土木工程畢業(yè)設計工業(yè)廠房計算書

1、<p>　　2013 屆 畢 業(yè) 設 計</p><p>　　長沙市某小型食品加工廠設計計算書</p><p><b>　　（方案一）</b></p><p>　　作 者 屆 別 2013 </p><p>

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

3、 </p><p>　　完成時間 2013 年 3 月 - 2013 年 5 月 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一 摘要----------------------------------------------

4、-------------------------------1</p><p>　　二 設計資料-----------------------------------------------------------------------3三 計算簡圖確定-----------------------------------------------------------------4</p>&

5、lt;p>　　四 荷載計算-----------------------------------------------------------------------8</p><p>　　五 水平地震作用的計算------------------------------------------------------23</p><p>　　六 內力計算-------------

6、--------------------------------------------------------34</p><p>　　七 內力組合---------------------------------------------------------------------46</p><p>　　八 截面設計與配筋計算----------------------------

7、--------------------------68</p><p>　　九 樓板設計---------------------------------------------------------------------86</p><p>　　十 樓梯設計---------------------------------------------------------------

8、------90</p><p>　　十一 基礎設計------------------------------------------------------------------95</p><p>　　十二 參考文獻-----------------------------------------------------------------105</p><

9、p>　　十三 致謝-----------------------------------------------------------------------106</p><p>　　第一章 摘 要</p><p>　　本次畢業(yè)設計課題是設計長沙市小型食品加工廠房（方案一），在設計過程中需要運用大學期間學到的各項知識,完整計算設計結構框架,并用計算機進行驗算。此次畢業(yè)設計的

10、目的和意義就在于讓我們更加完整和系統(tǒng)的掌握所學的專業(yè)知識查漏補缺，更好的與將來的工作銜接。在課程設計的過程中,我們需要把四年來學的知識融會貫通，查閱于專業(yè)相關的各種資料。并且現(xiàn)在要慢慢學會利用所學的理論知識來解決所遇到的實際問題，做到學以致用。在這個的過程中，也可以積累一定的經驗，開拓自己的視野。通過本課程的設計，必然會使我對人、機、料、法、環(huán)有更加深刻的理解，深入掌握如何進行工業(yè)廠房建筑設計規(guī)范及標準，結構計算的基本原則和結構布置的基

11、本原理。</p><p>　　本建筑采用框架結構?？蚣芙ㄖ闹饕獌?yōu)點: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。采用現(xiàn)澆混凝土框架時，結構的整體性、剛度較好，設計處理好也能達到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀?，F(xiàn)在框架結構已經在國內的大多數(shù)地區(qū)得到廣泛應用，基本都是用于住宅樓、辦公樓結構設計方案，經過長年的實踐應用，該項技術已經非常成熟了。該項技術

12、的研究在國外的發(fā)展較之國內要早，所以在有些方面要領先于國內，但基本與國內類似。</p><p>　　本設計包含建筑設計與結構設計兩個部分。建筑設計部分，本著“適用、安全、經濟、美觀”的設計原則，同時考慮工業(yè)廠房設計規(guī)范，按照有關建筑規(guī)范的要求，完成了建筑的平面、立面、剖面及細部構件的設計，建筑風格簡單實用，注重采用先進、經濟、合理、安全的建筑技術。設計圖紙全部采用AUTO CAD繪制，圖紙深度達到施工圖的要求。

13、 結構設計部分，在建筑設計的基礎上，合理地確定了結構方案和結構布置，結構計算，在主體建筑部分選取具有代表性的計算單元進行計算，內容包括：確定梁柱截面尺寸；荷載計算；豎向力作用下的內力分析；內力組合及截面設計；節(jié)點驗算，并完成部分結構構件計算，如現(xiàn)澆板的內力分析和配筋計算、樓梯計算和基礎的計算等。在此基礎上完成了各構件的配筋施工圖。 完成了設計任務書規(guī)定的全部內容。</p><p>　　本建筑為長沙市小型食品加工廠

