一榀框架水平风载

1、一榀框架水平风载耳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，贝艸度均匀，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。I原始设计资料本设计基本风压为：wo=O.65kN/m2，根据任务书知结构离地面高度 h = 27.7 0.45= 28.15m。建筑所在地为城市，查规范得地面粗 糙度类别应为C类。I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：Wk =: zszW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：qk 二sbwoAA 二 BHWo -基本风压，Wo = 0.65k

2、N. m2z表示风振系数Js表示风荷载体形系数 z表示风压咼度变化系数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J=0.85。h=28.15m 30m风振系数=1.0。风荷载体形系数 讥取值根据规范确定：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。HI风载计算计算公式:qszWoA= JsJWoBH，计算过程如表6.3。表 6.3：层号层咼离地高度AH血54.221.4511.30.780.656

3、2.49.4944.217.2511.30.690.6564.214.6934.213.0511.30.650.6564.213.8424.28.8511.30.650.6564.213.8414.24.6511.30.650.6566.7522.24左风风荷载作用简图如图6.1:9. 49KX14. 69KX13+84KN.13. 84KN9. 49KN24. 18KX 38. 02KN 51.86KN74. 1KN水平风载作业CKN）水平风载剪力（KN）图6.1HI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:Vj式中：Vj 第j层在风荷载作用下的总剪力标准值;

4、x Dj 第j层在风荷载作用下该层所有柱的抗侧移刚度的总和;2j框架第j层的层间侧移量层号R(kN)Vi(kN)工 Dj(kN)也比（m）h(m)叫h59.499.4939818.10.0002383344.20.0000567414.6924.1839818.10.0006072624.20.0000540313.8438.0239818.10.0009548424.20.0000790213.8451.8639818.10.0013024234.20.0001000122.2474.133842.90.0024690194.20.0001700框架楼层层间侧移及层高之比的计算过程如下表（表

5、6.4）表 6.4:式中：y。一标准反弯点高度与该层框架柱的比值根据上表层间最大位移为0.00084m。根据建筑抗震设计规范第五章规定， 框架结构中，层间最大位移与该层层高之比的限 值为1/550。本框架的层间最大位为0.000171/550=0.0018满足要求。风荷载作用下内力计算1.风荷载作用下柱反弯点法高度计算公式如下:yn=yo+yi+y2+y3%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层数E柱D柱C柱A柱n=5j=5n=5j=5n=5j=5n=5j=55k=2.43y0=0.

6、42k=2.15y0=0.4ik=2.15y0=0.41k=2.43 y0=0.42a 3=1y3 =0.0a 3=1y3 =0.0.a 3=1y3=0.0a 3=1y3 =0.0y=0.42y=0.41y=0.41y=0.42n=5j=4n=5j=4n=5j=4n=5j=4k=2.43y0=0.47k=2.15y0=0.46k=2.15y0=0.46k=2.43 y0=0.474a1=1y1=0a1=1y1=0a1=1y1=0a1=1y1=0a2=1y2=0.0a2=1y2=0.0a2=1y2=0.0a2=1y2=0.0a3=1y3=0.0a3=1y3=0.0a3=1y3=0.0a3=1y3

7、=0.0y=0.47y=0.46y=0.46y=0.47n=5j=3n=5j=3n=5j=3n=5j=3k=2.43y0=0.5k=2.15y0=0.5k=2.15y0=0.5k=2.43 y0=0.53a1=1y1=0a1=1y2=0a1=1y1=0a1=1y1=0a2=1y2=0.0a2=1y2=0.0a2=1y2=0.0a2=1.23 y2=0.0a3=1y3=0.0a3=1y3=0.0a3=1y3=0.0a3=1y3=0.0y=0.5y=0.5y=0.5y=0.5表 6.5:虑y3修正2n=5j=2k=2.43 y0=0.5 a1=1y仁0a2=1y2=0.0a3=1.14y3=0.0

