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第3章荷载计算

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第3章 荷载计算恒荷载标准值计算屋面恒荷载20厚1:2水泥砂浆找平 2/4.002.020m kN =⨯ 100-140厚（2%找坡）膨胀珍珠岩 {（+）/2}⨯7=2/m kN120厚现浇钢筋混凝土屋面板 2/.0312.025m kN =⨯ 15厚纸筋石灰抹底 2/26.0015.017m kN =⨯ _合计 2/48.4m kN 顶层框架梁上的线荷载边跨梁（AB ，CD 跨）自重 m kN /0.3.5024.025=⨯⨯ 粉刷自重 ()m kN /260.01702.0]12.05.02[=⨯⨯-⨯合计 m kN /26.3 中间跨（BC ）自重 m kN /0.3.5024.025=⨯⨯ 粉刷自重 ()m kN /260.01702.0]12.05.02[=⨯⨯-⨯合计 m kN /.263 因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为： 边跨梁线荷载标准值m kN g g CD AB /26.31515==m kN g g CD AB /47.179.348.42525=⨯==中间跨梁线荷载标准值m kN g BC /26.315=m kN g BC /75.104.248.425=⨯=楼面恒荷载25厚水泥砂浆面层 2/5.02025.00m kN =⨯ 100厚现浇钢筋混凝土楼板 2/5.225.10m kN =⨯15厚纸筋石灰抹底 2/24.0015.016m kN =⨯_合计 2/24.3m kN 中间层框架梁线荷载标准值边跨梁及两侧粉刷 m kN /26.3 边跨填充墙自重 m kN /4.1119)5.00.3(24.0=⨯-⨯ 墙面粉刷 m kN /7.11702.0)5.00.3(2=⨯⨯-⨯合计 m kN /36.16 因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为： 边跨梁线荷载标准值m kN g g CD AB /36.161.1326.311=+== m kN g g CD AB /64.129.324.322=⨯==中间跨梁线荷载标准值m kN g BC /26.31=m kN g BC /78.74.224.32=⨯=屋面框架节点集中荷载标准值 ⑴ 顶层边节点集中荷载标准值边柱纵向框架梁自重 kN 7.11259.35.024.0=⨯⨯⨯ 边柱纵向框架梁粉刷 ()kN 01.1179.302.012.05.02=⨯⨯⨯-⨯900高女儿墙自重 kN 01.16199.324.09.0=⨯⨯⨯ 纵向框架传来的屋面自重 kN 04.1748.49.35.09.35.0=⨯⨯⨯⨯ 女儿墙粉刷 kN 39.21729.302.09.0=⨯⨯⨯⨯ 合计 kN 15.48 ⑵ 顶层中间节点集中荷载标准值中柱纵向框架梁自重 kN 7.11259.35.024.0=⨯⨯⨯ 中柱纵向框架梁粉刷 ()kN 01.1179.302.012.05.02=⨯⨯⨯-⨯中柱纵向框架梁传来的屋面自重 ()kN 52.145.048.42.14.2.399.3=⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯kN 合计 kN 27.44楼面框架节点集中荷载标准值 ⑴ 边节点集中荷载边柱纵向框架梁自重 kN 7.11 边柱纵向框架梁粉刷 kN 01.1窗下墙体自重 kN 36.14195.39.024.0=⨯⨯⨯ 窗下墙体粉刷 2 ⨯ ⨯ ⨯ ⨯17=kN塑钢窗自重 kN 22.145.08.15.1=⨯⨯ 框架柱自重及粉刷重 kN 9.12170.302.088.0250.34.04.0=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯板传来的楼面自重 kN 32.1224.39.35.09.35.0=⨯⨯⨯⨯ 合计 kN 9.69 ⑵ 中节点集中荷载标准值中柱纵向框架梁自重 kN 7.11中柱纵向框架梁粉刷 kN 01.1 内纵墙及粉刷自重kN 85.451702.025.35.00.31924.05.35.00.3=⨯⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯-）（）（ 扣除门洞重及门自重 kN 53.9)2.024.5(9.01.2-=-⨯⨯- 框架柱及粉刷自重 kN 9.129.012=+ 板传来的楼面自重 kN 5.1024.32.1)4.29.39.3(5.0=⨯⨯-+⨯ kN 32.1224.395.19.35.0=⨯⨯⨯ 合计 kN 75.84楼面活荷载屋面活荷载（上人）m 2，雪荷载m 2，因此只考虑两者之间的大值。

