荷载计算范例

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》（GBJ 99－86）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7.0 m。

见下图。

3.1.4选择框架的布置
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500 mm×500 mm，故⑦轴处框架梁的计算跨度分别为：7.0 m、3.0 m和7.0 m。

由初步拟定的基础顶⾯标⾼为-1.300 m可得底层柱的计算⾼度为5.2 m,其余各层柱计算⾼度均为3.9 m。

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＝100 mm，楼⾯板厚度取h＝120 mm。

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570 mm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＝2I
0计算结果见表1。

表1 框架梁、柱截⾯特征及线刚度计算表
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 1.50 kN/m2 防⽔层（柔性）三毡四油铺⼩⽯⼦ 0.40 kN/m2 找平层：15厚⽔泥砂浆0.015m×20 kN/m3=0.30 kN/m2找平层：15厚⽔泥砂浆 0.015m×20 kN/m3=0.30 kN/m2找坡层：40厚⽔泥⽯灰焦渣砂浆3‰找平 0.04m×14kN/m3=0.56 kN/m2保温层：80厚矿渣⽔泥 0.08m×14.5 kN/m3=1.16 kN/m2 100mm厚钢筋混凝⼟楼盖 0.1m×25 kN/m3=2.50 kN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3=0.17 kN/m2合计： 6.34 kN/m2 （2）、标准层楼⾯
陶瓷地砖楼⾯ 0.70 kN/m2
100mm厚钢筋混凝⼟楼盖 0.1m×25 kN/m3=2.50 kN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3=0.17 kN/m2
合计： 4.93 kN/m2 （3）、梁⾃重
b×h＝300mm×700mm
梁⾃重： 25 kN/m3×0.30m×（0.70m－0.12m）=2.38 kN/m 抹灰层：10厚混合砂浆
0.01m×（0.50m－0.12m＋0.25m）×17 kN/m3×2=0.22 kN/m
合计： 2.60 kN/m b×h＝300mm×500mm
梁⾃重： 25 kN/m3×0.30m×（0.50m－0.12m）=1.75 kN/m 抹灰层：10厚混合砂浆
0.01m×（0.40m－0.12m＋0.25m）×17 kN/m3×2=0.18 kN/m
合计： 1.93 kN/m
（4）、柱⾃重
b×h＝500mm×500mm
柱⾃重： 25 kN/m3×0.5m×0.5m=5.06 kN/m
抹灰层：10厚混合砂浆
0.01m×（0.45m＋0.55m）×17 kN/m3×2=0.31 kN/m
合计： 5.37 kN/m (5)、外纵墙⾃重
标准层
铝合⾦推拉门 0.35 kN/m2纵墙 14 kN/m3×0.10m×0.24m=3.36 kN/m 铝合⾦门 0.35 kN/m3×1.50m=0.53 kN/m ⿇⾯砖外墙 0.50 kN/m3×（3.00m－2.10m）=0.45 kN/m ⽔泥粉刷内墙⾯ 0.36 kN/m3×（3.00m－2.10m）=0.33 kN/m
合计： 4.67 kN/m 纵墙 14 kN/m2×0.24 m×（3.00m－0.50m）=8.4 kN/m ⿇⾯砖外墙 0.50 kN/m3×3.00m=1.50 kN/m ⽔泥粉刷
合计： 5.18 kN/m 底层：
外纵墙 14 kN/m3×（4.50m－0.50m）×0.24m=13.44 kN/m ⿇⾯砖外墙 0.50 kN/m2×4.50m=0.90 kN/m ⽔泥粉刷内墙⾯ 0.36 kN/m2×4.50m=1.62 kN/m
合计： 15.96 kN/m
（6）、内隔墙⾃重
标准层：
240厚内隔墙：（3.9－0.5）×0.2×8＝5.44 kN/m
⽔泥粉刷墙⾯（3.9－0.5）×0.02×17×2＝2.31 kN/m
合计： 7.55 kN/m
底层：
240厚内隔墙 14 kN/m3×（4.50m－0.40m）×0.24m=13.78 kN/m
⽔泥粉刷墙⾯ 0.36 kN/m3×（4.50m－0.40m）×2=2.95 kN/m 合计： 16.73 kN/m 4.1.2 活荷载标准值根据?荷载规范?查得：
宾馆： 2.0 kN/m2
屋⾯雪荷载：S
k ＝µ
r
×S
o
＝1.0×0.35 kN/m2＝0.35 kN/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：
×2＝13.06 kN/m
活载： 2.0 kN/m2×5.4／2×5
8
×2＝5.25 kN/m
楼⾯板传荷载：
恒载：3.37 kN/m2×4.5／2×[1－2×（4.5／2×5.4）2＋（4.5／2×5.4）3]×2＝8.63 kN/m 活载： 2.0 kN/m2×4.5／2×[1－2×（4.5／2×5.4）2＋（4.5／2×5.4）3]×2＝4.12 kN/m 梁⾃重： 1.93 kN/m 内墙⾃重: 11.02 kN/m A～B轴间框架梁荷载为：
屋⾯梁：恒载＝梁⾃重＋板传荷载
＝1.93 kN/m＋13.06 kN/m
＝14.99 kN/m
