钢结构多层轻工业厂房建筑设计说明书

本科毕业设计第71页前言本次毕业设计的课题为钢结构多层轻工业厂房———毕业设计作为大学本科教育培养目标，是对整个本科学习的检验和考核，是深化、拓宽教学成果的重要过程。通过设计理论联系实际，将以往在书本上所学的理论知识用于解决实际问题，使我能更好的了解本专业的特点，也能为以后的学习和工作打下良好的基础。同时也培养了我们独立解决问题能力和刻苦耐劳的作风。在正个毕业设计过程中，我查阅了大量的资料、文献和以前所学过的专业课目，使我能将所学课目连成整体，比较系统全面的认识本专业的内涵。在这期间，用到的专业课有《房屋建筑学》、《钢结构》、《钢筋混凝土结构》、《结构力学》、《建筑结构抗震设计》、《轻钢结构》、《土力学》、《高层房屋设计原理》等。本次设计不同于以往设计的最大的一点是，本设计过程中使用了大量计算机设计软件，比如：天正建筑7.5、MTS钢结构专业计算软件；设计中更要通过Word、Excel表格等写建筑、结构设计说明书。在整个设计过程中，我们从开始不熟练到能熟练操作各种软件，这对于我而言是一笔不小的财富。由于毕业设计都是由老师指导，自己安排设计进度，这也让我们从整体上了解了一个设计的全过程，统筹安排时间确定设计进度，直至完成整个设计。本设计包括建筑设计和结构设计两大部分，建筑设计部分包括：使用功能说明、工程概况及结构设计造型、采光通风设计、防火安全疏散设计、其它专用的特殊要求的构造设计、立面造型及材料选择、技术经济分析、其它需要加以说明的问题。结构设计部分包括：结构方案的确定：包括屋面支撑布置、柱间支撑布置、内力计算单元；荷载计算：在竖向荷载作用下内力计算；在风荷载作用下内力计算。内力组合；框架梁、柱截面验算；节点设计（包括柱脚设计）；基础设计；墙梁、支撑的设计与计算；组合楼板的设计与计算。楼梯的设计与计算设计在指导老师的悉心指导和指正下，得以圆满完成。第一章建筑设计说明书1工程概况1.1建筑概况多层轻工业厂房，底层层高为4.2m，二、三层层高为3.6m，该厂房的建筑面积为6500m2，土建总投资为500万元。采用钢结构框架组合楼板结构形式、双面复合彩钢夹芯板围护结构。土建部分的施工工期为110天,总平面如图1.1所示。图1.1总平面布置图1.2工程地质条件（1）地形平坦，自然地表标高5.20m。（2）根据勘察报告，场区土层按自上而下顺序表述如下：=1\*GB3①素填土，土层平均厚度1.30m，松散，湿，以粘土为主，含零星碎石，不宜为天然地基持力层；=2\*GB3②粉质粘土，土层平均厚度4.20m，硬塑，标准地基承载力特征值fak=290kPa；=3\*GB3③全风化云母片岩，土层平均厚度1.20m，遇水软化，地基承载力特征值fak=300kPa；=4\*GB3④强风化云母片岩，土层平均厚度9.10m，遇水不易软化，地基承载力特征值fak=380kPa。（3）地基基础方案分析：宜采用天然地基，选用粉质粘土、全风化云母片岩或强风风化云母片岩作为地基持力层，建议采用柱下独立基础。（4）抗震设防烈度为6度，拟建场地土类型为中硬场地土，场地类别为II类。（5）最大冻土深0.5m.1.3气象条件（1）气温（见下表）：月份123456789101112平均气温/℃-5-241318202428242013-3平均最低气温/℃℃-8-5.5-1-1-5（2）降水平均年降雨量：550mm雨量集中期：7月中旬至8月中旬基本雪压：0.40kN/m2（3）风向主导风向：夏季为东南风；冬季为北风。基本风压：0.55kN/m2。1.4其它技术条件（1）工程以承包方式施工，除主要土建工程外，生产工艺设备及电梯由安装公司承包，水电通风由土建公司相应的施工队施工。（2）施工机械设备及大型工具供应条件有各类常用建筑机械可供选用，采用租赁方式使用。其中大型机械（塔式起重机、自行式起重机、推土机、挖土机等）由机械施工公司提供。中小型机械（混凝土搅拌机、卷扬机、翻斗车等）由本土建公司机械队按计划需要供应。大型工具（脚手架、井架、工具式模板、支撑等）由土建公司按计划需要供应。模板的零星配制在现场进行。（3）场地及运输条件如总平面图所示。现场场地平整，道路畅通，足以满足施工运输和交通使用。（4）水电动力供应条件施工所需蒸汽、照明及动力用电、上水均从北面房管局仓库引入。施工污水需在工地沉淀后排到西面路旁明沟内。（5）劳动力供应及生活条件劳动力可按计划要求供应、满足施工需要。各主要工种工人以班组承包方式作业，要求在一段时间内能连续均衡作业。1.5使用功能说明本结构为三层电子元件生产大楼，首先为要满足生产使用功能的要求，要考虑到车间的布局，工人的生活生产需要，所以综合考虑之后，要确定其采光、通风、防火、安全疏散等来保证使用功能的正常发挥。1.5.1多层钢结构厂房有以下几个特点：（1）结构自重较轻，强度高，能适用于大跨度的结构，并且施工方便、周期短、能更早的投入使用，所以经济效益好；（2）建筑物占地面积小。这不仅节约用地，而且还降低了基础和屋顶的工程量，缩短了工程管线的长度，节约建设投资和维护管理费；（3）厂房宽度较小，顶层房间可不设天窗而用侧窗采光，屋面雨雪水排除方便，屋顶构造简单，屋顶面积较小，有利于节省能源；（4）交通运输面积大。这是由于多层厂房不仅有水平方向，也有垂直方向的运输系统（如电梯间、楼梯间、坡道）。这样就增加了用于交通运输的面积和体积；（5）多层厂房能点缀城市，美化环境、改变城市面貌。1.5.2建筑使用功能要求（1）满足建筑功能要求满足建筑物的功能要求，为人们的生产和生活活动创造良好的环境，是建筑设计的首要任务。此钢结构多层轻工业厂房是用来生产电子元件例如集成电路、电容器、电阻器，变压器等。设计此类轻工业厂房，首先要满足生产活动的要求，厂房平面设置应实用、合理，采光通风良好，同时还要合理安排生产车间、库房、办公室、休息室、更衣间、厕所等生产办公和辅助性用房。（2）采用合理的技术措施正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案，使房屋坚固耐久、建造方便。近年来，我国设计建造的一些覆盖面积较大的体育馆，由于采用钢网架空间结构和整体提升的施工方法，既节省了建筑物的用钢量，也缩短了建筑物的施工期限。（3）具有良好的经济效益建造厂房是一个复杂的物质生产过程，需要大量的人力、物力和资金，在房屋的设计和建造中，要因地制宜、就地取材，尽量做到节省劳动力，节约建筑材料和资金。设计和建造厂房要有周密的计划和核算，重视经济领域的客观规律，讲求经济效果。厂房设计使用要求和技术措施，要和相应的造价、建筑标准统一起来。（4）考虑建筑美观要求建筑物在满足使用要求的同时，还需要考虑人们对建筑物在美观方面的要求，考虑建筑物所赋予人们在精神上面的感受。（5）符合总体规划要求单体建筑是总体规划中的组成部分，单体建筑应符合总体规划提出的要求，因此，厂房的设计还要充分考虑和周围环境的关系，原有建筑的状况、道路的走向及绿化等方面和拟建厂房的关系。新设计的单体建筑，应使所在地形成协调的室外空间组合、良好的室外环境。