荷载计算范例.docx
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荷载计算范例
2.1总平面图设计
总平面图见图1-1。
本楼采用“一”字型布置,其主要出入口、门厅位于临街道路侧,坐北朝南,底层走廊两侧出口加强了人员的疏散。
主要房间的设计考虑以下几点:
(1)主要房间的布置宜使用方便,影响较小,面朝南;
(2)相同功能的房间分开设置,满足各使用功能单元;
(3)房间布置应兼顾建筑结构要求。
2.2平面设计
平面设计首先考虑满足使用功能的需求,为中型宾馆和会议创造良好的条件,重点考虑了交通组织、采光、通风的良好配置,同时还要合理地安排休息室、厕所、盥洗室等辅助用房。
平面尺寸安排上为简化结构计算采用了对称形式。
功能分区较为合理,人流交通便捷、畅通,保证良好的安全疏散条件及安全防火要。
2.3剖面设计
建筑物室内外高差取0.45米,满足防水、防潮和内外联系方便的要求。
层高的确定,按《公共建筑设计规范》(GBJ99—86)的要求,考虑到本中型宾馆楼为框架结构,框架梁的截面高度较高,故层高取值为3.9米。
这样的层高,对布置窗户满足采光与自然通风要求来讲已足够。
对于底层的阶梯,为了使后排也能获得较高的空间,将前部地面下降0.45米(三步台阶的高度)。
另外,中型宾馆的层高也统一取为3.9米。
所有房间的窗台高度均取0.9米,保证书有充足的光线。
2.4立面设计
在简单的体型组合前提下,力求运用均衡、韵律、对比、统一等手段,把适用、经济、美观有机的结合起来。
在正立面处理上,大门采用了不锈钢玻璃弹簧门,上配玻璃雨篷,下为花岗岩室外台阶,均使立面效果增色不少。
外墙装饰方面,勒脚为烧毛面花岗岩石板面层,与室外台阶的面层相统一,既美观,又坚固耐久;其余外墙面为涂料面层,因为保温板外挂钢丝网抹灰层的装饰面层宜用涂料,选用了仿石涂料,颜色为淡黄色和银灰色相间,由白色压线分隔,在山墙处为淡黄色,目的是为了保证白色压线的连续。
第三章结构方案设计总说明
3.1.1框架结构的选择
框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成,它既承受竖向荷载,又承受水平荷载。
由于该设计水平荷载较多(地震力、风荷载等),总高度小于24m属多层建筑,且处于7抗震设防烈度区,U类场地土,又为公用宾馆,比较砖混结构、框架-剪力墙结构,砖混结构满足不了使用功能要求和抗震设防要求;框架-剪力墙结构性能好,但造价较高。
选择框架结构,由钢筋砼梁、柱等杆件刚接而成的框架体系则具有承载力高、整体性强、抗震性能好、平面布置灵活、易形成较大空间、施工方便等优点。
3.1.2基础形式
本框架设计层数不多,上部结构的荷载较小,地基坚实均匀,再综合考虑现场的工程地质条件、水文条件、施工条件及经济技术条件,选择柱下独立基础较为合适。
在考虑冻土深度和地沟的设置问题后,由基础埋置深度d=H/12=2340/12=1950mrp初步设定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距),柱网布置为内廊式,主要开间4.5m,进深统一为7.0m。
见下图。
3.1.4选择框架的布置
选择横向承重方案,框架沿房屋横向布置,纵向设置连系梁。
3.2结构设计总说明
(1)本设计采用现浇钢筋混凝土结构,设计使用年限为50年,结构安全等级为二级;建筑抗震设防分类为丙类,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,框架的抗震等级为三级。
(2)本框架结构采用的混凝土强度等级和钢筋级别如下:
结构的混凝土强度等级为C25,框架梁、柱的纵向受力钢筋采用HRB335级(二级),板的钢筋及梁、柱箍筋采用HPB235级(一级),其余各构件采用的钢筋级别按本条说明的钢筋符号(括号内)分别示于相应设计图纸内。
(3)混凝土保护层厚度:
本工程上部结构为一类环境,上部结构的板的纵向受力钢筋的保护层厚度为20mm次梁的纵向受力钢筋的保护层厚度为25mm框架梁的纵向受力钢筋的保护层厚度单排钢筋为35mm双排为60mm柱的保护层厚度为40mm施工中应采取措施保证;混凝土中的水泥用量、水灰比等均应满
足结构混凝土耐久性的要求。
(4)钢筋的锚固和连接:
除设计图纸中另有表示或说明外,下部钢筋伸入支
座的锚固长度为:
板钢筋伸入支座的长度为120mm非框架梁下部钢筋当为
