3 荷载计算
3.1 恒荷载标准值统计与计算
参照GB5009-2001《建筑结构荷载规范》对材料及有关建筑做法的取法，分层分步计算出有关的恒荷载标准值。其相关建筑做法参照取自《山东省建筑做法说明》。
（1）、.屋面框架线荷载标准值
SBS改性沥青防水卷材4mm厚 0.004×12=0.05 KN/m2 1:3水泥砂浆找平层20mm厚 0.020×20=0.4 KN/m2 聚苯保温板 100mm厚 0.100×4=0.4 KN/m2 1:3水泥砂浆找平层20mm厚 0.020×20=0.4 KN/m2 1:6水泥焦渣找坡80mm厚 0.080×15=1.2 KN/m2 钢筋混凝土楼板120mm厚 0.120×25=3.0 KN/m2 屋面恒荷载： 5.79KN/m2 框架梁自重：
边跨梁：0.30 ×（0.6-0.12）×25 = 3.6KN/m 梁侧粉刷 2×（0.6-0.12）×0.02×17= 0.33 KN/m
3.6KN/m+ 0.33KN/m2 =3.93 KN/m
中跨梁：0.30×（0.5-0.12）×25 = 2.85 KN/m 梁侧粉刷 2×（0.5-0.12）×0.02×17= 0.26 KN/m 2.85KN/m+ 0.26 KN/m2 =3.11 KN/m 作用在顶层框架梁上的线荷载如下： g6AB1= g6CD1=3.93 KN/m g6BC1=3.11 KN/m
g6AB2 =g6CD2=5.79×5.4=31.27 KN/m g6BC2=5.79×3.3=19.11 KN/m （2）、.楼面框架梁线荷载标准值
铺地砖面层 10mm 0.010×20=0.2 KN/m2 1:4水泥砂浆结合层20mm 0.020×20=0.4 KN/m2 1:3水泥砂浆找平层 20mm 0.020×20=0.4 KN/m2 120厚现浇钢筋混凝土板 25×0.12 = 3.0 KN/m2 20厚板底粉刷抹平 17×0.02 = 0.34 KN/m2 楼面恒荷载标准值 4.34KN/m2
框架梁自重：
板底20厚粉刷抹平20mm厚 0.020×17=0.34 KN/m2
边跨框架梁以及梁侧粉刷：3.93KN/m
边跨填充墙体自重 0.24×（3.9-0.6）×19= 15.05 KN/m 墙面粉刷 2×（3.9-0.6）×0.02×17= 2.24 KN/m 3.93+15.05+2.24=21.22 KN/m 中跨框架梁以及梁侧粉刷：3.11 KN/m 作用在中间层框架梁上的线荷载如下： gAB1= gCD1=21.22 KN/m gBC1=3.11 KN/m
gAB2 =gCD2=4.34×5.4=23.44 KN/m gAB2=4.34×3.3=14.32 KN/m
（3）、.屋面框架节点集中荷载标准值
(对于一面粉刷一面贴瓷砖面层的墙来说可以等效成两面粉刷 （0.02×17+0.5)／2=0.42的粉刷层)
边柱连系梁自重： 0.25×0.50×5.4×25 =16.88KN
连系梁粉刷层及贴瓷砖面层自重：0.02×（0.5－0.12）×1×5.4×17+0.5×5.4×0.5= 2.05KN 女儿墙自重（高600 mm，240厚）： 0.24×0.6×5.4×19= 14.77 KN 女儿墙粉刷层及贴瓷砖面层自重： 2×0.42×0.6×5.4=2.72 KN 连系梁传来屋面自重： 1/2×5.4×1/2×5.4 ×5.79= 42.21KN
顶层边节点集中荷载 G6A = G6D = 78.63 KN 中柱连系梁自重： 0.25×（0.5-0.12）×5.4×25 = 12.83 KN 粉刷： 0.020×（0.50－0.12）×2×5.4×17=1.40KN 系梁传来屋面自重: 0.5×5.4×0.5×5.4×5.79=42.21 KN 顶层中间节点集中荷载 G6B= G6C = 92.27 KN （4）、楼面框架节点集中荷载标准值
边柱连系梁自重： 0.25×0.50×5.4×25 =16.88 KN
连系梁粉刷层及贴瓷砖面层自重：0.02×（0.5－0.12）×1×5.4×17+0.5×5.4×0.5= 2.05KN 铝合金窗自重： 2.4×3.6×0.45 = 3.89KN 窗的下部墙体自重： 0.24×4.95×1.0×19=22.57 KN 窗边墙体自重 0.24×1.35×2.4×19=14.77KN 墙的粉刷以及贴瓷砖自重 （（3.9-0.5）×（5.4-0.45）-3.6×2.4）×0.5=4.10KN 框架柱自重： 0.45×0.45×3.9×25 = 19.74KN 粉刷; 1.08×0.02×3.9×17=1.43KN
连系梁传来楼面自重： 5.4/2×5.4/2×4.34=31.64KN 中间层边跨节点集中荷载： GA = GD=117.07 KN 中柱连系梁自重： 0.25×（0.5-0.12）×5.4×25 = 12.83 KN