2建筑平面设计2.1结构平面布置原则结构平面设计坚持“适用、安全、经济、美观”的设计原则，结构的平面分割是非常重要的，根据结构设计的要求布置本结构。有《建筑设计资料集5》知多层厂房的平面布置原则为：厂房的平面布置应根据生产工艺流程、工段组合、交通运输、采光通风以及生产上的各种技术要求，经过综合研究后加以确定；厂房的柱网尺寸除应满足生产使用的需要外，还应具有最大限度的灵活性，以适应生产工艺发展和变更的需要；各工段间由于生产性质、生产环境的要求等的不同，组合时应将具有共性的工段做水平和垂直的集中分区布置；组合使用管理要求，合理布置楼电梯间、生活间、门厅和辅助用房等的位置。由以上的布置原则并结合本厂房的使用功能，结构的柱网布置如下图所示：图2.1柱网布置2.2建筑平面设计2.2.1首层平面布置考虑到本结构为三层电子元件生产大楼，对于首层平面布置首先要满足生产、生活的要求。由于结构纵向较长，考虑安全疏散和人们进出的方便，设有两个大门，大门宽为3.6m,并设有4.2m的坡道以方便卡车的进出；根据建筑设计要求库房面积大于350m2，则每层库房面积大于350/3=116.67m2，因此在首层平面两侧分别设置厂房，总面积为212.63m2大于350/3=116.67m2；建筑设计要求设置货梯一部，详见货梯细部设计；根据竖向运输要求和工作人员的人数设置楼梯两部；根据本厂房的生产性质及查，阅相应的厂房的人员设置，故假定每层有员工120人，男女比例为1：3，所以男员工为30人，女员工为90人，根据《建筑设计资料集5》确定厕所的布置，首层设有男女厕所各一个（详见厕所细部设计）；根据实际的厂房条件和员工人数设有女更衣室一间（147.47m2），男更衣室一间（49.14m2）办公室三间（147.47m2），休息室一间（49.14m2）、配电室及杂物间各一间。平面的中间生产车间，建筑设计要求生产区面积要大于1800m2，则每层生产区面积大于1800/3=600m2，则根据实际布置的厂房平面知首层生产区面积为900m2大于1800/3=600m2；根据以上的布置绘制建筑平面布置图，详见建筑平面布置图。2.2.2标准层布置二层及三层同样也为生产区，平面布置与首层大致相同，详见建筑平面布置图。2.2.3货梯设计（1）货梯设计的重要性多层厂房的电梯间和主要楼梯通常不知在一起，组成交通枢纽。在具体设计中交通枢纽有常和生活、辅助用房组合在一起，这样既方便使用，哟利于节约建筑空间。它的具体位置是平面设计中的一个重要问题。它不仅与生产流程的组织直接有关，而且对建筑的平面布置、体型组合与里面处理以及防火、抗震等要求均有关系。（2）货梯的布置原则及平面组合形式=1\*GB3①楼电梯间及生活、辅助用房的位置应学则在厂房合适的位置，是之方便运输，有利工作人员上下班的活动，其路线应该做到直接、通顺、短截的要求。要避免人流、货流的交叉。=2\*GB3②货梯间的门要直接通向走道，并应设有一定宽度的过厅或过道。过厅及过道的宽度应能满足楼面运输工具的外形尺寸急性实施各项技术要求。一般满足一辆车等候一辆车通过的的宽度。=3\*GB3③货梯坚应结合厂房主要出入口统一考虑，位置要明显，要注意与建筑参数、柱网、层高、层数及结构形式等的相互配合；更应该与建筑空间组合和立面造型的要求。（3）货梯的设计根据本结构的设计要求，我们选用的货梯为额定载重量为1600Kg，速度为1m/s,载客量为21人，货梯的轿厢尺寸为150022502200，井道尺寸为27002800，井房尺寸为34004500。设置此类货梯一部即可满足厂房垂直运输的要求。见右图：图2.2电梯平面图2.2.4楼梯设计（1）规范要求楼梯间开间尺寸和楼梯梯段宽度条例《建筑楼梯模数协调标准》及防火规范有关规定，作为主要交通用的楼梯梯段净宽根据使用过程中人流股数确定。楼梯梯段宽度是按照流股人数宽度确定的，流股人数宽度为0.55+（0～0.15）米，并且不少于两股人流。室内楼梯扶手高度自踏步前缘线量起不宜小于0.90m。靠楼梯井一侧水平扶手长度超过0.50m时，其高度不应小于1.05m。（2）实际设计楼梯的宽度：一般按人流宽度每股为0.55+（0～0.15）米计算，并不应少于两股人流，确定楼梯踢梯间宽度为2560mm,梯间宽度为1230mm。楼梯踏步数:为了适使和安全，每个梯段踏步数不超过18步，不少于3步，故该厂房底层踏步设为14，其它层均为12,踏步高度确定为150mm,宽度为270mm。楼梯平台:采用矩形休息平台,宽度为1300mm且大于梯间宽度1230m，满足要求。楼梯的净空高度：楼梯平台部位的净高不小于2000mm，楼梯梯段部位的净高不小于2200mm，楼梯梯段最低、最高踏步的前缘线与顶部凸出物的内边缘线的水平距离不应小于300mm。楼梯梯段的最大坡度不超过38°，均满足《建筑楼梯模数协调标准》。图2.3楼梯详图2.2.5卫生间的设计（1）规范要求规范要求：本厂房卫生间中蹲便器设置为：男15人/个，女15人/个；每个大便器占地4m2，小便槽为0.6m/个；盥洗槽为每12人占600mm长度；洗手盆或龙头15人/个。（2）卫生间设计本厂房拟定每层有人员120人，男女比例为1：3，即男员工为30人，女员工为90人。本结构设定每层男女厕所各一个：女厕所的蹲便器为=4个，盥洗池一个，长为0.6/1290=4.5m，水龙头为90/15=6个；男厕所的蹲便器为：30/15=2个，小便池一个,长为1.2m，盥洗池一个,长为0.6/1230=1.5m。示意图如下：图2.4卫生间布置图3立面造型及设计多层厂房的立面设计应贯穿在整个设计的全过程中。从方案设计开始就应该重视这方面的有关问题，它是整个设计的有机组成部分。只有这样才能使多层厂房具有完整的艺术造型和完美的立面观瞻。立面设计是为了满足使用功能和美化环境的需要而进行的。同时，还可起到改善环境条件、保护结构和装饰美化建筑物的作用。并且要考虑它的耐久性、经济性；正确处理与施工技术的关系。建筑立面由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗和内部使用空间直接连通的部件，以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确定立面中这些组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面。3.1结构立面布置建筑造型在空间变化和体形上均有灵活而宜人的处理，造型设计不得在采光、通风、视线干扰、节能等方面严重影响或损害建筑使用功能，不过多地采用无功能意义的多余构件和装饰。由于该建筑主要生产车间，立面布置以美观、简洁、大方为主。室外设施的位置合适，保持建筑环境的整体效果。对暴露在外墙的各种管道及设备均有必要的细部处理，不影响外立面造型效果。对外装空调的位置及洞口、支架形式均进行了有效的造型处理，合理设置给排水管道位置，开窗位置整体统一。3.2体型组合多层厂房的体型组合是设计中的重要环节。生产工艺、周围环境是影响体型组合的主要因素。建筑的体型组合尽可能地协调建筑物内再诸因素，充分反映其使用功能，又应与外界环境相协调。