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边框架梁
中框架梁
梁
截面
跨度
I0=bh3/12
Ib=1.5I0
Kb=EIb/L
Ib=2.0I0
Kb=EIb/L
号
b×
h(m2)L(m)
m4
(m4)
(kNm)
(kNm)
表3.2
柱线刚度
2.2.相对线刚度计算
对于中框架梁取I
2I0
表3.1横梁线刚度计算结果
L1
L2
0.25×
0.5
0.2×
0.4
3.9
2.4
2.6×
10-3
1.07×
5.2×
10-3
2.06×
10-
4×
104
2.58×
L3
4.2
3.72×
L4
3.6
1.61×
1.34×
104
柱号
截面
柱高度h
惯性矩Ic=bh3/12
线刚度Kc
(Z)
(m2)
(m)
(m4)
Kc=EIc/h
Z1
0.4×
3.05
2.13×
2.10×
Z2
AB跨梁:
iEI/L
4
410KN.m
BC跨梁:
CE跨梁:
iEI/L
2.58104KN.m
3.72104KN.m
底柱:
其余柱
2.1104KN.m
2.1310KN.m
令i余柱=1.0,则其余杆件的相对线性刚度为:
iAB
4104
1.7
iBC
2.5814
01.2
2.13102.1310
iCE
3.72101.5
2.13104
i底柱
3.72100.89
2.13140
3.荷载计算
3.1.恒载标准值计算
(1)屋面恒载
小瓷砖层
0.55kN/m2
三毡四油屋面防水层0.4kN/m2
1:
3水泥沙浆找平层20mm
0.4kN/m2
水泥蛭石板保温层60mm0.12kN/m2
8水泥炉渣找坡80mm
1.44kN/m2
现浇钢筋混凝土板100mm2.5kN/m2
合
计
6.21kN/m2
(2)住宅楼面恒载
板底抹灰20mm0.4kN/m2
(大理石面层,水泥砂浆檫逢
30厚1:
3干硬性水泥砂浆,面上撒
2厚素水泥
1.
1K6N/m2
水泥结合层一道)
结构层:
100厚现浇钢筋混凝土
2.5KN/m
抹灰层:
10厚混合砂浆
0.17KN/m
合计
3.83KN/m2
(3)梁自重(b×
h=200×
400)
梁自重
25×
(0.4-0.1)=1.5KN/m
抹灰层:
10厚混合砂浆
0.01×
17×
[(0.
4-0.1)×
2+0.
2]=0.14KN/
∑=1.64KN/
(4)梁自重(b×
h=150×
300mm)
0.15×
(0.30-0.1)=0.75KN/m
[(0.3
-0.1)×
2+0.15]
=0.102KN/m
∑=0.852KN/
(5)梁自重(b×
h=250×
500m)
(0.5-0.1)=2.5KN/m
17×
5-0.1)×
25]=0.187K
N/m
∑=2.69KN/
(6)基础梁自重(b×
400mm)
梁自重25×
0.2×
0.4=2KN/m
(7)柱自重(b×
h=400×
柱自重25×
0.4=4
KN/m
4×
0.4=0.272KN/m
∑=4.272KN/m
(8)外纵墙自重标准层:
纵墙
1.1×
0.24×
18=4.75KN/m
铝合金窗
0.35×
1.5=0.53KN/m
水刷石外墙面
1.5×
0.5=0.75KN/m
水泥粉刷内墙面
0.36=0.54KN/m
∑=6.57KN/m
底层:
纵墙:
0.24×
18×
(3.05-2-0.4-0.4)=1.08KN/m
卷帘门
2×
0.2=0.4KN/m
0.5=0.20KN/m
水泥粉刷石内墙面
0.36=0.144KN/m
∑=1.824KN/
(9)外纵墙自重(无门窗处)标准层:
18=11.23KN/m
0.5=1.3KN/m
0.36=0.94KN/m
∑=13.47KN/m
(10)内纵墙自重标准层:
纵墙2.6×
水泥粉刷石墙面2×
0.36=1.87KN/m
∑=12.10KN/m
(11)内隔墙自重
标准层:
内隔墙
2.9×
9.8=6.82KN/m
水泥粉刷石墙面
0.36=2.09KN/m
∑=8.91KN/m
(12)阳台栏杆自重
栏杆自重
0.1×
18+0.05×
25=3.63KN/m
水刷石外墙面
