一榀框架水平風(fēng)載.doc

一榀框架水平風(fēng)載1.1 水平風(fēng)荷載計(jì)算本工程為五層框架（局部六層），結(jié)構(gòu)不高，且該結(jié)構(gòu)為比較規(guī)整的矩形結(jié)構(gòu)，則剛度均勻，風(fēng)荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響較小，因此可以不考慮空間整體作用。1.1.1 原始設(shè)計(jì)資料本設(shè)計(jì)基本風(fēng)壓為：w0=0.65kN/m2，根據(jù)任務(wù)書知結(jié)構(gòu)離地面高度。建筑所在地為城市，查規(guī)范得地面粗糙度類別應(yīng)為C類。1.1.2 荷載計(jì)算根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的有關(guān)要求，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算公式如下： 為了方便計(jì)算，作用在該框架范圍內(nèi)的風(fēng)荷載可以看成作用在框架節(jié)點(diǎn)處的集中荷載。其計(jì)算如下： -基本風(fēng)壓，表示風(fēng)振系數(shù) 表示風(fēng)荷載體形系數(shù)表示風(fēng)壓高度變化系數(shù) 表示迎風(fēng)面計(jì)算面積 表示迎風(fēng)面寬度 表示迎風(fēng)面計(jì)算高度,根據(jù)荷載規(guī)范表8.2.1要求，取=0.85。h=28.15m30m風(fēng)振系數(shù)=1.0。風(fēng)荷載體形系數(shù)取值根據(jù)規(guī)范確定：高寬比H/B不大于4的矩形、方形、十字行平面建筑取1.3。該榀框架迎風(fēng)面寬度B=(6+6)/2=6m。簡化計(jì)算迎風(fēng)面計(jì)算高度H為樓層梁上層的一半與下層的一半，計(jì)算底層時(shí)應(yīng)計(jì)算至室外地平層。1.1.3 風(fēng)載計(jì)算計(jì)算公式 ： ，計(jì)算過程如表6.3。表6.3：層號層高離地高度54.221.4511.30.780.6562.49.49 44.217.2511.30.690.6564.214.69 34.213.0511.30.650.6564.213.84 24.28.8511.30.650.6564.213.84 14.24.6511.30.650.6566.7522.24左風(fēng)風(fēng)荷載作用簡圖如圖6.1： 圖6.11.1.4 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算在風(fēng)荷載作用下計(jì)算框架的層間側(cè)移時(shí)按下式進(jìn)行計(jì)算： 式中：第j層在風(fēng)荷載作用下的總剪力標(biāo)準(zhǔn)值； 第j層在風(fēng)荷載作用下該層所有柱的抗側(cè)移剛度的總和； 框架第j層的層間側(cè)移量。框架樓層層間側(cè)移及層高之比的計(jì)算過程如下表（表6.4）。表6.4：層號59.499.4939818.10.0002383344.20.0000567414.6924.1839818.10.0006072624.20.0000540313.8438.0239818.10.0009548424.20.0000790213.8451.8639818.10.0013024234.20.0001000122.2474.133842.90.0024690194.20.0001700根據(jù)上表層間最大位移為0.00084m。根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范第五章規(guī)定，框架結(jié)構(gòu)中，層間最大位移與該層層高之比的限值為1/550。本框架的層間最大位為0.000171/550=0.0018,滿足要求。1.1.5 風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算1. 風(fēng)荷載作用下柱反彎點(diǎn)法高度計(jì)算公式如下： yn=y0+y1+y2+y3 式中：標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度與該層框架柱的比值 該層框架的上下層梁剛度比發(fā)生變化時(shí)候的反彎點(diǎn)修正值 該層框架因上層層高與該層層高不一致的修正值 該層框架因下層層高與本層層高不一致時(shí)的修正值風(fēng)載作用下各層框架柱子反彎點(diǎn)高度比的計(jì)算過程如如表6.5。層數(shù)E柱D 柱C柱A柱5n=5 j=5k=2.43 y0=0.423=1 =0.0y=0.42n=5 j=5k=2.15 y0=0.413=1 =0.0.y=0.41n=5 j=5k=2.15 y0=0.413=1 =0.0y=0.41n=5 j=5k=2.43 y0=0.423=1 =0.0y=0.424n=5 j=4k=2.43y0=0.47a1=1 y1=0a2=1 y2=0.0a3=1 y3=0.0y=0.47n=5 j=4k=2.15y0=0.46a1=1 y1=0a2=1 y2=0.0a3=1 y3=0.0y=0.46n=5 j=4k=2.15y0=0.46a1=1 y1=0a2=1 y2=0.0a3=1 y3=0.0y=0.46n=5 j=4k=2.43y0=0.47a1=1 y1=0a2=1 y2=0.0a3=1 y3=0.0y=0.473n=5 j=3k=2.43y0=0.5a1=1 y1=0a2=1 y2=0.0a3=1 y3=0.0y=0.5n=5 j=3k=2.15y0=0.5a1=1 y2=0a2=1 y2=0.0a3=1 y3=0.0y=0.5n=5 