建筑風(fēng)荷載計(jì)算

1、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為：Wk= Pz%tW0，作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為：Pv=PzzW0A式中：P -作用于框架節(jié)點(diǎn)的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN）那一風(fēng)振系數(shù)電風(fēng)荷載體型系數(shù)叱一風(fēng)壓高度變化系數(shù)wo一基本風(fēng)壓（KN/m2）A棉框架各層節(jié)點(diǎn)受風(fēng)面積（nf）本建筑基本風(fēng)壓為：w0=0.3KN/m2,由荷載規(guī)范得，地面粗 糙為C類。氏風(fēng)荷載體系系數(shù)，根據(jù)建筑物體型查得 也=1.3。比風(fēng)振 系數(shù)，因結(jié)構(gòu)總高度 H=21.128m30m,故%=1.0。風(fēng)壓高度變化系數(shù)以查荷載規(guī)范表7.2.1。一根框架各層節(jié)點(diǎn)受風(fēng)面積 A計(jì)算，B為（33+39）=3.6m , h

2、取 22上層的一半和下層的一半之和，屋面層取到女兒墻頂，底層取底層的一半。底層的計(jì)算高度從室外地面取一層:二層:三層:四層:A 4 . 53.9八A = () 3 .毛22A ,3.93、9q9A = ( ) 3 .巧22A 乃.93.9 一A = ( ) 3 .毛223 . 93 . 9A 二()3 .毛22(4200 +300= 4500mm)。1 m2 1 2,2 -1 m. 0 4,2 -1m. 0 4,2 -1m. 0 43.9o五層：A =(1.50 - ) 3.6 = 12.42m22計(jì)算過(guò)程見表所示:表7-1集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次PzsZ(m)2w0(KN /m2)2A(m2)P

3、v(KN)51.01.319.80.5512.4211.880.73641.01.315.90.6520.5514.0411.9031.01.3120.650.5514.0411.8621.01.38.10.650.5514.0411.8611.01.34.20.650.5515.1212.78欠左風(fēng)、右風(fēng)荷載受荷簡(jiǎn)圖框架梁柱線剛度計(jì)算框架梁柱線剛度計(jì)算見表表7-1縱梁線剛度計(jì)算表類別Ec/(N/mm2)bh/mmxmmI0/mm4lmmECI0/l/N mm2ECI0/lN mmEF跨中框架3.00 x250X7.15X 10921001.02X 10112.04X1011FG跨中框架3.0

4、0X 104250X7007.15X 10954003.97X 10107.94X1010GH跨中框架3.00X 104250X7007.15X 10918001.19X 10112.38X1011表7-2柱線剛度Ic計(jì)算表層次hc/mm cEc/(N/mm2)bxh/mm mmI c/mm4Ed c/ hc/N mm底層柱柱42003.00 x104500 x5005.21 x1093.72 x 10102層柱柱39003.00 x104500X5005.21 X1094.01 x101035層柱柱39003.00 x104500X5005.21X1094.01 x10107.2.2 側(cè)移剛

5、度D值計(jì)算考慮梁柱的線剛度比，用 D值法計(jì)算柱的側(cè)位移剛度,表7-4 柱側(cè)移剛度計(jì)算表25層柱D值計(jì)算DK = G/2ic口 =K/(2 + K)2D =12tic/h2(KN /m)（F軸柱）1.980.4971.572（G軸柱）1.980.4971.57225 層柱 D值合計(jì)：D D = 1.572+1.572=3.144KN/m底層柱D值計(jì)算DK = Kbi /2ic0 =(0.5 + K )/(2 + K)2D =12ic/h2(KN /m)（F軸柱）2.130.6371.612（G軸柱）2.130.6371.612低層柱 D值合計(jì)：D D=1.612+1.612=3.224KN/m7