活载＝板传荷载＝5.25 kN/m
楼⾯梁：恒载＝梁⾃重＋板传荷载+内墙⾃重
＝1.93 kN/m＋8.63 kN/m＋11.02 kN/m＝21.58 kN/m
活载＝板传荷载＝4.12 kN/m
（2）B～C轴间框架梁
屋⾯板传荷载：
恒载：6.34 kN/m2×3／2×5
8
×2＝10.70 kN/m
活载：2.0 kN/m2×3／2×5
8
×2＝3.375 kN/m
楼⾯板传荷载：
恒载：3.37 kN/m2×2.4／2×[1－2×（2.4／2×2.7）2＋（2.4／2×2.7）3]×2＝4.52 kN/m 活载：2.0 kN/m2×2.4／2×[1－2×（2.4／2×2.7）2＋（2.4／2×2.7）3]×2＝2.68 kN/m 梁⾃重： 1.93 kN/m 内墙⾃重: 11.02 kN/m
(3)C～D轴间框架梁荷载为：
屋⾯梁
恒载＝梁⾃重＋板传荷载
＝1.93 kN/m＋10.70 kN/m＝12.63 kN/m
活载＝板传荷载＝3.38 kN/m
楼⾯梁：
（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＝2.60 kN/m×（9.0m-0.5m）＝17.81kN
板传荷载＝6.34 kN/m2×7／2×[1－2×（
4.2
27.3
）2＋（
4.2
27.3
）3]×7.2m
＝78.79kN
天沟⾃重＝1.85 kN/m×7.3m＝13.51kN
⾬蓬传荷＝（1.85 kN/m2×1.5m×2＋6.34 kN/m2×1.75m）×()2 3.9 27.3
m
m ?
＝（4.44＋9.13）×()2 3.9 27.3
m
m ?
＝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
＝2.0 kN/m2×4.2m
2
×[1－2×（
4.2
27.3
）2＋（
4.2
）3]×7.3m
＝24.85kN
标准层柱恒载＝梁⾃重＋板传荷载＋外墙重
梁⾃重＝2.60 kN/m×（7.3m-0.5m）＝17.81kN 板传荷载＝3.37 kN/m2×3.4m
2
×
5
8
×
5.6
7.3
×2
＋3.37 kN/m2×3.9m
2
×
5
8
×
1.95
7.3
×2
＋（1.93 kN/m＋11.02 kN/m）×4.2m/2×3.9m 7.3m
×2
＋{3.37kN/m2×3.4m
2
×[1－2×（
3.4
24.2
）2＋（
3.4
）3] ＋3.37kN/m2
×3.9m
2
×[1－2×（
3.9
2 4.2
）2＋（
3.9
2 4.2
）3]}×
3.9m
7.3m
×2
＝83.81kN
外墙⾃重＝[(3.37 kN/m×2.1m＋10.98 kN/m×1.8m) ×1.95 7.3
＋(5.18 kN/m×2.1m＋10.98 kN/m×1.3m) ×5.6
7.3
]×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
＝2.0 kN/m2×3.4m
2
×
5
8
×6.8m
＝16.17KN
基础顶⾯恒载=基础梁⾃重＝1.56 kN/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＝2.60 kN/m×（7.3m-0.5m）＝17.68kN
板传荷载＝6.34 kN/m2×2.7
×[1－2×（
2.7
27.3
）2＋（
2.7
27.3
）3]×7.3m
＝6.34 kN/m2×4.2m
2
×[1－2×（
4.2
27.2
）2＋（
4.2
27.2
）3]×7.3m
＝57.81＋78.79
＝130.60 kN
顶层柱恒载＝梁⾃重＋板传荷载＝136.60kN+17.86 kN
=148.28 kN
顶层活载＝板传活载
＝2.0 kN/m2×2.7
2
m
×[1－2×（
2.7
27.3
27.3
）3]×7.3m
＝2.0 kN/m2×4.2m
2
×[1－2×（
4.2
27.2
）2＋（
4.2
27.2
）3]×7.3m
=41.20 kN
标准层柱恒载＝梁⾃重＋板传荷载＋内墙⾃重
梁⾃重＝2.60 kN/m×（7.3m-0.5m）＝17.68 kN 板传荷载＝136.01kN
内墙⾃重＝11.02 kN/m×3.4m＝37.47 kN
标准层柱活载＝板传活载＝49.23kN
基础顶⾯恒载=基础梁⾃重＝1.56 kN/m×（7.3m－0.5m）＝10.61kN （6）、○D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＝2.60 kN/m×（7.3m-0.5m）＝17.68 kN
板传荷载＝6.34 kN/m2×3.0／2×[1－2×（3.0／2×9）2＋（3.0／2×9）3]×9＋6.34 kN/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
＝2.0 kN/m2×3.0／2×[1－2×（3.0／2×9）2＋（3.0／2×9）3]×9m
+2.0 kN/m2×7／2×[1－2×（7／2×9）2＋（7／2×9）3]×9 =40.93 kN
标准层柱恒载＝梁⾃重＋板传荷载＋内墙⾃重
梁⾃重＝2.60 kN/m×（9m-0.5m）＝17.68 kN
板传荷载＝128.17 kN
内墙⾃重＝12.26 kN/m2×(9-0.5m)＝74.94 kN
标准层柱恒载＝梁⾃重＋板传荷载＋内墙⾃重
＝17.68 kN＋128.17 kN＋74.94 kN
＝220.79kN
标准层柱活载＝板传活载
＝40.66 kN
基础顶⾯恒载=基础梁⾃重＝1.56 kN/m2×（9m－0.5m）＝10.45 kN
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）。