j=3k=2.15y0=0.5a1=1 y1=0a2=1 y2=0.0a3=1 y3=0.0y=0.5n=5 j=3k=2.43y0=0.5a1=1 y1=0a2=1.23y2=0.0a3=1 y3=0.0y=0.52n=5 j=2k=2.43y0=0.5a1=1 y1=0a2=1 y2=0.0a3=1.14 y3=0.0y=0.5n=5 j=2k=2.15y0=0.5a1=1 y1=0a2=1 y2=0.0a3=1.27y3=0.0y=0.5n=5 j=2k=2.15y0=0.5a1=1 y1=0a2=1 y2=0.0a3=1.27y3=0.0y=0.5n=5 j=2k=2.43y0=0.5a1=1 y1=0a2=1.23y2=0.0a3=1 y3=0.0y=0.4201n=5 j=1k=2.77 y0=0.57a2=0.875 y2=0y=0.57n=5 j=1k=2.46y0=0.60a2=1 y2=0y=0.6n=5 j=1k=2.46y0=0.60a2=1 y2=0y=0.6n=5 j=1k=2.77y0=0.57a2=0.875 y2=0.0y=0.57 表6.5：注：1、因?yàn)樵撈房蚣苌蠈恿号c下層梁的剛度相同，所以不考慮y1。2、對于最上層，不考慮y2修正值。3、對于最下層，不考慮y3修正值。柱端彎矩及剪力計(jì)算 風(fēng)荷載作用下框架柱的柱端剪力計(jì)算公式如下： 風(fēng)荷載作用下各層柱上下柱端彎矩按下式計(jì)算： 風(fēng)荷載作用下的軸柱端剪力和柱端彎矩計(jì)算如表6.6。表6.6：層次柱別y5E1.9315253970.423.4072108014.705195868D2.8134740340.414.8448022866.971788656C2.8134740340.414.8448022866.971788656A1.9315253970.423.4072108014.7051958684E4.9214208760.479.71488480810.95508287D7.1685776760.4613.8496920716.25833417C7.1685776760.4613.8496920716.25833417A4.9214208760.479.71488480810.955082873E7.7383135520.516.2504584616.25045846D11.271684170.523.6705367623.67053676C11.271684170.523.6705367623.67053676A7.7383135520.516.2504584616.250458462E10.555206230.522.1659330822.16593308D15.374790660.532.2870603932.28706039C15.374790660.532.2870603932.28706039A10.555206230.522.1659330822.165933081E8.8215980780.5724.1358923418.20777843D25.018360780.672.0528790548.0352527C25.018360780.672.0528790548.0352527A8.8215980780.5724.1358923418.20777843注：:表中剪力的量綱為“KN”；彎矩的量綱為“KN.m”2. 梁端彎矩及剪力、軸力計(jì)算根據(jù)節(jié)點(diǎn)彎矩平衡可求出梁端彎矩。各梁彎矩應(yīng)按其線剛度之比來分配。求出兩端彎矩后根據(jù)彎矩與剪力的關(guān)系可求出梁的剪力。彎矩計(jì)算簡圖如下：中跨彎矩： 邊跨彎矩： 剪 力： 軸 力：梁端彎矩、剪力及柱軸力的計(jì)算如表6.7。表6.7：框架柱彎矩表柱號層號中柱E（）中柱D（）中柱C（）邊柱A（）頂層上柱4.7056.9716.9714.705下柱3.4074.8454.8453.4075上柱10.95516.25816.25810.955下柱9.71513.8513.859.7154上柱16.2523.6723.6716.25下柱16.2523.6723.6716.253上柱22.16632.28732.28722.166下柱22.16632.28732.28722.1662上柱26.84437.27337.27326.844下柱35.58455.9155.9135.584框架梁彎矩表層號梁ED跨（）梁DC跨（）梁CA跨（）5=4.705=1.875=4.705=5.096=1.875=5.0964=14.36=5.676=14.36=15.426=5.676=15.4263=25.926=10.093=25.92627.427=10.09327.4272=38.416=15.05=38.416=40.905=15.05=40.9051=49.01=18.712=49.0150.848=18.71250.848梁端剪力及柱軸力計(jì)算表層號梁別（）（）（KN）（KN）（KN）（KN）（KN）頂層ED4.7055.096-1.203-1.2030.067-0.0671.203DC1.8751.875-1.136CA 5.0964.705-1.2035ED14.36215.426-3.655-4.8580.282-0.2824.858DC5.6765.676-3.44CA15.42614.362-3.6554ED25.92627.427-6.546-11.4040.711-0.71111.404DC10.09310.093-6.117CA27.42725.926-6.5463ED38.41640.905-9.733-21.1371.323-1.32321.137DC15.0515.05-9.121CA40.90538.416-9.7332ED49.0150.848-12.253-33.392.235-2.23533.39DC18.71218.712-11.341CA50.84849.01-