七、水平荷载（风荷载）计算1、设计资料基本风压：2/35.0m KN =ωο，地面粗糙度类别为C 类。

房屋高度H=21.9m 。

2、荷载计算风荷载近似按阶梯形分布，首先应将其简化为作用在框架节点上的节点荷载。

作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：0k z s z ωβμμω=式中 K W ——风荷载标准值（KN/m ²）；z β——高度z 处的风振系数，结构高度H=21.9m ＜30m ，故取βZ=1.0；s μ——风荷载体型系数，对于矩形截面s μ=1.3； z μ——风压高度变化系数（地面粗糙度类别为C 类）；0w ——基本风压（KN/m ²）；风压高度变化系数z μ可查荷载规范取得。

将风荷载换算成作用与框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表所示。

表中z 为框架节点至室外地面的高度，A 为一榀框架各层节点的受风面积表4.1层次 z β s μ0wZ μk z s z ωβμμω=A(m 2) P K (kN)=A ×k ω 6 1.0 1.3 0.35 1.00 0.46 5.85 2.69 5 1.0 1.3 0.35 0.84 0.38 14.63 5.56 4 1.0 1.3 0.35 0.84 0.38 16.88 6.41 3 1.0 1.3 0.35 0.74 0.34 16.2 5.51 2 1.0 1.3 0.35 0.74 0.34 16.2 5.51 11.01.30.35 0.740.3424.38.26213.245.4)2/6.36.3(m A =⨯+= 222.165.46.3mA =⨯= 232.165.46.3mA =⨯=2488.165.4)2/6.32/9.3(m A =⨯+=2563.145.4)2/6.22/9.3(m A =⨯+=2685.55.4)2/6.2(m A =⨯= 故风荷载下的计算简图为：图4.13 风荷载计算简图 3. 风荷载下的横向框架内力计算—反弯点法 3.1各柱剪力按刚度分配法计算公式为：1ijij pi sijj D V V D==∑式中，pi V ——为该平面框架i 层总剪力； ij V ——为i 层第j 根柱分配到的剪力；ij D ——为i 层第j 根柱的抗侧刚度； 1sij j D =∑——为i 层s 根柱的抗侧刚度之和。

3.2各层柱的剪力分配和柱端弯距的计算第六层： V=2.69KNG柱：43.176.22296.3=⨯⨯=K04.26.21276.243.1243.12=⨯⨯+=D KN/MH 柱：59.480.322)5.1396.3(=⨯⨯+=K70.46.21280.359.4259.42=⨯⨯+=D KN/M J 柱：59.480.322)5.1396.3(=⨯⨯+=K70.46.21280.359.4259.42=⨯⨯+=D KN/M L 柱：43.176.22296.3=⨯⨯=K 04.26.21276.243.1243.12=⨯⨯+=D KN/M48.1370.470.404.204.2=+++=∑D KN/MG 柱剪力：KN V 41.069.248.1304.26=⨯= H 柱剪力：KN V 94.069.248.1370.46=⨯=J 柱剪力：KN V 94.069.248.1370.46=⨯=L 柱剪力：KN V 41.069.248.1304.26=⨯=第五层： V=2.69+5.56=8.25KNG柱：14.285.12296.3=⨯⨯=K75.09.31285.114.2214.22=⨯⨯+=D KN/MH柱：87.654.222)5.1396.3(=⨯⨯+=K55.19.31254.287.6287.62=⨯⨯+=D KN/MJ柱：87.654.222)5.1396.3(=⨯⨯+=K55.19.31254.287.6287.62=⨯⨯+=D KN/ML 柱：14.285.12296.3=⨯⨯=K 75.09.31285.114.2214.22=⨯⨯+=D KN/M∑=+++=6.455.155.175.075.0D KN/MG 柱剪力：KN V 35.125.86.475.05=⨯= H 柱剪力：KN V 78.225.86.455.15=⨯=J 柱剪力：KN V 78.225.86.455.15=⨯=L 柱剪力：KN V 35.125.86.475.05=⨯=第四层： V=2.69+5.56+6.41=14.66KNG柱：98.10.22296.3=⨯⨯=K92.06.3120.298.1298.12=⨯⨯+=D KN/MH柱：35.675.222)5.1396.3(=⨯⨯+=K94.16.31275.235.6235.62=⨯⨯+=D KN/MJ柱：35.675.222)5.1396.3(=⨯⨯+=K94.16.31275.235.6235.62=⨯⨯+=D KN/ML 柱：98.10.22296.3=⨯⨯=K 92.06.3120.298.1298.12=⨯⨯+=D KN/M 72.594.194.192.092.0=+++=∑D KN/MG 柱剪力：KN V 36.266.1472.592.04=⨯=H 柱剪力：KN V 90.466.1472.594.14=⨯=J 柱剪力：KN V 90.466.1472.594.14=⨯=L 柱剪力：KN V 36.266.1472.592.04=⨯=第三层： V=2.69+5.56+6.41+5.51=20.17KNG 柱剪力：KN V 24.317.2072.592.03=⨯=H 柱剪力：KN V 84.617.2072.594.13=⨯=J 柱剪力：KN V 84.617.2072.594.13=⨯=L 柱剪力：KN V 24.317.2072.592.03=⨯=第二层： V=2.69+5.56+6.41+5.51+5.51=25.68KNG 柱剪力：KN V 13.468.2572.592.02=⨯=H 柱剪力：KN V 71.868.2572.594.12=⨯=J 柱剪力：KN V 71.868.2572.594.12=⨯=L 柱剪力：KN V 13.468.2572.592.02=⨯=第一层： V=2.69+5.56+6.41+5.51+5.51+8.26=33.94KNG柱：29.273.196.3==K 04.16.31273.129.22)29.25.0(2=⨯⨯++=D KN/MH柱：34.738.25.1396.3=+=K85.16.31238.234.72)34.75.0(2=⨯⨯++=D KN/MJ柱：34.738.25.1396.3=+=K85.16.31238.234.72)34.75.0(2=⨯⨯++=D KN/ML 柱：29.273.196.3==K 04.16.31273.129.22)29.25.0(2=⨯⨯++=D KN/M 78.585.185.104.104.1=+++=∑D KN/MG 柱剪力：KN V 12.694.3378.504.11=⨯= H 柱剪力：KN V 86.1094.3378.585.11=⨯=J 柱剪力：KN V 86.1094.3378.585.11=⨯=L 柱剪力：KN V 12.694.3378.504.11=⨯=3.3水平风荷载作用下楼层层间位移验算表4.2 层次 ()i F KN()i V KN(/)iD KN m ∑()i u mm ∆ ()i h mm /e i i u h θ=∆ 6 2.69 2.69 134800 0.012 2600 1/216666 5 5.56 8.25 46000 0.073 3900 1/53424 4 6.41 14.66 57200 0.170 3600 1/21176 3 5.51 20.17 572000.267 3600 1/13483 2 5.51 25.68 57200 0.363 3600 1/9917 18.2633.94578000.50246001/9163最大层间弹性位移角e θ=1/9163＜1/550，满足规范要求。

