某職工大廈結構方案確定及荷載計算過程案例綜述1.1結構方案選擇職工公寓選用框架結構，基礎使用柱下獨立基礎。結構縱向為4.5m的柱距，橫向柱距為7.2m和2.4m兩種。 1.2結構基本尺寸的初步確定1.2.1板截面尺寸初步估計樓面板厚度：h=4500/40=112.5mm，取150mm（l為跨度最大的板的短邊尺寸），最大板的跨度為4500mm×7200mm。1.2.2梁截面尺寸及混凝土強度等級的選取本設計的縱橫向框架梁的跨度有7.2m，4.5m,2.4m三種，次梁高按（l為梁的跨度）估算，次梁寬按（h為梁高）估算。則主梁（縱梁）高:=()=()×4500=300~450mm主梁（縱梁）寬:=()=100~225mm故主梁（縱梁）截面尺寸初步取為×=150mm×300mm。主梁（橫梁）截面尺寸的選取:主梁（橫梁）高:=()=()×7200=480~720mm，取600mm。主梁（橫梁）寬:=()=()×480~720mm=160~360mm，取300mm故主梁（橫梁）截面尺寸選取×=300×600mm。主梁截面尺寸的選取:主梁(過道）高:=()=()×2400=160~240mm，取200mm。主梁（過道）寬:=()=()×500=53~120mm，取100mm故主梁（過道）截面尺寸選取×=100×200mm。表3-1梁截面尺寸(mm)及混凝土強度等級表層次混凝土強度橫梁b×h（mm）縱梁縱梁AB跨BC跨CD跨1~5C30300×600100×200300×600150×300150×3001.2.3框架柱截面尺寸及混凝土的選取柱截面尺寸可以由N=式中：N—柱的軸壓比設計值F—按簡支狀態計算的柱的負載面積—折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值—考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數，邊柱取1.3，不等跨內柱取1.25[7]。n—驗算截面以上樓層層數—柱的截面面積—混凝土軸心抗壓強度設計值—框架柱軸壓比限值，二級抗震取0.75職工公寓高度19.55m，軸壓比限制=0.85,各層的重力荷載代表值近似取12kN/㎡。對于混凝土的選用，一到五層均選用C30混凝土。由職工公寓平面圖知，中柱的負載面積為：4.8m×4.5m。角柱邊柱的負載面積為：2.25m×1.6m。第一層柱的截面面積：邊柱：=58909.09mm2中柱：=151048.95mm2取正方形柱，邊柱截面尺寸341mm×341mm，中柱截面尺寸433mm×433mm。第二層柱的截面面積：邊柱：=47127.27mm2中柱：=120839.16mm2取正方形柱，邊柱截面尺寸204mm×204mm，中柱截面尺寸327mm×327mm。綜合考慮其它因素，柱截面尺寸取值為：600mm×600mm。1.3框架結構計算簡圖圖1.1結構平面布置圖圖1.2框架結構簡圖（單位：m）基礎采用柱下獨立基礎，結構計算簡圖如圖1.1所示，底層柱的高度為5.15m,2到5層柱高均為1.6m。1.4荷載與荷載匯集1.4.1荷載計算屋面及樓面永久荷載的標準值：屋面（不上人）：30厚細石混凝土保護層22×0.03=0.66kN/㎡三氈四油防水層0.4kN/㎡20厚1：3水泥沙漿找平層0.02×20=0.4kN/㎡150厚水泥蛭石保溫層0.15×5=0.75kN/㎡20厚1：3水泥沙漿找平層0.02×20=0.4kN/㎡100厚鋼筋混凝土樓板0.1×25=2.5kN/㎡V型輕鋼龍骨架吊頂0.25kN/㎡合計5.36kN/㎡1~4層樓面：陶瓷磚地面0.55kN/㎡20厚干硬性水泥沙漿20×0.02=0.4kN/㎡100厚鋼筋混凝土樓面板25×0.1=2.5kN/㎡V型輕鋼龍骨架吊頂0.25kN/㎡合計1.70kN/㎡屋面及樓面可變荷載的標準值：不上人屋面均布活荷載標準值0.5kN/㎡樓面活荷載標準值2.0kN/㎡屋面雪荷載標準值0.35kN/㎡表3-2梁、柱重力荷載標準值樓層構件b(m)h(m)γ(kN/m3)βg(kN/m)li(m)nGi(kN)ΣGi(kN)1框架橫梁0.300.60251.054.737.2028952.561246.61走道梁（BC跨）0.100.20251.050.532.41417.64框架縱梁0.150.30251.051.184.5052276.41框架柱0.600.60251.109.905.15562855.162855.162~5框架橫梁0.300.60251.054.737.228952.561246.61走道梁（BC跨）0.100.20251.050.532.401417.64框架縱梁0.150.30251.051.184.5052276.41框架柱0.600.60251.109.901.60561995.841995.84注：1）表中為考慮梁柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數，表示單位長度構件重力荷載；n為構件數量。2）梁長度取凈長；柱高度取層高（底層柱除外）。3），的單位為m，的單位為kN/m3，的單位kN/m。外墻重力荷載單位面積：0.02×17+15×0.24+0.5=4.44kN/m2,內墻重力荷載單位面積：17×0.02×2+0.24×15=4.28kN/m2,木門：0.2kN/㎡鋁合金窗：0.4kN/㎡1.4.2質點重力荷載代表值表3-3各層重力荷載標準值計算（單位：kN）樓層樓屋面

