禹城一中教学楼结构设计毕业论文.doc

商丘师范学院学士学位毕业设计禹城一中教学楼结构设计毕业论文1. 工程概况1.1 总工程概况该建筑建于禹城一中学校区内，总建筑面积约50005500 m2，框架结构，层数主体5层，层高3.6 m，底层门厅为4.2 m。1.2 设计资料1.2.1 建筑构造屋面做法：SBS改性沥青防水卷材屋面，屋面保温材料选用聚苯板楼面作法：水磨石楼面内外墙作法：内外墙均选用粉煤灰轻渣空心砌块1.2.2 地质资料地下水位：2.7 m。1.2.3 基本雪压禹城隶属于山东省德州市，德州市50年的基本雪压为0.35 kN/ m21。1.2.4 地震资料设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10 g，设计地震为第一组。1.2.5 建筑等级结构安全等级二级，耐火等级级。1.2.6 材料混凝土强度等级上部结构采用C30，基础采用C20；梁柱及基础纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余钢筋均采用HPB235级钢筋，钢筋最大直径不超过25 mm。1.2.7 活载教学楼楼面活载，查建筑结构荷载规范（GB 500092001），确定楼面活载标准值为2.0 kN/ m2；不上人屋面活荷载标准值 0.5 kN/ m2。1.3 承重方案选择竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基2。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本教学楼框架的承重方案为横向框架承重方案。图1-1 标准层结构柱布置图2 确定计算简图2.1 框架梁截面尺寸2.1.1 主梁横向：AB跨度l = 6.3 m h = ( 1/12 1/8 ) l = 525 mm 788 mm，取h = 700 mmb = ( 1/3 1/2 ) h = 217 mm 325 mm，取b = 300 mmBC、DE跨度l = 6.6 m h = ( 1/12 1/8 ) l = 550 mm 825 mm，取h = 700 mmb = ( 1/3 1/2 ) h = 233 mm 350 mm，取b = 300 mmCD跨度l = 2.4 m h = ( 1/12 1/8 ) l = 200 mm 300 mm，取h = 500 mmb = ( 1/3 1/2 ) h = 167 mm 250 mm，取b = 200 mm纵向：纵向最大跨度l = 6.3 m h = ( 1/12 1/8 ) l = 525 mm 788 mm，取h = 650 mmb = ( 1/3 1/2 ) h = 217 mm 325 mm，取b = 300 mm2.1.2 次梁次梁最大跨度为l = 6.6 m h = ( 1/18 1/12 ) l = 650 mm 550 mm，取h = 450 mmb = ( 1/3 1/2 ) h = 150 mm 225 mm，取b = 200 mm2.2 框架柱截面尺寸初设14榀框架柱尺寸600 mm 600 mm，518榀框架柱尺寸600 mm 600 mm，一至五层框架柱混凝土强度等级C30。框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算：(2-1)(2-2)式中 N柱的组合的轴压力设计值；F按简支状态计算的柱的负载面积； g折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取1215kN/m2；考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2；n验算截面以上楼层层数；Ac柱截面面积；fc 混凝土轴心抗压强度设计值；框架柱轴压比限值，此处可近似取，即为一级、二级和三级抗震等级，分别取0.7，0.8和0.9。为验算截面以上楼层层数，框架结构近似取g = 15 kN/m2，此教学楼抗震等级为二级，乙类建筑按要求抗震等级提高一级，因此取框架结构轴压比3。4榀框架柱：11榀框架柱：所以14榀框架柱尺寸600 mm 600 mm，518榀框架柱尺寸600 mm 600 mm。2.3 板的截面尺寸初步估计根据实际情况和设计要求，板厚取：h = 120 mm2.4 梁的计算跨度框架梁的计算跨度以上柱形心线为准，而墙中心线是与轴线重合的，所以柱的形心与轴线发生偏移，造成计算跨度与轴线间距不同。2.5 柱的高度底层层高4.2 m，室内外高差0.45 m，取基础顶面至室外地面0.6 m。底层：4.2 + 0.45 + 0.6 = 5.25 m；其他各层为3.6 m。