【《某公共租赁住房结构布置及载荷计算案例》8000字】

某公共租赁住房结构布置及载荷计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u19081某公共租赁住房结构布置及载荷计算案例 120359第一章设计资料 215781.1工程概况 2284451.2构造做法 2134691.3可变荷载标准值 311844第二章结构布置 4167192.2构件尺寸估算 4114812.2.1楼板厚度估算 4200092.2.2梁尺寸估算 422112.2.3柱尺寸估算 6244252.3框架计算简图 6256452.3.2框架梁的线刚度计算 6101242.3.2框架梁的线刚度计算 824986第三章荷载计算 9315863.1永久荷载标准值计算 963743.1.1屋面永久荷载标准值计算 9306413.1.2楼面永久荷载标准值计算 934483.1.3卫生间永久荷载标准值计算 9279343.1.4梁自重 1012593.1.5柱自重 1031243.1.6外墙自重 11290493.1.7内墙自重 11232283.1.8女儿墙自重 11298083.1.9梁上永久荷载标准值 1212233.1.10柱永久荷载标准值 17249833.2可变荷载标准值计算 24284413.2.1屋面和楼面可变荷载标准值 24129093.2.2柱可变荷载标准值 26240213.3风荷载标准值计算 3242603.4横向水平地震作用计算 32229343.4.1底层重力荷载代表值G1 3264793.4.2二~六层重力荷载代表值G 3436853.4.3顶层重力荷载代表值G7 35180703.4.4计算各楼层的抗侧刚度D 36315163.4.5计算结构的假想顶点水平位移uT 3771493.4.5计算水平地震作用Fi 38156803.4.6剪重比验算 39207703.5雪荷载标准值计算 41256933.6水平荷载作用下框架侧移计算 43232293.6.1风荷载作用下的侧移计算 43208223.6.2地震荷载作用下的侧移计算 44第一章设计资料1.1工程概况工程总建筑面积约为4800m2，层数为7层，首层层高为2.4m其余各层层高均为3m，室外地面标高为±0.00m；设有餐厅、卧室等房间。抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，场地类别为二类。设计防火分类为丙级，耐火等级为二级，建筑结构安全等级框架部分为二级，设计使用年限为50年，结构体系采用现浇肋梁式楼屋盖，框架结构。1.2构造做法（1）建筑材料：现浇的框架柱混凝土为C35、梁、板、楼梯间混凝土为C30，梁柱受力筋HRB400，箍筋HRB400，所有板钢筋HRB400，内、外墙采用ALC加气混凝土砌块宽度为200mm。砌块使用M5混合砂浆粘合。（2）屋面做法：1.120mm现浇钢筋混凝土楼板2.刷素水泥浆一道3.40mm厚水泥焦渣2‰找坡4.20mm厚1:2水泥砂浆压实抹光0.02x205.40厚挤塑聚苯板保温层6.40厚C30细石防水混凝土（3）楼面（楼梯）做法：1．120mm现浇钢筋混凝土楼板2．刷素水泥浆一道3．60mm厚C20细石混凝土14x0.064．25mm厚1：2水泥砂浆结合层20x0.0255．撒素水泥面（洒适量清水）6．10mm厚铺地砖，稀水泥浆填缝17.8x0.0107.15mm厚顶层石膏砂浆抹灰12x0.015（4）卫生间做法：1.120mm现浇钢筋混凝土楼板2．20mm厚聚合物水泥砂浆20x0.023．水乳型橡胶沥青防水涂料一布（玻纤布）四涂防水层，撒砂一层粘牢4．60mm厚C20细石混凝土14x0.065.刷素水泥浆一道6.25mm厚1:2水泥砂浆结合层20x0.0257.撒素水泥面(洒适量清水)8.10mm厚铺地砖,稀水泥浆填缝17.8x0.0109.顶层石膏砂浆抹灰15mm12x0.015（5）外墙（女儿墙600mm）做法：1．200mm厚ALC加气混凝土砌块2.刷混凝土界面处理剂一道3.6mm厚1:3水泥砂浆打底扫毛4.9mm厚1：1:6水泥石灰膏砂浆刮平扫毛5.7mm厚1:2.5水泥砂浆抹面抹平6.刷(喷)涂料（6）内墙做法：1．200mm厚ALC加气混凝土砌块2.9mm厚1：3水泥砂浆打底扫毛2．7mm厚1：3水泥砂浆找平扫毛3．5mm厚1：1石灰膏细砂浆面层4．喷内墙涂料（7）门窗：隔热断桥铝合金窗(2700mmx1800mm),木门(1200mmx2400mm)1.3可变荷载标准值（1）建设地点基本风压w0=0.45kN/m2(重现期50年)，场地粗糙度属C类，组合值系数ψc=0.6。（2）建设地点基本雪压S0=0.25kN/m2(重现期50年)，组合值系数ψc=0.7。（3）不上人屋面可变荷载标准值0.5kN/m2，组合值系数ψc=0.7。