框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)荷載計(jì)算

1、.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 荷載計(jì)算2.1結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定2.1.1 方案的確定 由于設(shè)計(jì)商場(chǎng)需要有較大的開場(chǎng)空間和較高的層高，而無需太多的墻體來分隔空間，所以選擇框架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的承重部分是由鋼筋混凝土制作的梁、板、柱形成的骨架來承擔(dān)，墻體只是起到圍護(hù)和分隔的作用，所以無需太多的墻來承重，因此能夠設(shè)計(jì)出較大的開場(chǎng)空間，此外選擇框架結(jié)構(gòu)是因?yàn)樗w性好有較好的抗震性能，且施工簡(jiǎn)單迅速、耐久性好。2.1.2 主要承重構(gòu)件尺寸的確定及結(jié)構(gòu)平面布置圖 估計(jì)柱截面尺寸：地下室與第一層柱截面尺寸700×700，其他各層柱截面尺寸為600×600，柱間距均為7800mm；現(xiàn)澆板的厚度為

2、跨度的1/301/40，而且不小于60mm，所以取板厚120mm；次梁的梁高為跨的1/101/15，所以取h=600mm，梁寬b為梁高的1/21/3，所以取b=300mm；橫向框架梁的梁高為跨度的1/81/12，所以取h=800mm，梁寬b為梁高的1/21/3，所以取b=300mm；考慮到結(jié)構(gòu)步筋的可行性，縱向框架的梁高應(yīng)該與框架梁錯(cuò)開至少50mm，所以取h=750mm，梁寬b=300mm ；結(jié)構(gòu)布置詳見結(jié)構(gòu)平面布置圖2.1.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2.2 恒載的計(jì)算2.2.1 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：40厚C20細(xì)石混凝土，內(nèi)配4雙向鋼筋： 0.04×25=1.00kN/20厚1:3 水泥

3、砂漿找平層： 0.02×20=0.40kN/70210厚（2%材料找坡）瀝青珍珠巖塊保溫層： （0.07+0.21）/2×4=0.52kN/20厚1:3 水泥砂漿找平層： 0.02×20=0.40kN/圖2-1-1結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板： 0.12×25=3.00kN/屋面恒載： 1.00+0.40+0.52+0.40+3.00=5.32kN/管路與吊頂自重： 1.00kN/框架梁自重： （0.80-0.12）×0.30×25=5.10kN/m因此，作用在頂層框架梁上的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：g6a=5.10kN/mg6b=

4、（5.32+1.00）×3.9=24.65kN/m2.2.2 樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值20厚大理石樓面： 0.02×28=0.56kN/8 厚1:1水泥砂漿結(jié)合層： 0.008×20=0.16kN/20厚1:1水泥砂漿結(jié)合層： 0.02×20=0.40kN/120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板： 0.12×25=3.00kN/樓面恒載： 0.56+0.16+0.40+3.00=4.12kN/管路與吊頂自重： 1.00kN/框架梁自重： 5.10kN/m因此，作用在樓面框架梁上的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：ga=5.10kN/mgb=(4.12+1.00)×3

5、.9=19.97kN/m2.2.3 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值1、邊節(jié)點(diǎn)A、E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁自重： （0.750.12）×0.30×7.8×25=36.86kN女兒墻自重： 0.19×0.90×7.8×11.8=15.74kN貼瓷磚墻面重： 0.90×7.8×0.5=3.51kN縱向框架梁傳來屋面自重：2×0.5×3.9×0.5×3.9×（5.321.00）=8.06kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 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邊節(jié)點(diǎn)A、E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：G6A=G6E=36.86+15.74+3.51+48.06+86.14=190.31kN2、中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來屋面自重： 2×48.06 =96.12kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2×86.14 =172.28kN中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：G6B=G6C=G6D=36.86+96.12+172.

