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施岚青:结构自振周期的计算

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施岚青:结构自振周期的计算 结构自振周期的计算 施岚青 北京建工京精大房工程建设监理公司 今年注册结构工程师专业考试中出现了一些 ‘结构自振周期 ’的计算 内 容 , 这类考题在过去 ‘作业题 ’考试中是没有出现过的 , 为了帮助考生熟悉这 类考题的解答方法 ,特作一些简要介绍 。 一 、 《规范》的规定 �一》《趁筑抗屁设计规范》的有关规定 第四章 地展作用的结构抗展验算 第 � � � � � 条 结构自振周期可根据理论计算或经验公式确定 。 按理论 计算确定自振周期时 , 应采用与结构抗展验算相应的结构计算模型和弹性 刚度 ...

施岚青:结构自振周期的计算
结构自振周期的计算 施岚青 北京建工京精大房工程建设监理公司 今年注册结构工程师专业考试中出现了一些 ‘结构自振周期 ’的计算 内 容 , 这类考题在过去 ‘作业题 ’考试中是没有出现过的 , 为了帮助考生熟悉这 类考题的解答方法 ,特作一些简要介绍 。 一 、 《规范》的规定 �一》《趁筑抗屁设计规范》的有关规定 第四章 地展作用的结构抗展验算 第 � � � � � 条 结构自振周期可根据理论计算或经验公式确定 。 按理论 计算确定自振周期时 , 应采用与结构抗展验算相应的结构计算模型和弹性 刚度 , 并应考虑非结构构件等的形响对计算结果予以适当折减 �按经验公式 确定基本自振周期时 , 应符合相应的适用条件 。 第十一章 烟囱和水塔 第 � � � � � � 条 独立烟囱采用简化方法进行抗展计算时 , 应按下列规 定计算水平地展作用标准值产生的作用效应 � 普通类型的独立烟囱的墓本自振周期 , 可分别按下列公式确定 � 高度不超过 印� 的砖烟囱 � 一� � � �� � � � �� � ��� 刁 �� � � � � � 一�� 离度不超过 ���� � 的钢筋混凝土烟囱 � � � � � � � � � � �� 一��� �� �一� � � � � 一� � 式中 ��—烟 囱的基本自振周期�� ��—自墓础顶面算起的烟囱高度�� � ��—烟囱筒身半高处横截面的外径�� �。附录五 单层厂房横向平面排架地展作用效应的调整 荃本自振周期的调整 按平面排架计算厂房的横向地展作用时 � 排架的基本自振周期应考虑 纵堵及魔架与柱连接的固结作用 , 可按下列规定加以 调整 � � � 由钢筋混凝土屋架与钢筋混凝土柱或钢柱组成 的排架 , 有纵墉时取 周期计算值的 �� � ,无纵绪时取 �� � � � � 由钢筋混授土屋架�或组合屋架 �与砖柱组成 的排架 , 取周期计算值 的卯� � � � 由木屋架 、钢木屋架或轻钢屋架与砖柱组成的排架 , 取周期计算值 。 附录六 钢筋混凝土柱单层厂房纵向抗展验算 纵向基本自振周期 按本附录计算单踌或等高多跨的钢筋混凝土柱厂房纵 向地展作用时 , 在柱顶标高不大于 � �� 且平均跨度不大于 加 � 时 ,纵 向基本周期可按下列 公式确定 � � � 砖围护�� 厂房 , 可按下式计算 � � � � � � � � � � � ��� ��必� � 了两� �附 ‘ �� 式中 必—屋盖类型系数 , 大型屋面板钢筋混凝土屋架可采用 � � � , 钢屋 架可采用 � � � �� �—厂房跨度�� � , 多跨厂房可取各跨的平均值 ��—基础顶面至柱顶的高度�� � 。� � 敞开 、半敞开或墉板与柱子柔性连接的厂房 , 可按第 � 款计算并乘以 下列围护培影响系数 � 八 二 � � � 一 � � �� �� 侧冲 �附 � 一�� 式中 汽—围护端影响系数 , 小于 � � � 时应采用 � � ��《二 � �建筑结构荷载规范�的有关规定 附录四 结构基本自振周期计算公式 �用于风振计算 � 等截面等惯性矩 的立杆 , 在不 同高度处 承受 � 个质� 为 二 � 、 � � 、… 、 � , 、… 、 � 二 的重物时 �附图 � 一�� � 其基本自振周期 � � �� �为 � � � , � �牙 一 ,“ � 、� �一 ’· �, � 渝 �菩� , 一’ � 。