14、房（方案一），廠址位于長沙市槽河區(qū)，地勢平坦，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構，層數(shù)為4層，采用柱網布置，7度地震設防烈度，地震力必須計算。批準建筑總面積：5900m2 其中，生產大樓4200 m2，其他生產用房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。本設計題僅完成生產大樓部分工程。</p><p>　　由于時間和水平有限，難免出現(xiàn)設計

15、不全面等諸多問題，望各位老師、同學給予批評指正。 </p><p>　　關鍵詞：食品加工廠、框架結構、建筑設計、結構設計、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 設計資料</b></p><p><b>　

24、　2.1 工程概況</b></p><p>　　（1）工程名稱: 長沙市某小型食品加工廠房（方案一）</p><p>　?。?）結構概況: 該建筑位于長沙市漕河區(qū)，建筑性質為工業(yè)建筑，總建筑面積為4200 平方米，建筑總高度為22.2m。東西長度為43 m，南北長度為24m。建筑層數(shù)為主體4層，室內外高差0.6m。</p><p>　　2.2 建筑

25、技術條件</p><p><b>　　（1）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> 相對濕度： 最熱月平均73%。</p><p>　　<

26、3> 主導風向:全年為偏南風,夏季為西南風,基本風壓=0.35，基本雪壓=0.45kN/㎡，地面粗糙程度為B類。</p><p>　　2.3 工程地質條件</p><p>　　該地區(qū)地震設防烈度為7度，場地平整，無不良地質現(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，再下層為強風化巖層，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 結構選型</b></p><p>　　(1) 結構體系選型：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結構（縱橫向承重框架）體系。</p><p>　　(2) 其它結構選型:</p><p>　　<1> 屋面結構: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> 樓面結構:全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋。</p><p>　　<3> 樓梯結構：采用鋼筋混凝土梁式樓梯。</p><p>　　<4> 電梯間：采用剪力墻結構。</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：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基礎。</p><p>　　<7> 基礎梁：因持力層較深，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎梁。</p><p>　　第三章 計算簡圖確定</p><p>　　3.1 計算簡圖確定</p><p>　　框架的計算單元如附圖，

30、取3-4軸上一榀框架計算。假定框架柱嵌固于基礎頂面，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。底層柱高從基礎頂面算至二樓樓面，基礎標高根據(jù)地質條件、室內外高差，定為-1.10m，二層樓面標高為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，可繪出框架的計算簡圖如下圖所示：</p><p><b>　　計算簡圖</b&g

31、t;</p><p>　　3.2 主要構件尺寸初步估算</p><p>　　多層框架為超靜定結構，在內力計算之前，要預先估計梁、柱的截面尺寸結構所采用材料強度等級，以求得框架中各桿件的線剛度及其相對線剛度。</p><p>　　混凝土強度等級： C30（Ec=3.0×）</p><p><b>　?。?）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>　　（2）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)設計經驗直接得出 ：</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、相對線剛度計算</p><p><b>　　(1) 三個假設</b></p><p>　　<1> 平面結構假定：認為每一方向的水平力只由該方向的抗側力結構承擔，垂直于該方向的抗側力結構

38、不受力；</p><p>　　<2> 樓板在自身平面內在水平荷載作用下，框架之間不產生相對位移；</p><p>　　<3> 不考慮水平荷載作用下的扭轉作用。</p><p>　　框架梁柱的線剛度計算</p><p>　　對于中框架梁取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>　　框架梁柱的相對線剛度如下圖所示，作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。</p><p>　　框架梁柱的相對線剛度</p><p>　　第四章 荷載計算&

44、lt;/p><p>　　4.1 恒載標準值計算</p><p><b>　?。?）屋面（上人）</b></p><p>　　防水層（剛性）30厚C20細石混凝土防水 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>　　結構層：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 ∑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{結合層一道 </p><p>　　結構層：

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 ∑3.82KN/㎡</p><p&g

50、t;<b>　　（3）標準層樓面</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>　　素水泥漿結合層一道 </p><p>　　結構層： 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 ∑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 ∑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 ∑2.55KN/m</p><

