GA?GD?158.04kN
②B(C)轴线节点荷载
B(C)轴线纵向梁自重(梁重+粉刷层重):
0.25*0.65*6.95*25+(0.65-0.1)*0.02*2*6.95*17=59.07kN 1000mm高女儿墙自重(梁重+粉刷层重):
1.0*0.24*6.95*19+1.0*0.02*2*6.95*17=36.42kN
B(C)轴线纵向梁传来的屋面板自重:
{(7.0/2)2*0.5*5.18+3.5*(7-3.5/2)*0.5]*5.18=109.69kN 则顶层边节点B(C)轴线节点集中荷载:
GB?GC?168.76kN
(6)楼面框架节点集中荷载计算 ①A(D)轴线节点荷载
A(D)轴线纵向梁自重(梁重+粉刷层重): 59.07kN
铝合金窗: 0.24*2.0*1.5=0.72kN A(D)纵向梁上墙体自重(墙重+粉刷层重):
[(3.6-0.65)*(6.95-0.44.-1.5*2.0)]*(0.25*6+0.02*17*2)=35.33kN A(D)轴线纵向梁楼面自重: (7.0/2)2*0.5*3.39=40.94kN
则中间层边节点A(D)轴线节点集中荷载:
GA?GD?136.06kN
②B(C)轴线节点荷载
B(C)轴线纵向梁自重(梁重+粉刷层重): 59.07kN 扣除门洞部分墙体重: -2.2*0.9*0.2*6.0=-2.38kN 0.24*2.0*1.5=0.72kN
B(C)纵向梁上墙体自重(墙重+粉刷层重):
[(3.6-0.65)*(6.95-0.44)]*(0.25*6+0.02*17*2)=35.33kN B(C)轴线纵向梁楼面自重:
[(7.0/2)2*0.5+3.5*(7-3.5/2)*0.5]*3.39=71.80kN
则中间层边节点A(D)轴线节点集中荷载:
GB?GC?170.76kN
本层柱自重: 0.55*0.55*3.6*25=27.23kN 底层柱重:0.55*0.55*5.8*25=43.86kN
恒载作用下结构计算简图如图2.7(a)所示。
对于作用在框架梁上的梯形荷载,为了计算简便可按竖向荷载相等的原则,把梁上的荷载转化为等效的均布荷载,等效结果见图2.7(b)所示。
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图2.7(a)恒载作用下框架计算简图 图2.8(b)框架等效均布荷载计算简图
2.3.2 活荷载计算
(1)活荷载取值:
查《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),上人屋面活荷载为2.0kN/m2,教师楼面、走廊、卫生间均为2.5kN/m2,楼梯3.5 kN/m2。因为活荷载取值均小于4.0 kN/m2,故可采用活荷载满布计算。 (2)屋面框架梁上竖向线荷载计算
①峰值计算 AB、CD 跨:PCD?PAB?2.0?6.95?13.9kN/m
BC跨: PBC?2.0?3.5?7.0kN/m ②等效荷载计算 AB、CD 跨:
''2323PCD?PAB?PAB(1?2???)?13.9?(1?2?0.5?0.5)?8.69kN/m
5PBC?4.38kN/m 8(3)楼面框架梁上竖向线荷载计算
①峰值计算
'?BC跨: PCDAB、CD 跨:PCD?PAB?2.5?6.95?17.38kN/m
BC跨: PBC?2.5?3.5?8.75kN/m ②等效荷载计算
AB、CD 跨:
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''2323P?P?P(1?2???)?17.38?(1?2?0.5?0.5)?10.86kN/m CDABAB5PBC?5.47kN/m 8 (4)屋面框架节点集中荷载计算
顶层A(D)节点集中荷载:
7PA?PD?()2?0.5?2.0?24.15kN
2顶层B(C)节点集中荷载:
3.5PB[?PC?24.15?2?[3.5?(7.0?)?0.5]?42.35kN
2 (5)楼面框架节点集中荷载计算
中间层A(D)节点集中荷载:
7PA?PD?()2?0.5?2.5?30.19kN
2中间层B(C)节点集中荷载:
3.5PB[?PC?30.19?2?[3.5?(7.0?)?0.5]?52.94kN2
活载满布情况下框架计算简图如图2.8所示。
'?BC跨: PCD
图2.8(a)活载作用下框架计算简图 图2.8(b)框架等效均布荷载计算简图
2.3.3 风荷载计算
风荷载计算单元为3.6m宽,沿竖向分布的单位面积荷载计算公式为:
????=??????????????0
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其中,基本风压w0=0.5kN/m2。分迎风面和背风面计算分布荷载,然后转化成节点荷载。
由荷载规范查得风载体型系数: ????=0.8(迎风面)???? =-0.5(背风面)
根据《建筑结构荷载规范》对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的房屋和基本自振周期T1大于0.25s 的各种高耸结构以及大跨度屋盖结构,均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。而本工程的高度为25.5m<30 m,故风振系数β??=1.0。
根据地面粗糙度为C类,可查得风压高度变化系数????如表2.1:
其中,均布荷载:?? ?? =b??0????????????=1.44???????? 表2.2 风荷载计算 q1(z)(kN/m) 层数 高度Z(m) Z/H μz (μs=0.8) 6 5 4 3 2 1 23 19.4 15.8 12.2 8.6 5 1.000 0.843 0.687 0.530 0.374 0.217 0.782 0.729 0.664 0.650 0.650 0.650 1.015 0.943 0.860 0.842 0.842 0.842 q2(z)(kN/m) (μs=-0.5) 0.634 0.59 0.536 0.526 0.526 0.526 由上表可得风荷载沿房屋高度的分布如下图2.9 示。
在框架分析时,应按静力等效原理将分布荷载转化为节点集中荷载,等效转化具体计算过程如下:
F1?(0842?0.526)?(4.5?0.5?2)?6.50kNF2?F3?(0.842?0.526)?3.6?4.92kNF4?(0.86?0.536)?3.6?5.03kNF5?(0.943?0.59)?3.6?5.52kNF6?(1.015?0.634)?(3.6?2?1.5)?5.44kN (对于顶层,要把1.5m高的女儿墙考虑进去)
等效集中荷载作用下框架计算见图2.10 所示。
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