1、七、水平荷載（風荷載）計算1、設計資料基本風壓：，地面粗糙度類別為C 類。房屋高度H=21.9m。2、荷載計算風荷載近似按階梯形分布，首先應將其簡化為作用在框架節點上的節點荷載。作用在屋面梁和樓面梁節點處的集中風荷載標準值：式中 風荷載標準值（KN/m²）； 高度z處的風振系數，結構高度H=21.9m30m，故取Z=1.0；風荷載體型系數，對于矩形截面=1.3； 風壓高度變化系數（地面粗糙度類別為C類）；基本風壓（KN/m²）；風壓高度變化系數可查荷載規范取得。將風荷載換算成作用與框架每層節點上的集中荷載，計算過程如下表所示。表中z為框架節點至室外地面的高度，A為一榀框架各

2、層節點的受風面積表4.1層次A(m2)PK(kN)=A×61.01.30.351.000.465.852.6951.01.30.350.840.3814.635.5641.01.30.350.840.3816.886.4131.01.30.350.740.3416.25.5121.01.30.350.740.3416.25.5111.01.30.350.740.3424.38.26故風荷載下的計算簡圖為： 圖4.13 風荷載計算簡圖3. 風荷載下的橫向框架內力計算反彎點法3.1各柱剪力按剛度分配法計算公式為：式中，為該平面框架i層總剪力； 為i層第j根柱分配到的剪力； 為i層第j根柱

3、的抗側剛度； 為i層s根柱的抗側剛度之和。3.2各層柱的剪力分配和柱端彎距的計算第六層： V=2.69KNG柱： KN/MH柱： KN/MJ柱： KN/ML柱： KN/MKN/MG柱剪力：H柱剪力：J柱剪力：L柱剪力：第五層： V=2.69+5.56=8.25KNG柱： KN/MH柱： KN/MJ柱： KN/ML柱： KN/MKN/MG柱剪力：H柱剪力：J柱剪力：L柱剪力：第四層： V=2.69+5.56+6.41=14.66KNG柱： KN/MH柱： KN/MJ柱： KN/ML柱： KN/MKN/MG柱剪力：H柱剪力：J柱剪力：L柱剪力：第三層： V=2.69+5.56+6.41+5.51=

4、20.17KNG柱剪力：H柱剪力：J柱剪力：L柱剪力：第二層： V=2.69+5.56+6.41+5.51+5.51=25.68KNG柱剪力：H柱剪力：J柱剪力：L柱剪力：第一層： V=2.69+5.56+6.41+5.51+5.51+8.26=33.94KNG 柱： KN/MH 柱： KN/MJ 柱： KN/ML柱： KN/MKN/MG柱剪力：H柱剪力：J柱剪力：L柱剪力：3.3水平風荷載作用下樓層層間位移驗算 表4.2層次62.692.691348000.01226001/21666655.568.25460000.07339001/5342446.4114.66572000.170360

5、01/2117635.5120.17 572000.26736001/1348325.5125.68572000.36336001/991718.2633.94578000.50246001/9163最大層間彈性位移角=1/91631/550，滿足規范要求。3.4 風荷載框架內力計算近似取上部各層柱子的反彎點在柱子中點，因為底層柱的底端為固定端，底層反彎點設在處。根據各柱分配到的剪力及反彎點位置yh計算第i層第j個柱端彎矩上端彎矩： M=Vh（1-y） 下端彎矩： M= Vhy 各柱柱端彎距見下表：（單位：KN·m） 表4.3層次端點G柱H柱J柱L柱6上0.41×1.3=0

6、.530.94×1.3=1.220.94×1.3=1.220.41×1.3=0.53下0.41×1.3=0.530.94×1.3=1.220.94×1.3=1.220.41×1.3=0.535上1.35×1.95=2.632.78×1.95=5.422.78×1.95=5.421.35×1.95=2.63下1.35×1.95=2.632.78×1.95=5.422.78×1.95=5.421.35×1.95=2.634上2.36×1.8

