木結(jié)構(gòu)工程手算計(jì)算書

PAGEPAGE10木結(jié)構(gòu)工程計(jì)算書木結(jié)構(gòu)工程計(jì)算書(H棟)1、設(shè)計(jì)依據(jù)1.1本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所依據(jù)的主要規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)及繪圖標(biāo)配圖集如下GB50068-2001《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、GB5009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、GB50005-2003《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（2005年版）、GB50003-2011《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50223-2008《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》、50206-2012《木結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB18306-2015《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》2、本工程相關(guān)設(shè)計(jì)等級(jí)、類別、參數(shù)如下：2.1構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限：50年；2.2建筑防火分類：二類；耐火等級(jí)：二級(jí)；2.3抗震設(shè)防烈度：8度，設(shè)計(jì)基本地震加速：0.3g,設(shè)計(jì)地震分組：三組；2.4建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)：二級(jí);2.5建筑抗震設(shè)防類別：丙級(jí)；2.6建筑場(chǎng)地類別：Ⅱ類，2.7場(chǎng)地特征周期：0.45S，2.8基本風(fēng)壓：0.35KN/m2,地面粗糙度：B類；2.9地震影響系數(shù)最大值：小震0.24；3.0地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)：丙級(jí)；3.1混凝土結(jié)構(gòu)耐久性：按一類環(huán)境（±0.00以上）、環(huán)境二類a(±0.00以下)規(guī)定的基本要求施工3、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算構(gòu)件選取構(gòu)件選取一層eq\o\ac(○,2)軸交eq\o\ac(○,B)軸MZΦ260，eq\o\ac(○,2)軸上eq\o\ac(○,A)~eq\o\ac(○,B)軸間雙梁Ｌ1150×210,地板梁L3150×160；二層選取eq\o\ac(○,2)軸上eq\o\ac(○,A)~eq\o\ac(○,B)軸間雙梁Ｌ2150×210,L4150×210；eq\o\ac(○,B)軸上eq\o\ac(○,1)~eq\o\ac(○,2)軸間檁組合梁180×180+70×160+150×150進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。屋面與水平方向最大夾角30度，cosα=0.874、材料信息本工程材料均為云南松，強(qiáng)度等級(jí)為TC13A組，材質(zhì)等級(jí)均為Ⅰa，抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm=13N/mm2、抗壓強(qiáng)度fc=12N/mm2、抗拉強(qiáng)度ft=8.5N/mm2、抗剪強(qiáng)度fv=1.5N/mm2、彈性模量E=10000N/mm25、荷載信息5.1屋面層恒載標(biāo)準(zhǔn)值KN/m2冷攤瓦0.5椽子80×80間距2500.30.08×0.08×2.1×6×4防水卷材0.3恒載總計(jì)1.1活載不上人屋面0.5屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK1=1.1/cos30°+0.5=1.76KN屋面荷載設(shè)計(jì)值Pn1=