· , ��‘ � ‘附 ‘一‘’ 凌 � 次 附图 � 一� 等截面立杆 式中 月—构筑物高度 , � ��—横截面面积 ,澎 ��—横截面惯性矩 , �� ��—弹性模量 , � �� � ��� � �� ‘—高度为 � � 的重物质 � , 吨 ��—立杆密度 , 吨尔沪�价—系数 , 按下式计算 �。‘一 � � ��青�’ 一 � ��合�’ �附 � 一� � 附图 �一��� 所示单水箱塔架的基本 自振周期为 � � � , � �即 ,� , � � � �� 人 � 长 � �爪 � � � � �� 口��‘ � “ ‘ ““ � �� 、 ‘ � � ‘ � � � 尸 � 附图 �创 �� 所示双水箱塔架的基本自振周期为 � �附 � 一� � � 月� � 筑知识 �印 � 年第 � 期 � � 健翔口目困舞扭翻� � � 一� � � � � �� � 。 , � � � � � � � ��� � � �附 � 一� � 脉动增大系数 夸 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf � � � � � 之”岁 �� � �� � 附图 � 一� 水箱塔架 ��� 单水箱 � �� 双水箱 对于常用结构物 , 根据积累的实测数据 , 可采用下列经验公式 。 � � 烟囱 ��� 高度不超过 �� � 的砖烟囱 � 田田� � ��� 地 面 粗 糙 度 类 别别 ����� 岁八�� � ��������������������������� ����� 类类 � 类类 � 类类 ��� � ��� � � � ��� � � ��� � � � ��� ��� � ��� � � � ��� � � � ��� � � � ��� ��� � ��� � � � ��� � � � ��� � � ���� ��� � ��� � ��� � � � ��� � � ��� ��� � ��� � � � ��� � � � ��� � � � ��� ��� � ��� � � � ��� � � ��� � � � ��� ��� � ��� � � ���� � � � ��� � � � ��� ��� � ��� � � ���� � � � ��� � � ��� ��� � ��� � � � ��� � � � ��� � � � ��� ��� � ��� � � � ��� � � � ��� � � � ��� ���� � ��� � � � ��� � � � ��� � � ��� � 一 � � � 、。.2 2 K l。一 2辉口 (附 4一 1 0 ) ( 2) 高度不超过 巧Om 的钢筋混凝土烟囱: 二 , 一 0 . 4 1 、。. 10 x 1 0 一 2辉口 (附 4一 1 1 ) ( 3) 高度超过 150 m , 但低于 Z1 0m 的钢筋混凝土烟囱: T l= 0 式中 月—烟囱高度 , m ; 5 : + 0 . 。8 x 10 一 2辉“ (附 4一 1 2 ) d —烟囱 1/2 高度处的外径 , m 。 2 . 多层和高层钢筋混凝土房屋 (l) 钢筋混凝土框架(包括框剪体系)结构 : T !一 。· 2 5 · 。· 5 3 · 1 0 一轰 (附 4 一 1 5 ) ( 2 ) 钢筋混凝土剪力墙结构 : T l一 0 · 0 , + 0 · 0 , 菇 (附 4一1 6 ) 式中 H—房屋总高度 , m ; B —房屋宽度 , m 。 ( 三 )《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》的有关 规定 第三章 荷载和地震作用 第 3 .2 .7 条 对于高度大于 30 m 且高宽比大于 1.5 的高层建筑 , 风振 系数 月:可按下式计算 : o _ , 二旦立尸z 一 l ’ 孟JJ J 尸 z ( 3 .2 . 7 ) 其余情况下风振系数取 召:= 1.00 式中 Hi —第 :层标高;H—建筑总高度;泞—脉动增大系数 , 按表 3 .2 .7 采用 ; 表中 。