荷载计算范例

2.1总平面图设计整体平面图如图1-1所示。本楼呈“一”字形配置，其主要出入口、大厅位于面向街道的道路侧，南北坐，下层走廊两侧出口加强人员疏散。主要房间的设计考虑了以下几点(1)主要房间布置方便使用，影响小，朝南(2)分别设置相同功能的房间，满足各使用功能单元(3)房间布置须考虑建筑结构的要求。2.2平面设计平面设计首先要考虑使用功能的需求，为中型酒店和会议创造良好的条件，重点考虑交通组织、采光、通风良好的布局，合理布置休息室、厕所、盥洗室等辅助用房。 平面尺寸布置为简化结构计算采用对称形式. 功能分区合理，人流交通便利，流畅，保证良好的安全避难条件和安全防火。2.3截面设计建筑物室内外高度差为0.45米，防水、防潮、内外联系方便。层高的确定是公共建筑设计规范 (GBJ 99-86 )的要求，考虑到本中型宾馆大楼为框架结构，框架梁的截面高度较高，因此层高的值为3.9米。 这种层高足以满足采光和自然通风的要求。 在下层楼梯中，为了在后部也能得到高空间，将前部的地面降低了0.45米(三层楼梯的高度)。 另外，中型酒店的楼高也统一为3.9米。每个房间的窗边高0.9米，保证书有足够的光亮。2.4立面设计以简单的体型组合为前提，采用平衡、节奏、对比、统一等手段，以有机地结合适用、经济、美观为目标。正立面处理中，大门采用不锈钢玻璃弹簧门，安装玻璃雨篷，下设花岗岩室外楼梯，提高立面效果。外墙装饰面，脚为烧毛花岗岩石板表面层，与室外楼梯表面层统一，美观、结实耐用，其馀外壁面为涂料表面层，保温板应用涂料作为钢丝网涂灰表面层，选用仿制涂料，颜色介于淡黄色和银灰色之间用白压线隔开，山壁淡黄色，以保证白压线的连续为目的。第三章结构方案设计综述3.1.1框架结构的选择框架结构由梁、柱部件由节点连接而构成，承受垂直载荷和水平载荷两者。 由于该设计的水平荷载较大(地震力、风荷载等)，总高度不足24m，属于多层建筑，另有7种抗震加固区、种用地土，在公共饭店比较砖结构、框架-剪力墙结构，砖结构不能满足功能要求和抗震加固要求的框架-剪力墙结构性能好，但成本高框架结构选用后，钢筋混凝土梁、柱等构件接合的框架体系具有承载力高、整体性强、抗震性能高、平面布置灵活、易于形成大空间、易于施工等优点。3.1.2基础形式本框架设计层数少，上部结构负荷小，地基牢固均匀，综合考虑现场工程地质条件、水文条件、施工条件及经济技术条件，优选柱下独立基础。考虑冻土深度和裂谷设置问题后，初步设定基础埋深d=H/12=2340/12=1950mm，d=2000mm=2.0m。3.1.3柱网的确定本框架采用小柱网形式(即一个开间为一个柱间)，柱网配置在内廊式，主要开间为4.5m，进深为7.0 m。 参照下图。3.1.4选择帧的配置选择横向载荷方案，将框架水平放置在房屋的横向上，并垂直放置连接梁。3.2结构设计概述(1)本设计目前采用钢筋混凝土结构，设计耐用年限为50年，结构安全等级为二级的建筑抗震设计分类为丙类，抗震设计震级为7度，设计地震为第一组，框架抗震等级为三级。(2)本框架结构采用的混凝土强度等级和钢筋等级如下：结构混凝土强度等级为C25，框架梁、柱纵向受力钢筋采用HRB335级(二级)，板钢筋和梁，柱箍采用HPB235级(一级)，其馀各构件采用的钢筋等级在本条中(3)混凝土保护层厚度：本工程的上部结构是一种环境，上部结构板的纵向受力钢筋保护层厚度为20mm，副梁的纵向受力钢筋保护层厚度为25mm，框架梁的纵向受力钢筋保护层厚度为35mm，两列为60mm，柱的保护层厚度为40mm， 施工中必须采取措施保证混凝土中水泥的用量、灰白比等应满足结构混凝土耐久性的要求。(4)与钢筋锚固件连接：除了在设计图中另行表示或说明以外，下部钢筋进入底座的锚固件的长度，在板钢筋进入底座的长度为120mm的非框架梁下部的钢筋为HRB335级的情况下，进入支承台的长度为12d以上(d为纵钢筋的直径)，在边支承台上距支承台的边20mm， 在中间支撑台上，从支撑台的中心线延伸到-10mm的hpb的235级钢筋深深地进入台座内，长度在15d以上，末端需要半圆的挂钩。钢筋直径在20mm以下时，其连接方式采用搭接，搭接长度分别为32d(HPB235级)、40d(HRB335级)。 钢筋直径d22mm时，一律采用等强度焊接。(5)后筑隔墙与框架柱的连接：在建筑的相应位置，柱内埋26的插筋，沿高度300-500mm，埋入长度为200mm，柱外长度延长500mm后，框架隔墙采用MU10粘土空心砖、M5混合砂浆。(6)结构施工时，其他各职类如电、管道等应协同施工，结构施工后不得随意开孔。(七)本说明有不完备的，应当按照有关国家的标准、施工规范和操作规程进行，施工过程中发生问题应当立即联系，协商解决。