（4）住房楼面可变荷载标准值2.0kN/m2,组合值系数ψc=0.7。（5）楼梯可变荷载标准值2.0kN/m2,组合值系数ψc=0.7。第二章结构布置2.1结构布置本次计算的部分有7层，框架梁和框架柱的布置如下图2-1所示，取eq\o\ac(○,5)轴为一榀框架计算单元。2.2构件尺寸估算2.2.1楼板厚度估算设置次梁，最大跨度双向板的短向跨度l=3600mm,板厚应满足h≥12.2.2梁尺寸估算混凝土强度等级为C30，混凝土弹性模量Ec=3.00×104Nmm2根据规范可以确定主梁的截面高度为h=（1b=（1横向：主梁l=4.2m，h=1b=12~13次梁l=4.2m，h=1h=400mm。图2-1平面布置图b=12~13纵向：主梁l=4.8m，h=1b=12~132.2.3柱尺寸估算混凝土强度等级为C30，混凝土弹性模量Ec=3.00×104Nmm2柱截面尺寸初选，要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素影响。一般可通过满足轴压比限值惊醒截面估计。由规范可知，当抗震等级为三级时，框架柱的轴压比最大限值[μ]为0.85。边柱：N=βnAA由规范可知一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm，故取b×h=450mm×450mm。中柱：N=βnAA由规范可知一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm，故取b×h=450mm×450mm。2.3框架计算简图根据结构平面布置图，选择5轴为一榀框架计算。计算简图如下图2-2。2.3.2框架梁的线刚度计算混凝土C30，E图2-2框架计算简图边跨梁：I中跨梁：I悬挑梁：I根据规范可知梁的刚度放大系数2.0。故梁截面惯性矩为Ib梁线刚度计算公式ib2-1框架梁线刚度计算表类别混凝土弹性模量Ec(N矩形梁截面惯性矩I0（mm计算跨度L(mm)T形梁截面惯性矩I（mm4梁线刚度i（N∙mm）相对刚度边跨3.00×1.898×42003.796×2.711×1中跨3.00×1.898×33003.796×3.451×1.27悬挑梁3.00×1.898×12003.796×9.49×3.52.3.2框架梁的线刚度计算混凝土C30，E边柱：I中柱：I柱线刚度计算公式ic2-2框架柱线刚度计算表类别混凝土弹性模量Ec(N矩形柱截面惯性矩I0（mm计算高度H(mm)柱线刚度i（N∙mm）相对刚度底层边柱3.00×3.417×24004.271×1.58底层中柱3.00×3.417×24004.271×1.58其他层边柱3.00×3.417×30003.417×1.26其他层中柱3.00×3.417×30003.417×1.26框架梁柱相对线刚度如下图2-3。图2-3框架相对线刚度图第三章荷载计算3.1永久荷载标准值计算3.1.1屋面永久荷载标准值计算1.120mm现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=32.刷素水泥浆一道3.40mm厚水泥焦渣2‰找坡0.04×14=0.564.20mm厚1:2水泥砂浆压实抹光0.02×20=0.45.40厚挤塑聚苯板保温层0.04×0.5=0.026.40厚C30细石防水混凝土0.04×25=1总计4.983.1.2楼面永久荷载标准值计算1．120mm现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=32．刷素水泥浆一道3．60mm厚C20细石混凝土0.06×14=0.844．25mm厚1：2水泥砂浆结合层0.025×20=0.55．撒素水泥面（洒适量清水）6．10mm厚铺地砖，稀水泥浆填缝0.010×17.8=0.1787.15mm厚顶层石膏砂浆抹灰0.015×12=0.18总计：4.6983.1.3卫生间永久荷载标准值计算1.120mm现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=32．20mm厚聚合物水泥砂浆0.02×20=0.43.水乳型橡胶沥青防水涂料一布（玻纤布）四涂防水层，撒砂一层粘牢4．60mm厚C20细石混凝土0.06×14=0.845.刷素水泥浆一道6.25mm厚1:2水泥砂浆结合层0.025×20=0.57.撒素水泥面(洒适量清水)8.10mm厚铺地砖,稀水泥浆填缝0.010×17.8=0.1789.顶层石膏砂浆抹灰15mm0.015×12=0.1810.