1.35×1.1/cos30°+1.4×0.5=2.4KN5.2一層樓面荷載恒載標(biāo)準(zhǔn)值KN/m2實(shí)木地板（厚35）0.21活載3.5一層樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK2=0.21+3.5=3.7KN一層樓面荷載設(shè)計(jì)值Pn2=1.35×0.21+1.4×3.5=5.2KN5.3外墻荷載，墻體均為360厚免燒磚，均由基礎(chǔ)直接承重，木結(jié)構(gòu)主體不計(jì)一層層高3.0米q=(18×0.36+0.8)×3.0=21.8KN/m二層層高2.7+1.2*0.5=3.30q=(18×0.36+0.8)×3.3=24KN/m內(nèi)墻門窗隔墻實(shí)木墻體厚606×0.06×2.6=0.94KN/m6、計(jì)算過程6.1屋面層檁條均有組合梁180×180+70×160+150×150構(gòu)成，以頂梁180×180為主要受彎構(gòu)件，其余為安全儲(chǔ)備；檁條180×180自重標(biāo)準(zhǔn)值PK3=0.18×0.18×6=0.2KN/m檁條180×180自重設(shè)計(jì)值Pn3=1.35×0.18×0.18×6=0.26KN/m檁條180×180上均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值PK4=1.25PK1+PK3=1.25×1.76+0.2=2.4KN檁條180×180上均布荷載設(shè)計(jì)值Pn4=1.25Pn1+Pn3=1.25×2.4+0.26=3.3KN軸力RA1=RB1=ql/2=0.5×3.3×4=6.6KN剪力VA1=RA1=6.6KNVB1=-RB1=-6.6KN彎矩Mmax=ql2=3.3×42/8=6.6KN.m受彎構(gòu)件凈截面抵抗矩W=bh2/6=0.18×0.182/6=1.0×10-3抗彎承載力Ｍ/Ｗn=6.6/1.0×10-3×103=6.6N/mm2<13N/mm2滿足要求檁條在木柱支端切削后截面為70×180由《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.2.5條：×（）=（3*6.6×（0.18/0.18））/（2×0.07×0.18×103）=0.8N/mm2<1.5N/mm2滿足要求變形驗(yàn)算，矩形截面全截面慣性矩Ｉ＝bh3/12=0.18×0.183/12=0.9×10-4m4W=5ql4/384EI=5×2.4×44/（384×104×0.9×10-4）=8.9mm<l/250=4000/250=1其余梁在木柱支端軸力標(biāo)準(zhǔn)值RAk2=RBk2=ql/2=(0.07×0.16+0.15×0.15)×6×4/2=0.4KN其余梁在木柱支端軸力設(shè)計(jì)值RA2=RB2=1.35RAk2=1.35×0.4=0.54KN6.2二層屋頂L2150×210內(nèi)力計(jì)算如下L4150×210在木柱支端軸力標(biāo)準(zhǔn)值RAk3=RBk3=ql/2=0.5×0.15×0.21×1.1×6=0.1KNL4150×210在木柱支端軸力設(shè)計(jì)值RA3=RB3=1.35RAk3=1.35×0.1=0.14KN其上木柱Φ200自重標(biāo)準(zhǔn)值PK5=3.14×0.12×0.57×6=0.1KN其上木柱Φ200自重設(shè)計(jì)值Pn5=1.35Pk5=1.35×0.1=0.14KN/mL2150×210上集中荷為Fk＝2RAk1+2RAk2+RAk3+0.1=0.5×2.4×4.0×2+0.4×2+0.1+0.1=10.6KNFn＝2RA1+2RA2+RA3+0.14=6.6×2+0.54×2+0.14+0.14=14.5KNL2150×210為雙梁，以頂梁為主要受彎構(gòu)件，其余梁為安全儲(chǔ)備；L2150×210自重標(biāo)準(zhǔn)值PK6=0.15×0.21×6×2=0.38KNL2150×210自重設(shè)計(jì)值Pn6=1.35Pk6=1.35×0.38=0.5KN軸力標(biāo)準(zhǔn)值ＲAk4=RBk4=F/2+ql/2=10.6/2+0.38×2.2/2=5.72KN軸力ＲA4=RB4=F/2+ql/2=14.5/2+0.5×2.2/2=7.8KN剪力VA4=RA4=7.8KNVB4=-ＲB4=-7.8KN彎矩Ｍmax=Fl/4+ql2/8=14.5×2.2/4+0.5×2.22/8=8.28KN.m受彎構(gòu)件凈截面抵抗矩Wh=bh2/6=0.