一榀框架水平风载汇总.docx
《一榀框架水平风载汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一榀框架水平风载汇总.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
一榀框架水平风载汇总
一榀框架水平风载
1.1水平风荷载计算
本工程为五层框架（局部六层），结构不高，且该结构为比较规整的矩形结构，则刚度均匀，风荷载对结构产生的影响较小，因此可以不考虑空间整体作用。
1.1.1原始设计资料
本设计基本风压为：
w0=0.65kN/m2，根据任务书知结构离地面高度h27.70.4528.15m。
建筑所在地为城市，查规范得地面粗糙度类别应为C类。
1.1.2荷载计算
根据《建筑结构荷载规范》的有关要求，风荷载标准值，计算公式如下：
wkzszw0
为了方便计算，作用在该框架范围内的风荷载可以看成作用在框架节点处的集中荷载。
其计算如下：
qkzszw0AABH
wo-基本风压，w00.65kNm
z表示风振系数
s表示风荷载体形系数
z表示风压高度变化系数
A表示迎风面计算面积
B表示迎风面宽度
H表示迎风面计算高度,
根据荷载规范表8.2.1要求，取z=0.85。
h=28.15m﹤30m风振系数z=1.0。
风荷载体形系数s取值根据规范确定：
高宽比H/B不大于4的矩形、方形、十字行平面建筑取1.3。
该榀框架迎风面宽度B=（6+6）/2=6m。
简化计算迎风面计算高度H为楼层梁上层的一半与下层的一半，计算底层时应计算至室外地平层。
1.1.3风载计算
计算公式：
qkzszw0Azszw0BH，计算过程如表6.3。
表6.3：
层号
层高
离地高度
5
4.2
21.45
1
1.3
0.78
0.65
6
2.4
9.49
4
4.2
17.25
1
1.3
0.69
0.65
6
4.2
14.69
3
4.2
13.05
1
1.3
0.65
0.65
6
4.2
13.84
2
4.2
8.85
1
1.3
0.65
0.65
6
4.2
13.84
1
4.2
4.65
1
1.3
0.65
0.65
6
6.75
22.24
左风风荷载作用简图如图6.1：
图6.1
1.1.4风荷载作用下框架侧移计算
在风荷载作用下计算框架的层间侧移时按下式进行计算：
式中：
Vj—第j层在风荷载作用下的总剪力标准值；
Dij—第j层在风荷载作用下该层所有柱的抗侧移刚度的总和；j—框架第j层的层间侧移量。
框架楼层层间侧移及层高之比的计算过程如下表（表6.4）表6.4：
式中：
y0—标准反弯点高度与该层框架柱的比值
y1—该层框架的上下层梁刚度比发生变化时候的反弯点修正值
y2—该层框架因上层层高与该层层高不一致的修正值
y3—该层框架因下层层高与本层层高不一致时的修正值
风载作用下各层框架柱子反弯点高度比的计算过程如如表6.5
层数
E柱
D柱
C柱
A柱
n=5
j=5
n=5
j=5
n=5
j=5
n=5
j=5
5
k=2.43
y0=0.42
k=2.15
y0=0.41
k=2.15
y0=0.41
k=2.43y0=0.42
α3=1
y3=0.0
α3=1
y3=0.0.
α3=1
y3=0.0
α3=1
y3=0.0
y=0.42
y=0.41
y=0.41
y=0.42
n=5
j=4
n=5
j=4
n=5
j=4
n=5
j=4
k=2.43
y0=0.47
k=2.15
y0=0.46
k=2.15
y0=0.46
k=2.43y0=0.47
4
a1=1
y1=0
a1=1
y1=0
a1=1
y1=0
a1=1
y1=0
a2=1
y2=0.0
a2=1
y2=0.0
a2=1
y2=0.0
a2=1
y2=0.0
a3=1
y3=0.0
a3=1
y3=0.0
a3=1
y3=0.0
a3=1
y3=0.0
y=0.47
y=0.46
y=0.46
y=0.47
n=5
j=3
n=5
j=3
n=5
j=3
n=5
j=3
k=2.43
y0=0.5
k=2.15
y0=0.5
k=2.15
y0=0.5
k=2.43y0=0.5
3
a1=1
y1=0
a1=1
y2=0
a1=1
y1=0
a1=1
y1=0
a2=1
y2=0.0
a2=1
y2=0.0
a2=1
y2=0.0
a2=1.23y2=0.0
a3=1
y3=0.0
a3=1
y3=0.0
a3=1
y3=0.0
a3=1
y3=0.0
y=0.5
y=0.5
y=0.5
y=0.5
表6.5：
虑y3修正
2
n=5j=2k=2.43y0=0.5a1=1y1=0
a2=1y2=0.0
a3=1.14y3=0.0y=0.5
n=5j=2k=2.15y0=0.5a1=1y1=0
a2=1y2=0.0
a3=1.27y3=0.0y=0.5
n=5j=2k=2.15y0=0.5a1=1y1=0
a2=1y2=0.0
a3=1.27y3=0.0y=0.5
n=5j=2k=2.43y0=0.5a1=1y1=0
a2=1.23y2=0.0a3=1y3=0.0
y=0.420
1
n=5j=1k=2.77y0=0.57a2=0.875y2=0y=0.57
n=5j=1k=2.46y0=0.60a2=1y2=0y=0.6
n=5j=1k=2.46y0=0.60a2=1y2=0y=0.6
n=5j=1
k=2.77y0=0.57a2=0.875y2=0.0
y=0.57
注：
1、因为层梁与下层同，所以不考
2、对于
虑y2修正
3、对于
该品框架上梁的刚度相虑y1。
最上层，不考值。
最下层，不考值。
柱端弯矩及剪力计算
风荷载作用下框架柱的柱端剪力计算公式如下：
VijDijVjijDj
风荷载作用下各层柱上下柱端弯矩按下式计算：
MibjV.ijyh
u
ij
V.ij（1y）h
风荷载作用下的①轴柱端剪力和柱端弯矩计算如表
表6.6：
6.6
层次
柱别
Dij
VijijVi
Dij
y
MibjVij.yh
MiujVij.（1y）h
5
E
1.931525397
0.42
3.407210801
