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10 风荷载作用下横向框架的内力分析

10.1风荷载作用下的内力计算

基本风压：w0＝0.4 kN/㎡，地面粗糙度：C类。作用在屋面梁和楼面梁处集中风荷载标准值：为简化计算，将计算单元范围内外墙均布风荷载，化为等量后作用在楼面处集中风荷载。计算公式为：

WK＝βZμZμSW0(hi＋hj)B／2

其中： W0——基本风压

μZ——风压高度变化系数 μS——风荷载体型系数

βZ——风震系数，因为＜30m，所以βz=1 hi——下层层高 hj——上层层高

B——计算单元迎风面宽度

本计算部分 B=（3.3+3.9）/2=3.6 m

风荷载作用力计算如表10.1：

表10.1 基本风压表

离地高度 17.75 14.95 12.15 9.35 6.55 3.75 μZ 0.795 0.74 0.74 0.74 0.74 0.74 βZ 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 μS 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 W0 kN/m2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 hi 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 4.4 hj 1.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 B(M) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 Wk(kN) 3.42 3.88 3.88 3.88 3.88 4.99 表10.2 风荷载作用下的A轴框架柱反弯点的位置

层号 6 5 4 3 2 1 h(m) 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 4.4 K 0.43 0.43 0.43 0.43 0.43 0.44 i 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.00 ? y0 0.215 0.315 0.365 0.45 0.5 0.78 y1 0 0 0 0 0 0 y2 0 0 0 0 0 -0.04 y3 0 0 0 0 -0.05 0 y 0.215 0.315 0.365 0.45 0.45 0.74 yh(m) 0.602 0.882 1.022 1.26 1.26 3.26 22

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表10.3风荷载作用下的B轴框架柱反弯点的位置 层号 6 5 4 3 2 1 h(m) 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 4.4 K 0.89 0.89 0.89 0.89 0.89 0.91 i 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.00 ? y0 0.345 0.4 0.45 0.45 0.5 0.65 y1 0 0 0 0 0 0 y2 0 0 0 0 0 0.036 y3 0 0 0 0 -0.0365 0 y 0.345 0.4 0.45 0.45 0.464 0.614 yh(m) 0.966 1.12 1.26 1.26 1.30 2.70 表10.4 风荷载作用下的D轴框架柱反弯点的位置

层号 6 5 4 3 2 1 h(m) 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 4.4 K 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.47 i 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.00 ? y0 0.23 0.33 0.38 0.45 0.5 0.765 y1 0 0 0 0 0 0 y2 0 0 0 0 0 -0.04 y3 0 0 0 0 -0.05 0 y 0.23 0.33 0.38 0.45 0.45 0.725 yh(m) 0.644 0.924 1.064 1.26 1.26 3.19 框架梁和柱端弯矩计算:见下表

表10.5 风荷载作用下A轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 层号 6 5 4 3 2 1 Vi(kN) 3.42 7.30 11.18 15.06 18.94 23.93 ?D 38100 38100 38100 38100 38100 28100 Dim 10100 10100 10100 10100 10100 8700 Dim?D Vim(kN) 0.906 1.93 2.96 3.99 5.02 7.42 y 0.215 0.315 0.365 0.45 0.45 0.74 MC上 1.99 3.70 5.26 6.14 7.73 8.49 MC下 0.55 1.70 3.03 5.03 6.33 24.16 0.265 0.265 0.265 0.265 0.265 0.310 表10.6风荷载作用下B轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算

层号 6 5 4 3 2 1 Vi(kN) 3.42 7.30 11.18 15.06 18.94 23.93 ?D 38100 38100 38100 38100 38100 28100 Dim 17400 17400 17400 17400 17400 10700 Dim?D Vim(kN) 1.56 3.34 5.11 6.88 8.66 9.12 y 0.345 0.4 0.45 0.45 0.464 0.614 MC上 2.86 5.61 7.87 10.60 13.00 15.49 MC下 1.51 3.74 6.44 8.67 11.25 24.64 0.457 0.457 0.457 0.457 0.457 0.381

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表10.7风荷载作用下D轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算 层号 6 5 4 3 2 1 Vi(kN) 3.42 7.30 11.18 15.06 18.94 23.93 ?D 38100 38100 38100 38100 38100 28100 Dim 10600 10600 10600 10600 10600 8700 Dim?D Vim(kN) 0.951 2.03 3.11 4.19 5.27 7.42 y 0.23 0.33 0.38 0.45 0.45 0.725 MC上 2.05 3.81 5.40 6.45 8.12 8.98 MC下 0.61 1.88 3.31 5.28 6.64 23.67 0.278 0.278 0.278 0.278 0.278 0.310 表10.8弯矩计算

层号 6 5 4 3 2 1 A轴处 B轴处 D轴处 MC上+MC下 1.99 4.25 6.96 9.17 12.76 14.82 Mlb Mrb 1.99 4.25 6.96 9.17 12.76 14.82 MC上+MC下 2.86 7.12 11.61 17.04 21.67 26.74 Mlb Mrb 1.48 3.68 6.00 8.80 11.19 13.81 MC上+MC下 2.05 4.42 7.28 9.76 13.40 15.62 Mlb Mrb 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.38 3.44 5.61 8.24 10.48 12.93 2.05 4.42 7.28 9.76 13.4 15.62

10.2风荷载作用下内力图

左风荷载作用下弯矩图、剪力图及轴力图，见图10.1、10.2

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图10.1 风作用下弯矩图

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