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19.8
1.375 1.514.4
H
B ==<,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。
(3)计算各楼层标高处的风荷载z q 。
攀枝花基本风压取2
00.40/w K N m m =,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 1.480
0.5[(
) 2.306]10.5[(
) 1.441]19.922
22
2
22
F K N
++++=+⨯
+
⨯++⨯
+
⨯=
第五层的集中荷载5F 的计算过程
5 2.21
6 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.3850.5[
] 3.30.5[(
] 3.312.002
2
2
2
F K N
++++=+
⨯+++
⨯= 4 2.216 2.216
2.16 2.216
1.385 1.385
1.385 1.385
0.5[] 3.30.5[(] 3.311.882
2
2
2
F K N ++++=+⨯+++⨯= 3 2.216 2.216
2.16 2.216
1.385 1.385
1.385 1.385
0.5[
] 3.30.5[(
] 3.311.882
2
2
2
F K N
++++=+
⨯+++
⨯=
第二层,要考虑层高的不同:
2 3.
3 4.252.216 1.385(
)13.5922
F K N =+⨯+=
10.00F K N =
等效节点集中等荷载(单位:KN )
二.柱侧移刚度及剪力的计算(2
12h
i 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:
四:风荷载作用下框架的弯矩图
E U
O
I
T
N H S
M G R
L F Q
K P
J D C
B
A 风荷载作用下弯矩图
五:风荷载作用下框架的侧移验算
126.82125.19025.19030.65630.65642.854138.513n
i
n D
m m ==+++++=∑ 1
4
6
(26.82125.19025.19030.65630.65642.854)138.513 3.010 4.1610n
i
n D
E
m m
==+++++=⨯⨯=⨯∑
第六层:
2
2
1
121224.34
26.8213.3
c ik c
i j
i D m m h α=⨯==
=∑
33
24.3410
0.90726.82110
i
i
V m m
D ⨯∆=
=
=⨯。