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6000?3900 6000?3900 6000?3900 6000?3900 6000?3900 7800?6000 10800?6000 15600?6000 12个 6个 5个 5个 41个 8套 2个 2个 男女各6个 图2.1框架平面布置与计算单元简图 2 框架结构布置
取一榀横向平面框架计算,见图2.1 2.1 计算单元
取相邻两个柱距的各1/2宽作为计算单元。计算框架几何尺寸。 2.2 框架截面尺寸 横向框架梁
h= (1/10 ~ 1/18)L=(1/10 ~ 1/18)?6m=0.306 ~ 0.55m 取h=0.6m b=(1/2 ~ 1/3)h= (1/2 ~ 1/3)?0.6m= 0.2 ~ 0.3m 取b=0.25m
中间框架梁由于跨度小,截面尺寸取为0.25m?0.45m 纵向框架梁
h= (1/10 ~ 1/18)L=(1/10 ~ 1/18)? 3.9m=0.22 ~ 0.39m
b=(1/2 ~ 1/3)h= (1/2 ~ 1/3)? (0.22 ~ 0.39)m=0.11 ~ 0.20m 综合建筑工程中设计情况取b ?h=0.25m ?0.40m 框架柱
b=h=(1/8 ~ 1/12)H=(1/8 ~ 1/12) ? 3.6m=0.45 ~ 0.3m 取b*h=0.45m?0.45m 楼板厚度(采用双向板) h=L/40=3.6m/40=0.09m
综合建筑工程中设计情况取板厚为100mm。见图2.2, 图2.3。 2.3 梁柱的计算高度(跨度)
梁柱的跨度,取轴线间距,边梁跨为6m,中间梁跨度为2.8m
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底层柱高,设底层柱高为4.95m, 其它层柱高为3.6m
图2.2框架几何尺寸图
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图2.3框架几何尺寸图 2.4 框架计算简图
框架在竖向荷载作用下,可忽略节点侧移,按刚性方案设计,在水平荷载作用下,不能忽略节点侧移,按弹性方案设计.
相对线刚度计算如下:
柱线惯性矩:Ic=a4/12=0.454/12m4=0.0034m4
底层柱线刚度:ic1=EcIc/H=28?109N/M2 ?0.0034M4/4.95M=1.92?107N·M 其余各层柱线刚度:ic1=EcIc/H=28?109N/M2 ?0.0034M4/3.6M=2.64?107N·M 边跨梁的惯性矩:Ib1=2bh3/12=2?0.25M?0.63M3/12=0.009M4 边跨梁的线刚度:ib1=EcIb1/L=25.5?109N/M2?0.009M4/6M=3.825?107N·M 中间跨梁的惯性矩:Ib2=2*bh3/12=2?0.25?0.453M3/12=0.0038M4
中间跨梁的线刚度:ib2=EcIb2/L=25.5?109N/M2 ?0.0038M4/2.8M=3.46?107N·M 设ib1=3.825?107N. M=1,
则ib2=3.46?107N.M/3.825?107N. M=0.90 ic1=1.92?107N/M/3.825?107N. M=0.50 ic2=2.64?107N.M/3.825?107N. M=0.69 详见计算简图2.4
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图2.4 框架计算简图
3 恒荷载及其内力分析
3.1 屋面恒荷载
三毡四油上铺小石子 0.4 KN/M2 20mm厚水泥沙浆找平 20KN/M3?0.02M= 0.4 KN/M2 50mm厚苯板保温 0.5 KN/M2
1:10水泥珍珠岩找(坡度3%) 1/2?14.8M?3%?1/2?11KN/M= 1.2 KN/M
3
2
一毡二油隔气层 0.1KN/M2 20mm厚水泥沙浆找平 0.4 KN/M2
现浇楼板(100mm) 0.1M?25KN/M= 2.5 KN/M
3
2
天棚抹灰(15mm) 0.015M?17KN/M3= 0.26 KN/M2 屋面恒荷载标准值 5.8 KN/M2
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3.2 楼面恒荷载
12mm厚大理石地面 0.012M?28KN/M3= 0.34 KN/M2 30mm厚细石混凝土 0.03M?24KN/M3= 0.72 KN/M2 现浇楼板(120mm) 0.1M?25KN/M3=2.5KN/M2 天棚抹灰(15mm) 0.015M?17KN/M3= 0.3 KN/M2
楼面恒荷载标准值 3.86KN/M2
3.3 构件自重
横向框架梁自重(边跨) 0.25M?0.6M?25KN/M3= 3.75 KN/M (中跨) 0.25M?0.45M?25KN/M3= 2.81KN/M 纵向框架梁自重 0.25M?0.4M?25KN/M3 = 2.5KN/M 框架柱自重(二至六层) 0.45M?0.45M?25KN/M3?3.6M=18.225 KN (底层) 0.45M?0.45M?25KN/M3?4.95M=25.06 KN 外墙重 0.25M?6.5KN/M3+0.12M?19KN/M3=3.9 KN 内墙重 0.15M?6.5KN/M3?3.6M= 3.5 KN/M 屋顶女儿墙 0.24M?19KN/M3?1.5M= 6.84 KN/M 铝合金窗 0.5 KN/M2 木门 0.2 KN/M2
边跨框架梁承担的由屋面板、楼面板传来的荷载为梯形,如下图3.1,为计算方便,按支座弯矩等效原则,将其化为矩形分布,其中α=a/l=3.9/4m/6m=0.16
图3.1梯形荷载分布等效图 屋面梁上线荷载:
q1=(1-2α2+α3)q+3.75KN/M
=(1-2?0.162+0.163) ?5.8KN/M2?3.6M+3.75KN/M =23.6KN/M
楼面梁上线荷载:q2= (1-2α2+α3)q+3.75KN/M+3.5KN/M = (1-2?0.162+0.163)?3.86KN/M2?3.6M+3.75KN/M+3.5KN/M = 20.5KN/M
框架梁中各层恒荷载作用分布图如图3.2所示,
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