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，Ⅱ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=1950mm，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20mm时，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时，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2φ6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MU10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500mm×500mm，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：

b×h＝300×700（mm）；

中跨梁：

b×h＝300×500（mm）。

2、框架柱

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：

b×h＝500×500（mm），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“规范”要求。

4、连系梁

连系梁的截面尺寸取b×h＝300×570（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＝2I0。

计算结果见表1。

表1框架梁、柱截面特征及线刚度计算表

构件名称

构件

位置

截面尺寸

b×h

（m×m）

跨（高）度

l（h）

（m）

截面惯性矩

I0

（m4）

截面计算

惯性矩I0

（m4）

杆线刚度

i=Ec/l（h）

线刚度相对值

（ib/ic）

梁

边跨

0.3×0.7

7.0

8.575×10-3

17.15×10-3

2.45Ec×10-3

1.84

中跨

0.3×0.5

3.0

3.125×10-3

6.25×10-3

2.083Ec×10-3

1.56

柱

底层

0.5×0.5

5.2

5.208×10-3

5.208×10-3

1.002Ec×10-3

0.75

其余层

0.5×0.5

3.9

5.208×10-3

5.208×10-3

1.335Ec×10-3

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　　　　1.50kN/m2

防水层（柔性）三毡四油铺小石子0.40kN/m2

找平层：

15厚水泥砂浆0.015m×20kN/m3=0.30kN/m2

找平层：

15厚水泥砂浆0.015m×20kN/m3=0.30kN/m2

找坡层：

40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平0.04m×14kN/m3=0.56kN/m2

保温层：

80厚矿渣水泥0.08m×14.5kN/m3=1.16kN/m2

100mm厚钢筋混凝土楼盖0.1m×25kN/m3=2.50kN/m2

抹灰层：

10厚混合砂浆0.01m×17kN/m3=0.17kN/m2

合计：

　　6.34kN/m2

（2）、标准层楼面

陶瓷地砖楼面0.70kN/m2

100mm厚钢筋混凝土楼盖0.1m×25kN/m3=2.50kN/m2

抹灰层：

10厚混合砂浆0.01m×17kN/m3=0.17kN/m2

合计：

　　4.93kN/m2

（3）、梁自重

b×h＝300mm×700mm

梁自重：

25kN/m3×0.30m×（0.70m－0.12m）=2.38kN/m

抹灰层：

10厚混合砂浆

0.01m×（0.50m－0.12m＋0.25m）×17kN/m3×2=0.22kN/m

合计：

　　2.60kN/m

b×h＝300mm×500mm

梁自重：

25kN/m3×0.30m×（0.50m－0.12m）=1.75kN/m

抹灰层：

10厚混合砂浆

0.01m×（0.40m－0.12m＋0.25m）×17kN/m3×2=0.18kN/m

合计：

　　1.93kN/m

（4）、柱自重

b×h＝500mm×500mm

柱自重：

25kN/m3×0.5m×0.5m=5.06kN/m

抹灰层：

10厚混合砂浆

0.01m×（0.45m＋0.55m）×17kN/m3×2=0.31kN/m

合计：

　　5.37kN/m

（5）、外纵墙自重

标准层

铝合金推拉门0.35kN/m2

纵墙14kN/m3×0.10m×0.24m=3.36kN/m

铝合金门0.35kN/m3×1.50m=0.53kN/m

麻面砖外墙0.50kN/m3×（3.00m－2.10m）=0.45kN/m

水泥粉刷内墙面0.36kN/m3×（3.00m－2.10m）=0.33kN/m

合计：

　　4.67kN/m

纵墙14kN/m2×0.24m×（3.00m－0.50m）=8.4kN/m

麻面砖外墙0.50kN/m3×3.00m=1.50kN/m

水泥粉刷内墙面0.36kN/m3×3.00m=1.08kN/m

合计：

　　10.98kN/m

纵墙14kN/m3×1.00m×0.24m=3.36kN/m

铝合金窗0.35kN/m3×1.50m=0.53kN/m

麻面砖外墙0.50kN/m3×（3.00m－1.50m）=0.75kN/m

水泥粉刷内墙面0.36kN/m3×（3.00m－1.50m）=0.54kN/m

合计：

　　5.18kN/m

底层：

外纵墙14kN/m3×（4.50m－0.50m）×0.24m=13.44kN/m

麻面砖外墙0.50kN/m2×4.50m=0.90kN/m

水泥粉刷内墙面0.36kN/m2×4.50m=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）×0.2×8＝5.44kN/m