楼面活荷载m 2。

m kN p p CD AB /8.729.355=⨯== m kN p BC /8.424.25=⨯= kN p p D A 61.729.35.09.35.055=⨯⨯⨯⨯==kN p p C B 09.1429.39.325.022.1)4.29.39.3(5.055=⨯⨯⨯+⨯⨯-+⨯== m kN p p CD AB /8.79.32=⨯== m kN p BC /64.25.2=⨯=kN p p D A 61.729.35.09.35.0=⨯⨯⨯⨯==kN p p C B 71.155.22.1)4.29.39.3(5.061.7=⨯⨯-+⨯+== 恒荷载计算简图见图3-1。

活荷载计算简图见图3-2。

风荷载计算风压标准值计算公式 w k =βz μz μs ω0确定各系数值因为结构高度H =<30m,b =⨯+=,H /b <。

取βz =该结构平面为矩形，由规范得μs =，风压高度变化系数μz 可根据各楼层标高H ，由规范查出μz ，再有线性插值求出各层的μz 。

将风荷载换算成作用于框架节点上的集中荷载，计算过程见表3-1。

（表中Z 为框架节点至室外地面的高度，A 为一榀框架各层节点的受风面积）图3-1恒荷载计算简图（单位kN ） 图3-2活荷载计算简图（单位kN ）表3-1 风荷载计算表m)A(2m)Pw(kN)层次βzμs Z(m)μzωo(kN/25141312111等效风荷载计算简图见图3-3图3-3等效节点集中风荷载计算简图（单位kN）重力荷载代表值计算该框架结构的计算符合底部剪力法的适用条件。

（建筑物高度不超过40m，结构以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布较均匀，结构的地震反应以第一振型反应为主，结构的第一振型接近直线）计算重力荷载代表值时，恒荷载取全部，楼面活荷载取50%，屋面活荷载不考虑。

各质点的重力荷载代表值取本层楼面重力荷载代表值及与其相邻上下层间墙（包括门窗），柱全部重力荷载代表值的一半之和。

顶层屋面质点重力荷载代表值仅按屋面及其下层的一半计算。

各层重力荷载代表值集中于楼层标高处。

屋面处重力荷载代表值=结构和构件自重标准值+⨯雪荷载代表值 楼面处重力荷载代表值=结构和构件自重标准值+⨯活荷载代表值结构和构件的自重取楼面上下半层层高范围内（屋顶取顶层一半）的结构及配件自重。

各楼层结构和构件自重标准值计算第5层重力标准值()kN G 08.65172.422.138.55=⨯⨯+=女儿墙kN G 79.32992.138.5548.4=⨯⨯=屋面板kN G 92.141548.559.371.12162.1326.3=⨯⨯÷+⨯⨯=+粉刷梁()kN G 91.3676212.0233.4=⨯-÷⨯=柱kN G 36.7452329.31.2)29.329.34.27.118.5541.24.562288.122.1396.129.328.5596.1=÷⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯-⨯---⨯+⨯-⨯+⨯⨯+⨯-⨯⨯=（）（）（墙kN G 07.64807=第2-4层重力标准值kN G 45.23862.138.5524.3=⨯⨯=楼面板 kN G 92.1415=梁k G 14.773621.033.4=⨯-⨯=）（柱 kN G 72.1490236.745=⨯=墙kN G G G 16.5854234=== 第1层重力标准值()kN G 27.15861.031.05.155.414.773=-÷-+⨯=）（柱kN G 72.271605.14.588.134.588.135.055.45.172.1490=⨯⨯-⨯⨯-÷-+⨯=）（墙 kN G 92.1415=+粉刷梁kN G 45.2386=楼面kN G 36.81051= 楼面和屋面活荷载计算 屋面雪荷载标准值计算：kNQ31.1472.138.552.0=⨯⨯=雪楼面活荷载标准值计算：楼面Q=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯各楼层重力荷载代表值计算顶层：G5=+⨯标准层：Gi=+⨯（i=2，3，4）底层：G1=+⨯建筑物总重力荷载代表值G=∑Gi=+⨯+=荷载效应计算框架横向抗侧移刚度的计算⑴梁的线刚度梁的线刚度计算用D值法计算，在计算量的线刚度i b时，考虑到楼板对框架梁截面惯性矩的影响，中框架梁（两边有楼板）取I b=2I o，边框架梁（一边有楼板）取I b=，所有梁祝的线刚度表见表3-2.图3-4 计算简图（单位kN）表3-2 梁柱线刚度表(10-4现浇框架梁线刚度计算表部位截面跨度矩形截面惯性矩边框架梁中框架梁b×h(m)l(m)I=bh3/12(m4)I b=i b=E c I b/l(kN·m)I b=2I i b=E c I b/l(kN·m)走道梁×5注：混凝土C30,Ec=24/100.3mm N ⨯。

