水平荷载计算
荷载计算及计算公式-小知识
荷载计算及计算公式小知识1、脚手架参数立杆横距(m): 0.6；立杆纵距(m): 0.6；横杆步距(m): 0.6；板底支撑材料: 方木；板底支撑间距(mm) : 600；模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点长度(m):0.2；模板支架计算高度(m): 1.7；采用的钢管(mm): Ф48×3.5；扣件抗滑力系数(KN): 8；2、荷载参数模板自重(kN/m2): 0.5；钢筋自重(kN/m3) : 1.28；混凝土自重(kN/m3): 25；施工均布荷载标准值(kN/m2): 1；振捣荷载标准值(kN/m2): 23、楼板参数钢筋级别: 二级钢HRB 335(20MnSi)；楼板混凝土强度等级: C30；楼板的计算宽度(m): 12.65；楼板的计算跨度(m): 7.25；楼板的计算厚度(mm): 700；施工平均温度(℃): 25；4、材料参数模板类型：600mm×1500mm×55mm钢模板；模板弹性模量E(N/mm2)：210000；模板抗弯强度设计值fm(N/mm2)：205；木材品种：柏木；木材弹性模量E(N/mm2)：9000；木材抗弯强度设计值fm(N/mm2)：13；木材抗剪强度设计值fv(N/mm2)：1.3；Φ48×3.5mm钢管、扣件、碗扣式立杆、横杆、立杆座垫、顶托。
16a槽钢。
锤子、打眼电钻、活动板手、手锯、水平尺、线坠、撬棒、吊装索具等。
脱模剂：水质脱模剂。
辅助材料：双面胶纸、海绵等。
1）荷载计算：（1）钢筋混凝土板自重(kN/m)：q1=(25+1.28)×0.6×0.7=11.04kN/m；（2）模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.5×0.6=0.3kN/m ；（3）活荷载为施工荷载标准值(kN)：q3=（1+2）×0.6 =1.8kN；q=1.2×(q1+q2)+1.4×q3=1.2×(11.04+0.3)+1.4×1.8=16.128kN/m2）抗弯强度计算f = M / W < [f]其中 f ——模板的抗弯强度计算值(N/mm2)；M ——模板的最大弯距(N.mm)；W ——模板的净截面抵抗矩；W= 5940mm3；[f] ——模板的抗弯强度设计值；M =0.1ql2= 0.100×16.128×0.6×0.6=0.581kN.m故f = 0.581×1000×1000/5940=97.8N/mm2模板的抗弯强度验算 f < [f]=205 N/mm2,满足要求!3）挠度计算v =0.677ql4/100EI<[v]=l/150=4mm模板最大挠度计算值v=0.677×（11.04+0.3）×6004/(100×210000×269700)=0.175mm 模板的最大挠度小于[v],满足要求!4）模板支撑方木的计算方木按照均布荷载下两跨连续梁计算。
水平荷载计算范文
水平荷载计算范文水平荷载计算是在结构工程中的重要计算步骤之一，它用于确定结构在水平方向上所受的外部力的大小，以便设计工程师可以确定合适的结构尺寸和材料来满足设计要求。
本文将介绍水平荷载计算的基本原理、分类以及一些常见的计算方法。
一、水平荷载的分类水平荷载可分为几类，包括风荷载、地震荷载和水动力荷载等。
这些荷载的作用机制及特点不同，需要根据具体的结构类型和地理位置来选择适当的荷载标准和计算方法。
1.风荷载：风是一种重要的水平荷载，其大小取决于风的速度、方向和结构的形状及表面特性等因素。
风荷载可以按照国家和地区的建筑规范来确定。
2.地震荷载：地震是指地球地壳发生的剧烈震动，可产生巨大的水平荷载。
地震荷载的计算可以参考地震地区的地震动强度和建筑物的抗震设防要求。
3.水动力荷载：水动力荷载是指由于水流、波浪和潮流等水力作用产生的水平力。
它主要用于桥梁、码头和船舶等结构的设计。
二、风荷载计算风荷载计算是水平荷载计算中的重要一部分。
常用的风荷载计算方法有静力法和动力法两种。
1.静力法：静力法是指根据结构的几何形状和表面特性，将结构上各点处的风力按照一定的规则分布到结构上，然后根据结构的受力平衡条件计算结构的风荷载。
静力法适用于结构尺寸相对较小和形状规则的情况。
2.动力法：动力法是根据结构的动力特性和风荷载的动态特点，通过数值模拟或物理试验等方法计算结构在风作用下的响应。
动力法适用于结构尺寸较大或形状复杂的情况。
三、地震荷载计算地震荷载计算是结构设计中的重要部分，其目的是保证结构在地震作用下的安全性。
常用的地震荷载计算方法有静力法和地震反应谱法两种。
1.静力法：静力法是指根据地震荷载的设计加速度和结构的质量，将地震荷载按照一定的规则分布到结构上，然后根据结构的受力平衡条件计算结构的地震荷载。
