水平荷载计算书

水平荷载计算

7.1风荷载标准值

风压标准值计算公式为；0w w z s z μμβ=

式中，基本风压200.45/w kN m =；z μ——风压高度变化系数，建设地点位于济南市，所以地面粗造度为C 类，s μ——风荷载体型系数，由《荷载规范》查得：迎风面为0.8，背风面为0.5；

z β——风振系数，因结构高度为H=19.6m<30m 可取0.1=z β

B ——计算单元迎风面的宽度，取为4.2m 。 房屋高度的分布荷载标准值A w p z s w μμ0=

计算各层点的受风面积时取上层一半和下层一半之和。顶层取女儿墙高度和下层一半之和，底层计算高度从基础顶开始取。 顶层A=（1+3.6/2）X4.2=11.76M2 中间层A=3.6x4.2=15.12m2

底层A=206.79.3215.52

6.3m =⨯⎪⎭⎫

⎝⎛+ 4.2=18.38m2 各层楼面处风荷载标准值的计算见下表

风荷载计算简图如下:

风荷载计算简图

风荷载沿房屋高度分布图

7.2 框架梁柱线刚度计算

取

4轴框架作为计算框架，考虑到楼板对梁的作用，边框架梁I=1.5I 0 中框架梁

I=2.0I 0

(I 0为不考虑楼板作用的梁截面惯性矩），梁柱均采用C30混凝土

C E =3.0710⨯2/m KN

AC,DF 跨梁选用L3：b=250mm,h=700mm

I 0=1/12bh 3

=1/12⨯0.25.⨯0.73=7.14⨯10-3m 4

i =EI/L=1.5EI 0/L=1.5⨯7.14⨯10-3⨯E/7.8=1.37⨯10-3E (m 3)

CD 跨梁选用L2: b= 250mm, h=400mm

I 0=1/12bh 3

=1/12⨯0.25⨯0.43=1.34⨯10-3m 4

i =EI/L=2EI 0/L=2⨯1.34⨯10-3⨯E/7.8=0.89⨯10-3E (m 3)

上部各层柱： i =0.9xEI/L=0.9xE/3.6⨯1/12⨯0.5⨯0.53

=1.305⨯10-3

E(m 3

)(0.9

折减)

底层柱： i =EI/L=E/（4.2+0.45+0.5）⨯1/12⨯0.5⨯0.53

=1.01⨯10-3

E(m 3

) 注：计算线刚度时根据地质资料,确定基础顶离室外地面为500mm,室内外高差为 450mm,则底层高度为4.2+0.45+0.5=5.15m

各梁

柱

构

件

的

线

刚

度

经

计

算

如

下图

:

7.3柱的抗侧刚度D 值

柱的侧移刚度D 值可根据公式进行计算：

212h

i αD c

c ⋅

= 式中：c α——框架柱侧移刚度修正系数，根据不同的情况按表3-4计算，其中K 表示梁、柱线刚度比。

c i ——柱的线刚度；

h ——框架柱的计算跨度；

按照上述公式5-4，可计算出各柱的侧移刚度，将计算单元范围内所有柱的D 值相加，即为该层框架的总侧移刚度∑i D 。

柱侧移刚度修正系数c α

楼层类别

边柱

中柱

c α

一般层

c

i i i K 24

2+=

12342c i i i i K i +++=

K

K

c +=2α

底层

固端

c

i i K 2

=

c

i i i K 2

1+=

K

K c ++=

25.0α

根据梁、柱线刚度比K 的不同，柱可分为中框架梁边柱、中框架梁中柱、边框架梁边柱、边框架梁中柱以及楼梯间柱。

一般层中柱：102.11080.10260.530.660.530.610=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+++=K （1.37+0.89+1.37+0.89/2x1.31）1.11080.10260.530.660.530.610

=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+++=K 1.725 柱侧移刚度修正系数：355.0102

.12102

.12=+=+=

K K c α 1.725/2+1.725=0.463 修正后柱侧移刚度：mm N h i αD c c /511203000

108.1012355.012210

2=⨯⨯⨯=⋅=0.463X12X1.31X 1010/36002=5616N/mm 楼层 中柱

∑i

D

()

mm N /

K

c α

i D 1()mm N / 2~6层 1.725 0.463 5616 11232 1层 2.24

0.646

4438

8877

楼层 边柱

∑i

D

()

mm N /

K

c α

i D 1()mm N / 2~6层 1.046 0.343 4160 8320 1层

1.36

0.554

3806

7612

7.4风荷载作用下的水平位移验算

框架在风荷载的作用下的会产生一定的位移，通过风荷载的作用下可以对框架进行侧移的初步估算，水平荷载作用下的层间侧移可按公式计算。

j

j ij V u D ∆=

∑

式中 j V ——第j 层的总剪力；

ij

D

∑——第j 层所有柱的抗侧刚度之和；

j u ∆——第j 层的层间位移。

第一层的层间侧移值求出以后，可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各