層框架結(jié)構(gòu)少宮畢業(yè)計(jì)算

1、. 一部分 建筑設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.1 建筑平面設(shè)計(jì) （1） 依據(jù)建筑功能的要求，確定柱網(wǎng)的尺寸，然后，再逐一定出各房間的開間和進(jìn)深； （2） 根據(jù)交通、防火與疏散的要求，確定樓梯間的位置和尺寸； （3） 確定墻體所用的材料和厚度，以及門窗的型號(hào)與尺寸；1.2 建筑立面設(shè)計(jì) （1） 確定門窗的立面形式。門窗的立面形式一定要與立面整體效果相協(xié)調(diào)； （2） 與平面圖對(duì)照，核對(duì)雨水管、雨篷等的位置及做法； （3） 確定墻體立面裝飾材料做法、色彩以及分格藝術(shù)處理的詳細(xì)尺寸；1.3 建筑剖面設(shè)計(jì) （1） 分析建筑物空間組合情況，確定其最合適的剖切位置。一般要求剖到樓梯及有高低錯(cuò)落的部位； （2） 進(jìn)一步

2、核實(shí)外墻窗臺(tái)、過(guò)梁、圈梁、樓板等在外墻高度上的構(gòu)造關(guān)系，確定選用哪種類型的窗臺(tái)、過(guò)梁、圈梁、樓板及其形狀和材料； （3） 根據(jù)平面圖計(jì)算確定的尺寸，核對(duì)樓梯的在高度方向上的梯段的尺寸，確定平臺(tái)梁的尺寸。 2 建筑平面設(shè)計(jì)該青少年宮雖位于抗震設(shè)防烈度為6度的區(qū)域，但任務(wù)書要求按抗震設(shè)防烈度為7度進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)抗震要求比較嚴(yán)，所以平面上力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，但用地面積有限，從而采用設(shè)縫的辦法把整個(gè)建筑劃分為建筑平面的、區(qū)，有利于自然采光和自然通風(fēng)。建筑物平面為南北朝向，建筑物主入口的朝向?yàn)槟线?。、區(qū)都為框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)的平面布置上，柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件的定位軸線在建筑平面上所形成的網(wǎng)格，是框架結(jié)構(gòu)

3、的脈絡(luò)。柱網(wǎng)布置既要滿足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，構(gòu)件種類少，施工方便。柱網(wǎng)布置還應(yīng)與建筑分隔墻布置互相協(xié)調(diào)，一般常將柱子設(shè)在縱橫建筑墻交叉點(diǎn)上，以盡量減少柱網(wǎng)對(duì)建筑使用功能的影響?？蚣芙Y(jié)構(gòu)常見的柱網(wǎng)布置方式有：外廊式、等跨式、對(duì)稱不等跨式等。本框架結(jié)構(gòu)青少年宮樓采用外廊式柱網(wǎng)布置，也就是中間為活動(dòng)室，兩邊走廊的跨度取為2.5m。為了滿足青少年宮的使用需要，房間的開間和進(jìn)深采用多樣的開間和進(jìn)深尺寸。本建筑物要滿足7度設(shè)防區(qū)建筑物長(zhǎng)寬比不允許超過(guò)6.0的要求。該青少年宮根據(jù)使用功能的要求，首層設(shè)有門廳、活動(dòng)室、門衛(wèi)室，男女衛(wèi)生間等。作為垂直交通的兩個(gè)樓梯設(shè)在兩端位置，能夠

4、滿足安全疏散距離的要求，又有效的利用了建筑面積。各層平面建筑施工圖見建施0206。3 建筑立面設(shè)計(jì)該青少年宮在建筑立面上采用寬大而明亮玻璃窗，特別是采用柱間弧形造型窗，有效的滿足活動(dòng)室采光的要求，同時(shí)可以表現(xiàn)簡(jiǎn)潔和現(xiàn)代感，還增加了立面的美觀效果。建筑立面和豎向剖面上力求規(guī)則，避免立面的凹進(jìn)或突出，使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變化均勻，有利于結(jié)構(gòu)抗震。各立面建筑施工圖見建施07。4 建筑剖面設(shè)計(jì)建筑物的剖面圖要反映出建筑物在垂直方向上各部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定建筑物各部分應(yīng)有的高度、建筑物的層數(shù)及建筑空間的組合關(guān)系。在建筑物的層高上，考慮到建筑空間比例要求，考慮到提供足夠的房間凈高度，以避免