55、p>　　(5)基礎梁 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>　　標準層：</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、刷內墻面 （4.5m-1.8m）×0.36KN/=0.97KN/m</p><p>　　∑15.05KN/m </p><p><b>　　內縱墻自重</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、　水泥粉刷內墻面 (4.5-1.8-0.6)m×0.36KN/×2=1.51KN/m</p><p>　　∑14.24KN/m </p><p>　　標準層： </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)內隔墻自重</b></p><p><b>　　標準層：</b></p><p>　　內隔墻 (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>　　內隔墻

67、 （5.6-0.6-0.4）m ×0.24m×9.8KN/=10.82KN/m</p><p>　　水泥粉刷內墻面 (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 活荷載標準值</p><p>　?。?）屋面和樓面活載標準值

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>　?。?）雪荷載 0.45KN/㎡</p><p>　　屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，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，為簡化計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

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>　　標準層柱恒載=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>　　標準層柱活載=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>　　基礎頂面恒載=底層外縱墻自重+基礎梁自重</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>　　標準層恒載=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>　　標準層活載=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>　　基礎頂面恒載=基礎梁自重+底層內縱墻墻自重</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 風荷載計算</p><p>　?。?） 風荷載標準值計算</p><p>　　為了簡化計算，作用在外墻面上的風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)點處

89、的風荷載標準值：</p><p>　　式中 基本風壓 =0.35KN/㎡；</p><p>　　因建設地點在長沙市漕河區(qū)，地勢平坦，所以地面粗糙程度為B類；</p><p><b>　　計算過程見下表：</b></p><p>　　作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值</p><p&g

90、t;　　注：對于高度不大于30m或高寬比小于1.5的房屋結構＝1.0 B＝7.75m</p><p>　　風荷載作用下框架側移驗算： </p><p>　　側移剛度D如下表所示：</p><p>　　橫向2~4層D值的計算</p><p><b>　　橫向底層D值的計算</b></p><p>

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

92、側移是所有各層層間側移之和。</p><p>　　i層側移—— </p><p><b>　　頂點位移——</b></p><p>　　框架在風荷載作用下側移的計算過程見表：</p><p>　　風荷載作用下框架側移驗算</p><p><b>　　0.0035m<

93、;/b></p><p><b>　　側移驗算：</b></p><p>　　層間側移最大值：1/3814 <1/550 (滿足要求）</p><p>　　風荷載標準值作用下的內力計算</p><p>　　框架在風荷載（從左向右吹）作用下的內力用D值法進行計算。其步驟為：</p><p&g

94、t;　　<1>求各柱反彎點處的剪力值；</p><p>　　<2> 求各柱反彎點高度；</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軸框架柱反彎點位置</p><p>　　B軸框架柱反彎點位置</p><p>　　C軸框架柱反彎點位置同B 軸；</p><p>　　D軸框架柱反彎點位置同A軸；</p><p>　　框架各柱端剪力及彎矩分別按下式計算： </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>　　風荷載作用下A、D軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算</p><p>　　風荷載作用下B、C軸框架柱剪力和梁柱端彎矩的計算</p><p>

97、;　　風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) 風荷載作用下內力圖</p><p>　　風荷載作用下框架的彎矩圖（kn.m)</p><p>　　風荷載作用下柱端軸力（kn）</p><p>　　風荷載下梁端及柱端剪力（kn）</p>&l

98、t;p>　　第五章 水平地震作用計算</p><p>　　該建筑高度為18.6m，且質量和高度沿高度均勻分布，故可采用底部剪力法來進行水平地震計算。</p><p>　　5.1重力荷載代表值計算</p><p>　　屋面處重力荷載代表值=結構和構配件自重標準值+0.5×雪荷載標準值。</p><p>　　樓面處重力荷載代

99、表值=結構和構配件自重標準值+0.5×樓面活荷載標準值。</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：標準層 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>　　標準層 G標準墻=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>　　雪荷載標準值：Q雪=0.45KN/㎡×7.75m×24m=83.7KN </p><p>　　重力荷載代表值的計算

104、 </p><p>　　G4=G屋面+G梁+G上柱/2++G標準墻/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標準墻+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標準墻/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移剛度D值計算</p><p>　　抗側移剛度D值計算過程及計算結果見下表：</p><p><b>　　抗側移剛度D值計算</b></p><p>　　5.3 結構自震周期計算（頂點位移法)</p>&

