荷载计算及计算简

4 荷载计算及计算简图4.1 竖向荷载表4.1.1 梁自重计算 项 目梁宽（）梁高（）板厚（）材料重（）均布梁重（）纵轴线主梁0.30.60.12253.6横轴线主梁0.30.60.12253.6次梁0.250.450.12252.063表4.1.1 柱自重计算 层 数柱截面宽（）柱截面高（）柱高（）材料重（）柱重（）10.600.603.92538.844280.600.603.32532.826表4.1.3 竖向荷载计算汇总 位 置项 目荷载大小屋 面屋面均布恒载6.44屋面均布活载0.5楼 面楼面均布恒载3.77办公室、厕所活载2.0走廊、楼梯活载2.5墙 体标准层外纵墙自重3.363标准层内横墙或纵墙自重5.616标准层AB.CD跨山墙自重6.048标准层BC跨山墙自重3.363底层外纵墙自重4.295底层内横墙或纵墙自重6.864底层AB.CD跨山墙自重7.392底层BC跨山墙自重4.707男女卫生间隔墙5.928女儿墙4.86梁纵轴线主梁3.6横轴线主梁3.6次梁2.063楼、屋面荷载按照图4.1.1所示导荷方式传递到相应框架梁上。图4.1.1 荷载传导方式4.2 楼、屋面恒载计算 作用在顶层框架梁上的线荷载标准值1）梁自重2）均布恒载（楼板传至的梁段最大值） 作用在标准层框架梁上的线荷载标准值1）梁自重+墙自重2）均布恒载（楼板传至的梁段最大值） 框架节点集中荷载标准值1）顶层框架边节点集中荷载计算如表4.2.1。表4.2.1 顶层框架边节点集中荷载计算 项 目荷 载边框架梁自重 0.9m高女儿墙自重 边框架梁传来屋面自重 KN 经主梁传来次梁自重 经次梁到主梁传来屋面自重 顶层框架边节点集中荷载 153.73KN2）顶层框架中节点集中荷载计算如表4.2.2。表4.2.2 顶层框架中节点集中荷载计算 项 目荷 载中框架梁自重 中框架梁传来屋面自重 经主梁传来次梁自重 经次梁到主梁传来屋面自重 顶层框架中节点集中荷载 151.39KN3）标准层框架边节点集中荷载计算如表4.2.3。表4.2.3 标准层框架边节点集中荷载计算 项 目荷 载边框架梁自重 外墙自重 框架柱自重边框架梁传来楼面自重 经主梁传来次梁自重 经次梁到主梁传来楼面自重 标准层框架边节点集中荷载 114.063KN4）标准层层框架中节点集中荷载计算如表4.2.4。表4.2.4 标准层框架中节点集中荷载计算 项 目荷 载中框架梁自重 标准层内纵墙自重扣除门洞加上门重框架柱自重38.025中框架梁传来楼面自重 经主梁传来次梁自重 经次梁到主梁传来屋面自重 标准层框架中节点集中荷载 148.121KN4.3 楼、屋面活载计算 顶层框架梁上线荷载（楼板传至的梁段最大值）4.3.2 顶层框架梁上集中荷载 顶层框架梁上线荷载（楼板传至的梁段最大值）梁上线荷载（楼板传至的梁段最大值）4.3.4 标准层框架梁上集中荷载4.4 竖向荷载作用下结构计算简图竖向荷载作用下结构计算简图如图4.4.1及4.4.2所示。4.5 水平荷载计算4.5.1 计算质点重力荷载代表值1）顶层重力荷载代表值计算如表4.5.1。表4.5.1 顶层重力荷载代表值计算 项 目组合值系数荷载值屋面恒荷载1.0梁自重1.0半层柱自重1.0墙自重（半层墙+女儿墙）1.0雪荷载0.5顶层重力荷载代表值2）标准层重力荷载代表值计算如表4.5.2。表4.5.2 标准层重力荷载代表值计算 项 目组合值系数荷载值楼面恒荷载1.0梁自重1.0柱自重1.0墙自重（上下各半层）1.0楼面均布活载0.5标准层重力荷载代表值3）底层重力荷载代表值计算如表4.5.3。表4.5.3 底层重力荷载代表值计算 项 目组合值系数荷载值楼面恒荷载1.0梁自重1.0柱自重1.0墙自重（上下各半层）1.0楼面均布活载0.5底层重力荷载代表值根据表4.5.14.5.3，等效总重力荷载为：4.5.2 D值的计算1） 各构件截面尺寸：纵向框架梁：300mmX600mm横向框架梁：250mmX500mm柱：650mmX650mm2） 梁截面惯性矩：现浇楼面中框架边框架梁，3） 各构件线刚度：。结果如表4.5.4所示。表4.5.4 各构件线刚度计算 项 目AB、CD跨边框架梁3.9065.76.853AB、CD跨中框架梁5.2085.79.137BC跨边框架梁3.9063.311.836BC跨中框架梁5.2083,315.782纵向边框架梁8.16.312.857纵向中框架梁10.86.317.143标准(顶)层柱14.8763.641.322底层柱14.8764.731.6514） 框架柱抗侧移刚度值D的计算 式中值为柱的侧向刚度修正系数，由以下公式求得：楼层K一般层底层具体计算过程及结果如表4.5.54.5.6所示。