2.地震反应谱法：地震反应谱法是根据地震动的频率特性和结构的动力特性，通过地震反应谱计算结构在地震作用下的响应。
地震反应谱法适用于结构较大或对地震作用较为敏感的情况。
第五章 横向水平地震荷载计算
第五章 横向水平地震荷载计算5.1 各楼层重力荷载代表值集中质点系各质点重力荷载代表值的集中方法，随结构类型和计算模型而异。
对于多层框架结构，重力荷载代表值一般取：恒载+0.5 活载，对于质点荷载的集中方法：顶层质点为屋盖和顶层上半个层高范围；一般层质点为楼盖和上、下各半个层高范围。
5.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算该建筑结构高度远小于40m ，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切为主，因此用底部剪力法来计算水平地震作用。
本设计为7 度设防，抗震等级为三级，根据相关的地质条件查《抗震设计规范》按第二类场地，第一组抗震设计，Tg =0.35s ，αmax=0.08，等效重力荷载系数ξ=0.85，根据经验公式s 32.08.166.181053.025.01053.025.0323-323-1=⨯⨯+=⨯+=BHT <1.4Tg=0.49s所以，不需要考虑顶部附加水平地震作用。
取9.01T g ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=T α 089.008.00.310.359.0max =⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛=α计算总水平地震作用标准值即底部剪力eq 1：G F F EK EK α= 式中，1α相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；eq G 结构等效总重力荷载，多质点取总重力荷载代表值的85％；eq G = 0.85∑i G = 0.85×2182.61 =1855.22 1.16522.1855089.0eq 1=⨯==G F RK αKN则质点 i 的水平地震作用i F 为：EK njj j i i F H G H G F ∑==1i式中： j G G ,i 分别为集中于质点i ，j 的荷载代表值; j H H ,i 分别为质点i,j 的计算高度。
具体计算过程如下表，各楼层的地震剪力按∑==nKK F V 1来计算，一并列入表中，表5-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表5.3 水平地震作用下的位移验算用 D 值法来验算：框架第i 层的层间剪力i V ，层间位移i ）u （∆及结构顶点位 移u 分别按下式来计算∑==nkK F V 1i ∑==∆sj ij i i D V u 1/)( ∑=∆=nkk u u 1)( 计算过程见下表。
桩基础水平承载力的概念及计算方法(一)
桩基础水平承载力的概念及计算方法(一)对于承受水平荷载显著的建（构）筑物，根据其受荷方式的不同大致方式分为几类：一类是以长期水平荷载为主九种的构筑物，例如挡土墙、拱结构、堆载场地等构筑物桩基受到年力的高度力；另一类是以周期荷载或循环荷载为主的建筑物，例如地震或风产生的建（构）筑物水平力、吊车等产生的制动力、海洋客户端平台工程或岸边工程等波浪产生的水平力。
对于一般建筑物，当水平荷载较大且桩基埋深此时较浅时，人体工学桩基的水平承载力设计应成为重点。
本文章主要考虑单桩水平承载力的问题。
单桩在水平荷载下的承载特性是指桩顶在水平荷载下产生水平位移和转角，桩身出现弯曲应力、桩前应力受侧向挤压，产生危急情况桩身结构和地基的破坏情况。
影响单桩水平承载力和位移的因素包括桩身截面抗弯刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩身入土深度、桩顶约束条件等。
根据水平力作用下单桩的承载变形性状，可将桩分为刚性桩、半刚性桩、柔性桩。
1.1.1水平受荷单桩的破坏机理研究单桩在低水平荷载区域时基本表现为由线性到非线性区段的过渡过程，在达到极限荷载后，即使不继续增加主梁，水平位移也会急剧增加，会出现水平荷载下降经常出现的特征，即到达了极限状态。
这种单桩水平承载的非线性物理性质是随着水平位移化学成分的增大，不仅会和桩周边地基的非线性特性一起从地表面延伸到地基深部产生渐进性破坏，还会相继出现处于稳定性状态桩体向出现塑性铰转化的情况，见图1.1.1-1。
