倾覆力矩百分比如何计算?

问题一:假设框架剪力墙结构,圆形平面,直径30m。房屋高度100m如图所示
假定顺风向荷载沿高度呈倒三角形分布,顶部风荷载顶部风荷载标准值为w0
求:1、 结构底部倾覆弯矩标准值
2、 结构底部剪力标准值

问题二:计算维护结构风荷载局部体型系数时。

《荷规》中8.3.4中的从属面积是什么?
8.4.3的内容是:计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时,局部体形系数可按照构件的从属面积折减
1.当从属面积不大于1m2时折减系数取1.0

  • wztcxm 发表于 20:46 为什么是除以三(就是乘以三分之一),倒三角型应该应该乘以三分之二啊。倾覆力矩的大小等于产生倾覆作用的载荷乘载荷作用点到倾覆点间的距离。倒三角形的荷载作用是1/2*ql,作用点的高度是2/3*l,相乘后就是1/3*ql2

  • jiajia2011 发表于 14:39 倾覆力矩的大小等于产生倾覆作用的载荷乘载荷作用点到倾覆点间的距离。倒三角形的荷载作用是1/2*ql,作用 …你这个回复帮了大忙了····:lol

  • jiajia2011 发表于 14:39 倾覆力矩的大小等于产生倾覆作用的载荷乘载荷作用点到倾覆点间的距离。倒三角形的荷载作用是1/2*ql,作用 …你这个回复帮了大忙了····:lol

  • jiajia2011 发表于 14:39 倾覆力矩的大小等于产生倾覆作用的载荷乘载荷作用点到倾覆点间的距离。倒三角形的荷载作用是1/2*ql,作用 …你这个回复帮了大忙了····:lol

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导读您好,今天小花就为大家解答关于倾覆力矩的公式,倾覆力矩怎么算相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、风荷载标准值应按照以...

您好,今天小花就为大家解答关于倾覆力矩的公式,倾覆力矩怎么算相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、风荷载标准值应按照以下公式计算 其中   ――基本风压(KN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用: =0.40 KN/m2; 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用: =2.340 风荷载体型系数: =0.065; 高度Z处的风振系数: =0.70风荷载的水平作用力 其中   ――风荷载水平压力。

2、 =0.043 KN/m2B――塔吊作用宽度,B=1.50m ――迎风面积折减系数, =0.20经计算得到风荷载的水平作用力q=0.01 KN/m风荷载实际取值q=0.01 KN/m塔吊的最大倾覆力矩M=20KN.m希望能解决您的问题。

本文就讲到这里,希望大家会喜欢。

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2 结构的整体倾覆计算


《地基规范》8.4.2 筏形基础的平面尺寸,应根据工程地质条件、上部结构的布置、地下结构底层平面以及荷载分布等因素按本规范第5章有关规定确定。对单幢建筑物,在地基土比较均匀的条件下,基底平面形心宜与结构竖向永久荷载重心重合。当不能重合时,在作用的准永久组合下,偏心距e宜符合下式规定:e≤0.1W/A (8.4. 2)式中:W——与偏心距方向一致的基础底面边缘抵抗矩(m3);A——基础底面积(m2)。


  • 条文说明中的整体倾斜又是怎么回事?

  • 抗倾覆和零应力区又有什么关系?

一系列的问题都得从上部结构的倾覆开始说起。

2 结构的整体倾覆计算

假定倾覆力矩计算作用面为基础底面,倾覆力矩计算的作用力为水平地震作用或水平风荷载标准值,则倾覆力距为:

2)抗倾覆力矩抗倾覆力矩计算点假设为基础外边缘点,抗倾覆力矩计算作用力为总重力荷载代表值,则抗倾覆力矩可表示为:

这里要插播一下之前鲁班大讲堂第八期的内容(链接:深入剖析基底压力计算公式),可以知道零应力区的来历,本质上就是材料力学的截面核心。下图为第八期大讲堂其中一张关键图片。

