【某教学楼结构设计中的荷载计算案例综述3100字】

某教学楼结构设计中的荷载计算案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u27259某教学楼结构设计中的荷载计算案例综述 1137051.1恒载标准值计算 178381.2活荷载标准值计算 2292651.3竖向荷载计算 2167251.3.2恒载标准值计算 4207691.3.3活载计算 9229471.4风荷载计算 11197421.4.1风荷载标准值 11280601.4.2风荷载位移计算 13300791.5地震荷载标准值 14212931.5.1重力荷载代表值 1414871.5.2框架自振周期 17183941.5.3水平地震作用 18320231.5.4地震作用变形计算 19恒载标准值计算屋面做法表做法厚度容重荷载SBS改性沥青防水卷材屋面40230.92kN/m2隔离层+防水层0.80kN/m2水泥砂浆找平20200.40kN/m2水泥砂浆找坡20200.40kN/m2屋面保温材料选用聚苯板0.19kN/m2钢筋混凝土楼板120253.00kN/m2水泥砂浆粉底10200.20kN/m2合计5.91kN/m2楼面做法表做法厚度容重荷载10厚水磨石地面10250.25kN/m2水泥砂浆找平20200.40kN/m2素水泥浆一道0.20kN/m2钢筋混凝土楼板120253.00kN/m2水泥砂浆粉底15200.30kN/m2合计4.15kN/m2活荷载标准值计算荷载规范中已对活荷载各种情况取值做出规定，标准值见下表活荷载标准值表荷载分类大小单位屋面荷载(上人)2.00kN/m2普通楼面2.50kN/m2走廊3.50kN/m2根据建设地点，查荷载规范6.1.1，雪荷载取值:sk=1×0.45=0.45按规范，当活荷载与雪荷载并存时，取两者中最大值参与计算即可。竖向荷载计算根据选择的一品框架，按照45度线作为荷载传递分界线，画出一榀框架平面板块荷载传递图，具体如下：一榀框架荷载传递简图按照板块边界情况，楼板共划分为单向板和双向板两种情况。楼板向梁传递荷载形状共分为四种，对于双向板，一种为双向板短边梁，楼板传递荷载形式为三角形；另一种为双向板长边梁，楼板传递荷载形式为梯形。对于单向板，因为板块长宽比较大，短边梁不承受楼板传递荷载；对于长边梁，楼板传递荷载形式为矩形，即楼板荷载均分至两端长梁上。针对荷载传递的不同情况，根据弯矩平衡，可以将三角形荷载和梯形荷载等代转换为矩形荷载，具体计算方法如下：对于三角形荷载：q对于梯形荷载：q上式中，b为板块短边，l为板块长边，q为板块均布面荷载，α为梯形荷载分布系数，取0.5b/l。恒载标准值计算对于一榀框架梁荷载标准值进行计算，主要考虑楼板传递荷载、梁自重（含抹灰）。1.A~B轴梁荷载计算1)屋面层q框架梁线荷载=3.792+22.77=26.5622)楼面层qq框架梁线荷载=3.792+15.989+7.08+2.04=28.9012.B~C轴梁荷载计算1)屋面层q框架梁线荷载=3.002+11.081=14.0832)楼面层q框架梁线荷载=3.002+7.781=10.7833.C~D轴梁荷载计算1)屋面层q框架梁线荷载=3.792+22.77=26.5622)楼面层qq框架梁线荷载=3.792+15.989+7.08+2.04=28.901柱竖直方向集中荷载计算如下：4.墙体自重荷载计算1）外纵墙自重外纵墙自重主要包含墙体自身、粉刷、外保温的重量，当存在门窗时，尚且应该考虑门窗的重量，本设计外纵墙计算如下：qqqGEQ2）内纵墙自重q门=2.20×2.10qqGEQ5)A轴柱竖向集中荷载计算EQ1)顶层pppEQA轴柱集中荷载=38.16+70.08+163.6+2.98=274.82kN2)标准层ppEQ外纵墙自重计算：p4=71.88kNEQA轴柱集中荷载=71.88+70.08+114.88+2.98=259.82kNEQ6.B轴柱竖向集中荷载计算1）顶层板荷载：p梁自重：p粉刷自重：pB轴柱集中荷载=245.5+73.5+2.68=321.68kN2）标准层板荷载：p梁自重：p粉刷自重：p内纵墙自重：pB轴柱集中荷载=EQ7.C轴柱竖向集中荷载计算根据框架平面布置，对于本设计一榀框架，其为左右对称形式，故C轴与B轴柱集中荷载是一样的，计算过程如上，结果相同。