桕改建蕖科技史學毕业设计(论文)用纸 4竖向荷载计算 4.1屋面及楼面的永久荷载标准值 1)屋面(上人) 4厚高分子防水卷材 0.3kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4kN/m2 60厚憎水珍珠岩保温层 10×0.06=0.6kN/m 30厚1:8水泥焦渣找坡 14×0.03=0.42kN/m2 厚油毡隔离层 20厚1:3水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4kN/m2 100厚现浇砼板 25×0.1=2.5kN/m2 V型轻钢龙骨吊顶 0.25kN 合计 5.27kN/m2 2)楼面(1~4) 瓷砖地面(包括水泥粗沙打底) 0.55kN/m2 100厚砼板 25×0.1=2.5kN/m V型轻钢龙骨吊顶 0.25kNm2 合计 3.3kN/m2 42屋面及楼面可变荷载标准值 1)屋面均布荷载标准值2.0kN/m 2)楼面活荷载标准值2.0kN/m 3)屋面雪荷载标准值 S=p·So=1.0×0.25=0.25kN/m (其中μ为屋面积雪分布系数,根据《建筑结构荷载规范》6.2.1规定,取 1.0。) 4.3梁、柱、墙、窗、门、幕墙、楼梯、机房、水箱间自重标准值 梁、柱根据截面的尺寸、材料容重及粉刷层影响等计算出单位长度上的重 第1页
第 1 页 4 竖向荷载计算 4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 1）屋面(上人)： 4 厚高分子防水卷材 0.3kN/m2 20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4kN/m2 60 厚憎水珍珠岩保温层 10×0.06=0.6kN/m2 30 厚 1：8 水泥焦渣找坡 14×0.03=0.42kN/m2 4 厚油毡隔离层 0.41kN/m2 20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4kN/m2 100 厚现浇砼板 25×0.1=2.5kN/m2 V 型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/m2 合计 5.27kN/m2 2）楼面(1～4)： 瓷砖地面(包括水泥粗沙打底) 0.55kN/m2 100 厚砼板 25×0.1=2.5kN/m2 V 型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/m2 合计 3.3 kN/m2 4.2 屋面及楼面可变荷载标准值 1）屋面均布荷载标准值 2.0kN/m 2）楼面活荷载标准值 2.0kN/m 3）屋面雪荷载标准值 k r 0 s s = = = 1.0 0.25 0.25 kN/m (其中 r 为屋面积雪分布系数，根据《建筑结构荷载规范》6.2.1 规定，取 1.0。) 4.3 梁、柱、墙、窗、门、幕墙、楼梯、机房、水箱间自重标准值 梁、柱根据截面的尺寸、材料容重及粉刷层影响等计算出单位长度上的重
◎出么建剥找史學毕业设计(论文)用纸 力荷载:对于墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载;楼梯等按每层计 算。各部分单位重力荷载的单位如表 构件 墙、幕墙|窗、门 楼梯机房、水箱间 kN/m kN/m2 4.3.1梁、柱自重标准直计算 计算结果见表4.3.1 其中β为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数;g表 示单位长度构件重力荷载;n为构件的数量;l,为构件的长度,对于梁取净长; 柱长度取层高
第 2 页 力荷载；对于墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载；楼梯等按每层计 算。各部分单位重力荷载的单位如表 构件 梁、柱 墙、幕墙 窗、门 楼梯 机房、水箱间 单位 kN/m 2 kN/m kN kN/层 kN 4.3.1 梁、柱自重标准直计算 计算结果见表 4.3.1 其中 为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g 表 示单位长度构件重力荷载；n 为构件的数量； i l 为构件的长度，对于梁取净长； 柱长度取层高
桕改建菲科技史學毕业设计(论文)用纸
第 3 页