8、y=0.5n=5j=2k=2.15 y0=0.5 a1=1y仁0a2=1y2=0.0a3=1.27 y3=0.0y=0.5n=5j=2k=2.15 y0=0.5 a1=1y仁0a2=1y2=0.0a3=1.27 y3=0.0y=0.5n=5j=2k=2.43 y0=0.5 a1=1y仁0a2=1.23 y2=0.0 a3=1y3=0.0y=0.4201n=5j=1k=2.77 y0=0.57 a2=0.875y2=0y=0.57n=5j=1k=2.46 y0=0.60 a2=1y2=0y=0.6n=5j=1k=2.46 y0=0.60a2=1y2=0y=0.6n=5j=1k=2.77 y0=0

9、.57 a2=0.875y2=0.0y=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:y旦Vjij ZD j风荷载作用下各层柱上下柱端弯矩按下式计算：M 和=V . j y hM 池=V . j( 1 y ) h风荷载作用下的轴柱端剪力和柱端弯矩计算如表6.6。表 6.6：层 次柱 别D ijVj =jViZD ijyM； = Vj.yhMf=Vj.(1 - y)h5E1.9315253970.423.4072108014.705195868D2.8

10、134740340.414.8448022866.971788656C2.8134740340.414.8448022866.971788656A1.9315253970.423.4072108014.7051958684E4.9214208760.479.71488480810.95508287D7.1685776760.4613.8496920716.25833417C7.1685776760.4613.8496920716.25833417A4.9214208760.479.71488480810.955082873E7.7383135520.516.2504584616.2504584

11、6D11.271684170.523.6705367623.67053676C11.271684170.523.6705367623.67053676A7.7383135520.516.2504584616.250458462E10.555206230.522.1659330822.16593308D15.374790660.532.2870603932.28706039C15.374790660.532.2870603932.28706039A10.555206230.522.1659330822.165933081E8.8215980780.5724.1358923418.20777843

12、D25.018360780.672.0528790548.0352527C25.018360780.672.0528790548.0352527A8.8215980780.5724.1358923418.20777843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：nNi 八(Vj - Vbr )k m中跨弯矩：M1=(ML + M下厂/(i+2i)M2 = (M上 M下 ) 2i /i(i 2i )边跨弯矩：M 1二M M下

13、1 2剪 力：Vb -M b M b轴 力:l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(KN *m)(KN m)(KN *m)(KN m)顶层上柱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26.8443

14、7.27337.27326.844下柱35.58455.9155.9135.584框架梁弯矩表层号梁 ED 跨（KN *m）梁DC跨（KN）梁 ca 跨（KN *m）5M ED =4.705M dc =1.875M ac =4.705Mde =5.096Mcd =1.875Mca =5.0964Med =14.36M dc =5.676Mac =14.36Mde =15.426M cd =5.676MCA =15.4263M ed =25.926M dc =10.093M ca =25.926M de 27.427Mcd =10.093M de 27.4272Med =38.416M dc =

15、15.05M ca =38.416M de =40.905Mcd =15.05M de =40.9051Med =49.01M dc =18.712M ac =49.01M DE 50.848Mcd =18.712M ca 50.848梁端剪力及柱轴力计算表层号梁别Mb(KN *m)M：(KN *m)V：(kn )Ne( KN )Nd(kn )Nc(kn )Na(KN )顶层ED4.7055.096-1.203-1.2030.067-0.0671.203DC1.8751.875-1.136CA5.0964.705-1.2035ED14.36215.426-3.655-4.8580.282-0.

16、2824.858DC5.6765.676-3.44CA15.42614.362-3.6554ED25.92627.427-6.546-11.4040.711-0.71111.404DC10.09310.093-6.117CA27.42725.926-6.5463ED38.41640.905-9.733-21.1371.3231.32321.137DC15.0515.05-9.121CA40.90538.416-9.7332ED49.0150.848-12.253-33.392.235-2.23533.39DC18.71218.712-11.341CA50.84849.01-12.2536.2、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M b、M ；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