0.5=0.75KN/m
水泥粉刷内墙面
0.36=0.54KN/m
∑=5.45KN/m
(12)女儿墙天沟自重(做法:
墙高
1200㎜,100㎜厚的砼压顶)
0.7×
18+0.1×
24×
0.24+0.01×
(0.8×
2+0.24)×
17=3.91
天沟自重:
[0.5×
0.08+(0.3-0.08)×
0.08]×
24=1.38KN/m
∑=5.29KN/m
3.2.活荷载设计标准值计算
屋面和楼面活荷载标准值根据《荷载规范》查得:
上人屋面2.0KN/㎡
楼面、厕所2.0KN/㎡
阳台2.5KN/㎡
雪荷载
Sk=1.0×
0.35=0.35KN/㎡
屋面活荷载和雪荷载不同时考虑,两者中取较大值。
3.3.竖向荷载下框架受荷计算
附图板传荷载示意图
框架内力计算恒载和活载计算:
板传到梁上的三角形或梯形荷载,为简化计算近似等效为均布荷载。
3.3.1.
A~B框架梁屋面板传荷载
屋面板传荷载:
恒载:
6.21×
1.8×
(1-2×
0.462+0.463)×
2=15.87KN/m
活载:
2.0×
2=5.11KN/m
楼面板传荷载:
3.83×
0.462+0.463)×
2=9.79KN/m
0.462+0.463)×
梁自重:
2.69KN/m
A~B轴间框架梁均布荷载为:
屋面梁:
恒载=板传荷载+梁自重
=15.87+2.69
=18.56KN/m
活载=板传荷载
=5.11KN/m
楼面梁:
恒载=梁自重+板传荷载
=2.69+9.79
=12.48KN/m
=5.11KN/m
3.3.2.B~C框架梁屋面板传荷载
1.2×
5/8×
2=9.32KN/m
2.0×
1.2×
2=3KN/m
2=5.75KN/m
0.852KN/m
B~C轴间框架梁均布荷载为:
=9.32+1.64
=10.96KN/m
活载=板传荷载=3KN/m
=1.64+5.75
=7.39KN/m
活载=板传荷载=17.21KN/m
3.3.3.C~E框架梁屋面板传荷载
2=15.07KN/m
2=4.85KN/m
2=9.29KN/m
2=4.85KN/m
1.64KN/m
C~E轴间框架梁均布荷载为:
=15.07+2.69
=17.76KN/m
=4.85KN/m
=2.69+9.29
=4.85KN/m
3.3.4.A轴柱纵向集中荷载的计算
顶层柱:
女儿墙自重
(做法:
墙高1100mm,100mm的混凝土压顶):
18+25×
0.24+(1.2×
2.+0.24)×
0.5=6.67
檐沟自重(琉璃瓦):
[0.5+(0.3-0.08)]×
0.08+(0.5+0.3)×
(0.5+0.36)=2.13
顶层柱恒载=女儿墙天沟自重+梁自重+板传荷载
=(6.67+2.13)×
3.6+1.64×
(3.6-0.4)+6.21×
=62.01KN
顶层柱活载=板传活载
=2.0×
1.8×
=8.1KN
标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重
=1.64×
(3.6-0.4)
+3.83×
3.6+13.47×
(3.6-0.4-1.5)+6.57×
1.5
=53.51KN
标准层柱活载=板传活载
基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重
=1.824×
(3.6-0.4)+2×
(3.6-0.4)
=12.24KN
3.3.5.B轴柱纵向集中荷载的计算
顶层柱恒载=梁自重+板传荷载
2+6.21×
0.332+0.333)
×
=52.35KN
3.6+(2+9.47)×
0.332+0.333)×
=15.17KN
(3.6-0.4)+3.83×
0.332+0.333)×
3.6+2×
12.1×
1/2
=52.44KN
=48.63KN
基础顶面恒载=基础梁自重
=2×
(3.6-0.4)
=6.4KN
3.3.6.C轴柱纵向集中荷载的计算
3.6+3.2×
12.1
=73.02KN
3.3.7.E轴柱纵向集中荷载的计算
=(6.67+2.13)×
(3.6-0.4)+6.21×
3.6×
3.5×
5/8
=62.08KN