2.6 框架结构计算简图图2-1 框架结构计算简图3 荷载计算3.1 不上人屋面3.1.1 恒荷载高分子卷材一层 0.004 12 = 0.05 kN/m21:3水泥砂浆找平层 0.02 20 = 0.4 kN/m2憎水珍珠岩保温层 0.06 4 = 0.24 kN/m21:3水泥砂浆找平层 0.02 20 = 0.4 kN/m21:6水泥焦渣找坡 0.05 15 = 0.75 kN/m2120厚钢筋混凝土屋面板 0.12 25 = 3.0 kN/m210厚天棚石灰砂浆抹灰 0.01 17 = 0.17 kN/m2 合计 5.01 kN/m23.1.2 活荷载和雪荷载不上人屋面均布活荷载 0.5 kN/m2基本雪压 0.2 kN/m23.2 楼面3.2.1 恒荷载水磨石面层 0.65 kN/m220厚1:3水泥砂浆找平层 0.02 20 = 0.4 kN/m2120厚现浇钢筋混凝土板 0.12 25 = 3.0 kN/m210厚天棚石灰砂浆抹灰 0.01 17 = 0.17 kN/m2 合计 4.22 kN/m23.2.2 活荷载楼面均布活荷载 2.0 kN/m2楼梯、走廊 2.5 kN/m23.3 屋面及楼面恒、活荷载标准值屋面恒荷载标准值 = 50.64 15.84 5.01 = 4018.71 kN计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面活荷载作用：屋面活荷载标准值 = 50.64 15.84 0.5 = 401.07 kN楼面恒荷载标准值 = 50.64 15.84 4.22 = 3385.02 kN楼面活荷载标准值 = 50.64 15.84 2 + ( 2.4 50.64 + 6.6 6.3 + 6.6 3.6 ) 0.5= 1697.71 kN3.4 梁的自重在此计算过程中，梁的长度按净跨长度，即把梁的计算跨度减掉柱的宽度来参与计算过程：表3-1 主梁自重层次编号截面（m2）长度（m）根数每根重量（kN）总计（kN）15L010.3 0.75.64220.32 0.59 5.64 25 = 26.621468.10L020.2 0.52.16110.22 0.39 2.16 25 = 4.63L030.3 0.75.8240.32 0.59 5.82 25 = 27.47L040.3 0.72.7120.32 0.59 2.7 25 = 12.74L050.3 0.74.880.32 0.59 4.8 25 = 22.66L060.3 0.75.740.32 0.59 5.7 25 = 26.90L070.3 0.76.080.32 0.59 6.0 25 = 28.32L080.3 0.72.8240.32 0.59 2.82 25 = 13.31表3-2 次梁自重层次编号截面（）长度（m）根数每根重量（kN）总计（kN）15L090.2 0.456.24120.22 0.34 6.24 25 = 11.67164.26续表L100.2 0.452.1660.22 0.34 2.16 25 = 4.04注：（1）上两表中梁截面的确定，考虑到抹灰层有（每抹层均按10 mm计算）（2）此处抹层按近似与梁相同，按25 kN/m3计算（3）梁的长度都按净跨长度计算，梁的高度都按减去0.12 m板厚计算3.5 柱的自重表3-3 柱自重计算层次编号截面（m2）长度（m）根数每根重量（kN）总计（kN）1Z10.6 0.65.25440.62 0.62 5.25 25 = 50.452219.9125Z20.6 0.63.6440.62 0.62 3.6 25 = 34.601522.22注：（1）柱因四面抹灰，与梁相同办法处理（2）抹层记入柱内，按25 kN/m3计算3.6 墙体的自重外、内墙厚240 mm，采用粉煤灰轻渣空心砌块，依建筑结构荷载规范（GB50009-2001），砖自重为7 kN/m3。此处门窗暂不考虑，为预留洞考虑。外墙外墙面贴瓷砖，内墙面为10 mm石灰砂浆抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为：0.5 + 7 0.24 + 17 0.01 = 2.35 kN/m2内墙两侧均为10 mm石灰砂浆抹灰，则内墙单位墙面重力荷载为：7 0.24 + 17 0.01 2 = 2.02 kN/m2女儿墙厚240 mm，外侧贴瓷砖，内侧为10 mm砂浆抹灰，则女儿墙单位墙面重力荷载为：0.5 + 7 0.24 + 17 0.01 = 2.35 kN/m2表3-4 墙体自重计算墙体的位置计算总长度（m）面积（m2）重量（kN）总计（kN）底层外纵墙( 50.4 + 0.24 0.6 11 ) 288.08 3.54732.841928.89底层内纵墙( 50.4 + 0.24 