HRB335级时,伸入支座内的长度不小于12d(d为纵向钢筋直径)且在边支座处伸至距支座边20mm在中间支座处伸至支座中心线处-10mm对HPB235级钢筋深入支座内长度不小于15d,末端应有半圆弯钩。
当钢筋直径小于或等于20mnW,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d>22mm寸,一律采用等强度对焊焊接。
(5)后砌隔墙与框架柱的连接:
在砌筑的相应位置,在柱内预埋2©6插筋,沿高度300-500mm一道,埋入长度》200mm伸出柱外长度500mm后砌隔墙采用MU1C粘土空心砖、M5混合砌浆。
(6)在结构施工时,其他各工种如电气、管道等均应配合施工,不得在结构施工后随意开洞。
(7)本说明中未尽事宜,应遵照有关国家标准、施工规范和操作规程进行;施工中出现问题应及时联系,协商解决。
3.3初估截面尺寸
由结构平面示意图知,采用横向框架承重方案时,需要计算①轴、②轴、④
轴、⑤轴、⑥轴、⑦轴处共6榀框架,现选其中有内横墙的⑦轴处框架进行手算。
因建筑设计时,有部分柱的中心并未与定位轴线重合,而在结构计算中,梁的计算跨度应取柱中心线之距离,故某些梁的计算跨度与定位轴线间距不等,需重新计算确定。
初步确定框架柱截面尺寸为500mmx500mm故⑦轴处框架梁
的计算跨度分别为:
7.0m、3.0m和7.0m。
由初步拟定的基础顶面标高为-1.300m可得底层柱的计算高度为5.2m,其余各层柱计算高度均为3.9m。
⑦轴处框架计算简图如下:
1、框架梁
梁截面高度按梁跨度1/12—1/8估算,
边跨梁:
bxh=300X700(mm;
中跨梁:
bxh=300x500(mm。
2、框架柱
bxh=500
“规范”要
经估算,在满足三级抗震等级轴压比的前提下,柱截面尺寸为:
X500(mr),沿全柱高不变。
3、现浇板
屋面板厚度取为h=100mm楼面板厚度取h=120mm均满足求。
4、连系梁
连系梁的截面尺寸取bxh=300x570(mm,截面高度取570mm是为了
满足建筑上的要求,使外纵墙的连系梁兼做窗户过梁。
3.4、框架梁、柱截面特征及线刚度计算
对于本工程,因为全现浇结构,故该榀框架梁的截面惯性矩取值为I二21。
计算结果见表1。
表1框架梁、柱截面特征及线刚度计算表
构件
构件
截面尺寸
跨(高)度
截面惯性矩
截面计算
杆线刚度
线刚度
名称
位置
bxh
1(h)
I0
惯性矩I0
i=Ec/l(h)
相对值
梁
边跨
0.3x0.7
7.0
8.575X10-3
17.15x10-3
2.45Ecx10-3
1.84
中跨
0.3x0.5
3.0
3.125x10-3
6.25x10-3
2.083Ecx10-3
1.56
柱
底层
0.5x0.5
5.2
5.208x10-3
5.208x10-3
1.002Ecx10-3
0.75
其余层
0.5x0.5
3.9
5.208x10-3
5.208x10-3
1.335Ecx10-3
1
第四章结构方案设计计算
4.1荷载计算
4.1.1恒荷载标准值
(1)、屋面
防水层(刚性)30厚C20细石混凝土防水防水层(柔性)三毡四油铺小石子
找平层:
15厚水泥砂浆0.015m
找平层:
15厚水泥砂浆0.015m
找坡层:
40厚水泥石灰焦渣砂浆3%。
找平
保温层:
80厚矿渣水泥0.08m
100mn厚钢筋混凝土楼盖0.1m
抹灰层:
10厚混合砂浆0.01m
1.50kN/m
0.40kN/m
x20kN/m3=0.30
x20kN/m3=0.30
3
0.04mx14kN/m=0.56
3
x14.5kN/m=1.16
x25kN/m3=2.50
kN/mkN/mkN/m2
2
kN/m
kN/m2
2
x17kN/mi=0.17kN/m
6.34kN/m
100mn厚钢筋混凝土楼盖抹灰层:
10厚混合砂浆
0.1m
0.01m
3
3
x17kN/m=0.17kN/m
合计:
4.93kN/m
(3)、梁自重
bxh=300mrX700mm
梁自重:
25kN/mx0.30mx(0.70m-0.12m)=2.38kN/m
抹灰层:
10厚混合砂浆
0.01mx(0.50m-0.12m+0.25m)x17kN/m3x2=0.22kN/m
合计:
2.60kN/m
bxh=300mrX500mm
梁自重:
25kN/m3x0.30mx(0.50m-0.12m)=1.75kN/m
抹灰层:
10厚混合砂浆
0.01mx(0.40m-0.12m+0.25m)x17kN/m3x2=0.18kN/m
铝合金推拉门
纵墙
铝合金门
麻面砖外墙水泥粉刷内墙面
