长度为800 mm
凸窗侧重量: 上半部: 0.8×1.25×20×3.68=73.6kN
下半部:0.8×0.85×20×3.68=50.048kN
横向墙总重: 上半部: 544.79+0.912+73.6=619.302kN
下半部:817.1856+5.9508+50.048=873.1844kN
2、外纵墙厚 200mm,计算长度 7800-500=7300mm, 计算高度上下部分别为1200 mm和1800 mm,共10片墙 墙体总面积: 上半部:7.3×1.2×10=87.6 m 下半部:7.3×1.8×10=131.4m,
窗面积:洞口尺寸为1800×2100,上下计算高度分别为1250 mm和850 mm,共20个窗
上半部:1.25×(2.1+0.5)×20=65 m
下半部:0.85×(2.1+0.5)×20=44.2m, 外纵墙总重: 上半部: (87.6-65)×3.08+65×0.4=95.608kN
下半部: (131.4-44.2)×3.08+44.2×0.4=286.256kN
3、内纵墙厚 200mm,计算长度 7300×10=7300mm, 计算高度上下部分别为1200 mm和1800 mm,共10片墙 墙体总面积: 上半部:7.3×1.2×10=87.6 m 下半部:7.3×1.8×10=131.4m,
门洞面积:洞口尺寸为900×2100,上下计算高度分别为300 mm和1800 mm,共21个
上半部:0.3×0.9×21=5.67 m
下半部:0.9×1.8×21=34.02m,
26
2222
22
22
内纵墙总重: 上半部: (87.6-5.67)×3.08+5.67×0.2=253.4784kN 下半部: (131.4-34.02)×3.08+34.02×0.4=306.7344kN
4、楼板和活载(卫生间按普通楼板近似计算,楼梯间折算为 1.5 倍板厚) 楼板面积:[7.2m×3.9m-2×0.152m-2.4m×2.15m](柱角)]×19=434.625 m 楼梯间面积:7.2m×3.9m-2×0.152m(柱角)=28.035m 走廊面积:(7.8m×2.4m-4×0.152m )×5=93.15m 卫生间面积:2.15m×2.4m×19=98.04m
总荷载=434.625×(2.9+2.0×0.5)+98.04×(4.15+2.5×0.5)+28.035×1.5×
(2.9+2.0×0.5)+93.15×(2.9+2.0×0.5) =2621.6235kN
5、梁和柱(参考表 ) 梁:1371.75kN 柱:540 kN
柱最外边修饰重:尺寸150×100,层层高3600,体积0.15×0.1×3.6=0.054 m共24个,共重24×0.054×25=32.4 kN
凸窗上下板的重量:0.1×2.15×0.6=0.129 m; 0.129×25=3.225 kN 一层共20块,共3.225×20=64.5 kN 综合以上得该层总重:
上半部分:619.302+95.608+253.4784+2621.6235+1371.75+286.2
=5247.9619 kN
下半部分:873.1844+286.256+306.7344+286.2=1752.3748 kN
第三层:同第二层:上半部分:5247.9619 kN
27
3
3
22
2
2
2
2
2
下半部分:1752.3748 kN 第四层:比第三层少两跨
上半部分:(5247.9619×3)/5=3148.777 kN 下半部分:(1752.3748×3)/5=1051.4249 kN 第五层:
屋盖面积:7.8×3×(7.2×2+2.4)-4×0.52-4×0.52-1×0.52 =390.87 kN 屋盖和活载:390.87×(5.215+0.6×0.5)=2155.648 kN (比楼盖重量少 4359.91-4186.41=173.5kN)
女儿墙重=(7.8×3+7.2×2+2.4)×2×1.2×0.12×25=289.44kN 综上得:
五层上部重=3148.777+582.6739+289.44=4020.8909kN 五层下部重=1051.4249kN
注:错层处屋盖面积:7.8×2×(7.2×2+2.4)-2×0.5-3×0.5-1×0.5=260.58 kN
屋盖和活载:260.58×(5.215+0.6×0.5)=1437.0987 kN (比楼盖重量多1437.0987-2621.6235×0.4=388.4493kN)
女儿墙重=[(7.8×2×2)+(7.2×2+2.4)]×1.2×0.12×25=172.8kN 错层部分重量:
上半部分:5247.9619×0.4+388.4493+172.8=2660.43406 kN 下半部分:1752.3748×0.4=700.94992 kN
集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 G i的计算结果如下: G5=4020.89kN
G4=3148.777+1051.4249=4200.20kN
G3=63148.777+2660.43406+1051.4249=6860.64kN
28
2
2
2
G2=5247.9619+1752.3748=7000.34kN G1=5950.2744+1752.3748=7702.65kN
7.横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
7.1 横向自振周期的计算
横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法。 结构顶点假想位移按按以下公式计算:
VGi=∑Gk
(△u)i= VGi/∑D ij
uT=∑(△u)k
注:∑D ij 为第 i 层的层间侧移刚度; (△u)i 为第 i 层的层间侧移; (△u)k 为第 k 层的层间侧移;
s 为同层内框架柱的总数。
29
结构顶点的假想侧移计算过程见下表 7.1:
表 7.1 结构顶点的假想侧移计算 VGi(kN) ∑D i(N/mm) △ui(mm) 4020.89 321064 12.52 8221.09 321064 25.61 15081.73 321064 46.97 22082.07 321064 68.78 29784.72 242028 123.06 层次 5 4 3 2 1 Gi(kN) 4020.89 4200.20 6860.64 7000.34 7702.65 ui(mm) 276.94 264.42 238.81 191.84 123.06 基本自振周期 T1: 1T=1.7ψT uT 注:1、ψT为结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数,取 0.8。 2、uT为假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值,Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。
T1=1.7ψT uT =1.7×0.8×0.276940.5 =0.716 s
7.2 水平地震作用及楼层地震剪力的计算
本教室结构高度未超过 40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,属多层框架结构,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: 1、结构等效总重力荷载代表值 Geq
Geq=0.85∑Gi =0.85×29784.72 =25317.012 kN
2、计算水平地震影响系数 а1
查《建筑抗震规范》得二类场地一组特征周期值 Tg=0.35s。 设防烈度为7度的 αα1=(Tg/T1)а
0.9
max=0.08
0.9
max=(0.35/0.716)×0.08=0.04
30