某高校学生公寓计算书(4)

6.1风荷载计算

根据设计时所遇到的真实的荷载情况和满足建筑物设计计算时的要求，我们要在既能满足实际情况又能简化我们计算时的繁琐的计算过程，我们应该把作用在外墙上的风荷载进行简化，看作是作用在梁上的集中荷载进行计算，但其大小应该和等效之前的荷载大小相等，所以作用在梁节点上的风荷载的集中荷载大小的标准值应该按下面的公式进行计算：

Wk??z?s?z?0?hi?hj?B2 式中

hi--------下层柱高； hj--------上层柱高；

B----------迎风面的宽度，B=7.8m.

表6.1 集中风荷载标准值 距离地面的高度z/m 18.75 15.15 11.55 7.95 4.35 风压高度变化系数风振系数风荷载体型变化系数?s 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 3.6 3.6 3.6 3.6 4.35 1.8 3.6 3.6 3.6 3.6 16.84 20.81 18.98 18.25 20.15 基本风压hi hj WK ?z ?0 ?z 1.23 1.14 1.04 1.00 1.00

6.2 建筑物不同部位的结构构件在风荷载的作用下的位移验算

6.2.1 各结构构件的侧移刚度大小的计算

表6.2 横向2—5层侧移刚度大小值的计算 结构构件 ?ii?2icb i?c? 2?iD??cic12 2h 16

A轴柱和D轴柱 2?4.09?104KN?m2?1.78?104KN?m ?2.32?4.09?104?1.13?1042?1.78?104?2.91 0.535 8817 B轴柱和C轴柱 ?? 0.592 9757

?D?8817KNm?2?9757KNm?2?37148KNm

表6.3 横向底层D值的计算 构建名称 i?i?icb 0.5?i?c? 2?i 0.706 D??cic 4754 12 h2A(D)轴柱 4.09?104KN?m1.32?104KN?m ?3.1B(C)轴柱 4.09?104?1.13?104 0.750 1.32?104?4.0 5050

?D?4754KNm?2?5050KNm?2?19608KNm

6.2.2 建筑物各结构构件在风荷载作用下的框架侧向位移的计算

建筑物的各结构构件在水平风荷载作用下的各层与层之间的水平方向的位移应该按下面的公式进行计算，并且满足设计的要求： ??j?Vj?D

表6.4 风荷载作用下框架侧移计算 ij层次 WjKN VjKN ?D/(KN 37148 37148 37148 17

m)??j/m ??j/h 5 4 3

16.84 20.81 18.98 16.84 37.65 56.63 0.00045 0.0010 0.0015 1/8000 1/3600 1/2400 2 1 18.25 20.15 74.88 95.03 37148 19608 0.0020 0.0049 1/1800 1/990 侧移验算：层间侧移最大值 1/990<1/550(满足要求)

6.3 风荷载标准值作用下的内力计算

框架柱反弯点的位置：???0??1??2??3

表6.5 A（D)轴框架柱的设计计算位置 各楼层 各楼层的层高 i 标准反弯点高度比 因上层层高变化的修因下层层高变化的修柱的反弯点高度比? ?hm 正值?2 正值?3

表6.6 B（C)轴框架柱设计计算位置 楼层 各楼层的层高 标准反弯点高度比 因上层层高变化的修正值

3.6 3.6 3.6 3.6 4.85 2.91 2.91 2.91 2.91 4.0 0.45 0.45 0.50 0.50 0.55 0 0 0 0 0 因下层层高变化的修正值 0 0 0 0 0 0.45 0.45 0.50 0.50 0.55 1.62 1.62 1.80 1.80 2.67 柱的反弯点高度比 3.6m 3.600m 3.60m 3.6m 4.85m 2.3 2.3 2.3 2.3 3.1 0.42 0.45 0.50 0.50 0.55 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.42 0.45 0.50 0.50 0.55 1.51 1.62 1.80 1.80 2.67 i ?hm 由于设计时应该考虑的因素随着不同的结构构件有所不同，我们在进行设计计算是应该 根据建筑结构构件的实际受力情况进行计算，不能脱离实际情况

框架柱的各个构件的端部的弯矩大小应按下面的公式进行计算： Mc上?Vim?1?y??h 框架梁的构件的端部的弯矩大小应该按照下面的公式进行求解： Mc下?Vim?y?h 对于建筑物中间部分的用于传递荷载和受力的柱子上的梁的内力应该按照下面的公式