5、凈高低的房間給人壓抑的感覺。因此，綜合考慮各層的層高均為公共建筑常用的3.9m，室內(nèi)外高差采用0.45m。根據(jù)總建筑面積等各方面的要求，本建筑物為五層，總建筑高度為19.5m，其高寬比滿足7度抗震設(shè)防烈度區(qū)建筑物高寬比不允許超過(guò)4的要求。另外從室內(nèi)采光和通風(fēng)的角度考慮，窗臺(tái)的高度取0.8m。屋頂上人，取屋頂女兒墻高度為1.5m。詳細(xì)的建筑剖面圖見建施08。 5 建筑說(shuō)明（1）本圖除特別注明外，標(biāo)高以米計(jì)，尺寸以毫米計(jì)。（2）本圖根據(jù)任務(wù)書要求按七度地震區(qū)抗震要求設(shè)防。樓面（活動(dòng)室、辦公室等）允許活荷載2.0KN/M2，樓面（走廊、廁所）及樓梯允許活荷載2.5KN/M2。房屋正常使用年限為50年

6、。（3）放樣：以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際為放樣依據(jù)。（4）設(shè)計(jì)標(biāo)高：室外地坪標(biāo)高-0.450根據(jù)工程地質(zhì)資料設(shè)為第一層土素填土的頂面，室內(nèi)外高差為0.450m。（5）墻身：外廊欄板為120厚鋼筋混凝土。墻體為250厚陶?？招钠鰤K，M10水泥砂漿砌筑。外粉刷及裝修：外墻：用水泥沙漿打底后，用100×100瓷磚貼面，水泥漿擦縫，縫寬10mm，顏色詳見建施07。窗臺(tái)：用水泥砂漿打底后貼瓷磚，同內(nèi)、外墻做法。入口雨棚：用淺紅色100×100瓷磚貼面，縫寬10mm。勒腳：用水泥砂漿打底后貼芝麻灰花崗巖火燒板飾面。 內(nèi)粉刷及裝修：平頂：水泥砂漿打底，紙筋灰粉平，刷白二度。（部分根據(jù)實(shí)際使用功能做吊頂）

7、內(nèi)墻：水泥砂漿打底，紙筋灰粉平，刷白二度。踢腳：除門廳、活動(dòng)室及各層走廊、廁所外，均做深暗紅色瓷磚踢腳，詳88ZJ501踢腳。門廳、走廊、活動(dòng)室做1200高200×300白色瓷磚墻裙。廁所、盥洗間做1800高白瓷磚墻裙：防水砂漿打底，純水泥漿粘貼層，200×300白瓷磚，白水泥漿擦縫。（6）室內(nèi)地面：素土夯實(shí)+80厚C15混凝土+素水泥漿結(jié)合層一道+20厚水泥砂漿找平層+素水泥漿結(jié)合層，上做10厚水磨石面層。廁所詳88ZJ001地20。（7）樓面：120結(jié)構(gòu)層上，素水泥漿結(jié)合層一道+20厚水泥砂漿找平層+素水泥漿結(jié)合層，上做10厚水磨石面層。廁所、盥洗間詳88ZJ001樓9

8、。（8）屋蓋：40厚C25剛性防水層，鋪油毛氈隔離層一道，25厚擠塑泡沫成品保溫層，高分子防水層1.2厚，20厚1：2水泥砂漿找平，水泥爐渣2%找坡，120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20厚紙筋灰石灰打底，V型輕鋼龍骨吊頂。（9）基礎(chǔ)：詳結(jié)施圖。（10）現(xiàn)澆的板、柱、樓梯等均用C30，梁用C40混凝土。（11）其它： PVC落水管、水斗、彎頭等直接從建材市場(chǎng)購(gòu)得。 磚砌有蓋明溝，詳88ZJ901明溝。 不露面鐵件紅丹防銹漆二度；露面鐵件紅丹防銹漆一度，調(diào)和漆二度，銀灰色。 門窗五金等配件按要求配齊。 樓梯、門廳臺(tái)階面層貼水磨石地面。（12）未盡事宜按國(guó)家規(guī)范和有關(guān)規(guī)定辦理。第二部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為采