〔2〕柱的抗侧移刚度采用D 值法，计算结果见下表。

柱侧移刚度2/12h i D c ⨯∂=。

注：混凝土C30,Ec=24/100.3mm N ⨯。

〔3〕楼层侧移刚度计算同一楼层所有柱的侧移刚度之和即为该楼层抗侧移刚度D i ，其计算过程及计算结果见上表3-3。

注：Z 1、Z 2为中框架柱，Z 3、Z 4为边框架柱。

水平地震作用下的侧移计算 ⑴ 横向框架自振周期计算 按顶点位移法计算框架的自振周期max 017.1∆=αT式中0α----考虑填充墙影响的周期调整系数，取～。

本工程取。

max ∆----框架顶点位移 1T ----框架的自振周期采用顶点位移法，其顶点假想位移的计算过程即结果见下表：表3-4 横向框架顶点位移计算故：max ∆=5∆=，取填充墙的周期影响系数0α=。

得结构基本自振周期为：max 017.1∆=αT =××146.0=（s ）。

⑵ 横向地震作用计算及弹性侧移验算本框架为40m 以下的规则结构，采用底部剪力法计算水平地震作用。

1. 水平地震影响系数1α的计算结构基本周期取顶点位移法的计算结果：1T = s 。

由《抗震规范》可知Ⅱ类场地，7度第三组，结构的特征周期max 017.1∆=αT ,地震影响系数s 08.0max =α，g T = s 。

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弹性力学-第3章 4 简支梁受均布荷载

弹性力学-第3章 4 简支梁受均布荷载


1 2
f ( y)x2
f1yx
f2y
（2）Φ必须满足相容方程，据此求待定函数
4
4 4
2
0
x 4
x 2y 2 y 4
代入应力函数后得到：
d 4 f y x2 d 4 f1y x d 4 f2 y 2 d 2 f y 0
2dy 4
dy 4
dy 4
dy 2
方程为x的二次方程(最多只有两个根)，要求全梁 范围内无论x取何值均成立(无数个根)，只有x的各 次幂的系数均为零：
A y 5 B y 4 Hy3 Ky 2 10 6
（b）
（3）根据（2—23）求出应力分量{；
x
2 y 2
x2 2
(6 Ay
2B)
x(6Ey
2F)
2 Ay 3 2By 2 6Hy 2K
（c）
y
2 x 2
Ay 3
By 2
Cy
D
（d）
xy
2
xy
x
3Ay 2
2By
c
L(3Ay2 c) (3Ey2 2Fy G) dy qL
2
以上两个等式两端相加得到：
h
2 h
(3Ey2
2Fy G)
dy
0
2
E
h
3
Gh
0
2
结合前页等式和上式得到：
E h 3 Gh 0 2
h2 (3E G) 0
4
E0 G0
注意：两端的y方向应力是共线的，所以只有合矢量积分条件
§3-4 简支梁受均布荷载
q
h
qL
0
2
x
h 2
qL
L
第三章23荷载横向分布系数的计算铰接法ppt课件

