石家庄铁道大学毕业设计
图5-3 竖向荷载受荷总图
注：1图中各单位为kN 2 图中数值都为标准值
5.4 风荷载计算
作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值见表5-1
wk=μzμSβZω0
?h?h?Bij2
本地区基本风压为：w0=0.3
μZ— 风压高度变化系数.地面粗糙度为C类
μS— 风荷载体型系数。根据建筑物的体型查的μS=1.3 βZ —以为房屋总高度小于30米所以βZ=1.0 hi —下层柱高
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hj — 上层柱高，对顶层为女儿墙的2倍 B — 迎风面的宽度B=6.6m.
表5-1 集中风荷载标准值
离地高度（Z/m） 19.95 16.05 12.15 8.25 4.35
μZ 1.25 1.16 1.06 1.0 1.0
βZ 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
μS 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3
w0 (kN/m) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
2
hi(m)
3.9 3.9 3.9 3.9 4.35
hj(m)
1.2 3.9 3.9 3.9 3.9
Wk（KN）
8.2 11.65 10.64 10.04 10.62
5.5 水平地震作用
该建筑物的高度为19.95米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。
5.5.1 重力荷载代表值的计算
屋面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5×雪荷载标准值。 楼面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5×楼面活荷载标准值。 其中结构和构配件自重取楼面上下各半层高范围内（屋面处取顶层的一半）的结构及构配件自重。
5.5.1.1 屋面处重力荷载代表值标准值计算
G女儿墙=1.77×（49.8+17）×2=236.47 kN 屋面板结构层及构造层自重标准值： G屋面板=7×（49.8×17）=5926.2kN
G梁=4.68×（6.6-0.5）×28+4.68×（7-0.5）×18+3.58×（7-0.5）×14=1672.68kN G柱=6.5×（1.95-0.12）×36=428.22 kN 顶层墙重：
G墙=1/2［5.3×（6.6-0.5）×14+5.3×（3.6-0.5）×2］+1/2［6.2×（6.6-0.5）×12.5+6.2×（3.6-0.5）］+1/2×［6.2×（7-0.5）×17］+1/2［6.2×（3-0.5）×2］=242.74+245.98+342.55+15.5=846.77kN
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G屋顶= G女儿墙+G屋面板+G梁+G柱+G墙
=236.47+5926.2+1672.68+438.22+846.77=9110.34kN 5.5.1.2 其余各层楼面处重力荷载标准值计算
G墙=1693.54kN
G楼板=3.89×7×49.8×2+3.39×49.8×3=3248.45kN G梁=1672.68kN
G柱=6.5×(3.9-0.12)×36=884.52kN G标准层=G墙+ G楼板+ G梁+ G柱
=1693.54+3248.45+1672.68+884.52=7499.19kN 5.5.1.3 底层楼面处重力荷载标准值计算
G墙=1/2×［7.62×(6.6-0.5)×14+7.62×(6.6-0.5)×2］+1/2×［6.2×(6.6-0.5)×11.5+6.2×(3.6-0.5)］
+1/27.23×14×(7-0.5)+1/2×9.3×(17-1.5)×2 =371.85+227.07+328.96+144.15+846.77=1918.8kN G楼板=3.89×7×49.8×2+3.39×49.8×3=3248.45kN G梁=1672.68kN
4.9/2?3.9/2-0.12G柱=884.52×=1001.52kN
3.9-0.12G标准层=G墙+ G楼板+ G梁+ G柱
=1918.8+3248.45+1672.68+1001.52=7841.45kN 5.5.1.4 屋面雪荷载标准值计算
Q雪=q雪×S=0.35×49.8×17=296.31kN 5.5.1.5 楼面活荷载标准值计算
Q
楼面
=3.5×7×(6.6+3.3+3.6)+2.5×(3×49.8+6.6×7)+2×(49.8×
17-290.1)=330.75+489+1113=1932.75kN 5.5.1.6 总重力荷载代表值的计算
GEW=屋面处结构和构件自重+0.5?雪荷载标准值 =9110.34+0.5?296.31=9258.5kN
中间层
GEi=楼面处结构和构件自重+0.5?活载标准值
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=7499.19+0.5?1932.75=8465.6KN
底层楼面处：
GEi =楼面处结构和构件自重+0.5?活载标准值
=7841.45+0.5?1932.75=8807.8KN
5.5.2 框架柱抗侧移刚度和结构基本自震周期计算：
5.5.2.1 横向D值的计算：
在计算梁、柱线刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩取I=2I0；边框架梁取I=1.5I0,I0为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。横梁，柱的线刚度见表
表5-2 横梁、柱线刚度
杆件
截面尺寸 B(mm) H(mm)
边跨框架梁 中跨框架梁 中框架梁 中框架梁 底层柱 中层柱
300 250 300 250 500 500
22
EC （kN/mm2）
30 30 30 30 30 30
I0 （mm4） 5.4×109 3.46×109 5.4×109 3.46×109 5.2×109 5.2×109
I （mm4）8.1×109 5.19×109 10.8×109 6.92×109 5.2×109 5.2×109
L (m) 7 3 7 3 4.9
EIi=
L3.45×107 5.175×107 4.6×107 6.9×107 3.2×107
相对刚度 1 1.5 1.33 2 0.93 1.16
600 550 600 550 500 500
3.9 4.0×107
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表5-3 框架柱横向侧移刚度D值（KN/mm）
层数 柱类型
i?K=
C2?iZi?(一般层)K=
iZC(底层)
K 2?K0.5?KаC=
2?KаC=
0.3 0.52 0.36 0.59 0.51 0.68 0.56 0.73
D=12а?iZ/H
C
2
根数
二～五层
边框架边柱 边框架中柱 中框架边柱 中框架中柱
0.86
2.16
1.15 2.87 1.08 2.69 1.43 3.58
9.46 16.4 11.35 18.6 10.2 13.6 11.2 14.6
4 4 14 14 4 4 14 14
低层 边框架边柱 边框架中柱 中框架边柱 中框架中柱
低层 ?D=4×(10.2+13.6)+14×(11.2+14.6)=446.8kN/mm
二至五层 ? D=4×（9.46+16.4）+14×（11.35+18.6）=522.74kN/mm
5.5.2.2 结构基本地震周期的计算
用假想顶点位移?T计算结构基本自振周期，计算过程见表4-4
表5-4 假想顶点位移?T计算结果
层数 5 4 3 2 1
Gi（kN） 9258.5 8465.6 8465.6 8465.6 8807.8
?G（kN） ?D（kN/m）
i
??i（m）
0.0177 0.0339 0.0501 0.0663 0.0972
?i（m）
0.2652 0.2475 0.2136 0.1635 0.0972
9258.5 17724.1 26189.7 34655.3 43463.1
522740 522740 522740 522740 446800
结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数?T=0.6，则结构的基本自振周期为 T1=1.7ψT?T=1.7×0.6×0.2652=0.52S 23