3 截面尺寸初步估计
3.2板的设计
板区格长边与短边之比6.9/4.8=1.44 < 2,按规范按双向板计算,板厚h不宜小于L/40,
所以板厚h=4800/40=120mm.。取1m宽板带为计算单元,俺考虑塑性内力从分布计算内力。
3.1柱截面设计
该结构选用C30的混凝土fc?14.3N/mm2,选用二级钢筋HRB400fy?360N/mm2。 结构抗震等级为三级,由公式
N (3-1) Afc??式中 ?取0.8
fc取14.3×103 kN/m2
N=15×A (其中15为面荷载)
从而得到
N=15×(6.9+2.4)/2×(9+4.8)/2=481.28KN 可得 A=
481.28?5nN22
==0.210m =210000mm ?fc0.8?14.3?103b=h=A=458.28mm. 取b=h=500mm.
经PKPM软件计算后,一层轴压比超限,所以一二层取b=h=600mm,三四层取b=h=550mm,五层取b=h=500mm。
3.2梁的截面设计
梁的截面宽度b=(1/3~1/2)h 梁的截面高度h取值如下:
框架梁: h1=(1/8~1/14))L 主梁截面高度: h1=L/14=9000/14=642.86mm 取h1=700mm b=300mm
次梁截面高度:h2=(1/18~1/12)L=(1/18~1/12)*6900=(383~575)mm 取h2=550mm
b2=300mm
同理取 h3=450mm b3=200mm 综上可知,各梁的截面如下:
框架梁: 主梁 b1×h1=300mm×700mm 次梁 b2×h2=300mm×550mm b3×h3=200mm×450mm
11
4 框架侧移刚度的计算
根据规范可知,对于现浇楼板其梁的线刚度应进行修正:
边框架梁 I=1.5I0
中框架梁 I=2I0
取结构图中5号轴线的一榀框架进行计算
图4-1 框架示意图
4.1 横梁线刚度i b的计算
表4-1 横梁线刚度ib计算表
类别
Ec b h I0 l EcI0/l (N/mm2) (mm) (mm) (mm4) (mm) (kN·m)
300 300
600 400
5.4?109 1.6?109
7200 3000
2.25?1010 1.6?1010
3.0?104
1.5EcI0/l (kN·m) 4.5?1010
2EcI0/l
(kN·m)
3.2?1010
AB、CD跨 3.0?104 BC跨
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4.2 柱线刚度i c的计算
表4-2 柱线刚度ic计算表
层次 1 2~4 Ec b h hc Ic EcIo/l (N/mm2) (mm) (mm) (mm) (mm4) (kN·m) 3.0?104 3.0?104 400 400 400 400 4500 3300 2.1?109 2.1?109 1.4?1010 1.9?1010
图4-2 线刚度示意图
4.3各层横向侧移刚度计算
4.3.1 底层
A、D柱
i=2.37
αc=(0.5+i)/(2+i)=0.66 D11=αc×12×ic/h2 =0.66×12×1.9×1010/33002 =13818
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B,C柱
i=(4.5+3.2)/1.9=6.18 αc=(0.5+i)/(2+i)=0.82 D12=αc×12×ic/h2
=0.82×12×1.9×1010/33002 =17168
4.3.2 第二层
1,4号柱
i=4.5×2/(1.9×2)=2.37 αc=i/(2+i)=0.54 D21=αc×12×ic/h2
=0.54×12×1.9×1010/33002 =11305
2,3号柱
i=4.5×2+3.2×2/(1.9×2)=4.05 αc=i/(2+i)=0.67 D22=αc×12×ic/h2
=0.67×12×1.9×1010/33002 =14028
4.3.3 三、四、五层
三层,四层和五层的计算结果与二层相同 D31=D34=11305 D32=D33=14028
D41=D44=11305 D42=D43=14028
D51=D54=11305 D52=D53=14028
表4-3横向侧移刚度统计表
层次 ∑Di(N/mm)
1
61972×15=929580
2
50666×15=759990
3 759990
4 759990
5 759990
该框架为横向承重框架,不计算纵向侧移刚度。 ∑D1/∑D2=929580/759990>0.7,故该框架为规则框架。
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5 竖向荷载及其内力计算
5.1计算单元的选择确定
5-1 计算单元
计算单元宽度为7.2m, 4轴线至6轴线间,故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影所示。
5.2竖向荷载统计
5.2.1 屋面及楼面恒载
屋面:
小瓷砖层: 0.55 kN/m2 高聚物改性沥青防水层: 0.5 kN/m2 20厚水泥砂浆找平: 0.02×20=0.4 kN/m2 1:8水泥砂浆找坡层: 1.44 kN/m2 150厚水泥蛭石保温层: 0.15×5=0.75 kN/m2 100厚钢筋混凝土结构层: 0.1×25=2.5 kN/m2 20厚底板抹灰: 0.02×17=0.34 kN/m2
??6.48
15
kN/m2