五層鋼結(jié)構(gòu)框架廠房畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　**工業(yè)（南京）有限公司生產(chǎn)廠房設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中，框架結(jié)構(gòu)常被作為一個重要且標準的型式而采用。它適用于低層、多層建筑物，亦可用于超高層建筑物。同剪力墻結(jié)構(gòu)相比，這種結(jié)構(gòu)更適合在建筑物的內(nèi)部或者外圍的墻體上開設(shè)規(guī)則孔洞。同時它還能充分利用建筑物內(nèi)在任何情況下都要采用的梁和柱的剛

2、度，但當柱子與梁剛性連接時，通過框架受彎來抵抗水平和豎向荷載會使這些柱子的承載能力變得更大。</p><p>　　大多情況下，框架的剛度不如剪力墻，因此對于細長的建筑物將會出現(xiàn)過度變形。但正是因為其柔性，使得其與剪力墻結(jié)構(gòu)相比具有更大的延性，因而地震荷載下不易發(fā)生事故。例如，如果框架局部出現(xiàn)超應(yīng)力時，那么其延性就會允許整個結(jié)構(gòu)出現(xiàn)倒塌事故。因此，框架結(jié)構(gòu)常被視為最好的高層抗震結(jié)構(gòu)。另一方面，設(shè)計得好的剪力墻結(jié)構(gòu)也

3、不可能倒塌。</p><p>　　當然，還可以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，將框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)合起來使用。例如，在房屋建筑上使用框架，而在其中可以使用剪力墻。對于很多多高層建筑，如果墻體和筒架進行合理地安排與連接，會起到很好的抵抗側(cè)向荷載的作用。還要求由這些結(jié)構(gòu)體系提供的剛度在各個方向上應(yīng)大體對稱。</p><p>　　關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計 框架結(jié)構(gòu) 鋼框</p><p>&

4、lt;b>　　Abstract</b></p><p>　　In the design of architectural buildings , rigid-frame systems have been accepted as an important and standard means . They are the same with  low and medium buildi

5、ngs for designing buildings . They are employed for low- and medium up to high-rise building .Compared to shear-wall systems , these rigid frames both within and at the outside of a buildings . They also make use of the

6、stiffness in beams and columns that are required for the buildings in any case , but the columns are made stronger w</p><p>　　Frequently , rigid frames will not be as stiff as shear-wall construction , and t

7、herefore may produce excessive deflections for the more slender high-rise buildings designs . But because of this flexibility , they are often considered as being more ductile and thus less susceptible to catastrophic ea

8、rthquake failure when compared with ( some ) shear-wall designs . For example , if over stressing occurs at certain portions of a steel rigid frame , ductility will allow the structure as a whole to</p><p>

9、　　Of course , it is also possible to combine rigid-frame construction with shear-wall systems in one buildings ，F(xiàn)or example , the buildings geometry may be such that rigid frames can be used in one direction while shear

10、walls may be used in the other direction。</p><p>　　【Keyword】: the structure design ; Frame structure ；Steel structure</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b&

11、gt;</p><p><b>　　目 錄III</b></p><p><b>　　前 言VI</b></p><p>　　第一章 設(shè)計概況1</p><p>　　1.1 工程概況1</p><p>　　1.2 建筑結(jié)構(gòu)等級指標及設(shè)計年限1</p>

12、<p>　　1.3 建筑設(shè)計相關(guān)參數(shù)1</p><p>　　1.4 本工程設(shè)計過程中所遵循的標準規(guī)范2</p><p>　　1.5 施工技術(shù)條件3</p><p>　　1.6 材料供應(yīng)3</p><p>　　第二章 建筑設(shè)計4</p><p>　　2.1 平面設(shè)計4</p>&l

13、t;p>　　2.2 立面設(shè)計4</p><p>　　2.3 剖面設(shè)計5</p><p>　　2.4 防火設(shè)計防火分區(qū)5</p><p>　　第三章 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置6</p><p>　　3.1 結(jié)構(gòu)選型6</p><p>　　3.2 結(jié)構(gòu)布置6</p><p>　　3.2.

14、1 平面布置6</p><p>　　3.2.2 豎向布置6</p><p>　　3.2.3 樓蓋布置6</p><p>　　3.2.4 基礎(chǔ)形式7</p><p>　　3.3 材料的選用7</p><p>　　3.4 初估構(gòu)件截面尺寸7</p><p>　　3.4.1組合樓板截面初估

15、7</p><p>　　3.4.2 框架柱截面初估7</p><p>　　3.5 框架計算單元及計算簡圖8</p><p>　　3.5.1 計算單元8</p><p>　　3.5.2 計算簡圖9</p><p>　　第四章 荷載值計算11</p><p>　　4.1 荷載標準值計算

16、11</p><p>　　4.1.1 恒荷載標準值計算11</p><p>　　4.1.2 活荷載標準值計算13</p><p>　　4.2 風荷載計算16</p><p>　　4.3 地震荷載的計算17</p><p>　　第五章 水平荷載作用下結(jié)構(gòu)側(cè)移計算19</p><p>　　

17、5.1 側(cè)移剛度19</p><p>　　5.2 風荷載作用下框架側(cè)移計算19</p><p>　　5.3 地震作用下的位移驗算20</p><p>　　5.4 PKPM電算結(jié)果及分析21</p><p>　　第六章 內(nèi)力計算28</p><p>　　6.1 恒荷載作用下的內(nèi)力計算28</p>