0.6 10 6.3 ) 2 2.8273.86 3.54528.16底层外横墙5.64 211.28 3.4992.512.162.16 3.6918.73底层内横墙5.64 1478.96 3.49556.6524层外纵墙( 50.4 + 0.24 0.6 11 ) 288.08 2.94608.541589.2724层内纵墙( 50.4 + 0.24 0.6 10 6.3 ) 2 2.82 + 5.779.56 2.94427.4924层外横墙5.64 211.28 2.8976.612.162.16 3.0915.6824层内横墙5.64 1478.96 2.89460.955层外纵墙( 50.4 + 0.24 0.6 11 ) 288.08 2.94608.541585.175层内纵墙( 50.4 + 0.24 0.6 10 6.3 ) 2 + 5.782.38 2.94489.245层外横墙5.64 211.28 2.8976.612.162.16 3.0915.68续表5层内横墙5.64 1267.68 2.89395.10女儿墙50.64 2 + 15.84117.12 0.9247.71276.5115.8415.84 0.928.803.7 门窗的自重根据建筑结构荷载规范（GB50009-2001），钢铁门按0.4 kN/m2考虑，塑钢窗按0.4 kN/m2考虑。计算结果如表3-5所示：表3-5 门窗自重计算层数墙体位置门、窗扣除门窗的尺寸（m2）个数扣除部分墙体重量门窗重量总扣除重量总和（kN）1外墙门1.5 2.117.401.266.14269.042.4 2.7230.465.1825.27窗2.1 1.5644.427.5636.861.9 1.51280.3713.6866.691.8 1.5212.692.1610.531.2 1.5833.845.7628.082.4 1.518.461.447.02内墙门1.0 2.11772.1114.2857.83窗2.1 1.5638.187.5630.6224外墙窗2.1 1.5751.828.8243.00256.671.9 1.51280.3713.6866.691.8 1.5212.692.1610.531.2 1.5833.845.7628.081.5 1.515.290.904.392.4 1.518.461.447.02内墙门1.0 2.11876.3615.1261.24窗2.1 1.5744.548.8235.725外墙窗2.1 1.5751.828.8243.00256.431.9 1.51280.3713.6866.691.8 1.5212.692.1610.531.2 1.5833.845.7628.081.5 1.515.290.904.392.4 1.518.461.447.02内墙门1.0 2.11667.8713.4454.431.5 2.1212.732.5210.21窗2.1 1.5638.187.5630.621.5 0.611.820.361.463.8 各层荷载的组合屋盖和楼盖重力代表值为：屋盖层 = 女儿墙 + 屋面恒载 + 50%雪载 + 纵横梁自重 + 半层柱重 + 半层墙重（墙和门窗）楼盖层 = 楼面恒载 + 50%楼面活载 + 纵横梁自重 + 楼面上下各半层柱 + 楼面上下各半层墙重将上述各荷载相加，得到集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：五层：G5 = 276.51 + 4018.71 + 0.5 401.07 + ( 1468.10 + 164.26 ) + 0.5 1522.22 + 0.5 ( 1585.17 256.43 ) = 7553.60 kN四二层：G42 = 3385.02 + 0.5 1697.71 + ( 1468.10 + 164.26 ) + 1522.22 + ( 1589.27 256.67 ) = 8721.06 kN底层：G1 = 3385.02 + 0.5 1697.71 + ( 1468.10 + 164.26 ) + 0.5 ( 1522.22 + 2219.91 ) + 0.5 ( 1928.89 + 1589.27 269.04 256.67 ) = 8233.53 kN图3-1 重力荷载代表值4 水平地震作用下框架结构的计算4.1 横梁的线刚度混凝土为C30，弹性模量Ec = 3.0 104 N/mm2。