某小學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的豎向荷載及水平荷載的計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u4077某小學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的豎向荷載及水平荷載的計算案例 1214771.1重力荷載計算 136871.1.1恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 175681.1.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2323181.1.3豎向荷載計算 249011.2荷載標(biāo)準(zhǔn)值 3192721.2.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計算 3110831.2.2活荷載計算 8274371.3水平地震作用 10246321.3.1重力荷載代表值 1096511.3.2地震作用計算 13244121.3.3水平地震作用下層間彈性位移計算 14277181.4風(fēng)荷載計算 14202911.1.1風(fēng)荷載內(nèi)力計算 1489091.1.2風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算 151.1重力荷載計算1.1.1恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值表1.1屋頂施工材料表表1.2標(biāo)準(zhǔn)層樓板施工材料表1.1.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值教學(xué)樓不上人屋面、教室內(nèi)、走廊的活載取值根據(jù)荷載規(guī)范取值見下表表1.3活荷載取值表荷載分類標(biāo)準(zhǔn)值kN/㎡不上人屋面2.0教室2.5教學(xué)樓走廊3.5查到教學(xué)樓當(dāng)?shù)氐难┖奢d：SK=1×0.4=0.4kN/m1.1.3豎向荷載計算選擇5號軸線兩側(cè)板為例，荷載的具體傳遞圖見圖4-1：圖1.1荷載傳遞圖樓板按承載方向與樓板長寬比可以分為單向板和雙向板。其中，單向板的荷載傳遞路徑為向短邊方向傳遞矩形荷載；雙向板的傳遞路徑在短邊梁方向?yàn)槿切魏奢d，而在長邊梁方向?yàn)樘菪魏奢d。對于不同的荷載傳遞，根據(jù)端部彎矩等效，將三角形荷載和梯形荷載轉(zhuǎn)化為矩形荷載作用。公式如下：三角形荷載：q梯形荷載：q上式中，b為板塊短邊，l為板塊長邊，q為板塊均布面荷載，α為梯形荷載分布系數(shù)，取0.5b/l。1.2荷載標(biāo)準(zhǔn)值1.2.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計算計算一榀框架的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值，考慮梁自重（含抹灰）以及樓板傳遞的荷載。1.D—E軸梁上荷載計算（1）屋面層板荷載：q梁荷載（含抹灰）：q框架梁上線荷載=13.909+4.104=18.013kN/m（2）樓面層板荷載：q梁荷載（含抹灰）：q墻荷載（含抹灰）：q框架梁上線荷載=10.444+4.27+9.1=23.814kN/m2.E—F軸梁上荷載計算（1）屋面層板荷載：q梁荷載（含抹灰）：q框架梁上線荷載：=10.485+4.354=14.833kN/m（2）樓面層板荷載：q梁荷載（含抹灰）：q框架梁上線荷載=7.873+4.52=12.393kN/m3.F—G軸梁上線荷載計算（1）屋面層板荷載：q梁荷載（含抹灰）：q框架梁上線荷載=13.909+4.104=18.013kN/m（2）樓面層板荷載：q梁荷載（含抹灰）：q墻荷載（含抹灰）：q框架梁上線荷載=10.444+4.27+9.1=23.814kN/m1.