3.5
+6.14×
0.9+12.09×
0.8)×
2+7.81×
2.6+7+3.48×
=80KN
1.95×
=12.24KN
4.内力计算
4.1.恒荷载内力计算
框架在竖向恒荷载作用下的受荷总图如图所示:
(图中数值均为标准值)(不考虑柱自重的线性分布将当集中荷载处理加在柱底近似计算)恒荷载作用下的受
荷总图如图所示(KN)
图5.1框架恒载受荷总图
图5.2恒载作用下轴力图:
(单位:
kN)
图5.3恒载作用下剪力图:
KN)
图5.4恒载作用下弯矩图(单位:
kN·
m)
4.2.活荷载的内力计算
图5.5活荷载作用下的受荷总图(KN)
由于活荷载与恒荷载的比值不大于1.0,可不考虑活荷载的不利位置,而把活荷载同时作用所有的框架上,求得的内力在支座处与按最不利位置求得内力相似,直接进行内力组合。
但求得梁的框中弯矩需要乘以1.1~1.2的系数予以增大,本设计乘以1.1
.
图5.6活荷载作用下轴力图(单位:
kN)
图5.7活荷载作用下剪力图:
图5.8活荷载作用下弯矩图(单位:
4.3.风荷载的计算
作用在建筑物的屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值:
WKZ
SZ0(hi
hj)B/2
w:
基本风压为0.45KNm2
z:
风压高度变化系数,考虑到建设地位于某中型城市郊区,所以取地面粗糙度为C类.
s:
风荷载体型系数,根据建筑物体型查得为1.3
风震系数,z1
vz/
z,对于建筑总高度不超过30m的取1.0
hi:
下层柱高.
hj:
上层柱高.
B:
迎风面的宽度为3.6m.
4.3.1.集中风荷载标准值和设计值
表5.1集中风荷载标准值和设计值
/m
(m)
26.55
0.94
1
1.3
0.45
5.35
23.55
0.90
13.
3.0
5.68
20.55
0.85
5.37
17.55
0.79
4.99
14.55
0.74
4.68
11.55
8.55
5.55
离地高度
ZZS0(KN/m2)hi
hjWK
/KN
2.550.7411.30.452.63.04.32
4.3.2.D值计算
表5.2标准层D值计算
构
件
iib/2ic
名称
ci/2i
Dcic
12/h2
A
23.72104KNm
轴4
1.75
0.46713263
22.1310KNm
柱
B
44
2(2.5810
轴
KNm
3.7210
KNm)2.96
0.59716955
22.13104KNm
C
2(4104KNm
2.58104KNm)
3.09
0.60717239
22.1310
E
24104KNm
1.88
0.48513774
∑D=61231KN/
表5.3一层D值的计算
ii/2i0.5
i/(2
i))
Di12/h2
bcccc
3.72104KNm
1.77
0.60216308
2.110KNm
2.58104KNm
2.1104
3.72104KNm
0.718963
4104KNm2.58104KNm
2.1104KNm
3.13
0.70819179
4104KNm
1.9
0.61516660
∑D=71110KN/m
4.3.3.风荷载作用下框架侧移
表5.4风荷载作用下框架侧移
层号
Wj/KN
vj/KN
∑D/(KN/M)
Δuj/m
Δyj/m
9
61231
0.00009
1/33333
8
11.03
0.00018
1/16667
7
16.4
0.00027
1/11111
6
21.39
0.00035
1/8571
5
26.07
0.00043
1/6977
30.75
0.0005
1/6000
35.43
0.00058
1/5172
40.11
0.00066
1/4545
4.32
44.43
71110
0.00062
1/4919
U=∑uj=0.00368m
层间侧移最大值1/4545<
1/550(满足要求)
4.3.4.反弯点计算
表5.5A轴柱反弯点位置
yh/
3.00
0.425
0.00
1.275
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