土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)工業(yè)廠房計(jì)算書

1、<p>　　2013 屆 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　　長(zhǎng)沙市某小型食品加工廠設(shè)計(jì)計(jì)算書</p><p><b>　?。ǚ桨敢唬?lt;/b></p><p>　　作 者 屆 別 2013 </p><p>

2、;　　學(xué) 號(hào) 班 級(jí) </p><p>　　系 別 土木建筑工程學(xué)院 專 業(yè) 土 木 工 程 </p><p>　　指導(dǎo)教師   職 稱 講 師

3、 </p><p>　　完成時(shí)間 2013 年 3 月 - 2013 年 5 月 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一 摘要----------------------------------------------

4、-------------------------------1</p><p>　　二 設(shè)計(jì)資料-----------------------------------------------------------------------3三 計(jì)算簡(jiǎn)圖確定-----------------------------------------------------------------4</p>&

5、lt;p>　　四 荷載計(jì)算-----------------------------------------------------------------------8</p><p>　　五 水平地震作用的計(jì)算------------------------------------------------------23</p><p>　　六 內(nèi)力計(jì)算-------------

6、--------------------------------------------------------34</p><p>　　七 內(nèi)力組合---------------------------------------------------------------------46</p><p>　　八 截面設(shè)計(jì)與配筋計(jì)算----------------------------

7、--------------------------68</p><p>　　九 樓板設(shè)計(jì)---------------------------------------------------------------------86</p><p>　　十 樓梯設(shè)計(jì)---------------------------------------------------------------

8、------90</p><p>　　十一 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)------------------------------------------------------------------95</p><p>　　十二 參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------------105</p><

9、p>　　十三 致謝-----------------------------------------------------------------------106</p><p>　　第一章 摘 要</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是設(shè)計(jì)長(zhǎng)沙市小型食品加工廠房（方案一），在設(shè)計(jì)過程中需要運(yùn)用大學(xué)期間學(xué)到的各項(xiàng)知識(shí),完整計(jì)算設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框架,并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行驗(yàn)算。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的

10、目的和意義就在于讓我們更加完整和系統(tǒng)的掌握所學(xué)的專業(yè)知識(shí)查漏補(bǔ)缺，更好的與將來的工作銜接。在課程設(shè)計(jì)的過程中,我們需要把四年來學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，查閱于專業(yè)相關(guān)的各種資料。并且現(xiàn)在要慢慢學(xué)會(huì)利用所學(xué)的理論知識(shí)來解決所遇到的實(shí)際問題，做到學(xué)以致用。在這個(gè)的過程中，也可以積累一定的經(jīng)驗(yàn)，開拓自己的視野。通過本課程的設(shè)計(jì)，必然會(huì)使我對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)有更加深刻的理解，深入掌握如何進(jìn)行工業(yè)廠房建筑設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本原則和結(jié)構(gòu)布置的基

11、本原理。</p><p>　　本建筑采用框架結(jié)構(gòu)。框架建筑的主要優(yōu)點(diǎn):空間分隔靈活、自重輕、有利于抗震、節(jié)省材料，具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點(diǎn)。采用現(xiàn)澆混凝土框架時(shí)，結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好，設(shè)計(jì)處理好也能達(dá)到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀?，F(xiàn)在框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)的大多數(shù)地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，基本都是用于住宅樓、辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過長(zhǎng)年的實(shí)踐應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟了。該項(xiàng)技術(shù)

12、的研究在國(guó)外的發(fā)展較之國(guó)內(nèi)要早，所以在有些方面要領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)，但基本與國(guó)內(nèi)類似。</p><p>　　本設(shè)計(jì)包含建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。建筑設(shè)計(jì)部分，本著“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的設(shè)計(jì)原則，同時(shí)考慮工業(yè)廠房設(shè)計(jì)規(guī)范，按照有關(guān)建筑規(guī)范的要求，完成了建筑的平面、立面、剖面及細(xì)部構(gòu)件的設(shè)計(jì)，建筑風(fēng)格簡(jiǎn)單實(shí)用，注重采用先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、合理、安全的建筑技術(shù)。設(shè)計(jì)圖紙全部采用AUTO CAD繪制，圖紙深度達(dá)到施工圖的要求。

13、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，在建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，合理地確定了結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置，結(jié)構(gòu)計(jì)算，在主體建筑部分選取具有代表性的計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算，內(nèi)容包括：確定梁柱截面尺寸；荷載計(jì)算；豎向力作用下的內(nèi)力分析；內(nèi)力組合及截面設(shè)計(jì)；節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算，并完成部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算，如現(xiàn)澆板的內(nèi)力分析和配筋計(jì)算、樓梯計(jì)算和基礎(chǔ)的計(jì)算等。在此基礎(chǔ)上完成了各構(gòu)件的配筋施工圖。 完成了設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的全部?jī)?nèi)容。</p><p>　　本建筑為長(zhǎng)沙市小型食品加工廠