图1.1.1-1单桩桩顶水平荷载-水平位移关系（引自《大韩民国建筑基础结构设计建筑指南》）在桩身结构出现破坏到形成极限状态时，此种破坏情况一般包含条件两种情况：①地基土在桩长范围内产生破坏的情况；②桩头固定时，桩顶和桩身地下部分形成两个塑性铰（桩头自由而地下部分为铰）的状态，并且这两个断面间的地基土也有发生破坏的情况。
总的说来，单桩水平承载力主要是由桩身抗弯能力和桩侧土强度（稳定性）控制。
对于低配筋率灌注桩，通常是由桩身先出现裂缝，随后断裂破坏；此时，单桩水平气压承载力由桩身强度控制。
水平荷载计算方法与步骤
水平荷载计算方法与步骤引言水平荷载计算是工程设计中重要的一项任务，它用于确定结构物在水平方向上所承受的荷载，并基于这些荷载进行结构设计。
本文将介绍水平荷载计算的基本方法和步骤。
水平荷载计算方法水平荷载计算方法一般分为静力法和动力法两种。
1. 静力法静力法是一种简单和常用的水平荷载计算方法，适用于大多数常规结构。
该方法基于结构的几何和材料性质，通过荷载分析和力平衡原理来推导结构的荷载。
2. 动力法动力法是一种适用于特殊结构的水平荷载计算方法。
它考虑到结构的动力响应和振动特性，通常用于高层建筑、桥梁和塔等工程。
该方法基于结构的固有频率和地震动力学等参数，通过动力分析来计算结构的荷载。
水平荷载计算步骤水平荷载计算一般包括以下步骤：1. 确定结构的水平荷载标准：根据工程规范和设计要求，确定适用于结构的水平荷载标准。
2. 确定结构的几何和材料性质：通过结构的平面图和建筑材料参数，确定结构的几何和材料性质。
3. 进行荷载分析：根据结构的几何和材料性质，进行荷载分析，计算结构在水平方向上所承受的荷载。
4. 进行力平衡计算：根据荷载分析的结果，进行力平衡计算，确定结构的内力和反力。
5. 进行结构设计：基于力平衡计算的结果，进行结构设计，确定合适的结构构件尺寸和布置。
6. 进行验算和优化：对设计的结构进行验算，根据需求进行优化，确保结构的安全性和经济性。
结论水平荷载计算是工程设计中不可或缺的一部分。
通过采用适当的计算方法和严谨的步骤，可以确保结构在水平方向上的稳定和安全。
在进行水平荷载计算时，需要参考相关规范和要求，并根据实际情况进行合理的假设和参数选择。
水平荷载作用下结构侧移计算
水平荷载作用下结构侧移计算
1风荷载作用下结构位移计算
风荷载作用下框架的层间位移可按下式计算：
式中，第j层的总剪力
第j层所有柱的抗侧刚度之和
第j层的层间侧移
第一层的层侧移求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值得顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移值之和，顶点侧移值是所有各层侧移值之和。
风荷载作用下侧移计算表如下（取中间跨）：
层次
4 3.64 3.64 27942.570 0.00013 1/28409
3 4.4
4 8.08 36311.033 0.00022 1/14830
2 4.18 12.26 36344.03
3 0.0003
4 1/10000
1 5.23 17.49 34415.344 0.00051 1/10000
由表可得：
层间最大位移值，满足要求。
柱顶位移
,满足要求。
4.2地震荷载作用下位移验算
地震荷载作用下框架的层间位移可按下式计算：
式中，第j层的总剪力
第j层所有柱的抗侧刚度之和
第j层的层间侧移
层次
4 127.92 127.92 27942.570 0.004
5 1/806
3 106.27 234.19 36311.033 0.0065 1/513
2 74.27 308.46 36344.03
3 0.0085 1/389
1 50.50 358.96 34415.344 0.0104 1/473
由表可知：
（1）、各层层间位移角均小于1/250，满足要求。
（2）、顶点位移
，满足要求。
水平荷载和竖向荷载计算方法
水平荷载和竖向荷载计算方法
水平荷载和竖向荷载是工程设计中常见的两种荷载类型，它们
分别用于结构的水平和竖向承载能力的计算。
下面我将从多个角度
分别介绍它们的计算方法：
1. 水平荷载计算方法：
水平荷载通常指风荷载或地震荷载，其计算方法如下：
风荷载计算，根据当地的风速、结构的高度和形状、结构的暴
露系数等参数，采用规范中的公式或图表来计算风荷载。
常见的规
范包括《建筑抗震设计规范》和《建筑结构荷载规范》等。
地震荷载计算，根据结构所在地区的地震烈度、结构的重要性、结构类型等参数，采用规范中的地震作用系数和地震力计算公式来
计算地震荷载。
常见的规范包括《建筑抗震设计规范》和《地震动
参数区划图》等。
2. 竖向荷载计算方法：
竖向荷载通常指结构的自重、活荷载和附加荷载等，其计算方法如下：
结构自重计算，根据结构的材料和构造，计算结构的各部分的体积或面积，并乘以相应的材料密度来计算结构的自重。
