第7章風荷載作用下的內力和位移計算由設計任務資料知，該建筑為五層鋼筋混凝土框架結構體系，室內外高差為基本風壓W二0.4KN/m2，地面粗糙度為C類，結構總高度+二(基礎頂面至室內地面01m)。計算主要承重結構時，垂直于建筑物表面上的風荷載標準值，應按下式計算，即W=卩卩卩W

kzszo1、 因結構咼度H=<30m，咼寬比三=<,故可取0=1.0;z2卩為風荷載體型系數，本設計按《建筑結構荷載規范》(GB50009--2012)中規2、 s定，迎風面取，背風面取，合計卩=。s3卩為風壓高度變化系數，本設計的地面粗糙度類別為C類，按下表選取風壓高z度變化系數。橫向框架在風荷載作用下的計算簡圖6軸線框架的負荷寬度B=(+)/2=。各層樓面處集中風荷載標準值計算如表：表層號離地面咼度Z(m)z0zsW(KN/0m2)h下(m)h上(m)F=0RRwB(h+h)/2(kN)i zsz0 下 上12

根據表，畫出6軸框架在風荷載作用下的計算簡圖，如圖所示圖框架在風荷載作用下的計算簡圖位移計算框架梁柱線剛度計算考慮現澆樓板對梁剛度的加強作用，故對6軸線框架(中框架梁)的慣性矩乘以，框架梁的線剛度計算：跨度為的梁(bXh=250mmX600mm)：bh3120.250x0.6bh3120.250x0.6312=9x10-3（m4）EI c―bL2.8x107x9x10-373=3.5x104KN/m跨度為的梁(bXh=200mmX400mm)：I=2xbh3I=2xbh312=2x0.2x0.43=2.1x10-（3m4）EI=—^-bL=1.9x104KN/m2.8EI=—^-bL=1.9x104KN/m33框架柱的線剛度1、底層柱：A、D軸柱:500x5003500x500312=5.21x10-3（m4）EIi=EIi=—^-cch3.0x107x5.21x10-352=3.0x104KN/mB、C軸柱:500x50031^500x50031^=5.21x10-3（m4）El—c~~c

h3.0x107x5.21x10-352=3.0x104KN/m2、上層柱:A、D軸柱:500x50031^500x50031^=5.21x10-3（m4）EI—c~~c

h3.0x107x5.21x10-339=4.0x104KN/mB、C軸柱：I=500x5003=5.21x10-3（m4）c12EIi=EIi=—^-c

ch3.0x107x5.21x10-339=4.0x104KN/m側移剛度D計算框架柱剛度修正系數「計算公式見表： 表表各層柱側向剛度計算層次柱別KacD（kN/m）ijYD（KN/m）ij屋面層A946744180B12623

C12623D9467四A946744180B12623C12623D9467A946744180B12623C12623D9467A946744180B12623C12623D9467首層A705630354B8121C8121D7056VAu= /—風荷載作用下框架的層間側移可按下式計算，即有：j工Dij式中Vj 第j層的總剪力標準2D2Dij第j層所有柱的抗側剛度之和；j 第j層的層間側移。各層樓板標高處的側移值是該層以下各層層間側移之和。頂點側移是所有各層層間側移之和，即有：u Au Au第j層側移：’j=1u=2Au頂點側移： j=1框架在風荷載作用下側移的計算過程詳見表：樓面F(KN)jV(KN)j工D(KN/m)ijAu(m)jh(m)Au/hj544180444180344180244180130354u=丈Au二0.00311jj=1側移驗算：由《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2010)表可知，對于框架結構，樓層間最大位移與層高之比的限值為1/550=。本框架的層間最大位移與層高之比在底層，其值為＜，框架側移滿足要求。內力計算框架在風荷載作用下的內力計算采用D值法。計算過程如下反彎點高度計算反彎點高度比按下式計算，即式中 y0 標準反彎點高度；y1 因上、下層梁剛度比變化的修正值；因上層層高變化的修正值；因下層層高變化的修正值。反彎點高度比的計算列于表。樓層A、D軸邊框架柱B、C軸中框架柱K二yo—K二叮a—1y—01a—1y=011i五層a—1y—03a—1y=0333y-+0+0-y—+0+0—K—yo—K二叮a—1y—01a—1y=011i四層a1y—02a1y—0222a—1y—03a—1y—0333y-+0+0+0-y—+0+0+0-K—托—K二叮a—1y—01a—1y—01ii三層a1y—02a1y—0222a—1y—03a—1y—0333y-+0+0+0-y—+0+0+0—

K二托=K二托=K= yo=c= 1=0a=1=0ayayiiii二層a=1=0a=1=0ayay2222二=0==0ayay3333y=+0+0+0二y=+0+0+0二K二y二K= y0=00一層a=1y=0a=1y=01i1i二=0==0aya y2222y=+0+0=y=+0+0=彎矩及剪力計算風荷載作用下的柱端剪力按下式計算，即：DV..=v

j乙書VDjij式中Vj 第j層第i柱的層間剪力;Vj――第j層的總剪力標準值;Dij——第j層所有柱的抗側剛度之和;Dj 第j層第i柱的抗側剛度。風荷載作用下的柱端彎矩按下式計算，即M=V(1-y)hc上jM=VyhC下 j風荷載作用下的柱端剪力和柱端彎矩計算列于下表。柱樓層Vj(KN)Dij(KN/m)YDij(KN/m)D匸 j工DijVij(KN)yyh(m)Mc上(KN-m)Mc下(KN-m)A軸59467441804946744180軸邊柱39467441802946744180柱1705630354B軸5126234418041262344180軸中3126234418021262344180柱1812130354C軸5126234418041262344180軸中3126234418021262344180柱1812130354D軸邊柱5946744180494674418039467441802946744180

1705630354梁端彎矩及剪力計算由節點平衡條件，梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節點左右梁端彎矩之和按左右梁的線剛度比例分配，可求出各梁端彎矩，進而由梁的平衡條件求出梁端剪力。風荷載作用下的梁端彎矩按下式計算，即 b——（M +M）K左+K右 c下j+i c上上bbK右 b K左+K右bbM+M）c下下+1 c上jK右 b K左+K右bbM+M）c下下+1 c上j式中：Mb”Mb￡j—表示第j層第i節點左端梁的彎矩和第j層第i節點右端梁的彎矩；K左、K右—表示第j層第i節點左端梁的線剛度和第j層第i節點右端梁的線剛度；Mc下j+1、Mc上表示第j層第i節點上層柱的下部彎矩和第j層第i節點下層柱的上部彎矩。風荷載作用下的梁端彎矩計算列于表和梁端彎矩mab、mdc計算表樓層柱端彎矩柱端彎矩之和M（）AB柱端彎矩柱端彎矩之和M（）DC5//432

1梁端彎矩M=M、M=M計算：BACDBCCB樓層柱端彎矩柱端彎矩之和K左（）K右（kN/m）M（）BAM（）BC54321依據表—表，畫出框架在風荷載作用下的彎矩圖，如圖所示。圖框架在風荷載作用下的彎矩圖（單位：）風荷載作用下的