多层厂房由于生产设备的外形不大，生产空间大小变化不显著，因而他的体型就比较齐整划一。这样不但有利于结构的统一和工业化施工，亦有利于内部布置及建筑艺术的处理。3.3实际立面设计本结构采用最简单的“一”字形构造。整个立面无外伸阳台，大门上方设悬挑雨篷，按照采光通风等要求立面设有窗子，并通过计算设有落水管、散水等排水构造。本厂房设置平屋顶，屋顶四面都外挑500毫米，屋面排水坡度为2%，并设天沟双面排水。4采光通风设计4.1采光设计4.1.1采光设计要求（1）采光设计应做到技术先进、经济合理，有利于生产、工作、学习、生活和保护视力。采光设计除应符合建筑采光设计标准（GB/T50033—2001）外，尚应符合国家现行有关强制性标准、规范的规定。（2）自然采光采光系数（daylightfactor）的定义：在室内给定平面上的一点，由直接或间接地接收来自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而产生的照度与同一时刻该天空半球在室外无遮挡水平面上产生的天空漫射光照度之比。本标准应以采光系数C作为采光设计的数量指标。当采用侧面采光时，取采光系数的最低值Cmin作为计算依据。由于采光系数C不易计算，通常在工程中我们常采用窗地比作为更简单的依据。4.1.2采光计算（1）规范规定：据以上采光规定和要求，由于生产车间和办公室均设有隔墙，故采用单侧窗采光设计，查《建筑采光设计标准》知本厂房的采光等级要求为=3\*ROMANIII级，采光系数标准值为，由于结构采用大型屋面板作为屋面，所以采用侧窗采光。查《建筑采光设计标准》采光等级要求为=3\*ROMANIII级的工业厂房的允许窗地面积比；仓库的采光等级为五类，允许窗地比为1/10。（2）采光设计取一间房间进行计算，在这里我们取的为底层的一间办公室，其面积为6.37.8=49.14m2，由，则满足自然采光的窗的最小面积Ac=Ad/4=49.14/4=12.29m2，假设窗高为2.1m，则窗宽为12.29m2/2.1=5.85m,也就是说只有在侧面开2.1m5.85m的窗子才能满足此房间的采光要求，显然在面积为4.2m6.3m的墙体上2.1m5.85m的窗子是不能满足结构承重的要求的，所以对于此房间只能采用照明采光，同理计算知其他的房间同样需要照明采光，窗子的设置详见建筑平面布置图。对于底层的仓库，其面积为6.37.82=98.28m2，窗地比为1/10，Ac=Ad/10=98.28/10=9.83m2，，假设窗高为2.1m，则窗宽为9.83m2/2.1=4.68m,对于一层仓库，设有2个2.72.1m2的窗子，Ac=22.72.1=11.34m2>9.83m2，，故此仓库的自然采光满足要求，不需要进行照明采光。二、三层厂房的窗子面积为Ac=22.71.8=9.72m2<9.83m2，，故也按要求进行照明采光。4.2通风设计生产车间中设备和门窗的布置，应有利于厂房的自然通风。设备、管道与建筑构配件之间的距离，应满足防腐蚀建筑工程施工和维修的要求。能否获取足够的自然通风与通风开口面积的大小密切相关。一般情况下，当通风开口面积与地板面积之比不小于5％时，房间可以获得比较好的自然通风。自然通风的效果不仅与开口面积与地板面积之比有关，事实上还与通风开口之间的相对位置密切相关。在设计过程中，应考虑通风开口的位置，尽量使之能有利于形成“穿堂风”。4.2.1卫生间通风厕所宜采用自然通风。合理的选用通风方式及通风排气设备，以增加厕所的换气量。应优先考虑自然通风，当利用自然通风不能满足室内卫生要求时，应采用加设排风设备。夏季自然通风应采用阻力系数小、易于操作和维修的进排风口和窗扇。大便器应采用具有水封功能的前冲式蹲便器，小便器宜采用半挂式便斗。有条件时可采用单坑排风的空气交换方式，以满足卫生间的通风要求及空气质量。5防火安全疏散设计5.1防火设计5.1.1建筑防火的必要性为了防止和减少建筑火灾危害，保护人身和财产安全，工业建筑要满足建筑防火设计规范。建筑防火设计应遵循国家的有关方针政策，从全局出发，统筹兼顾，做到安全适用、技术先进、经济合理。建筑防火设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。5.1.2防火间距表5.1厂房之间及其与乙、丙、丁、戊类仓库、民用建筑等之间的防火间距（m）名称甲类厂房单层、多层乙类厂厂房（仓库）单层、多层丙、丁丁、戊类厂房房（仓库）高层厂房（仓库）民用建筑耐火等级耐火等级一、二级三级四级一、二级三级四级甲类厂房12121214161325单层、多层乙类厂厂房12101012141325单层、多层丙、丁丁类厂房耐火等级一、二级121010121413101214三级141212141615121416四级161414161817141618单层、多层戊类厂厂房一、二级121010121413679三级1412121416157810四级16141416181791012高层厂房131313151713131517室外变、配电站变变压器总油量量（t）≥5，≤10252512152012152025＞10，≤5015202515202530＞50202530202530355.1.3疏散设计表5.2厂房内任一点到最近安全出口的距离（m）生产类别耐火等级单层厂房多层厂房高层厂房地下、半地下厂房房或厂房的地地下室、半地地下室甲一、二级3025－－乙一、二级755030－丙一、二级三级8060604040－30－丁一、二级三级四级不限6050不限50－50－－45－－戊一、二级三级四级不限

100

60不限

75

－75－－60－－5.1.4防火设计根据建筑防火规范要求，查得电子元件生产厂的火灾危险性分类为丙类，耐火等级为Ⅱ级，厂房的安全疏散距离为60米，防火分区面积最大允许占地面积为4000平方米。根据以上规范要求和实际生产要求，防火措施如下：（1）设两个大门如建筑平面图所示，计算得最大疏散距离为34.4m60m，可保证安全疏散距离；每层作为一个防火分区，每层建筑面积为2211.3m24000m2，满足要求；在厂房东西两侧分别设楼梯一部，并在东侧设有货梯一部，满足厂房安全疏散的要求；并且在各楼梯口均设有DN65消防栓，每层设有四个火灾照明应急灯。（2）柱、梁采用厚涂型钢结构防火涂料，其涂层厚度应达到设计值，且节点部位宜作加厚处理。压型钢板作为承重楼板结构，亦采用厚涂型防火涂料保护。6其它专用的特殊要求的构造设计6.1地面设计6.1.1地面类型底层地面的基本构造层宜为面层、垫层和地基；楼层地面的基本构造层宜为面层和楼板。当底层地面和楼层地面的基本构造层不能满足使用或构造要求时，可增设结合层、隔离层、填充层、找平层等其它构造层。6.1.2季节性冰冻地面处理（1）季节性冰冻地区非采暖房间的地面以及散水、明沟、踏步、台阶和坡道等，当土壤标准冻深大于600mm，且在冻深范围内为冻胀土或强冻胀土时，宜采用碎石、矿渣地面或预制混凝土板面层。当必须采用混凝土垫层时，应在垫层下加设防冻胀层。