第三章23荷载横向分布系数的计算铰接法ppt课件


11g1 12 g2 13 g3 14 g4 1 p 0 21g1 22 g2 23 g3 24 g4 2 p 0
b 2
变形协调条件 31g1 32 g2 33 g3 34 g4 3 p 0
41g1 42 g2 43 g3 44 g4 4 p 0
x
l
GIT ''( x)
mT
(x)
b 2
psin x
l
(x)
pbl 2
2 2GIT
x
sin l
pi1 p1i
5.8 I ( b )2
IT l
例题6：
如图为 l 12.60m的铰接空心板桥的横截面布置，桥面净空为净 7 2 0.75m人行道。全桥由9块预应力混凝土空心板组成，分别计算 1、3、5号板汽车荷载和人群荷载作用下的跨中荷载横向分布系数。
➢ 假定2：采用半波正弦荷载分析跨中荷载横向分布的规律。
3. 计算原理
p( x) 1 sin x l x
p( x) p0 sin l
x gi ( x) gi sin l
p11 p21 p31 p41 p51
回顾：铰接板法
p11 1 g1 p21 g1 g2 p31 g2 g3 p41 g3 g4 p51 g4
刚度参数： b 2
✓ 板块数目 n = 3 ~ 10，根据γ值查附录：《铰接板荷载横向分布影
响线竖标表》（P216-226）
有了跨中荷载横向影响线，就可计算各类荷载的跨中横向分布系数mc。
5. 刚度参数的计算
b 2
偏心正弦荷载作用下，跨中的竖 扭向 角挠度
（1） 跨 中 挠 度w 的 计 算
（1）
✓ “力法”求解铰接力峰值。变形协调条件 ：相邻板块在铰缝处竖向相对位移为零
桥梁工程 第三章 设计荷载

桥梁工程 第三章 设计荷载


4
3.2 规范中有关设计荷载的规定
n 一、永久荷载（恒载）
2019/10/17
5
n 一、永久荷载（恒载）
n 跨径20~150m，自重占全部设计荷载的 30~60%以上。跨径越大，比例越高。
n 预应力：正常使用极限状态设计时计入； n 承载能力极限状态设计时作为抗力。 n 收缩徐变：超静定混凝土桥梁。
15 4 15 4 10 3 7 10 4 15 4 15 1.4 1.4 汽车—超20级
图1-4-1 各级汽车车队的纵向排列（轴重力单位：KN；尺寸单位：m）
2019/10/17
10
2.5
1.8
2.5
1.8 1.8
4.0
4.0 1.4
7.0
8.0
100KN、150KN、200KN汽车的平面尺寸
300KN汽车的平面尺寸
n 中-活载象征性地模拟列车载重的情况 左面的5个集中荷载相当于一台机车的重量 右侧一段30m长的均布荷载大致与两台煤水
车及另一台机车相当 最右侧的均布载重表示列车的（货车）车辆
载重，其长不限。 对于跨度很短的桥，往往由3个轴重所组成
的特种荷载控制设计。
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修订的新荷载标准:与国际铁路联盟（UIC） 制订的活载标准相一致
M =10.0KN/m Q =15.0KN/m
n 城－B级车道荷载
=160KN 图1-4-9 城—B级车道荷载
M =9.5KN/m Q =11.0KN/m
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车道荷载的横向布置： 每车道为3m宽均布 或等效荷载车轮集中力形式布置 横向轮距同公路桥梁 设计车道数目与行车道总宽度，车道数的横
高层建筑结构设计第3章

高层建筑结构设计第3章

局部风荷载用于计算结构局部构件或围护构件或围护构件与主 体的连接，如水平悬挑构件、幕墙构件及其连接件等。
3.1.3 风洞试验介绍
宜进行风洞试验的建筑物： （1）高度大于200m； （2）平面形状或立面形状复杂；
（3）立面开洞或连体建筑；
（4）周围地形和环境较复杂。
图3-5
风洞试验
3.1
风荷载
3.1.3 风洞试验介绍
2.特征周期Tg与场地土和场地
特征周期(s) 表3-9
各类建筑场地的覆盖层厚度(m)
表3-10
3.2
地震作用
3.2.4 设计反应谱
2.特征周期Tg与场地土和场地
土的类型划分和剪切波速范围 表3-11
第3章 高层建筑结构荷载
3.2 地震作用
3.2.5 水平地震作用计算
1.反应谱底部剪力法
FEk α1G eq (3-9)
高层建筑结构设计
（第二版）
•
钱稼茹 赵作周 叶列平 编著
第3章 高层建筑 结构荷载
3.1 风荷载
3.2
地震作用
第3章 高层建筑结构荷载
3.1 风荷载
wk β zμ sμ z w0 (3-1)
1.基本风压值w0 它是取该地区(城市)空旷平坦地面上离地10m处、重现期为50年(或100年) 的10分钟平均最大风速v0(m/s)作为计算基本风压值的依据(近似按照v20/1600 计算风压值)。 2.风压高度变化系数μz
2 S Ek S2 (3-22a) x (0.85S y )
2 S Ek S2 (3-22b) y (0.85Sx )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.2
地震作用
3.2.5 水平地震作用计算