恒載樓屋面

活載/2外墻重力荷載/2內墻重力荷載/2門重力荷載窗重力荷載梁重力

荷載柱重力

荷載/2合計1下半部分001339.792488.8412.92001427.585269.13上半部分3636.361375.921339.792488.8408.101246.611427.5811522.362下半部分001158.442027.3110.6100997.924194.28上半部分3636.361375.921158.442027.3108.421246.61997.9210450.983下半部分001158.442027.3110.6100997.924194.28上半部分3636.361375.921158.442027.3108.421246.61997.9210450.984下半部分001158.442027.3110.6100997.924194.28上半部分3636.361375.921158.442027.3108.421246.61997.9210450.985下半部分001158.442027.3110.6100997.924194.28上半部分5267.81687.961158.442027.3108.421246.61997.9211394.47頂層女兒墻001002.99000001002.99圖1.2各質點的重力荷載代表值1.4.3框架側移剛度計算表3-3框架梁線剛度ib計算類別Ec(N/mm2)b×h

(mm×mm)I0(mm4)l(mm)EcI?/l(N·mm)1.5EcI0/l

(N·mm)?2EcI0/l

(N·mm)邊跨1.0×104300×6005.4×10972002.25×10101.375×10104.5×10101.0×104150×3000.3375×10945000.225×10100.3375×10100.45×1010中間跨1.0×104100×2000.067×10924000.084×10100.126×10100.168×1010注：1）的單位為N/mm2，、的單位為mm42）、、的單位為mm，的單位為N·mm表3-4框架柱線剛度ic計算層次Ec(N/mm2)b×h

(mm×mm)Ic(mm4)hc(mm)EcIc/hc

(N·mm)11.0×104600×6001.080×101051506.291×10102~51.0×104600×6001.080×101036009.000×1010注：1）的單位為N/mm2，、的單位為mm42）、、的單位為mm，的單位為N·mm表3-5中框架柱側移剛度D值（N/mm）層次邊柱（24根）B、C軸柱（24根）∑DiαcDi1αcDi22~50.5000.20033331.330.520.20634331.331623999.1210.7150.55931822.060.740.45325787.821382637.12表3-6邊框架柱側移剛度D值（N/mm）層次邊柱（4根）B、C軸柱（4根）∑DiαcDi1αcDi22~50.375