3.3初始推定截面尺寸由构造平面示意图可知，采用横向框架的承重方案时，需要计算轴、轴、轴、轴、轴、轴共计6个框架，选择其中有内横壁的轴的框架进行运算。建筑设计时，由于柱中心的一部分与定位轴不一致，在结构计算中，梁的计算跨距应取柱中心线的距离，梁的计算跨距与定位轴的间隔不同，因此需要重新计算确定。 由于框架柱的截面尺寸为500 mm500 mm，轴部的框架梁的计算跨度分别为7.0 m、3.0 m、7.0 m。初步建立的基础顶面高程为-1.300 m，基础柱计算高度为5.2 m，其馀各层柱计算高度均为3.9 m。轴上的帧计算概略图如下所示1、框架梁梁截面高度估计为梁跨度的1/121/8边缘交叉梁： bh=300700(mm )中梁： bh=300500(mm )。2、框架柱在满足三级抗震等级的轴压比的前提下，柱截面尺寸为bh=500500(mm )，估计高度沿全柱不变。3 .现浇板屋顶板的厚度为h=100 mm，屋顶板的厚度为h=120 mm。 符合守则的要求。4、连接梁连接梁的截面尺寸为bh=300570(mm )，截面高度为570 mm满足建筑要求，外纵壁连接梁兼作跨窗梁。3.4、框架梁、柱截面特征及线刚度计算在本工程中，由于是全浇注构造，因此构架梁的截面惯性矩为I=2I0。 计算结果如表1所示。表1框架梁、柱截面特征及线刚度计算表部件名称部件地点截面尺寸bh(mm )跨度l(h )(m )截面转动惯量I0(m4)剖面计算转动惯量I0(m4)极线刚性i=Ec/l(h )线刚性相对值(ib/ic )梁跨国界0.30.77.08.57510-317.1510-32.45 Ec10-31.84中跨0.30.53.03.12510-36.2510-32.083 Ec10-31.56柱子底边0.50.55.25.20810-35.20810-31.002 Ec10-30.75其馀层0.50.53.95.20810-35.20810-31.335 Ec10-31第四章结构方案设计计算4.1负荷计算4.1.1额定负荷基准值(一)、屋顶防水层(刚性) 30厚度C20细石混凝土防水1.50 kN/m2防水层(柔软性)三毡四油铺碎石0.40 kN/m2寻找层： 15厚水泥砂浆0.015m20 kN/m3=0.30 kN/m2寻找层： 15厚水泥砂浆0.015m20 kN/m3=0.30 kN/m2坡口层： 40厚水泥石灰焦砂浆3开平0.04m14kN/m3=0.56 kN/m2保温层： 80厚矿渣水泥0.08m14.5 kN/m3=1.16 kN/m2厚度100mm钢筋混凝土楼盖0.1m25 kN/m3=2.50 kN/m2涂灰层： 10厚混合砂浆0.01m17kN/m3=0.17 kN/m2合计： 6.34 kN/m2(2)、标准楼层陶瓷床砖床面0.70 kN/m2厚度100mm钢筋混凝土楼盖0.1m25 kN/m3=2.50 kN/m2涂灰层： 10厚混合砂浆0.01m17kN/m3=0.17 kN/m2合计： 4.93 kN/m2(3)、梁自重bh=300mm700mm梁自重： 25kn/m 30.30 m (0.70 m-0.12 m )=2.38 kn/m涂灰层： 10厚混合砂浆0.01 m (0.50 m-0.12 m 0.25 m ) 17kn/m32=0.22 kn/m合计： 2.60 kN/mbh=300mm500mm梁自重： 25kn/m 30.30 m (0.50 m-0.12 m )=1.75 kn/m涂灰层： 10厚混合砂浆0.01 m (0.40 m-0.12 m 0.25 m ) 17kn/m32=0.18 kn/m合计： 1.93 kN/m(4)、柱自重bh=500mm500mm柱自重： 25 kN/m30.5m0.5m=5.06 kN/m涂灰层： 10厚混合砂浆0.01 m (0.45 m 0.55 m ) 17kn/m32=0.31 kn/m合计： 5.37 kN/m(5)、外壁自重标准图层铝制拉门0.35 kN/m2竖壁14 kN/m30.10m0.24m=3.36 kN/m铝门0.35 kN/m31.50m=0.53 kN/m麻面砖外壁0.50 kn/m3(3. 00 m-2.10 m )=0. 45 kn/m水泥涂装内壁面0.36 kn/m3 (3.00 m-2.10 m )=0.33 kn/m合计： 4.67 kN/m竖壁14kn/m 20.24 m (3.00 m-0.50 m )=8.4 kn/m麻面砖外壁0.50 kN/m33.00m=1.50 kN/m水泥涂装内壁面0.36 kN/m33.00m=1.08 kN/m合计： 10.98 kN/m竖壁14 kN/m31.00m0.24m=3.36 kN/m铝合