高层建筑结构设计计算书Word下载.docx
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基本风压值ω0=0.35kN/m2
框架结构基本周期:
T1=0.25+0.53×
10-3×
城市郊区属于B类粗糙度地区,查表3-3得,脉动增大系数ξ=1.228
H/B=35.4/36=0.983查表3-4得脉动影响系数ν=0.4585
平面为矩形所以风载体型系数μs=0.8+0.5=1.3
μz由表3-1查得ωki=βziμsμzω0
楼层
Z/m
μs
μzi
βzi
z
ω0
ωki
hi
Ai
Fi
1
3.0
1.3
1.0000
1.0477
0.0847
0.35
0.4767
3.3
19.8
9.44
2
6.6
1.1050
0.1864
0.5028
3.6
21.6
10.86
3
10.2
1.0056
1.1613
0.2881
0.5314
11.48
4
13.8
1.1064
1.1984
0.3898
0.6033
13.03
5
17.4
1.1928
1.2320
0.4915
0.6686
14.44
6
21.0
1.2670
1.2636
0.5932
0.7284
15.73
7
24.6
1.3282
1.2946
0.6949
0.7824
16.90
8
28.2
1.3894
1.3228
0.7966
0.8362
18.06
9
31.8
1.4452
1.3500
0.8983
0.8877
19.17
10
35.4
1.4956
1.3765
0.9367
1.8
10.8
10.12
三、竖向荷载内力计算
梁柱线刚度计算
因为在设计时:
当梁两边都有楼板时,I=2.0Ir
当梁一边有楼板时,I=1.5Ir
注:
Ir为按矩形截面计算的惯性矩。
所以梁的线刚度计算如下表:
梁位置
Ec
L
b×
h
Ir
I
ib﹙×
1010﹚
中间梁
3.15×
104
6500
400mm×
600mm
7.2×
109
14.4×
6.98
边梁
5.4×
10.8×
5.24
ib=
柱的线刚度计算如下表:
层数
ic﹙×
2-10
3600
650mm×
650mm
14.88×
13.02
4000
11.72
ic=
因为竖向荷载为对称荷载,取4号轴线的一榀框架为计算单元,结构对称,所以中柱的剪力和弯矩为零。
由每个杆件均为固端,所以转动刚度S=4i
分配系数μi=
传递系数C=0.5
在竖向恒载作用下
在竖向恒载作用下梁柱内力计算结果如下
其中梁端剪力由公式:
Vbliι=
柱剪力:
Vihi=
梁轴力为上下两柱剪力的代数和,
柱上端的轴力=其上所有柱自重+其上所有墙自重+其上所有梁端剪力
柱下端的轴力=该柱上端的轴力+本层柱的自重
柱的自重=0.65×
0.65×
25×
3.6=38.03kN外墙自重=6kN/m×
6m=36kN
内墙自重=1.5kN/m2×
6m×
(3.6-0.6)m=27kN
截面
M
N
V
柱
边柱
上端
43.72
-1041.68
-24.29
下端
-1079.71
中柱
-1691.18
-1729.21
梁
左端
-87.44
89.00
跨中
51.29
-
右端
110.98
-96.25
-1024.71
-24.20
43.41
-1242.74
-1948.71
-1986.74
0.09
弯矩、剪力以顺时针为正,逆时针为负。
轴力以压负,拉为正。
计算3,4层柱的轴力时用到的其他各层梁的剪力见下表
/kN
63.35
73.15
89.15
96.10
3-8
96.25
在竖向活载作用下梁柱内力统计如下表
Vbl·
ι=
柱轴力=其上所有梁端剪力
18.42
-261.09
-10.23
-569.82
-36.84
37.48
46.73
-40.52
-298.57
-10.20
18.29
-650.86
-36.91
0.03
计算3,4层柱的轴力时用到的其他各层的梁的剪力见下表
36.04
41.96
37.65
40.35
40.52
四、水平荷载作用下内力计算
1.水平地震荷载作用下
由D值法其计算过程如下表
柱类型
根数
K=
α=
D=α
ΣD/×
纵向边柱
0.536
0.211
2.544
61.447
中间柱
1.072
0.349
4.207
横向边柱
0.402
0.167
2.013
角柱
0.805
0.287
3.46
取4号轴线一榀框架为计算单元,每根柱子所分剪力计算如下表
层剪力Vpi/kN
边柱D值
中柱D值
每根边柱剪力
每根中柱剪力
4714
K=0.536
α=0.211
D=2.544
K=1.072
α=0.349
D=4.207
5134
5454
查表得柱子的反弯点如下表
n=10j=5
K=0.536y0=0.45
α=0.211y1=y2=y3=0
y=y0+y1+y2+y3=0.45
K=1.072y0=0.50
α=0.349y1=y2=y3=0
y=y0+y1+y2+y3=0.50
n=10j=4
K=0.536y0=0.50
n=10j=3
由于上下层梁的线刚度及上下层高均相同,所以y1y2y3均为零
柱端弯矩由公式:
计算
梁端弯矩:
边跨
中间跨
由平衡条件计算梁端剪力及跨中弯矩
柱的轴力=梁端剪力的代数和所以中柱轴力为零。
所以在水平地震荷载作用下梁柱内力计算见下表
382.61
888.19
212.56
632.70
351.50
698.79
200.86
606.83
406.44
1109.27
225.80
672.14
373.41
789.05
221.76
652.42
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