18、<p>　　6.2 與地震作用相組合的重力荷載作用下的內(nèi)力計算33</p><p>　　6.3風荷載作用下的內(nèi)力計算33</p><p>　　6.4 橫向地震（水平）作用下的內(nèi)力計算36</p><p>　　6.5 PKPM電算結(jié)果及內(nèi)力分析37</p><p>　　第七章 內(nèi)力組合42</p><p

19、>　　7.1 內(nèi)力組合42</p><p>　　7.4 PKPM電算結(jié)果及分析48</p><p>　　第八章 結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計51</p><p>　　8.1 梁設(shè)計51</p><p>　　8.1.1 橫向框架主梁設(shè)計51</p><p>　　8.1.2 次梁截面設(shè)計53</p><

20、;p>　　8.1.3 連系梁截面設(shè)計53</p><p>　　8.1.4 墻梁截面設(shè)計54</p><p>　　8.2 框架柱設(shè)計54</p><p>　　8.3 組合板設(shè)計61</p><p>　　8.3.1 荷載及內(nèi)力計算61</p><p>　　8.3.2 組合版的驗算63</p>

21、<p>　　第九章 節(jié)點設(shè)計67</p><p>　　9.1 梁柱節(jié)點域驗算67</p><p>　　9.2框架節(jié)點設(shè)計68</p><p>　　9.3 柱柱節(jié)點設(shè)計78</p><p>　　9.4 柱腳設(shè)計80</p><p>　　第十章 樓梯設(shè)計84</p><p>

22、　　10.1 荷載計算84</p><p>　　10.2 平臺梁的設(shè)計與驗算84</p><p>　　10.3 梯段梁的設(shè)計與驗算85</p><p>　　10.4 平臺邊梁的設(shè)計與驗算87</p><p>　　第十一章 基礎(chǔ)設(shè)計89</p><p>　　11.1 選擇樁型、樁端持力層、承臺埋深89<

23、/p><p>　　11.2 確定單樁極限承載力標準值89</p><p>　　11.3 確定樁數(shù)和承臺地面尺寸90</p><p>　　11.4 樁頂作用效用驗算92</p><p>　　11.5 樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計計算93</p><p>　　11.6 承臺計算94</p><p>　　11.

24、6.1 承臺受沖切承載力驗算95</p><p>　　11.6.2 角柱向上沖切96</p><p>　　11.6.3 承臺受剪承載力計算97</p><p>　　11.6.4 承臺受彎承載力計算97</p><p><b>　　結(jié)束語99</b></p><p><b>　　

25、參考文獻100</b></p><p><b>　　致謝102</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟和科技水平的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)普遍應(yīng)用于民用住宅、別墅等建筑。鋼結(jié)構(gòu)住宅具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸小、工業(yè)化程度高的特點，同時

26、鋼結(jié)構(gòu)又是可重復(fù)利用的綠色環(huán)保材料，因此鋼結(jié)構(gòu)住宅是符合國家產(chǎn)業(yè)政策的推廣項目，具有廣闊的前景。</p><p>　　在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，結(jié)構(gòu)成為形象構(gòu)成的重要因素，結(jié)構(gòu)的形體、構(gòu)件、節(jié)點從很大程度上導(dǎo)致并制約著建筑的形象。建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與功能只有做到一體化，才能使建筑更富有功能化，創(chuàng)造出技術(shù)與藝術(shù)融為一體的鋼結(jié)構(gòu)建筑。近年來很多大型工程的投標方案中有許多方案都體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑的這一特點。</p>&

27、lt;p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計中，我學(xué)習了鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的原理，同時也復(fù)習了專業(yè)知識。特別是在整體上對設(shè)計思路的把握，并且對設(shè)計的細節(jié)，規(guī)范中的相關(guān)具體的條目，有了新的理解。</p><p>　　本設(shè)計包括以下三大部分：</p><p>　　1. 建筑設(shè)計：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，從全局的角度對整個建筑作全面的分析，最終使所設(shè)計的建筑物滿足“安全、經(jīng)濟、美觀”的要求。</p>&

28、lt;p>　　2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計：結(jié)合建筑設(shè)計選擇合理的結(jié)構(gòu)方案，進行結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)計算、構(gòu)件設(shè)計等，最終繪出合理的結(jié)構(gòu)施工圖。</p><p>　　3．外文翻譯：選取本專業(yè)相關(guān)的外文資料進行翻譯，鍛煉專業(yè)外語水平。</p><p><b>　　第一章 設(shè)計概況</b></p><p><b>　　1.1 工程概況</b>

29、;</p><p>　　積極推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)是我國土木工程的重要發(fā)展方向之一，**工業(yè)（南京）有限公司擬新建生產(chǎn)廠房，本畢業(yè)設(shè)計是其所需的鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計。</p><p>　　設(shè)計基本條件為：該建筑物主體結(jié)構(gòu)層數(shù)為5 層，一層層高為5.4m，二、三、四、五層層高為4.5m。總建筑面積15119.2m2，占地面積2990 m2，主體建筑高度23.9m，建筑層數(shù)5層。建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼框架，基礎(chǔ)為

30、樁基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)內(nèi)分三跨，跨距分別為13m、14m、13m；柱距8 m，總長73.325m，屋面建筑坡度5%。</p><p>　　1.2 建筑結(jié)構(gòu)等級指標及設(shè)計年限</p><p>　　1 建筑結(jié)構(gòu)安全等級：二級；</p><p>　　2 結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限：50年；</p><p>　　3 建筑抗震設(shè)防類別：丙類；</p><

31、;p>　　4 地基基礎(chǔ)設(shè)計等級：乙級。</p><p>　　1.3 建筑設(shè)計相關(guān)參數(shù)</p><p>　　1 基本風壓：0.4kN/m2，地面粗糙類型：B類；</p><p>　　2 基本雪壓：0.65 kN/m2；</p><p>　　3 場地類別：Ⅲ類，設(shè)計特征周期：0.35s；</p><p>　　4抗震設(shè)