在框架结构中，对现浇楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大了梁的有效刚度，减小了框架的侧移，为了考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取I = 1.5l0（为梁的截面惯性矩），对中框架梁取I = 2l0来计算：计算跨度l0：516轴框架的边跨ln = 5.64 m，l0 = ln + a/2 + b/2 = 5.64 + 0.24/2 + 0.6/2 = 6.061.025ln + b/2 = 1.025 5.64 + 0.6/2 = 6.08，取l0 = 6.06m516轴框架的中跨ln = 2.16 m，l0 = lc = 2.41.05ln = 1.05 2.16 = 2.27，取l0 = 2.27 m表4-1 横梁线刚度计算表所在轴线断面b h（m2）计算跨度l0（m）矩形截面惯性矩I0（m4）边框架梁中框架梁Ib = 1.5I0（m4）Kb = EIb/l（kNm）Ib = 2I0（m4）Kb = EIb/l（kNm）5160.3 0.76.088.575 10-312.863 10-36.35 10417.15 10-38.46 1045160.2 0.52.272.083 10-33.125 10-34.13 1044.167 10-35.51 1044.2 横向框架柱的线刚度及侧移刚度D值4.2.1 横向框架柱的线刚度横向框架柱的线刚度如表4-2所示。表4-2 横向框架柱柱的线刚度所在轴线层次断面b h（m2）惯性矩Ic（m4）层高h（m）线刚度Kc = EIc/l（kNm）51610.6 0.610.8 10-35.256.17 1042510.8 10-33.69.00 1044.2.2 横向框架柱的侧移刚度D值柱的侧移刚度按计算，由于梁线刚度比K不同，所以柱可以分为边框边柱、边框中柱、中框边柱、中框中柱。表4-3 横向框架柱的侧移刚度D值层次位置根数（一般层）（底层）（一般层）（底层）（kN/m）B、E轴边框架边柱1B与5轴E与5轴B与15轴E与15轴41.0280.50513560.3425B与5轴E与5轴B与15轴E与15轴40.7050.26121723.16B、E轴中框架边柱1B与614E与614161.3710.55514913.6025A与614D与614160.9400.32026648.64C、D轴边框架边柱1C与5轴D与5轴C与15轴D与15轴41.6980.59415968.9625C与5轴D与5轴C与15轴D与15轴41.1640.36830658.48C、D轴中框架中柱1B与614E与614162.2630.64817415.6325A与614D与614161.5520.43736412.55表4-4 各层D值汇总层次柱型D值 根数（kN/m）1B、E轴边框架边柱54241635385B、E轴中框架边柱238618C、D轴边框架边柱63876C、D轴中框架中柱27865025B、E轴边框架边柱868931218506B、E轴中框架边柱426378C、D轴边框架边柱122634C、D轴中框架中柱5826014.2.3 横向框架自振周期本处按顶点位移法计算框架的自震周期：此方法是求结构基频的一种近似方法，将结构按质量分布情况简化成无限质点的悬臂之杆，导出直感顶点位移的基频公式，所以需先求出结构的顶点水平位移，结构的基本周期按公式（4-1）来求：4(4-1)式中 考虑非结构墙体刚度影响的周期折减系数，此处取0.6；假想集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi为水平荷载，按弹性方法所求得的结构顶点假想位移（m）。表4-5 横向框架顶点位移计算层次Gi（kN）（kN）Di（m）（m）57553.607553.6012185060.00620.133848721.0616274.6612185060.01340.1276续表38721.0624995.7212185060.02050.114228721.0633716.7812185060.02770.093718233.5341950.316353850.06600.06604.2.4 横向框架水平地震作用及楼层地震剪力总框架高为18.6 m，因本工程结构高度不超过40 m，质量刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，设防烈度7度，设计地震分组为第一组。查抗震结构设计表3.3得水平地震影响系数最大值，类场地地震特征周期Tg = 0.35 s。结构总水平地震作用标准值按公式（4-2）计算：(4-2)式中 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数； 结构等效总重力荷载，。由于TgT15Tg，因此查地震影响系数曲线按计算：由于T11.4Tg = 1.4 0.35 = 0.49 s，根据结构抗震设计，因而不考虑顶部附加地震作用。