14、房（方案一），廠址位于長(zhǎng)沙市槽河區(qū)，地勢(shì)平坦，交通便利，附近無污染性工業(yè)廠房。采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，層數(shù)為4層，采用柱網(wǎng)布置，7度地震設(shè)防烈度，地震力必須計(jì)算。批準(zhǔn)建筑總面積：5900m2 其中，生產(chǎn)大樓4200 m2，其他生產(chǎn)用房650 m2，生活辦公用房500 m2，單身宿舍550 m2。大樓共分4層，層高為4.5m。本設(shè)計(jì)題僅完成生產(chǎn)大樓部分工程。</p><p>　　由于時(shí)間和水平有限，難免出現(xiàn)設(shè)計(jì)

15、不全面等諸多問題，望各位老師、同學(xué)給予批評(píng)指正。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：食品加工廠、框架結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、配筋施工圖。</p><p>　　CHAPTER 1 ABSTRACT</p><p>　　The graduation project is designed for small food processing plant in Chang

16、sha City (program) in the design process requires the use of the knowledge learned in college, complete calculation of the design framework, and checking with the computer. The purpose and significance of the graduation

17、project is to make us more complete and expertise learned in the grasp of the system leak filled the convergence and the future work. In the curriculum design process, we need to digest the knowledge learn</p><

18、;p>　　The design of the course is bound to make me ring a deeper understanding of the human, machine, material, method, a deep understanding of how to design specifications and standards of industrial plant constructio

19、n, the basic principles of the basic principles of structural calculations and structural arrangement.Architectural design part of the spirit "for security, economic and beautiful" design principles, taking int

20、o account the industrial plant design specifications, in accordance with the r</p><p>　　The completion of the design task of the entire contents.    Small food processing plant in Changsh

21、a City (program), the building, the site is located in, groove River District, near non-polluting industrial plants. The use of reinforced concrete frame structure, the number of layers of 4 layers, column grid layout, a

22、nd 7 degree seismic fortification intensity, seismic forces must be calculated. Approved a total construction area: 5900m2 which production building 4200 m2, other production houses</p><p>　　Will inevitably

23、lead to limited time and level design is not comprehensive and many other issues, hope that teachers, students give the criticism. </p><p><b>　　第二章 設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　

24、　2.1 工程概況</b></p><p>　?。?）工程名稱: 長(zhǎng)沙市某小型食品加工廠房（方案一）</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)概況: 該建筑位于長(zhǎng)沙市漕河區(qū)，建筑性質(zhì)為工業(yè)建筑，總建筑面積為4200 平方米，建筑總高度為22.2m。東西長(zhǎng)度為43 m，南北長(zhǎng)度為24m。建筑層數(shù)為主體4層，室內(nèi)外高差0.6m。</p><p>　　2.2 建筑

25、技術(shù)條件</p><p><b>　?。?）氣象條件</b></p><p>　　<1> 氣溫：最熱月平均30.1攝氏度,最冷月平均4.2攝氏度,夏季極端最高 39.8攝氏度,冬季極端最低-5.5攝氏度.</p><p>　　<2> 相對(duì)濕度： 最熱月平均73%。</p><p>　　<

26、3> 主導(dǎo)風(fēng)向:全年為偏南風(fēng),夏季為西南風(fēng),基本風(fēng)壓=0.35，基本雪壓=0.45kN/㎡，地面粗糙程度為B類。</p><p>　　2.3 工程地質(zhì)條件</p><p>　　該地區(qū)地震設(shè)防烈度為7度，場(chǎng)地平整，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，自然地表填土1.0m深，填土下層為3米紅粘土，地基承載特征值為230Kpa，再下層為強(qiáng)風(fēng)化巖層，地基承載特征值為350Kpa，地表以下2-5米無地下水侵蝕。&

27、lt;/p><p><b>　　2.4 結(jié)構(gòu)選型</b></p><p>　　(1) 結(jié)構(gòu)體系選型：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)（縱橫向承重框架）體系。</p><p>　　(2) 其它結(jié)構(gòu)選型:</p><p>　　<1> 屋面結(jié)構(gòu):采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形屋蓋,屋面板取上人屋面的使用荷載.</p>

28、;<p>　　<2> 樓面結(jié)構(gòu):全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋。</p><p>　　<3> 樓梯結(jié)構(gòu)：采用鋼筋混凝土梁式樓梯。</p><p>　　<4> 電梯間：采用剪力墻結(jié)構(gòu)。</p><p>　　<5> 過梁：窗過梁以及帶雨蓬的門過梁均采用鋼筋混凝土梁，并采用縱向框 架梁兼做窗過梁。</

29、p><p>　　<6> 基礎(chǔ)：因荷載不是很大，地基承載力較大，采用鋼筋混凝土柱下單獨(dú)基礎(chǔ)。</p><p>　　<7> 基礎(chǔ)梁：因持力層較深，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁。</p><p>　　第三章 計(jì)算簡(jiǎn)圖確定</p><p>　　3.1 計(jì)算簡(jiǎn)圖確定</p><p>　　框架的計(jì)算單元如附圖，

30、取3-4軸上一榀框架計(jì)算。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二樓樓面，基礎(chǔ)標(biāo)高根據(jù)地質(zhì)條件、室內(nèi)外高差，定為-1.10m，二層樓面標(biāo)高為4.5m，故底層柱高為5.6m。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面即層高，均為4.5m。由此，可繪出框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示：</p><p><b>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖</b&g