7、=4.254.90×1.8=8.824.90×1.8=8.822.36×1.8=4.25下2.36×1.8=4.254.90×1.8=8.824.90×1.8=8.822.36×1.8=4.253上3.24×1.8=5.836.84×1.8=12.316.84×1.8=12.313.24×1.8=5.83下3.24×1.8=5.836.84×1.8=12.316.84×1.8=12.313.24×1.8=5.832上4.13×1.8=7

8、.438.71×1.8=15.688.71×1.8=15.684.13×1.8=7.43下4.13×1.8=7.438.71×1.8=15.688.71×1.8=15.684.13×1.8=7.431上6.12×1.2=7.3410.86×1.2=13.0310.86×1.2=13.036.12×1.2=7.34下6.12×2.4=14.6910.86×2.4=26.0610.86×2.4=26.066.12×2.4=14.69當計算出了框架在水

9、平力作用下的柱端彎矩值后，求梁端彎矩時，由柱端彎矩，并根據節點平衡來求。對于邊跨梁端彎矩：M=M+M對于中跨，由于梁的端彎矩與梁底線剛度成正比，因此，M=（M+M） M=（M+M） 表4.4層次GH跨HJ跨JL跨左端右端左端右端左端右端60.531.22-0.28= 0.941.22-0.28= 0.940.5350.53+2.63=3.161.22+5.42-1.51=5.131.22+5.42-1.51=5.130.53+2.63=3.1642.63+4.25=6.885.42+8.82-3.23=11.015.42+8.82-3.23=11.012.63+4.25=6.8834.25+5

10、.83=10.088.82+12.31-4.79=16.348.82+12.31-4.79=16.344.25+5.83=10.0825.83+7.43=13.2612.31+15.68-6.35=21.6412.31+15.68-6.35=21.645.83+7.43=13.2617.43+7.34=14.7715.68+13.03-6.51=22.215.68+13.03-6.51=22.27.43+7.34=14.77 圖4.14 左風荷載彎矩圖（單位：KN·m）剪力計算 表 4.5層次梁柱GH跨HJ跨JL跨GHJL6(0.53+0.28）/7.8= 0.10（0.94+0.9

11、4）/2.4=0.78(0.53+0.28）/7.8= 0.100.53×2/2.6=0.411.22×2/2.6=0.941.22×2/2.6=0.940.53×2/2.6=0.415（3.16+1.51）/7.8= 0.60（5.13+5.13）/2.4=4.28（3.16+1.51）/7.8= 0.602.63×2/3.9=1.355.42×2/3.9=2.785.42×2/3.9=2.782.63×2/3.9=1.354（6.88+3.23）/7.8=1.30（11.01+11.01）/2.4=9.16（6

12、.88+3.23）/7.8=1.304.25×2/3.6=2.368.82×2/3.6=4.908.82×2/3.6=4.904.25×2/3.6=2.363（10.08+4.79）/7.8=1.91（16.34+16.34）/2.4=13.62（10.08+4.79）/7.8=1.915.83×2/3.6=3.2412.31×2/3.6=6.8412.31×2/3.6=6.845.83×2/3.6=3.242（13.26+6.35）/7.8=2.51（21.64+21.64）/2.4=18.03（13.26+6.

13、35）/7.8=2.517.43×2/3.6=4.1315.68×2/3.6=8.7115.68×2/3.6=8.717.43×2/3.6=4.131（14.77+6.51）/7.8=2.73（22.20+22.20）/2.4=18.5（14.77+6.51）/7.8=2.73（7.34+14.69）/3.6=6.12（13.03+26.06）/3.6=10.86（13.03+26.06）/3.6=10.86（7.34+14.69）/3.6=6.12圖4.15 左風荷載剪力圖（單位：KN）柱的軸力以受壓為負，受拉為正：表4.6層次柱GHJL60.100.10-0.78=-0.680.78-0.10=0.680.1050.10+0.60=0.70-0.68+0.60-4.28=-4.360.68+4.28-0.60=4.360.10+0.60=0.7040.70+1.30=2.00-4.36+1.30-9.16=-12.22=12.220.70+1.30=2.0032.00+1.91=3