陕科大综合教学实验楼施工组织设计 土木工程毕业设计计算书 - 图(4)

2019-05-24 11:24

铁门按0.4KN/m2考虑,计算结果如表3-4所示: 1层门窗总重:

?2.4?2.4?16?1.5?2.4?2??0.4??4.55?2.1?2?0.9?2.1?16??0.2?41.21

2—6层门窗总重:

?2.4?2.4?16?1.5?2.4?2??0.4??4.55?2.1?2?0.9?2.1?16??0.2?41.21

其他层统计见下表

表3-5 门窗重量

层次 1 2-6 门窗(KN) 41.21 41.21 合计(KN) 41.21 41.21 3.2.8 各层荷载组合

屋盖和楼盖重力代表值为:

屋盖层=屋面恒载+50%雪载+纵横梁自重+半层柱重

+半层墙重+女儿墙重

楼盖层=楼面恒载+50%楼面活载+纵横梁自重+(楼面上下各半层柱

+半层墙重)

将上述各荷载相加,得到集中于各层楼面的重力荷载代表值如下: 所以质点重力荷载代表值如图3-6所示

表3-6 重力荷载代表值

纵横屋(楼) 项目 盖自重 荷载 自重 6 5 4 3 2

上层墙 自重 433.2 上层柱 自重 801.9 801.9 801.9 801.9 上层窗户 自重 0 62.92 62.92 62.92 62.92 下层墙 自重 下层柱 自重 下层窗户 自重 62.92 62.92 62.92 62.92 62.92 重力荷载 代表值 10164.1 9228.2 9228.2 9228.2 9228.2 活 梁 4936.87 1729.2 1177.2 3036.1 801.9 3036.1 801.9 3285.48 1729.2 1177.2 3036.1 3285.48 1729.2 1177.2 3036.1 3285.48 1729.2 1177.2 3036.1 3036.1 801.9 3036.1 801.9 3036.1 801.9 3285.48 1729.2 1177.2 3036.1 801.9 11

续表 3-6

纵横屋(楼) 项目 盖自重 荷载 自重 1 活 梁 上层墙 自重 上层柱 自重 上层窗户 自重 46.06 下层墙 自重 下层柱 自重 下层窗户 自重 46.06 重力荷载 代表值 9697.4 3285.48 1729.2 1052.1 3036.1 801.9 3616.6 1443.8

图3-4 重力荷载代表值

3.3 水平地震力作用下框架的侧移验算

3.3.1 横梁的线刚度

72混凝土C35 Ec?3.15?10kN/m

在框架结构中,对现浇楼面,可以作为梁的有效翼缘,增大了梁的有效刚度,减小了框架的侧移,为了考虑这一有利作用,在计算梁的截面惯性矩时,对现浇楼面的边框架梁取I=1.5I0(I0为梁的截面惯性矩),对中框架梁取I=2I0来计算: 横梁线刚度计算结果见表3-5所示:

12

表3-7 横梁线刚度

截面 梁号 L b×h(㎡) b h 跨度 l(m) 6.6 3.0 5.1 惯性矩 Ib 4.5?10?3 1.33?10?3 边框架梁 1.5Ib ib 中框架梁 2Ib ib 横梁1 0.25 0.6 横梁2 0.25 0.4 纵梁 0.25 0.5 6.75?10?3 3.27?104 9.00?10?3 4.36?104 2.0?10?3 3.00?104 2.67?10?3 4.00?104 2.60?10?3 3.91?10?3 2.46?104 5.21?10?3 3.28?104 3.3.2 横向框架柱的线刚度及侧移刚度D值

柱的线刚度见表3-8所示,横向框架柱侧移刚度D值见表3-9所示:

表3-8 柱线刚度

截面 柱号 (M^2) Z1 Z2 0.5 0.5 0.45 0.45 柱高度 惯性矩Ic=bEc (M) 5.25 3.6 ×h^3/12 0.00521 0.00342 3.15?107 3.15?107 3.125?104 2.990?104 线刚度ic=E×Ic/h 注:由于柱采用C35混凝土,因而,Ec?3.15?107kN/m2

