6.3.8 基础顶面恒载计算由于本工程为五层框架结构，建筑高度较低，跨度基本相等，刚度比较均匀，风荷载影响较小。

因此，为了简化计算，本设计的风荷载仅按一榀框架单独承担其受荷面积，忽略空间整体作用。

6.3.8.1 设计资料基本风压：ω0＝0.30KN/m 2，地面粗糙度类别为B 类。

KJ6承受风荷载的计算宽度B ＝（6+6）÷2＝6m6.3.8.2 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：()/2kzszoi j W h h B式中 基本风压ω0＝0.30KN/m 2βZ —风振系数，因为建筑物高度H ＝21m<30m ，因此βZ ＝1.0；s μ—风荷载体型系数，根据建筑物体型查得1.3s；z μ—风压高度变化系数，建设地点位于城市郊区，所以地面粗糙度为B 类；h i —下层柱高；h j —上层柱高，对顶层取女儿墙高度的2倍,即1.24m ； B —迎风面宽度，B ＝（6+6）÷2＝6m 。

计算过程如表6-1所示：风荷载受荷简图见图6-26所示。

图6-26 框架风载受荷简图6.3.8.3 框架柱D值计算梁、柱的相对线刚度见表6-2 所示，侧移刚度D值计算如表6-2 、表6-3所示：表6-2 KJ-3 2～5层柱D值计算D2b c kKk2KK212**cD ih（KN/m）边柱（A轴柱）2.08 2.081.682 1.241.680.4572 1.6842120.457 1.241038554.2中柱（C轴柱）2.082 5.5826.182 1.246.180.7562 6.1842120.756 1.241063774.2中柱（D轴柱）2.082 5.5826.182 1.246.180.7562 6.1842120.756 1.241063774.22.081.681.240.4571.6824.2KJ6 2～5层D 值合计：∑D ＝3855+6377+6377+3855＝20464KN/m表6-3 KJ-3 底层柱D 值计算b ck k0.52KK212**c i h（2.082.08 0.5 2.080.6322.08 421.2410 5.25.587.661.00.57.660.8457.66 24.25.587.661.00.57.660.8457.6624.22.08 2.080.5 2.080.6322.0825.2KJ-6 底层D 值合计：∑D ＝3478+7128+7128+3478=21212KN/m6.3.8.4 水平荷载作用下楼层层间位移验算横向水平荷载作用下的位移验算过程见表6-4所示。

表6-4 横向水平荷载作用下的位移验算最大层间弹性位移角限值θe ＝1/2176<1/550，满足规范的要求。

6.4 内力计算6.4.1 框架在恒载作用下的内力计算框架在恒载作用下的受荷总图如图5.9所示。

现用弯矩分配法求其屋面框架内力，具体计算步骤如下：图6-27 框架恒载受荷总图（1）根据各杆件的线刚度计算各节点的杆端弯矩分配系数，并计算竖向荷载作用下各跨梁的固端弯矩；（2）计算框架各节点的不平衡弯矩，并对所有节点的不平衡弯矩同时进行分配（3）将所有杆端的分配弯矩同时向其远端传递（对于钢接框架，传递系数均取1/2）（4）将各杆端的固端弯矩、分配弯矩和传递弯矩叠加，即得各杆端弯矩。

（5）根据杆端弯矩可以绘出弯矩图。

（6）根据静力平衡条件计算剪力和轴力并绘图。

6.4.1.1 固端弯矩计算计算过程如表6-5、表6-6所示。

表6-5 横向框架梁AC 跨固端弯矩计算 屋面框架梁WKL6（3）AC 跨固端弯矩计算计算简图M A5C5 M C5A5M A5C5＝-25.4-130.56-69＝-224.96KN*mM C5A5＝25.4+64.4+132.4＝222.2KN*m224.158.5751212ACql MM AC ＝-25.4KN*mM CA ＝- M AC ＝25.4KN*m22102.662.835 5.748.575ACM M AC ＝-130.56KN*m 22102.665.74 2.8358.575CAM M CA ＝64.4KN*m22104.285.635 2.948.575ACM M AC ＝-69KN*m22104.285.635 2.948.575CAM M AC ＝-132.4KN*m表6-6 横向框架梁CD 跨固端弯矩计算 屋面框架梁WKL6（3）CD 跨固端弯矩计算计算简图55C D M55D C M22554.15 2.951212C D M qlM AC ＝-3KN*m55D C M ＝-55C D M ＝3KN*m表6-7 横向框架梁DE 跨固端弯矩计算 屋面框架梁WKL6（3）DE 跨固端弯矩计算计算简图55D E M55E D MM E5D5＝-25.4-64.4-132.4＝-222.2KN*m55D E M ＝+25.4+130.56+69＝224.96KN*m224.158.5751212DEql MM AC ＝-25.4KN*mED M ＝- M DE ＝25.4KN*m22104.282.94 5.6358.575DE M M AC ＝-132.4KN*m 22104.282.94 5.6358.575EDM M CA ＝69KN*m22102.665.74 2.8358.575CAM M CA ＝-64.4KN*m22102.665.74 2.8358.575ACM M AC ＝130.56KN*m所以，对于屋面框架梁M AC ＝-224.96KN*m M CA ＝222.2KN*m M CD ＝-3KN*m M DC ＝3KN*m M DE ＝-222.2KN*m M ED ＝224.96KN*m6.4.1.2 计算节点弯矩分配系数及不平衡弯矩对于上层柱的线刚度乘以0.9，如图所示图6-28 线刚度修正图6.4.1.2.1 计算节点弯矩分配系数（KJ－6的相对线刚度如图6-28所示。