EQ8.D轴柱竖向集中荷载计算本设计一榀框架，其为左右对称形式，及结果亦对称，同上。恒载作用下荷载简图活载计算EQ1)A~B轴间框架梁顶层:q=2×标准层:q=2×EQ2)B~C轴间框架梁顶层:q=2×标准层:q=2×EQ3)C~D轴间框架梁顶层:q=2×标准层:q=2×EQ5)A轴柱竖向集中荷载计算顶层:p=2×标准层:p=2×5)B轴、C轴集中荷载计算，根据平面布置，本设计中一榀框架为中心对称形式，因此计算过程及结果相同：顶层:p=标准层:p=EQ7)D轴柱竖向集中荷载计算根据平面布置，本设计中一榀框架为中心对称形式，故D轴荷载与A轴相同。活载作用下荷载简图风荷载计算风荷载标准值风荷载属于水平方向荷载，作用方向垂直于墙面，按照荷载规范，可以用作用在框架节点外的集中荷载等效替代为风荷载，作用在墙面风荷载计算公式如下：作用墙面的等效集中荷载计算公式如下：F=上式中，ω为风压，h为上下层层高，L为柱网左右侧跨度，查荷载规范，体型系数取1.3；基本风压取0.45；风压高度系数按表8.2.1进行插值计算；风振系数取1.0。以首层为例，计算风荷载标准值，风荷载作用范围底部从室外地面算起，顶部为女儿墙顶。首层高度自室外地面算起，为4.05m，每层作用范围为上下一半，过程如下：A=F=风荷载计算表层数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风荷载内力图风荷载位移计算EQ采用标准组合工况进行位移计算(1).一榀框架侧移刚度D侧向刚度计算，根据嵌固情况，略有区别,对于底层：α对于一般层：α各楼层侧向刚度汇总见下表：侧向刚度计算表层数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侧向刚度：D=按上式计算侧向刚度，结果如下：一榀框架侧向刚度表Dj第A轴第B轴第C轴第D轴∑Dj1层17294233622336217294813132层15583305833058315583923333层15583305833058315583923334层15583305833058315583923335层1558330583305831558392333一榀框架水平位移表楼层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根据上述计算结果，可知，层间位移角最大为0.00015,满足规范层间位移角要求。地震荷载标准值本设计中，框架结构质量和刚度较为均匀，且层高不超过抗震规范要求。故用底部剪力法进行地震计算。重力荷载代表值第5层女儿墙线荷载第三章中已计算，根据计算知：GEQ楼板自重：G板=18.6×5.91×1×9=989.334kNEQ梁自重：G框架梁=0.02×20+0.3×25GGEQ隔墙自重：G墙=56.49+71.88+EQ框架柱自重：G柱=25×4×0.6GEQ第5层重力荷载代表值：GEQ同理，对标准层重力荷载代表值进行计算：GG第4层：GGG第3层：GGG第2层：GGG第1层：GGG按照计算结果，绘出一榀框架层间质点图：重力荷载代表值质点图框架自振周期按规范和教材，采取底部剪力法方式计算地震作用力：△框架假想位移计算表层号Gi(kN)∑Gi(kN)Di△μi(m)μi(m)517271727923330.01870.3006417853513923330.03800.2819317855298923330.05740.2439217857083923330.07670.1865118448927813130.10980.1098考虑隔墙影响的折减α0取值0.65。计算自振周期：水平地震作用结合任务书和抗震规范，设防烈度为7度，2类场地，第1组，查抗规：EQ总水平地震剪力作用标准值：EQ由于T1=0.61>1.4Tg=0.49.故应考虑顶部附加地震作用δEQ顶部附加水平地震作用：△EQ各质点水平地震作用计算公式：EQ对各层地震剪力进行计算，如下：楼层地震剪力计算表层号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地震荷载作用下水平力简图地震作用变形计算EQ