顶层柱:
女儿墙自重:(做法:墙高1000mm,100mm的混凝土压顶)
0.24?1.0?18?25?0.1?0.24?(1.1?2?0.24)?0.5?6.14kN/m
顶层柱恒载=女儿墙及自重+梁自重+板传荷载
=6.14×7.8+6.89×1.95×5/8×3.9×2+(6.89×1.95×0.918×7.5+2.55×7.5)×2/4 =47.892+65.498+55.814 =169.20 kN 顶层柱活载=板传荷载=(2.0×1.95×3.9×2×5/8+0.918×2.0×1.95×7.5×2)/4 =24.92 kN 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载
=22.65+65.488+24.92 =113.068 kN
标准层柱活载=板传荷载=(2.0×1.95×3.9×2×5/8+0.918×2.0×1.95×7.5×2)/4
1
= 32.44 kN 基础顶层恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重
=4.305 ×(6.9-0.6)+2.5×(6.9-0.6) =48.996 kN
4、 B轴柱纵向集中荷载的计算(或C轴柱) (α=1.5/3.9=0.38,1-2α2+3α3=0.77) 顶层柱恒载=梁自重+板传荷载
=3.81×(6.9-0.6)+6.89×1.5×3.4×2×0.77+
(6.89×1.5×5/8×3+2.55×3)×2/4+6.89×1.95×7.8×5/8+6.89×1.95×7.5×0.918+2.55×7.5)×2/4 =224.33kN
顶层柱活载=板传荷载
=2.5×1.5×0.77×3.4/2+2.5×1.95×5/8×6.9+2.5×1.5×5/8×3×2/4+1.95×0.918×7.5×2×2/4 =63.23 kN
标准层柱恒载=梁自重+内纵墙自重+板传荷载 =27.432+17.424+30.942+34.92+9.2
=119.918 kN
标准层柱活载=板传活载=43.7kN
基础顶面恒载=底层内纵墙自重+基础梁自重 =4.305×(7.8-0.6) +2.5×(7.8-0.6)
19
1.0
=48.996 kN
图2-4竖向受荷总图
2.4.4风荷载标准值计算
作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值:
为了简化计算起见,通常将计算单元范围内外墙面的分布荷载化为等量的作用于楼面集中风荷载[7],计算公式如下:
W??z?s?z?0?hi?hj??B2 k 公式(2-1)
式中:基本风压?0?0.35kNm2
?z--风振系数,因结构高度H=14.05mm<30m,可取?z=1.0;
?s--风荷载体型系数,本建筑H/B=14.05/16.8=0.84<4,取?s?1.3;
因建设地点位于青岛市黄岛区,属于有密集建筑群的城市?z--风压高度变化系数,
市区,所以地面粗糙度为C类;
hi--下层柱高; hj--上层柱高;
B—计算单元迎风面的宽度,B=4.8 m; 计算过程见表2-1
表2-1各层楼面处集中荷载标准值
20
离地高度Z/m 14.05 10.65 7.25 3.85 ?z 0.74 0.74 0.74 0.74 ?z 1.0 1.0 1.0 1.0 ?s 1.3 1.3 1.3 1.3 w0(kN/m2) 0.35 0.35 0.35 0.35 hi/m 3.4 3.4 3.4 3.85 hj/m 2.8 3.4 3.4 3.4 Wk/kN 8.59 9.42 9.42 10.04 2.4.5风荷载作用下的位移验算 位移计算时,各荷载均采用标准值。 1、侧移刚度D:
表2-2 横向2-5层D值的计算
构件 名称 A轴柱 i??ib ?ic?c?i 2?iD??cic12(kN/m) 2h2?4.7?104?0.25 42?19.05?102?(4.7?104?10.8?104)?0.81 4 2?19.05?102?(4.7?104?10.8?104)?0.81 42?19.05?102?4.7?104?0.2542?19.05?10 0.11 15061 B轴柱 0.29 40600 C轴柱 0.29 40600 D轴柱 0.11 15061 ∑D=(15061+40600)× 2= 111322kN/m 表2-3 横向底层D值的计算
构件名称 i??ib ic?c?0.5?i 2?iD??cic12(kN/m) 2hA轴柱 4.7?104?0.32 414.9?104.7?104?10.8?104?0.36 414.9?104.7?104?10.8?104?0.36 414.9?104.7?104?0.32414.9?10 21
0.159 10837 B轴柱 0.521 35509 C轴柱 0.521 35509 D轴柱 0.159 10837
∑D=(35509+10837)х2=92692kN/m 2、风荷载作用下框架侧移计算:
水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算:
??j?