31、t;</p><p>　　3.2 主要構(gòu)件尺寸初步估算</p><p>　　多層框架為超靜定結(jié)構(gòu)，在內(nèi)力計(jì)算之前，要預(yù)先估計(jì)梁、柱的截面尺寸結(jié)構(gòu)所采用材料強(qiáng)度等級(jí)，以求得框架中各桿件的線剛度及其相對(duì)線剛度。</p><p>　　混凝土強(qiáng)度等級(jí)： C30（Ec=3.0×）</p><p><b>　　（1）柱截面初估<

32、;/b></p><p>　　框架柱的截面尺寸按bc=（1/12~1/18）Hi=（1/12~1/18）×4200=350mm~233mm</p><p>　　hc=（1~2）bc =233mm~700mm</p><p>　　在地震區(qū)框架柱采用方柱較為合適</p><p><b>　　初步估計(jì)柱的尺寸為</b

33、></p><p>　　柱截面為：600 mm×600 mm</p><p>　　樓梯口柱的截面為 : 400 mm×400 mm</p><p><b>　?。?）梁尺寸確定</b></p><p>　　該工程為縱橫向承重，主要為橫向承重，根據(jù)梁尺寸初步確定。</p><p

34、>　　<1> 主要承重框架</p><p>　　梁柱截面尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)直接得出 ：</p><p>　　橫向框架梁截面尺寸 L=8000 mm， 取h=(1/8~1/18)L，初選h=600mm ； </p><p>　　b=(1/2~1/3)h=200~300mm，初選b=300mm；</p><p>　　所得梁的估算截

35、面如下表</p><p>　　<2> 次要承重框架</p><p>　　取 L=8000mm，h=（1/8~1/18）L=900mm-400mm,取h=500mm</p><p>　　b=（1/2~1/4）h=300-150mm,取b=2500mm</p><p>　　故次要框架梁初選截面尺寸為：b×h=250mm500

36、mm</p><p><b>　　<3> 基礎(chǔ)梁 </b></p><p>　　初選截面尺寸為：b×h=250mm400mm</p><p><b>　?。?）初選樓板</b></p><p>　　樓板為現(xiàn)澆雙向連續(xù)板，t=(1/40~1/50)L=(72~90)mm</

37、p><p>　　衛(wèi)生間取t=100 mm；除衛(wèi)生間外，其他地方取t=120mm</p><p>　　3.3 梁柱慣性矩、線剛度、相對(duì)線剛度計(jì)算</p><p><b>　　(1) 三個(gè)假設(shè)</b></p><p>　　<1> 平面結(jié)構(gòu)假定：認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)

38、不受力；</p><p>　　<2> 樓板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下，框架之間不產(chǎn)生相對(duì)位移；</p><p>　　<3> 不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。</p><p>　　框架梁柱的線剛度計(jì)算</p><p>　　對(duì)于中框架梁取I=2I。</p><p>　　<1> 左邊跨梁

39、：==3.0××2×1/12×0.3m×(0.6m)³ /8m</p><p><b>　　=4.05×</b></p><p>　　<2> 中跨梁： = =3.0××2×1/12×0.3m×(0.6m)³ /8m</p

40、><p><b>　　=4.05×</b></p><p>　　<3> 右邊跨梁：==3.0××2×1/12×0.3m×(0.6m)³ /8m</p><p><b>　　=4.05×</b></p><p>　

41、　<4> 底層柱（A～D軸）</p><p>　　= =3.0××1/12×(0.6m)4/5.6m</p><p><b>　　=5.79×</b></p><p>　　其余各層柱（A～D軸）</p><p>　　i余柱= =3.0××1/12&#

42、215;(0.6m)4/4.5m</p><p><b>　　=7.2×</b></p><p>　　令i余柱＝1.0，則其余各桿件的相對(duì)線剛度為：</p><p>　　= 4.05×/7.2×=0.56</p><p>　　= 4.05×/7.2×=0.56</p

43、><p>　　= 4.05×/7.2×=0.56</p><p>　　= 5.79×/7.2×=0.80</p><p>　　框架梁柱的相對(duì)線剛度如下圖所示，作為計(jì)算各節(jié)點(diǎn)桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。</p><p>　　框架梁柱的相對(duì)線剛度</p><p>　　第四章 荷載計(jì)算&

44、lt;/p><p>　　4.1 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算</p><p><b>　?。?）屋面（上人）</b></p><p>　　防水層（剛性）30厚C20細(xì)石混凝土防水 1.0 KN/㎡</p><p>　　防水層（柔性）三氈四油鋪小石子

45、 0.4KN/㎡</p><p>　　找平層：15mm厚水泥砂漿 0.3KN/㎡</p><p>　　找坡層：40mm厚水泥焦渣 0.56KN/㎡</p><p>　　保溫層：80mm厚礦渣水泥

46、 0.08×14.5=1.16 KN/㎡</p><p>　　結(jié)構(gòu)層：120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12×25=3.0KN/㎡</p><p>　　找平層：15mm厚水泥砂漿 0.3KN/㎡</p><p>　　抹灰層：10mm厚混合砂漿

47、 0.17KN/㎡</p><p>　　合計(jì) ∑6.89KN/㎡ </p><p><b>　　（2）各層走廊露面</b></p><p><b>　　大理石地面：</b>