9、用框架結(jié)構(gòu)。鑒于畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間不多，根據(jù)指導(dǎo)老師意見，僅對(duì)左邊框架結(jié)構(gòu)（也就是軸1-9之間的部分）進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1 一般說(shuō)明1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)的主要現(xiàn)行設(shè)計(jì)及施工規(guī)范：（1）建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) （GB50068-2001）（2）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 （GB50009-2001）（3）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50010-2002）（4）建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50011-2001）（5）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50002-2002）（6）混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 （GB50204）（7）建筑樁基技術(shù)規(guī)范 （JGJ94-94）（8）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 （JBJ16-87）1.2 本

10、工程為五層框架結(jié)構(gòu)，建筑總高度為19.50米，按抗震設(shè)防烈度7度設(shè)防，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g。建筑物重要性為丙類?？蚣芸拐鸬燃?jí)為三級(jí)，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)正常使用年限為50年。1.3 本工程之-0.450相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高根據(jù)工程地質(zhì)資料設(shè)為第一層土素填土的頂面，室內(nèi)外高差為0.450m。1.4 圖紙中除特別注明外，標(biāo)高以米計(jì)，尺寸以毫米計(jì)。1.5 本工程采用中國(guó)建科院PKPM系列設(shè)計(jì)軟件（2005年9月版）進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。1.6 本工程基本風(fēng)壓按0.30采用，地面粗糙度為C類。1.7 建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)。1.8 混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境類別：0.000以下為二（a

11、）類環(huán)境，0.000以上為一類環(huán)境。1.9 本工程主要樓面屋面設(shè)計(jì)活載標(biāo)準(zhǔn)值：部 位活載標(biāo)準(zhǔn)值（）會(huì)議室、活動(dòng)室、展覽室2.0走廊、廁所、樓梯2.52 地基、基礎(chǔ)2.1本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求提供工程地質(zhì)資料。2.2本工程場(chǎng)地類型為中軟型場(chǎng)地土，場(chǎng)地類別為II類，場(chǎng)地巖土層簡(jiǎn)要概述如下： 第一層為素填土，厚1.2米 ，樁周土的承載力特征值=0Kpa 第二層為粘土，厚2.5米，樁周土的承載力特征值=28Kpa 第三層為淤泥質(zhì)粘土，厚5.0米，樁周土的承載力特征值=21Kpa 第四層為粉細(xì)砂，厚4.8米，樁周土的承載力特征值=8Kpa 第五層為細(xì)砂，厚4.0米，樁周土的承載力特征值=12Kp

12、a 第六層為中砂，未穿透，樁周土的承載力特征值=22Kpa，樁端土的承載力特征值=2500Kpa2.3 本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)，采用柱下樁基礎(chǔ)，以第六層為本工程持力層，基礎(chǔ)詳細(xì)設(shè)計(jì)見結(jié)施圖。2.4 鋼筋混凝土承臺(tái)采用C30混凝土， HRB335級(jí)鋼筋，承臺(tái)下做混凝土墊層100厚，其每側(cè)比基礎(chǔ)承臺(tái)外邊緣各加寬100。3 鋼筋混凝土構(gòu)件部分3.1混凝土等級(jí)：梁為C40，板為C30，柱為C30。3.2鋼筋強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)值：HPB235為f=210N/mm²；HRB335為f=300N/mm²；HRB400為f=360N/mm²3.3縱向受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度la若無(wú)特殊注明

13、，均按以下要求執(zhí)行：其中LaE=La 鋼筋類型混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15C20C25C30C35=C40HPB2337d31d27d24d22d20dHRB33539d33d30d27d25d注：當(dāng)HPB335級(jí)鋼筋直徑>25毫米時(shí)鋼筋錨固長(zhǎng)度乘以修正系數(shù)1.1，任何情況下鋼筋錨固長(zhǎng)度不應(yīng)少于2503.4鋼筋連接：（1） 圖中除特別注明和直徑>22毫米的鋼筋應(yīng)采用焊接。（2） 采用焊接時(shí)，應(yīng)按施工圖和現(xiàn)行規(guī)范要求及構(gòu)件鋼筋接頭位置，采用閃光對(duì)焊，氣壓焊，電渣壓力焊，電弧搭接焊等焊接方式。（3） 鋼筋搭接焊縫長(zhǎng)度除圖中特別注明外，單面焊不少于10d，雙面焊不少于5d.（4） 電弧搭接焊：H