表4.5.5 框架柱抗侧移刚度值D的计算（横向框架） 柱类别每层数量顶层KZ141.322KZ241.322KZ341.322KZ441.322标准层KZ141.3226.85306.85300.16580.076550.87874KZ241.3226.85311.8366.85311.8360.45230.18442.11668KZ341.3229.13709.13700.22110.099551.142716KZ441.3229.13715.7829.13715.7820.60300.23172.659516底层KZ131.6516.85300.21650.32331.66764KZ231.6516.85311.8360.59050.42102.17168KZ331.6519.13700.28870.34461.777516KZ431.6519.13715.7820.78730.46182.382016注：表中ic与ib的单位为，E取3.0107KN/m2(C30)，D的单位为104KN/m，柱号见图4.5.1.表4.5.6 框架柱抗侧移刚度值D的计算（纵向框架） 柱类别每层数量顶层KZ141.322KZ241.322KZ341.322KZ441.322柱类别每层数量标准层KZ141.32212.857012.85700.31110.13461.54504KZ241.32217.143017.14300.41490.17181.97208KZ341.32212.85712.85712.85712.8570.62230.23732.723816KZ441.32217.14317.14317.14317.1430.82970.29323.365416底层KZ131.65112.85700.40620.37661.94264KZ231.65117.14300.54160.40982.11388KZ331.65112.85712.8570.81240.46662.406816KZ431.65117.14317.1431.08330.51352.648716注：表中ic与ib的单位为，E取3.0107KN/m2(C30)，D的单位为104KN/m，柱号见图4.5.1.图 4.5.1 柱号图5） 框架等效刚度计算如表4.5.7所示。表4.5.7 框架各层等效刚度计算表 单位：104KN/m 柱类别及数量项 目KZ1KZ2KZ3KZ4481616底层横向框架1.66762.17161.77752.382090.5952标准层横向框架0.87872.11661.14272.659581.2828底层纵向框架1.94262.11382.40682.6487105.5688标准层纵向框架1.54501.97202.72383.3654119.38324.5.3 结构顶点假想位移（用以计算结构基本周期）分别由计算横向、纵向框架顶点假想位移其中：，。计算过程如表4.5.8所示.表4.5.8 结构顶点假想位移计算表 单位：KN、KN/m、m结构顶点假想位移计算表（横向）位 置18372.32778102.7388102.7388102.7388102.7388102.7388799.70265950.699059520.07279728102.7388102.7388102.7388102.7388102.7388102.7388799.70257416.138128280.07063738102.7388102.7388102.7388102.7388102.7388799.70249313.398128280.06066948102.7388102.7388102.7388102.7388799.70241210.658128280.050758102.7388102.7388102.7388799.70233107.928128280.04073268102.7388102.7388799.70225005.188128280.03076378102.7388799.70216902.448128280.02079588799.7028799.7028128280.010826结构顶点假想位移计算表（纵向）88799.7028799.70211938320.00737178102.7388799.70216902.4411938320.01415868102.7388102.7388799.70225005.1811938320.02094558102.7388102.7388102.7388799.70233107.9211938320.02773248102.7388102.7388102.7388102.7388799.70241210.6511938320.0345238102.7388102.7388102.7388102.7388102.7388799.70249313.3911938320.04130728102.7388102.7388102.7388102.7388102.7388102.7388799.70257416.1311938320.04809418534.5598102.7388102.7388102.7388102.7388102.7388102.7388799.70265950.6910556880.062472位 置4.5.4 计算结构基本自振周期由公式分别计算横向纵向框架基本自振周期如下：（）；计算横向框架水平地震作用时须考虑顶部附加集中水平地震作用，且（建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）第5.2.1条）。