15×0.212/6=1.1×10-3m3抗彎承載力M/Wh=8.28/1.1×10-3×103=7.53Ｎ/mm2<13N/mm2滿足要求受彎構(gòu)件在木柱支端切削后截面為70×210×()=(3×7.8×（0.21/0.21）)/(2×0.07×0.21×1000)=0.8N/mm2<1.5mm2滿足要求變形驗(yàn)算矩形截面慣性矩Ｉ＝bh3/12=0.15×0.213/12=1.16×10-4m4Wmax=Fl3/48EI+5ql4/384EI=10.6×2.23/(48×104×1.16×10-4)+5×0.38×2.24/(384×104×1.16×10-4)=2.1<l/250=2200/250=8.8mm6.3一層eq\o\ac(○,2)軸線上eq\o\ac(○,A)-eq\o\ac(○,B)軸間雙梁L1150×210內(nèi)力計(jì)算如下，地板梁L3150×160，間距550其自重標(biāo)準(zhǔn)值PK7=0.15×0.16×6=0.14ＫＮ自重設(shè)計(jì)值Pn7=1.35Pk7=1.35×0.14=0.20KN軸力標(biāo)準(zhǔn)值ＲAk5=RBk5=ql/2=0.5×(3.7×0.55+0.14)×4.0=4.35KN軸力ＲA5=RB5=ql/2=3.1×4/2=6.2KN剪力V A5=RA5=6.2KN;VB5=-RB5=-6.2KN彎矩Mmax=ql2/8=3.1×42/8=6.2KN.m受彎構(gòu)件凈截面抵抗矩Wn=bh2/6=0.15×0.162/6=0.64×10-3m3抗彎承載力Ｍ/Ｗn=6.2/0.64×10-3×103=9.7N/mm2<13N/mm2滿足要求剪切面以上的截面面積對(duì)中性軸的面積矩S=bh2/8=0.15×0.162/8=4.8×10-4mm3矩形截面全截面慣性矩I=bh3/12=0.15×0.163/12=0.51×10-4m3地板梁抗剪承載力Vs/Ib=6.2×4.8×10-4/(0.51×10-4×0.15×1000)=0.4N/mm2<1.5N/mm2滿足要求變形驗(yàn)算，一層樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=3.7×0.55+0.14=2.2KN/m矩形截面全截面慣性矩I=bh3/12=0.15×0.163/12=0.51×10-4m3W=5ql4/384EI=5×2.2×44/（384×104×0.51×10-4）=14.4<l/250=4000/250=166.4一層eq\o\ac(○,2)軸上eq\o\ac(○,A)-eq\o\ac(○,B)軸間L1150×210為雙并梁，以頂梁為主要受彎構(gòu)件其自重標(biāo)準(zhǔn)值PK8=0.15×0.21×6×2=0.38ＫＮ其自重設(shè)計(jì)值Pn8=1.35PK8=1.35×0.38=0.5ＫＮ軸力R A6=RB6=3F/2+ql/2=3×12.4/2+0.5×0.5×2.2=19.15KN剪力VA6=RA6=19.15；VB6=-RA6=-19.15KN彎矩Mmax=FL/2+ql2/8=12.4×2.2/2+0.5×2.22/8=13.94KN.m受彎構(gòu)件截面抵抗矩Wn=bh2/6=0.15×0.212/6=1.1×10-3mm3抗彎承載力M/Wn=13.94/1.1×10-3×103=12.6N/mm2<13N/mm2滿足要求受彎構(gòu)件抗剪承載力計(jì)算受彎構(gòu)件在木柱支端切削后截面為95×210×()=(3×19.15×（0.21/0.21）)/(2×0.095×0.21×1000)=1.44N/mm2<1.5N/mm2滿足要求變形驗(yàn)算矩形截面全截面慣性矩Ｉ＝bh3/12=0.15×0.213/12=1.16×10-4m4Wmax=19Fl3/384EI+5ql4/384EI=19×2×4.35×2.23/(384×104×1.16×10-4)+5×0.38×2.24/(384×104×1.16×10-4)=4.05<l/250=2200/250=8.86.5eq\o\ac(○,4)軸交eq\o\ac(○,E)軸木柱Φ260為軸心受壓構(gòu)件，內(nèi)力計(jì)算如下：按強(qiáng)度驗(yàn)算An=πR2-0.095×0.26=3.14×0.132-0.095×0.26=0.0木柱自重設(shè)計(jì)值Pn9=3.14×0.132×6.9×6×1.35=3.0KN/mN=2(RA1+RA2+RA3+RA4+RA5+RA6)+3.0=2×(6.6+0.54+0.14+7.8+6.2+19.15)+3.0=83.8 KNN/A