墻體自重荷載計算縱墻有內(nèi)外縱墻之分，外縱墻有保溫層、墻自身的結(jié)構(gòu)、還要粉刷裝飾的重量。而內(nèi)縱墻含有兩層粉刷層以及墻自身的結(jié)構(gòu)重量。存在門窗時，還需要考慮門窗的重量。（1）外縱墻荷載：G外縱墻=8.77+20.39+2.937+3.402=35.499kN（2）內(nèi)縱墻荷載：5.D軸柱豎向集中荷載（1）屋面層女兒墻自重線荷載=0.6?0.2?18+（0.2+0.6?2）?0.5=2.86kN/m女兒墻自重=2.86?板傳遞荷載=2?梁自重（含抹灰）=D柱集中荷載=15.44+（2）樓面層板傳遞荷載=2?梁自重（含抹灰）=外縱墻重量=35.5kND柱集中荷載=82.03+31.47+35.5=152kN6.E柱豎向集中荷載（1）屋面層板傳遞荷載=2?（1-2?0.225^2+0.225^3）?5.66?1.35?6+2?（1-2?0.45^2+0.45^3）?5.66?1.35?3+2?5/8?5.66?1.35?2.7+2?5/8?5.66?1.35?2.7=166.49kN梁自重（含抹灰）：q梁?（2.7?2+1.5+3）=1.104?9.9=40.63kNE柱屋面層荷載=166.49+40.63=207.12kN（2）樓面層板傳遞荷載=2?（1-2?0.225^2+0.225^3）?1.25?1.35?6+2?（1-2?0.45^2+0.45^3）?1.25?1.35?3+2?5/8?1.25?1.35?2.7+2?5/8?1.25?1.35?2.7=125.01kN梁自重（含抹灰）=q梁?（2.7?2+1.5+3）=1.104?9.9=40.63kN內(nèi)縱墻自重=29.68kNE柱樓面層荷載=125.01+40.63+29.68=195.32kN7.由于建筑物結(jié)構(gòu)對稱，荷載對稱，所以F軸柱集中荷載與E軸柱集中荷載相同，G軸柱集中荷載與D軸柱集中荷載相同。8.附加荷載彎矩計算D/G柱樓面層頂點(diǎn)處附加彎矩149.15?（0.5/2-0.2/2）=18.64kN·mE/F柱樓面層頂點(diǎn)處附加彎矩207.12?（0.5/2-0.2/2）=25.89kN·mD/G柱屋面層頂點(diǎn)處附加彎矩152?（0.5/2-0.2/2）=19kN·mE/F柱屋面層頂點(diǎn)處附加彎矩195.32?（0.5/2-0.2/2）=21.42kN·m圖4-2恒荷載作用下等效荷載圖1.2.2活荷載計算（1）D~E軸間框架梁頂層：q=2?（1?2?標(biāo)準(zhǔn)層：q=2?（1?2?（2）E~F軸間框架梁頂層：q=2?（1?2?標(biāo)準(zhǔn)層：q=2?（3）F~G軸間框架梁頂層：q=2?（1?2?標(biāo)準(zhǔn)層：q=2?（1?2?（4）D軸柱豎直方向荷載計算頂層：p=2?2.7/2?5/8?6+6.5?6/2=29.63KN標(biāo)準(zhǔn)層：p=2?2.7/2?5/8?6+2?3/2?（1-2?0.452+0.453）?6+6.5?6/2=41.98kN（5）F、G軸柱的集中荷載計算，由于結(jié)構(gòu)的對稱性，最后的計算結(jié)果相同。頂層：p=2?2.7/2?5/8?6+6.5?6/2=29.63KN標(biāo)準(zhǔn)層：p=2?2.7/2?5/8?7.2+2?3/2?（1-2?0.452+0.453）?7.2+6.5?6/2=46.47kN（6）G軸柱豎向集中荷載計算由結(jié)構(gòu)布置，設(shè)計的一榀框架結(jié)構(gòu)為中心對稱結(jié)構(gòu)，G軸豎向集中荷載與D軸相同。（7）附加彎矩計算D/G柱樓面層頂點(diǎn)處附加彎矩29.63?（0.5/2-0.2/2）=3.70kN·mE/F柱樓面層頂點(diǎn)處附加彎矩41.98?（0.5/2-0.2/2）=5.25kN·mD/G柱屋面層頂點(diǎn)處附加彎矩29.63?（0.5/2-0.2/2）=3.70kN·mE/F柱屋面層頂點(diǎn)處附加彎矩46.67?（0.5/2-0.2/2）=5.84kN·m圖4-3活荷載作用下等效荷載圖