《教学楼结构设计中的荷载计算案例》2100字

教学楼结构设计中的荷载计算案例综述荷载统计恒载标准值计算表3-1屋面做法表做法厚度容重荷载单位40厚素混凝土40220.88kN/m2隔离层+防水层0.16kN/m2水泥砂浆找平15200.30kN/m2水泥砂浆找坡10200.20kN/m2钢筋混凝土楼板100252.50kN/m2水泥砂浆粉底12200.24kN/m2合计4.28kN/m2表3-2楼面做法表做法厚度容重荷载单位15厚水磨石地面15200.30kN/m2水泥砂浆找平10200.20kN/m2钢筋混凝土楼板100252.50kN/m2水泥砂浆粉底15150.23kN/m2合计3.23kN/m2表3-3女儿墙做法表做法厚度容重荷载单位水刷石墙面15200.50kN/m2素混凝土20200.40kN/m2陶粒空心小砌块100252.50kN/m2水泥砂浆粉底15150.40kN/m2合计3.80kN/m2表3-4内墙荷载做法表做法厚度容重荷载单位内墙涂料15200.50kN/m2水泥砂浆找平10200.20kN/m2陶粒空心小砌块100252.50kN/m2水泥砂浆粉底15150.40kN/m2合计3.60kN/m2表3-5外墙荷载做法表做法厚度容重荷载单位水刷石墙面15200.50kN/m2水泥砂浆找平10200.20kN/m2陶粒空心小砌块100252.50kN/m2水泥砂浆粉底15150.40kN/m2合计3.60kN/m2活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，标准值见下表表3-6活荷载标准值表荷载分类大小单位不屋面(上人)0.5kN/m2楼面2.00kN/m2走道2.50kN/m2竖向线荷载计算屋面竖向恒荷载标准值屋面恒载标准值：4.28kN/m2梁自重:边跨DC、BA跨0.18×25=4.5kN/m梁侧粉刷1.0×0.02×17=0.34kN/m合计：4.54kN/m中跨CB跨0.25×10=2.5kN/m梁侧粉刷0.6×0.02×17=0.20kN/m合计2.70kN/m梁自重：板荷载楼面恒载竖向线荷载标准值楼面恒载标准值合计：3.23kN/m边跨（DC、BA跨）框架梁自重：4.78kN/m中跨（CB跨）框架梁自重：2.64kN/m梁自重：gAB1=gCD1=4.54kN/mgBC1=3.04kN/m板传来的荷载gAB2=gCD2=3.23×4.5=15.5kN/mgBC2=3.23×3.0=8.72kN/m墙传来的荷载gAB=gBC=3.6×（3.6-0.6）×0.5=5.4kN/m活载线荷载标准值由活荷载取值可知，楼面2.0kN/m2，走廊2.5kN/m2，卫生间2.5kN/m2。屋面活载：qAB=qCD=2×4.5=9.6kN/㎡qBC=2×3.0=5.4kN/㎡楼面活载：qAB=qCD=2×4.5=9.6kN/㎡qBC=2.5×3.0=6.75kN/㎡竖向集中荷载计算屋面恒载集中荷载标准值恒载：边跨连梁自重0.25×0.5×4.5×25=16kN粉刷0.4×4.5×0.24=0.45kN外侧贴面0.6×0.5×4.5=1.44kN0.8m高女儿墙0.8×4.5×3.6=20.74kN外侧贴面0.8×4.5×0.6=3.46kN内侧粉刷0.8×4.5×0.02×17=1.96kN连系梁传来屋面自重0.5×4.5×0.5×4.28=24.65kN顶层边节点G5A=G5D=67.71kN中柱连系梁自重15kN粉刷（0.5-0.1）×4.5×2×0.24=0.92kN连系梁传来屋面自重24.65kN（4.5+4.5-3.0）×3.0×0.5×0.5×4.28=19.93kN顶层中节点集中荷载G5B=G5C=60.50kN屋面活载集中荷载标准值Q5A=Q5D=2×2.4×5/8×0.5×4.5×2=14.1kNQ5B=Q5C=2×2.4×5/8×0.5×4.5×2+2×1.35×（1-2×0.282+0.283）×0.5×4.5×2=25.61kN楼面恒载集中荷载标准值恒载：边跨连系梁自重15kN外侧贴面1.44kN内侧粉刷0.46kN外墙自重[(3.6-0.5)×4.5-3×2.1]×3.6=30.9kN外墙外侧贴面[(3.6-0.5)×4.5-3×2.1]×0.6=5.15kN外墙内侧粉刷[(3.6-0.5)×4.5-3×2.1]×0.24=2.06kN窗自重3×2.1×0.4=2.52kN踢脚4.5×0.1×0.6=0.23kN连系梁传来的楼面自重4.5×4.5×0.5×0.5×3.44=19.81kN中间层边柱节点集中荷载GD=GA=77.60kN边柱柱自重GD=GA=0.5×0.5×3.6×25=20kN粉刷0.46×2=0.92kN填充墙自重（此处未减门窗）4.5×（3.6-0.5）×3.6=53.57kN粉刷4.5×（3.6-0.5）×0.24=3.57kN中间层中节点集中荷载73.06kNGB=GC=73.06kN楼面活载集中荷载标准值QA=QD=2×2.4×5/8×0.5×4.5×2=14.4kNQB=QC=2×2.4×5/8×0.5×4.5×2+2.5×1.35×（1-2×0.282+0.283）×0.5×4.5×2=28.42kN风荷载下水平荷载计算（1）基本风压=0.45kN/㎡（2）按荷载规范wk=βzμsμz（3）风载体型系数μs=1.3（4）结构高度H=18.8m<30m，故取风振系数βz=1.0。