2011-11-10高层建筑结构课件第3章(荷载作用(精)

1、第三章荷载作用与结构设计原则3.1竖向荷载计算心3.2风荷载计算Q3.3地震作用计算旦3.4荷载效应组合 U 结构简化计算原则仁3.6扭转效应的简化计算宜3.7抗震设计的一般原则（见抗震设计）UDC中华人民共和国建设部联厶发布 中华人民共和国国家质监督检验检疫总局门3-1竖向荷|恒荷载I中华人民共和国国家标准Gn 50009 -20011）一般恒载由楼（屋）面军2 ）应根据楼面结构平面布3）计算时不能漏项和少算。二楼面活荷载I建筑结构荷载规范Loud code lor the designof building structures30m H/B1. 5高耸结构Ti0.25s与房屋的自振周期、

2、振型和高度有关。2风振系数0z1）考虑范围：2 ）考虑方法:动力效应Az三总体风荷载和局部风荷载（kN）1总体风荷载抗风设计时，应按整个房屋在某一 高度处的总体风载计算结构的内力和 位移.（如同抗震设计时计算各层的 水平地震力建筑物各表面在某高度总体风荷栽处的风载合力，是沿高度变化的线荷载，可合并为各楼层的集中力，按x、y方向分别计算.外围表面数W2= 0二 “。(“珀丙cosd+/J22cosa +. + “”B訂cos a”)风向与表面法线的夹角2局部风荷载1 ）在迎风面和侧风面1/6墙宽范围的角隅，应验算围护结构的强度和连接强度，此时风载体型系数 应放大：I迎风面：“s=l5侧风面：/s

3、=1.52）对于檐口、雨棚色感阳板、阳应验算上浮风荷载，此时“s=2 03-3 地震作用计算地震力三要素：强度、频谱、持时建筑动力特性：自振周期、振型、阻尼一.一般设计原则1）甲类建筑，应按高于本地区设防烝度计算地震作用， 其值按批准的地震安全评价结构确定.乙类、丙类建筑，应按本地区设防烈度计算地震作用。2）一般应按二主轴方向分别考虑水平地震作用.3）一般质量、刚度不对称、不均匀的结构，应计算双向 水平地震作用时的扭转形响.4） 8、9度设计时，大跨度、长悬骨结构应考虑竖向地震作用.二.等效水平地震作用的计算方法1 ） /7底部剪力法时程分析法补充三.重力荷载代表值0 GkQ-般取0.5藏书室

4、、档案室、库房等，取0.82）徐1）外的一般高层结构振型分解反应谱法3）房屋较高，烈度较大，或质量、刚度沿高度极不均匀的结构使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用，我们称之为阻尼。四.自振周期计算1、对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构、框 架-剪力墙结构，其自振周期T1可按下式计算：剪力墙结构五.剪力要求（剪重比）（高层规程强制性条文）各层重力荷栽代表值各楼层对应于F航的剪力水平地震剪力系数，不应小于P34页表3 11的值.3-4 荷载效应组合解决两个问题：1.那些荷载参与组合;2、 各荷载如何组合设卄要求籃向荷g水平地農作用竖向地震作用养抗彦设卄77抗豪设卄6-8 7VV9度77V表

5、3 13设计中考虑的荷裁和地震作月表J住:只冇当龙茨的盲度超过60m时才同时考虔风与址霞产生的效应.表示參与效应组合,2、经验公式：框架结构框架-剪力墙结71 =(0.080.10)N厂1=(0.060.08)NT = (0.04 - 0.05) Nback设计中考虑的荷载和地震作用表P36表3.13注:銭中正负衰示左右来风.高层建筑中活荷载所占的比例很小，而且一般不 考虑活荷载的不利分布，按满载计算，所以常常 将恒荷载和活荷载合并为竖向荷载进行一次性处I理，这时竖向荷载效应的分项系数YG可取为 ?1. 25.I永久荷载控制时，S = 1 -25(SGk+ SQk)风荷载控制时，S=L25(S