0一基本风压 , 按本规程第 3 .2 .3 条规定采用 ; T 一结构基本自振周期 , 框架结构可采用 T 二 ( 0 . 08 一 0 . 1) n ;框架 一剪力墙和框架 一筒体结构可采用 T 二 ( 0 . 06 一 0 .0 8 ) n ;剪力墙结构和筒中筒结构可采用 T 二 0 . 0 5 n , n 为结构层数 。 ,—脉动影响系数 , 按《建筑结构荷载规范》G 印 9一87 第 6 .4 .4 条采用 ; 当高层建筑的高宽比不大于 2 时 , 可取下列数值 : 地面粗糙度类别为A 类时 , , = 0 . 4 8; B 类时 , , 二 0 . 5 3 ; C 类时 , , = 0 . 6 3 ; 热—风压高度变化系数 , 按本规程表 3 .2 .4 采用 。第 3 .3 .8 条 对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构 、框架- 剪力墙结构和剪力墙结构 , 其基本自振周期 T , ( s ) 可按下式计算: T 一 1.7沪丁 了不 (3.3.5) 式中 群一计算结构基本 自振周期用的结构顶点假想位移(m ), 即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值 G , 作为水平荷载 , 并按 本规程第 4 .1.4 一4 . 1 .7 条规定而算得的结构顶点位移; 必一结构基本 自振周期考虑非承重砖墙影响的折减 系数 , 框架结构取 0 .6 一0 .7 ; 框架一剪力墙结构取 0 .7一 0 .8 ; 剪力墙结构取 1 .00 采用计算机计算结构 自振周期时 , 也相应考虑非承重砖墙对各自振周 期的影响 。 结构基本 自振周期也可采用根据实测资料考虑地震影响的经验公式 。 二 、 案例 题 卜 一幢十层教学楼 , 采用 全现浇钢筋混凝 土框架结构体系.抗展设 防烈度为 8度 , 近震 、 11 类场地 。 在重力荷载代表值作用下 , 中间横向框架的 计算简图如图 1所示 。 混凝土强度等级采用 已0( 柱)及 口0( 梁 、板) , 梁 、柱 的纵 向钢筋采用 11 级钢 。 建筑知识 200 , 年 第5 期 . 口 未考虑非结构构件刚度形响时的框架基本 自振周期 T , ( s ) , 最接近于下 列何项数值? (A ) 0 .5 (B ) 0 .8 (C ) 1 .2 (D ) 1 .7 剪力堵 连粱 空乙寸的1182x000仍柱截面 8xs一寸 00价内甘 00娇叭 222 50 x 70000 250 、 !!!今面” ” ’’烈烈烈烈 24.222}}}}}}}口 . . … lll22250x75000 ”国国.… ……fffffff00001111111 24222lllllll… ……22250x7, 000 2 5b 二 !!!5 oooo烈烈烈烈)))}}}}}}}二 口… lll22250x75000 ’5国国}面 ” ” ’’1111111 2 4 222lllllll … ……22250x75000 250xxxoooo111112000 24.222.....~, ~ 了~~~~~~~~~~~~~~~~~ lllllll … … lll22250x75000 256二 {{{乡面” ” ’’列列列列! :4.222}}}}}}}… … lll22250“ 7 5 000 2 5 6 : {{{乡面” ” ’’划划划划} :4.222lllllll… 匕二二33300 x80000 二二5oooo3333300 x吧吧}}}洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲洲lllllll门 . . ……33300x80000 !!!...3333300 x...5oooo1111120...} :8.!!!.....~, ~ , 尸尸尸尸尸尸尸尸尸}}}}}}} 二 门……33300x「「 重力荷载代表值(kN 了m ) }}}}} 士士士 且且且_____ 8廿xs廿 8码xs的 78 0() ! [ 7 80() 25 oo 18 1(X) ƒ义诺x空书 图 2 横向剪力墙的计算简图 厄 3 :如图 3所示等截面支筒式倒锥壳水塔 , 水柜容t 15o m 3 , 支简高度 为 22 m , 支筒外径 2 .4m , 材料用 (议〕混凝土 。 