按底部剪力法球的基底剪力，按分配各层的质点，因此各层横向地震作用及楼层地震剪力如表4-6所示：表4-6 各层横向地震作用及楼层地震剪力层次hi（m）Hi（m）Gi（kN）Gi HiFi（kN）Vi（kN）53.619.557553.601476730.2871478.011478.0143.615.958721.061391010.2711392.212870.2233.612.358721.061077050.2101077.983948.2023.68.758721.06763090.148763.754711.95续表15.255.258233.53432260.084432.635144.58横向框架各层水平地震作用和地震剪力如图11-1所示：图4-1 横向框架各层水平地震作用和地震剪力4.3 横向框架水平地震作用变形验算(4-3)由于此教学楼结构类型是钢筋混凝土框架，查抗震结构设计表3.15知，弹性层间位移角限值为1/550。表4-7 横向框架水平地震作用下的变形验算层次层间剪力Vi（kN）层间刚度Diui ui-1 = Vi/Di（m）层高hi（m）层间相对弹性转角51478.011218505.690.00123.61/296842870.221218505.690.00243.61/152833948.201218505.690.00323.61/111124711.951218505.690.00393.61/93115144.58635384.9630.00815.251/648经验算，其最大层间相对弹性转角，因此均满足设计要求。4.4 水平地震作用横向框架的内力分析4.4.1 横向框架柱端弯矩及剪力边框架和纵向框架的计算方法步骤与横向中框架完全相同：框架柱剪力和弯矩计算，采用D值法。D值法近似地考虑了框架节点转动对侧移刚度和反弯点高度的影响，比较精确。其中反弯点位置的确定考虑梁和层高的影响作用，既：y = ( y0 + y1 + y2 + y3 )h(4-4)式中 y0标准反弯点高度比，右框架总层数、该柱所在层数及梁柱平均线刚度比确定。y1某层上、下梁线刚度不同时，对y0的修正值。当K1 + K2K3 + K4时，令这时反弯点上移，故y1取正值。当K1 + K2K3 + K4时，令这时反弯点下移，故y1取负值。对于首层不考虑y1值。y2上层层高与本层高度不同时反弯点高度修正值。y3下层高度与本层高度不同时反弯点高度修正值。此处只取KJ-10这一榀框架计算，以5层左边柱为例：，同理可得其他层边柱的柱端弯矩，也可得出中柱的柱端弯矩，计算结果如表4-8、表4-9：表4-8 框架柱反弯点位置层次h/my0y1y2y3yyh/mB、E轴边柱53.60.9400.350000.351.2643.60.9400.450000.451.6233.60.9400.450000.451.6223.60.9400.5000-0.050.451.6215.251.3710.630000.633.31C、D轴边柱53.61.5520.380000.381.3743.61.5520.450000.451.62续表33.61.5520.500000.501.8023.61.5520.500000.501.8015.252.2630.590000.593.10表4-9 横向框架KJ-10柱端弯矩计算层次柱高hi（m）层间剪力Vi（kN）Vij（kN）y（kNm）（kNm）B轴边柱53.61478.01 0.0219 32.32 0.940 0.3040.73 75.64 43.62870.22 0.0219 62.77 0.940 0.40101.69 124.29 33.63948.20 0.0219 86.35 0.940 0.45139.88 170.97 23.64711.95 0.0219 103.05 0.940 0.49166.94 204.04 15.255144.58 0.0235 120.75 1.371 0.65399.39 234.56 C轴中柱53.61478.01 0.0299 44.17 1.5520.3560.42 98.58 43.62870.22 0.0299 85.77 1.5520.45138.95 169.83 33.63948.20 0.0299 117.98 1.5520.47212.37 212.37 23.64711.95 0.0299 140.81 1.5520.46253.45 253.45 15.255144.58 0.0274 141.01 2.2630.63436.78 303.53 D轴中柱53.61478.01 0.0299 44.17 1.552 0.3660.42 98.58 43.62870.22 0.0299 85.77 1.552 