48、;</p><p>　　①10mm面層 </p><p>　?、?0mm水泥沙漿打底 0.65KN/㎡</p><p>　?、鬯厮酀{結(jié)合層一道 </p><p>　　結(jié)構(gòu)層：

49、120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 3.0KN/㎡</p><p>　　抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.17KN/㎡</p><p>　　合計(jì) ∑3.82KN/㎡</p><p&g

50、t;<b>　?。?）標(biāo)準(zhǔn)層樓面</b></p><p>　　大理石面層，水泥沙漿擦縫 </p><p>　　30mm1:3干硬性水泥砂漿，面上撒2厚素水泥 1.16 KN/㎡</p><p>　　素水泥漿結(jié)合層一道 </p><p>　　結(jié)構(gòu)層： 120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板

51、 3.0KN/㎡</p><p>　　抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.17KN/㎡</p><p>　　合計(jì) ∑4.33 KN/㎡</p><p><b&

52、gt;　　框架梁自重</b></p><p>　　a) b=300mm h=600mm </p><p>　　梁自重 25 KN/×0.3m×(0.6m-0.12m)=3.6KN/m</p><p>　　抹灰層：10mm厚混合砂0.01m×[(0.6m-0.12m)×

53、2+0.3]×17 KN/=0.2KN/m </p><p>　　合計(jì) ∑3.8KN/m</p><p>　　b) b=250mm h=500mm</p><p>　　次梁自重 25 KN/×0.25m&

54、#215;(0.5m-0.12m)=2.38KN/m</p><p>　　抹灰層：10mm厚混合砂0.01m×[(0.5m-0.12m)×2+0.25]×17 KN/=0.17KN/m</p><p>　　合計(jì) ∑2.55KN/m</p><

55、p>　　(5)基礎(chǔ)梁 b=250mm h=400mm</p><p>　　自重 25KN/×0.25m×0.4m=2.5KN/m</p><p><b>　　∑2.5KN/m</b></p><p><b>　　(6)柱自重 </b>

56、</p><p>　　b=600mm h=600mm </p><p>　　自重 25 KN/×0.6m×0.6m=9KN/m</p><p>　　抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.01m×0.6m×4×17 KN/=0.

57、41KN/m </p><p><b>　　∑9.41KN/m</b></p><p><b>　　(7)外縱墻自重</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)層：</b></p><p>　　縱墻自重 18KN/×0.24

58、×(4.5-1.8-0.6)m=9.1KN/m</p><p>　　鋁合金窗 0.35KN/×1.8m=0.63KN/ m</p><p>　　水泥粉刷外墻面 （4.5m-1.8m）×0.5KN/=1.35KN/m</p><p>　

59、　水泥粉刷內(nèi)墻面 （4.5m-1.8m）×0.36KN/=0.97KN/m</p><p><b>　　∑12.1KN/m</b></p><p>　　底層： </p><p>　　縱墻自重 1 8KN/×0.24×(5.6-1

60、.8-0.6-0.4)m=12.10KN/m</p><p>　　鋁合金窗 0.35KN/×1.8m=0.63KN/ m</p><p>　　水泥粉刷外墻面 （4.5m-1.8m）×0.5KN/=1.35KN/m </p><p>　　水泥粉

61、刷內(nèi)墻面 （4.5m-1.8m）×0.36KN/=0.97KN/m</p><p>　　∑15.05KN/m </p><p><b>　　內(nèi)縱墻自重</b></p><p><b>　　

62、底層： </b></p><p>　　縱墻自重 18KN/×0.24m×(5.6-1.8-0.6-0.4)m=12.10KN/m</p><p>　　鋁合金窗 0.35KN/×1.8m=0.63KN/ m</p><p>　

63、　水泥粉刷內(nèi)墻面 (4.5-1.8-0.6)m×0.36KN/×2=1.51KN/m</p><p>　　∑14.24KN/m </p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)層： </p><p>　　縱墻自重

64、 18KN/×0.24×(4.5-1.8-0.6)m=9.07KN/m</p><p>　　鋁合金窗 0.35KN/×1.8m=0.63KN/ m</p><p>　　水泥粉刷內(nèi)墻面 (4.5-1.8-0.6)m×0.36

65、KN/×2=1.22KN/m</p><p>　　∑10.92KN/m </p><p><b>　　(9)內(nèi)隔墻自重</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)層：</b></p><p>　　內(nèi)隔墻 (4.5-0.6)m×0.24m&#

66、215;9.8KN/=9.17KN/m</p><p>　　水泥粉刷墻面 (4.5-0.6)m×0.36KN/×2=2.81KN/m</p><p>　　∑11.98KN/m</p><p><b>　　底層： </b></p><p>　　內(nèi)隔墻

67、 （5.6-0.6-0.4）m ×0.24m×9.8KN/=10.82KN/m</p><p>　　水泥粉刷內(nèi)墻面 (4.5-0.6)m×0.36KN/×2=2.81KN/m</p><p>　　∑13.63KN/m</p><p><b>　?。?0）欄桿自重

68、</b></p><p>　　0.24m ×1.1m×18KN/+0.05m ×0.24m×25KN/=5.05KN/m</p><p><b>　　∑5.05KN/m</b></p><p>　　4.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　?。?）屋面和樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值