32、防烈度：7度；</p><p>　　5設(shè)計基本地震加速度：0.10g，設(shè)計地震分組：第一組；</p><p>　　6建筑耐火等級：二級；</p><p><b>　　7工程地質(zhì)條件</b></p><p>　　本工程建筑設(shè)計標高相當于絕對標高17.5m?；A(chǔ)形式采用樁基礎(chǔ)，以5-1強風化泥質(zhì)砂巖作為樁端持力層，樁徑為40

33、0mm，壁厚90mm。</p><p><b>　　1) 巖土特性</b></p><p>　　天然地面下厚4.2m左右為人工雜填土，地基承載力標準值fak=58KPa，Es=1.8MPa，樁周土摩擦力標準值qsa=16KPa；其下2-1粉質(zhì)粘土為3.6m，fak=120KPa，Es=6.05MPa，qsa=42KPa；再下為2-2粉質(zhì)粘土，厚3.8m，fak=90K

34、Pa，Es=6.49MPa，qsa=30KPa。然后為2-3粉質(zhì)粘土，厚3.1m，fak=140KPa，Es=6.66MPa，qsa=50KPa。強風化泥質(zhì)砂巖，fak=260KPa，樁端土極限端承力標準值qpk=5000 KPa。地下水位位于地表下1.1m</p><p>　　2) 巖土工程分析及地基適宜性評價</p><p>　　粉質(zhì)粘土層，分布較廣，中等密實狀態(tài)，性質(zhì)穩(wěn)定，適宜作為地

35、基持力層。</p><p><b>　　3) 水文地質(zhì)條件</b></p><p>　　場地地下水位低于地表1.1m。</p><p><b>　　4) 腐蝕性評價</b></p><p>　　(1) 場地土腐蝕性評價</p><p>　　擬建場地土易溶鹽含量為363~369

36、mg/L<20000。SO42-含量為33.62~38.42mg/kg；cl-含量為35.45~31.90mg/kg；PH=7.4~7.95，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》附錄G，擬建建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)（樁基）直接與地下水接觸，常年處于濕潤區(qū)，場地環(huán)境類型為Ⅱ 類。據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》判定場地土對混凝土具有微腐蝕性；對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性；對鋼結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。擬建場地及其附近無明顯污染源影響場地地下水土環(huán)境，場地雨量較多，場

37、地地下土對混凝土及鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕，不考慮其腐蝕性影響。</p><p>　　(2) 場地地下水腐蝕性評價</p><p>　　場地內(nèi)潛水對混凝土及長期浸水環(huán)境中的鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕，對處于干濕交替環(huán)境下的鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕，不考慮其腐蝕性。</p><p>　　(3) 場地穩(wěn)定性評價</p><p>　　根據(jù)區(qū)域地

38、質(zhì)構(gòu)造，本區(qū)無活動性斷層通過，歷史上無大的破壞性地震發(fā)生，從地質(zhì)構(gòu)造和地震活動歷史等因素分析，本場地為相對穩(wěn)定區(qū)，地基分布有暗塘、沖溝等不良地質(zhì)條件，采用適當?shù)奶幚泶胧┘盎A(chǔ)形式后可滿足建筑物地基穩(wěn)定，場地適宜本工程建設(shè)。</p><p>　　1.4 本工程設(shè)計過程中所遵循的標準規(guī)范</p><p>　　1 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)</p><p&

39、gt;　　2 《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》（GB50223-2008）</p><p>　　3 《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》（GB50068-2001）</p><p>　　4 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001） </p><p>　　5 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）</p><p>　　6 《建筑抗震設(shè)

40、計規(guī)范》（GB50017-2010）</p><p>　　7 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）</p><p>　　1.5 施工技術(shù)條件</p><p>　　本工程由大型建筑工程公司承建，設(shè)備齊全，技術(shù)良好。水、電供應(yīng)由建設(shè)單位保證。</p><p><b>　　1.6 材料供應(yīng)</b></p&

41、gt;<p>　　三材及一般材料能按計劃及時供應(yīng)。</p><p><b>　　第二章 建筑設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1 平面設(shè)計</b></p><p>　　本廠房總建筑面積15119.2m2，占地面積2990 m2。選擇工業(yè)化程度較高，施工周期短，結(jié)構(gòu)形式簡單的框剛架形式。為減小地基處

42、理費用和基礎(chǔ)造價，柱距選擇8m。</p><p>　　建筑平面設(shè)計主要有建筑物中各個使用部分的設(shè)計和建筑物交通聯(lián)系部分</p><p>　　的設(shè)計，建筑物的使用部分，主要體現(xiàn)該建筑物的使用功能，因此滿足使用功能</p><p>　　的需求是確定其平面面積和空間形狀的主要依據(jù)。根據(jù)題目所給條件：本設(shè)計為三跨鋼結(jié)構(gòu)五層廠房，跨度分別為13米、14米、13米，長73.32

43、5m。工業(yè)建筑中生產(chǎn)工藝要求是其設(shè)計主要依據(jù)，參照工程應(yīng)用實例，充分考慮到生產(chǎn)流程及建筑和結(jié)構(gòu)的簡單及合理性，廠房平面布置為三跨矩形平面。</p><p><b>　　2.2 立面設(shè)計</b></p><p>　　建筑立面設(shè)計偏重于對建筑物的各個立面以及其外表面上所有的構(gòu)件，例如門窗、雨篷、遮陽等等的形式、比例關(guān)系和表面的裝飾效果等。設(shè)計時，通常是先繪制出建筑物各個立