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进行求解; Mb左j左ib?左右Mc下j?1?Mc上j ib?ib?? Mb右j右ib?左右Mc下j?1?Mc上j ib?ib??对于建筑物两边部分的用于传递荷载和受力的柱子上的梁的内力应该按照下面的公式进行求解; Mb总j?Mc下j?Mc上j

表6.7 风荷载作用下A(D)轴柱剪力和梁端弯矩的计算 层号 5 4 3 2 1

表 6.8 风荷载作用下B(C)轴柱剪力和梁端弯矩的计算 层号 5 4 3 2 1 16.84 37.65 56.63 74.88 95.03 37148 37148 37148 37148 19608 9757 9757 9757 9757 5050 16.84 37.65 56.63 74.88 95.03 37148 37148 37148 37148 19608 8817 8817 8817 8817 4754 ViKN?D Dim Dim ?DVim ?hm Mc上 Mc下 Mb总 0.237 0.237 0.237 0.237 0.242 3.99 8.92 13.42 17.75 23.00 1.51 1.62 1.80 1.80 2.67 8.33 17.66 24.16 31.95 50.20 6.03 14.45 24.16 31.95 61.35 8.33 23.69 38.61 56.11 82.15 ViKN?D Dim Dim ?DVim ?hm Mc上 Mc下 Mb左 Mb右 0.263 0.263 0.263 0.263 0.258 4.43 9.90 14.89 19.69 24.52 1.62 1.62 1.80 1.80 2.67 8.77 19.60 26.80 35.44 53.52 7.18 16.04 26.80 35.44 65.41 6.88 21.02 33.63 48.86 69.83 1.89 5.76 9.21 13.38 19.13 表 6.9 风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力 层号 5 4

梁端剪力/KN AB(CD)跨 2.30 6.78 BC跨 5.68 16.36 19

柱轴力/KN A(D)轴 2.30 9.08 B(C)轴 3.38 12.96 3 2 1 10.95 15.90 23.03 26.57 38.61 56.27 20.03 35.93 58.96 28.58 51.29 84.53 7 恒荷载作用下框架的内力

7.1 内力计算

在进行建筑物结构构件的内力计算的时候，我们应该把框架结构的内力计算分为竖向和横向荷载作用下的内力计算。在不同的荷载作用下结构构件的内力大小不同，并且相同荷载作用在不同的结构构件上框架的内力大小也不一样，所以在进行内力计算时候我们必须把各种互不相同的荷载情况都考虑在内，然后把这些受力情况进行综合处理，得到我们所需要的内力。

⑴建筑物各个结构构件所承受的不可变化的荷载，这是荷载内力计算的重要组成部分，在内力计算的过程中不可忽视；

⑵作用在框架上的竖向的荷载又可以变化的荷载和不能变化的荷载，不可变化的荷载上面已经进行了单独的考虑计算，所以现在我们就可以单独计算可以变化的荷载作用在不同结构构件上的内力，比如可以变化的荷载作用在 A-B轴柱之间的结构框架上的内力进行求解

⑶可以变化的荷载作用在A-B轴柱之间的结构构件的内力已经单独求解，所以还要考虑可以变化的荷载作用在B-C轴之间的结构构件上框架的内力进行求解

⑷对于不同的荷载情况已经进行了单独求解，但同时不能忽略了可变化的荷载作用在与A-B轴相对称的C-D轴间的结构构件上框架结构的内力求解；

⑸最后，还用一种时时刻刻都在变化着的荷载作用不可以忽略，那就是风荷载对建筑物结构构件内力的影响。

故而各种荷载作用下的受力情况已经单独进行分析，但是对于前面的四种情况，建筑物的框架结构在不同的竖向的可以变化的或者不可以变化的荷载作用下，它们相对应的计算方法也互不相同，计算时千万不能弄混，从而造成计算结果与实际受力情况相差过大。在最后一种受力情况的分析与前面几种情况的分析方法完全不相同，他有他自己单独的 求解方法，所以在竖向的可以变化的荷载作用下，要根据实际受力情况和受力特点，采取适合他的方法，即为D值法。

7.2 内力组合

前面我们已经分析出各种不同的荷载作用在不同的结构构件上对框架结构产生的内力是互不相同的，但是其中的任何一种受力情况都不能代表建筑结构构件的整体受力情况，所以我们应该把前面所分析出来的所有不利的受力情况进行综合考虑。根据一定的方法和原则对所有可能存在的受力情况组合起来进行全面的综合的考虑，求出最不利的内力，进行配筋计算，以及抗弯和抗剪压的计算。在进行内力组合时，按不同的荷载

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