3.4 风荷载框架内力计算近似取上部各层柱子的反弯点在柱子中点，因为底层柱的底端为固定端，底层反弯点设在123h 处。

根据各柱分配到的剪力及反弯点位置yh 计算第i 层第j 个柱端弯矩上端弯矩： M t ij =V ij h （1-y ） 下端弯矩： M b ij = V ij hy 各柱柱端弯距见下表：（单位：KN ·m ） 表4.3层次端点G 柱 H 柱 J 柱 L 柱 6上0.41×1.3 =0.53 0.94×1.3 =1.22 0.94×1.3 =1.22 0.41×1.3 =0.53 下0.41×1.3 =0.53 0.94×1.3 =1.22 0.94×1.3 =1.22 0.41×1.3 =0.53 5上1.35×1.95 =2.63 2.78×1.95 =5.42 2.78×1.95 =5.42 1.35×1.95=2.63 下1.35×1.95 =2.63 2.78×1.95 =5.42 2.78×1.95 =5.42 1.35×1.95 =2.63 4上2.36×1.8 =4.25 4.90×1.8 =8.82 4.90×1.8 =8.82 2.36×1.8 =4.25 下2.36×1.8 =4.25 4.90×1.8 =8.82 4.90×1.8 =8.82 2.36×1.8 =4.25 3上3.24×1.8 =5.83 6.84×1.8 =12.31 6.84×1.8 =12.31 3.24×1.8 =5.83 下3.24×1.8 =5.83 6.84×1.8 =12.31 6.84×1.8 =12.31 3.24×1.8 =5.83 2上4.13×1.8 =7.43 8.71×1.8 =15.68 8.71×1.8 =15.68 4.13×1.8 =7.43 下4.13×1.8 =7.43 8.71×1.8 =15.68 8.71×1.8 =15.68 4.13×1.8 =7.43 1上6.12×1.210.86×1.210.86×1.26.12×1.2=7.34 =13.03 =13.03 =7.34下6.12×2.4=14.6910.86×2.4=26.0610.86×2.4=26.066.12×2.4=14.69当计算出了框架在水平力作用下的柱端弯矩值后，求梁端弯矩时，由柱端弯矩，并根据节点平衡来求。