7、28=305.26kN2.2.4 樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值1、第五層框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值1）邊節(jié)點(diǎn)A所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：墻自重： 0.19×（4.80-0.75）×（7.8-0.6）×11.8= 65.38kN內(nèi)墻粉刷重： （4.80-0.75）×（7.8-0.6）×0.017×20 = 9.91kN外貼瓷磚重： 7.80×4.80×0.50 =18.72kN減去洞口加上窗戶重：-1.80×4.00×（0.19×11.8+0.017×20+0.5）+1.80×4

8、.00×0.4=19.31kN縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×（4.12+1.00）=38.94kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 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）邊節(jié)點(diǎn)A所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：G5A

9、 = 65.38+9.91+18.72-19.31+36.86+38.94+72.45 +43.20=266.15kN邊節(jié)點(diǎn)E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：墻自重： 65.38kN內(nèi)墻粉刷重： 9.91kN外貼瓷磚重： 18.72kN縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重： 38.94kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 72.45kN框架柱自重： 43.20kN邊節(jié)點(diǎn)E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：G5E=65.38+9.91+18.72+36.86+38.94+72.45+43.20=285.46kN3）中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重：

10、2×38.94 =77.88kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2×72.45 =144.90kN框架柱自重： 43.20kN中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： G5B=G5C=G5D=36.86+77.88+144.90+43.20=302.84kN2、第三、四層框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：1）邊節(jié)點(diǎn)A所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：玻璃幕墻自重： 7.80×4.50×1.5 =52.65kN縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重： 38.94kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 72.45kN框架柱自重： 0.60×0.60×4.5&#

11、215;25 =40.50kN邊節(jié)點(diǎn)A所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：G3A=G4A=52.65+38.86+38.94+72.45+40.50 =241.40kN2）邊節(jié)點(diǎn)E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：墻自重： 0.19×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×11.8 =60.53kN內(nèi)墻粉刷重： 0.017×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×20 = 9.18kN外貼瓷磚重： 4.50×7.80×0.5 =17.55kN縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重： 38.94kN縱向框架梁傳來次

12、梁作用力： 72.45kN框架柱自重： 40.50kN邊節(jié)點(diǎn)E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：G3E=G4E=60.53+9.18+17.55+36.86+38.94+72.45+40.50 =276.01kN3）中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重： 2×38.94 =77.88kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2×72.45 =144.90kN框架柱自重： 40.50kN中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：GB=GC=GD=36.86+77.88+144.90+40.50 = 300.14kN3、第二層框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

13、1）邊節(jié)點(diǎn)A所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：玻璃幕墻自重： 7.80×4.50×1.5 =52.65kN縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重： 38.94kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 72.45kN縱向框架梁傳來雨棚板自重： 0.08×0.90×3.9×25 =7.02kN框架柱自重： 0.60×0.60×4.5×25 =40.50kN邊節(jié)點(diǎn)A所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：G2A=52.65+38.86+38.94+72.45+7.02+40.50 =248.42kN2）邊節(jié)點(diǎn)E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：墻自重： 0.19

14、×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×11.8 =60.53kN內(nèi)墻粉刷重： 0.017×（4.50-0.75）×（7.80-0.60）×20 = 9.18kN外貼瓷磚重： 4.50×7.80×0.5 =17.55kN縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重： 38.94kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 72.45kN縱向框架梁傳來雨棚板自重： 0.08×0.90×3.9×25 =7.02kN框架柱自重： 40.50kN邊節(jié)點(diǎn)E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：G2E=60.

15、53+9.18+17.55+36.86+38.94+72.45+7.02+40.50=283.03kN3）中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重： 2×38.94 =77.88kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2×72.45 =144.90kN框架柱自重： 40.50kN中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：GB=GC=GD=36.86+77.88+144.90+40.50 = 300.14kN4、第一層框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：1）邊節(jié)點(diǎn)A、E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：窗下墻自重： 0.19×0.90×（7.

