78kn下半层内墙粉刷： （4.5-0.75）×（7.8-0.6）×0.017×20/2 =4.59kn50%的楼面活载： 0.5×7.8×7.8×

28、4×3.5 =425.88kng5=1002.64+243.36+455.74+108+57.31+16.92+8.69+101.25+56.59+8.78+4.59+425.88=2490kn3、求g4、g3：楼面恒载： 7.8×7.8×4×4.12=1002.64kn管道与吊顶自重： 7.8×7.8×4×1.00=243.36kn框架梁、次梁自重： 455.74 kn上、下半层柱自重： 2×101.25=202.50kn上、下半层墙与幕墙自重： 2×56.59=113.18kn上、下半层外贴瓷砖重：

29、2×8.78=17.56kn上、下半层内墙粉刷： 2×4.59=9.18kn50%的楼面活载： 425.88kng4=g3=1002.64+243.36+455.74+202.50+113.18+17.56+9.18+425.88=2470kn4、求g2：楼面恒载： 1002.64kn管道与吊顶自重： 243.36kn框架梁、次梁自重： 455.74kn上半层柱自重： 101.25kn上半层墙与幕墙自重： 56.59kn上半层外贴瓷砖重： 8.78kn上半层内墙粉刷： 4.59kn下半层柱自重： 0.7×0.7×5.4×25/2×5=

30、165.38kn下半层窗、窗下墙自重：2×（5.4-0.75-0.9）×（7.8-0.6）/2×0.4+2×0.9×（7.8-0.6）×0.19×11.8/2/2 = 13.27kn下半层玻璃门自重： 2×（5.4-0.75）×（7.8-0.6）/2×0.4/2 =6.70kn雨棚子重： 2×（0.8-0.08+0.3-0.08）/2×1.6×0.3+（0.3-0.08）×0.2×3.9+0.08×1.8×3.9×2

31、5 =47.94kn50%的楼面活载： 425.88kng2=1002.64+243.36+455.74+101.25+56.59+8.78+4.59+165.38+13.27+6.7+47.94+425.88=2532kn5、求g1：楼面恒载： 1002.64kn管道与吊顶自重： 243.36kn框架梁、次梁自重： 455.74kn上半层柱自重： 165.38kn上半层窗、窗下墙自重： 13.27kn上半层玻璃门自重： 6.70kn下半层柱自重： 0.7×0.7×5.0×25×5/2=153.13kn下半层墙自重： 2×0.19×（

32、5.0-1.75）×（7.8-0.6）×11.8/2=52.46kn50%的楼面荷载： 425.88kng1=1002.64+243.36+455.74+165.38+13.27+6.7+153.13+52.46+425.88=2519kn2.5.2结构基本自震周期的计算采用顶部位移法求结构自震周期：柱子采用c40混凝土，ec为3.25×107kn/，梁采用c30混凝土，ec为3.00×107kn/。在框架结构中，有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘增大梁的有效刚度，减小框架的侧移，为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的中框架梁取ib=

33、2io表2-5-1梁柱线刚度总表部位截面尺寸（m×m）长度l（m）惯性矩i0（m4）线刚度梁0.3×0.87.8 0.0128 kb=2ei0/l=9.85×1046层柱0.6×0.64.8 0.0108 kc=ei0/l=7.31×1043、4、5层柱0.6×0.64.5 0.0108 kc=ei0/l=7.80×1042层柱0.7×0.75.4 0.0200 kc=ei0/l=12.04×1041层柱0.7×0.75.0 0.0200 kc=ei0/l=13.00×104表2-5-2框架柱侧移刚度d值计算层柱类型d=12kc/h2根数d6边柱1.35 0.403柱2.70 0.574 2185435、4、3边柱1.26 0.387 178882113152中柱2.52 0.558 2579232边柱0.82 0.291 14418