69、</p><p>　　根據(jù)《荷載規(guī)范》查得：</p><p>　　上人屋面 ：2.0KN/</p><p>　　樓 面： 10KN/ 走廊： 2.0KN/</p><p>　　（2）雪荷載 0.45KN/㎡</p><p>　　屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，兩者中取最大值，即2.0KN/

70、</p><p>　　4.3 豎向荷載的傳遞及框架受荷總圖 </p><p>　　板傳至梁上的三角形或梯形荷載，為簡(jiǎn)化計(jì)算近似等效為均布荷載，荷載的傳遞示意圖如下圖：</p><p><b>　　板傳荷載示意圖</b></p><p>　　(1) A~B軸間框架梁 </p><p>&l

71、t;b>　　屋面板傳荷載： </b></p><p>　　恒載： 6.89 KN/×1.9375m×（1-2×0.242²+0.242³）×2=23.95KN/m</p><p>　　活載： 2.0 KN/×1.9375m×（1-2×0.242²+0.242

72、9;）×2=6.95KN/m</p><p><b>　　樓面板傳荷載：</b></p><p>　　恒載： 4.33KN/×1.9375m×（1-2×0.242²+0.242³）×2=15.05KN/m</p><p>　　活載： 10KN/×1.93

73、75m×（1-2×0.242²+0.242³）×2=34.76KN/m</p><p>　　梁自重: 3.8KN/m</p><p>　　A~B軸間框架梁均布荷載為： </p><p>　　屋面梁 恒載=梁

74、自重+板傳荷載</p><p>　　=3.8KN/m+23.95 KN/m=27.75KN/m</p><p><b>　　活載=板傳荷載</b></p><p><b>　　=6.95KN/m</b></p><p>　　樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載</p>

75、<p>　　=3.8KN/m+15.05KN/m =18.85KN/m</p><p>　　活載=板傳荷載 =34.76KN/m</p><p>　　(2) B~C軸間框架梁均布荷載同A~B軸間框架梁</p><p>　　(3) C~D軸間框架梁均布荷載同A~B軸間框架梁</p><p>　　(4) A、D軸柱縱向集中荷載的計(jì)

76、算：</p><p>　　女兒墻自重：（做法：墻高1100mm，100mm的混凝土壓頂）</p><p>　　0.24×1.1×18 KN/+0.1m×0.24m×25 KN/+（1.2m×2+0.24m）×0.5 KN/=6.67 KN/m</p><p>　　頂層柱恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載&l

77、t;/p><p>　　=6.67KN/m×7.75m+3.8KN/m×(7.75-0.6)m+2.55KN/m×8m×1/2+7.75m/4×6.89KN/×5/8×7.75m+6.89 KN/×7.75m/4×（1-2×0.242²+0.242³）×8m×1/4×2&

78、#215;2=249.52KN</p><p>　　偏心彎矩=(0.3-0.15)m×249.52KN=37.43KN/m</p><p>　　頂層柱活載=板傳荷載</p><p>　　=7.75m/4 ×2.0 KN/×5/8×7.75m+2.0 KN/×1.9375m×（1-2×0.242&

79、#178;+0.242³）×8m×1/4×2×2=46.58KN</p><p>　　偏心彎矩=(0.3-0.15)m×46.58KN=6.99KN/m</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載</p><p>　　=12.1KN/m×(7.75-0.6)m+3.8KN/m

80、15;(7.75-0.6)m+2.55KN/m×8m×1/2+7.75m/4×4.33K N/×5/8×7.75m+4.33KN/×7.75m/4×（1-2×0.242²+0.242³）×8m×1/4×2×2=224.73KN</p><p>　　偏心彎矩=(0.3-0.15

81、)m×224.73KN=33.71KN/m</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳荷載</p><p>　　=10KN/×7.75/4 m×5/8×7.75m+10KN/×7.75m/4×（1-2×0.242²+0.242³）×8m×1/4×2×2=232.89

82、KN</p><p>　　偏心彎矩=(0.3-0.15)m×232.89KN=34.93KN/m</p><p>　　基礎(chǔ)頂面恒載=底層外縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重</p><p>　　=15.05KN/m ×（7.75-0.6）m+2.5KN/m×（7.75-0.6）m=125.48 KN</p><p>　　B、C

83、軸柱縱向集中荷載的計(jì)算：</p><p>　　頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 </p><p>　　3.8KN/m×(7.75-0.6)m+2.55KN/m×8m+7.75m/4×6.89KN/×5/8×7.75m×2+6.89 KN/×7.75m/4×（1-2×0.242²+0.242

84、79;）×8×1/4×2×4=368.49KN</p><p>　　頂層柱活載=板傳荷載</p><p>　　=7.75m/4 ×2.0 KN/×5/8×7.75m×2+2.0 KN/×1.9375m×（1-2×0.242²+0.242³）×8m

85、15;1/4×2×4=93.16KN</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)層恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載</p><p>　　=10.92KN/m×(7.75-0.6)m+3.8KN/m×(7.75-0.6)m+2.55KN/m×8m+7.75m/4×4.33K N/×5/8×7.75m×2+4.33KN/&#