0.35
2
kN/m
14kN/m
3x0.10mx0.24m=3.36kN/m
0.35kN/m
3
x1.50m=0.53kN/m
0.50
3
kN/mx(3.00m-
-2.10m)=0.45kN/m
0.36
kN/mx(3.00m-
-2.10m)=0.33kN/m
合计:
4.67kN/m
纵墙14kN/m2x0.24mx(3.00m-0.50m)=8.4kN/m
3
麻面砖外墙0.50kN/mx3.00m=1.50kN/m
3
水泥粉刷内墙面0.36kN/mx3.00m=1.08kN/m
合计:
10.98kN/m
纵墙14kN/mx1.00mx0.24m=3.36kN/m
铝合金窗0.35kN/m3x1.50m=0.53kN/m
麻面砖外墙0.50kN/mx(3.00m-1.50m)=0.75kN/m
水泥粉刷内墙面0.36kN/卅x(3.00m—1.50m)=0.54kN/m
合计:
底层:
外纵墙14
麻面砖外墙
5.18kN/m
kN/nfx(4.50m-0.50m)x0.24m=13.44kN/m
2
2
水泥粉刷内墙面0.36kN/mx4.50m=1.62kN/m
合计:
15.96kN/m
(6)、内隔墙自重
标准层:
240厚内隔墙:
(3.9—0.5)x0.2x8=5.44kN/m
水泥粉刷墙面(3.9—0.5)x0.02x17X2=2.31kN/m
合计:
7.55kN/m
底层:
240厚内隔墙14kN/m3x(4.50m—0.40m)x0.24m=13.78
kN/m
水泥粉刷墙面0.36kN/nfx(4.50m—0.40m)x2=2.95kN/m
合计:
16.73kN/m
4.1.2活荷载标准值
竖向荷载作用下框架受荷总图
r
II
板传荷载示意图
屋面雪荷载:
22
S=英xSo=1.0x0.35kN/m=0.35kN/m
根据?
荷载规范?
查得:
宾馆:
2.0kN/m
2
(1)A〜B轴间框架梁屋面板传荷载:
恒载:
25
6.34kN/mx5.4/2x—x2=13.06kN/m
8
活载:
25
2.0kN/m2x5.4/2xx2=5.25kN/m
8
楼面板传荷载:
恒载:
3.37kN/m2x4.5/2x[1—2x(4.5/2x5.4)2+(4.5/2x5.4)3]x2=
活载:
2.0kN/m2X4.5/2X[1—2X(4.5/2X5.4)2+(4.5/2X5.4)3]X2=
4.12kN/m
梁自重:
1.93kN/m
内墙自重:
11.02kN/m
A〜B轴间框架梁荷载为:
屋面梁:
恒载=梁自重+板传荷载
=1.93kN/m+13.06kN/m
=14.99kN/m
活载=板传荷载=5.25kN/m
楼面梁:
恒载=梁自重+板传荷载+内墙自重
=1.93kN/m+8.63kN/m+11.02kN/m=21.58kN/m
活载=板传荷载=4.12kN/m
(2)B〜C轴间框架梁
屋面板传荷载:
25
恒载:
6.34kN/mX3/2X—X2=10.70kN/m
8
活载:
2.0kN/m2X3/2X-X2=3.375kN/m
8
楼面板传荷载:
恒载:
3.37kN/m2X2.4/2X[1—2X(2.4/2X2.7)2+(2.4/2X2.7)3]X2=4.52kN/m
活载:
2.0kN/m2X2.4/2X[1—2X(2.4/2X2.7)2+(2.4/2X2.7)3]X2=
2.68kN/m
梁自重:
1.93kN/m
内墙自重:
11.02kN/m
(3)C〜D轴间框架梁荷载为:
屋面梁
恒载=梁自重+板传荷载
=1.93kN/m+10.70kN/m=12.63kN/m
楼面梁:
恒载二梁自重+板传荷载+内墙自重二
17.47kN/m
活载二板传荷载二2.68kN/m2
(4)B轴柱纵向集中荷载计算
顶层柱恒载=梁自重+板传荷载+天沟自重+雨蓬传荷+女儿墙梁自重=2.60kN/mx(9.0m-0.5m)=17.81kN
板传荷载=6.34kN/m2x7/2x[1—2x(上)2+()3]x7.2m
27.327.3
=78.79kN
天沟自重=1.85kN/mx7.3m=13.51kN
雨蓬传荷=(1.85kN/m2x1.5mx2+6.34kN/m2x1.75m)x
3.9m
27.3m
2
=(4.44+9.13)x3帥
27.3m
=15.21kN
女儿墙自重=6.67x7.3=48.69kN
顶层柱恒载=梁自重+板传荷载+天沟自重+雨蓬传荷+女儿墙
=17.81kN+78.79kN+13.51kN+48.692kN