14、PB235級(jí)鋼筋采用E43焊條，HRB335級(jí)鋼筋采用E50焊條。（5） 縱向受拉鋼筋的綁扎搭接接頭面積百分率不大于25%時(shí)最小搭接長(zhǎng)度按下表，但不應(yīng)小于300。鋼筋類型混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15C20C25C30C35=C40HPB23（）45d37d32d29d26d24dHRB335（）46d40d36d33d30d注：縱向受拉鋼筋的搭接接頭面積百分率大于25%，但不大于50%時(shí)按表中數(shù)值乘以1.2取用。同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受力鋼筋接頭面積的允許百分表接頭形式接頭面積允許百分率%受拉區(qū)受壓區(qū)綁扎搭接接頭梁，板柱宜50宜25宜50焊接接頭應(yīng)50不限注：同一連接區(qū)段，綁扎搭接接頭為1.30倍的搭接長(zhǎng)

15、度，焊接接頭為35d且不小于500mm（6）接頭位置：梁上（下）部鋼筋不得在支座（跨中）處接頭，柱應(yīng)在柱端加密區(qū)以外部位接頭，梁柱主筋搭接范圍內(nèi)箍筋應(yīng)加密。3.5柱的有關(guān)要求及構(gòu)造按規(guī)范要求做。3.6梁的構(gòu)造要求詳圖例，梁平面整體表示法的制圖規(guī)則詳00G101。3.7現(xiàn)澆板 板中通長(zhǎng)鋼筋采用搭接時(shí)應(yīng)在受力較小處搭接，板面鋼筋在跨中1/3范圍內(nèi)搭接，板底在支座處1/3范圍內(nèi)搭接。 板下部縱向受力鋼筋伸入支座的錨固長(zhǎng)度La不應(yīng)小于5d。 板邊支座負(fù)筋應(yīng)按受拉鋼筋錨雇在梁內(nèi)，柱內(nèi)或鋼筋混凝土內(nèi)。 全部雙向板底筋，短向筋在下，長(zhǎng)向筋在上，板內(nèi)分布筋，除圖中特別注明外均為8200。 除圖中特別注明者外，

16、樓板開洞小于250mm，板內(nèi)鋼筋從洞邊繞過(guò)，不另設(shè)置附加鋼筋。 3.8混凝土構(gòu)件受力主筋混凝土凈保護(hù)層厚度室外地面以下室外地面以上基礎(chǔ)板梁柱C25C20C25-C45C20C25-C45C20C25-C4540201530253030 注：表中基礎(chǔ)系指室外地面以下所有構(gòu)件。3.9鋼筋混凝土構(gòu)件施工要求部位最大水灰比最小水泥用量最低混凝土強(qiáng)度最大氯離子含量（%）最大堿含量（kg/m3）K0.000以下0.65225C251.0不限制K0.000以上0.60250C200.303.04 其他5.1 走廊磚砌欄板除注明外，頂部設(shè)置鋼筋混凝土壓頂，截面b×120（b為欄板墻厚配28縱筋。分布

17、筋6200。挑梁端部設(shè)b*120構(gòu)造柱（b為欄板墻厚）。主筋410，箍筋6200，立柱中間設(shè)6500錨筋，每端伸入墻內(nèi)700。5.2 當(dāng)樓板面層小于30mm時(shí)，結(jié)構(gòu)所注板面標(biāo)高與建筑標(biāo)高相同。5.3 女兒墻采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。5.4 屋面按建筑所示方向建筑找坡。5.5 預(yù)埋件及預(yù)留孔詳見建筑、水電專業(yè)圖紙。5.6 避雷針；連接部位詳見電施。5.7 結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中應(yīng)與有關(guān)專業(yè)密切配合，若發(fā)現(xiàn)有碰撞或遺漏等問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)同設(shè)計(jì)人聯(lián)系研究解決。5.8 未盡事宜以現(xiàn)行設(shè)計(jì)及施工規(guī)范為準(zhǔn)。第三部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書1 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)書1.1 工程概況該青少年宮為五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑面積約為7100。建筑