◎出么建剥找史學毕业设计(论文)用纸 表431 梁、柱自重 廿 8 三旧s|‖ +一U 9天乙 第4页
第 4 页 表 4.3.1 梁、柱自重 1 6 ～ 2 次 层 梁、柱 自 重 柱 纵梁 次梁 中横梁 边横梁 柱 纵梁 次梁 中横梁 边横梁 构件 0.65 0.3 0.25 0.3 0.3 0.65 0.3 0.25 0.3 0.3 b/m 0.65 0.6 0.5 0.4 0.6 0.65 0.6 0.5 0.4 0.6 h/m 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 γ /KN/m 2 1.1 1.05 1.05 1.05 1.05 1.1 1.05 1.05 1.05 1.05 β 11.619 4.725 3.281 3.150 4.725 11.619 4.725 3.281 3.150 4.725 g/ KN/m 5 6.85 6.4 5.4 1.75 5.75 4.75 3.6 7 6.4 5.4 1.9 5.9 4.9 Li/m 48 44 11 11 12 12 12 48 44 11 11 12 12 12 n 2900.040 1424.115 231.000 194.906 66.15 326.025 269.325 1437.480 1455.300 231.000 194.906 71.820 334.530 277.830 Gi/KN 2511.52 2565.386 ∑ Gi
◎出么建剥找史學毕业设计(论文)用纸 4.3.2墙体单位面积自重标准值计算(列表) 1)外墙为240mm厚粘土空心砖,外墙面贴瓷砖(0.5kN/m2),内墙面为25mm 厚抹灰,则外墙单位墙面重力荷载为 0.5+15×0.24+17×0.025=4.525kN/m 2)内墙为240mm厚粘土空心砖,两侧均为20厚抹灰,则内墙单位面积重力荷 载为 15×0.24+17×002×2=428kN/m2 4.3.3窗、门、幕墙、楼梯、机房、水箱间自重标准值(列表 1)门、窗单个重力荷载计算 取木门单位面积重力荷载为0.2kN/m2:铝合金窗单位面积重力荷载为 0.4kN/m2 每个门的面积为24×1m2,因此门的单个重力荷载为0.48kN/扇 每个窗的面积为2.1×2.1m2(一层为2.1×2.4m2),因此窗的单个重力荷载 为1.764kN/扇(一层为2.1kN/扇)。 4)其它部分的单位重力荷载计算 楼梯 按照体积乘以容重的方法计算得各层楼梯的重力荷载为:主楼梯57.975kN/ 层,辅助楼梯59.1kN/层。 电梯及机房重力荷载标准值 估算为50kN
第 5 页 4.3.2 墙体单位面积自重标准值计算（列表） 1) 外墙为 240mm 厚粘土空心砖，外墙面贴瓷砖(0.5kN/m2)，内墙面为 25mm 厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为 0.5 15 0.24 17 0.025 4.525 + + = kN/m2 2) 内墙为 240mm 厚粘土空心砖，两侧均为 20 厚抹灰，则内墙单位面积重力荷 载为 15 0.24 17 0.02 2 4.28 + = kN/m2 4.3.3 窗、门、幕墙、楼梯、机房、水箱间自重标准值（列表） 1) 门、窗单个重力荷载计算 取木门单位面积重力荷载为 0.2kN/m2 ；铝合金窗单位面积重力荷载为 0.4kN/m2。 每个门的面积为 2.4×1m2，因此门的单个重力荷载为 0.48kN/扇。 每个窗的面积为 2.1×2.1m2(一层为 2.1×2.4 m2)，因此窗的单个重力荷载 为 1.764kN/扇(一层为 2.1kN/扇)。 4) 其它部分的单位重力荷载计算 楼梯 按照体积乘以容重的方法计算得各层楼梯的重力荷载为：主楼梯 57.975kN/ 层，辅助楼梯 59.1kN/层。 电梯及机房重力荷载标准值 估算为 50kN