蹲坑、隔断水池等折算荷载4总计：9.0983.1.4梁自重主梁b×h=250mm×450mm0.25×0.45×25=2.812510厚水泥砂浆0.01×总计：2.9945次梁b×h=200mm×400mm0.20×0.40×25=2.010厚水泥砂浆0.01×总计：2.6823.1.5柱自重边柱b×h=450mm×450mm0.45×0.45×25=5.062520厚水泥砂浆0.02×总计：5.7825边柱b×h=450mm×450mm0.45×0.45×25=5.062520厚水泥砂浆0.02×总计：5.78253.1.6外墙自重1．200mm厚ALC加气混凝土砌块0.2×5.5×（3−0.45）=2.8052.刷混凝土界面处理剂一道3.6mm厚1:3水泥砂浆打底扫毛0.006×4.9mm厚1：1:6水泥石灰膏砂浆刮平扫毛2×0.009×5.7mm厚1:2.5水泥砂浆抹面抹平2×0.007×6.刷(喷)涂料0.5×3=1.5总计：6.1813.1.7内墙自重1．200mm厚ALC加气混凝土砌块0.2×5.5×（3−0.45）=2.8052.9mm厚1：3水泥砂浆打底扫毛2×0.009×2．7mm厚1：3水泥砂浆找平扫毛2×0.007×3．5mm厚1：1石灰膏细砂浆面层

2×0.009×4．喷内墙涂料2×2.55×0.36=1.836总计：6.8233.1.8女儿墙自重1．200mm厚ALC加气混凝土砌块0.2×5.5×0.6=0.3062.刷混凝土界面处理剂一道3.6mm厚1:3水泥砂浆打底扫毛0.006×4.9mm厚1：1:6水泥石灰膏砂浆刮平扫毛2×0.009×5.7mm厚1:2.5水泥砂浆抹面抹平2×0.007×6.刷(喷)涂料0.5×0.6+0.6×0.36=0.516总计：1.2643.1.9梁上永久荷载标准值（1）判断单双向板eq\o\ac(○,4)-eq\o\ac(○,5)轴eq\o\ac(○,C)-eq\o\ac(○,D)轴L1L2=42003000=1.4按双向板计算eq\o\ac(○,B)-eq\o\ac(○,C)轴L1L2=48003300=1.45eq\o\ac(○,A)-eq\o\ac(○,B)轴L1L2=48004200=1.14eq\o\ac(○,5)-eq\o\ac(○,6)轴eq\o\ac(○,C)-eq\o\ac(○,D)轴L1L2=42003600=1.16按双向板计算eq\o\ac(○,B)-eq\o\ac(○,C)轴L1L2=33001800=1.83eq\o\ac(○,A)-eq\o\ac(○,B)轴L1L2=42003600=1.16（2）eq\o\ac(○,A)-eq\o\ac(○,B)轴框架梁永久荷载统计板传至梁上的三角形荷载或梯形荷载如下图3-1所示。1）顶层梁梁自重2.9945总计：2.995两侧楼板传给主梁的永久荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g1图3-1板传荷载示意图2）其余层梁梁自重2.9945梁上墙自重6.823总计：9.818两侧楼板传给主梁的永久荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g（3）eq\o\ac(○,B)-eq\o\ac(○,C)轴框架梁永久荷载统计1）顶层梁梁自重2.9945总计：2.995两侧楼板传给主梁的永久荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g2）其余层梁梁自重2.9945总计：2.995两侧楼板传给主梁的永久荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g（4）eq\o\ac(○,C)-eq\o\ac(○,D)轴框架梁永久荷载统计1）顶层梁梁自重2.9945总计：2.995两侧楼板传给主梁的永久荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g2）其余层梁梁自重2.9945梁上墙自重6.823总计：9.818两侧楼板传给主梁的永久荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g（5）悬挑梁永久荷载梁自重2.9945总计：2.9953.1.10柱永久荷载标准值（1）顶层框架永久荷载统计1）A柱屋顶女儿墙1.264×4.2=5.309kN屋面传来4.98×1=49.078kN横向框架梁自重2.9945×纵向框架梁自重（12根主梁+悬挑梁）总计：76.85kN2）B柱屋面传来4.98×1=112.666kN横向框架梁自重2.9945×纵向框架梁自重（122.9945×总计：140.91kN3）C柱屋面传来4.98×1=94.29kN横向框架梁自重2.9945×纵向框架梁自重（122.9945×总计：128.16kN4）D柱屋顶女儿墙1.264×4.2=5.309kN屋面传来4.98×1=48.182