86、215;7.75m/4×（1-2×0.242²+0.242³）×8m×1/4×2×4=327.33KN</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)層活載=板傳荷載</p><p>　　=10KN/×7.75/4 m×5/8×7.75m×2+10KN/×7.75m/4×（

87、1-2×0.242²+0.242³）×8m×1/4×2×4=465.78KN</p><p>　　基礎(chǔ)頂面恒載=基礎(chǔ)梁自重+底層內(nèi)縱墻墻自重</p><p>　　=2.5KN/m×（7.75-0.6）m+14.24KN/m×（7.75-0.6）m=119.69KN</p><p&g

88、t;　　框架在豎向荷載作用下的受荷總圖如下圖所示：</p><p><b>　　豎向受荷總圖</b></p><p>　　4.4 風(fēng)荷載計(jì)算</p><p>　?。?） 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算</p><p>　　為了簡(jiǎn)化計(jì)算，作用在外墻面上的風(fēng)荷載可近似用作用在屋面梁和樓面梁處的等效集中荷載替代。作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處

89、的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　式中 基本風(fēng)壓 =0.35KN/㎡；</p><p>　　因建設(shè)地點(diǎn)在長(zhǎng)沙市漕河區(qū)，地勢(shì)平坦，所以地面粗糙程度為B類；</p><p><b>　　計(jì)算過程見下表：</b></p><p>　　作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p&g

90、t;　　注：對(duì)于高度不大于30m或高寬比小于1.5的房屋結(jié)構(gòu)＝1.0 B＝7.75m</p><p>　　風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移驗(yàn)算： </p><p>　　側(cè)移剛度D如下表所示：</p><p>　　橫向2~4層D值的計(jì)算</p><p><b>　　橫向底層D值的計(jì)算</b></p><p>

91、;　?。?）風(fēng)荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計(jì)算:</p><p>　　式中: ——第j層的總剪力</p><p>　　——第j層所在柱的抗側(cè)移剛度之和</p><p>　　——第j層的層間位移</p><p>　　第一層的層間側(cè)移植求出以后，就可以計(jì)算各樓板標(biāo)高出的側(cè)移值的頂點(diǎn)側(cè)移值，各層樓板標(biāo)高處的側(cè)移植是該層以下各層層間側(cè)移之和。頂點(diǎn)

92、側(cè)移是所有各層層間側(cè)移之和。</p><p>　　i層側(cè)移—— </p><p><b>　　頂點(diǎn)位移——</b></p><p>　　框架在風(fēng)荷載作用下側(cè)移的計(jì)算過程見表：</p><p>　　風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移驗(yàn)算</p><p><b>　　0.0035m<

93、;/b></p><p><b>　　側(cè)移驗(yàn)算：</b></p><p>　　層間側(cè)移最大值：1/3814 <1/550 (滿足要求）</p><p>　　風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　框架在風(fēng)荷載（從左向右吹）作用下的內(nèi)力用D值法進(jìn)行計(jì)算。其步驟為：</p><p&g

94、t;　　<1>求各柱反彎點(diǎn)處的剪力值；</p><p>　　<2> 求各柱反彎點(diǎn)高度；</p><p>　　<3>求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩；</p><p>　　<4>求各柱的軸力和梁剪力。</p><p>　　第i層第m柱所分配的剪力為：Vim=Dim×Vi/∑D，Vi=∑Wi，見

95、下表：</p><p>　　A軸框架柱反彎點(diǎn)位置</p><p>　　B軸框架柱反彎點(diǎn)位置</p><p>　　C軸框架柱反彎點(diǎn)位置同B 軸；</p><p>　　D軸框架柱反彎點(diǎn)位置同A軸；</p><p>　　框架各柱端剪力及彎矩分別按下式計(jì)算： </p><p>　　中柱 =

96、?b左×（+）/（?b左+ ?b右）</p><p>　　=?b右×（+）/（?b左+ ?b右）</p><p>　　邊柱 =+</p><p>　　風(fēng)荷載作用下A、D軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計(jì)算</p><p>　　風(fēng)荷載作用下B、C軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計(jì)算</p><p>

97、;　　風(fēng)荷載作用下柱軸力與梁端剪力</p><p>　　注：軸力壓力為+，拉力為-。</p><p>　　(5) 風(fēng)荷載作用下內(nèi)力圖</p><p>　　風(fēng)荷載作用下框架的彎矩圖（kn.m)</p><p>　　風(fēng)荷載作用下柱端軸力（kn）</p><p>　　風(fēng)荷載下梁端及柱端剪力（kn）</p>&l

98、t;p>　　第五章 水平地震作用計(jì)算</p><p>　　該建筑高度為18.6m，且質(zhì)量和高度沿高度均勻分布，故可采用底部剪力法來進(jìn)行水平地震計(jì)算。</p><p>　　5.1重力荷載代表值計(jì)算</p><p>　　屋面處重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5×雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　樓面處重力荷載代

99、表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5×樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　(1) 水平地震作用恒載</p><p>　　屋面重力值：G面=6.89KN/㎡×7.75m×24m=1281.54KN</p><p>　　樓板重力值：G板=4.33KN/㎡×7.75m×24m=805.38KN</p>&

