建筑风荷载计算

风荷载标准值计算
风荷载标准值计算公式为：0k z s z w w βμμ=，作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值计算公式为：0W z s z P w A βμμ= 式中：W P －作用于框架节点的集中风荷载标准值(KN) z β－风振系数
s μ－风荷载体型系数 z μ－风压高度变化系数
0w －基本风压（KN/㎡）
A －一榀框架各层节点受风面积（㎡）
本建筑基本风压为：200.3/w KN m =，由《荷载规范》得，地面粗糙为C 类。

s μ风荷载体系系数，根据建筑物体型查得 1.3s μ=。

z β风振系数，因结构总高度H=21.128m<30m ，故 1.0z β=。

风压高度变化系数z μ查《荷载规范》表7.2.1。

一榀框架各层节点受风面积A 计算，B 为3.3 3.9(
) 3.622
m +=， h 取上层的一半和下层的一半之和，屋面层取到女儿墙顶，底层取底层的一半。

底层的计算高度从室外地面取()mm 45003004200=+。

一层： 24.5 3.9
() 3.615.1222A m =+⨯= 二层： 23.9 3.9() 3.614.0422A m =+⨯=
三层： 23.9 3.9() 3.614.0422A m =+⨯=
四层： 23.9 3.9() 3.614.0422
A m =+⨯=
五层：
23.9
(1.50) 3.612.422
A m =+⨯=
计算过程见表所示：
欠左风、右风荷载受荷简图
框架梁柱线刚度计算
框架梁柱线刚度计算见表
表7-1 纵梁线刚度计算表
表7-2 柱线刚度Ic 计算表
7.2.2 侧移刚度D 值计算 考虑梁柱的线刚度比，用D 值法计算柱的侧位移刚度，
表7-4 柱侧移刚度计算表
2～5层柱D 值计算
2～5层柱D 值合计：D ∑=1.572+1.572=3.144KN/m
底层柱D 值计算
低层柱D 值合计：D ∑=1.612+1.612=3.224KN/m 7.2.3 风荷载作用下框架位移的计算
风荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算，即
j
j ij
V u D
∆=
∑
式中：j V －第j 层的总剪力；
ij D ∑－第j 层所有柱的抗侧刚度之和；
j u ∆－第
j 层的层间位移。

各层楼板标高的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。

顶点侧移是所有各层层间侧移之和，即
第j 层侧移 1j
j j j u u ==∆∑
顶点侧移 1
n
j j u u ==∆∑
第C 轴线框架在风荷载作用下侧移的计算过程见表 风荷载作用下框架楼层层间侧移与层高之比计算
表7-5 框架侧移计算表
对于框架结构，楼层层间最大位移与层高之比的限制为1/550。

本框架的层间最大位移与层高之比在底层，其值为0.000429<1/550，框架侧移满足规范要求。

7.3 横向框架在风荷载作用下的内力计算
框架在风荷载（从左到右吹）作用下的内力计算采用D 值法。

计算时首先将框架各楼层的层间总剪力j V ，按各柱的侧移刚度（D 值）在该层总侧移刚度所占比例分配到各柱，即可求得第 ij V ；根据求得的各柱层间剪力ij V 和修正后的反弯点位置y （反弯点高度计算见表），即可确定柱端弯矩M ; 由节点平衡条件，梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和，将节点左右梁端弯矩之和按线刚度比例分配，可求出各梁端弯矩；进而由梁的平衡条件求出梁端剪力；最后，第j 层i 柱的轴力即为其上各层节点左右梁端剪力代数和。

（1） 反弯点高度计算
反弯点高度计算按下式计算， 即 0123y y y y y =+++ 式中 0y －标准反弯点高度比；
1y －因上、下层梁刚度比变化的修正值 2y －因上层层高变化的修正值 3y －因上下层层高变化的修正值 反弯点计算过程见表：
表7-6 反弯点高度比y 计算
（2） 按刚度分配各柱剪力的计算 各柱的剪力按下式计算：
i ij
ij ij V D D V ∑=
，i i F V ∑=
表7-7 框架柱剪力计算表
（3 计算框架柱的弯矩：
表7-8 框架柱弯矩计算表
（4）计算框架梁的弯矩：
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。

对于边跨梁端弯矩：m
bi =m t
ij
+m b
j
i,1+
对于中跨，由于梁的端弯矩与梁底线刚度成正比，因此，
m l
bi =（m t
ij
+m b
j
i,1+
）
r
b
l
b
l
b
i
i
i
+
m r
bi
=（m t
ij
+m b
j
i,1+
）
r
b
l
b
r
b
i
i
i
+
t ij
M
l b i r
b i
l bi M r bi M
b
i+1j M ，
表7-9 框架梁弯矩计算表
层号 梁FG 跨
5 1434341313.45.M M KN m ==
3414 2.13
2.13 5.4811.67
3.27.M KN m =
⨯
+= 4 13331314131213.4522.2135.66.M M M KN m
=+=+=
3313 2.13
2.13 5.48
(11.6722.21)9.48.M KN m =
⨯
++= 3
梁FG 跨
12321213121122.2133.7755.98.M M M KN m =+=+=
3212 2.13
2.13 5.48
(22.2133.77)15.67.M KN m
=
⨯
++=
（5）计算框架横梁的剪力和柱端的轴力：
表7-10 梁端剪力及柱轴力计算表。