0.45138.95 169.83 33.63948.20 0.0299 117.98 1.552 0.50212.37 212.37 23.64711.95 0.0299 140.81 1.552 0.49253.45 253.45 15.255144.58 0.0274 141.01 2.263 0.62436.78 303.53 E轴边柱53.61478.010.021932.320.9400.3540.73 75.64 43.62870.220.021962.770.9400.40101.69 124.29 33.63948.200.021986.350.9400.45139.88 170.97 23.64711.950.0219103.050.9400.45166.94 204.04 15.255144.580.0235120.751.3710.65399.39 234.56 4.4.2 横向框架梁端弯矩根据下列公式计算弯矩、剪力、轴力：图4-2 地震作用下KJ-10柱弯矩图（单位：kNm）计算结果如表4-10：表4-10 KJ-10梁端弯矩及剪力层次计算长度l（m）（kNm）（kNm）（kN）左边梁56.0675.64 59.72 22.34 46.0683.56 139.48 36.81 36.0669.28 212.83 46.55 26.0664.16 282.19 57.15 16.0667.62 337.41 66.84 中梁52.2738.86 38.86 34.24 42.2790.77 90.77 79.97 32.27138.49 138.49 122.02 22.27183.63 183.63 161.79 12.27219.57 219.57 193.45 右边梁56.0659.72 75.64 22.34 46.06139.48 83.56 36.81 续表36.06212.83 69.28 46.55 26.06282.19 64.16 57.15 16.06337.41 67.62 66.84 图4-3 地震作用下KJ-10梁端剪力及柱轴力（单位：kN）5 横向风荷载作用下框架的内力和侧移计算5.1 风荷载标准值的计算垂直于建筑物表面上的风荷载标准值当计算主要承重结构时按公式（5-1）来计算：5(5-1)式中 风荷载标准值（kN/m2）；z高度上的风振系数；z高度处的风压高度变化系数；风荷载体型系数；基本风压（kN/m2）。由荷载规范，禹城地区重现期为50年的基本风压：= 0.45 kN/m，地面粗糙度为B类。风载体型系数由荷载规范第7.3节查得： = 0.8（迎风面）和 = - 0.5（背风面）。风振系数可按公式（5-2）计算(5-2)式中 振型系数，有结构力学计算确定，计算式可仅考虑受力方向基本振型的影响，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，也可近似采用振型计算点距室外高度z与房屋高度H的比值；脉动增大系数；脉动影响系数；风压高度变化系数。H = 5.25 m + 3.6 m 4 = 19.65 m；最窄的迎风面宽度B = 46.515 m。H/B = 19.65/9.6 = 2.051.5结构自振周期T1 = 0.373 s，0T12 = 0.063 kNs2/m2 。由荷载规范表7.4.3、表7.4.4-3查得、。取KJ-11柱，其负载宽度为5.4/2 + 6.6/2 = 6 m，沿房屋高度的分布风荷载标准值为根据各楼层标高处的高度Hi由荷载规范表7.2.1查取，代入上式可得各楼层标高处的q(z)，见表5-1，q(z)沿房屋高度分布图见图5-1所示。表5-1 沿房屋高度风荷载标准值层次q(z)迎风面q(z)背风面51.01.31.230.453.454 2.159 41.01.31.150.453.229 2.018 31.01.31.050.452.948 1.843 21.01.31.000.452.808 1.755 11.01.31.000.452.808 1.755 其中，A为一榀框架各层节点的受风面积，取上层的一半和下层的一半之和，顶层取到女儿墙顶，底层只取到下层的一半。注意底层的计算高度应从室外地面开始取，即为4.65 m。F5 = ( 3.454 + 2.159 ) ( 0.9 + 3.6/2 ) 50.64 = 767.39 kNF4 = ( 3.229 + 2.018 ) 3.6 50.64 = 956.63 kNF3 = ( 2.948 + 1.843 ) 3.6 50.64 = 873.45 kNF2 = ( 2.808 + 1.755 ) 3.6 50.64 = 831.85 kNF1 = ( 2.808 + 1.755 ) ( 3.6/2 + 4.65/2 ) 50.64 = 953.17 Kn图5-1 风荷载沿房屋高度分布图（单位：kN）5.2 风荷载作用下的水平位移验算根据上述计算的水平荷载求出层间剪力，然后依据中框柱框架层间侧移刚度计算各层相对侧移和绝对侧移，计算过程见表5-2。