屋面荷载计算.docx

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屋面荷载计算

一、屋面荷载计算：

（一）上人屋面

屋面永久荷载计算

10厚地砖面层22X0.01=0.22Kn/m2

20厚1：

3水泥砂浆找平20X0.02=0.40Kn/m2

50厚C30细石混凝土刚性层25X0.05=1.25Kn/m2

防水卷材一道0.15Kn/m2

20厚1：

3水泥砂浆找平层20X0.02=0.40Kn/m2

100厚泡沫混凝土保温层4X0.1＝0.4Kn/m2

20厚1：

3水泥砂浆找平层20X0.02=0.4Kn/m2

120厚现浇混凝土屋面板25X0.12=3.00Kn/m2

12厚水泥砂浆吊顶20X0.012=0.24Kn/m2

gk=6.06～6.94Kn/m2

屋面可变荷载pk=2.00Kn/m2

（二）不上人屋面

屋面永久荷载计算

40厚C30细石混凝土刚性层25X0.04=1.00Kn/m2

防水卷材一道0.15Kn/m2

20厚1：

3水泥砂浆找平层20X0.02=0.40Kn/m2

120厚泡沫混凝土保温层4X0.12＝0.48Kn/m2

20厚1：

3水泥砂浆找平层20X0.02=0.40Kn/m2

120厚现浇混凝土屋面板25X0.12=3.00Kn/m2

12厚水泥砂浆吊顶20X0.012=0.24Kn/m2

gk=5.44～6.32Kn/m2

屋面可变荷载pk=0.50Kn/m2

二、楼面荷载计算：

永久荷载计算

15厚1:

2水泥砂浆20X0.015=0.23Kn/m2

25厚1：

3水泥砂浆找平层20X0.025=0.50Kn/m2

0.73Kn/m2

120厚现浇混凝土屋面板25X0.12=3.00Kn/m2

12厚水泥砂浆吊顶20X0.012=0.24Kn/m2

gk=3.97Kn/m2

楼面可变荷载：

办公室pk1=2.00Kn/m2

走道、楼梯pk2=2.50Kn/m2

卫生间pk3=2.50Kn/m2

三、墙体荷载计算：

1、外墙面荷载

4厚丙烯酸涂料面层20X0.004=0.08Kn/m2

6厚1:

2.5水泥砂浆找平20X0.006=0.12Kn/m2

12厚1:

3水泥砂浆打底20X0.012=0.24Kn/m2

0.44Kn/m2

2、内墙面荷载

10厚1:

2.5水泥砂浆抹平20X0.01=0.20Kn/m2

15厚1:

3水泥砂浆打底20X0.015=0.30Kn/m2

0.50Kn/m2

3、内隔墙荷载

200厚内隔墙线载

内墙面0.50X2=1.00Kn/m2

隔墙自重8X0.2=1.60Kn/m2

2.60Kn/m2

gk1=2.60*3.2=8.32Kn/m

gk2=2.60*3.0=7.80Kn/m

4、外墙荷载

200厚外墙线载

外墙面层0.50+0.44=0.94Kn/m2

外墙自重8X0.20=1.6Kn/m2

2.54Kn/m2

gk1=2.54*4.2=10.7Kn/m

gk2=2.54*3.6=9.1Kn/m

200厚外墙线载：

8X0.2+0.94=2.54Kn/m2

gk3=2.54*1.2=3.048Kn/m

5、屋面构架荷载：

P=40（8）Kn

四、楼梯结构计算：

（一）1号楼梯结构计算：

C25混凝土，d-fy=210N/mm2;D-fy=300N/mm2

H=150x24=3600mmH1=150x8=1200mmL1=300X7=2100mm

TANα=150/300=0.5COSα=0.8844

1、TB1

1.1、示意图：

1.2、基本资料：

1）.依据规范：

《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）

《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）

2）.几何参数：

楼梯净跨:

L1=2100mm楼梯高度:

H=1200mm

梯板厚:

t=150mm踏步数:

n=8（阶）

上平台楼梯梁宽度:

b1=200mm

下平台楼梯梁宽度:

b2=200mm

下平台宽:

L2=1000mm上平台宽:

L3=700mm

3）.荷载标准值：

可变荷载：

q=2.50kN/m2面层荷载：

qm=0.75kN/m2

栏杆荷载：

qf=0.20kN/m

永久荷载分项系数:

γG=1.20可变荷载分项系数:

γQ=1.40

准永久值系数:

ψq=0.50

4）.材料信息：

混凝土强度等级:

C25fc=11.90N/mm2

ft=1.27N/mm2Rc=25.0kN/m3

ftk=1.78N/mm2Ec=2.80×104N/mm2

钢筋强度等级:

HRB400fy=360N/mm2

Es=3.60×105N/mm2

保护层厚度：

c=20.0mmRs=20kN/m3

受拉区纵向钢筋类别：

光面钢筋

梯段板纵筋合力点至近边距离：

as=25.00mm

支座负筋系数：

α=0.50

1.3、计算过程：

1）.楼梯几何参数：

踏步高度：

h=0.1500m

踏步宽度：

b=0.3000m

计算跨度：

L0=L1＋L2＋L3＋（b1＋b2）/2=2.10＋1.00＋0.70＋（0.20＋0.20）/2=4.00m

梯段板与水平方向夹角余弦值：

cosα=0.894

2）.荷载计算（取B=1m宽板带）：

（1）梯段板：

面层：

gkm=（B＋B*h/b）*qm=（1＋1*0.15/0.30）*0.75=1.13kN/m

自重：

gkt=Rc*B*（t/cosα＋h/2）=25*1*（0.15/0.894＋0.15/2）=6.07kN/m

抹灰：

gks=RS*B*c/cosα=20*1*0.02/0.894=0.45kN/m

恒荷标准值：

Pk=gkm＋gkt＋gks＋qf=1.13＋6.07＋0.45＋0.20=7.84kN/m

恒荷控制：

Pn（G）=1.35*Pk＋γQ*0.7*B*q=1.35*7.84＋1.40*0.7*1*2.50=13.03kN/m

活荷控制：

Pn（L）=γG*Pk＋γQ*B*q=1.20*7.84＋1.40*1*2.50=12.91kN/m

荷载设计值：

Pn=max{Pn（G）,Pn（L）}=13.03kN/m

（2）平台板：

面层：

gkm'=B*qm=1*0.75=0.75kN/m

自重：

gkt'=Rc*B*t=25*1*0.15=3.75kN/m

抹灰：

gks'=RS*B*c=20*1*0.02=0.40kN/m

恒荷标准值：

Pk'=gkm'＋gkt'＋gks'＋qf=0.75＋3.75＋0.40＋0.20=5.10kN/m

恒荷控制：

Pl（G）=1.35*Pk'＋γQ*0.7*B*q=1.35*5.10＋1.40*0.7*1*2.50=9.34kN/m

活荷控制：

Pl（L）=γG*Pk＋γQ*B*q=1.20*5.10＋1.40*1*2.50=9.62kN/m

荷载设计值：

Pl=max{Pl（G）,Pl（L）}=9.62kN/m

3）.正截面受弯承载力计算：

左端支座反力:

Rl=23.09kN

右端支座反力:

Rr=22.56kN

最大弯矩截面距左支座的距离:

Lmax=1.98m

最大弯矩截面距左边弯折处的距离:

x=1.18m

Mmax=Rl*Lmax－[Pl*L3*（x＋L3/2）＋Pn*x2/2]

=23.09*1.98－[9.62*0.80*（1.18＋0.80/2）＋13.03*1.182/2]