◎出么建剥找史學毕业设计(论文)用纸 5横向水平地震作用计算及位移验算 51重力荷载代表值 重力荷载代表值指结构和构配件自重标准值和可变荷载组合值之和 以第一层为例说明计算过程 G1=(G上柱+G下柱)×0.5+G2层梁板自重+(G上墙+G下墙)×0.5+G门+G窗+G楼梯+0.5XG楼面活荷载 其中G楼活载前所乘的系数0.5为可变荷载的组合值系数,根据《建筑抗震设 计规范》5.1.3采用。当计算顶层时,可变荷载取雪荷载,系数仍取0.5。 由以上公式代入数据计算重力荷载代表值得: G1=(2900.04+143748)×0.5+6191.02+6731.18+984+60.77+176.17+0.5×2262 =16468.75kN 同理可得G2=1426770kNkN,计算顶层G时,将女儿墙的重力荷载全部加到其 中,其它部分与前面相同,则G3=12723.88kN,突出屋面的电梯间和楼梯间单 独考虑,同样取其一半计算得:G。=165994kN。将各层重力荷载代表值汇总与 表5.1.1 表511 重力荷载代表值(kN) 层数 6 重力荷载代表值‖164687514267701426701426701272388‖165994 G=165994k G2=12723.88kN 二 G4=14267.70kN G3=14267.70KN G,=14267.70kN G1=1644875kN
第 6 页 5 横向水平地震作用计算及位移验算 5.1 重力荷载代表值 重力荷载代表值指结构和构配件自重标准值和可变荷载组合值之和。 以第一层为例说明计算过程 1 2 G G G G G G G G G G = + + + + + + + + ( ) 0.5 ( ) 0.5 0.5 上柱 下柱 层梁板自重 上墙 下墙 门 窗 楼梯 楼面活荷载 其中 G楼面活荷载 前所乘的系数 0.5 为可变荷载的组合值系数，根据《建筑抗震设 计规范》5.1.3 采用。当计算顶层时，可变荷载取雪荷载，系数仍取 0.5。 由以上公式代入数据计算重力荷载代表值得： 1 G = + + + + + + + (2900.04 1437.48) 0.5 6191.02 6731.18 9.84 60.77 176.17 0.5 2262 =16468.75 kN 同理可得 2 G =14267.70kN kN，计算顶层 G5 时，将女儿墙的重力荷载全部加到其 中，其它部分与前面相同，则 5 G =12723.88 kN，突出屋面的电梯间和楼梯间单 独考虑，同样取其一半计算得： 6 G =1659.94 kN。将各层重力荷载代表值汇总与 表 5.1.1 表 5.1.1 重力荷载代表值(kN) 层 数 1 2 3 4 5 6 重力荷载代表值 16468.75 14267.70 14267.70 14267.70 12723.88 1659.94 G1 =16448.75kN 3.6×4=14.4 m 3.0 m 5.0 m G2 =14267.70kN G3 =14267.70kN G4 =14267.70kN G5 =12723.88kN G6 =1659.94k
◎出么建剥找史學毕业设计(论文)用纸 图511各质点重力荷载代表值 52横向自振周期 由于本设计为质量和刚度沿髙度方向分布比较均匀的框架结构,所以基本 自振周期T(s)可按顶点位移法估算 T1=17v√ 其中Wr为结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折剪系数,考虑本设计中非 承重墙基本在柱间布置,所以取0.7;μ为计算结构基本自振周期用的结构顶 点假想位移(单位:m),即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水 平荷载而算得的结构顶点位移,对于屋面局部突出的房间,按顶点位移相等的 原则折算到主体结构的顶层,本设计中 G=Gn1(1+51)=165994×(1+-)=199364KN 表521 结构顶点假想侧移计算 VG 楼层 G ∑G|∑2 ∑D 1471753 1471753 1052980 14.0 211.3 2898523 1052980 27.5 197.4 3■14267704325293■10529801 411 1698 14267705752063 1052980 54.6 1288 16468.75 7398939 997950 74.1 其中G、VG1单位为kN,D的单位为N/mm,△n2,u1的单位为mm 按前述方法估算基本周期 T1=17vx=17×07×√02115=05475 由于本设计中所示结构高度未超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀, 变形以剪切型为主,故采用底部剪力法计算水平地震作用。 首先计算结构等效总重力荷载G 第7页