18、物平面為一字形，建筑方案確定，走廊寬度2.5m，各層層高均為3.9m，室內(nèi)外高差0.45m，框架平面柱網(wǎng)布置如圖1所示。圖1 框架平面柱網(wǎng)布置 由于時(shí)間較短，故只選左邊半框架計(jì)算（也就是軸線1-9之間的部分）1.2 設(shè)計(jì)條件 氣象條件 基本風(fēng)壓 0.30KN/；基本雪壓0.40KN/。 抗震設(shè)防 地理位置為6度區(qū)，設(shè)計(jì)要求抗震設(shè)防烈度為：7度 工程地質(zhì)條件該建筑物場(chǎng)地屬于荊州市沙市區(qū)，地層由素填土、粘土層、淤泥質(zhì)粘土、粉細(xì)砂、細(xì)砂和中砂組成。各層厚度及樁端土的承載力特征值如表1所示。根據(jù)工程地質(zhì)資料及荊州市沙市區(qū)的地理情況，該場(chǎng)地為II類場(chǎng)地。 屋面及樓面做法屋面做法：40厚C25剛性防水層,

19、鋪油毛氈隔離層一道,25厚擠塑泡沫成品保溫層,高分子防水卷材一層,20厚1:2.5水泥砂漿找平,水泥爐渣2%找坡,120厚鋼筋混凝土板,20厚紙筋灰石灰打底,V型輕鋼龍骨吊頂.。樓面做法：水磨石地面（10mm面層，20mm水泥砂漿打底），120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，V型輕鋼龍骨吊頂。 材料混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30和C40，梁縱筋及基礎(chǔ)選HRB335級(jí)鋼筋，柱縱筋選HRB400級(jí)鋼筋， 箍筋選HPB235級(jí)鋼筋。表1 工程地質(zhì)資料土層底部至深度（m）層號(hào)平均厚度（m）樁端土的承載力特征值（Kpa）樁周土的承載力特征值（Kpa）備注1.211.2管徑325mm樁徑350mm(供參考)3.722.528

20、8.7352113.544.8817.45412未知6未穿透2200221.3 設(shè)計(jì)任務(wù)選擇有代表的單元，確定計(jì)算簡(jiǎn)圖，導(dǎo)算荷載，進(jìn)行內(nèi)力分析和內(nèi)力組合，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行截面設(shè)計(jì)及截面配筋設(shè)計(jì)；根據(jù)地址條件，完成基礎(chǔ)選型及相應(yīng)計(jì)算。2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 梁柱截面、梁跨度及柱高確定 初估截面尺寸柱由經(jīng)驗(yàn)公式 （柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，=14.3，本房屋的抗震等級(jí)為三級(jí)，軸壓比為0.9，中柱負(fù)荷面積，各層G近似取12KN/m。） 得：取矩形柱400mm×500mm 走廊的外柱取450mm×450mm梁框架梁的寬度考慮墻體的厚度等因素，取250mm；梁高為（1/81/12）跨

21、長(zhǎng)，其布置如圖2所示。示。圖2 框架梁編號(hào)其中：KL1 b×h =250mm×600mmKL2 b×h =250mm×500mmKL3 b×h =300mm×800mm 梁的計(jì)算跨度 如圖3所示，框架梁的計(jì)算跨度以柱的形心線為準(zhǔn)，則邊跨為2500mm，中跨為6900mm 圖3 梁的計(jì)算跨度 柱高度底層柱高度h=3.9m+0.45m+0.65m=5m （其中3.9m為底層層高，0.45m為室內(nèi)外高差，0.65m為基礎(chǔ)頂面至室外地面的高度。）其它層柱高等于層高，即3.9m ，由此得框架計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖4） 圖4 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱編號(hào)2.2

22、 荷載計(jì)算 樓、屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)荷載規(guī)范GB5009-2001第4.1.1條和第4.3.1條，樓、屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值如下： 活動(dòng)室、展覽室、辦公室 2.0KN/m2 廁所 2.0 KN/m2 走廊、門廳、樓梯 2.5KN/m2 上人屋面 2.5KN/m2 樓、屋面的建筑做法及恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面均布荷載 40厚C25剛性防水層 25×0.04=1 KN/m2 鋪油毛氈隔離層一道 0.25 KN/m2 25厚擠塑泡沫成品保溫層 0.5×0.025=0.125 KN/m2 高分子防水層1.2厚 0.01 KN/m220厚1：2.5水泥砂漿找平 20×0.02=0.

