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【精品文档类】风荷载计算规律及公式

第二部分 风荷载计算一:风荷载作用下框架的弯矩计算(1)风荷载标准值计算公式:0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数,取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数,取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压,取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类,位于密集建筑群的攀枝花市区。

(2)确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<,高宽比19.81.375 1.514.4HB==<,应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。

该建筑物结构平面为矩形, 1.30s μ=,由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=(迎风面)0.5s μ=-(背风面),风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定,由表4-4查得标准高度处的z μ值,再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。

层数()i H m z μ z β1()/q z KN m 2()/q z KN m7女儿墙底部 17.50.79 1.00 2.370 1.480 6 16.5 0.77 1.00 2.306 1.441 5 13.2 0.74 1.00 2.216 1.385 4 9.9 0.74 1.00 2.216 1.385 3 6.6 0.74 1.00 2.216 1.385 2 3.3 0.74 1.00 2.216 1.385 1 -3.3 0.00 0.00 0.000 0.000(3)计算各楼层标高处的风荷载z 。

攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =,取②轴横向框架梁,其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。

7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=,根据各楼层标高处的高度i H ,查得z μ代入上式,可得各楼层标高处的()q z 见表。

其中1()q z 为迎风面,2()q z 背风面。

风正压力计算:7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 风负压力计算:7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯=2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= (4)将分布风荷载转化为节点荷载第六层:即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.4800.5[() 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222F KN ++++=+⨯+⨯++⨯+⨯= 第五层的集中荷载5F 的计算过程5 2.216 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+⨯+++⨯=4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=第二层,要考虑层高的不同: 2 3.3 4.252.216 1.385()13.5922F KN =+⨯+= 10.00F KN =AB C9.9212.0011.8811.8813.59等效节点集中等荷载(单位:KN )二.柱侧移刚度及剪力的计算(212hi D c=)见下表 三:各层柱反弯点和弯矩的确定(见下表)根据该多层办公楼总层数m ,该柱所在层n ,梁柱线刚度比K ,查表得到标准反弯点系数0y ;根据上下横梁线刚度比值i 查表得到修正值1y ,根据上下层高度变化查表得到修正值2y 3y ;各层反弯点高度0123()yh y y y y h =+++。