（2）位于上述地区并符合以上土壤条件的采暖房间，混凝土垫层竣工后尚未采暖时，应采取适当的越冬措施。6.1.3地面设计本结构地基持力层在粉质粘土层，地面采用150厚碎石夯入土中，其上为60厚细石混凝土垫层，20厚水泥砂浆层一道（内掺建筑胶），55厚细石混凝土找平层，最上为50厚耐磨混凝土面层。对于厕所因为考虑到防水问题，故在20厚水泥砂浆之上设20厚细石混凝土找平层一道，1.5厚聚氨酯防水层两道，35厚细石混凝土找平层，50厚混凝土面层。本结构处于季节性冻土区，冻土深度小于600mm，且在冻深范围内无冻胀土或强冻胀土，故不须加防冻胀层。对于厕所的地面面由于受到水的侵蚀作用，故应加一层防水层，详见下图：图6.1地面详图及厕所地面详图6.2屋面排水6.2.1规范要求屋面排水系统应迅速、及时地将屋面与水至室外雨水灌渠或地面。设计降雨强度应按当地或相邻地区暴雨强度公式计算确定。6.2.2屋面排水设计屋面排水作为结构排水的一个重要方面，设计时必须给予重视。本结构设有平屋顶，屋顶四周设置天沟排水，无女儿墙。屋面用保温材料找坡，排水坡度2％。基层与突出屋面结构(电梯机房)的连接处，以及基层转角处(水落口、檐口、天沟、檐沟等)做成圆弧，落水口周围做成凹坑。布置雨水管排水，有建筑设计排水规范查得烟台年降水厚度为91.5mm/h,立管直径为100mm的立管最大允许汇水面积为720m2。本结构平面积为2211.3平方米，则所需的落水管个数为：2211.3/720=3.07,由于考虑到结构纵向长为94.5米，在屋顶前后均匀布置8个落水管。6.3屋面、楼面防水6.3.1屋面防水屋面构造设计：结构层——轻混凝土（珍珠岩）保温层——找平层——沥青卷材防水层——保护层屋面局部小面积采用阻燃和防紫外线聚氨酯防水涂料，涂膜厚度2mm,由专业防水施工队，按规程施工。所有防水层，四周均粘贴之泛水高度；屋面竖井及女儿墙阴阳转角处，应增加涂层厚度，作纤维布加强层；穿板面管道或泛水以下外墙穿管，安装后严格用细石混凝土封严，管根四周加嵌防水胶，与防水层闭合。6.3.2楼面防水卫生间加设聚氨酯防水涂层，涂膜厚度3mm，分两次涂刷，管根嵌防水胶，底沟内侧作防水涂层。此类房间标高均比相应的楼面低20mm，凡有水湿的房间，楼地面找坡，坡向地漏或排水口，坡度0.5%∼1.0%，以不积水为原则，凡管道穿过此类房间，均须与埋套管，高处地面30mm;地面预留风洞，洞边做混凝土坎边，高100mm或通踢脚高。7材料选择1）屋面材料厂房采用钢筋混凝土屋面。2）楼面材料本结构楼板采用钢结构框架组合楼板结构形式。此楼板因其具有良好的使用性能而广泛的用与钢结构中。楼梯采用钢筋混凝土预制楼板。3）墙面材料围护结构采用双面复合彩钢夹芯板，连接件宜采用带有防水密封胶垫的自攻螺钉，内墙采用轻质隔板，墙厚均为200mm。4）梁柱材料梁柱均采用热轧H型钢，截面由计算得。8技术经济分析（1）强度高、质量轻钢材与其他建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比，强度高得多，弹性模量也高，因此结构构件质量轻且截面小，特别适用于跨度大荷载大的构件和结构。结构自重的降低，可以减小地震作用，进而减小结构内力，从而降低了基础的造价。此外，构件轻巧也便于运输和安装。（2）构建截面小，有效空间大由于钢材的强度高，构件截面小，所占空间就小能跟好的满足建筑上大开间、灵活分割的要求。在楼层净空要求相同的条件下，其楼层高度要比混凝土的小，可以减小墙体高度，节约了室内空调所需的能源，减小了房屋维护和使用费用。同时，钢结构与混凝土相比，增加了室内有效使用面积，提高了投资方的经济效益。（3）抗震性能优越钢材组织均匀，接近各向同性，钢结构的实际工作性能比较符合目前采用的理论计算模型，因此可靠性高。同时，钢材塑性、韧性好，耗能能力强，抗震性能非常优越。（4）制造简单，施工周期短钢结构所用材料单纯，且多是成品或半成品材料，加工简单，工业化程度高，劳动强度低。钢结构构件在工地安装时，采用简单方便的焊接和螺栓连接，缩短了施工工期，结构施工周期短，使整个建筑更早投入使用，不但可以缩短贷款建设的还贷时间，减少贷款利息，而且提前受到投资回报。（5）节能、环保与传统的砌体结构构和混凝土结结构相比，钢钢结构属于绿绿色建筑结构构体系。钢结结构房屋的墙墙体多采用新新型轻质复合合墙板或轻质质砌块。本工工程中外墙板板采用ALCC板，其导热热系数为0..11W/((m．K)，仅为混混凝土的1/11，为砖砌体体的1/7，是一种高高效保温热维维护结构材料料。楼、屋面面采用压型钢钢板-混凝土组合合板，符合建建筑节能的要要求，可以达达到节能50%的目标。钢结构的施工方式式为干式施工工，可避免混混凝土实施施施工所造成的的环境污染。钢结构材料可利用夜间交通流畅期间运送，不影响城市闹市区建筑物周围的日间交通，噪声也小。另外，建筑根据需要拆迁时，用螺栓连接的钢结构可以拆迁再利用，有利于环境保护。第二章框架架结构设计1结构设计1.1结构方案案布置1.1.1柱网布布置柱网尺寸首先应最最大限度地满满足建筑使用用功能的要求求，然后根据据造价最省的的原则，充分分考虑加工、安安装条件等因因素综合确定定。由于钢结结构承载能力力高而质量轻轻，与钢筋混混凝土结构相相比，钢结构构应采用较大大柱网尺寸，再再节约造价的的同时提高房房屋的利用率率。综合考虑虑以上条件，柱柱网尺寸取纵纵向7.2mm+6m,横向6.6mm+2.4m。1.1.2结构形形式选择建筑物的结构形式式应满足传力力可靠，受力力合力的要求求。对多层钢钢结构建筑，可可采用纯框形形式，框架应应双向刚接。如如果结构刚度度要求较高，纯纯框架难以满满足要求（如如高烈度地区区抗震侧移要要求），可采采用支撑框架架形式。由于于本工程位于于6度抗震设防防地区，结构构只有六层，结结构形式又比比较规则，结结构刚度要求求不太高，纯纯框架形式很很容易满足，经经济性能优于于框架支撑体体系，故采用用钢框架结构构形式。1.1.3楼板形形式选择楼板的方案选择首首先要满足建建筑设计要求求、自重小和和便于施工的的原则，还要要保证楼盖有有足够的刚度度。常见性使使用钢筋混凝凝土现浇楼板板、预制楼板板等。目前多多、高层房屋屋的楼板多采采用压型钢板板组合楼板，具具有结构性能能好，施工方方便等特点。根根据压型钢板板对组合楼板板承载力的贡贡献，楼板可可分为组合型型和非组合型型两种。前者者压型钢板兼兼起配筋作用用，可部分或或全部代替楼楼板的受拉钢钢筋；后者在在受拉区应配配置能承受全全部拉力的受受拉钢筋。除除此之外，在在楼板支座处处应根据计算算要求配置负负弯矩钢筋，同同时，板中还还要按构造配配置分布钢筋筋以满足抗裂裂要求。组合楼板要进行施施工阶段和使使用阶段的验验算。对施工工阶段，压型型钢板应进行行强度和变形形验算。为加加快施工进度度，一般不设设临时支撑体体系，此时压压型钢板的跨跨度不宜过大大（否则需要要较厚的压型型钢板，经济济性能较差），其其跨度一般在在2~3m之间。在在使用阶段，对对于非组合型型，设计计算算与现浇钢筋筋混凝土组合合楼板一样；；对于组合型型，按压型钢钢板和混凝土土板共同受力力计算。