kN横向框架梁自重2.9945×纵向框架梁自重（122.9945×总计：78.13kN（2）其他层框架永久荷载统计1）A柱横向外墙自重6.181×4.2=25.96kN楼面传来4.698×1=46.299kN柱自重5.7825横向框架梁自重2.9945×纵向框架梁自重（12根主梁+悬挑梁）总计：109.463kN2）B柱横向内墙自重6.823×1.8=12.281kN楼面传来4.698×1=106.286kN柱自重5.7825横向框架梁自重2.9945×纵向框架梁自重（122.9945×总计：161.58kN3）C柱横向内墙自重6.823×4.2=28.657kN楼面传来4.698×1=88.951kN柱自重5.7825横向框架梁自重2.9945×纵向框架梁自重（122.9945×总计：166.22kN4）D柱横向外墙自重6.181×4.2=25.96kN楼面传来4.698×1=45.454kN柱自重5.7825横向框架梁自重2.9945×纵向框架梁自重（122.9945×总计：110.79kN永久荷载作用下的框架计算简图如下图3-2,其等效永久荷载作用下的框架计算简图如下图3-3。图3-2永久荷载作用下的框架计算简图（梁上均布荷载单位：kNm，柱上荷载单位：kN图3-3永久荷载作用下的框架计算简图（等效荷载）（梁上均布荷载单位：kNm，柱上荷载单位：kN3.2可变荷载标准值计算3.2.1屋面和楼面可变荷载标准值（1）eq\o\ac(○,A)-eq\o\ac(○,B)轴框架梁可变荷载统计1）顶层梁两侧楼板传给主梁的可变荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g2）其余层梁两侧楼板传给主梁的可变荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g（2）eq\o\ac(○,B)-eq\o\ac(○,C)轴框架梁可变荷载统计1）顶层梁两侧楼板传给主梁的可变荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g2）其余层梁两侧楼板传给主梁的可变荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g（3）eq\o\ac(○,C)-eq\o\ac(○,D)轴框架梁可变荷载统计1）顶层梁两侧楼板传给主梁的可变荷载q板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g2）其余层梁两侧楼板传给主梁的可变荷载qq板传来荷载总计：q其等效荷载为gg板传来等效荷载总计：g3.2.2柱可变荷载标准值（1）顶层框架可变荷载统计1）A柱屋面传来可变荷载0.5×1=4.928kN总计：4.928kN2）B柱屋面传来可变荷载0.5×1=11.312kN总计：11.312kN3）C柱屋面传来可变荷载0.5×1=9.467kN总计：9.467kN4）D柱屋面传来可变荷载0.5×1=4.838kN总计：4.838（2）其他层框架可变荷载统计1）A柱楼面传来可变荷载2×12总计：19.71kN2）B柱楼面传来可变荷载2×1=45.247kN总计：45.247kN3）C柱楼面传来可变荷载2×1=37.868kN总计：37.868kN4）D柱楼面传来可变荷载2×1=19.35kN总计：19.35可变荷载作用下的框架计算简图如下图3-4，其等效可变荷载作用下的框架计算简图如下图3-5。图3-4可变荷载作用下的框架计算简图（梁上均布荷载单位：kNm，柱上荷载单位：kN图3-5可变荷载作用下的框架计算简图（等效荷载）（梁上均布荷载单位：kNm，柱上荷载单位：kN3.3风荷载标准值计算根据规范可知，风荷载计算按照下式计算：w根据工程概况可知基本风压为0.45kN由于本工程房屋高度h=21m<30m根据规范可知风振系数βz本项目的地面粗糙度为C类，C类地面风压高度变化系数查表可知。详细见下表3-1。查规范可知，风荷载体型系数μs风荷载作用下，负荷宽度B=4.8表3-1沿房屋高度分布的风荷载标准值表楼层离地高度（m）βμμwkNwkNB（m）H（m）Fw720.41.01.40.74560.450.4704.21.83.553617.41.01.40.69320.450.4374.23.05.506514.41.01.40.650.450.4104.23.05.166411.41.01.40.650.450.4104.23.05.16638.41.01.40.650.450.4104.23.05.16625.41.01.40.650.450.4104.23.05.16612.41.01.40.650.450.4104.22.84.822风荷载（左风）作用下框架的计算简图如下图3-6。