该层的计算高度h 当该层的上层较高时 取h h /2上=α 当该层的上层较高时 取h h /3下=α分别求出21αα,查表得21,y y 然后计算出弯矩如下表:柱HI柱NO 柱TU第 六 层c 22i620.4220.42k 1.294215.78k 1.294α0.3932 1.2942k 12D 0.39315.78 3.3126.20 3.36.20V 9.92 2.53KN 24.34-+==⨯-===-++=⨯⨯=⨯=⨯=c 22i620.42228.582k 3.105215.75k3.105α0.6741.5 3.1051.5k12D 0.67415.78 3.31210.64 3.310.64V 9.92 4.52KN24.34---⨯+⨯==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=c 22i628.582k 1.811215.78k1.811α0.4752 1.8112k12D 0.47515.78 3.3127.50 3.37.50V 9.92 3.06KN24.34---⨯==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=21224.34 3.326.821D =⨯∑=第 五 层柱GH柱MN柱STc 22i520.4220.42k 1.294215.78k2.294α0.3932 2.2942k 12D 0.39315.78 3.3126.20 3.36.20V (9.92+12.00) 5.95KN22.86---+==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=c 22i520.42228.582k 3.105215.75k3.105α0.6082 3.1052k 12D 0.60815.78 3.3129.59 3.39.59V (9.92+12.00)9.20KN22.86---⨯+⨯==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=c 22i528.5828.58k 1.623215.75k1.623α0.4482 1.6232k 12D 0.44815.78 3.3127.07 3.37.07V (9.92+12.00) 6.78KN22.86---+==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=21222.86 3.325.190D =⨯=∑柱FG柱LM柱RS第四层c22i420.4220.42k 1.294215.78k 2.294α0.3932 2.2942k12D0.39315.783.3126.203.36.20V(9.92+12.00+11.88)22.869.17KN---+==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=c22i420.42228.582k 3.105215.75k 3.105α0.6082 3.1052k12D0.60815.783.3129.593.39.59V(9.92+12.00+11.88)22.8614.18KN---⨯+⨯==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=c22i428.5828.58k 1.623215.75k 1.623α0.4482 1.6232k12D0.44815.783.3127.073.37.07V(9.92+12.00+11.88)22.8610.45KN---+==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=21222.863.325.190D=⨯=∑第三层柱EF柱KL柱QRc22i320.4220.42k0.884223.11k0.884α0.30720.8842k12D0.30723.113.3127.093.37.09V(9.92+12.00+11.88+11.88)27.8211.64KN---+==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=c22i320.42228.582k 2.12223.11k 2.12α0.5152 2.122k12D0.51523.113.31211.903.39.59V(9.92+12.00+11.88)27.8219.55KN---⨯+⨯==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=c22i328.5828.58k 1.237223.11k 1.237α0.3822 1.2372k12D0.38223.113.3128.833.38.83V(9.92+12.00+11.88+11.88)27.8214.50KN---+==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯=21227.823.330.656D=⨯=∑柱DE柱JK柱PQ第二层c22i220.4220.42k0.884223.11k0.884α0.30720.8842k12D0.30723.113.3127.093.3V(9.92+12.00+11.882+13.59)7.0915.10KN27.82---+==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯⨯=c22i320.42228.582k 2.12223.11k 2.12α0.5152 2.122k12D0.51523.113.31211.903.3V(9.92+12.00+11.882+13.59)9.5925.36KN27.82---⨯+⨯==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯⨯=c22i428.5828.58k 1.237223.11k 1.237α0.3822 1.2372k12D0.38223.113.3128.833.3V(9.92+12.00+11.882+13.59)8.8318.81KN27.82---+==⨯===++=⨯⨯=⨯=⨯⨯=21227.823.330.656D=⨯=∑第一层柱AD柱BK柱CPc22i220.42k0.88423.110.5+k0.5+0.884α0.48020.8842k12D0.48023.113.31211.093.3V(9.92+12.00+11.882+13.59)11.0916.90KN38.89---=====++=⨯⨯=⨯=⨯⨯=c22i320.4228.58k 2.1223.11k0.5+2.12α0.6362 2.122k12D0.63623.113.31214.703.3V(9.92+12.00+11.882+13.59)14.7022.40KN38.89---+=====++=⨯⨯=⨯=⨯⨯=c22i428.58k 1.23723.110.5+k0.5+1.237α0.5672 1.2372k12D0.56723.113.31213.103.3V(9.92+12.00+11.882+13.59)13.1019.96KN38.89---=====++=⨯⨯=⨯=⨯⨯=21238.893.342.854D=⨯=∑柱HI柱NO 柱TU).