第3章荷載計(jì)算

1、第3章荷載計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算屋面恒荷載20厚1:2水泥砂漿找平100-140厚（2%找坡）膨脹珍珠巖120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板15厚紙筋石灰抹底200.020.4kN/m22（+）/27=kN/m22250.123.0kN/m22170.0150.26kN/m合計(jì)頂層框架梁上的線荷載邊跨梁（AB,CD跨）自重粉刷自重24.48kN/m250.240.53.0kN/m20.50.120.02170.260kN/m合計(jì)3.26kN/m中間跨（BC自重粉刷自重250.240.53.0kN/m20.50.120.02170.260kN/m合計(jì)3.26kN/m因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為:邊跨

2、梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值g5AB1g5CD13.26kN/mg5AB2g5CD24.483.917.47kN/m中間跨梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值g5BC13.26kN/mg5BC24.482.410.75kN/m樓面恒荷載25厚水泥砂漿面層100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板15厚紙筋石灰抹底20.025200.5kN/m0.1252.5kN/m22160.0150.24kN/m2合計(jì)中間層框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊跨梁及兩側(cè)粉刷邊跨填充墻自重墻面粉刷3.24kN/m23.26kN/m0.24(3.00.5)1911.4kN/m2(3.00.5)0.02171.7kN/m合計(jì)16.36kN/m因此，作用在中間層框架梁上的線荷載為:

3、邊跨梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值gAB1gCD13.2613.116.36kN/mgab2gcd23.243.912.64kN/m中間跨梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值gBC13.26kN/mgBC23.242.47.78kN/m屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱縱向框架梁自重邊柱縱向框架梁粉刷2900高女兒墻自重縱向框架傳來的屋面自重女兒墻粉刷0.240.53.92511.7kN0.50.120.023.9171.01kN0.90.243.91916.01kN0.53.90.53.94.4817.04kN0.90.023.92172.39kN合計(jì)48.15kN頂層中間節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值中柱縱向框架梁自重

4、0.240.53.92511.7kN中柱縱向框架梁粉刷20.50.120.023.9171.01kN中柱縱向框架梁傳來的屋面自重3.939.2.41.24.480.514.52kNkN合計(jì)44.27kN樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊節(jié)點(diǎn)集中荷載邊柱縱向框架梁自重11.7kN邊柱縱向框架梁粉刷1.01kN窗下墻體自重0.240.93.51914.36kN窗下墻體粉刷217=kN塑鋼窗自重1.51.80.451.22kN框架柱自重及粉刷重0.40.43.0250.880.023.01712.9kN板傳來的樓面自重0.53.90.53.93.2412.32kN合計(jì)69.9kN中節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值中柱縱

5、向框架梁自重11.7kN中柱縱向框架梁粉刷1.01kN內(nèi)縱墻及粉刷自重(3.00.5)3.50.2419(3.00.5)3.520.021745.85kN扣除門洞重及門自重2.10.9(5.240.2)9.53kN框架柱及粉刷自重120.912.9kN板傳來的樓面自重0.5(3.93.92.4)1.23.2410.5kN0.53.91.953.2412.32kN合計(jì)84.75kN樓面活荷載屋面活荷載(上人)m2，雪荷載m2，因此只考慮兩者之間的大值。樓面活荷載m2。P5ABP5CD3.927.8kN/mP5BC2.424.8kN/mp5Ap5D0.53.90.53.927.61kNP5BP5C

6、0.5(3.93.92.4)1.220.253.93.9214.09kNpABpCD23.97.8kN/mpBC2.52.46kN/mPaPd0.53.90.53.927.61kNPbPc7.610.5(3.93.92.4)1.22.515.71kN恒荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖3-1o活荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖3-2。風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式確定各系數(shù)值因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)高度H=<30m,b=+=,H/b<。取該結(jié)構(gòu)平面為矩形，由規(guī)范得y=，風(fēng)壓高度變化系數(shù)yz可根據(jù)各樓層標(biāo)高H,由規(guī)范查出y,再有線性插值求出各層的y。將風(fēng)荷載換算成作用于框架節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過程見表3-1o（表中Z為框架節(jié)點(diǎn)至室外

7、地面的高度，a為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積）Il-l廠irib=iiflt9DbT11-r-gub1衣1圖3-1恒荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位kN）0pSnt尸他聲加由啟P5dpa:F,網(wǎng)PbFr押"Afle圖3-2活荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位kN）表3-1風(fēng)荷載計(jì)算表層次3z3SZ(m)3Z23o(kN/m)A(m2)Pw(kN)5141312111圖3-3等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位kN）等效風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖3-3重力荷載代表值計(jì)算該框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算符合底部剪力法的適用條件。（建筑物高度不超過40m,結(jié)構(gòu)以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)以第一振型反應(yīng)為主，結(jié)構(gòu)的第一振