=173.91kN
顶层柱活载二板传活载
242m422423
=2.0kN/m2xx[1—2x()2+()3]x7.3m
227.327.3
=24.85kN
标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+外墙重
梁自重=2.60kN/mx(7.3m-0.5m)=17.81kN
板传荷载=3.37kN/m2xx5x56x2
287.3
+3.37kN/m2x艾9®x5x195x2
287.3
+(1.93kN/m+11.02kN/m)x4.2m/2xx2
7.3m
+{3.37kN/nfxx[1—2x()2+()3]+3.37kN/韦
224.224.2
xx[1—2x(3.9)2+(3.9)3]}xx2
224.224.27.3m
=83.81kN
195
外墙自重=[(3.37kN/mx2.1m+10.98kN/mx1.8m)x—
5.6
73
7.3
+(5.18kN/mx2.1m+10.98kN/mx1.3m)x
=52.93kN
标准层柱恒载=17.81+83.81+52.93+18.80=173.35kN
标准层活载二板传活载
234m5
=2.0kN/m2xxx6.8m
28
=16.17KN
基础顶面恒载二基础梁自重=1.56kN/mx(7.3m—0.45m)=10.76kN
(5)、C轴柱纵向集中荷载计算
顶层柱恒载=梁自重+板传荷载
梁自重=2.60kN/mx(7.3m-0.5m)=17.68kN
板传荷载=6.34kN/m2xx[1—2x(-?
^)2+()jx7.3m
227.327.3
242m422423
=6.34kN/m2xx[1—2x()2+()jx7.3m
227.227.2
=57.81+78.79
=130.60kN
顶层柱恒载二梁自重+板传荷载
=136.60kN+17.86kN
=148.28kN
顶层活载二板传活载
227m272273
=2.0kN/mx2.7mx[1—2x(^^))]x7.3m
227.327.3
=2.0kN/m2xx[1—2x(-^)2+(—^)3]x7.3m
227.227.2
=41.20kN
标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+内墙自重
梁自重=2.60kN/mx(7.3m-0.5m)=17.68kN
板传荷载=136.01kN
内墙自重=11.02kN/mx3.4m=37.47kN
标准层柱活载=板传活载=49.23kN
基础顶面恒载二基础梁自重=1.56kN/mx(7.3m—0.5m)=10.61kN
(6)、①轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载
梁自重=2.60kN/mx(7.3m-0.5m)=17.68kN
板传荷载二6.34kN/m2x3.0/2X[1—2x(3.0/2x9)2+(3.0/2x9)3]x9
+6.34kN/m2x7/2x[1—2x(7/2x9)2+(7/2x9)3]x9=57.81+71.93=129.74kN
顶层柱恒载二梁自重+板传荷载
=17.68kN+129.74kN
=147.42kN
顶层柱活载二板传活载
=2.0kN/mix3.0/2x[1—2x(3.0/2x9)2+(3.0/2x9)3]x9m
+2.0kN/m2x7/2x[1—2x(7/2x9)2+(7/2x9)3]x9
=40.93kN
标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+内墙自重
梁自重=2.60kN/mx(9m-0.5m)=17.68kN
板传荷载二128.17kN
内墙自重=12.26kN/m2x(9-0.5m)=74.94kN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+内墙自重
=17.68kN+128.17kN+74.94kN
=220.79kN
标准层柱活载二板传活载
=40.66kN
基础顶面恒载二基础梁自重=1.56kN/m2x(9m—0.5m)=10.45kN框架在竖向荷载作用下的受荷总图如下图所示(图中数值均为标准值)
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合计:
(2)、标准层楼面
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