第 7 页 图 5.1.1 各质点重力荷载代表值 5.2 横向自振周期 由于本设计为质量和刚度沿高度方向分布比较均匀的框架结构，所以基本 自振周期 T1 (s)可按顶点位移法估算： 1 T T T =1.7 其中 T 为结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折剪系数，考虑本设计中非 承重墙基本在柱间布置，所以取 0.7； T 为计算结构基本自振周期用的结构顶 点假想位移(单位：m)，即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水 平荷载而算得的结构顶点位移，对于屋面局部突出的房间，按顶点位移相等的 原则折算到主体结构的顶层，本设计中 1 e n+1 3 3 3 (1 ) 1659.94 (1 ) 1993.64 2 2 19.4 h G G H = + = + = kN 表 5.2.1 结构顶点假想侧移计算 楼层 Gi G k n i k i V G = = Di Gi i i V u D = 1 i i i k u u = = 5 14717.53 14717.53 1052980 14.0 211.3 4 14267.70 28985.23 1052980 27.5 197.4 3 14267.70 43252.93 1052980 41.1 169.8 2 14267.70 57520.63 1052980 54.6 128.8 1 16468.75 73989.39 997950 74.1 74.1 其中 Gi 、VGi 单位为 kN， Di 的单位为 N/mm， i u ， i u 的单位为 mm。 按前述方法估算基本周期： 1 T T T = = = 1.7 1.7 0.7 0.21135 0.547 s 由于本设计中所示结构高度未超过 40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀， 变形以剪切型为主，故采用底部剪力法计算水平地震作用。 首先计算结构等效总重力荷载 Geq
◎出么建剥找史學毕业设计(论文)用纸 =0.85×∑G =0.85×(1646875+1426770×3+1272388+165994) 6289098kN 其次计算水平地震影响系数a 根据《建筑抗震规范》5.1.5条规定查用,即当7≤T≤57时 T namax 其总y取0.9、n2取1.0,代入数字计算得: 0.35 0.547×1×0.16=0.107 最后确定结构总水平地震作用标准值F FB=aCa=0.107×62890.98=673257kN 因为147=14×0.35=049<71=0.547s,所以考虑顶部附加水平地震作 用,顶部附加地震作用系数δ按《建筑抗震规范》5.2.1条规定取用,即 6n=0.0871+007=0.1116 △F=0.1116×6732.57=751.35kN 53水平地震作用标准值及楼层剪力 将上述计算结果代入公式F=CHF1(-6)可得各楼层地震剪力,计 ∑GH 算过程详见表531
第 8 页 eq 0.85 0.85 (16468.75 +14267.70 3+12723.88+1659.94 ) =62890.98kN G G = i = 其次计算水平地震影响系数 1 根据《建筑抗震规范》5.1.5 条规定查用，即当 g 1 g T T T 5 时 g 1 2 max T1 T = 其总 取 0.9、2 取 1.0，代入数字计算得： 0.9 g 1 2 max 1 0.35 1 0.16 0.107 T 0.547 T = = = 最后确定结构总水平地震作用标准值 FEk Ek 1 eq F G = = = 0.107 62890.98 6732.57 kN 因为 g 1 1.4 1.4 0.35 0.49 0.547 T s T s = = = ，所以考虑顶部附加水平地震作 用，顶部附加地震作用系数 n 按《建筑抗震规范》5.2.1 条规定取用，即 n 1 = + = 0.08 0.07 0.1116 T 5 = = F kN 0.1116 6732.57 751.35 5.3 水平地震作用标准值及楼层剪力 将上述计算结果代入公式 1 (1 ) i i i Ek n n j j j G H F F G H = = − 可得各楼层地震剪力，计 算过程详见表 5.3.1