44、面的基本輪廓，再進一步推敲各個立面的總體尺度比例的同時，綜合考慮立面之間的相互協(xié)調(diào)，特別是相鄰立面之間的連續(xù)關(guān)系，并且對立面上的各個細部，特別是門窗的大小、比例、位置，以及各種突出物的形狀等進行必要的調(diào)整。</p><p>　　室內(nèi)外高差的確定：為考慮到運輸工具進出廠房的便利及防止雨水侵入廠房內(nèi)，取廠房室內(nèi)外高差為200mm。</p><p>　　廠房屋面排水設(shè)計：為了使廠房立面美觀，本廠

45、房采用有組織內(nèi)落內(nèi)排，即使落水管沿室內(nèi)柱子落下，將雨水排至地下水管道。廠房屋面排水坡度取2.5%，天溝縱向坡度取1%。具體內(nèi)天溝做法如右圖2-1所示：</p><p>　　散水構(gòu)造：廠房周圍做寬900mm的混凝土散水，散水坡度取10%，散水構(gòu)造由下至上為素土夯實，150厚塊石墊層，80厚C15混凝土，20厚1:2水泥砂漿面層。具體做法如右圖：</p><p><b>　　圖2-2

46、 散水詳圖</b></p><p><b>　　2.3 剖面設(shè)計</b></p><p>　　建筑剖面圖是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計主要分析建筑物各部分應(yīng)有的高度、建筑層數(shù)、建筑空間的組合和利用，以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系等。此次設(shè)計層高為5.4m+4.5m+4.5m +4.5m+4.5m。</p><p&g

47、t;　　2.4 防火設(shè)計防火分區(qū)</p><p>　　每層為一個防火分區(qū)。本工程采用全噴淋消防系統(tǒng)，滿足二級耐火等級規(guī)定的耐火極限要求，每個防火分區(qū)，鋼梁刷厚型防火涂料20mm,耐火極限>1.5小時，鋼柱刷厚型防火涂料40厚，耐火極限>2.5小時。</p><p>　　第三章 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置</p><p><b>　　3.1 結(jié)構(gòu)選型&l

48、t;/b></p><p>　　對采用鋼框架結(jié)構(gòu)體系的建筑，具有以下特點：</p><p>　　1 建筑平面布置靈活，能夠提供較大的內(nèi)部使用空間，能適應(yīng)多種類型的使用功能。</p><p>　　2 構(gòu)造簡單，構(gòu)件易于標準化和定型化生產(chǎn)，施工速度快，工期短。</p><p>　　3 對層數(shù)不多的多層建筑而言，框架結(jié)構(gòu)體系是一種比較經(jīng)濟、運

49、用廣泛的結(jié)構(gòu)體系。</p><p>　　4 本工程為五層生產(chǎn)房，采用鋼框架結(jié)構(gòu)體系能滿足要求。</p><p><b>　　3.2 結(jié)構(gòu)布置</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)布置應(yīng)滿足建筑功能及使用功能的要求。該工程為多層鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)房，需要開闊的開間。鋼結(jié)構(gòu)具有的大柱網(wǎng)、大開間，結(jié)構(gòu)布置靈活的優(yōu)勢可以得到較好的發(fā)揮。</p>&l

50、t;p>　　3.2.1 平面布置</p><p>　　1 柱網(wǎng)布置：考慮會所的開間多樣性，鋼框架間距與跨度不等。盡量形成縱橫向平面框架的雙向框架體系。</p><p>　　2 主梁布置：框架梁與框架柱均為剛接。</p><p>　　3 次梁布置：次梁與框架梁采用鉸接連接，并與框架梁同高。次梁間距 為2.2m～2.9m之間。板按單向板進行布置。

51、 </p><p>　　4 內(nèi)外墻布置：外墻200厚莢心保溫板 0.15 KN/m2 ,</p><p>　　內(nèi)墻100厚莢心保溫板 0.13 KN/m2</p><p>　　墻梁選用薄壁冷彎槽形鋼。</p><p>　　3.2.2 豎向布置</p><p>　　本工程豎向剛度較均勻，設(shè)計采用工字型截面柱：邊柱H75

52、0×550×20×28、中柱H850×650×26×30,1~5層柱通長，不改變截面尺寸。</p><p>　　3.2.3 樓蓋布置</p><p>　　采用壓型鋼板現(xiàn)澆混凝土組合樓蓋，這樣樓蓋整體性好，可滿足樓板在水平面內(nèi)剛度無窮大的要求， 以保證各榀框架的協(xié)同工作。壓型鋼板采用YXB75-230-690（Ⅰ）開口型壓型鋼板，能

53、夠很好的滿足結(jié)構(gòu)受力與防火的要求，壓型鋼板與混凝土共同受力，更為經(jīng)濟。</p><p>　　3.2.4 基礎(chǔ)形式</p><p>　　基礎(chǔ)形式依據(jù)施工條件等綜合考慮，采用天然地基。擬采用樁基礎(chǔ)，能滿足抗震的要求。</p><p><b>　　3.3 材料的選用</b></p><p>　　1 框架柱：Q345B，焊條E5

54、0</p><p>　　2 框架梁：Q345B，焊條E50</p><p>　　3 次梁：Q345B，焊條E50</p><p>　　4 樓板：壓型鋼板組合樓板</p><p>　　鋼筋：HRB335 fy＝300KN/mm2</p><p>　　3.4 初估構(gòu)件截面尺寸</p><p>　　

