五层宿舍楼毕业设计计算书(10)

09级土木工程专业毕业设计

18.78-18.7837.03-55.8150.6918.78-33.52114.0437.03-110.53170.0950.69-229.93257.9877.44-183.9449.96-233.8477.4452.30

-106.5-410.47205.7749.96-566.28

注：图中单位均为kN。

图6-4 地 震 作 用 下 框 架 的 剪 力 轴 力 图

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7 风荷载作用下的框架侧移与内力计算

7.1风荷载作用下的水平侧移验算

用于横向框架计算得侧移刚度D值计算结果见下表。

表7-1 横向D值的计算

层 构件名称 中柱 2-5 k?_k?_i1?i2?i3?i4 2ic12icK D?a? ac?c2h2?K0.208 0.229 0.28?2?0.77?2?0.525 2层 边柱 层 构件名称 中柱 首层 边柱 k?_0.28?0.28?0.28 20.123 0.135 k?__i1?i2 icac?12i0.5?K D?ac?2c h2?K0.999 k?0.28?0.77?1.349 0.72_1.499 k?0.28?0.388 0.720.598 0.399

框架侧移验算

风荷载作用下框架层间弹性位移应符合下式条件： ue???e??h 第i层层间弹性位移?uei?Vin

ik?Dk?1 式中

Vi??Fij?in，为楼层点剪力；

Dik为第i层第k柱的抗侧刚度。

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表7-2 风荷载标准值计算表

WK??zusuz?0 F?WKA (A为各节点风荷载作用面积) 离地高度 z/m 16.8 13.5 10.2 6.9 3.6 表7-3 则风荷载作用下框架侧移计算 层次 5 4 3 2 1 WK 5.346 Vi/kN 5.346 ∑D/kN 141232 141232 141232 141232 542424 ?ue 0.00003785 0.000113558 0.000189263 0.000264968 O.000089597 hi/m 3.3 3.3 3.3 3.3 3.6 ?ue/hi 1/114705 1/344115 1/573524 1/802934 1/248883 uz 0.74 0.74 0.74 0.74 0.74 ?z 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 us 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 ?0/(KN/m2) 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 A 11.88 23.76 23.76 23.76 24.84 F/KN 5.346 10.692 10.692 10.692 11.178 10.692 16.038 10.692 26.73 10.692 37.422 11.178 48.6

则1/114705<1/550 知本设计风荷载侧移满足规范要求。

7.2 风荷载作用下内力计算

7.2.1计算理论

框架柱端剪力及弯矩分别按式（1）和式（2）（3）计算 Vij=

Dij?Dj?1n?Vi （1）

ij Vij――第i层第j柱所分配得地震剪力；

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Vi――第i层楼层剪力；

Dij――第i层第j根柱的侧移刚度； ?Dij――第i层所以各柱侧移刚度之和。

j?1n

柱端弯矩MC由下式计算

Mcu?Vij?(h?y) （2） Mct?Vij?y （3） 计算梁端弯矩Mb

梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上，下柱端弯矩之和按左，右梁的线刚度比例分配。如下式（4）（5）

ilb M?(M?M)lr （4）

ib+iblbuclcrib M?(M?M)lr （5）

ib+ibrbuclc 边跨梁端弯矩为 Mbit?Mij?Mit?1,j

lMb?Mbr 梁端剪力Vb的计算 Vb = （6）

l7.2.2 D值法计算风荷载作用下框架结构的内力

反弯点的高度：各柱反弯点高度比y按式y?y0?y1?y2?y3确定，其中底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y3，其余柱均无修正，具体计算过程及结果见下表。

表7-4 风作用下的柱反弯点高度

层 5 柱 边柱 H 3.3 ? 0.28 y0 0.12 y1 0 y2 0 y3 0 y 0.12 y.h/m 0.396

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4 中柱 边柱 3 中柱 2 边柱 中柱 边柱 1 中柱 4.6 1.349 0.625 0 0 0 3.3 3.3 3.3 4.6 0.525 0.412 0.28 0.525 0.388 0.51 0.5 0.76 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -O.05 -0.05 0 3.3 3.3 0.525 0.28 0.35 0.4 0 0 0 0 0 0 中柱 边柱 3.3 3.3 0.525 0.262 0.28 0.24 0 0 0 0 0 0

0.2625 0.866 0.24 0.35 0.4 0.792 1.155 1.32 0.4125 1.361 0.46 0.45 O.76 1.518 1.485 3.496 0.625 2.875

风荷载作用下各层柱端弯矩及剪力计算过程见下表7-5，弯矩图见图7-1，梁端剪力及柱轴力见图7-2。

2.672.670.451.231.680.607.586.980.753.681.364.302.8212.449.623.026.992.586.556.7419.8513.115.6611.284.179.799.7818.809.027.307.162.652.5122.904.12

注：图中单位均为kN/m。

图 7-1 风 荷 载 作 用 下 弯 矩 图

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