高层建筑结构荷载作用与结构设计原则ppt课件.ppt

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1、3.高层建筑结构荷载作用与结构设计原则3.1竖向荷载的计算3.2风荷载的计算3.3地震作用的计算3.4荷载效应组合3.5结构简化计算原则3.6扭转效应的简化计算3.7抗震设计的一般原则区别：作用、效应S与抗力R3.1竖向荷载的计算建筑结构荷载规范（GB50009-2001）3.1.1恒荷载恒荷载：结构本身自重和附加于结构上的各种永久荷载。包括：非承重构件的自重、可移动的隔墙重、玻璃幕墙及其附件重、各种外饰面的材料重、楼面的找平层重、吊在楼而下的各种设备管道重等等。计算：它可由构件和装修的尺寸和材料的重量直接计算，材料的自重可按荷载规范阿取值。注意：在高层建筑

2、结构设计中，恒荷载计算时不要漏项。概念：荷载代表值标准值、频遇值、准永久值重力荷载代表值荷载组合3.1竖向荷载的计算3.1.2活荷载相对恒荷载，活荷载种类较多，计算也复杂。1）取值：楼面均布活荷载可按《荷载》规范取；2）折减：设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面荷载在标准值应乘以《荷载》规定的折减系数。3）施工或检修荷载：一般取1.0～1.5kN/m2。4.5.1设计屋面板、檩条、钢筋砼挑檐、雨篷和预制小梁时,施工或检修集中荷载(人和小工具的自重)应取1.0kN，并应在最不利位置处进行验算。3.1竖向荷载的计算4）动力系数4.6.1建筑结构设计的动力计算，在有充

3、分依据时，可将重物或设备的自重乘以动力系数后，按静力计算设计。4.6.2搬运和装卸重物以及车辆起动和刹车的动力系数，可采用1.1～1.3；其动力荷载只传至楼板和梁。4.6.3直升机在屋面上的荷载，也应乘以动力系数，对具有液压轮胎起落架的直升机可取1.4；其动力荷载只传至楼板和梁。5.3.1当计算吊车梁及其连接的强度时,吊车竖向荷载应乘以动力系数。对悬挂吊车(包括电动葫芦)及工作级别A1～A5的软钩吊车，动力系数可取1.05；对工作级别为A6～A8的软钩吊车、硬钩吊车和其他特种吊车，动力系数可取为1.1。3.1竖向荷载的计算3.1.3恒+活目前，我国钢筋砼高层

4、建筑单位面积重量(恒+活)大约如下：框架、框架—剪力墙结构体系：l2～14kN/m2剪力墙、简体结构体系：l4～l6kN/m2其中活载平均约为1.5～2kN/m2，仅占全部的10％～15％。高层建筑结构设计中不考虑活荷载不利布置：（1）活荷载的不利影响较小，但计算相当繁琐；（2）按满载考虑，不再一一考虑活荷载的不利布置计算；（3）如果活荷载较大，可按满布所得框架梁跨中弯矩乘以1.1～1.2的系数加以放大，以考虑活荷载不利分布所产生的影响。3.2风荷载的计算3.2.1风荷载标准值和基本风压《高规》：3.2.1主体结构计算时，垂直于建筑物表面的风荷载标准值应按（

5、3.2.1）式计算，风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积。（3.2.1）式中：ωk—风荷载标准值（kN/m）；ωo—基本风压（kN/m2）；μz—风压高度变化系数；μs—风荷载体型系数；βz—z度处的风振系数。3.2风荷载的计算（1）基本风压ωoωo应按《荷载规范》附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。对于特别重要或对风荷载比敏感的高层建筑，其基本风压应按100年重现期的风压值采用。注意：“特别重要或对风荷载比敏感的高层建筑”条文：一般情况下，房屋高度大于60m的高层建筑可按100年一遇的风压值采用；对于房屋高度

6、不超过60m的高层建筑，其基本风压是否提高，可由设计人员根据实际情况确定。3.2风荷载的计算（2）风压高度变化系数μz在大气边界层内，风速随离地面高度而增大；当气压场随高度不变时，风速随高度增大的规律，主要取决于地面粗糙度和温度垂直梯度。因此，μz应根据地面的粗糙程度及高度Z查表3.2得。位于山区、远海海面及海岛的高层建筑，还应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的有关规定进行修正。？3.2风荷载的计算《高规》：3.2.5计算主体结构的风荷载效应时，风荷载体型系数μs，可按下列规定采用：1圆形平面建筑取0.8：2正多边形及截角三角形平面建筑，由下式计算：式中n

7、—多边形的边数。3高宽比H/B≤4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3；3.2风荷载的计算4下列建筑取1.4：1）V形、Y形、弧形、双十字形、井字形平面建筑；2）L形、槽形和高宽比H/B≤4的十字形平面建筑；3）高宽比H/B≤4，长宽比L/B≤4的矩形、鼓形平面建筑。5在需要更细致进行风荷载计算的场合，风荷载体型系数可按本规程附录A采用，或由风洞试验确定。注意：1）檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件，计算局部上浮风荷载时，风荷载体型系数μs，不宜小于2.0。2）当多栋或群集的高层建筑相互间距较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应。一般可将单栋建筑的体型系数μs

8、乘以相互干扰增大系数，该系数可参考类似条件的试验资料