风荷载下框架内力计算过程案例
1.1风荷载集中力计算
（式5-1）
——风振系数，对于建筑高度≤30m，取βz=1.0；
——风荷载体型系数，迎风面，背风面；
——基本风压；
——风压高度变化系数；
——基本风压；
为了求出各楼层节点处风荷载集中力，首先要确定各节点的风压受荷面积，通过对建筑立面分析可知：受荷面积为，其中、、分别为下层柱高、上层柱高、迎风面宽度。
表5-1风荷载集中力计算
楼层
z(m)
(kN/m2)
A(m2)
Fk(kN)
5F
11.20
0.50×1.06×1×1.3=0.69
3.9×(3.6+1.8)/2=10.53
7.27
4F
12.30
0.50×1.06×1×1.3=0.69
3.9×(3.6+1.8)/2=10.53
7.27
3F
9.40
0.50×1×1×1.3=0.65
3.9×(3.6+2.9)/2=12.68
8.24
2F
6.50
0.50×1×1×1.3=0.65
3.9×(3.6+2.9)/2=12.68
8.24
1F
3.60
0.50×1×1×1.3=0.65
3.9×(4.2+2.9)/2=13.85
9.00
图5-1风荷载集中力简图（单位：kN）
1.2风荷载作用变形验算
水平地震作用下框架结构的层间位移△μe计算：
（式5-2）
表5-2结构各楼层相对转角验算
层号
层高
F(kN)
Vi(kN)
?D(N/mm)
(?u)i(mm)
(?u)i/hi
限值
5F
3.60
7.27
7.27
124544
0.0000353
1/82086
4F
3.60
7.27
14.54
124544
0.0000353
1/82086
1/550
3F
3.60
8.24
24.14
124544
0.0000771
1/37623
2F
3.60
8.24
32.38
124544
0.0001188
1/24404
1F
4.20
9.00
41.38
62762
0.0003287
1/12778
1.3风荷载框架内力计算
1.3.1风荷载作用下框架柱剪力和弯矩计算
为了简化计算，考虑框架的对称性，内力计算时取一榀框架的一半进行计算；
剪力分配公式，Vi为某根柱子的剪力，Di为对应柱子的抗侧刚度，∑Di为某层柱子抗侧刚度总和。
柱下端弯矩：M下=-Vhy，上端弯矩：M上=-Vh(1-y)
表5-3风荷载作用下的柱剪力
层号
柱编号
D(kN/m)
∑D(kN/m)
F(kN)
V(kN)
5F
边柱
26139
124544
4.4
3.50
中柱
36133
124544
4.4
0.90
4F
边柱
26139
124544
4.4
11.0
中柱
36133
124544
4.4
8.00
3F
边柱
26139
124544
9.6
14.20
中柱
36133
124544
9.6
12.80
2F
边柱
26139
124544
14.8
17.20
中柱
36133
124544
14.8
17.60
1F
边柱
14425
62762
20.63
23.60
中柱
16956
62762
20.63
20.30
表5-4风荷载作用下的柱弯矩
层号
柱编号
层高
V(kN)
yh(m)
M上(kN.m)
M下(kN.m)
5F
边柱
3.60
3.50
1.16
-3.3
-4.6
中柱
3.60
0.90
1.27
-6.3
-2.8
4F
边柱
3.60
11.0
1.16
-9.8
-10.6
中柱
3.60
8.00
1.27
-17.0
-12.0
3F
边柱
3.60
14.20
1.31
-16.4
-17.0
中柱
3.60
12.80
1.31
-21.4
-20.7
2F
边柱
3.60
17.20
1.45
-21.6
-23.0
中柱
3.60
17.60
1.45
-33.0
-30.1
1F
边柱
4.20
23.60
2.53
-24.6
-51.5
中柱
4.20
20.30
2.31
-34.8
-50.6
1.3.2风荷载作用下框梁端弯矩计算
框梁左弯矩:（式5-3）
框梁右弯矩:（式5-4）
为节点左右框梁线刚度。
表5-5风荷载作用下框梁端弯矩计算
层号
边跨框梁
中跨框梁
MC上
MC下
μB1
Ml
MC上
MC下
μB1
μB2
Mr
Ml
5F
-4.0
-3.3
1
4.0
-2.2
-2.2
0.579
0.421
1.21
0.88
4F
-13.6
-14.4
1
14.4
-6.2
-6.2