荷载与结构设计方法阶段性考试论文

荷载与结构设计方法阶段性考核论文

东北林业大学

第二教学楼——丹青楼

结构工程角度综合评价

学生姓名：围城

专业班级：

指导教师：

学院：

2014年6 月

东北林业大学第二教学楼——丹青楼综合评价

摘要

本文主要从荷载和结构的角度评价东北林业大学第二教学楼（以下简称二教）。二教是典型的钢筋混凝土框架剪力墙结构，本文从其框架体系对结构功能予以评价。从钢筋混凝土框剪结构设计的角度对二教进行简单估算。从荷载角度对二教的风荷载、雪荷载等进行设计的合理性评价。另外，本文还会对二教的一些数据进行简单地估算，拿出具体数据来说明问题。但本文主要是从理论的角度对二教所承受的荷载以及结构所能提供的抗力对结构本身进行分析，以评价结构的优良，最后给出对结构的总体评价，分析其是否为一个优良的结构体系。

关键词荷载、结构、构造、装饰

前言

东北林业大学第二教学楼是东北林业大学的主要教学建筑，使用率极高，建筑面积51000平方米，拥有大中小教室250余间。每天都有成百上千的学子在里面上课、学习，是非常重要的建筑。所以它的结构安全性以及适用性具有重要意义。不能仅仅保证它的极限状态，还应保证正常使用状态下的舒适性，使同学拥有一个良好的学习环境。

所以在老师布置这次论文作业的时候，我就毫不犹豫的选择了二教作为研究对象。我很熟悉这里，但是作为一名建筑工程专业本科生，我却从没有以专业的角度分析过它。借此机会，我会以这篇论文，从我的专业出发，利用我的专业知识，对二教进行一次全面的结构分析，以得出它的结构合理性。

我想通过这篇论文，不仅我的专业知识会得到提升，我的语言表达以及分析能力也会提高很多。对于教育体制改革，学校通过阶段考试的方式督促我们学习。而郭楠老师通过论文作业的形式来进行阶段考试，这是一种非常成功的创新。写论文是我们必须具备的一种能力，以前我们很缺乏这方面的训练，这次老师给了我们这样一个机会，我一定会全力以赴，完成这个任务。但因为以前没有过论文写作训练，可能在完成论文时会有一些瑕疵，望老师给予批评指正。

目录

摘要

Abstract

1二教的基本荷载 (1)

1.1直接作用 (1)

1.1.1结构自重 (1)

1.1.2土压力 (1)

1.1.3雪荷载 (2)

1.1.4风荷载 (2)

1.2间接作用 (3)

1.2.1 混凝土收缩徐变 (3)

1.2.2 温度作用 (3)

1.2.3地震作用 (4)

2二教的结构 (5)

2.1二教的楼盖 (5)

2.2二教的柱 (6)

2.2.1二教框架结构中的柱 (6)

2.2.2 二教外部装饰承重柱 (7)

2.3二教的玻璃幕墙安装 (7)

结语 (8)

参考文献 (9)

1 二教的基本荷载

土木工程结构是指土木工程材料建造的房屋、隧道、桥梁、港口及大坝等基础工程设施。《工程结构设计基本术语和通用符号》（GBJ 132-90）定义，施加在结构上的一组集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束变形的原因，统称为结构上的作用。

按照作用本身性质的不同，工程结构上的作用可分为两类：

第一类为直接作用，即直接施加在结构上的集中力和分布力。直接作用以外加力的形式直接施加在结构上，并且与结构特性无关。

第二类为间接作用，即引起引起结构外加变形或约束变形的原因。间接作用不以外加力的形式直接施加在结构上，并且与结构本身特性有关。

1.1 直接作用

1.1.1 结构自重

由于是对二教结构进行评价，所以我们采用估算公式进行估算：

W = n

qi Ai mi

1

式中：Ai—相同荷载qi的楼层面积;

m i—相同荷载qi的楼层层数;

qi—由统计资料提供的某类房屋的楼面折算荷载值

qi框架—剪力墙结构约为12～14kN/m2, 此处取14kN/m2

mi取10层

Ai约为5100m2

W=714000kN

可以看出，二教的自重较大，宜采用阀片基础。对于二教，已经设置了地下室，地下室的作用有：

1.减小地基附加压应力；

2.锚固好基础，提高房屋稳定性。

由此可见二教的地下室设计从荷载角度考虑是很有必要的，对于二教这样一个自重较大的公共建筑，很大程度上减小了结构自重对结构本身的不利性。

1.1.2 土压力

土的侧向压力一般简称为土压力，它是指构筑物与土体的接触面处存在的侧向压力。土的侧压力一般由土的自重或外荷载引起，是作用在挡土结构上的主要荷载。

二教的地下室并不是完全埋在地下，而是在周围设置

了一圈围护挡土墙。这个设计可以给地下室提供良好的光

线和通风条件。但此围护结构也带来了一个问题，那就是

土的侧向压力问题。

这是一个简单的单层土静止土压力问题，在此不进行

计算。

图1-1 二教挡土墙

1.1.3 雪荷载

东北林业大学位于哈尔滨，哈尔滨是一座年降雪量较大的城市，所以在进行结构设计时必须考虑雪荷载。

在进行雪荷载计算时，先要确定基本雪压（指空旷平坦地面上，积雪厚度均匀的情况下，经统计得出的50年一遇的雪压）。基本雪压由公式：

S=hρg

S——雪压；

h——积雪深度，指从积雪表面到地面的垂直深度，m；

ρ——雪密度（东北地区取0.15），t/m3；

g——重力加速度，取9.8m/s2。

计算可得。

在进行雪荷载标准值计算时，还要考虑风的飘积作用、屋面坡度、屋面温度、以及屋面积雪分布系数等对计算的影响。

1.1.4 风荷载

在非地震区，风荷载是房屋主要的水平力。二教相对比较稳定，不属于高柔性结构，所以不用考虑横风向结构风效应以及扭转风振，只需考虑顺风向风振即可满足结构的稳定。

在方案阶段的总体分析中，一般只需考虑作用在房屋上风荷载的合力Hω，它是作用在房屋迎风面及背风面Aω上风荷载标准值ωk的合力：

Hω=ωk×Aω

当计算主要承重结构时：

ωk=βZ×μS×μZ×W0

当计算围护结构时

ωk=βgZ×μSl×μZ×W0

W0_ —基本风压，它是气象部门以当地空旷平坦地面上,离地10m高处所得的10分钟平均最大风速V O为标准，根据不同年限按具体公式确定的风压值。哈尔滨W0(10年、50年、100年）=（0.35、0.55、0.65）kN/m2

μS—风荷载体型系数。房屋体型不同将直接影响风的方向和流速，改变风压大小。一般迎风面的风荷载为压力，背风面的风荷为吸力(μS 为负值)，房屋受到的总的风荷载应为迎风面风荷载和背风面风荷载的叠加