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0.3×0.77.08.575×10-317.15×10-32.45Ec×10-31.84中跨0.3×0.53.03.125×10-36.25×10-32.083Ec×10-31.56柱底层0.5×0.55.25.208×10-35.208×10-31.002Ec×10-30.75其余层0.5×0.53.95.208×10-35.208×10-31.335Ec×10-31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/m2100mm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/m2100mm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/mb×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/m4.1.2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/m2×5.4／2×58×2＝13.06kN/m活载：2.0kN/m2×5.4／2×58×2＝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/mA～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/m2×3／2×58×2＝10.70kN/m活载：2.0kN/m2×3／2×58×2＝3.375kN