100、lt;p><b>　　梁重力值</b></p><p>　　G梁=3.8KN/m×24m＋3.8KN/m×4×7.75m+2.55KN/m×24m =270.2KN</p><p>　　柱重力值：標(biāo)準(zhǔn)層 G上柱=9.41KN/m×4.5m×4=169.38KN</p><p>

101、　　底層 G底柱=9.41KN/m×5.6m×4=210.78KN</p><p>　　墻重力值：女兒墻 =6.67KN/m×7.75m×2=103.39KN</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)層 G標(biāo)準(zhǔn)墻=12.1KN/m×（7.75m-0.6m）×2＋10.92KN/m×（7.75m-0.6m）×2＋11.9

102、8KN/m×8m=425.03KN</p><p>　　底層 G底層墻=15.05KN/m×5.6m×2＋14.24KN/m×5.6m×2＋13.63KN/m×8m</p><p><b>　　=437.01KN</b></p><p>　　(2) 水平地震作用活載 <

103、/p><p>　　樓面活荷載：Q=10.0KN/㎡×24m×7.75m=1860KN </p><p>　　雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q雪=0.45KN/㎡×7.75m×24m=83.7KN </p><p>　　重力荷載代表值的計(jì)算

104、 </p><p>　　G4=G屋面+G梁+G上柱/2++G標(biāo)準(zhǔn)墻/2+0.5Q雪</p><p>　　=1281.54＋270.2＋169.38/2＋103.39＋425.03/2＋83.7×0.5 </p><p>　　=1994.19

105、KN</p><p><b>　　G3=G2</b></p><p>　　=G樓板+G梁+G上柱+G標(biāo)準(zhǔn)墻+Q樓面/2 </p><p>　　=805.38＋270.2＋169.38＋425.03＋1860/2</p><p>　　=2600.00KN

106、 </p><p>　　G1= G樓板+G梁+G上柱/2+G底柱/2+G標(biāo)準(zhǔn)墻/2+G底層墻/2+Q樓面/2</p><p>　　=805.38+270.2+169.38/2+210.78/2+425.03/2+437.01/2+1860/2</p><p><b>　　=2626.68</b></p&

107、gt;<p>　　重力荷載代表值示意圖</p><p>　　5.2 水平地震作用下框架抗側(cè)移剛度D值計(jì)算</p><p>　　抗側(cè)移剛度D值計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果見下表：</p><p><b>　　抗側(cè)移剛度D值計(jì)算</b></p><p>　　5.3 結(jié)構(gòu)自震周期計(jì)算（頂點(diǎn)位移法)</p>&

108、lt;p><b>　　<1> 周期計(jì)算</b></p><p>　　按頂點(diǎn)位移法，將結(jié)構(gòu)各層重力荷載代表值作為水平作用,施加到各層質(zhì)點(diǎn)上，計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移法。計(jì)算過程見下表：</p><p><b>　　頂點(diǎn)位移計(jì)算表</b></p><p>　　考慮填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的貢獻(xiàn)，取周期折減系數(shù)，計(jì)算公式為：&

109、lt;/p><p>　　T1=1.8×0.7×=0.89s</p><p><b>　　<2> 地震力計(jì)算</b></p><p>　　水平地震作用系數(shù)：7度抗震設(shè)防，多遇地震，地震分組為第一組，二類場(chǎng)地有：Tg=0.35s，amax=0.08，結(jié)構(gòu)阻尼比為：，則有 Tg<T1<5Tg </p&g

110、t;<p>　　由于T1=0.89s >1.4Tg =0.49s , 故因考慮頂部附加水平地震作用。</p><p>　　水平地震作用下結(jié)構(gòu)基地剪力標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p>　　按底部剪力法，各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可以用以下公式計(jì)算：</p><p>　　則作用在結(jié)構(gòu)各層樓層上的水平地震作用為：</p><p><

111、;b>　　第一層： </b></p><p><b>　　第二層： </b></p><p><b>　　第三層：</b></p><p><b>　　第四層：</b></p><p>　　各層水平地震作用力計(jì)算結(jié)果如下圖：</p><p&

112、gt;　　5.4 樓層最小地震剪力驗(yàn)算</p><p>　　根據(jù)《抗震規(guī)范》5.2.5條，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合</p><p><b>　　的要求。</b></p><p>　　由《抗震規(guī)范》5.2.5條知，</p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)算，滿足要求。</b></p>

113、<p>　　5.5 多遇地震作用下的框架彈性側(cè)移驗(yàn)算</p><p>　　驗(yàn)算過程及結(jié)果如下表</p><p><b>　　層間側(cè)移計(jì)算表</b></p><p>　　經(jīng)驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)層間最大側(cè)移,滿足要求。</p><p>　　5.6 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　框架在

114、風(fēng)荷載（從左向右吹）作用下的內(nèi)力用D值法進(jìn)行計(jì)算。其步驟為：</p><p>　　<1>求各柱反彎點(diǎn)處的剪力值；</p><p>　　<2> 求各柱反彎點(diǎn)高度；</p><p>　　<3>求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩；</p><p>　　<4>求各柱的軸力和梁剪力。</p><