）A5节点：552.080.65 2.08 1.1A C541.10.35 2.08 1.1A AC5节点：552.080.24 2.08 5.58 1.1C A555.580.64 2.08 5.58 1.1C D541.10.12 2.08 5.58 1.1C CD5节点：555.580.64 2.08 5.58 1.1D C552.080.24 2.08 5.58 1.1D E541.10.12 2.08 5.58 1.1D DE5节点：552.080.65 2.08 1.1E D541.10.35 2.08 1.1D D6.4.1.2.2 计算节点的不平衡弯矩MA5＝-224.96-2.64＝-227.6KN*mMC5＝-3-5.48+222.2＝213.72KN*mMD5＝3+5.48-222.2＝-213.72KN*mME5＝224.96+2.64＝227.6KN*m6.4.1.3 利用弯矩分配法求杆端弯矩计算过程详见图6-29 弯矩分配法计算框架(KJ-6)在恒载作用下弯矩图6-29 弯矩分配法计算屋面框架(KJ-6)在恒载作用下弯矩6.4.1.4 绘制梁柱内力图6.4.1.4.1 由力学求解器得到梁柱弯矩图（见图6-30 ）图6-30 恒载作用下弯矩M图（单位：KN*m）6.1.4.1.2 梁柱剪力图（见图6-31图6-32、图6-33）图6-31 WKL6（3）A5C5跨剪力计算简图由∑M C5＝0，102.66×（ 2.8+2.94）+104.28× 2.94+4.15×8.575×8.575/2+95.56-207.1-V A5C5×8.575=0V A5C5=109.26KN由∑Y ＝0，V A5C5+102.66+104.28+4.15×8.575-109.26＝0V C5A5=－133.27KN ()1V =V A5C5 -4.15×2.835=97.5KN 2V =V A5C5 -4.15×5.635=-85.9KN图6-32 WKL6（3）C5D5跨剪力计算简图 由∑M D5＝0，4.15×2.95×2.95/2+144.2-V C5D5×2.95-147.1=0V C5D5=5.14KN由∑Y ＝0，4.15×2.95-5.45+V C5D5＝0V D5C5=－7.1KN ()图6-33 WKL6（3）D5E5跨剪力计算简图123 4由∑M C5＝0，104.28×（2.8+2.835）+102.66×2.835+4.15×8.575×8.575/2+206.39-95.76-V D5E5×8.575=0VD5E5=133.16KN由∑Y＝0，104.28+102.66+4.15×8.575×8.575-133.16+V E5D5＝0VE5D5=－109.37KN()3V=V D5E5 -4.15×2.835=121KN4V=V D5E5 -4.15×5.74=-109.2KN柱剪力的计算过程见表6-8所示。

KJ6的剪力图见图6-34。

框架柱剪力计算公式为：-（M柱顶+M柱底）/H，H为框架柱的计算高度。

表6-8 框架柱剪力计算表图6-34 恒载作用下剪力V图（单位：KN）6.4.1.4.3 梁柱轴力图框架柱轴力的求取可采用取隔离体的方法来计算，如下图所示。

如左图，A5节点下柱的轴力为：N A5A4＝G51+VA5C5＝75.36+109.26＝184.62KN由于柱的自重，A4节点上柱轴力为：N A4A5＝NA5A4+G4A＝184.62+5.61×4.2＝208.18KN。

如左图，C4节点下柱轴力为N A4A3＝NC5A5+G53+VC5D5＝133.27+109.5+5.14＝247.41KN由于柱的自重，A3节点上柱的轴力为N A3A4＝NA4A3+G3A＝247.41+5.61×4.2＝270.97KN如左图，D5节点下柱的轴力为：N C5C4＝G53+VD5C5+VD5E5＝109.5+7.1+133.16＝249.76KN由于柱的自重，C4节点上柱轴力为：N C4C5＝NC5C4+G4C＝249.76+5.61×4.2＝273.72KN。

如左图，E4节点下柱的轴力为：N C4C3＝NA4C5+G5，Z＝109.37+75.36＝184.73KN由于柱的自重，C3节点上柱轴力为：N C3C4＝NC4C3+G4C＝184.73+5.61×4.2＝208.29KN。