假设总重力荷载合力中心与基础底面形心重合(注意这个假设),基础底面反力呈线性分布,水平地震或风荷载与竖向荷载共同作用下基底反力的合力点到基础中心的距离为eo ,零应力区长度为B—X ,零应力区所占基底面积比例为(B-X )/ B ,则

此刻将《地基规范》8.4.2条文说明中的公式与上式中红色方框的内容比较,是一样的内容。这就是偏心距与抗倾覆安全度的关系(感性上知道有关系,理性上后面再进一步)。不难发现,G和基底形心重合的时候,抗倾覆安全度就是条文说明中的抗倾覆稳定系数。进一步推出零应力区的比例如下:

上面不难看出零应力区与抗倾覆稳定系数的关系。

看下面的不同抗倾覆稳定系数对应的零应力区。

这时候不难发现:高规的百分之十五对应的抗倾覆稳定系数是2.308。


《高规》12.1.7 在重力荷载与水平荷载标准值或重力荷载代表值与多遇水平地震标准值共同作用下,高宽比大于4的高层建筑,基础底面不宜出现零应力区;高宽比不大于4的高层建筑,基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。质量偏心较大的裙楼与主楼可分别计算基底应力。

e≤0.1W/A (8.4.2)下面是规范公式的一个简化推导。

不难看出,这里限制的就是重力荷载下的偏心,规范是准永久组合。为什么呢?此条条文说明。条文解释:对单幢建筑物,在均匀地基的条件下,基础底面的压力和基础的整体倾斜主要取决于作用的准永久组合下产生的偏心距大小。

高层建筑由于楼身质心高,荷载重,当筏形基础开始产生倾斜后,建筑物总重对基础底面形心将产生新的倾覆力矩增量,而倾覆力矩的增量又产生新的倾斜增量,倾斜可能随时间而增长,直至地基变形稳定为止。因此,为避免基础产生倾斜,应尽量使结构竖向荷载合力作用点与基础平面形心重合,当偏心难以避免时,则应规定竖向合力偏心距的限值。本规范根据实测资料并参考交通部(公路桥涵设计规范)对桥墩合力偏心距的限制,规定了在作用的准永久组合时,e≤0.1W/A。从实测结果来看,这个限制对硬土地区稍严格,当有可靠依据时可适当放松。提醒大家再看第四部分的计算假定“假设总重力荷载合力中心与基础底面形心重合(注意这个假设)”,它的存在就是为了证明前面的假设成立。

总结起来通俗的讲就是,专家们结合实测发现,高层建筑筏板基础满足规范8.4.2条筏板偏心距要求的时候,抗倾覆安全度和抗倾覆稳定系数是一回事,2)~5)的推导才能成立,零应力区的控制才更有实际意义。

《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》5.3.3

在地震作用下,对于高宽比大于4的高层建筑,基础底面不宜出现零应力区;

对于其他建筑,当基础底面边缘出现零应力时,零应力区的面积不应超过基础底面面积的15%;

与裙房相连且采用天然地基的高层建筑,在地震作用下主楼基础底面不宜出现零应力区。

《高层建筑混凝土结构技术规程》12.1.7

在重力荷载与水平荷载标准值或重力荷载代表值与多遇水平地震标准值共同作用下,高宽比大于4的高层建筑,基础底面不宜出现零应力区;

高宽比不大于4的高层建筑,基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。

质量偏心较大的裙楼与主楼可分别计算基底应力。

《高层民用建筑钢结构技术规程》3.4.6 

在重力荷载与水平荷载标准值或重力荷载代表值与多遇水平地震作用标准值共同作用下,高宽比大于4时基础底面不宜出现零应力区;

高宽比不大于4时,基础底面与基础之间零应力区面积不应超过基础底面积的15%。

质量偏心较大的裙楼和主楼,可分别计算基底应力。

 高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现脱离区(零应力区);

其他建筑,基础底面与地基土之间脱离区(零应力区)面积不应超过基础底面面积的15%。

主楼与裙房相连且采用天然地基,除应符合本规范第4.2.4条的规定外,在多遇地震作用下主楼基础底面不宜出现零应力区。

注:以上内容重点参考傅大师的实用高层结构设计和徐老先生等主编的复杂结构设计书籍。

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