河北联合大学建筑工程学院
恒载:15346.634.05=2830.95 kN 活载:
楼梯 3.33633.632.5=178.2 kN
走廊 (2.4-0.6)3(46-0.6)32.5=81.7232.5=204.3 kN 其它楼面 (699-71.28-81.72)32.0=54632.0=1092 kN 活载合计:178.2+204.3+1092=1474.5 kN 4层屋面:
恒载:15346.635.21=3641.79kN
女儿墙 0.93(46+14.4) 32311.830.2=342.1 kN 恒载合计:3641.79+342.1=3983.89 kN 活载:不上人 0.5315346.6 =349.5 kN
雪荷载 0.4315346.6 =279.6 kN 活载合计:349.5+279.6=629.1kN
3.3.4各质点重力荷载代表值:
G1 =G恒+0.5G活
=2830.95+36.51+11.47+3052.13+1332+950.4+0.531674.54 =9050.73 KN G2 = G3 = G恒+0.5G活
=3173.11+44.12+8.74+3010.79+1332+950.4+0.531474.5=9256.41 KN
G4 =G恒+0.5G活
=3641.79+42.7+8.74+3010.79+1570.8+950.4+0.53629.1 =9300.97 KN
3.4 水平荷载下内力计算
梁柱线刚度计算
混凝土强度等级C30,Ec =3.03107。在框架结构中,现浇楼面或预制楼板,但有现浇层的楼面,可以作为梁的有效翼缘,增大梁的有效高度 ,减少框架侧移。为考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性距时,对现浇楼面的边框架梁取I=1.5I0(I0为梁的截面惯性距);对中框架梁取I=2.0I0
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第3章 结构设计说明
表3-1横梁线刚度计算表 Ec 类别 层次 (N/mm) (mm) (mm) (mm) (N2mm) (N2mm) (N2mm) 边横梁 1-4 3.0310 3003600 5.4310 6000 2.7310 4.05310 5.4310 49101010224b3h I0 l EcI0/l1.5EcI0/l2EcI0/l走道梁 1-4 3.0310 3003500 3.13310 2400 3.91310 4.64310 7.81310 49101010
表3-2框架柱的线横向刚度
b3h (mm3mm) 6003600 6003600 Ic (mm) 4层次 1 2--4 hc(mm) 4430 3300 Ec(N/mm) 2EcIc/hc (N2mm) 7.314310 103.0310 41.080310 103.0310 41.080310 109.818310 10框架侧移刚度的计算 (1)底层
(3-4)
(3-5)
(2) 标准层:
(3-6)
(3-7)
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表3-3中框架柱侧移刚度D值(N/mm) 层次 边柱(4根) K αc Di1 33214 23658 中柱(12根) K 1.345 1.806 αc Di2 0.402 0.606 43491 27102 654748 419856 ∑D 2-4 0.886 0.307 1
1.188 0.529 表3-4边框架柱侧移刚度D值(N/mm)
层次 边柱(4根) K αc Di1 18500 18426 中柱(12根) K 0.550 0.738 αc Di2 0.215 0.452 23260 20215 ∑D 353120 316284 2-4 0.413 0.171 1 0.553 0.412 将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,即得框架各层层间侧移刚度∑D,见下表。由此可知,横向框架梁的层间侧移刚度为:
表3-5横向框架梁的层间侧移刚度
层次 ∑Di(N/mm) 1 736140 2 1007868 3 1007868 4 1007868 ∑D1/∑D2=736140 /1007868>0.7,故该框架为规则框架。
3.5横向框架内力和位移计算
横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法 基本自振周期(s)可按下式计算:
(7.4.1) (7..4.2)
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第3章 结构设计说明 式中:
(7.4.3)
?T:基本周期调整系数。考虑填充墙对框架自振周期影响的折减系数,框架
结构取0.6—0.7,该框架取0.7。
:框架结构的顶点假想位移。在未求出框架的周期前,无法求出框架的地震力及位移,架顶点位移。然后由
是将框架的重力荷载视为水平作用力,求得的假想框
TT求出1,再用1求出框架结构的底部剪力。进而求出
框架各层剪力和结构真正的位移。
(公式3-1) 横向框架顶点位移的计算过程见表3-6。
表3-6横向框架顶点位移
层次 4 3 2 1 Gi(KN) 9300.97 9256.41 9256.41 9050.73 VGi (KN) ∑Di(N/mm) 9300.97 18557.38 27813.79 36864.52 1007868 1007868 1007868 736140
Δui(mm) 9.23 18.41 27.62 50.08 ui(mm) 105.34 96.11 77.70 50.08
3.5.1水平地震作用及楼层地震剪力的计算:
本结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用,即: 结构等效总重力荷载代表值Geq
Geq=0.85∑Gi=0.85336864.52=31334.84(KN) 计算水平地震影响系数а
1
查表得设防烈度为8度的а
max
=0.16
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а1=(Tg/T1)0.9а
max
=(0.35/0.37)0.930.16=0.172
结构总的水平地震作用标准值FEk
FEk=а1Geq =0.172331334.84=5389.59(KN)
因1.4Tg=1.430.35=0.49s>T1=0.37s,所以不考虑顶部附加水平地震作用。 各质点横向水平地震作用按下式计算:
Fi=GiHiFEk/(∑GkHk) (公式3-2) 地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为 Vi=∑Fk(i=1,2,?n)
:结构总水平地震作用标准值;
:分别为质点i,j的计算高度 (公
式3-3)
计算过程如下表:
表3-7各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表
层次 4 3 2 1 Hi(m) 14.38 11.03 7.73 4.43 Gi(KN) 9300.97 9256.41 9256.41 9050.73 GiHi(KN2m) GiHi/∑GjHj Fi(KN) 133747.95 102098.20 71552.05 40094.73 0.385 0.294 0.206 0.115 2074.99 1584.53 1110.26 619.80 Vi(KN) 2074.99 3659.52 4769.78 5389.58 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图:
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