(m KN M第 六层 0k 1.294 y 0.365-== 1α1= 10y = 3α1= 30y = 001230.3650.365 3.3 1.20y y y y y y yh =++===⨯= 0k 3.105 y 0.45-== 1α1= 10y = 3α1= 30y = 001230.450.45 3.3 1.485y y y y y y yh =++===⨯= 0k 1.811 y 0.4-== 1α1= 10y =3α1= 30y =300120.40.4 3.3 1.32y y yh y y y y ===⨯==++2.53M =⨯左边上(3.30-1.20)=5.31 2.53M =⨯左边下 1.20=3.044.52M =⨯中上(3.30-1.485)=8.204.52M =⨯中下 1.485=6.713.06M =⨯右边上(3.30-1.32)=6.06 3.06M =⨯右边下 1.32=4.04第 五 层 柱GH 柱MN 柱ST0k 1.294 y 0.42-== 1α1= 10y =21α= 20y =3α1= 30y =001230.420.42 3.3 1.386y y y y y y yh =++===⨯=0k 3.105 y 0.45-== 1α1= 10y =21α= 20y =3α1= 30y =001230.450.45 3.3 1.485y y y y y y yh =++===⨯=0k 1.623 y 0.43-== 1α1= 10y =21α= 20y =3α1= 30y =001230.430.43 3.3 1.419y y y y y y yh =++===⨯=5.95M =⨯左边上(3.30-1.386)=11.39 5.95M =⨯左边下 1.386=8.25 9.20M =⨯中上(3.30-1.485)=16.79.20M =⨯中下 1.485=13.666.78M =⨯右边上(3.30-1.419)=12.756.78M =⨯右边下 1.419=9.62柱FG柱LM柱RS第 四 层0k 1.294 y 0.45-== 1α1= 10y =21α= 20y =3α1= 30y =001230.450.45 3.3 1.485y y y y y y yh =++===⨯=0k 3.105 y 0.5-== 1α1= 10y =21α= 20y =3α1= 30y =001230.50.5 3.3 1.65y y y y y y yh =++===⨯=0k 1.623 y 0.45-== 1α1= 10y =21α= 20y =3α1= 30y =001230.450.45 3.3 1.485y y y y y y yh =++===⨯=9.17M =⨯左边上(3.30-1.485)=16.64 9.17M =⨯左边下 1.485=13.62 14.18M =⨯中上(3.30-1.65)=23.40 14.18M =⨯中下 1.65=23.4010.45M =⨯右边上(3.30-1.485)=18.9710.45M =⨯右边下 1.485=15.52第三层柱EF柱KL柱QRk0.884 y0.45-==1α1=1y=21α=2y=3α1=3y=001230.450.45 3.3 1.485y y y y yy yh=++===⨯=k 2.12 y0.5-==1α1=1y=21α=2y=3α1=3y=001230.450.5 3.3 1.65y y y y yy yh=++===⨯=k 1.237 y0.46-==1α1=1y=21α=2y=3α1=3y=001230.460.46 3.3 1.518y y y y yy yh=++===⨯=11.64M=⨯左边上(3.30-1.485)=21.1311.64M=⨯左边下1.485=17.2919.55M=⨯中上(3.30-1.65)=32.2614.18M=⨯中下1.65=32.2614.50M=⨯右边上(3.30-1.518)=25.8414.5M=⨯右边下1.518=22.01柱DE柱JK柱PQ第二层k0.884 y0.5-==1α1=1y=21α=2y=3α1=3y=001230.50.5 3.3 1.65y y y y yy yh=++===⨯=k 2.12 y0.5-==1α1=1y=21α=2y=3α1=3y=001230.450.5 3.3 1.65y y y y yy yh=++===⨯=k 1.237 y0.5-==1α1=1y=21α=2y=3α1=3y=001230.50.5 3.3 1.65y y y y yy yh=++===⨯=15.10M=⨯左边上(3.30-1.65)=24.9215.10M=⨯左边下1.65=24.9225.36M=⨯中上(3.30-1.65)=50.5925.36M=⨯中下1.65=50.5918.81M=⨯右边上(3.30-1.518)=33.5218.81M=⨯右边下1.518=28.55第一层柱AD柱BK柱CPk0.884 y0.65-==1α1=1y=21α=2y=3α1=3y=001230.650.65 3.3 2.145y y y y yy yh=++===⨯=k 2.12 y0.55-==1α1=1y=21α=2y=3α1=3y=001230.550.55 3.3 1.815y y y y yy yh=++===⨯=k 1.237 y0.67-==1α1=1y=21α=2y=3α1=3y=001230.670.67 3.3 2.211y y y y yy yh=++===⨯=16.90M=⨯左边上(3.30-2.145)=19.5216.90M=⨯左边下2.145=36.2522.40M=⨯中上(3.30-1.815)=33.2622.40M=⨯中下1.815=40.6619.96M=⨯右边上(3.30-2.211)=21.7419.96M=⨯右边下2.211=44.13四:风荷载作用下框架的弯矩图E U O I T N H SMGR L F Q K P J D CBA风荷载作用下弯矩图五:风荷载作用下框架的侧移验算126.82125.19025.19030.65630.65642.854138.513nin Dmm ==+++++=∑146(26.82125.19025.19030.65630.65642.854)138.513 3.010 4.1610nin DEmm==+++++=⨯⨯=⨯∑第六层:221121224.3426.8213.3c ik ci j i D mm h α=⨯===∑ 3324.34100.90726.82110i i V mm D ⨯∆===⨯∑ 位置()wkFKN ∑()wkVKN ∑14(10)nin DE m =-∑g1(/)nin DN mm =∑10.85wk jnii F Dμ=∆=∑∑ 1wkjn ii V Dμ=∆=∑∑hμ∆限制值 5 9.9224.34 138.513 64.1610⨯ 4 21.92 22.86 138.513 64.1610⨯ 3 33.80 22.86 138.513 64.1610⨯ 2 45.68 27.82 138.513 64.1610⨯ 159.2727.82 138.513 64.1610⨯ -1 0.0000.000138.51364.1610⨯。

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