55、3.4.1組合樓板截面初估</p><p>　　根據(jù)組合樓板的構(gòu)造要求，為滿足樓板在平面內(nèi)的剛性假定，壓型鋼板頂面以上的混凝土厚度不應(yīng)小于50mm ，總厚度不應(yīng)小于90mm ，因此，壓型鋼板上鋪設(shè)140 厚的C30 混凝土，取壓型鋼板頂面以上的混凝土厚度為65mm ，即140厚鋼筋混凝土板，壓型鋼板厚度取1.6mm。</p><p>　　選用YX75－230－690壓型鋼板</p&g

56、t;<p>　　3.4.2 框架柱截面初估</p><p><b>　　1 中柱</b></p><p>　　初估選用焊接工字形鋼，鋼材牌號Q345B，由工程經(jīng)驗，設(shè)計荷載一般約為6~8 kN/m2。取中柱為準，其受荷面積為a、b（分別為縱橫方向的柱距），則中柱的受力為n ?ab10，其中，n 為總層數(shù)。初估計其中受荷面積最大的柱，估算時考慮彎矩等影響，

57、將上述壓力乘以經(jīng)驗系數(shù)1.4，則：</p><p>　　Σ N =1.3×1.4×n ?ab×8=1.3×1.4×5×8×( )×8= 7863kN</p><p>　　式中1.3—荷載分項系數(shù)平均值</p><p>　　底層計算高度為5.4+0.6=6.0m，其中0.6m為初估室內(nèi)地

58、坪至柱腳底板距離。再由軸心受壓柱求柱截面</p><p>　　lox= l= 6000mm ， loy= l= 6000mm</p><p><b>　　試選截面</b></p><p>　　設(shè)λx=30 , λy =50</p><p>　　ix= =200mm</p><p>

59、　　iy= =120mm</p><p>　　根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范表5.1.2-1，對x 軸彎曲時屬于b 類截面、y 軸彎曲時屬于b類截面。</p><p>　　√ =50×√ =60.58 查表：φx=0.704</p><p>　　則需要截面面積A= =37808mm2 </p><p>　　根據(jù)需要的截面面積和截面大致輪廓

60、尺寸b ×h，偏于安全地選擇中柱截面尺寸為H850×650×26×30。相關(guān)截面特性見下表。</p><p><b>　　2 邊柱</b></p><p>　　同理初選為H750×550×20×28。相關(guān)截面特性見下表。</p><p>　　其他梁等構(gòu)件初估詳見下表3-1:&

61、lt;/p><p>　　表3-1 各構(gòu)件截面特性表</p><p>　　3.5 框架計算單元及計算簡圖</p><p>　　3.5.1 計算單元</p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)方案特點，取一榀典型橫向框架作為計算單元，這里取4軸線框架進行計算，在4軸線兩側(cè)各取1/2 柱距寬作為計算單元，如圖3-1。</p><p>　　圖3

62、-1 平面計算簡圖</p><p>　　3.5.2 計算簡圖</p><p>　　一榀框架的計算簡圖如3-2所示，假定框架柱頂部，框架梁與柱剛接，主梁與次梁鉸接。</p><p>　　圖3-2 單榀計算簡圖</p><p>　　由E=2.06×105MPa,各構(gòu)件I、L如上，i = 有各層梁柱線剛度如下表：（kN/m）</p&

63、gt;<p>　　表3-2 梁柱線剛度</p><p><b>　　第四章 荷載值計算</b></p><p>　　4.1 荷載標準值計算</p><p>　　根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB5009-2001）取值</p><p>　　4.1.1 恒荷載標準值計算</p><p>&

64、lt;b>　　1 不上人屋面荷載</b></p><p>　　保護層40厚C20細石混凝土內(nèi)配Φ4@150×150鋼筋網(wǎng)片 1.52KN/㎡</p><p>　　隔離層：干鋪無紡聚酯纖維布一層</p><p>　　保溫層：擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板（120厚） 0.12×0.5=0.06KN/㎡</p><

65、;p>　　防水層：（Ⅱ級防水）高聚物改性瀝青防水卷材 </p><p>　　找平層：1:3水泥砂漿，沙漿中產(chǎn)聚丙烯或錦綸-6纖維 0.75-0.90Kg/m3 </p><p>　　找坡層：1:8水泥膨脹珍珠巖找2%坡</p><p>　　結(jié)構(gòu)層：140厚鋼筋混凝土屋面板 25×0.14=3.

66、5KN/㎡</p><p>　　壓型鋼板 0.19 KN/㎡</p><p>　　吊頂 0.03 KN/㎡</p><p>　　合計

67、 5.3KN/㎡</p><p>　　2 樓面（衛(wèi)生間）陶瓷錦磚防水樓面 </p><p>　　1) 4 -- 5厚陶瓷錦磚鋪實拍平,水泥漿抹縫</p><p>　　2) 20厚1:4 干硬性水泥砂漿</p><p>　　3) 1.5厚聚氨酯防水涂

68、料，面撒黃沙，四周沿墻上翻高150高</p><p>　　4) 刷基層處理劑一遍</p><p>　　5) 15厚1:2水泥砂漿找平層</p><p>　　6) 50厚C15細石混凝土防水層找坡不小于0.5%，最薄處不小于30厚</p><p>　　7) 鋼筋混凝土樓板 25

69、5;0.14=3.5kN/㎡</p><p>　　8) 壓型鋼板 0.19kN/㎡</p><p>　　9) 吊頂 0.03 kN/㎡</p><p>　　合計

70、 5.8kN/m2</p><p>　　3 生產(chǎn)間樓面特殊骨料耐磨樓面 </p><p>　　1) 1--2厚特殊耐磨骨料,混凝土即將初凝時均勻撒布</p><p>　　2) 30厚C20細石混凝土隨打隨抹平</p><