6、.2.3風(fēng)荷載作用下框架位移的計(jì)算風(fēng)荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計(jì)算，即Vj 卬= j 、Dj式中：Vj第j層的總剪力;Z Dj -第j層所有柱的抗側(cè)剛度之和; Uj第j層的層間位移。各層樓板標(biāo)高的側(cè)移值是該層以下各層層間側(cè)移之和。頂點(diǎn)側(cè)移 是所有各層層間側(cè)移之和，即Uj i - -Ujj=i第j層側(cè)移頂點(diǎn)側(cè)移 第C軸線框架在風(fēng)荷載作用下側(cè)移的計(jì)算過(guò)程見表 風(fēng)荷載作用下框架樓層層間側(cè)移與層高之比計(jì)算表7-5框架側(cè)移計(jì)算表樓層Fj(KN)Vj (KN)工 Dj (KN /m) Auj (m)h(m)Auj / h510.8810.88314400.000353.90.000090411.90

7、22.78314400.00073.90.000180311.8634.64314400.00113.90.000282211.8646.5314400.00143.90.000359112.8759.37322400.00184.20.000429nu =E 陽(yáng)=0.0054mj苴對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，樓層層間最大位移與層高之比的限制為 1/550。本框 架的層間最大位移與層高之比在底層，其值為 0.0004291/550 ,框 架側(cè)移滿足規(guī)范要求。7.3 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算框架在風(fēng)荷載（從左到右吹）作用下的內(nèi)力計(jì)算采用D值法。計(jì)算時(shí)首先將框架各樓層的層間總剪力 Vj ,按各柱的側(cè)移剛

8、度（D值） 在該層總側(cè)移剛度所占比例分配到各柱，即可求得第Vj ;根據(jù)求得的各柱層間剪力Vj和修正后的反彎點(diǎn)位置y （反彎點(diǎn)高度計(jì)算見表）， 即可確定柱端彎矩M ；由節(jié)點(diǎn)平衡條件，梁端彎矩之和等于柱端彎矩 之和，將節(jié)點(diǎn)左右梁端彎矩之和按線剛度比例分配，可求出各梁端彎 矩；進(jìn)而由梁的平衡條件求出梁端剪力；最后，第j層i柱的軸力即 為其上各層節(jié)點(diǎn)左右梁端剪力代數(shù)和。反彎點(diǎn)高度計(jì)算反彎點(diǎn)高度計(jì)算按下式計(jì)算，即y = y0 + y1 + y2 + y3式中 外 標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；%因上、下層梁剛度比變化的修正值y2 因上層層高變化的修正值y3 因上下層層高變化的修正值反彎點(diǎn)計(jì)算過(guò)程見表：表7-6 反彎

9、點(diǎn)高度比y計(jì)算樓層F軸框架柱G軸框架柱五K=1.98, y0 =0.500ti = 1, yi = 0%=1, y2=0K =1.98 , y0=0.45% = 1 , y = 0%=1 , y2 =0支3=1,丫3=口 3=1,丫3=。層y =0.50 +0 +0+0 = 0.366y =0.45 +0 + 0+0 = 0.45K=1.98, y0 =0.50K=1.98, y0=0.50四3=1, %=0%=1, y=00t2 =1 ,y2 =0a2 = 1 ,y2 = 0層汽3 =1 ,丫3 =0% =1,y3 = 0y =0.50 +0+0+0=0.50y =0.50 + 0 + 0+

10、0 = 0.50F軸框架柱G軸框架柱K=1.98, y0 =0.50K=1.98, y0=0.50二1=1,yi = 0% =1 ,y1 = 02 =1 , y =0% =1 , y2 =0層0t3 =1 ,y3 =0。3 = 1 ,y3 = 0y =0.50 +0+0+0=0.50y =0.50 + 0 + 0+0 = 0.50K =1.98 y0 =0.50K =1.98 y0 =0.50二5=1 ,y1 = 01 =1 ,y1 = 0支 2=0.78, y2=0口2=0.78, y2=0層1, y3 =0%=1,y3=0y =0.50y =0.50K =2.13 y0 =0.55K =2