活荷载计算，根据规范中给出的建筑物使用的类型、场所、人员密度等参数，计算活荷载的大小。
常见的规范包括《建筑结构荷载规范》等。
附加荷载计算，包括设备荷载、雪荷载等，根据具体的情况进行计算。
总的来说，水平荷载和竖向荷载的计算方法需要根据具体的工程情况和规范要求进行综合考虑，确保结构在受到外部荷载作用时能够安全稳定地工作。
混凝土结构设计中的水平荷载计算原理
混凝土结构设计中的水平荷载计算原理混凝土结构设计中的水平荷载计算原理一、水平荷载的定义水平荷载是指作用于建筑物结构中与垂直方向不同的方向的荷载，主要包括风荷载、地震荷载等。
二、水平荷载的计算原理在混凝土结构设计中，水平荷载的计算原理主要包括静力分析法和动力分析法两种方法。
1、静力分析法静力分析法是指通过静力学原理，将水平荷载转化为相应的静力效应，然后对结构进行分析计算的方法。
在静力分析法中，水平荷载是按照其作用方向分解为水平和垂直两个方向的荷载，然后分别计算其产生的静力效应，并加以合成，得到结构的总静力效应。
2、动力分析法动力分析法是指通过建立结构的动力模型，对结构在地震、风等动力荷载作用下的动力响应进行分析计算的方法。
在动力分析法中，水平荷载是按照其作用方向分解为水平和垂直两个方向的荷载，然后建立结构的动力模型，对结构进行振动分析，得到结构在水平荷载作用下的动力响应。
三、水平荷载的计算方法在混凝土结构设计中，水平荷载的计算方法主要包括静力法和动力法两种方法。
1、静力法静力法是指通过静力学原理，将水平荷载转化为相应的静力效应，然后对结构进行分析计算的方法。
在静力法中，水平荷载是按照其作用方向分解为水平和垂直两个方向的荷载，然后分别计算其产生的静力效应，并加以合成，得到结构的总静力效应。
静力法的计算步骤如下：（1）计算荷载：按照规范要求，确定结构所受的水平荷载大小；（2）荷载分解：将水平荷载按照其作用方向分解为水平和垂直两个方向的荷载；（3）计算静力效应：分别计算水平和垂直方向荷载所产生的静力效应；（4）合成静力效应：将水平和垂直方向荷载产生的静力效应按照其作用方向合成，得到结构的总静力效应。
2、动力法动力法是指通过建立结构的动力模型，对结构在地震、风等动力荷载作用下的动力响应进行分析计算的方法。
在动力法中，水平荷载是按照其作用方向分解为水平和垂直两个方向的荷载，然后建立结构的动力模型，对结构进行振动分析，得到结构在水平荷载作用下的动力响应。
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1.00
1.124
39.00
3.60
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131.51
9
32.70
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0.652
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91.47
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0.65
0.27
0.558
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78.27
3
11.10
0.65
0.18
0.513
39.00
3.60
3.60
71.96
2
7.50
0.65
②：
图4.1.2纵向水平荷载的刚接体系计算简图
总剪力墙代表纵向5榀墙肢的综合；总框架代表6榀框架综合，其中4榀是一根框架柱，1榀是单跨框架，1榀是五跨框架；总连梁代表8列连梁综合，总连梁与总剪力墙刚接的一端，实际上代表了A轴4列梁端和E轴6列梁端共10列梁端与5榀墙肢刚接的综合，总连梁与总框架刚接的一端，实际上代表了A轴4列梁端和E轴2列梁端共6列梁端与6榀框架（或柱）刚接的综合。
式中： ：峰值因子，取2.5；
：10m高度名义湍流强度，对C类地面粗糙度取0.23；
：脉动风荷载的共振分量因子；
：脉动风荷载的背景分量因子。
①脉动风荷载的共振分量因子 按下式计算：
，
：结构第一阶自振频率，一般情况下，框剪结构的基本自振周期按下式计算：
，
:地面粗糙度修正系数，对C类地面粗糙度取0.54
0.09
0.468
39.00
3.60
3.60
65.64
1
3.90
0.65
0.03
0.438
39.00
3.90
3.60
63.98
3.风荷载作用下的计算简图
根据表4.2.2，画出横向风荷载作用下结构的计算简图，如下图4.2.2所示：
图4.2.2横向结构在横向风荷载作用下的计算简图(单位：KN)
4.2.1.2横向结构在风荷载作用下的内力及位移计算