4.5.5 地震影响系数的确定1）查建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）得，本工程抗震设防烈度为7度，第三组。设计基本地震加速度值为0.10g（建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）附录A.0.20.5）。多遇地震作用下，罕遇地震作用下（建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）第5.1.4条）。2）查建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）得，由第5.1.5条，由于，故。带入，得横向框架纵向框架4.5.6 总水平地震作用标准值计算1）横向水平地震作用（建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）第5.2.1条）： 2）纵向水平地震作用（建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）第5.2.1条）：4.5.7 水平地震作用计算1）抗震计算方法（建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）第5.1.2条）：当高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。采用底部剪力法计算水平地震作用时，各楼层可仅考虑一个自由度。本结构符合上述要求，故可采用底部剪力法进行抗震计算。2）计算横向、纵向水平地震作用下各楼层水平地震作用标准值（建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）第5.2.1条）。各楼层的水平地震作用及层间剪力如表4.5.9、4.5.10所示。表4.5.9 横向水平地震作用计算表 层数层高高度层间剪力83.60029.9008799.702263111.0900.230685.142199.610884.752884.75273.60026.3008102.738213102.0090.186554.072554.0721438.82463.60022.7008102.738183932.1530.161479.600479.6001918.42453.60019.1008102.738154762.2960.135402.149402.1492320.57343.60015.5008102.738125592.4390.110327.677327.6772648.2533.60011.9008102.73896422.5820.084250.226250.2262898.47623.6008.3008102.73867252.7250.059175.754175.7543074.2314.7004.7008534.55940112.4270.035104.261104.2613178.4901144287.722 注：表中层高、高度单位为m，、单位为kN。表4.5.10 纵向水平地震作用计算表 层数层高高度层间剪力83.60029.9008799.702263111.0900.230847.094847.094847.09473.60026.3008102.738213102.0090.186685.041685.0411532.13563.60022.7008102.738183932.1530.161592.966592.9662125.10153.60019.1008102.738154762.2960.135497.207497.2072622.30843.60015.5008102.738125592.4390.110405.132405.1323027.4433.60011.9008102.73896422.5820.084309.373309.3733336.81323.6008.3008102.73867252.7250.059217.298217.2983554.11114.7004.7008534.55940112.4270.035128.906128.9063683.0161144287.722 注：表中层高、高度单位为m，、单位为kN。4.5.8 风荷载及竖向地震作用当高度小于100m的抗震框架结构，地震作用与风荷载不同时组合，也不考虑竖向地震作用，单独风荷载与竖向地震组合内力较小，故此次设计不考虑风荷载。（高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3-2010）第5.6.3、5.6.4条）