橫向風荷載的計算

1、第四節(jié) 橫向風荷載計算在橫向風荷載計算中，通常只取一榀框架進行計算，所以取 軸橫向框架進行計算。在此計算中，地面粗糙類型為B類。查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500092001）得武漢的基本風壓為0.35kN/。 風荷載標準值的計算 風荷載標準值計算公式:Wk=一、確定各系數(shù)的值:因結(jié)構(gòu)高度H=27.5m<30m,高寬比H/B=27.5/17.6=1.56251.5,所以。 結(jié)構(gòu)的基本周期T0.08n0.08×70.56s，0.35×0.56×0.560.10976，查表，由內(nèi)插法得，v0.47125?；菊裥蛕高度處振型系數(shù)z/H，

2、風壓高度變化系數(shù)可根據(jù)各摟層標高處的高度Hi,由表查得標準高度值, ,再用線形插值法求得所求各層高度的值，具體結(jié)果見表5-9。 在本設(shè)計中,整體結(jié)構(gòu)近似為矩形，H/B=27.5/17.6=1.56254，取。二、計算各樓層標高處的風荷載(z) 基本風壓為=0.35kN/,圖中 軸橫向框架梁,其負載寬度為3.9米。由式可算得沿房屋高度的風荷載標準值:q(z)=3.9根據(jù)各樓層高度Hi,查得代入上式,可得各樓層標高處q(z)見表5-9,其中(z)為迎風面, 0.8，(z)為背風面，-0.5。 表2-18 風荷載標準值計算層次（m）女兒墻28.01.38611

3、.422.149-1.343727.01.3690.9641.412.108-1.317623.41.3080.8361.371.960-1.224519.81.2460.7071.331.810-1.131416.21.2720.5791.2651.757-1.098312.61.0730.4501.2441.457-0.91129.01.0000.3211.1871.296-0.81114.81.0000.1711.1001.201-0.751其對應(yīng)的風荷載分布圖見圖2-10： 圖2-10 風荷載沿房屋高度的分布（單位：kN/m） 三、按靜力等效原理將分布風荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)

4、點集中荷載 如圖2-11所示。第六層，即屋面處的集中荷載F6要考慮女兒墻的影響。 F7=0.5×2.108+（2.108+1.960）/2×1.8+（2.108+2.149）/2+0.5×1.317+（1.317+1.224）/2×1.8+（1.317+1.343）/2=9.515kN同理，可算得F6=11.462kN，F(xiàn)5=10.658kN，F(xiàn)4=10.098kN ，F(xiàn)3=9.314kN ，F(xiàn)2=8.250kN ，F(xiàn)1=7.694kN。 圖2-11 等效節(jié)點集中風荷載（單位：kN）風荷載作用下的水平位移驗算 其驗

5、算方法與水平地震作用下的驗算方法類似，具體過程見表2-19： 滿足規(guī)范要求。 表2-19 風荷載作用下框架層間剪力及側(cè)移計算層次79.5159.5159643880.00990.3210611.46220.9779643880.02180.3111510.65831.6359643880.0330.2894410.09841.7339643880.04330.256639.31451.0479643880.05290.213328.25059.2978642040.06860.160417.69466.9917300460.09180.0918樓層最大位移與樓層層高之比：&

6、#160; 滿足位移要求。圖2-12 橫向風荷載作用及樓層地震剪力風荷載作用下框架的內(nèi)力計算 框架在風荷載下的內(nèi)力用D值法計算，其步驟為:（1）求各柱反彎點處的剪力值； （2）求各柱反彎點高度，其中y0是按受均布水平力作用查的表； （3）求各柱的桿端彎矩和剪力； （4）求梁端彎矩、剪力及柱軸力。具體計算過程見表2-20至表2-24。在內(nèi)力計算中，主要針對所取計算單元進行內(nèi)力計算，并采用D值法進行計算。 框架柱端剪力及彎矩分別按下列式子計算： 首先求出各軸柱的反彎點高度，計算過程見表2-20和2-24，其中y0是按受倒三角形分

7、布水平力作用查的表。 表2-20 風荷載作用下 軸、 軸框架柱反彎點位置計算層次h（m）Kyyh（m）73.61.240.3620000.3621.303263.61.240.4120000.4121.483253.61.240.450000.451.620043.61.240.4620000.4621.663233.61.240.4620000.4621.663224.21.340.5000000.52.100014.81.480.6020000.6023.1906表2-21 鳳荷載作用下 軸、 軸框架柱反彎點位置計算層次h（m）Kyyh（m）73.62.40.420000.421

8、.51263.62.40.450000.451.6253.62.40.470000.471.69243.62.40.50000.51.833.62.40.50000.51.824.21.9140.50000.52.114.81.860.5640000.5642.9892求出了反彎點高度后，就可根據(jù)反彎點高度求出柱端彎矩和剪力。具體計算過程見表2-22和表2-23。表2-24 橫向框架在風荷載作用下梁端彎矩、剪力及柱軸力計算層次AB跨梁BC跨梁柱軸力NA、D  70.1850.1175.10.0590.3090.3097.40.0840.0590.02560.4810.328

9、5.10.1590.8690.8697.40.2350.2180.10150.7951.4695.10.4443.8923.8927.41.0520.6620.70941.1192.0025.10.6125.3055.3057.41.4341.2741.53131.4272.65.10.7907.8897.8897.42.1322.0642.87321.5573.3265.10.9578.8138.8137.42.3823.0214.29812.1144.1485.11.22810.99110.9917.42.9714.2496.041注:表中剪力和軸力的量綱為kN,彎矩的量綱為kN·

10、;m,梁跨度l的量綱為m。 其對應(yīng)的彎矩和剪力、軸力圖見圖2-13和2-14。 表2-22 橫向框架A軸、D軸在水平地震作用下柱端彎矩及剪力計算層次（N/mm）（N/mm）（m）（kN·m）（kN·m）79.51596438881710.0080.081.3030.1050.185620.97796438881710.0080.181.4830.2640.376531.63596438881710.0080.271.6200.4340.531441.73396438881710.0080.351.6630.5890.685351.047964388817

11、10.0080.431.6630.7190.838259.29786420458180.0070.402.1000.8380.838166.99173004665930.0090.603.1911.9301.276 表2-23 橫向框架B軸、C軸在鳳荷載作用下柱端彎矩及剪力計算層次（N/mm）（N/mm）（m）（kN·m）（kN·m）79.515964388206740.0210.201.5120.3080.426620.977964388206740.0210.451.6200.7290.890531.635964388206740.0210.681.6921.1471.294441.733964388206740.0210.891.8