中跨:取h=600mm,b=300mm。
纵向框架梁:
取h=l/8~l/12=350~525mm,取为500mm,宽b为300mm。
3.4.2柱的截面尺寸的初步确定
框架柱的面积根据柱的轴压比确定: (3-1)
1、 柱组合的轴压力设计值N=nβFgE
注:n ——楼层层数。
β——柱轴压力增大系数。
F——算柱的负载面积,本方案中边柱及中柱的负载面积分别为4.2×3.6m2和4.2×5.1 m2。
gE——建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取14kN/m2。
2、柱的截面尺寸 Ac≥N/(Nfc ) (3-2)
注:N——轴压比限值,按三级抗震等级,查《抗震规范》可知取为0.9。
fc ——轴心抗压强度设计值,对C30,查得14.3N/mm2。
对于边柱 :N= nβFgE =7×1.3×4.2×3.6×14=1926.29kN
Ac≥N/(Nfc )=1926.29×103/(14.3×0.9)=149672mm
对于中柱:N= nβFgE =7×1.25×4.2×5.1×14×=2623.95kN
Ac≥N/(Nfc )=2623.95×103/(0.9×14.3)=203881mm2
取柱子尺寸为:
底层:b×h=500mm×550mm
以上层:b×h=450mm×500mm
3.5楼板选择
板的厚度取l/40=4200/40=105mm,故本设计中所有楼板均采用现浇板,板厚均为100mm。
3.6结构横向框架的计算简图
本框架结构采用柱下独立基础,选粘土夹碎石层为地基持力层,基础顶面到室内地面1.50m。横向框架的计算简图见下图所示,取顶层柱的形心线作为轴线,2~7层柱的高度取为3.9m,底层柱的高度从基础顶面至楼板,h1=3.9+1.5=5.4m。
横向框架计算简图
4 竖向荷载作用下的内力计算
4.1计算单元
取③轴线处的横向框架为计算单元,计算单元的宽度为4.2m。直接传给该框架的楼面荷载如图中竖向阴影部分所示。由于纵向框架梁的中心线与柱子的中心线不重合,因此在框架节点上还作用有集中力矩。
计算单元及荷载传递图
4.2恒荷载计算
恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示:
图4.2 各层梁上作用的恒荷载
4.2.1屋面框架梁线荷载标准值
屋面(上人屋面)
30厚找平层、120厚保温层 3.02kN/ m2
100厚现浇钢筋混凝土 0.1×25=2.5kN/m2
V型轻钢龙骨吊顶 0.25 kN/m2
(二层9mm纸面石膏板、有厚50mm的岩棉板保温层)
合计 5.77 kN/m2
边跨框架梁自重 0.3×0.6×25=4.5kN/m2