8、型接近直線）計(jì)算重力荷載代表值時(shí)，恒荷載取全部，樓面活荷載取50%，屋面活荷載不考慮。各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值取本層樓面重力荷載代表值及與其相鄰上下層間墻（包括門窗），柱全部重力荷載代表值的一半之和。頂層屋面質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值僅按屋面及其下層的一半計(jì)算。各層重力荷載代表值集中于樓層標(biāo)高處。屋面處重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值+雪荷載代表值樓面處重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值+活荷載代表值結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的自重取樓面上下半層層高范圍內(nèi)（屋頂取頂層一半）的結(jié)構(gòu)及配件自重。各樓層結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算第5層重力標(biāo)準(zhǔn)值G女兒墻55.813.224.72651.08kNG屋面板4.4855.813

9、.23299.79kNG梁粉刷3.2613.21612.713.955.841415.92kNG柱4.3320.1262367.91kN1.96(55.823.92)1.9613.221.88(226)5.4G墻32745.36kN墻2.41(55.811.72.43.923.92)2.13.92G76480.07kN第2-4層重力標(biāo)準(zhǔn)值G樓面板3.2455.813.22386.45kNG梁1415.92kNG柱4.3(30.1)62773.14kG墻745.3621490.72kNG4G3G25854.16kN第1層重力標(biāo)準(zhǔn)值G柱773.144.551.50.1(30.1)1586.27kN

10、G墻1490.72(1.54.550.5)31.885.431.885.41.052716.72kNG梁粉刷1415.92kNG樓面2386.45kNG18105.36kN樓面和屋面活荷載計(jì)算屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:Q雪0.255.813.2147.31kN樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：Q樓面=+各樓層重力荷載代表值計(jì)算頂層：G5=+標(biāo)準(zhǔn)層：Gi=+（i=2,3,4）底層：G仁+建筑物總重力荷載代表值G=Gi=+=荷載效應(yīng)計(jì)算框架橫向抗側(cè)移剛度的計(jì)算梁的線剛度梁的線剛度計(jì)算用D值法計(jì)算，在計(jì)算量的線剛度ib時(shí)，考慮到樓板對(duì)框架梁截面慣性矩的影響，中框架梁（兩邊有樓板）取lb=2lo，邊框架梁（一邊有樓板

11、）取Ib=，所有梁祝的線剛度表見表3-2.圖3-4計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位kN）表3-2梁柱線剛度表（10-4Em）現(xiàn)澆框架梁線剛度計(jì)算表部位截面跨度矩形截面慣性矩邊框架梁中框架梁bxh(m)l(m)I=bh3/12(m4)Ib=ib=Edb/l(kNm)Ib=2Iib=EcIb/l(kNm)走道梁X5樓面梁X5注：混凝土C30,Ec=3.0104N/mm2。2柱的抗側(cè)移剛度采用D值法，計(jì)算結(jié)果見下表。柱側(cè)移剛度D12ic/h2。表3-3框架柱D值及樓層抗側(cè)移剛度的計(jì)算樓層i層咼（m）柱號(hào)柱根數(shù)截面尺寸IcicKaDj刀DjD2-53Z128XZ226Z34Z441Z128XZ226Z34Z44注：混凝

12、土C30,Ec=3.0104N/mm2。3樓層側(cè)移剛度計(jì)算Di,其計(jì)算過程及計(jì)算同一樓層所有柱的側(cè)移剛度之和即為該樓層抗側(cè)移剛度結(jié)果見上表3-3。注：Zi、Z2為中框架柱，Z3、乙為邊框架柱水平地震作用下的側(cè)移計(jì)算橫向框架自振周期計(jì)算按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期1.7式中0-考慮填充墻影響的周期調(diào)整系數(shù)，取。本工程取max-框架頂點(diǎn)位移Ti-框架的自振周期采用頂點(diǎn)位移法，其頂點(diǎn)假想位移的計(jì)算過程即結(jié)果見下表：表3-4橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算層次Gi刀Gi刀DiSii511029204110292031102920211029201409920故：max=5=,取填充墻的周期影響系數(shù)0=得結(jié)構(gòu)基本

13、自振周期為：Ti1.7o；max=XX,0.146=(S)。橫向地震作用計(jì)算及彈性側(cè)移驗(yàn)算本框架為40m以下的規(guī)則結(jié)構(gòu)，采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。1. 水平地震影響系數(shù)i的計(jì)算結(jié)構(gòu)基本周期取頂點(diǎn)位移法的計(jì)算結(jié)果：Ti=So由抗震規(guī)范可知U類場(chǎng)地，7度第三組，結(jié)構(gòu)的特征周期Ti1.70一max地震影響系數(shù)max0.08S,Tg=So貝U:Q(Tg/T)09amax=(0.45/0.435)0.90.08=2. 水平地震作用計(jì)算結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算，即：FEka1Geq0.08250.8535233.172470.08KN因=<Tg=s,不需要考慮頂部附加地震作用的修正。分布在各樓層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)果如下表3-5所示。3. 樓層地震剪力計(jì)算各樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見下表3-5：nVjFi(j123,4,5)ij經(jīng)驗(yàn)算，各樓層的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值均滿足最小地震剪力的要求。4. 多遇地震下的彈性位移驗(yàn)算多遇地震作用下各樓層層間彈性位移厶u=Vj/Dj，層間位移角S=u/h，計(jì)算結(jié)果見下表3-5o鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)彈性層間位移