(5.4-3.3+5.4) ×1.65×0.5×5.79=35.83KN
中柱连系梁粉刷层自重： 0.020×（0.50－0.12）×2×5.4×17=1.40KN 内纵墙自重： 0.24×（5.4-0.45）×（3.9-0.5）×19=76.74KN 粉刷： 2×0.02×（5.4-0.45）×（3.9-0.5-1.2）×17+0.5×2×1.2×（5.4-0.45）=13.35KN 减去门洞的自重加上门重 -1.2×1.2×（5.56-0.2）-1.2×0.9×（5.24-0.2）=-13.16KN 框架柱自重： 0.45×0.45×3.9×25 = 19.74KN 粉刷： 1.08×0.02×3.9×17=1.43KN 楼面连系梁传来自重:[1/2×5.4×1/2×5.4+1/2×（5.4-3.3+5.4）×1.65] ×4.34= 58.49 KN 中间层中跨节点集中荷载： GB = G C = 170.82KN （5）、在恒载作用下框架的计算简图如下图所示
图3.1 恒载作用下的计算简图
3.2 活荷载标准值计算
楼面活荷载作用下的结构计算简图如下图所示，计算过程如下; p6AB=p6CD=5.4×0.5=2.7 KN/m p6BC=3.3×0.5=1.65 KN/m
P6A=P6D=0.5×5.4×0.5×5.4×0.5=3.65KN
P6B=P6C=3.65+0.5×(5.4+5.4-3.3) ×1.65×0.5=6.74 KN pAB=pCD=5.4×2=10.8 KN/m pBC=3.3×2.5= 8.25KN/m
PA=PD=0.5×5.4×0.5×5.4×2=14.58 KN
PB=PC=14.58+0.5×(5.4+5.4-3.3) ×1.65×2.5=30.05 KN
3.2 活荷载作用下的计算简图
3.3风荷载标准值的计算
风荷载标准值的计算公式：
ωk =βz·μs·μz·ωo
因为结构的高度为H=24m＜30m，因此可取βz =1.0；对于矩形平面μs =1.3；μz取值由《建筑结构荷载规范》查的,由于建筑处于房屋比较稀疏的城市郊区，因此地面粗糙指数按B类。并且将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载值，计算结果如下表所示。表中的Z表示框架节点到室外地坪的高度，其中A表示一榀框架各层节点的受风面积。
表3.3 风荷载计算表
层数 六层 五层 四层 三层 二层 一层 βz 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 μs 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 Zi (m) 23.85 19.95 16.05 12.15 8.25 4.35 μz 1.31545 1.2489 1.1631 1.0602 1.0 1.0 ωo (KN/m2) 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 Ai (m2) 13.77 21.06 21.06 21.06 21.06 22.28 Pi (KN) 15.306 22.225 20.698 18.867 17.796 18.827
图3.3 风荷载作用下的计算简图
3.4风荷载作用下的水平位移的弹性验算
层次 层高（mm） Fi (KN) 表4.4 风荷载的层间位移 Vi ?ui ui ?D (KN) (KN/m) (mm) ?ui/hi (mm) 6 3900 15.306 15.306 39602.8 0.386 5 3900 22.225 37.531 39602.8 0.948 4 3900 20.698 58.229 39602.8 1.470 3 3900 18.867 77.096 39602.8 1.947 2 3900 17.796 94.892 39602.8 2.396 1 4900 18.827 113.719 26291.92 4.325 其中最大的层间侧移为1/1133<1/550，因此满足规范的要求。
11.472 11.086 10.138 8.668 6.721 4.325 1/10104 1/4114 1/2653 1/2003 1/1628 1/1133 3.5地震作用标准值的计算
地震作用可分为水平地震作用和竖向地震作用，由于水平地震作用比较突出，对建筑物的影响比较明显，所以此次教学楼设计就只考虑水平地震作用，对于高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构（理论表明这类结构的特点是：地震位移反应以基本振型为主，可以忽略高阶振型的影响），可以采用底部剪力法进行计算，为求各层框架柱在水平地震作用下的剪力，要计算各层结构的总重力荷载代表值。
屋盖的重力荷载代表值为：屋盖层=女儿墙+屋面恒载+50%雪载+纵横梁自重+半层柱重+