=24.49kN·m

相对受压区高度：

ζ=0.141765配筋率：

ρ=0.004686

纵筋（1号）计算面积：

As=585.76mm2

支座负筋（2、3号）计算面积：

As'=α*As=0.50*585.76=292.88mm2

1.4、计算结果：

（为每米宽板带的配筋）

1）1号钢筋计算结果（跨中）

计算面积As：

585.76mm2

采用方案：

f12@130

实配面积：

870mm2

2）2/3号钢筋计算结果（支座）

计算面积As'：

292.88mm2

采用方案：

f12@130

实配面积：

870mm2

3）4号钢筋计算结果

采用方案：

d8@250

实配面积：

201mm2

4）5号钢筋计算结果

采用方案：

f12@130

实配面积：

870mm2

5）6号钢筋计算结果

采用方案：

f12@130

实配面积：

870mm2

1.5、跨中挠度计算:

Mk--------按荷载效应的标准组合计算的弯矩值

Mq--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值

1）.计算标准组合弯距值Mk:

Mk=Mgk+Mqk

=（qgk+qqk）*L02/8

=（7.84+2.500）*4.002/8

=20.680kN*m

2）.计算永久组合弯距值Mq:

Mq=Mgk+Mqk

=（qgk+ψq*qqk）*L02/8

=（7.84+0.50*2.500）*4.002/8

=18.180kN*m

3）.计算受弯构件的短期刚度Bs

（1）计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力

σsk=Mk/（0.87*h0*As）（混凝土规范式8.1.3－3）

=20.680×106/（0.87*125*870）

=218.578N/mm

（2）计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率

矩形截面积:

Ate=0.5*b*h=0.5*1000*150=75000mm2

ρte=As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）

=870/75000

=1.160%

（3）计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ

ψ=1.1-0.65*ftk/（ρte*σsk）（混凝土规范式8.1.2－2）

=1.1-0.65*1.78/（1.160%*218.578）

=0.644

（4）计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE

αE=ES/EC

=3.60×105/（2.80×104）

=12.857

（5）计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf

矩形截面，γf=0

（6）计算纵向受拉钢筋配筋率ρ

ρ=As/（b*h0）

=870/（1000*125）

=0.696%

（7）计算受弯构件的短期刚度BS

BS=ES*As*h02/[1.15*ψ+0.2+6*αE*ρ/（1+3.5*γf）]（混凝土规范式8.2.3--1）

=3.60×105*870*1252/[1.15*0.644+0.2+6*12.857*0.696%/（1+3.5*0.0）]

=33.130×102kN*m2

4）.计算受弯构件的长期刚度B

（1）确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ

当ρ`=0时，θ=2.0（混凝土规范第8.2.5条）

（2）计算受弯构件的长期刚度B

B=Mk/（Mq*（θ-1）+Mk）*BS（混凝土规范式8.2.2）

=20.680/（18.180*（2.0-1）+20.680）*33.130×102

=17.630×102kN*m2

5）.计算受弯构件挠度

fmax=5*（qgk+qqk）*L04/（384*B）

=5*（7.84+2.500）*4.004/（384*17.630×102）

=19.549mm

6）.验算挠度

挠度限值f0=L0/200=4.00/200=20.000mm

fmax=19.549mm≤f0=20.000mm，满足规范要求!

1.6、裂缝宽度验算:

1）.计算标准组合弯距值Mk:

Mk=Mgk+Mqk

=（qgk+qqk）*L02/8

=（7.84+2.500）*4.002/8

=20.680kN*m

2）.光面钢筋,所以取值Vi=0.7

3）.C=20

4）.计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力

σsk=Mk/（0.87*h0*As）（混凝土规范式8.1.3－3）

=20.680×106/（0.87*125.00*870）

=218.578N/mm

5）.计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率

矩形截面积:

Ate=0.5*b*h=0.5*1000*150=75000mm2

ρte=As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）

=870/75000

=1.160%

6）.计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ

ψ=1.1-0.65*ftk/（ρte*σsk）（混凝土规范式8.1.2－2）

=1.1-0.65*1.78/（1.160%*218.578）

=0.644

7）.计算单位面积钢筋根数n

n=1000/s

=1000/130

=7

8）.计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq

deq=（∑ni*di2）/（∑ni*Vi*di）

=7*122/（7*0.7*12）=17

9）.计算最大裂缝宽度

ωmax=αcr*ψ*σsk/ES*（1.9*C+0.08*deq/ρte）（混凝土规范式8.1.2－1）

=2.1*0.644*218.578/3.6×105*（1.9*20+0.08*17/1.160%）

=0.1274mm

≤0.30mm,满足规范要求

2、TB2

2.1、示意图：

2.2、基本资料：

1）.依据规范：

《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）

《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）

2）.几何参数：

楼梯净跨:

L1=2100mm楼梯高度:

H=1200mm

梯板厚:

t=150mm踏步数:

n=8（阶）

上平台楼梯梁宽度:

b1=200mm

下平台楼梯梁宽度:

b2=200mm

上平台宽:

L3=1500mm

3）.荷载标准值：

可变荷载：

q=2.50kN/m2面层荷载：

qm=0.75kN/m2

栏杆荷载：

qf=0.20kN/m

永久荷载分项系数:

γG=1.20可变荷载分项系数:

γQ=1.40

准永久值系数:

ψq=0.50

4）.材料信息：

混凝土强度等级:

C25fc=11.90N/mm2

ft=1.27N/mm2Rc=25.0kN/m3

ftk=1.78N/mm2Ec=2.80×104N/mm2

钢筋强度等级:

HRB400fy=360N/mm2

Es=3.60×105N/mm2

保护层厚度：

c=20.0mmRs=20kN/m3

受拉区纵向钢筋类别：

光面钢筋

梯段板纵筋合力点至近边距离：

as=25.00mm

支座负筋系数：

α=0.90

2.3、计算过程：

1）.楼梯几何参数：

踏步高度：

h=0.1500m

踏步宽度：

b=0.3000m

计算跨度：

L0=L1＋L3＋（b1＋b2）/2=2.10＋1.50＋（0.20＋0.20）/2=3.80m

梯段板与水平方向夹角余弦值：

cosα=0.894

2）.荷载计算（取B=1m宽板带）：

（1）梯段板：

面层：

gkm=（B＋B*h/b）*qm=（1＋1*0.15/0.30）*0.75=1.13kN/m

自重：

gkt=Rc*B*（t/cosα＋h/2）=25*1*（0.15/0.894＋0.15/2）=6.07kN/m

抹灰：

gks=RS*B*c/cosα=20*1*0.02/0.894=0.45kN/m

恒荷标准值：

Pk=gkm＋gkt＋gks＋qf=1.13＋6.07＋0.45＋0.20=7.84kN/m

恒荷控制：

Pn（G）=1.35*Pk＋γQ*0.7*B*q=1.35*7.84＋1.40*0.7*1*2.50=13.03kN/m

活荷控制：

Pn（L）=γG*Pk＋γQ*B*q=1.20*7.84＋1.40*1*2.50=12.91kN/m

荷载设计值：

Pn=max{Pn（G）,Pn（L）}=13.03kN/m

（2）平台板：

面层：

gkm'=B*qm=1*0.75=0.75kN/m

自重：

gkt'=Rc*B*t=25*1*0.15=3.75kN/m

抹灰：

gks'=RS*B*c=20*1*0.02=0.40kN/m

TB1传来恒载：

7.84*2.4/2/1.6=5.88kN/m

恒荷标准值：

Pk'=gkm'＋gkt'＋gks'＋qf=0.75＋3.75＋0.40＋0.20+5.88=10.98kN/m

TB1传来活载：

2.5*2.4/2/1.6=1.875kN/m

恒荷标准值：

q=1.875+2.5=4.375kN/m

恒荷控制：

Pl（G）=1.35*Pk'＋γQ*0.7*B*q=1.35*10.98＋1.40*0.7*1*4.375=19.111kN/m

活荷控制：

Pl（L）=γG*Pk＋γQ*B*q=1.20*10.98＋1.40*1*4.375=19.301kN/m

荷载设计值：

Pl=max{Pl（G）,Pl（L）}=19.301kN/m

3）.正截面受弯承载力计算：

左端支座反力:

Rl=1.2*18.862+1.4*7.118=32.600kN

右端支座反力:

Rr=1.2*15.954+1.4*5.382=26.680kN

最大弯矩截面距左支座的距离:

Lmax=1.733m

最大弯矩截面距左边弯折处的距离:

x=0.133m

Mmax=Rl*Lmax－[Pl*L3*（x＋L3/2）＋Pn*x2/2]

=32.6*1.733－[19.301*1.60*（0.133＋1.60/2）＋12.91*0.1332/2]

=27.569kN·m

相对受压区高度：

ζ=0.161275配筋率：

ρ=0.005331

纵筋（1号）计算面积：

As=666.38mm2

支座负筋（2、3号）计算面积：

As'=α*As=0.90*666.38=599.74mm2

2.4、计算结果：

（为每米宽板带的配筋）

1）1号钢筋计算结果（跨中）

计算面积As：

666.38mm2

采用方案：

f12@130

实配面积：

870mm2

2）2/3号钢筋计算结果（支座）

计算面积As'：

599.74mm2

采用方案：

f12@130

实配面积：

870mm2

3）4号钢筋计算结果

采用方案：

f8@250

实配面积：

201mm2

4）5号钢筋计算结果

采用方案：

f12@130

实配面积：

870mm2

3、TB3

3.1、示意图：

3.2、基本资料：

1）.依据规范：

《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）

《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）

2）.几何参数：

楼梯净跨:

L1=2100mm楼梯高度:

H=1200mm

梯板厚:

t=150mm踏步数:

n=8（阶）

上平台楼梯梁宽度:

b1=200mm

下平台楼梯梁宽度:

b2=200mm

下平台宽:

L2=1500mm

3）.荷载标准值：

可变荷载：

q=2.50kN/m2面层荷载：

qm=0.75kN/m2

栏杆荷载：

qf=0.20kN/m

永久荷载分项系数:

γG=1.20可变荷载分项系数:

γQ=1.40

准永久值系数:

ψq=0.50

4）.材料信息：

混凝土强度等级:

C25fc=11.90N/mm2

ft=1.27N/mm2Rc=25.0kN/m3

ftk=1.78N/mm2Ec=2.80×104N/mm2

钢筋强度等级:

HRB400fy=360N/mm2

Es=3.60×105N/mm2

保护层厚度：

c=20.0mmRs=20kN/m3

受拉区纵向钢筋类别：

光面钢筋

梯段板纵筋合力点至近边距离：

as=25.00mm

支座负筋系数：

α=0.50

3.3、计算过程：

1）.楼梯几何参数：

踏步高度：

h=0.1500m

踏步宽度：

b=0.3000m

计算跨度：

L0=L1＋L2＋（b1＋b2）/2=2.10＋1.50＋（0.20＋0.20）/2=3.80m

梯段板与水平方向夹角余弦值：

cosα=0.894

2）.荷载计算（取B=1m宽板带）：

（1）梯段板：

面层：

gkm=（B＋B*h/b）*qm=（1＋1*0.15/0.30）*0.75=1.13kN/m

自重：

gkt=Rc*B*（t/cosα＋h/2）=25*1*（0.15/0.894＋0.15/2）=6.07kN/m

抹灰：

gks=RS*B*c/cosα=20*1*0.02/0.894=0.45kN/m

恒荷标准值：

Pk=gkm＋gkt＋gks＋qf=1.13＋6.07＋0.45＋0.20=7.84