6、ok+SQk)4-1.4Swk非抗震设计时结构内力的组合P37农3.14组合号竪向荷載产生的内九工向风荷软产生的内力y 向风荷載产生的内力11 25241.25】431.25-1.441.251 451.25-1.461.401.471.00-1.481.001 491.00 1.4(有利时1 0)注:銭中正负衰示左右来风.非抗童表3.14二有旳農作/效应组合时恒+0 5活（或0 8藏书室、档案室、库房等）S =YG*GE+ 7fli *Ehk+Ev Evk+wwwk 1.2或1.3 I0 5或1 3有地施作用效应组合时荷載和作用分项系散表3-15所考底的组合ZG%Zw说明1力荷載及水平地莖作

7、用1.21.3重力荷裁及竖向定厦作用1.21.39度抗侵设卄时考成；水平长*构8度、9度抗虞设卄时舎虑*力荷越、水平地复及W向地離作用1.2130.59度抗U设计时考虑;水平长急骨结构8度、9度抗霞设什时考虑力荷載、水作用及风荷裁1.21.3厂1.460m以上的高层建31考虑重力荷载、 水平地震作用、 竪向地農 作用及风荷孜1.21.30.S/1 460m以上的髙层建筑9後抗霞设卄时考虑！水平长悬臂结构8度、9度抗縫设卄时考虑注:表中一号衷示组合中不考虑该頊?5載或作用效应地震作用属于可变作用或偶然作用，其可靠指标的取值应低于静力作用下的 可靠指标.因而，从理论上说，抗震设计中采用的材料强度设

8、计值应高于静力作 用时的材料强度设计值.但设计规范为了使用方便，便于将地震作用效应与静力 荷载作用效应直接比较，在抗震设计中仍采用静力设计时的材料强度设计值.但 通过引入承载力抗癮调整系数来提高其承载力.无地震作用组合时：13有地震作用组合时：无地震作用组合时构件内力设计值Eifl个考危地辰作用时构件旳承載能力茨计值s_有地震作用组合时构件内力设计值RE_考虑地震作用时构件的承载能力设计值Y RE 承载力抗震调整系数抗震承载力调整系数材料结构构件1梁0.75钢筋轴压比小于0.15的柱0.75混凝 土轴压比不小于0.15的柱0.80剪力墙0.85各类受剪、偏拉构件0.853-5 结构简化计算原则

9、一一般规定1计算方法风荷载作用下，弹性方法 地震作用下，1、弹性方法（小震：低于设防烈度1 5度）2、 （局部构件）弹塑性分析方法：如连梁3、 罕遇地震：构造保证，计算无意义2分析手段程序分析（各种有限元模型）前处理一图形输入原始数据及选择参数.计算部分一动力特性、及内力分析、内力组合 及截面计算、弹性时程分析.后处理一输出计算结果，截面配筋及超筋、超轴压比等信息.手算分析3计算假定楼板平面内无限刚性假定楼板如同水平放置的深梁，平面内刚度无限大， 平面外刚度不考虑.即在平面内只有刚体的位移一一平动和转动，不改变形状.下列情况，楼板变形显著，楼板刚度无限大的假定不 适应。1、 楼面内有很大的开洞

10、或缺口，宽度削弱.2、 楼面有较长的外伸段。3、 底层大空间剪力墙结构的转换层楼面。4、 楼面整体性较差.4应考虑墙与柱子的构件变形结构离度超过50m、离宽比大于4时，宜考虑柱轴向变形剪力墙宜考虑剪切变形在考虑轴向变形的影响时，要考虑施工过程分层施加竖向荷载 这一因素，不能一次加载，否则出现不合理的结果.3-6 扭转效应的简化计算实际工程中结构扭转难以避免，不能精确计算，只有通过调整设计方案和结构布置，或配筋构造，减轻扭转, 或通过连接构造加强抗扭能力，计算仅仅是补充手段。计算思路在刚性楼盖和平面结杓的假定基础上先作平移茏的内力分析 计算刚心曾质心和扭转偏心距考虑扭转影响，修正平移时的层间剪力质心等效地震作用的作