(横向风荷载的计算.docVIP

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》（GB50009－2001）得武汉的基本风压为0.35kN/㎡。?2.4.1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=27.5m30m,高宽比H/B=27.5/17.6=1.5625＞1.5,所以。?结构的基本周期T＝0.08n＝0.08×7＝0.56s，＝0.35×0.56×0.56＝0.10976，查表，由内插法得，，v＝0.47125。基本振型z高度处振型系数＝z/H，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=1.5625＜4，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 28.0 1.386 1 1.42 2.149 -1.343 7 27.0 1.369 0.964 1.41 2.108 -1.317 6 23.4 1.308 0.836 1.37 1.960 -1.224 5 19.8 1.246 0.707 1.33 1.810 -1.131 4 16.2 1.272 0.579 1.265 1.757 -1.098 3 12.6 1.073 0.450 1.244 1.457 -0.911 2 9.0 1.000 0.321 1.187 1.296 -0.811 1 4.8 1.000 0.171 1.100 1.201 -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） 2.4.2风荷载作用下的水平位移验算?其验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 7 9.515 9.515 964388 0.0099 0.3210 6 11.462 20.977 964388 0.0218 0.3111 5 10.658 31.635 964388 0.033 0.2894 4 10.098 41.733 964388 0.0433 0.2566 3 9.314 51.047 964388 0.0529 0.2133 2 8.250 59.297 864204 0.0686 0.1604 1 7.694 66.991 730046 0.0918 0.0918 楼层最大位移与楼层层高之比：??满足位移要求。 图2-12 横向风荷载作用及楼层地震剪力 2.4.3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） K y yh（m） 7 3.6 1.24 0.362 0 0 0 0.362 1.3032 6 3.6 1.24 0.412 0 0 0 0.412 1.4832