结合合工程特点，本本工程使用压压型钢板组合合楼板。1.1.4各层结结构平面布置置本工程平面为狭长长形，且水平平和竖向均为为规则布置，没没有大的刚度度突变，可采采用横向承重重方案，主梁梁沿横向布置置，楼板施工工时压型钢板板下不设临时时支撑，因此此楼板跨度不不宜过大，同同时结合建筑筑使用功能要要求进行次梁梁布置。各层层的结构平面面图详见结构构施工图。2框架计算简图2.1计算单元元取一榀典型横向框框架作为计算算单元。所选选计算单元为为下图阴影本本部分所示：：图2.1结构布置简简图所取框架计算简图图为：图2.2框架计计算单元2.2荷载计算算2.2.1规范要要求11111111（1）初选截面时，荷荷载采用基本本组合计算，由由《建筑结构构荷载规范》知知，对于一般般的框架和排排架结构，基基本组合可采采用简化规则则，并应用下下列组合值中中最不利组合11111111=1\*GGB3①由可变荷载载效应控制的的组合：=2\*GGB3②由永久荷载载效应控制的的组合为：(2)上式中分项项系数和取为：=1\*GGB3①永久荷载的的分项系数：：当其效应对结构不不利时对由可变荷载效应应控制的组合合，应为1.2；对由永久荷载效应应控制的组合合，应为1.35。=2\*GGB3②可变荷载的的分项系数，一一般情况下取取为1.4；但对于标准值大于于4的工业房屋屋楼面结构的的活荷载应取取为1.3。2.2.2荷载计计算对于本结构：屋面活荷载标准值值取为0.5KNN/m2，屋面永久久荷载标准值值取为3.33KKN/m2；楼面活荷载标准值值取为5KN/mm2，楼面恒荷荷载标准值取取为3.8KNN/m2；所以对屋面的基本本组合取=11.35，=1.4；对楼面的基本组合合取=1.2，=1.3。计算所取计算单元元所受荷载如如下（采用基基本组合）：：屋面恒荷载图2.3屋面板详图图大型屋面板1.5KKN/m21.35==2.03KN/m22整浇混凝土层25KKN/m30.04mm1.35==1.35KKN/m2泡沫混凝土保温层层66KN/mm30.08mm1.35==0.65KN/m22二毡三油防水层0.35KKN/m21.355=0.477KN/m22合计=4.5KN/m22屋面活荷载屋面雪荷载0.4KKN/m21.4=00.56KKN/m2屋面活荷载（不上上人屋面）0.5KNN/m21.4=00.7KN//m2按照荷载规范知屋屋面活载取为为：屋面雪荷载和屋面面活荷载（不不上人屋面）的的较大值，故故这里取为0.7KKN/m2。。屋面总荷载为4..5KN//m2+0.7KKN/m2=5.2KN/m222）楼面恒荷载图2.4楼面详图5mm厚粘贴普通通陶瓷砖18KN/m30.0055m1.2==0.1088KN/m25mm厚抗裂砂浆浆保护层114KN/mm30.0055m1.2==0.0844KN/m22聚氨酯防水层1..5厚10KKN/m30.00115m1.22=0.0118KN/mm215厚水泥砂浆面层220KN/mm30.0155m1.2==0.36KN/m2235厚细石混凝土土25KN//m30.0355m1.2==1.05KN/m22100厚混凝土垫垫层25KNN/m30.1m1..2=3.00KN/mm2压型钢板0.11KKN/m21.2=00.12KNN/m2合计=4.60KN//m23）楼面活荷载为：查荷载规范知：对对于电子元件件生产厂取楼楼面活载为5KN//m21.3=66.5KNN/m2楼面总荷载为44.6KNN/m2+6.5KKN/m2=11.11KN/m222.3截面初选选2.3.1选取计计算单元选取次梁CL1和和主梁ZL11作为截面初初选的计算单单元，如下图图所示：图2.5主次梁计算单元2.3.2次梁CCL1截面初初选（1）截面初选按《建筑结构荷载载规范》要求求次梁应沿平平行于较短的的主梁方向布布置。本结构构沿平行于短短边方向每跨跨等间距布置置两根次梁，见见图2.5，各层取相同同的次梁截面面，故进行次次梁设计时可可按最不利荷荷载进行计算算即可，即取取屋面荷载和和楼面荷载中中的较大值进进行计算，故故取楼面荷载载进行计算，楼楼面荷载值为为：4.6KKN/m2+6.5KN/m22=11.11KN/mm2。选取计算单元梁CCL1如下：图2.6CL11的计算简图及及弯矩图均布荷载：q=111.1KKN/m22.6m=228.86KKN/m次梁设计为简支梁梁，计算简图图如上图所示示，梁采用Q345钢，强度设设计值f=3100N/mm22。则取弯矩最大的跨跨中截面，最最大弯矩为：：Mmax=1/88ql2=1/8288.86KNN/m6.332m2=143..18KNMM梁所需净截面抵抗抗矩为：Wnx==4396997mm3首选型钢截面，查查表的热轧H型钢：HN3000150单位长度的的质量为377.3Kg//m，梁的自重重为 Wnx=4900cm3439.6697cm33满足要求。一般而言，对于跨跨度和荷载都都不是太大时时，首选型钢钢截面，型钢钢截面成本较较为低廉，并并且由于截面面的尺寸是在在工厂设计好好的，其翼缘缘和腹板都满满足板件稳定定的要求，故故对于型钢构构件是不需要要验算其局部部稳定性的。由于它的优点，所所以在工程中中应用广泛。（2）次梁截面验算=1\*GGB3①强度验算次梁受均布荷载作作用：q=11.1KKN/m22.6m=228.86KKN/m图2.7次梁截面简简图次梁自重：g=9.837..3Kg/mm=365..54N/mm自重产生的跨中最最大弯矩：Mg==2.176KNN式中的1.2为恒恒载分项系数数。支座处最大剪力为为：=992.06KKN总的跨中最大弯矩矩为：143.18KNN.M+2..176KNNm=1455.36KNNm跨中截面最大正应应力：==278.63110N/mmm2310N//mm2假定剪力都有腹板板承担支座处最大剪应力力：= =1007.3NN/mm20.583110N/mmm2=179..8N/mmm2故截面的强度满足足要求。一般而言，型钢梁梁的腹板较厚厚，剪应力一一般不起控制制作用。因此此，只在截面面有较大削弱弱时，才必须须验算剪应力力。=2\*GGB3②稳定性由于热轧型钢的局局部稳定性自自然满足，故故不要进行验验算。2.3.3ZLL2截面初选选取计算单元如图22.5所示，ZL2梁采用Q345钢，设计为两两端刚接梁，计算单元所受均布荷载为：q=11.1KN/m22.6m=28.86KN/m；见下图：图2.8ZL22的计算简图图及弯矩图则取弯矩最大的跨跨中截面：Mmax=1/112ql2=1/12228.866KN/m66.32m2=95.445KN.MM，梁所需净截面抵抗抗矩为：Wnx==3060000mm3偏安全的取热轧HH型钢：HN3000150，单位长度的的质量为377.3Kg//m，梁的自重为 ，Wnx=490ccm3306cmm3满足要求。2.3.4ZL11截面初选（1）截面初选计算单元见下图：：将主梁设计计为两端刚接梁，梁采用Q345钢。图2.9ZL1的计计算简图及弯弯矩图两侧次梁对主梁所所产生的压力力为：F=28.8666.3+0..0379..86.31.22=184..58KN梁端的主梁的压力力取为中间次次梁的一半为为92.299KN。