108、lt;p><b>　　<1> 周期計算</b></p><p>　　按頂點位移法，將結構各層重力荷載代表值作為水平作用,施加到各層質點上，計算結構頂點位移法。計算過程見下表：</p><p><b>　　頂點位移計算表</b></p><p>　　考慮填充墻對結構剛度的貢獻，取周期折減系數(shù)，計算公式為：&

109、lt;/p><p>　　T1=1.8×0.7×=0.89s</p><p><b>　　<2> 地震力計算</b></p><p>　　水平地震作用系數(shù)：7度抗震設防，多遇地震，地震分組為第一組，二類場地有：Tg=0.35s，amax=0.08，結構阻尼比為：，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>　　水平地震作用下結構基地剪力標準值為：</p><p>　　按底部剪力法，各層水平地震作用標準值可以用以下公式計算：</p><p>　　則作用在結構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算結果如下圖：</p><p&

112、gt;　　5.4 樓層最小地震剪力驗算</p><p>　　根據(jù)《抗震規(guī)范》5.2.5條，結構任一樓層的水平地震剪力應符合</p><p><b>　　的要求。</b></p><p>　　由《抗震規(guī)范》5.2.5條知，</p><p><b>　　經驗算，滿足要求。</b></p>

113、<p>　　5.5 多遇地震作用下的框架彈性側移驗算</p><p>　　驗算過程及結果如下表</p><p><b>　　層間側移計算表</b></p><p>　　經驗算，結構層間最大側移,滿足要求。</p><p>　　5.6 水平地震作用下框架內力計算</p><p>　　框架在

114、風荷載（從左向右吹）作用下的內力用D值法進行計算。其步驟為：</p><p>　　<1>求各柱反彎點處的剪力值；</p><p>　　<2> 求各柱反彎點高度；</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軸框架柱反彎點位置</p><p>　　B軸框架柱反彎點位置</p><p>　　C軸框架柱反彎點位置同B 軸；</p><p>　　D軸框架柱反彎點位置同A軸；</p><p>　　根據(jù)以上

116、計算得到的框架第i層的剪力Vim以及該柱的反彎點高度y，按下式計算柱上、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 內力計算</p><p>　　為簡化計算，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>　　風荷載作用（從左向右吹）</p><p><b>　　橫向水平地震作用</b></p><p>　　對于（1）、（2）、（3）、（4）、（5）等五種情況，框架在豎向荷載作用下，采

120、用疊代法計算。</p><p>　　對于（6）、（7）種情況，框架在水平荷載作用下，采用D值法計算。</p><p>　　在內力分析前，還應計算節(jié)點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 恒載作用下的內力計算（分層法）：</p><p>　　由前述線剛度比可求得節(jié)點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成節(jié)點不平衡彎矩：</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)點不平衡彎矩填入附表6.1.1中的節(jié)點方框后，即可進行疊代計算，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)點不平衡彎矩填入圖中節(jié)點的方框后，即可進行分層計算， 計算過程和結果見附表6.1.2：</p><p>　　由結構力學表8-1可知：</p><p>　　MFAB=-1/12ql² MFBA=1/12ql² MFAB=-Fab²/l² MFBA=Fa²b/l²</p><p>

124、　　以上計算中，當已知框架M圖求V圖以及 已知V圖求N圖時，可采用結構力學取脫離體的方法。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。</p><p>　　恒載標準值作用下的彎

125、矩圖、剪力圖、軸力圖如圖。</p><p>　　6.2 活載作用下的內力計算</p><p>　　活荷載標準值作用在A~D軸間的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如附圖所示；</p><p><b>　　恒載下的疊代計算</b></p><p><b>　　活載下的疊代計算</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 內力組合</p><p>　　各種荷載情況下的框架內力求得后，根據(jù)最不利又是可能的原則進行內力組合。當考慮結構塑性內力重分布的有利影響時，應在內力組合之前對豎向荷載作用下的內力進行調幅。分別考慮恒荷載和活荷載由可變荷載效應控制的組合和永久荷載效應控制的組合，并比較