由表5-2可见，风荷载作用下的框架的最大层间位移角为1/761，远小于1/550，满足规范要求。表5-2 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次层高（mm）（kN）（kN）（kN/m）（mm）（mm）53600767.38 767.38 1218505.6910.630 13.888 1/5716 43600956.63 1724.02 1218505.6911.415 13.258 1/2544 33600873.45 2597.46 1218505.6912.132 11.843 1/1689 23600831.85 3429.31 1218505.6912.814 9.712 1/1279 15250953.17 4382.48 635384.96286.897 6.897 1/761 5.3 风荷载作用下的内力计算此处取KJ-11为计算单元来计算，其负荷面积为6 m，各层作用力如下：F5 = ( 3.454 + 2.159 ) ( 0.9 + 3.6/2 ) 6 = 90.93 kNF4 = ( 3.229 + 2.018 ) 3.6 6 = 113.34 kNF3 = ( 2.948 + 1.843 ) 3.6 6 = 103.49 kNF2 = ( 2.808 + 1.755 ) 3.6 6 = 98.56 kNF1 = ( 2.808 + 1.755 ) ( 3.6/2 + 4.65/2 ) 6 = 112.93 kN表5-3 横向框架KJ-10柱端弯矩计算层次柱高hi（m）层间剪力Vi（kN）Vij（kN）y（kNm）（kNm）B轴边柱53.690.930.0219 1.99 0.940 0.352.51 4.65 43.6113.340.0219 2.48 0.940 0.454.02 4.91 33.6103.490.0219 2.26 0.940 0.453.67 4.48 23.698.560.0219 2.16 0.940 0.453.49 4.27 15.25112.930.0235 2.65 1.371 0.638.77 5.15 C轴中柱53.690.930.0299 2.72 1.552 0.383.72 6.06 43.6113.340.0299 3.39 1.552 0.455.49 6.71 33.6103.490.0299 3.09 1.552 0.55.57 5.57 23.698.560.0299 2.95 1.552 0.55.30 5.30 15.25112.930.0274 3.10 2.263 0.599.59 6.66 D轴中柱53.690.930.0299 2.72 1.552 0.383.72 6.06 43.6113.340.0299 3.39 1.552 0.455.49 6.71 33.6103.490.0299 3.09 1.552 0.55.57 5.57 23.698.560.0299 2.95 1.552 0.55.30 5.30 15.25112.930.0274 3.10 2.263 0.599.59 6.66 E轴边柱53.690.930.0219 1.99 0.940 0.352.51 4.65 43.6113.340.0219 2.48 0.940 0.454.02 4.91 续表33.6103.490.0219 2.26 0.940 0.453.67 4.48 23.698.560.0219 2.16 0.940 0.453.49 4.27 15.25112.930.0235 2.65 1.371 0.638.77 5.15 图5-2 风荷载作用下KJ-10柱端弯矩（单位：kNm）表5-4 KJ-10梁端弯矩及剪力层次计算长度l（m）（kNm）（kNm）（kN）左边梁56.064.65 3.67 1.37 46.062.40 6.31 1.44 36.060.47 6.70 1.18 26.060.60 6.58 1.19 16.061.66 7.25 1.47 中梁52.272.39 2.39 2.11 42.274.11 4.11 3.62 32.274.36 4.36 3.84 22.274.28 4.28 3.77 12.274.72 4.72 4.16 右边梁56.063.67 4.65 1.37 46.066.31 2.40 1.44 36.066.70 0.47 1.18 26.066.58 0