主梁的支座反力（未未记主梁自重重）为：184.58KNN+92.229KN=2276.877KN梁跨中最大弯矩为为：Mmax===319.95KKNm梁所需净截面抵抗抗矩为：Wnx===99830000mm3首选型钢截面，查查表的热轧H型钢，图2.10ZL1截面简图取为HN4002000WWnx=11190cm33983cmm3满足要求。主梁重重量为66KKg/m。主梁截面面尺寸如下图图：（2）主梁截面验算=1\*GGB3①强度验算主梁自重：gg=9.8666Kg/mm=646..8N/m自重产生的跨中最最大弯矩：Mg=646.81.227.82=3.9KNm跨最大剪力为：992290NN总的跨中最大弯矩矩为：319.95++3.9=3323.855KNm跨中截面最大正应应力： ==259.2N//mm2310N//mm2支座处最大剪力为为：276870+6646.811.27.88/2=2779897NN假定剪力都有腹板板承担支座处最大剪应力力：==93.55N//mm20.583110N/mmm2=179..8N/mmm2跨中截面腹板边缘缘折算应力：：2==255.755N/mm222==35.7NN/mm2zs2==2663.12N/mm221.13100N/mm22=341NN/mm2故截面的强度满足足要求。=2\*GGB3②稳定性由于热轧型钢的局局部稳定性自自然满足，故故不要进行验验算。主梁上有现浇混凝凝土刚性铺板板，故其整体体稳定性满足足，不需验算算。2.3.5柱截面面初选对于框架柱截面选选择，近似按按轴心受压构构件考虑，并并适当的扩大大。（1）截面初选每层中柱所受力为为：2（92.29+1884.58）+0.6557.8+66.3(228.86++0.36))=742..9KN每层边柱所受力为为：92.29+1884.58++0.6577.8+6..3(288.86+00.36)//2=3733.9KN底层中柱所承受的的荷载为：3742.9KN==2228..7KN底层边柱所承受的的荷载为：3373.9KN==1122..0KN考虑到可能出现的的偏心作用，水水平地震作用用及偶然碰撞撞等作用，故故偏安全的将将中柱和边柱柱取为相同的的截面，偏安安全的用中柱柱的轴力进行行截面初选。=1\*GGB3①先假定杆的的长细比查《钢结构基础》知知：对于两端端刚接的轴心心受压构件计计算长度系数数的理论值为0.6，考虑到对对于无转动的的固定端部，因因实际上很难难完全实现，一一般采用建议议值为0.65。考虑到中柱实际上上为偏心受压压构件，故将将柱的最不利利轴力扩大1.5倍，则N=1.552228..7=33443.1KNN所以底层柱的计算算长度为l0==5.2m0..65=3..38m；按照《钢结构基础础》：对于荷荷载为3000~~3500KKN的压杆，可可假定=600~70。所以假定=60，采用Q345；假定采用热轧型钢钢，假设b/h0..8,属b类截面，查查表得轴心受压构件件的稳定系数数=0.7336；回转半径i=ll0/=3.388/60=772.7=2\*GGB3②按照整体稳稳定的要求确确定截面面积积由轴压构件整体稳稳定性得A===146..4cm2查钢结构附表的ix=0.433hiiy=0.244b图2.11Z1截面简图则h=130mm，b=233mmm，单位长度的的质量=172Kgg/m。考虑到柱子实际受受力很复杂，故故偏安全的取取：HW4000400A=219.55cm2146.44cm2满足要求。（2）截面验算查表得回转半径ix=17.5ccmiy=10.1ccmx==21.9=1150规范规定对于柱和和主要压杆，其其容许长细比比=150，故柱的刚度度满足要求。查表得稳定系数：：=0.9667正应力：===157.4N//mm23110N/mmm2故柱的强度满足要要求。截面符合对柱的整整体稳定和容容许长细比的的要求。因为为轧制型钢的的翼缘和腹板板一般较厚，都都能满足局部部稳定要求。2.4梁柱相对对线刚度框架在竖向荷载作作用下，可忽忽略节点侧移移，按刚性方方案设计。在在水平荷载作作用下，不能能忽略节点侧侧移，按弹性性方案设计。相对线刚度计算如如下：钢材的弹性模量EE=2066103N/mm2主梁的惯性矩Ib=2..37104cm4柱的惯性矩Ic=6.699104cm4考虑到现浇板的作作用，对于主主梁的截面惯惯性矩作如下下调整：边跨主梁的计算用用惯性矩Ib1=1.52..37104cm4=3.566cm4中跨主梁的计算用用惯性矩Ib2=22.337104cm4=4.744cm4边跨主梁的线刚度度：ib1==9.339103KNm中跨主梁的线刚度度：ib2==12.552103KNm底层柱的线刚度：：iC1==26..5103KNm底层柱的线刚度：：iC2==388.281003KNm为便于计算，可将梁、柱柱的线刚度折折算为相对线线刚度进行计计算，因此取边跨主梁的线刚刚度为基准值值1，算得梁、柱柱的相对线刚刚度如下图所所示：图2.12梁柱的相对对线刚度3荷载计算3.1荷载汇总总（1）屋面恒荷载大型屋面板1..5KN/mm21.356..3m=122.7KN//m整浇混凝土层225KN/mm30.04mm1.356..3m=8..5KN/mm泡沫混凝土保温层层6KNN/m30.08mm1.356..3m=0..88KN//m二毡三油防水层00.35KNN/m21.356..3m=2..96KN//m钢梁自重0..65KN//m1.355=0.888KN/mm合计=29.007KN//m（2）屋面活荷载屋面雪荷载0.44KN/m221.46.33m=3.553KN//m屋面活荷载（不上上人屋面）0.5KKN/m21.46.33m=4.441KN/mm按照荷载规范知屋屋面活载取：：屋面雪荷载载和屋面活荷荷载（不上人人屋面）的较较大值，故取取为4.411KN/m。（3）楼面恒荷载15厚水泥砂浆面层20KNN/m30.0155m1.2==0.36KN/m2235厚细石混凝土土25KN//m30.0355m1.2==1.05KN/m22聚氨酯防水层1..5厚10KKN/m30.00115m1.22=0.0118KN/mm2100厚混凝土垫垫层25KN//m30.1m1..2=3.00KN/mm2压型钢板0.11KKN/m21.2=00.12KNN/m2合计=4.554KN//m2楼面恒载为：4.54KN/m226.3m+11.20.665KN/mm=29.44KN/mm（4）楼面活荷载查荷载规范知：对于电子元件生产产厂取楼面活活载为5KN//m21.36.33m=40..95KNN/m2（5）各层框架节点集中中荷载A、D柱列7.8m标高处钢柱1..69KN//m3.6mm1.2=77.3KN外墙0.15KKN/m223.6m6..3m1.22=4.1KN合计=11.44KN4.2m标高处钢柱11.69KNN/m3.66m1.2==7.3KNN外墙0.115KN/m23.6m6.3m1.2=4..1KN合计=11.44KN-1.00m标高高处钢柱1.69KKN/m5..2m1.22=10.55KN外墙00.15KNN/m25.2m6..3m1.22=5.9KKN合计=166.4KNNB、C柱列7.8m标高处钢柱1..69KN//m3.6mm1.2=77.3KN4.2m标高处钢柱1..69KN//m3.6mm1.2=77.3KN-1.00m标高高处钢柱1..69KN//m5.2mm1.2=110.5KNN（6）风载基本风压：w00=0.555KN/m2地面粗糙度类别为为B类按同一高度11..4=7.6m算为为结构的平均均高度。