墓本风压 w 。 = 0 . 6 kN /m 2 , B 类地面粗糙度 。8卜 x8L 霎 75(X) 35(X) 图 1 7500 答案:该建筑为 , = 10 的框架结构 , 属高层建筑结构 。 根据《钢筋混凝 土高层建筑结构 设计与施工规程》3 .2 .7 条的规 定 , 基本 自振周期 T = 0.08 , = 0 . 0 8 减 1 0 = 0 . 8 5 。 故选 (B )。 . 2 : 某建造于大城市市区 的28 层公离 , 采用钢筋混凝土剪力墙结构体 系 。 平面为矩形.共 6 个开间 , 横向剪力J. 间距为 8 .lm , 其中间的剪力墙 的 计算简图如图2 所示 。 混凝土强度等级采用 。旧 , 纵向钢筋采用 n 级钢 , 摘筋采用 l 级钢 。 a = a ’ = 3 5 mxn 。 当未考虑非结构构件影响折减系数时 , 该建筑物的横向自振周期 T :(s) 最接近下列何项数值? (A ) 2 .8 (C ) 1 .4 (B ) 2 .2 (D ) 3 .4 答案:该建筑为 , = 28 的剪力J. 结构 、属高层建筑结构 。 根据《钢筋混 凝土高层建筑结构设计与施工规程)3 .2 .7 条的规定 , 基本 自振周期 T = 0.05 , = 0 . 0 5 x 28 = 1 . 4 5 。 故选(C )。 15 0m 3 钢筋混凝土倒锥壳水塔 图 3 . 口 . 筑知识 2印, 年第 5期 峨纽皿尾跪邃毛拜翻. . 若已知水柜自重及顶盖活载为 800 kN , 支筒及爬梯等自重为 650 kN , 支 筒截面惯性矩 I = 0 .8时 。 当按《建筑结构荷载规范》((〕旦19一87) 计算风振 系数最大值时 , 结构的基本 自振周期 T l(s) 最接近于下列何项数值? (A ) 0 .15 (B ) 0 .90 (C ) 1 .20 (D ) 1.45 答案:根据《建筑结构荷载规范》附录四中公式(附 4一3) 惬叶~. 日牙 Tl一 3 . 6 : 、 / 买(m 、 。.2 36 、)V上 户1 式中 产F气H 是塔身重量 、即为 650 kN 、亦为 65000 吨 。 m 为水柜及活载自重 soo kN 、亦为 8000okgo 计算时 m 和 子玉之U 了的计量单位应采用 吨 。 混凝土 已。的弹性模量 E 二 3 0 0 00 N /I m i12 = 3 o 0 0 0 0 0 0 0 00 N 击1早, 计算时 计量单位应采用 N /I n早。 T z = 3 . 6 3 = 3 . 6 3 X = 0 . 9 0 4 5 应选择(B )。 题 4 :图 4 为封闭式通廊的中间支架 , 支架底端与基础刚接 。 通廊和支 架均采用钢结构 , 采用 Q2 35 B 钢 (3 号钢) , 焊接使用 E4 3 型焊条 。 支架柱肢 的中心距为 7m 和 4m , 受风载方向的支架(柱肢中心距 7m )横截面惯性距为 0 .88 澎 。 支架的交叉腹杆 , 按单杆受拉考虑 。 当地地面粗糙度为 B 类 , 基本 风压 吻 = 0 .4kN /ix12 。 荷载标值如下 : 1 . 通廊垂直荷载 F l: 静载:1080 kN 锰 、、、 ! Flll 汀汀汀汀 OOO ‘‘OOOOOOOOOOOOOOOOO CCC岛岛岛岛岛 CCC了了了了了了了了了 C ))) \\\\\ 一 <<< C ::: 带~ r 护护 /////// OOO OOO CCCCCCCCCCCCCCC 刁刁 CCC \\\\\ 一 <<< 一 卜卜 CCC /////// XXX 犷犷 勺勺勺勺勺勺勺勺二二 弋护护 \\\\\ <<< fffff /////// . ddddd \\\\\ 一 <<<<<<
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分类:工学
上传时间:2012-01-10
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