表3-9 横向框架柱侧移刚度D值的计算

横向中框架侧移刚度D值计算 项目 边框架边柱 边框架中柱 1层 中框架边柱 中框架中柱 合计 边框架边柱 2-6层 边框架中柱 中框架边柱 k α ic D 根数 ∑D 1.047 0.51 3.13?104 1.719 0.60 3.13?104 1.396 0.56 3.13?104 2.292 0.65 3.13?104 6.9071?103 8.1176?103 7.5954?103 8.8502?103 4 4 16 16 2.7629?104 3.2470?104 1.2153?105 1.4160?105 3.2323?105 1.094 0.35 2.99?104 1.796 0.47 2.99?104 1.459 0.42 2.99?104 9.7894?103 4 4 16 3.9157?104 1.3100?104 1.1676?104 5.2407?104 1.8682?105 13

续表3-9

项目 合计 中框架中柱 k α ic D 根数 ∑D 2.395 0.54 2.99?104 1.5087?104 16 2.4140?105 5.1977?105 k?k=?k(一般层)b2kcb?k(底层)kck(一般层)122+kD=?kc2(KN/m)

h0.5+k?=(底层)2+k?=3.3.3 横向框架自震周期

本处按顶点位移法计算框架的自震周期:此方法是求结构基频的一种近似方法,将结构按质量分布情况简化成无限质点的悬臂之杆,导出直杆顶点位移的基频公式,所以需先求出结构的顶点水平位移,按式T1?1.7?TuT来求结构的基本周期:

?T:基本周期调整系数,考虑填充墙使框架自振周期减小的影响,因是框架结构,此

处取0.7。

uT:是将框架的重力荷载视为水平力,求得的假想框架顶点位移,而在求框架周期前,无法求框架地震力和位移,uT是将框架的重力荷载顶点位移,然后uT求T1,再由T1求框架结构底部剪力,再求各层剪力和结构的真正的位移,如表3-10:

表3-10 横向框架顶点位移计算

层间相对位移层次 Gi(KN) ∑Gi(KN) Di(KN/M) Vi=∑Gi/Di 6 5 4 3 2 1 △i 10164.1 9228.2 9228.2 9228.2 9228.2 9697.2 10164.1 19392.3 28620.5 37848.7 47076.9 56774.1 519770 519770 519770 519770 519770 323230 0.019554995 0.037309387 0.055063778 0.07281817 0.090572561 0.175646134 0.450965025 0.43141003 0.394100643 0.339036865 0.266218695 0.106298196 14

因此:T1?1.7?TuT=1.7×0.7×0.451 =0.799 s

?Tg?????max?0.85?Gi ?T1?0.9FEK3.3.4 横向地震作用计算

地震作用计算按Ⅲ类场地,8度抗震,地震动参数区划分的特征周期区分一区考虑,刚结构的特征周期Tg和地震影响系数?max分别为:

Tg?0.45s amax?0.1 6 而: T1=0.799s>1.4 Tg =1.4×0.45=0.63s

根据结构抗震设计,因而不考虑顶部附加地震作用。结构高度不超过40m按底部剪力法求得基底剪力,按Fi?层地震剪

如表3-11所示:注:

FEK?Tg??0.45?????max?0.85?Gi=???0.16?0.85?56774.1 0.63???T1?0.90.9GiHiFEk分配结各层的质点,因此各层横向地震作用及搂GH?ii=2851.96KN

表3-11 各层横向地震作用及楼层地震剪力

层次 6 5 4 3 2 1 hi Hi Gi Gi×Hi GiHi/∑GjHj Fi Vi 3.6 23.25 10164.1 236315.3 3.6 19.65 3.6 16.05 3.6 12.45 3.6 8.85 9228.2 9228.2 9228.2 9228.2 9697.2 181334.1 148112.6 114891.1 81669.57 50910.3

0.290587467 0.222979299 0.18212813 0.141276961 0.100425791 0.062602352 828.7438 635.928 519.4221 402.9162 286.4103 178.5394 828.7438 1464.672 1984.094 2387.01 2673.421 2851.96 5.25 5.25 横向框架各层水平地震作用和地震剪力如图3-5所示:

15


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