查《建筑结构荷载载规范》得：：风压高度变化系数数z=1.0，风载体型型系数s=1.3，由于建筑高度H==11.4mm<30m，故取高度Z处的风震系系数z=1..0，风载值为：qw=1.4zzswwo6.3mm=1.4111.30.555KN//m26.3m=6.31KNN/m式中1.4为风载的分分项系数。结构所受外力见下下图：图3.1框架荷载载简图其中：PA3=PDD3=11..4KNPA2=PD2=11..4KNPA11=PD1=16..4KNPBB3=PC3=7.33KNPB2=PC2=7.33KNPB1=PC1=10..5KN。3.2竖向荷载载计算3.2.1竖向荷荷载计算原则则框架的近似计算有有以下假定：：忽略梁、柱轴向变变形及剪切变变形；杆件为等截面。（等等刚度），以以杆件轴线作作为框架计算算轴线；在竖向荷载下结构构的侧移很小小，因此在竖竖向荷载作用用下计算时，假假定结结构无侧移；；对本结构，在竖向向荷载作用下下，多层框架架结构的侧移移较小，且各各层荷载对其其它层的水平平构件的内力力影响不大，可可以忽略侧移移的影响，每每层可按无侧侧移框架用弯弯矩二次分配配法计算。弯矩二次分配法的的计算步骤为为：根据各杆件的线刚刚度计算各点点杆端弯矩的的分配系数，并并计算竖向荷荷载作用下各各跨梁的固端端弯矩；计算框架各节点的的不平衡弯矩矩，并对全部部节点的不平平衡弯矩同时时进行第一次次分配（期间间不进行弯矩矩传递）并且且注意要反号号分配，之后后将所有杆端端的分配弯矩矩同时向其远远端传递，传传递系数取为为1/2；将个结点由于传递递弯矩产生的的新的不平衡衡弯矩进行二二次分配（反反号分配），不不传递，使各各节点处于平平衡状态。至至此，整个弯弯矩分配和传传递过程即告告结束；将各杆端的固端弯弯矩、分配弯弯矩和传递弯弯矩叠加，得得各杆端弯矩矩。3.2.2节点弯弯矩分配系数数的计算由于梁柱连接采用用刚接，故对对于每个杆端端的转动刚度度S=4i，则此杆端端的弯矩分配配系数为节点A3：节点B3：按照以上的计算方方法，可得所所有节点的弯弯矩分配系数数，见下图：：表3.1节点分配系系数计算表节点A各杆端分配系数节点B各杆端分配系数顶层A3B30.197B3A30.156A3A20.803B3C30.208B3B20.636标准层A2B20.110B2A20.096A2A10.445B2B10.389A2A30.445B2B30.389B2C20.127底层A1B10.127B1A10.108A1A20.516B1C10.144A1A0.357B1B0.306B1B20.4423.2.3恒荷载载作用下的内内力计算恒荷载作用下框架架所受力如下下图：图3.2恒荷荷载作用分布布图（KN）（1）固端弯矩的计算算恒载为竖向均布力，采采用弯矩二次次分配法计算算，恒载下固端弯矩矩计算如下：：对于第三层所受均均布荷载29.077KN作用，则取A3B3作为计算单单元，图3.3恒载下梁段A3B3弯矩图则固端弯矩：MA3B3MMB3A3+=0由于本结构为对称称结构，则可可知：MD3C3MCC3D3+=0对于二层和三层而而言，仅力的的大小不同，利利用以上的计计算方法同理理可求得另外外的节点的固固端弯矩：MA2B2=MA1B1MB2A2=MB1A1=0MD2C2=MDD1C1MC3D3=MC3D3=0已知固端弯矩和弯弯矩分配系数数，进行弯矩矩分配，见弯弯矩分配表：：表3.2恒荷载下下弯矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱0.8030.1970.1560.6360.2080.2080.6360.1560.1970.803-147.3800147.380-147.3800147.380-147.3800147.380118.34629.0340.0000.0000.0000.0000.0000.000-29.034-118.346633.1660.00014.5170.0000.0000.000-14.5170.000-33.166-26.632-6.534-2.265-9.233-3.0203.0209.2332.2656.53426.632124.880-124.8800159.632-9.233-150.4000150.4009.233-159.4766124.880-124.88000.4450.4450.1100.0960.3890.3890.1270.1270.3890.3890.0960.1100.4450.445-149.0600149.060-149.0600149.060-149.0600149.06066.33266.33216.3970.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000-16.397-66.332-66.33259.17338.4570.0008.1980.0000.0000.0000.0000.0000.000-8.1980.000-38.457-59.173-43.446-43.446-10.739-0.787-3.189-3.189-1.0411.0413.1893.1890.78710.73943.44643.44682.05961.344-143.4033156.471-3.189-3.189-150.1011150.1013.1893.189-156.4711143.403-61.344-121.20000.5160.3570.1270.1080.4420.3060.1440.1440.4420.3060.1080.1270.3570.516-149.0600149.060-149.0600149.060-149.0600149.06076.91553.21418.9310.