?Dij 公式(2--2)
?j式中:?j--第j层的总剪力标准值 ?Dij--第j层所有柱的抗侧刚度之和 ??j---第j层的层间位移
第一层的层间侧移求出之后,就可以计算各楼板标高处的侧移值和顶点侧移值,各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。
J层侧移: ?j????j 公式(2--3)
j?1nj顶点侧移: ?????j 公式(2--4)
j?1
框架在风荷载作用下侧移的计算见表2-4
表2-4 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比计算
层次 四 三 二 一 Wj (kN) 8.59 9.42 9.42 10.04 Vj (kN) 8.59 18.01 27.43 37.47 ?D?kNm? 111322 111322 111322 92692 ??j(m) 0.00008 0.00016 0.00025 0.0004 ??j?h? 1/175625 1/66563 1/29000 1/9625 ?????i?0.0009 侧移验算:
对于框架结构楼层层间最大位移与层高之比的限值为1/550,本框架的层间最大位移与层高之比为1/9625,1/6214<1/550,满足要求,框架抗侧刚度足够[4]。
2.4.6水平地震作用计算
该建筑的高度为14.05m<40m,以剪切变形为主,且质量和刚度沿高度均匀分布,故可采用底部剪力法计算水平地震作用[6]。
1、重力荷载代表值的计算:
22
屋面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5×雪荷载标准值 楼面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5×楼面活荷载标准值 其中结构和构配件自重取楼面上下各半层范围内(屋面处取顶层的一半)的结构及构配件自重。
(1)屋面处的重力荷载标准值的计算: 女儿墙的重力荷载代表值的计算:
?(17.3+59.3)×2=940.65 kN G女儿墙=6.14×屋面板结构层及构造层自重标准值:
?(16.8×58.8)=6806.21 kN G屋面板?6.89×
??4×3.81×(16.8+58.8) ×2+8×2.55×16.8=2479.14 kN G梁??25×0.6×0.6×(1.95-0.12)×39=642.33 kN G柱顶层的墙重:
???3.638?(186.8?58.8)?2?2.652?58.8?2??807.11 kN G墙??G女儿墙????G柱??G墙??11641G顶层?G屋面板?G梁.4 kN (2)标准层楼面处重力荷载标准值计算: ?G楼面板?4.33?(16.8?58.8)?3607.1 kN
??3.82?G走廊(3?58.8)?612kN ??807.11?2?1614G墙.22 kN ??2479G梁.14 kN
??25?0.6?0.6?G柱(3.4?0.12)?36?1224.72 kN
??G楼面板???G梁??G柱??G墙??1614G顶层?G走廊.22?3607.1?612?2479.14?1224.72
=9537.18 kN
(3)底层楼面处重力荷载标准值计算
??422.26?166.01?889.78?653.66?2131G墙.7 kN
??4.33?G楼板(58.8?16.8)?4.33?3?1.8?2?3809.71 kN ??3.82?G走廊(58.8?3)?3.82?6.9?3?2?433.19kN ??1621G梁.38 kN ??1224G柱.72 kN
??G楼面板???G梁??G柱??G墙??7844G一层?G走廊.75 kN
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