横向风荷载的计算

1、第四节 横向风荷载计算在横向风荷载计算中，通常只取一榀框架进行计算，所以取 轴横向框架进行计算。在此计算中，地面粗糙类型为B类。查建筑结构荷载规范（GB500092001）得武汉的基本风压为0.35kN/。 风荷载标准值的计算 风荷载标准值计算公式:Wk=一、确定各系数的值:因结构高度H=27.5m<30m,高宽比H/B=27.5/17.6=1.56251.5,所以。 结构的基本周期T0.08n0.08×70.56s，0.35×0.56×0.560.10976，查表，由内插法得，v0.47125。基本振型z高度处振型系数z/H，

2、风压高度变化系数可根据各搂层标高处的高度Hi,由表查得标准高度值, ,再用线形插值法求得所求各层高度的值，具体结果见表5-9。 在本设计中,整体结构近似为矩形，H/B=27.5/17.6=1.56254，取。二、计算各楼层标高处的风荷载(z) 基本风压为=0.35kN/,图中 轴横向框架梁,其负载宽度为3.9米。由式可算得沿房屋高度的风荷载标准值:q(z)=3.9根据各楼层高度Hi,查得代入上式,可得各楼层标高处q(z)见表5-9,其中(z)为迎风面, 0.8，(z)为背风面，-0.5。 表2-18 风荷载标准值计算层次（m）女儿墙28.01.38611

3、.422.149-1.343727.01.3690.9641.412.108-1.317623.41.3080.8361.371.960-1.224519.81.2460.7071.331.810-1.131416.21.2720.5791.2651.757-1.098312.61.0730.4501.2441.457-0.91129.01.0000.3211.1871.296-0.81114.81.0000.1711.1001.201-0.751其对应的风荷载分布图见图2-10： 图2-10 风荷载沿房屋高度的分布（单位：kN/m） 三、按静力等效原理将分布风荷载转化为节

4、点集中荷载 如图2-11所示。第六层，即屋面处的集中荷载F6要考虑女儿墙的影响。 F7=0.5×2.108+（2.108+1.960）/2×1.8+（2.108+2.149）/2+0.5×1.317+（1.317+1.224）/2×1.8+（1.317+1.343）/2=9.515kN同理，可算得F6=11.462kN，F5=10.658kN，F4=10.098kN ，F3=9.314kN ，F2=8.250kN ，F1=7.694kN。 图2-11 等效节点集中风荷载（单位：kN）风荷载作用下的水平位移验算 其验

5、算方法与水平地震作用下的验算方法类似，具体过程见表2-19： 满足规范要求。 表2-19 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次79.5159.5159643880.00990.3210611.46220.9779643880.02180.3111510.65831.6359643880.0330.2894410.09841.7339643880.04330.256639.31451.0479643880.05290.213328.25059.2978642040.06860.160417.69466.9917300460.09180.0918楼层最大位移与楼层层高之比：&

6、#160; 满足位移要求。图2-12 横向风荷载作用及楼层地震剪力风荷载作用下框架的内力计算 框架在风荷载下的内力用D值法计算，其步骤为:（1）求各柱反弯点处的剪力值； （2）求各柱反弯点高度，其中y0是按受均布水平力作用查的表； （3）求各柱的杆端弯矩和剪力； （4）求梁端弯矩、剪力及柱轴力。具体计算过程见表2-20至表2-24。在内力计算中，主要针对所取计算单元进行内力计算，并采用D值法进行计算。 框架柱端剪力及弯矩分别按下列式子计算： 首先求出各轴柱的反弯点高度，计算过程见表2-20和2-24，其中y0是按受倒三角形分

7、布水平力作用查的表。 表2-20 风荷载作用下 轴、 轴框架柱反弯点位置计算层次h（m）Kyyh（m）73.61.240.3620000.3621.303263.61.240.4120000.4121.483253.61.240.450000.451.620043.61.240.4620000.4621.663233.61.240.4620000.4621.663224.21.340.5000000.52.100014.81.480.6020000.6023.1906表2-21 凤荷载作用下 轴、 轴框架柱反弯点位置计算层次h（m）Kyyh（m）73.62.40.420000.421

8、.51263.62.40.450000.451.6253.62.40.470000.471.69243.62.40.50000.51.833.62.40.50000.51.824.21.9140.50000.52.114.81.860.5640000.5642.9892求出了反弯点高度后，就可根据反弯点高度求出柱端弯矩和剪力。具体计算过程见表2-22和表2-23。表2-24 横向框架在风荷载作用下梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次AB跨梁BC跨梁柱轴力NA、D  70.1850.1175.10.0590.3090.3097.40.0840.0590.02560.4810.328

9、5.10.1590.8690.8697.40.2350.2180.10150.7951.4695.10.4443.8923.8927.41.0520.6620.70941.1192.0025.10.6125.3055.3057.41.4341.2741.53131.4272.65.10.7907.8897.8897.42.1322.0642.87321.5573.3265.10.9578.8138.8137.42.3823.0214.29812.1144.1485.11.22810.99110.9917.42.9714.2496.041注:表中剪力和轴力的量纲为kN,弯矩的量纲为kN·

10、;m,梁跨度l的量纲为m。 其对应的弯矩和剪力、轴力图见图2-13和2-14。 表2-22 横向框架A轴、D轴在水平地震作用下柱端弯矩及剪力计算层次（N/mm）（N/mm）（m）（kN·m）（kN·m）79.51596438881710.0080.081.3030.1050.185620.97796438881710.0080.181.4830.2640.376531.63596438881710.0080.271.6200.4340.531441.73396438881710.0080.351.6630.5890.685351.047964388817

11、10.0080.431.6630.7190.838259.29786420458180.0070.402.1000.8380.838166.99173004665930.0090.603.1911.9301.276 表2-23 横向框架B轴、C轴在凤荷载作用下柱端弯矩及剪力计算层次（N/mm）（N/mm）（m）（kN·m）（kN·m）79.515964388206740.0210.201.5120.3080.426620.977964388206740.0210.451.6200.7290.890531.635964388206740.0210.681.6921.1471.294441.733964388206740.0210.891.8