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风荷载作用下框架结构的内力计算过程案例

目录

TOC\o1-3\h\u14301风荷载作用下框架结构的内力计算过程案例 1

77601.1基本数据 1

266851.2计算节点风荷载标准值 1

95611.2.1计算节点风荷载 1

95531.2.2左风荷载作用下计算简图 2

101631.3层间剪力 2

248611.4柱侧向刚度、剪力计算 2

237791.5柱端弯矩计算 3

298121.6梁端弯矩计算 4

174771.7柱轴力计算 4

1.1基本数据

1、基本风压:0.75

2、房屋总高度:H=3.9+3.9×3=16.730m,不考虑风压脉动的影响,所以取风振系数为1.0

3、风荷载体型系数为1.3(查建筑结构荷载规范)

4、H=5,μz=1,H=8.9,μz=1,H=12.8,μz=1.0728,H=16.7,μz=1.164

1.2计算节点风荷载标准值

1.2.1计算节点风荷载

4.1风荷载标准值的计算

层次

βz

μz

μs

ω0/(KN/m2)

A/m2

Fi

4

1

1.164

1.3

0.75

(3.9/2+0/2)×7.2=21.24

1×1.164×1.3×0.75×21.24=24.11

3

1

1.0728

1.3

0.75

(3.9/2+3.9/2)×7.2=28.08

1×1.0728×1.3×0.75×28.08=29.37

2

1

1

1.3

0.75

(3.9/2+3.9/2)×7.2=28.08

1×1×1.3×0.75×28.08=27.38

1

1

1

1.3

0.75

(5/2+3.9/2)×7.2=32.04

1×1×1.3×0.75×32.04=31.24

1.2.2左风荷载作用下计算简图

图4-1左风荷载作用下计算简图

1.3层间剪力

4.2层间剪力

楼层

hi/mm

Fi/KN

Vi/KN

4

3900

24.11

24.11

3

3900

29.37

24.11+29.37=53.48

2

3900

27.38

53.48+27.38=80.86

1

5000

31.24

80.86+31.24=112.1

1.4柱侧向刚度、剪力计算

根据梁兴文老师的《混凝土结构设计》一书中,柱的侧向刚度及修正系数可以根据边柱与中柱不同可以根据下表来计算

4.3边框架柱刚度与D值计算

层次

边柱(2根)

中柱(2根)

∑Di=Di1+Di2

K

α

Di1=αic/(12h2)

K

α

Di2=αic/(12h2)

0.542

0.213

25905.054

0.881

0.306

37125.9947

126062.097

1.000

0.695

0.258

14866.114

1.129

0.361

20794.25053

71320.729

4.4中框架柱刚度与D值计算

层次

边柱(2根)

中柱(2根)

∑Di=Di1+Di2

K

α

Di1=αic/(12h2)

K

α

Di2=αic/(12h2)

0.723

0.266

32246.925

1.174

0.370

44923.00705

154339.863

1.000

0.927

0.488

28094.935

1.506

0.572

32967.53908

122124.948

4.5风荷载下层间位移的计算

层次

∑Di/(N/mm)

△ui/mm

ui/mm

△ui/hi

4

154339.86

24.11/154339.86×1000=0.156

1.789+0.156=1.945

1/25000

3

154339.86

53.48/154339.86×1000=0.347

1.442+0.347=1.789

1/11239

2

154339.86

80.86/154339.86×1000=0.524

0.918+0.524=1.442

1/7443

1

122124.95

112.1/122124.95×1000=0.918

0.918

1/5447

位移满足规范要求1/550

1.5柱端弯矩计算

4.6边柱的剪力

楼层

Vi(KN)

∑Dij(N/mm)

Di1(N/mm)

V(KN)

4

24.11

154339.86

32246.92

24.11×32246.92/154339.86=5.04

3

53.48

154339.86

32246.92

53.48×32246.92/154339.86=11.17

2

80.86

154339.86

32246.92

80.86×32246.92/154339.86=16.89

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