71、;p>　　3) 素水泥漿結(jié)合層一道</p><p>　　4） 鋼筋混凝土樓板。 25×0.14=3.5KN/㎡</p><p>　　5） 壓型鋼板 0.19 KN/㎡</p><p>　　6） 吊頂

72、 0.03 KN/㎡</p><p>　　合計 4.5 KN/m2</p><p><b>　　4 外墻自重</b></p><p><b>　　1）底層</b></p&

73、gt;<p>　　塑鋼門（2.7×6×2＋1.8×2.1）×0.4 KN/㎡＝14.472 KN</p><p>　　塑鋼窗（2×2.7×（5.95+22.8+29.85）+2.7×（2×5.95+7.1+14.25+8.8+15.95））×0.4 KN/㎡＝189.216KN</p><p

74、>　　墻體〔5.4×(72.75+40.95)×2－36.18－473.04〕×0.15 KN/㎡=107.811 KN </p><p>　　合計 311.499 KN</p><p><b>　　2）標準層及頂層</b></p

75、><p>　　塑鋼門1.8×2.1×0.4 KN/㎡＝1.512KN</p><p>　　塑鋼窗（2×2.1×（5.95+22.8+29.85）+2.1×（2×5.95+7.1+14.25+8.8+15.95+1.8+6.0））×0.4 KN/㎡＝153.72KN</p><p>　　墻體 〔4.5&

76、#215;(72.75+40.95)×2－3.78－384.3〕×0.15 KN/㎡=95.283 KN </p><p>　　合計 250.515 KN</p><p><b>　　5 內(nèi)墻自重</b></p><p

77、><b>　　1）底層</b></p><p>　　塑鋼門 （1.8×2.1×1+0.9×2.1×6+1.0×2.1）×0.4 KN/㎡＝11.928 KN</p><p>　　塑鋼窗（2.7×1.0×2+2.7×1.6）×0.4 KN/㎡＝3.888KN<

78、/p><p>　　墻體 〔5.4×(12.975+4.0×2＋8.0×4+4.0×8+3×2.45+8.0)－29.82－9.72〕×0.13 KN/㎡=65.39 KN </p><p>　　合計 81.21KN</p>&

79、lt;p><b>　　2）標準層及頂層</b></p><p>　　塑鋼門 （1.8×2.1×1+0.9×2.1×6+1.0×2.1）×0.4 KN/㎡＝11.928 KN</p><p>　　塑鋼窗（2.1×1.0×2+2.1×1.6）×0.4 KN/㎡＝3.0

80、24KN</p><p>　　墻體 〔4,5×(12.975+4.0×2＋8.0×4+4.0×8+3×2.45+8.0)－29.82－7.56〕×0.13 KN/㎡=53.83KN </p><p>　　合計 68.78KN</p

81、><p><b>　　6 梁自重</b></p><p>　　1）主梁 290.6×9.8/1000＝2.85KN/m</p><p>　　2）連系梁 87.5×9.8/1000＝0.86KN/m</p><p>　　3）次梁 87.5×9.8/

82、1000＝0.86KN/m</p><p>　　7 中柱自重 464.4×9.8/1000＝4.55 KN/m</p><p>　　邊柱自重 348.5×9.8/1000＝3.42KN/m</p><p>　　4.1.2 活荷載標準值計算</p><p>　　1 屋面和樓面活荷載標準值&

83、lt;/p><p>　　根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》查得：</p><p>　　不上人屋面 0.5 KN/㎡</p><p>　　樓面荷載標準值 5.0 KN/㎡</p><p><b>　　2 雪荷載</b></p><p>　　屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者中取大者0.65 K

84、N/㎡。</p><p>　　豎向荷載下框架受荷總圖、荷載由板到梁傳遞示意圖如圖4-1示：</p><p>　　圖4-1 荷載由板傳梁示意圖</p><p>　　1) A－B軸間框架梁</p><p>　　次梁自重＝0.86×(8+8)/2 ＝6.88KN</p><p>　　樓面板傳恒荷載＝ 12.85&#

85、215;8×4.49/5＝92.32KN</p><p>　　樓面板傳活荷載＝ 12.85×8×5.0/5＝102.8KN</p><p>　　屋面板傳恒荷載＝ 12.85×8×5.30/5＝108.97KN</p><p>　　屋面板傳活荷載＝ 12.85×8×0.65/5＝13.37KN<

86、;/p><p>　　A－B軸間框架梁集中荷載為：</p><p>　　樓面梁恒荷載＝梁自重＋板傳恒載＝6.88 ＋92.32＝99.19KN</p><p>　　樓面梁活荷載＝板傳活載＝102.8KN</p><p>　　屋面梁恒荷載＝梁自重＋板傳恒載＝6.88 ＋108.97＝115.85KN</p><p>　　屋面梁

87、活荷載＝板傳活載＝13.36KN</p><p>　　A－B軸間框架梁均布荷載為：</p><p>　　樓面梁均布荷載＝主梁自重＝2.85 KN/m</p><p>　　屋面梁均布荷載＝主梁自重＝2.85KN/m</p><p>　　2) B－C軸間框架梁</p><p>　　樓面板傳恒荷載＝14×8

88、5;4.49/5＝100.576KN</p><p>　　樓面板傳活荷載＝14×8×5.0/5＝112.00KN</p><p>　　屋面板傳恒荷載＝14×8×5.3/5＝118.72KN</p><p>　　屋面板傳活荷載＝14×8×0.65/5＝14.56KN</p><p>　