115、;p>　　第i層第m柱所分配的剪力為：Vim=Dim×Vi/∑D，Vi=∑Wi，見下表：</p><p>　　A軸框架柱反彎點(diǎn)位置</p><p>　　B軸框架柱反彎點(diǎn)位置</p><p>　　C軸框架柱反彎點(diǎn)位置同B 軸；</p><p>　　D軸框架柱反彎點(diǎn)位置同A軸；</p><p>　　根據(jù)以上

116、計(jì)算得到的框架第i層的剪力Vim以及該柱的反彎點(diǎn)高度y，按下式計(jì)算柱上、下端的彎矩Mc上和MC下: </p><p>　　中柱處的梁 </p><p>　　邊柱處的梁 </p><p>　　水平地震作用下A、D軸框架柱剪力和梁柱端的彎矩計(jì)算</p><p>　　

117、水平地震作用下B、C軸框架柱剪力和梁柱端的彎矩計(jì)算</p><p>　　水平地震作用下框架柱軸力和梁端剪力</p><p>　　注：軸力壓力為+，拉力為-</p><p>　　5.7 地震作用下框架內(nèi)力圖</p><p>　　地震作用下彎矩圖（kn.m)</p><p>　　地震作用下軸力圖（kn）</p>

118、;<p>　　地震作用下剪力圖（kn）</p><p>　　第六章 內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　為簡(jiǎn)化計(jì)算，考慮以下幾種單加荷載情況：</p><p><b>　　恒載作用；</b></p><p>　　活荷載作用于A~B軸跨間；</p><p>　　活荷載作用于B~C軸跨間

119、；</p><p>　　活荷載作用于C~D軸跨間；</p><p>　　活荷載作用于D~E軸跨間；</p><p>　　風(fēng)荷載作用（從左向右吹）</p><p><b>　　橫向水平地震作用</b></p><p>　　對(duì)于（1）、（2）、（3）、（4）、（5）等五種情況，框架在豎向荷載作用下，采

120、用疊代法計(jì)算。</p><p>　　對(duì)于（6）、（7）種情況，框架在水平荷載作用下，采用D值法計(jì)算。</p><p>　　在內(nèi)力分析前，還應(yīng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)各桿的彎矩分配系數(shù)以及在豎向荷載作用下的各桿端的固端彎矩。</p><p>　　6.1 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算（分層法）：</p><p>　　由前述線剛度比可求得節(jié)點(diǎn)各桿端的彎矩分配系數(shù)。 &l

121、t;/p><p>　　μIk，=-1/2(iik/ik)</p><p>　　均布恒載和集中荷載偏心引起的固端彎矩構(gòu)成節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩：</p><p>　　M均載=-1/12ql² M集中荷載=-Fe M梁固端=M1+M2 </p><p>　　根據(jù)上述公式計(jì)算的梁固端彎矩如附圖6.1.1所示；</p>

122、;<p>　　將固端彎矩及節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩填入附表6.1.1中的節(jié)點(diǎn)方框后，即可進(jìn)行疊代計(jì)算，直至桿端彎矩趨于穩(wěn)定，最后按下式求得各桿端彎矩，如圖6.1.2；</p><p>　　MFAB=-1/12ql² MFBA=1/12ql² MFAB=-Fab²/l² MFBA=Fa²b/l²</p><p>　

123、　將固端彎矩及節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩填入圖中節(jié)點(diǎn)的方框后，即可進(jìn)行分層計(jì)算， 計(jì)算過程和結(jié)果見附表6.1.2：</p><p>　　由結(jié)構(gòu)力學(xué)表8-1可知：</p><p>　　MFAB=-1/12ql² MFBA=1/12ql² MFAB=-Fab²/l² MFBA=Fa²b/l²</p><p>

124、　　以上計(jì)算中，當(dāng)已知框架M圖求V圖以及 已知V圖求N圖時(shí)，可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)取脫離體的方法。已知桿件兩端的彎矩</p><p><b>　　其剪力：</b></p><p>　　已知某節(jié)點(diǎn)傳來的軸力和左右傳來的剪力，其下柱軸力為:</p><p>　　式中，，以壓力為正，拉力為負(fù)。</p><p>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的彎

125、矩圖、剪力圖、軸力圖如圖。</p><p>　　6.2 活載作用下的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用在A~D軸間的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如附圖所示；</p><p><b>　　恒載下的疊代計(jì)算</b></p><p><b>　　活載下的疊代計(jì)算</b></p>&l

126、t;p>　　恒載下的最終桿端彎矩</p><p>　　活載下的最終桿端彎矩</p><p>　　恒載作用下的M圖（kn.m)</p><p>　　恒載作用下的V圖（kn)</p><p>　　恒載作用下的N圖（kn)</p><p>　　活載作用下的M圖（kn.m)</p><p>　　活

127、載作用下的V圖（kn)</p><p>　　活載作用下的N圖（kn)</p><p>　　第七章 內(nèi)力組合</p><p>　　各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后，根據(jù)最不利又是可能的原則進(jìn)行內(nèi)力組合。當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響時(shí)，應(yīng)在內(nèi)力組合之前對(duì)豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)幅。分別考慮恒荷載和活荷載由可變荷載效應(yīng)控制的組合和永久荷載效應(yīng)控制的組合，并比較