3.3.3. 20米跨门式刚架 风荷载内力计算

三、在风荷载作用下内力计算

对于作用在屋面的风荷载可以分解为水平方向的分力x

q 和竖向分力y

q 。

（1） 在迎风面横梁上风荷载竖向分力2y

q

ω作用下（见图）

020 3.333

160.167

610.04990.597

3(3)30.5970.167(30.167) 4.1259

11=85=850.167=0.13381616 4.12591.8920kN 4.73kN 88( 1.8910 4.73)kN 14.17kN

(4E A A E l H f h k h s k ql ql

V V H H λμμλ===ψ=======++ψ+ψ=++⨯+=Φ+ψ⨯+⨯⨯-⨯===-=-⨯+=-==Φ=（）（）221.8920 3.3330.13384)kN 4.21kN 1.89200.1338kN=25.29kN 44

B

D ql M

M

-⨯⨯⨯=-⨯==Φ=⨯ 22[(1)]4C ql M α=-+ψΦ22

1.8920[0.5(10.167)0.1338]417.74kN =-⨯⨯-+=-

在迎风面横梁上风荷载竖向分力作用的M 图

(2) 在背风面横梁上风荷载竖向分力4y

q

ω作用下（见图）

4 1.23/q kN m ω=-

0206 3.333

160.167

610.04990.597

3(3)30.5970.167(30.167) 4.1259

1

1=85=850.167=0.13381616 4.12591.2320kN 3.08kN 88( 1.2310 3.08)kN 9.22kN

4

A E A E l H f h k h s k ql ql

V V H H λμμ

λ===ψ=======++ψ+ψ=++⨯+=Φ+ψ⨯+⨯⨯-⨯===-=-⨯+=-=-=-Φ=（）

（）2

2222

2( 1.2320 3.3330.13384)kN 2.74kN 1.23200.1338kN=16.46kN 4

4[(1)] 1.2320[0.5(10.167)0.1338]411.54kN 4

B

D

C ql ql M

M

M α--⨯⨯⨯=⨯==Φ=⨯=-+ψΦ=-⨯⨯-+=-

-11.54kN ·m

在背风面横梁上风荷载竖向分力作用下M 图

(3) 在迎风面柱上风荷载1

q ω作用下（见图）

A E

0206 3.333

160.167

610.04990.597

3(3)30.5970.167(30.167) 4.12591

l H f h k h s k λμα===ψ=======++ψ+ψ=

++⨯+==

22

222

2211=

[65]=[620.16750.597]=0.968744 4.1259

0.476kN 0.42kN

22200.476(2)(20.9687)kN=4.36kN m

4411(0.47 4.36)kN 2.1kN 62(0.476 2.1)kN 0.7kN

[1(14A E B D A E C k qh l qh qh V V M M H H M μααΦ+ψ+++⨯⨯⨯=-==-=-⨯⨯==-Φ=-=⨯-==⨯-==-+（2）（）22

0.4761)][1(10.167)0.9687]0.55kN m 4

⨯⨯ψΦ=-+⨯=-

(4) 在背风面柱上风荷载竖向分力3

q ω作用下（见图）

A E

0206 3.333

160.167

610.04990.597

3(3)

30.5970.167(30.167) 4.12591

l H f h k h s k λμα===ψ=======++ψ+ψ=++⨯+==

22

2

11=

[65]=[620.16750.597]=0.968744 4.1259

1.046kN 0.94kN

22201.04611(2)(20.9687)kN 4.73kN 2222

(1.046 4.73) 1.51kN

(4.736 1.0461.516kN=9A E E

A D B

k qh l qh V V H H M M

μααΦ+ψ+++⨯⨯⨯=-==-=-⨯⨯⨯=--Φ=-⨯==⨯-==⨯-⨯=⨯（2）（）2222

.06kN

1.0461[1(1)][1(10.167)0.9687] 1.22kN 44

C qh M α⨯⨯=-+ψΦ=-+⨯=-

(5) 在迎风面横梁上风荷载水平分力

2x

q ω

作用下（见图）

160.167

610.04990.5973(3)30.5970.167(30.167) 4.12591

f h k h s k μαψ=======++ψ+ψ=++⨯+== 0.167=3=430.167=0.0455

88 4.1259

1.891

61kN 0.61kN 22201.89110.0455kN 0.98kN 22

(1.8910.98)0.91kN

[0.5(1)]21.8916[0.50.167(10.167)2

A E A E C qf h f l qf qfh

V V H H M μψΦ+ψ+⨯⨯⨯=-=-+=-⨯+=⨯⨯=+Φ=+==⨯-==

ψ-+ψΦ⨯⨯=⨯-+（4）（）（2）（2）（）（1）0.0455]0.17kN m

0.986 5.88kN m

0.916 5.46kN m

B D

M M

⨯==⨯==⨯=

C

·m