16、80-0.60）/2×11.8 = 7.26kN內(nèi)墻粉刷重： 0.017×0.90×（7.80-0.60）/2×20 =1.10kN外貼瓷磚重： （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玻璃門自重： （5.40-0.75）×（7.80-0.60）/2×0.4 =6.70kN縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重： 38.94kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 72.4

17、5kN框架柱自重： 0.7×0.7×5.4×25 =66.15kN邊節(jié)點(diǎn)A、E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：G1A=G1E=7.26+1.10+3.22+5.40+6.70+36.86+38.94+72.45+66.15 =238.08kN2）中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁自重： 36.86kN縱向框架梁傳來樓面自重： 2×38.94 =77.88kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2×72.45 =144.90kN框架柱自重： 66.15kN中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： G1B=G1C=G1D=36.86+77.88+144.9

18、0 +66.15=325.79kN2.2.5 恒載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖圖2-2-1恒載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2.3活載的計(jì)算2.3.1 查建筑結(jié)構(gòu)和載規(guī)范得出各種活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：上人屋面活荷載：2.0kN/ 樓面均部活荷載：3.5kN/雪荷載：0.35kN/2.3.2 活載計(jì)算1、屋面活載標(biāo)準(zhǔn)值：1）屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 3.90×2.0=7.80kN/m2）框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊節(jié)點(diǎn)A、E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁傳來屋面活載： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×2.0=15.21kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2

19、5;0.5×（3.9+7.8）×0.5×3.9×2.0/2 =22.82kN邊節(jié)點(diǎn)A、E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Q6A=Q6E=15.21+22.82=38.03kN中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁傳來屋面活載： 2×15.21=30.42kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2×22.82=45.64kN中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q6B=Q6C=Q6D=30.42+45.64=76.06kN2、屋面雪載標(biāo)準(zhǔn)值：1）屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 3.90×0.35=1.37kN/m2）框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

20、邊節(jié)點(diǎn)A、E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁傳來屋面活載： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×0.35=2.66kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2×0.5×（3.9+7.8）×0.5×3.9×0.35/2 =3.99kN邊節(jié)點(diǎn)A、E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Q6A=Q6E=2.66+3.99=6.65kN中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁傳來屋面活載： 2×2.66=5.32kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2×3.99=7.98kN中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)

21、值：Q6B=Q6C=Q6D=5.32+7.98=13.30kN3、樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值：1）樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 3.90×3.5=13.65kN/m2）框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊節(jié)點(diǎn)A、E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁傳來樓面活載： 2×0.5×3.9×0.5×3.9×3.5=26.62kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2×0.5×（3.9+7.8）×0.5×3.9×3.5/2 =39.93kN邊節(jié)點(diǎn)A、E所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： QA=QE=26.62+39.93 =66.55kN中間節(jié)點(diǎn)

22、B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：縱向框架梁傳來屋面活載： 2×26.62=53.24kN縱向框架梁傳來次梁作用力： 2×39.93=79.86kN中間節(jié)點(diǎn)B、C、D所受集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：QB=QC=QD=53.24+79.86=133.10kN2.3.3 活載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖圖2-3-1 活載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2.4風(fēng)荷載的計(jì)算2.4.1風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為：=z·s·z·o邳縣地區(qū)基本風(fēng)壓o=0.35kN/因結(jié)構(gòu)高度H=24.9m<30m，可取z=1.0；對(duì)于矩形平面s=1.3；z可查荷載規(guī)范。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)

23、點(diǎn)上的集中荷載,計(jì)算過程如表2-3-1所示。表2-3-1 風(fēng)荷載計(jì)算表層次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風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖圖2-3-1 風(fēng)荷載作用下的結(jié)

24、構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2.5地震作用計(jì)算2.5.1計(jì)算重力荷載代表值：1、求G6：屋面恒載： 7.8×7.8×4×5.32=1294.68kN管道與吊頂自重： 7.8×7.8×4×1.00=243.36kN女兒墻自重： 2×0.19×0.90×7.8×11.8 =31.48kN女兒墻外貼瓷磚重： 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）×

25、25×7.8×4=455.74kN下半層柱自重： 0.6×0.6×4.8/2×25×5 =108.00kN下半層墻自重： （4.8-0.75）×（7.8-0.6）×21.8×4×0.19×11.8/2=57.31kN下半層外貼瓷磚重： （4.8×7.8×21.8×4）×0.5/2=16.92kN下半層內(nèi)墻粉刷： （4.8-0.75）×（7.8-0.6）×21.8×4×0.017×20/2=8.69

