武汉理工大学毕业设计
10~12轴间框架梁均布荷载为: 屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载
=4.62kn/m+31.3kn/m=35.92kn/m 活载=板传荷载 =9.1kn/m
楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载
=4.62kn/m+19.6kn/m=24.22kn/m 活载=板传荷载 =9.1kn/m (4)5轴柱纵向集中荷载 顶层柱:
女儿墙自重(做法:墙高1100mm,100mm的砼压顶)
0.24m×1.1m×18kn/m3+25kn/m3×0.1m×0.24m+(1.2m×2+0.24m)×0.5kn/m3=6.67kn/m 天沟自重(现浇天沟,如图):现浇天沟自重:25kn/m3×[0.60m+(0.20-0.080)]×0.08m+(0.6m+0.2m)×(0.5kn/m2+0.36kn/m2)=2.13kn/m
____________________________________________________________________________ 合计: 2.13kn/m
顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+梁自重+板传荷载
=(6.67kn/m+2.13kn/m)×7.2m+3.21kn/m×(7.2m-0.6m)+16kn/m×7.2m =200kn 顶层柱活载=板传活载
=4.6kn/m×7.2m=33.1kn
标准层柱荷载=墙自重+梁自重+板传荷载
=5.34kn/m×(7.2m-0.6m)+3.2kn/m×(7.2m-0.6m)+10kn/m×7.2m =128.3kn 标准层柱活载=板传活载
=4.6kn/m×7.2m=33.1kn
基础顶面荷载=底层外纵墙自重+基础梁自重
=8.49kn/m×(7.2m-0.6m)+3.1kn/m×(7.2m-0.6m) =76.5kn
(5)8轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载=梁自重+板传荷载
=3.21kn/m×(7.2m-0.6m)+16kn/m×7.2m =138.1kn 顶层柱活载=板传活载
=4.6kn/m×7.2m =33.1kn
标准层柱荷载=墙自重+梁自重+板传荷载
=5.34kn/m×(7.2m-0.6m)+3.2kn/m×(7.2m-0.6m)+10kn/m×7.2m =128.3kn 标准层柱活载=板传活载
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=4.6kn/m×7.2m=33.1kn
基础顶面荷载=底层外纵墙自重+基础梁自重
=8.49kn/m×(7.2m-0.6m)+3.1kn/m×(7.2m-0.6m) =76.5kn
(6)10轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载=梁自重+板传荷载
=3.21kn/m×(7.2m-0.6m)+15kn/m×7.2m =129.1kn 顶层柱活载=板传活载
=4.5kn/m×7.2m =32.4kn
标准层柱恒载=梁自重+隔墙自重+板传荷载
=3.2kn/m×(7.2m-0.6m)+5.34kn/m×(7.2m-0.6m)+9.5kn/m×7.2m =124.7kn 标准层柱活载=板传活载
=4.5kn/m×7.2m =32.4kn
基础的顶面恒载=底层内隔墙自重+基础梁自重
= =8.49kn/m×(7.2m-0.6m)+3.1kn/m×(7.2m-0.6m) =76.5kn
(7)12轴柱纵向集中荷载的计算
顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+梁自重+板传荷载
=(6.67kn/m+2.13kn/m)×7.2m+3.21kn/m×(7.2m-0.6m)+15kn/m×7.2m =198kn 顶层柱活载=板传活载
=4.5kn/m×7.2m =32.4kn
标准层柱恒载=梁自重+隔墙自重+板传荷载
=3.2kn/m×(7.2m-0.6m)+5.34kn/m×(7.2m-0.6m)+9.5kn/m×7.2m =124.7kn 标准层柱活载=板传活载
=4.5kn/m×7.2m =32.4kn
基础的顶面恒载=底层内隔墙自重+基础梁自重
= =8.49kn/m×(7.2m-0.6m)+3.1kn/m×(7.2m-0.6m) =76.5kn
2.2 风荷载计算[5]
为了简化计算,作用在外墙面上的风荷载可近似作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载替代。作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值: WK=?Z?S?Z?0?hi?hj?B2