89、　B－C軸間框架梁集中荷載為：</p><p>　　樓面梁恒荷載＝梁自重＋板傳恒載＝6.88＋100.576＝107.46KN</p><p>　　樓面梁活荷載＝板傳活荷載＝112.00KN</p><p>　　屋面梁恒荷載＝梁自重＋板傳恒荷載＝6.88＋118.72＝125.6KN</p><p>　　屋面梁活荷載＝板傳活荷載＝14.56K

90、N</p><p>　　B－C軸間框架梁均布荷載為：</p><p>　　樓面梁均布荷載＝主梁自重＝2.85KN/m</p><p>　　屋面梁均布荷載＝主梁自重＝2.85KN/m</p><p>　　3) C－D軸間計算同A－B軸間計算</p><p>　　4) A軸柱縱向集中荷載的計算</p><

91、;p>　　頂層柱恒荷載＝連系梁重＋板傳荷載＝0.86×8＋12.85×8×5.3/5/2＝61.36KN</p><p>　　頂層柱活荷載＝板傳活荷載＝12.85×8×0.65/5/2＝6.68KN</p><p>　　標準層柱恒荷載＝墻自重＋連系梁自重＋板傳荷載＝250.515/9＋0.86×8＋12.85×8&

92、#215;4.49/5/2＝66.95KN</p><p>　　底層柱恒荷載＝墻自重＋連系梁自重＋板傳荷載＝250.515/9＋0.86×8＋13×8×5.76/5/2＝80.01KN</p><p>　　標準層及底層柱活荷載＝板傳活荷載＝12.85×8×5.0/5/2＝51.40KN</p><p>　　基礎(chǔ)頂面恒

93、荷載＝墻自重＝311.499KN</p><p>　　5) B軸柱縱向集中荷載的計算</p><p>　　頂層柱恒荷載＝連系梁重＋板傳荷載＝0.86×8＋（12.85＋14）×8×5.3/10＝121.36KN</p><p>　　頂層柱活荷載＝板傳活荷載＝（12.85＋14）×8×0.65/10＝13.7KN<

94、;/p><p>　　標準層及底層柱恒荷載＝連系梁自重＋板傳荷載＝0.86×8＋（12.85＋14）×8×5.76/10＝103.86KN</p><p>　　標準層及底層柱活荷載＝板傳活荷載＝（12.85＋14）×8×5.0/10＝105.4KN</p><p>　　6) C軸柱縱向集中荷載的計算同2軸</p>

95、;<p>　　7) D軸柱縱向集中荷載的計算同1軸</p><p><b>　　8) 柱自重</b></p><p>　　中柱底層柱自重： 4.55KN/m×5.4m=24.57KN</p><p>　　標準層及頂層柱自重： 4.55KN/m×4.5m=20.48KN</

96、p><p>　　邊柱底層柱自重： 3.42KN/m×5.4m=18.47KN</p><p>　　標準層及頂層柱自重： 3.42KN/m×4.5m=15.39KN</p><p>　　框架在豎向荷載作用下的受荷總圖</p><p>　　注：圖4-2中所有荷載值均為標準值，括號內(nèi)數(shù)值為活荷載標準

97、值。</p><p><b>　　4.2 風荷載計算</b></p><p>　　作用在屋面梁和樓面節(jié)點處的集中風荷載標準值為：</p><p>　　WK=βZµSµZω0(hi+hj)B/2</p><p>　　風荷載標準值：基本風壓值ω0=0.40kN/m2，地面粗糙程度系數(shù)按B類取值，風壓高度變

98、化系數(shù)µz見表3-1。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001中7.3.1規(guī)定，風荷載體型系數(shù)µs查表7.3.1，本廠房類別為中封閉式雙坡屋面。</p><p>　　表4-1 風壓高度變化系數(shù)</p><p>　　脈動增大系數(shù)ξ查表7.4.3為：1.88</p><p>　　脈動影響系數(shù)υ查表7.4.4為：0.4344</p>

99、<p><b>　　計算詳見表3-2 </b></p><p>　　兩邊有0.5m女兒墻，女兒墻上所受的均布風荷載等效成集中力全部加載于一側(cè)柱頂端，所以風荷載體型系數(shù)µs取為1。</p><p>　　qwk=µsµzω0l= </p><p><b>　　F= </b></

100、p><p>　　4.3 地震荷載的計算</p><p><b>　　1 結(jié)構(gòu)自重計算</b></p><p>　　1)屋蓋自重＝5.3×8×（12.85＋14＋12.85）＝1696KN</p><p>　　2)樓蓋自重＝4.49×8×（12.85＋14＋12.85）＝1436.8KN

101、</p><p><b>　　3)一層梁自重：</b></p><p>　　主梁自重＝2.85×（12.85＋14＋12.85）＝113.91KN</p><p>　　連系梁重＝0.86×8×4＝27.45KN</p><p>　　次梁自重＝0.86×8×12＝82.34

102、KN</p><p>　　合計：223.69KN</p><p><b>　　4) 柱自重：</b></p><p>　　中柱底層柱重＝4.55×（5.4＋0.60）×2＝109.23/2KN</p><p>　　標準層及頂層柱重＝4.55×4.5×2＝40.95KN<

103、/p><p>　　邊柱底層柱重＝3.42×（5.4＋0.60）×2＝89.354/2KN</p><p>　　標準層及頂層柱重＝3.42×4.5×2＝30.78KN</p><p><b>　　5）墻重：</b></p><p>　　頂層外墻重＝250.515/9=27.835K