4.705195868
D
2.813474034
0.41
4.844802286
6.971788656
C
2.813474034
0.41
4.844802286
6.971788656
A
1.931525397
0.42
3.407210801
4.705195868
4
E
4.921420876
0.47
9.714884808
10.95508287
D
7.168577676
0.46
13.84969207
16.25833417
C
7.168577676
0.46
13.84969207
16.25833417
A
4.921420876
0.47
9.714884808
10.95508287
3
E
7.738313552
0.5
16.25045846
16.25045846
D
11.27168417
0.5
23.67053676
23.67053676
C
11.27168417
0.5
23.67053676
23.67053676
A
7.738313552
0.5
16.25045846
16.25045846
2
E
10.55520623
0.5
22.16593308
22.16593308
D
15.37479066
0.5
32.28706039
32.28706039
C
15.37479066
0.5
32.28706039
32.28706039
A
10.55520623
0.5
22.16593308
22.16593308
1
E
8.821598078
0.57
24.13589234
18.20777843
D
25.01836078
0.6
72.05287905
48.0352527
C
25.01836078
0.6
72.05287905
48.0352527
A
8.821598078
0.57
24.13589234
18.20777843
注：
:
表中剪力的量纲为“KN”；弯矩的量纲为“KN.m2.梁端弯矩及剪力、轴力计算根据节点弯矩平衡可求出梁端弯矩。
各梁弯矩应按其线刚度之比来分配。
求出两端弯矩后根据弯矩与剪力的关系可求出梁的剪力弯矩计算简图如下：
n
Ni（VblVbr）
ki
中跨弯矩：
M1（M上M下）1i/（1i2i）
M2（M上M下）2i/1（i2i）
边跨弯矩：
M1M上M下
剪力：
VbMbMb轴力：
bl
梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算如表6.7表6.7：
框架柱弯矩表
柱号
中柱E
中柱D
中柱C
边柱A
层号
（KNm）
（KNm）
（KNm）
（KNm）
顶层
上柱
4.705
6.971
6.971
4.705
下柱
3.407
4.845
4.845
3.407
5
上柱
10.955
16.258
16.258
10.955
下柱
9.715
13.85
13.85
9.715
4
上柱
16.25
23.67
23.67
16.25
下柱
16.25
23.67
23.67
16.25
3
上柱
22.166
32.287
32.287
22.166
下柱
22.166
32.287
32.287
22.166
2
上柱
26.844
37.273
37.273
26.844
下柱
35.584
55.91
55.91
35.584
框架梁弯矩表
层号
梁ED跨（KNm）
梁DC跨（KNm）
梁CA跨（KNm）
5
MED=4.705
MDC=1.875
MAC=4.705
MDE=5.096
MCD=1.875
MCA=5.096
4
MED=14.36
MDC=5.676
MAC=14.36
MDE=15.426
MCD=5.676
MCA=15.426
3
MED=25.926
MDC=10.093
MCA=25.926
MDE27.427
MCD=10.093
MDE27.427
2
MED=38.416
MDC=15.05
MCA=38.416
MDE=40.905
MCD=15.05
MDE=40.905
1
MED=49.01
MDC=18.712
MAC=49.01
MDE50.848
MCD=18.712
MCA50.848
梁端剪力及柱轴力计算表
层号
梁别
Mbl
（KNm）
Mbr（KNm）
Vb（KN）
NE（KN）
ND（KN）
NC（KN）
N（AKN）
顶
层
ED
4.705
5.096
-1.203
-1.203
0.067
-0.067
1.203
DC
1.875
1.875
-1.136
CA
5.096
4.705
-1.203
5
ED
14.362
15.426
-3.655
-4.858
0.282
-0.282
4.858
DC
5.676
5.676
-3.44
CA
15.426
14.362
-3.655
4
ED
25.926
27.427
-6.546
-11.404
0.711
-0.711
11.404
DC
10.093
10.093
-6.117
CA
27.427
25.926
-6.546
3
ED
38.416
40.905
-9.733
-21.137
1.323
1.323
21.137
DC
15.05
15.05
-9.121
CA
40.905
38.416
-9.733
2
ED
49.01
50.848
-12.253
-33.39
2.235
-2.235
33.39
DC
18.712
18.712
-11.341
CA
50.848
49.01
-12.253
6.2、图6.3、图6.4.
注：
1.表中梁端弯矩、剪力均以绕梁端截面顺时针方向旋转为正；柱轴力以受压为正。
2.表中Mbl、Mbr分别表示同一梁的左端弯矩及右端弯矩。
经计算风荷载作用下的框架内力图如：
图
图6.2风荷载作用下框架弯矩图（单位：
kNm）
（单位：
kNm）
图6.2
风荷载作用下框架弯矩图
图6.3风荷载作用下框架柱轴力图（以受压为正单位：
kN）
图6.4风荷载作用下框架柱的剪力图（截面顺时针为正单位：
kN）
升级会员 