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图6 恒荷载作用下的结构计算简图
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3.2.3 活载计算
1、屋面及楼面可变荷载标准值如下：
不上人屋面均布活荷载标准值为 0.5kN/m2
岳阳市雪荷载标准值sk 0.35kN/m2 走廊 2.5kN/m2， 视听室、阅览室 2.0kN/m2
2、活载计算
q2代表各板传给横梁的梯形活荷载，如图7所示。
活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下：
图 7 各梁上作用的活载计算图
由横向框架计算单元图中的几何关系可得： （1）对于屋面梁：q2=3.75×0.5=1.875kN/m
P1=[1.875×3.75+1.875×(1.875+3.75)]×0.5=8.789kN P2=2P1=17.578kN P3=P1+P4=14.766kN
P4=[1.875×3.75+1.875×(2.25+0.375)]×0.5=5.977kN 集中力矩： M1=P1e=8.789kN×0.18m=1.582kN·m M2=P2e=17.578kN×0.18m=3.164kN·m M3=P3e=14.766kN×0.18m=2.658kN·m M4=P4e=5.977kN×0.18m=1.076kN·m 同理在屋面雪荷载的作用下： q2=3.75×0.35=1.313kN/m
P1=[1.875×3.75+1.875×(1.875+3.75)]×0.35=6.152kN P2=2P1=12.305kN
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P3=P1+P4= 10.336kN
P4=[1.875×3.75+1.875×(2.25+0.375)]×0.35=4.184kN 集中力矩： M1=P1e= 6.125kN×0.18m=1.103kN·m M2=P2e= 12.305kN×0.18m=2.205kN·m M3=P3e=10.336kN×0.18m=1.861kN·m
M4=P4e=4.184kN×0.18m=0.753kN·m （2）对于BC、CD框架梁： q2=3.75×2.0=7.5kN/m
P1=[1.875×3.75+1.875×(1.875+3.75)]×2.0=35.156kN P2=2P1=70.312kN P3=P1+P4= 65.042kN
集中力矩： M1=P1e=35.156kN×0.18m=6.328kN·m M2=P2e= 70.312kN×0.18m=12.656kN·m
M3=P3e=65.042kN×0.18m=11.708kN·m （3）对于DE框架梁：
q2=3.75×2.5=9.375kN/m P3=P1+P4=65.042kN
P4=[1.875×3.75+1.875×(2.25+0.375)]×2.5=29.887kN 集中力矩： M4=P4e=29.887kN×0.18m=2.107kN·m
将以上计算结果汇总，得到表1。
表1 横向框架活载汇总表
层次 q2 P1 P2 P3 P4 M1 5.977 (4.184) 1.582 (1.103) 6.328 M2 3.164 (2.205) M3 2.658 (1.861) M4 1.076 (0.753) 1.875 8.789 4 (1.313) 1-3 1-3 7.5 9.375 (6.152) 17.578 14.766(12.305) (10.366) 35.156 70.312 65.042 12.656 11.708 11.708 2.107 65.042 29.887 活载图如下所示：
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图8 活荷载作用下的结构计算简图
3.2.4 风荷载计算
垂直于建筑物表面上的风荷载应按下式计算：
?k??z?s?z?0
式中,
wk —风荷载标准值(kN/m2)；
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βZ—高度z处的风振系数； υs—风荷载体型系数； υz—风压高度变化系数；
w0 —基本风压(kN/m2)。 基本风压 ?0?0.0.25KN/m 3由于该图书馆位于城市郊区，地面粗糙度为C类地区。迎风面?s?0.8，背风面?s??0.5。忽略梁的轴力，合并得?s?1.3。
仍取第4轴线横向框架计算，其负载宽度为7.5m。由此得到房屋高度的分布风荷载标准值为:
H?q?z??3.276??z?0.468iH???kN/m ?根据各楼层标高处的高度Hi可得风压高度变化系数?z，代入上式即可求得各楼层标高处的q?z?，详见表2。
表2 沿房屋高度分布风荷载标准值 层次 4 3 2 1 Hi/m 18.75 14.25 9.75 5.25 Hi/H 1 0.76 0.52 0.28 ?z 0.815 0.74 0.74 0.74 ?z?0.468Hi/H 1.381 1.106 0.866 0.626 q?z?/?kN/m? 4.524 3.623 2.837 2.051 框架结构分析时，应按静力等效原理将图9的分布风荷载转化为节点集中荷载，如图10所示。
其计算过程如下：
F4=[0.5×(4.524+3.623)+4.524]×2.25×0.5=9.672KN
F3=[0.5×(4.524+3.623)+0.5×(3.623+2.837)]×4.5×0.5=16.433KN F2=[0.5×(2.837+3.623)+0.5×(2.837+2.051)]×4.5×0.5=12.768KN F1=[0.5×(2.837+2.051)+2.051]×2.25×0.5+2.051×5.25×0.5=10.441KN