（5）将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载Pi，其中A为各层左右上下各一半面积，顶层取到女儿墙具体表格及图如下所层次Z(m)（kN/m2）A(m2)18.451.2014.414.551.1310.1511.251.039.267.651.04.051.018.369.55表3-7风荷载计算图3-1风荷载计算简图地震作用下水平荷载计算重力荷载代表值Gi的计算顶层重力荷载代表值G5：50%雪载0.5×0.45×15.3×39.6=145.53kN屋面恒载4.28×14.7×39.6=2491.47kN横梁（两边框架梁AB、CD）4.5×6×4=108kN横梁（两边框架梁BC）2.5×3.0×2=13.5kN横梁（内框架梁AB、CD）4.78×6×9×2=516.24kN横梁（内框架梁BC）2.64×3.0×9=64.25kN外纵梁（4.5m跨）15×6×2=180.0kN内纵梁（4.5m跨）（15+0.24×2）×6×2=185.76kN女儿墙3.6×0.8×（14.7+39.6）×2=234.58kN外墙577.93kN外侧贴面0.6×(14.7+39.6)×2×1.8-61.7)=64.39kN内侧粉刷0.24×(14.7+39.6)×2×1.8-61.7=32.11kN内横墙3.6×6×1.8×15+0.24×2×6×1.8×15=660.96kN内纵3.6×(39.6×2+7.2)×1.8+0.24×(39.6×2+7.2)×3.6=634.52kN窗（3m）1.2×2.1×30.5×0.4=15.12kN窗（3m）3×2.1×2.4×0.5×0.4=3.02kN窗（3m）4×2.1×2.1×0.5×0.4=3.53kN窗（3m）4×1.8×2.1×0.5×0.4=3.02kN柱重（500×500）1.8×0.5×0.5×25×40=450kNG5=6479.19kN标准层重力荷载代表值G标：（注：第二层标准层进行重力荷载计算）50%的楼面荷载0.5×2.0×14.7×39.6=582.12kN楼面恒载3.23×14.7×39.6=1880.25kN横梁（外框架梁AB、CD）108kN横梁（内框架梁AB、CD）516.24kN横梁（外框架梁BC）13.5kN横梁（内框架梁BC）64.25kN外纵梁（4.5m跨）180kN内纵梁（4.5m跨）（15+0.24×2）×12=185.76kN填充墙（外墙）1155.52kN外墙贴面（390.96-123.48）×0.6=160.49kN内侧粉刷（390.96-123.48）×0.24=64.2kN内横墙（4层）3.6×15×1.8×6=583.2kN粉刷0.24×2×15×1.8×6=77.76kN内纵墙（4.5m跨）3.6×12×1.8×4.5=373.25kN窗0.4×123.48=49.39kN内纵墙（3.6m）3.6×8×1.8×3.6=186.62kN粉刷0.24×（12×1.8×4.5+8×1.8×3.6）×2=74.65kN内横墙（3层）3.6×16×1.8×6=622.08kN粉刷0.24×2×16×1.8×6=82.94kN内纵墙（4.5m）3.6×10×1.8×6=311.04kN粉刷0.24×（101.8×4.5+8×1.8×3.6）×2=66.36kN柱重450×2=900kNG标=8519.5kN底层重力荷载代表值G1：50%楼面活载582.12kN楼面恒载2002.49kN横梁（外框架梁AB、CD）108kN横梁（内框架梁AB、CD）516.24kN横梁（外框架梁BC）13.5kN横梁（内框架梁BC）64.25kN外纵梁（4.5m跨）180+67.50=247.5kN内纵梁（4.5m跨）185.76+27.76=213.52kN填充墙（外墙）1155.52×4.05÷3.6=1300kN外墙贴面160.49×4.05÷3.6=180.55kN内侧粉刷64×4.05÷3.6=72kN内横墙（2层）622.08kN内纵墙（4.5m跨）311.04+186.62=497.06kN内横墙（1层）3.6×13×2.6×6=730.08kN粉刷0.24×2（13×2.6×6）=93.34kN内纵墙（4.5m）3.6×2.6×9×4.5=404.35kN内纵墙（3.6m）3.6×2.6×8×3.6=269.57kN粉刷0.24×2×（2.6×9×4.5+2.6×8×3.6+82.94+66.36=239.16kN柱重900×4.05÷3.6=1012.5kNG1=9218.3kN图3-2重力荷载代表值地震作用计算表3-8框架柱抗侧移刚度D值项目K=K=ααD=层数柱类型及截面二至五层边框架边柱（500×500）0.930.3212859边框架中柱（500×500）1.450.421687