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000-18.931-53.214-76.91533.1660.0009.4650.0000.0000.0000.000-9.465-33.166-17.114-11.840-4.212-1.022-4.184-2.896-1.3631.3634.1842.8961.0224.21211.84017.11492.96741.374-134.3411157.503-4.184-2.896-150.4233150.4234.1842.896-157.5033134.341-41.374-92.96720.687-1.4481.448-20.687图3.4恒载下弯矩图图图3.5恒载下剪力图图图3.66恒载下轴力图图3.2.4活荷载载作用下的内内力计算活荷载作用下框架架所受力如下下图：图3.7活荷载作用用分布图（KN）（1）固端弯矩的计算算活载为竖向均布力，采采用弯矩二次次分配法计算算，活载下固端弯矩矩计算如下：：对于第三层所受均均布荷载29.077KN作用，则取A3B3作为计算单单元，见下图图：图3.8活载载下梁A3B3弯矩图则固端弯矩：MA3B3MMB3A3=0由于本结构为对称称结构，则可可知：MD3C3MCC3D3=0对于二层和三层而而言，仅力的的大小不同，利利用以上的计计算方法同理理可求得另外外的节点的固固端弯矩：MA2B2=MA1B1MB2A2=MB1A1=0MD2C2=MDD1C1MC3D3=MC3D3=0活载为竖向均布力力，采用弯矩矩二次分配法法计算，活载载下弯矩分配配表3.3活荷载下弯弯矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱0.8030.1970.1560.6360.2080.2080.6360.1560.1970.803-22.36022.360-22.36022.360-22.36022.36017.9554.4050.0000.0000.0000.0000.0000.000-4.405-17.95546.1950.0002.2020.0000.0000.000-2.2020.000-46.195-37.095-9.101-0.344-1.401-0.4580.4581.4010.3449.10137.09527.056-27.05624.219-1.401-22.81822.8181.401-24.06327.056-27.0560.4450.4450.1100.0960.3890.3890.1270.1270.3890.3890.0960.1100.4450.445-207.6200207.620-207.6200207.620-207.6200207.62092.39192.39122.8380.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000-22.838-92.391-92.3918.97853.5660.00011.4190.0000.0000.0000.0000.0000.000-11.4190.000-53.566-8.978-27.832-27.832-6.880-1.096-4.442-4.442-1.4501.4504.4424.4421.0966.88027.83227.83273.537118.125-191.6622217.943-4.442-4.442-209.0700209.0704.4424.442-217.9433191.662-118.1255-121.20000.5160.3570.1270.1080.4420.3060.1440.1440.4420.3060.1080.1270.3570.516-207.6200207.620-207.6200207.620-207.6200207.620107.13274.12026.3680.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000-26.368-74.120-107.132246.1950.00013.1840.0000.0000.0000.000-13.184-46.195-23.837-16.492-5.867-1.424-5.827-4.034-1.8981.8985.8274.0341.4245.86716.49223.837129.49157.629-187.1199219.380-5.827-4.034-209.5188209.5185.8274.034-219.3800187.119-57.629-129.491128.814-2.0172.017-28.814图3.9活载下下弯矩图图3.10活载载下剪力图图3.111活载下轴力力图3.3风载下内内力计算3.3.1风荷载载计算水平荷载作用下的的内力可采用用D值法进行手手算。但是D值法虽是近近似计算，但但所计算的数数值与结构力力学求解器的的结果还是比比较接近的。这这也说明通过过手算可以基基本保证结果果的准确度的的。为简化计算将均匀匀分布的风荷荷载折算成节节点集中荷载载第三层FF3==12..62KN第二层FF2==22..72KN第一层FF1==26..03KN详见下图：图3.12风风荷载计算简简图3.3.2D值值法计算由前面已知：边跨梁线刚度iib1=EI//l=9.339103KNm；中跨梁线刚度ibb2=EI/ll=12.552103KNm；底层柱线刚度iiC1=EI/ll=26.55103KNm；二、三层柱线刚度度iC2=EI//l=38..28103KNm；工程中当梁柱线刚刚度比大于3~5时，常采用用反弯点法代代替D值法进行计计算，在这里里ib1/iC1<1，故只能采采用D值法。令边跨梁ib11=EI/ll=9.399103KNm为单位1，则其他梁梁柱的相对刚刚度见图2.3.11。采用D值法进行水平荷载载计算，计算算个柱的D值和剪力分分配系数，详详见下表：表3.4各柱的的D值及剪力分分配系数表层位及层高柱号KD总D三层（3.6m))A0.2450.1093.8623.460.165B0.570.2227.870.335C0.2450.2227.870.335D0.570.1093.860.165二层（3.6m))A0.2450.1093.8623.460.165B0.570.2227.870.335C0.570.2227.870.335D0.2450.1093.860.165一层（5.2m))A0.3550.3634.2719.580.218B0.8260.4695.520.282C0.826O.4695.520.282D0.3550.3634.270.218 表3.5各柱柱的反弯点位位置、剪力、柱柱端弯矩层号柱号总D(KN/m)总P(KN)Vi(KN)y0y1y2/3yM底(KNm)M顶(KNm)三A(D)0.1652346012.622.080.2000.21.545.60.538mmBC0.3354.230.3000.34.5710.66二A(D)0.1652346035.345.830.470-0.050.428.8112.171.479mmBC0.33511.840.450-0.050.417.0525.57一A(D)0.2181958061.3713.380.7750-0.0250.7552.1817.393.03mmBC0.28217.30.650-0.0250.62556.2233.74本科毕业设计第112页3.3.3两端弯弯矩的计算第三层：3节点：已知，则6.0。3节点：已知，则；。第二层：