◎出么建剥找史學毕业设计(论文)用纸 表531 各质点横向水平地震作用及楼层剪力 G H,F_GH -FR(1-8) 楼层E G GH ∑GH,∑oH 层间剪力V 22‖1659.94‖36518760.04 262.0 262.0 194272388|24684332|0278 2133.0 23950 41581426770‖22542969‖0.254 16174 4012.5 22142670174065%6[0196 1248.9 52614 2861426770122702240.138 8804 6141.8 15164687582343770093 590.8 6732.6 其中H单位为m,G、F、V单位为kN。 各质点水垩地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度分布如图53.1及5.32 Fs+AF V V F FI 图53.1水平地震作用分布 图5.32层间剪力分布 54水平地震作用下的位移验算 计算水平地震作用下框架结构的层间位移△
第 9 页 表 5.3.1 各质点横向水平地震作用及楼层剪力 楼层 Hi Gi GHi i i i j j G H G H 1 (1 ) i i i Ek n n j j j G H F F G H = = − 层间剪力 Vi 6 22 1659.94 36518.76 0.041 262.0 262.0 5 19.4 12723.88 246843.32 0.278 2133.0 2395.0 4 15.8 14267.70 225429.69 0.254 1617.4 4012.5 3 12.2 14267.70 174065.96 0.196 1248.9 5261.4 2 8.6 14267.70 122702.24 0.138 880.4 6141.8 1 5 16468.75 82343.77 0.093 590.8 6732.6 其中 Hi 单位为 m， Gi 、 Fi 、Vi 单位为 kN。 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度分布如图 5.3.1 及 5.3.2 图 5.3.1 水平地震作用分布 图 5.3.2 层间剪力分布 5.4 水平地震作用下的位移验算 计算水平地震作用下框架结构的层间位移 i u F1 F2 F3 F4 F5+⊿F5 F6 V1 V2 V3 V4 V5 V6
◎出么建剥找史學毕业设计(论文)用纸 △t= D 计算顶点位移l ∑ 计算过程详见表。表中还计算了各层的层间弹性位移角O 表541 横向水平地震作用下的位移验算 楼层=∑F∑D‖M=ED‖2=8a=∑(△) 239501052980 2.27 36001/1582 23.66 401251052980 360011/944 26141052980 3600[1/720 17.58 141.81052980 5.83 3601617 12.58 7326997950 675 50001/741 6.75 其中V单位为kN,∑D单位为N/m,△、h、4单位为mm。 由表可见,最大层间弹性位移角发生在第2层,其值为1/617,根据《建 筑抗震规范》5.5.1条规定,钢筋混凝土框架结构的[θl=1/50,大于1/617。 所以满足要求。 结构任一楼层的水平地震剪力还应符合 (《建筑抗震规范》5.2.5条),由于结构的基本周期大于5.0s,所以λ取 0.024,验算结构如表 表542 横向水平地震作用下剪力验算 楼层 10
第 10 页 1 i i s ij j V u D = = 计算顶点位移 u k 1 n k u u = = 计算过程详见表。表中还计算了各层的层间弹性位移角 e i i u h = 。 表 5.4.1 横向水平地震作用下的位移验算 楼层 k n i k i V F = = Di i i i = u V D i h e i i h = k 1 ( ) i i k u = = 5 2395.0 1052980 2.27 3600 1/1582 23.66 4 4012.5 1052980 3.81 3600 1/944 21.39 3 5261.4 1052980 5.00 3600 1/720 17.58 2 6141.8 1052980 5.83 3600 1/617 12.58 1 6732.6 997950 6.75 5000 1/741 6.75 其中 Vi 单位为 kN，Di 单位为 N/mm， i u 、 i h 、 i u 单位为 mm。 由表 可见，最大层间弹性位移角发生在第 2 层，其值为 1/617，根据《建 筑抗震规范》5.5.1 条规定，钢筋混凝土框架结构的 e =1/550，大于 1/617。 所以满足要求。 结构任一楼层的水平地震剪力还应符合 EK n i j j i V G = (《建筑抗震规范》5.2.5 条)，由于结构的基本周期大于 5.0s，所以 取 0.024，验算结构如表 表 5.4.2 横向水平地震作用下剪力验算 楼层 VEKi n j j i G =