水泥粉刷墙面（3.9－0.5）×0.02×17×2＝2.31kN/m

合计：

　　7.55kN/m

底层：

240厚内隔墙14kN/m3×（4.50m－0.40m）×0.24m=13.78kN/m

水泥粉刷墙面0.36kN/m3×（4.50m－0.40m）×2=2.95kN/m

合计：

　　16.73kN/m

4.1.2　活荷载标准值

根据«荷载规范»查得：

宾馆：

2.0kN/m2

屋面雪荷载：

Sk＝μr×So＝1.0×0.35kN/m2＝0.35kN/m2

　竖向荷载作用下框架受荷总图

板传荷载示意图

（1）A～B轴间框架梁

屋面板传荷载：

恒载：

6.34kN/m2×5.4／2×

×2＝13.06kN/m

活载：

2.0kN/m2×5.4／2×

×2＝5.25kN/m

楼面板传荷载：

恒载：

3.37kN/m2×4.5／2×[1－2×（4.5／2×5.4）2＋（4.5／2×5.4）3]×2＝8.63kN/m

活载：

2.0kN/m2×4.5／2×[1－2×（4.5／2×5.4）2＋（4.5／2×5.4）3]×2＝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：

恒载：

6.34kN/m2×3／2×

×2＝10.70kN/m

活载：

2.0kN/m2×3／2×

×2＝3.375kN/m

楼面板传荷载：

恒载：

3.37kN/m2×2.4／2×[1－2×（2.4／2×2.7）2＋（2.4／2×2.7）3]×2＝4.52kN/m

活载：

2.0kN/m2×2.4／2×[1－2×（2.4／2×2.7）2＋（2.4／2×2.7）3]×2＝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

活载＝板传荷载＝3.38kN/m

楼面梁：

恒载＝梁自重＋板传荷载＋内墙自重＝1.93kN/m＋4.52kN/m＋11.02＝17.47kN/m

活载＝板传荷载＝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/m×（9.0m-0.5m）＝17.81kN

板传荷载＝6.34kN/m2×7／2×[1－2×（

）2＋（

）3]×7.2m

＝78.79kN

天沟自重＝1.85kN/m×7.3m＝13.51kN

雨蓬传荷＝（1.85kN/m2×1.5m×2＋6.34kN/m2×1.75m）×

＝（4.44＋9.13）×

＝15.21kN

女儿墙自重＝6.67×7.3＝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＝板传活载

＝2.0kN/m2×

×[1－2×（

）2＋（

）3]×7.3m

＝24.85kN

标准层柱恒载＝梁自重＋板传荷载＋外墙重

梁自重＝2.60kN/m×（7.3m-0.5m）＝17.81kN

板传荷载＝3.37kN/m2×

×

×

×2

＋3.37kN/m2×

×

×

×2

＋（1.93kN/m＋11.02kN/m）×4.2m/2×

×2

＋{3.37kN/m2×

×[1－2×（

）2＋（

）3]＋3.37kN/m2×

×[1－2×（

）2＋（

）3]}×

×2

＝83.81kN

外墙自重＝[（3.37kN/m×2.1m＋10.98kN/m×1.8m）×

＋（5.18kN/m×2.1m＋10.98kN/m×1.3m）×

]×2

＝52.93kN

标准层柱恒载＝17.81＋83.81＋52.93＋18.80＝173.35kN

标准层活载＝板传活载

＝2.0kN/m2×

×

×6.8m

＝16.17KN

基础顶面恒载=基础梁自重＝1.56kN/m×（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/m×（7.3m-0.5m）＝17.68kN

板传荷载＝6.34kN/m2×

×[1－2×（

）2＋（

）3]×7.3m

＝6.34kN/m2×

×[1－2×（

）2＋（

）3]×7.3m

＝57.81＋78.79

＝130.60kN

顶层柱恒载＝梁自重＋板传荷载

＝136.60kN+17.86kN

=148.28kN

顶层活载＝板传活载

＝2.0kN/m2×

×[1－2×（

）2＋（

）3]×7.3m

＝2.0kN/m2×

×[1－2×（

）2＋（

）3]×7.3m

=41.20kN

标准层柱恒载＝梁自重＋板传荷载＋内墙自重

梁自重＝2.60kN/m×（7.3m-0.5m）＝17.68kN

板传荷载＝136.01kN

内墙自重＝11.02kN/m×3.4m＝37.47kN

标准层柱活载＝板传活载＝49.23kN

基础顶面恒载=基础梁自重＝1.56kN/m×（7.3m－0.5m）＝10.61kN

（6）、

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/m×（7.3m-0.5m）＝17.68kN

板传荷载＝6.34kN/m2×3.0／2×[1－2×（3.0／2×9）2＋（3.0／2×9）3]×9

＋6.34kN/m2×7／2×[1－2×（7／2×9）2＋（7／2×9）3]×9

＝57.81＋71.93

＝129.74kN

顶层柱恒载＝梁自重＋板传荷载

＝17.68kN+129.74kN

=147.42kN

顶层柱活载＝板传活载

＝2.0kN/m2×3.0／2×[1－2×（3.0／2×9）2＋（3.0／2×9）3]×9m

+2.0kN/m2×7／2×[1－2×（7／2×9）2＋（7／2×9）3]×9

=40.93kN

标准层柱恒载＝梁自重＋板传荷载＋内墙自重

梁自重＝2.60kN/m×（9m-0.5m）＝17.68kN

板传荷载＝128.17kN

内墙自重＝12.26kN/m2×（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＝板传活载

＝40.66kN

基础顶面恒载=基础梁自重＝1.56kN/m2×（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）。