3.4横向水平地震作用计算3.4.1底层重力荷载代表值G1(1)永久荷载：二层板自重4.698×二层主梁自重2.995×图3-6风荷载（左风）作用下框架的计算简图（单位：kN）二层次梁自重2.682×（4.2+3.3）=20.115kN二层悬挑梁自重2.995×1.2+2.682×0.9=6.001kN二层横向框架梁自重2.995×一层框架柱自重一半5.7825×1.95/2×4=22.552kN二层框架柱自重一半5.7825×2.55/2×4=29.491kN一层墙重的一半4.727×二层墙重一半6.181×(2)可变荷载：楼面可变荷载2×G+116.007+98.28=701.59kN3.4.2二~六层重力荷载代表值G以计算二层重力荷载代表值为例。(1)永久荷载：三层板自重4.698×三层主梁自重2.995×三层次梁自重2.682×（4.2+3.3）=20.115kN三层悬挑梁自重2.995×1.2+2.682×0.9=6.001kN三层横向框架梁自重2.995×二层框架柱自重一半5.7825×2.55/2×4=29.491kN三层框架柱自重一半5.7825×2.55/2×4=29.491kN二层墙重的一半6.181×三层墙重一半6.181×(2)可变荷载：楼面可变荷载2×G+116.007+98.28=731.61kNGGGG3.4.3顶层重力荷载代表值G7(1)永久荷载：顶层板自重4.698×顶层主梁自重2.995×顶层次梁自重2.682×（4.2+3.3）=20.115kN顶层悬挑梁自重2.995×1.2+2.682×0.9=6.001kN顶层横向框架梁自重2.995×七层框架柱自重一半5.7825×2.55/2×4=29.491kN七层墙重的一半6.181×顶层墙重一半1.264×(2)可变荷载：楼面可变荷载0.5×G+24.57=533.64kN综上，结构等效总重力荷载：G3.4.4计算各楼层的抗侧刚度D各楼层抗侧刚度计算如下表3-2。表3-2各层抗侧刚度计算表楼层柱类型根数梁柱线刚度比K柱侧向刚度修正系数α柱侧移刚度D=楼层抗侧刚度D（kNm一般层K底层K一般层α底层α其他层柱边柱A柱10.7930.2841078257556中柱B柱11.8030.47417996中柱C柱11.8030.47417996边柱D柱10.7930.28410782底层柱边柱A柱10.6350.43131958147356中柱B柱11.4430.56441820中柱C柱11.4430.56441820边柱D柱10.6350.431318583.4.5计算结构的假想顶点水平位移uT根据前面计算出来的各楼层层间剪力以及抗侧刚度，计算出各楼层层间位移，然后相加以得到结构的顶点水平位移。其计算结果如下表3-3。表3-3假想顶点位移计算楼层假想水平荷载G（kN）楼层层间剪力VGi=楼层抗侧刚度D（kNm楼层层间位移∆u(m)楼层水平位移u（m）7533.64533.64575560.0090.2796731.611265.25575560.0220.2705731.611996.86575560.0350.2484731.612728.47575560.0470.2133731.613460.08575560.0600.1662731.614191.69575560.0730.1061701.594893.281473560.0330.032由表可知结构顶点位移uT故结构的自振周期为T1由于T1α=T3.4.5计算水平地震作用Fi结构总水平地震作用标准值为：FEK由于T1δn=0，框架各层水平地震作用以及地震剪力计算结果如下表3-4。表3-4框架各层水平地震作用以及地震剪力楼层集中于各质点的重力荷载代表值G（kN）各质点的计算高度H（m）GkN∙m各层水平地震作用F（kN）楼层水平地震剪力V（kN）7533.6420.410886.2650.8950.896731.6117.412730.0159.51110.45731.6114.410535.1849.25159.654731.6111.48340.3538.99198.643731.618.46145.5228.73227.372731.615.43950.6918.47245.841701.592.41683.827.88253.723.4.6剪重比验算根据规范可得，楼层最小地震剪力系数λ=0.016。各层水平地震剪力验算结果如下表3-5。表3-5水平地震剪力验算楼层各层重力荷载代表值G（kN）j=i（kN）各层水平地震剪力V（kN）λ（kN）7533.64533.6450.898.546731.611265.25110.420.245731.611996.86159.6531.954731.612728.47198.6443.663731.613460.08227.3755.36