26、kN50%的屋面雪荷載： 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：樓面恒載： 7.8×7.8×4×4.12 =1002.64kN管道與吊頂自重： 7.8×7.8×4×1.00 =243.36kN框架梁、次梁自重： 455.74kN上半層柱自重： 108.00kN上半層墻自重： 57.31kN上半層外貼瓷磚重： 16.92kN上半

27、層內(nèi)墻粉刷： 8.69kN下半層柱自重： 0.6×0.6×4.5/2×25×5=101.25kN下半層墻與幕墻自重： （4.5-0.75）×（7.8-0.6）×0.19×11.8+4.5×7.8×1.5/2 =56.59kN下半層外貼瓷磚重： （4.5×7.8）×0.5/2 = 8.78kN下半層內(nèi)墻粉刷： （4.5-0.75）×（7.8-0.6）×0.017×20/2 =4.59kN50%的樓面活載： 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：樓面恒載： 7.8×7.8×4×4.12=1002.64kN管道與吊頂自重： 7.8×7.8×4×1.00=243.36kN框架梁、次梁自重： 455.74 kN上、下半層柱自重： 2×101.25=202.50kN上、下半層墻與幕墻自重： 2×56.59=113.18kN上、下半層外貼瓷磚重：

29、 2×8.78=17.56kN上、下半層內(nèi)墻粉刷： 2×4.59=9.18kN50%的樓面活載： 425.88kNG4=G3=1002.64+243.36+455.74+202.50+113.18+17.56+9.18+425.88=2470kN4、求G2：樓面恒載： 1002.64kN管道與吊頂自重： 243.36kN框架梁、次梁自重： 455.74kN上半層柱自重： 101.25kN上半層墻與幕墻自重： 56.59kN上半層外貼瓷磚重： 8.78kN上半層內(nèi)墻粉刷： 4.59kN下半層柱自重： 0.7×0.7×5.4×25/2×5

30、=165.38kN下半層窗、窗下墻自重：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下半層玻璃門自重： 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×

31、25 =47.94kN50%的樓面活載： 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：樓面恒載： 1002.64kN管道與吊頂自重： 243.36kN框架梁、次梁自重： 455.74kN上半層柱自重： 165.38kN上半層窗、窗下墻自重： 13.27kN上半層玻璃門自重： 6.70kN下半層柱自重： 0.7×0.7×5.0×25×5/2=153.13kN下半層墻自重： 2×0.19×

32、（5.0-1.75）×（7.8-0.6）×11.8/2=52.46kN50%的樓面荷載： 425.88kNG1=1002.64+243.36+455.74+165.38+13.27+6.7+153.13+52.46+425.88=2519kN2.5.2結(jié)構(gòu)基本自震周期的計(jì)算采用頂部位移法求結(jié)構(gòu)自震周期：柱子采用C40混凝土，EC為3.25×107kN/，梁采用C30混凝土，EC為3.00×107kN/。在框架結(jié)構(gòu)中，有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣增大梁的有效剛度，減小框架的側(cè)移，為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的中框架梁取Ib

33、=2Io表2-5-1梁柱線剛度總表部位截面尺寸（m×m）長(zhǎng)度l（m）慣性矩I0（m4）線剛度梁0.3×0.87.8 0.0128 Kb=2EI0/l=9.85×1046層柱0.6×0.64.8 0.0108 Kc=EI0/l=7.31×1043、4、5層柱0.6×0.64.5 0.0108 Kc=EI0/l=7.80×1042層柱0.7×0.75.4 0.0200 Kc=EI0/l=12.04×1041層柱0.7×0.75.0 0.0200 Kc=EI0/l=13.00×104表2-5-2框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算層柱類型D=12Kc/h2根數(shù)D6邊柱1.35 0.403柱2.70 0.574 2185435、4、3邊柱1.26 0.387 178882113152中柱2.52 0.558 2579232邊柱0.82 0.291 14418