11、.13 y0 =0.553=1 ,yi =。叼=1 ,yi = 0一%=0.64, y2=03=0.64, y2=0y =0.55y =0.55層（2）按剛度分配各柱剪力的計(jì)算各柱的剪力按下式計(jì)算：DjVj =*Vi ， V =j三Dj表7-7框架柱剪力計(jì)算表層次VjF軸柱剪力（kN）G柱剪力（kN）510.88V15 = 15720 m 10.88 =5.443144015720V35 =X 10.88 = 5.4431440422.78V14 = 15720 父 22.78 =11.3931440V34 - 15720 x 22.78 -11.3931440334.64F柱剪力（kN）G柱

12、剪力（kN）_15720 X34.64 17.3231440V33 _ 15720 x 34.64 -17.3233 31440246.5V12=K46.531440= 23.25、,15720 -V32 x 46.531440= 23.25159.37=16120 父 59.37 32240= 29.6916120V31 =l6120 x 59.3732240=29.69(3 計(jì)算框架柱的彎矩:表7-8框架柱彎矩計(jì)算表、柱 層別1F柱GftM 上=(1 y)hM 下=V1iyhM上 (1-y)hM 下=V3i yh5上柱M1413 =5.44父(10.366)m3.9=13.45KN .mM

13、 3433 =5.44x(1-0.45)父3.9 = 11.67 KN .m下柱M1314 =5.44 父(10.366)父3.9 =13.45KN .mM3334 =5.44(10.45) m3.9 = 11.67KN .m4上柱M1312 =11.39父(10.5)父3.9 =22.21KN .mM 3332 =1 1.39 父(1 0.5)m3.9 = 22.21KN .m下柱M1213 =11.39父(1一0.5)m3.9=22.21KN .mM3233 =11.39父(1-0.5)m3.9 = 22.21KN .m廂柱G由柱3上柱M1211 =17.32x(1-0.5)m3.9 =3

14、3.77 KN.mM 3231 =117.32x(1-0.5)x3.9 = 33.77KN .m下柱M1112 =17.32x(10.5)m3.9 =33.77KN .mM 3132 =17.32x(1 -0.5)m3.9=33.77KN .m2上柱M111co =23.25x(10.5)m3.9 =45.30KN .mM 3130 =23.25x(1-0.5)m3.9 = 45.30KN .m下柱M1011 =23.25x(1 0.5)m3.9 =45.30KN .mM 3031 =23.25x(1-0.5)m3.9 = 45.30KN .m1上柱M0110 =29.69x(10.55)m4

15、.2 = 56.11KN .mM 3129 = 29.69 m (1-0.55)M4.2 =56.11KN .m下柱M0011 =29.69x(10.55).2 = 56.11KN .mM 3028 =29.69(1-0.55)M.2 =56.11KN .m(4)計(jì)算框架梁的彎矩：當(dāng)計(jì)算出了框架在水平力作用下的柱端彎矩值后，求梁端彎矩 時(shí)，由柱端彎矩，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡來(lái)求。對(duì)于邊跨梁端彎矩：n=m +mk,j對(duì)于中跨，由于梁的端彎矩與梁底線剛度成正比，因此，i,l. .i,mti= (mtj+mi+,j)m*(吊+得知)ib ibib ib.-Mit表7-9框架梁彎矩計(jì)算表層號(hào)梁FG夸5M 14

16、34 = M3413 =13.45KN.m.2.13M 3414 - dc L /2.13 + 5.4811.67 =3.27KN.m4M 1333 = M 1314 + M 1312 =13.45+22.21 =35.66KN.m2.13M 3313 3313 2.13 +5.48(11.67+22.21) =9.48KN .m3梁FG夸M 1232 = M 1213 * M 1211 =22.21 +33.77 = 55.98KN .mM3212=, 3212 2.13 + 5.48(22.21 +33.77) =15.67 KN .m2M 1131 = M 1112 + M 1110 33.37 +45.30 =78.67 KN .m.2.13M 3111 2.13+5.48(33.37 +45.30) =22.20KN .m(33.37 宣304220 m1梁FG夸M 1030 M 1011 + M 0110 45.30+56.11 =101.41KN .m2.13M 3010 父2.13+5.48(45.30 +56.11) = 28.38KN .m(5)計(jì)算框架橫梁的剪力和柱端的軸力：表7