水平荷载计算
4.1水平荷载计算总说明
本办公楼采用框架剪力墙结构，采用相应的近似分析方法计算其在水平荷载作用下的内力与位移。因其墙肢之间有连梁，墙肢与框架柱之间有连系梁，应该考虑连梁（连系梁）对剪力墙转动的约束作用，故按框架-剪力墙刚接体系计算，采用协同工作方法得到其内力与侧移。
本结构对应于框架-剪力墙刚接体系的计算简图如下图4.1.1和图4.1.2：
1.柱截面特性计算
柱截面特性计算如下表4.2.3所示：
表4.2.3柱截面特性计算表
楼层号
截面尺寸
( )
混凝土强度等级
( )
( )
( )
7～10
700×700
C35
2～6
700×700
C40
1
700×700
C40
2.梁截面特性计算
在计算横向结构中的梁的线刚度时，除了梁AB5、AB9等一般框架梁之外，还有如梁BE1、BE3、BD5等，在剪力墙和柱之间的梁，综合起连梁的作用和框架梁的作用，对两端相连的墙肢和柱起约束作用，如下图4.2.3所示：
各层楼面处集中风荷载标准值按下式计算：
计算过程见下表4.2.2：
（注：在计算第10层楼面处集中风荷载标准值时，将女儿墙的高度考虑在内，即对于第10层， ，但在结构总高度 中未考虑其高度，仍取为36.3m。）
表4.2.2各层楼面处集中风荷载标准值
层号
离地面高度z(m)
B
(m)
(m)
(m)
(KN)
10
36.30
：结构阻尼比，取0.05
故： ，
；
②脉动风荷载的背景分量因子 按下式计算：
：结构第一阶振型系数，见表四.2.1
：结构总高度，取36.3m
、 ：系数，取 ，
：脉动风荷载水平方向相关系数，
：脉动风荷载竖直方向相关系数，
故：
③由上得风振系数 为：
由上述过程得，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值 为：
2.各层楼面处集中风荷载标准值计算
0.09
0.18
0.27
0.38
0.45
0.67
0.74
0.86
1.00
⑶ 为风振系数，荷载规范规定：对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋，以及基本自振周期 大于0.25s的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响，本办公楼结构总高度为36.5 ，高宽比为2.70，故应考虑顺风向风振的影响。在计算 高度处的风振系数 时，对一般竖向悬臂型结构，可仅考虑结构第一振型的影响并按下式计算：
图4.2.3墙柱间连梁示意图
与这类连梁相连的柱，在计算柱的D值时，梁的线刚度应取其折算线刚度，即：
， ,
其中： 为考虑剪切变形影响的附加系数； 为剪力不均匀系数，矩形截面取 。
此外，梁截面惯性矩在梁一侧有楼板时乘以1.5，两侧有楼板时乘以2.0。各梁的混凝土强度等级均为C30，截面均为 ，其线刚度计算如下：
4
5
6
7
8
9
10
离地面高度 （m）
3.90
7.50
11.10
14.70
18.30
21.90
25.50
29.10
32.70
36.30
相对高度
0.11
0.21
0.31
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.65
0.65
0.65
0.65
0.71
0.77
0.82
0.87
0.91
0.96
0.03
⑴ 为风荷载体型系数，按《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）中规定取值,如下图4.2.1所示，迎风面取0.8，背风面取0.5，合计取 。
图4.2.1矩形平面风荷载体型系数（荷载规范）
⑵ 为风压高度变化系数，由荷载规范计算如下表4.2.1所示：
表4.2.1 风压高度变化系数计算表
层号
1
2
3
4.2风荷载计算
由前述工程设计资料可得，该办公楼为10层框架剪力墙结构，室内外高差0.30 ，基本风压 ，地面粗糙度为C类，结构总高度为36.5 。
4.2.1横向风荷载计算
4.2.1.1风荷载标准值计算
1.垂直于建筑物表面上的风荷载标准值计算
计算主体结构时，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应按下式计算：
①：
图4.1.1横向水平荷载的刚接体系计算简图
总剪力墙代表横向8榀墙肢的综合；总框架代表6榀框架综合，其中1、3、11、13轴的每榀是一根框架柱，5、9轴的每榀是单跨框架；总连梁代表6列连梁综合，总连梁与总剪力墙刚接的一端，实际上代表了1、3、5、9、11、13轴6列梁端与6榀墙肢刚接的综合，总连梁与总框架刚接的一端，实际上代表了1、3、5、9、11、13轴6列梁端与6榀框架（或柱）刚接的综合。