6.3.8 基础顶面恒载计算
由于本工程为五层框架结构,建筑高度较低,跨度基本相等,刚度比较均匀,风荷载影响较小。因此,为了简化计算,本设计的风荷载仅按一榀框架单独承担其受荷面积,忽略空间整体作用。 6.3.8.1 设计资料
基本风压:ω0=0.30KN/m2,地面粗糙度类别为B类。KJ6承受风荷载的计算宽度B=(6+6)÷2=6m 6.3.8.2 荷载计算
风荷载近似按阶梯形分布,首先应将其简化为作用在框架节点上的节点荷载。 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值:
Wk=bzmsmwzo(hi+hj)B/2
式中 基本风压ω0=0.30KN/m2
βZ —风振系数,因为建筑物高度H=21m<30m,因此βZ=1.0;
?s—风荷载体型系数,根据建筑物体型查得ms=1.3;
?z—风压高度变化系数,建设地点位于城市郊区,所以地面粗糙度为B类; hi —下层柱高;
h j—上层柱高,对顶层取女儿墙高度的2倍,即1.24m; B—迎风面宽度,B=(6+6)÷2=6m。 计算过程如表6-1所示:
表6-1 集中风荷载标准值 离地高度 Z(m) 21.4 17.2 13 8.8 4.6
1
?z 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 ?s 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 ?z 1.20 1.18 1.08 1.00 1.00 ?0(KN/m2) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 hi(m) hj(m) 4.2 4.2 4.2 4.2 4.6 1.24 4.2 4.2 4.2 4.2 Wk/KN 7.64 11.60 10.62 9.83 10.30 风荷载受荷简图见图6-26所示。
图6-26 框架风载受荷简图
6.3.8.3 框架柱D值计算
梁、柱的相对线刚度见表所示:
表6-2 KJ-3 2~5层柱D值计算
D 边柱(A轴柱)
6-2 所示,侧移刚度D值计算如表6-2 、表6-3
kK=?b 2kc2.08+2.08=1.68 2′1.242.08?25.58?2=6.182′1.24 a=K 2+KD=a*ic*12(KN/m) h21.68=0.457 2+1.686.18=0.756 2+6.180.457创1.24104?0.756创1.24104?124.22124.223855 6377 中柱(C轴柱) 中柱(D轴柱) 2.08?25.58?2=6.182′1.24 6.18=0.756 2+6.181.68=0.457 2+1.680.756创1.24104?124.22124.226377 边柱(E轴柱) 2.08+2.08=1.68 2′1.240.457创1.24104?3855 KJ6 2~5层D值合计:∑D=3855+6377+6377+3855=20464KN/m
2
表6-3 KJ-3 底层柱D值计算
D K=?kbkc a=0.5+K 2+KD=a*ic*12(KN/m) h2边柱(A轴柱) 中柱(C轴柱) 中柱(D轴柱) 2.08=2.08 1.02.08+5.58=7.66 1.02.08+5.58=7.66 1.00.5+2.08=0.632 2+2.080.5+7.66=0.845 2+7.660.5+7.66=0.845 2+7.66125.22120.845创1.24104?4.22120.845创1.24104?4.220.632创1.24104?3478 7128 7128 3478 边柱(E轴柱) 2.08=2.08 1.00.5+2.08=0.632 2+2.080.632创1.24104?125.22KJ-6 底层D值合计:∑D=3478+7128+7128+3478=21212KN/m
6.3.8.4 水平荷载作用下楼层层间位移验算
横向水平荷载作用下的位移验算过程见表6-4所示。
表6-4 横向水平荷载作用下的位移验算
层次 5 5 3 2 1
6.4 内力计算
6.4.1 框架在恒载作用下的内力计算
框架在恒载作用下的受荷总图如图5.9所示。现用弯矩分配法求其屋面框架内力,具体计算步骤如下:
Fi(KN) 7.64 11.60 10.62 9.83 10.30 Vi(KN) 7.64 19.24 29.86 39.69 49.99 ∑Di(KN/m) 20464 20464 20464 20464 21212 △ui(mm) 0.37 0.94 1.45 1.93 2.36 hi(mm) 4200 4200 4200 4200 5200 θe=△ui/hi 1/11351 1/4468 1/2896 1/2176 1/2203 最大层间弹性位移角限值θe=1/2176<1/550,满足规范的要求。
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