第3章荷载计算.docx
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第3章荷载计算
第3章荷载计算
200.020.4kN/m2
2
（0.1+0.4）/2}7=0.84kN/m
2
250.123.0kN/m2
合计
2
4.48kN/m
3.1.2顶层框架梁上的线荷载
边跨梁（AB，
CD跨）自重
250.24
0.53.0kN/m
粉刷自重
[2
0.5
0.12]
0.0217
0.260kN/m
合计
3.26kN/m
中间跨（BC）
自重
250.24
0.53.0kN/m
粉刷自重
[2
0.5
0.12]
0.0217
0.260kN/m
2
合计
3.26kN/m
因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为:
边跨梁线荷载标准值
g5AB1g5CD13.26kN/m
g5AB2g5CD24.483.917.47kN/m
中间跨梁线荷载标准值
g5BC13.26kN/m
g5BC24.482.410.75kN/m
3.
2
0.025200.5kN/m
0.1252.5kN/m2
2
160.0150.24kN/m2
1.3楼面恒荷载
25厚水泥砂浆面层
100厚现浇钢筋混凝土楼板
15厚纸筋石灰抹底
合计
3.24kN/m2
3.1.4中间层框架梁线荷载标准值
16.36kN/m
边跨梁及两侧粉刷3.26kN/m
边跨填充墙自重
0.24（3.00.5）1911.4kN/m
墙面粉刷
2（3.00.5）0.02171.7kN/m
合计
因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为:
边跨梁线荷载标准值
gAB1gCD13.2613.116.36kN/m
gab2gcd23.243.912.64kN/m
中间跨梁线荷载标准值
gBC13.26kN/m
gBC23.242.47.78kN/m
3.1.5屋面框架节点集中荷载标准值
⑴顶层边节点集中荷载标准值
合计48.15kN
⑵顶层中间节点集中荷载标准值
中柱纵向框架梁自重0.240.53.92511.7kN
中柱纵向框架梁粉刷20.50.120.023.9171.01kN
中柱纵向框架梁传来的屋面自重3.939.2.41.24.480.514.52kN
0.53.91.954.48=17.04kN
3.1.6楼面框架节点集中荷载标准值
边柱纵向框架梁自重
11.7kN
边柱纵向框架梁粉刷
1.01kN
窗下墙体自重
0.240.93.51914.36kN
窗下墙体粉刷
20.020.93.517=2.14kN
塑钢窗自重
1.51.80.451.22kN
框架柱自重及粉刷重
0.40.43.0250.880.023.01712.9kN
板传来的楼面自重
0.53.90.53.93.2412.32kN
⑴边节点集中荷载
内纵墙及粉刷自重
合计84.75kN
3.2楼面活荷载
屋面活荷载（上人）2.0kN/m2,雪荷载0.45kN/m2,因此只考虑两者之间的大值。
楼面活荷载2.0kN/m2。
p5AB
p5CD
3.92
7.8kN/m
p5BC
2.4
24.8kN/m
P5A
P5D
0.5
3.9
0.53.92
7.61kN
p5B
p5C
0.5
（3.9
3.92.4）
1.220.25
3.9
3.9
2
14.09kN
Pab
PCD
2
3.9
7.8kN/m
Pbc
2.5
2.4
6kN/m
Pa
Pd0.53.90.53.927.61kN
恒荷载计算简图见图3-1
活荷载计算简图见图3-2。
3.3风荷载计算
风压标准值计算公式Wk=BZ卩Z卩S30
3.3.1确定各系数值
因为结构高度H=16.55m<30m,b=5.42+2.4=13.2m,H/b<1.5。
取B=1.0
该结构平面为矩形，由规范得昨1.3，风压高度变化系数卩z可根据各楼层标高
H，由规范查出"，再有线性插值求出各层的压将风荷载换算成作用于框架节
点上的集中荷载，计算过程见表3-1。
（表中Z为框架节点至室外地面的高度，a
为一榀框架各层节点的受风面积）
表3-1风荷载计算表
层次
3z
3S
Z（m）
3Z
CO
2
o（kN/m）
2
A（m）
Pw（kN）
5
1
1.3
16.05
1.543
0.45
9.36
8.45
4
1
1.3
13.05
1.465
0.45
11.7
10.03
3
1
1.3
10.05
1.387
0.45
11.7
9.49
2
1
1.3
7.05
1.256
0.45
11.7
8.60
1
1
1.3
4.05
0.948
0.45
13.75
7.63
等效风荷载计算简图见图3-3
图3-3等效节点集中风荷载计算简图（单位kN）
3.4重力荷载代表值计算
该框架结构的计算符合底部剪力法的适用条件。
（建筑物高度不超过40m,结构以
剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布较均匀，结构的地震反应以第一振型反应为主，结构的第一振型接近直线）
计算重力荷载代表值时，恒荷载取全部，楼面活荷载取50%屋面活荷载不考虑。
各质点的重力荷载代表值取本层楼面重力荷载代表值及与其相邻上下层间墙（包括门窗），柱全部重力荷载代表值的一半之和。
顶层屋面质点重力荷载代表值仅按屋面及其下层的一半计算。
各层重力荷载代表值集中于楼层标高处。
屋面处重力荷载代表值=结构和构件自重标准值+0.5雪荷载代表值
楼面处重力荷载代表值=结构和构件自重标准值+0.5活荷载代表值
结构和构件的自重取楼面上下半层层高范围内（屋顶取顶层一半）的结构及配件自重。
3.4.1各楼层结构和构件自重标准值计算
第5层重力标准值
G女儿墙
55.8
13.2
2
4.72
651.08kN
G屋面板
4.48
55.8
13.2
3299.79kN
G梁粉刷
3.26
13.2
16
12.71
3.955.841415.92kN
G柱4.3320.1262367.91kN
1.96（55.823.92）1.9613.221.88（226）5.4
G墙32745.36kN
2.41（55.811.72.43.923.92）2.13.92
G76480.07kN
第2-4层重力标准值
G楼面板
3.24
55.8
13.2
2386.45kN
G梁
1415.92kN
G柱
4.3（3
0.1）
62
773.14k
G墙
745.36
21490.72kN
G4G3G25854.16kN
第1层重力标准值
G柱773.144.551.50.1（30.1）1586.27kN
G墙1490.72（1.54.550.5）31.885.431.885.41.052716.72kN
G梁粉刷1415.92kN
G楼面2386.45kN
G18105.36kN
3.4.2楼面和屋面活荷载计算
屋面雪荷载标准值计算：
Q雪0.255.813.2147.31kN
楼面活荷载标准值计算：
Q楼面=2.0（55.85.42-3.95.43+11.72.4-2.45.42）
+2.5（（55.8-11.7）2.4+3.95.43）=1505.79kN
3.4.3各楼层重力荷载代表值计算
顶层：
G5=6480.07+0.5147.31=655373kN
标准层：
Gi=5854.16+0.51505.79=6607.06kN（i=2,3，4）
底层：
G1=8105.36+0.51505.79=8858.26kN
3.4.4建筑物总重力荷载代表值
G=Gi=6553.73+6607.063+8858.26=35233.17kN
3.5荷载效应计算
3.5.1框架横向抗侧移刚度的计算
⑴梁的线刚度
梁的线刚度计算用D值法计算，在计算量的线刚度ib时，考虑到楼板对框架梁截面惯性矩的影响，中框架梁（两边有楼板）取lb=2l。
，边框架梁（一边有楼板）取lb=1.5l。
所有梁祝的线刚度表见表3-2.
图3-4计算简图（单位kN）
表3-2梁柱线刚度表（10-4Em）
现浇框架梁线刚度计算表
部位
截面
跨度
矩形截面惯性矩
边框架梁
中框架梁
bxh（m）
l（m）
I=bh3/12（m4）
lb=1.5l
ib=Ec|b/|（kN-m）
Ib=2I
ib=EcIb/l（kNm）
走道梁
0.24>0.5
2.4
2.5
3.75
4.69
5
6.25
楼面梁
0.24>.5
5.4
2.5
3.75
2.08
5
2.78
注：
混凝土C30,Ec=3.0104N/mm2。
〔2〕柱的抗侧移刚度
采用D值法，计算结果见下表。
柱侧移刚度D12ic/h2。
表3-3框架柱D值及楼层抗侧移刚度的计算
楼层
i
层咼（m）
柱
号
柱根
数
截面尺寸
Ic
ic
K
a
Dj
刀Dij
Di
2--5
3
Z1
28
0.4>.4
2.13
2.13
2.93
0.594
1.687
47.236
110.292
Z2
26
4.24
0.679
1.928
50.128
Z3
4
2.2
0.524
1.488
5.952
Z4
4
3.18
0.614
1.744
6.976
1
4.55
Z1
28
0.40.4
2.13
1.4
4.46
0.768
0.623
17.444
40.992
Z2
26
6.45
0.822
0.667
18.676
Z3
4
3.35
0.72
0.584
2.336
Z4
4
4.84
0.781
0.634
2.536
注：
混凝土C30,Ec=3.0104N/mm2。
〔3〕楼层侧移刚度计算
同一楼层所有柱的侧移刚度之和即为该楼层抗侧移刚度Di，其计算过程及计算
结果见上表3-3。
注：
Zi、Z2为中框架柱，Z3、Z4为边框架柱。
3.5.2水平地震作用下的侧移计算
⑴横向框架自振周期计算按顶点位移法计算框架的自振周期
T11.7°max
式中
0
考虑填充墙影响的周期调整系数，取0.6〜0.7
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