104、N</p><p>　　標準層外墻重＝250.515/9=27.835KN</p><p>　　首層外墻重＝311.499/9=34.611KN</p><p>　　2 重力荷載代表值作用計算</p><p>　　作用于屋面梁及各層樓面梁處的重力荷載代表值為：</p><p>　　屋面梁處 GW=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重

105、+雪荷/2</p><p>　　樓面梁處 GL=結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+活荷/2</p><p>　　其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重取樓面上、下1/2層高范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重（屋面梁處取頂層的一半）。計算結(jié)果如下：</p><p>　　G1=1436.8+223.69+（95.6+71.7+27.8+34.611）/2=1775.37KN</p><p&g

106、t;　　G2=1436.8+223.69+71.7+27.84=1760.03KN</p><p>　　G3=1436.8+223.69+71.7+27.84=1760.03KN</p><p>　　G4=1436.8+223.69+71.7+27.84=1760.03KN</p><p>　　G5=1696+295.592+71.7+27.84=2019.23KN

107、</p><p>　　=1775.37+1760.03×3+2019.23=9074.68KN</p><p>　　3 多遇水平地震作用標準值計算</p><p>　　該建筑物高度為23.9m，不超過40m，且質(zhì)量和剛度沿高度均勻分布， 故可采用底部剪力法來計算水平地震作用。</p><p>　　T1=（0.10~0.15）

108、n=（0.50~0.75）s</p><p>　　取 T1=0.50s</p><p>　　已知 Tg=0.35s</p><p>　　αmax=0.08（7度時多遇地震）</p><p>　　因為 Tg=0.35s<T1=0.50s< 5Tg=1.75s<

109、/p><p>　　所以 γ=0.9+ =0.9+ =0.922</p><p>　　η2=1+ =1+ =1.1255</p><p>　　α=（Tg /T1）γη2αmax=（0.35/0.50）0.922×1.1255×0.08=0.0648</p><p>　　又因為 T1=0

110、.50s >1.4Tg=0.49s </p><p>　　所以考慮頂部附加地震作用:δn=0.08 T1+0.07=0.11</p><p>　　?Fn=δn FEk</p><p>　　FEk=αGeq=0.0648×0.85×9047.68=499.83KN</p><p><b>　　Fi= FEk

111、</b></p><p>　　第五章水平荷載作用下結(jié)構(gòu)側(cè)移計算</p><p><b>　　5.1 側(cè)移剛度</b></p><p>　　橫向首層柱D值的計算見下表5-1：</p><p>　　表5-1 橫向首層柱D值</p><p>　　=(19578.5+33548.99

112、5;2=106254.98KN/m</p><p>　　橫向標準層及頂層柱D值的計算見下表5-2：</p><p>　　表5-2 橫向首層柱D值</p><p>　　=(16058.98+29100.56×2=90319.09KN/m</p><p>　　5.2 風荷載作用下框架側(cè)移計算</p><p>　　

113、集中風荷載標準值見下表5-3：</p><p>　　表5-3 集中風荷載標準值</p><p>　　風荷載作用下框架側(cè)移計算見下表5-4</p><p>　　表5-4 風荷載下框架側(cè)移</p><p>　　側(cè)移驗算：0.85為考慮位移放大的系數(shù)</p><p>　　層間側(cè)移最大值 0.0003/0.85<

114、1/400 滿足要求</p><p>　　柱頂側(cè)移最大值 0.0001/0.85<1/500 滿足要求</p><p>　　5.3 地震作用下的位移驗算</p><p>　　各層地震力標準值計算結(jié)果與地震作用下各層剪力及側(cè)移計算結(jié)果見下表 表5-5</p><p><b>　　表5-5<

115、;/b></p><p>　　層間位移驗算：0.85為考慮位移放大的系數(shù)</p><p>　　層間位移最大值: 0.0007/0.85<1/250 滿足要求</p><p>　　頂點位移驗算： 0.0195/23.6/0.85<1/350 滿足要求</p><p>　　5

116、.4 PKPM電算結(jié)果及分析</p><p>　　1 各層的質(zhì)量、質(zhì)心坐標信息 </p><p>　　層號 塔號 質(zhì)心 X 質(zhì)心 Y 質(zhì)心 Z 恒載質(zhì)量 活載質(zhì)量</p><p>　　(m) (m) (t) (t)</p><p>　　5

117、 1 26.746 35.966 23.400 3164.7 94.2</p><p>　　4 1 26.724 36.058 18.900 2896.7 730.8</p><p>　　3 1 26.724 36.058 14.400

118、 2896.7 730.8</p><p>　　2 1 26.724 36.058 9.900 2896.7 730.8</p><p>　　1 1 26.708 36.031 5.400 3038.5 730.8</p><p>　

119、　2周期、地震力與振型輸出文件(VSS求解器) </p><p>　　考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的振動周期(秒)、X,Y 方向的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)</p><p>　　振型號 周 期 轉(zhuǎn) 角 平動系數(shù) (X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù)</p><p>　　1 0.6798 179.64 1.00 ( 1.00

120、+0.00 ) 0.00</p><p>　　2 0.5521 89.61 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00</p><p>　　3 0.4283 137.53 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00</p><p>　　

121、4 0.2229 179.73 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00</p><p>　　5 0.1867 89.70 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00</p><p>　　6 0.1448 140.03 0.00 (

122、 0.00+0.00 ) 1.00</p><p>　　7 0.1288 0.13 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00</p><p>　　8 0.1142 90.10 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00</p><p&

123、gt;　　9 0.0900 0.09 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00</p><p>　　10 0.0885 140.30 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00</p><p>　　11 0.0856 90.06

124、 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00</p><p>　　12 0.0724 90.19 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00</p><p>　　13 0.0709 0.21 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00</p>