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式中?0——基础风压,?0=0.5kn/m2
?z——风压高度变化系数,地面粗糙度D类
?s——风荷载体形系数,根据建筑物体型查得?s=1.3
?z——风振系数,基本自振周期对于钢筋砼框架可用T1=0.08n(n是建筑层数)估算,大约为0.25s~0.64s,应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响,?z?1????2 ?zhi——下层柱高
hj——上层柱高,对顶层为女儿墙高度的两倍
B——迎风面的宽度,B=6m
计算过程见下表
表1各层风荷载计算表 离地高?0/(kn/m) hi/m ?z ?z ?s 度 Z/m 18.0 0.62 1.18 1.3 0.5 3.5 14.5 0.62 1.15 1.3 0.5 3.5 11.0 0.62 1.10 1.3 0.5 3.5 7.5 0.62 1.05 1.3 0.5 3.5 4.0 0.62 1.00 1.3 0.5 4.0 2hj/m 2.4 3.5 3.5 3.5 3.5 WK/kn 8.41 9.73 9.29 8.88 9.06 2.3 地震作用
这里仅考虑水平地震作用,而不考虑竖向地震作用,并且采用底部剪力法计算水平地震作用。
为求底部剪力,首先计算结构各层的重力荷载代表值,由于前面对所要计算的框架恒荷载、活载计算已经给出,现只需完成荷载图中的荷载叠加即可。
2.3.1各层的重力荷载代表值的计算
1.顶层屋面
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恒荷载:
集中荷载:FE?FG?FH=25.36+37.28+33.64=96.28 KN 均布线荷载:q?EGLEG?q?GHLGH
=11.22×3.5+14.53×4.6 =106.1 KN
合计: 202.38 KN 活荷载
集中荷载:FE?FG?FH=7.7+15.4+7.7=30.8 KN 均布线荷载:q?EGLEG?q?GHLGH
=4.32×3.5+5.1×4.6 =33.48 KN
合计: 63.28 KN
不考虑雪荷载,在对屋面重力荷载代表值的计算中,屋面活荷载不计入,则重力荷载代表值为: 202.38KN 2.一层——四层 恒荷载
集中荷载:FE?FG?FH=48.27+58.74+44.63=151.64 KN 均布线荷载:q?EGLEG?q?GHLGH
=17.55×3.5+17.6×4.6
=142.38 KN
合计: 294.02 KN 活荷载
集中荷载:FK?FH?FP=7.7+15.4+7.7=30.8 KN
均布线荷载:qeKHLKH?qeHPLHP
=4.53×3.9+5.72×5.1 =46.84 KN
合计: 77.64 KN
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在对楼面重力荷载代表值的计算中,活荷载右乘组合系数 ?C?0.5 所以一层至五层的重力荷载代表值为:294.02+77.64×0.5=332.84KN 结构总的重力荷载代表值为:GE=202.38+332.84×6=2199.82 KN 水平地震作用
横向自振周期的计算:
结构基本自振周期采用经验公式:T1?0.33?0.00069H2/3B
其中,H——屋面全体结构的高度(m),不包括屋面以上特别高的突出部分, B——房屋的宽度H=3.6×3+4.7=15.5 m
B=6.0+6.0=12 m
T1?0.33?0.00069×15.52/39=0.551s 水平地震作用的计算按地震设防烈度为7度,基本地震加速度值为0.2g,由《建筑地震设计规范GB50011-2001》查水平地震影响系数最大值α
按设计地震分组为第max=0.08,
二组情况下,Ⅱ类建筑场地,由GB50011-2001查得特征周期Tg=0.40 s。
因为,Tg< T1≤5 Tg 所以,地震影响系数: ??(Tg0.400.9?)?max?()?T0.5510.?080 . 0 6 0
由底部剪力法计算公式得结构的底部剪力为: FEK=αGeq=0.060×0.85×2478.15=126.39 KN 因T1=0.551 s 〈1.4 Tg=1.4×0.40 s =0.56 s 所以,顶部附加地震作用系数:?n=0.0
框架所承受的地震作用按下式分配到各层节点处:
Fi?GiHi4?GHjj?1FEK(1??n),(i?1,2,3,4)
j
表2地震作用分配表
层次 1 2
Hi(m) Gi(KN) HiGi 4.7 8.3 371.36 371.36 1238.53 2904.02 XVI
∑HiGi FEK(KN) Fi(KN) 13946.27 115.61 5.22 10.14