23、40 KN/m2水泥爐渣2%找坡 14×0.072=1.008 KN/m2120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 25×0.12=3.00 KN/m220厚紙筋灰石灰打底 16×0.02=0.32 KN/m2 粉底（或吊頂） 0.25 KN/m2 合計(jì) 6.03 KN/m2 樓面均布恒載（除去廁所、盥洗室、樓梯） 水磨石地面（10mm面層，20mm水泥砂漿打底） 0.65 KN/m2120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 25×0.12=3.00 KN/m2 吊頂（或粉底） 0.25 KN/m2 合計(jì) 3.90 KN/m2 廁所、盥洗室均布荷載 瓷磚地面 0.55 KN/m220厚

24、水泥砂漿防水保護(hù)層 20×0.02=0.40 KN/m2120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 25×0.12=3.00 KN/m2 地面防水層 0.05 KN/m2 粉底（或吊頂） 0.25 KN/m2 合計(jì) 4.25 KN/m2樓梯均布荷載 水磨石地面 0.65 KN/m2 樓梯板重（按250厚鋼筋混凝土板等效） 25×0.25=6.25 KN/m2 合計(jì) 6.90 KN/m2雨蓬 二氈三油防水層 0.35 KN/m2 20厚水泥砂漿找平層 20×0.02=0.40 KN/m2 100厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 25×0.10=2.50 KN/m2 粉底（或吊頂

25、） 0.45 KN/m2 合計(jì) 3.75 KN/m2 梁、柱自重（包括梁側(cè)、梁底、柱摸灰的重量）標(biāo)準(zhǔn)值 梁柱的摸灰近似按加大梁寬及柱寬考慮 比如 KZ1 b×h=0.4m×0.5m ，長(zhǎng)度為5m，每根重量為：0.4×0.5×5×25=29.7KN。其它梁的線密度，柱自重標(biāo)準(zhǔn)值見表2 ，其中梁長(zhǎng)度取凈長(zhǎng)度，柱長(zhǎng)度取層高。表2柱自重標(biāo)準(zhǔn)值, 梁的線密度層次（柱）編號(hào)截面（m2）長(zhǎng)度（m）根數(shù)每根重量（KN）1KZ10.4×0.55.038 29.7KZ20.45×0.455.07 30.1KZ33.14×0.50

26、15;0.50/45.0528.612-4KZ40.4×0.53.9 3823.17KZ50.45×0.453.9723.41KZ63.14×0.50×0.50/43.9522.32屋面KZ70.45×0.453.01018.01每層梁的自重標(biāo)準(zhǔn)值（KN）KL1KL2KL31819.56121.30144.60層次（梁）編號(hào)截面（m2） 線密度(KN/m)1-4KL10.25×0.604.72KL20.25×0.53.99KL30.3×0.87.23 墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值 墻體采用陶粒空心砌塊（250mm厚，5KN/m3

27、），外墻面貼瓷磚（0.5KN/m2），內(nèi)墻面均為20mm厚摸灰。 故外墻體單位面積重量為：0.5+0.25×5+0.02×17=2.09KN/m2 內(nèi)墻體單位面積重量為：0.25×5+0.02×17×2=1.93 KN/m2 鋼鐵門單位面積重量為0.45 KN/m2 ；玻璃門（15mm厚）單位面積重量為25.6×0.015=0.38 KN/m2 ；鋁合金窗單位面積重量為0.4 KN/m2，其中C4造型窗3600mm×2100mm按3600mm×1800mm等效。則：軸11-13有窗C4 的外縱墻體自重為：底層：0.

28、4×3.6×1.8+（5.7×4.4-3.6×1.8）×2.09=41.47KN24層：0.4×3.6×1.8+（5.7×3.3-3.6×1.8）×2.09=28.36KN 各層墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算見表3表3 各層墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值層次1234自重標(biāo)準(zhǔn)值（KN）1747.491474.291474.291231.83 屋面女兒墻自重標(biāo)準(zhǔn)值 女兒墻采用180mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土，其高度為1500mm，外貼瓷磚（0.5KN/m2）。 各層重力荷載代表值 根據(jù)抗震規(guī)范GB500112001第5.1.3條，頂

29、層重力荷載代表值包括：屋面及女兒墻自重，屋面活荷載，50%屋面雪荷載，縱橫梁自重，半層柱自重，半層墻體自重。 其它層重力荷載代表值包括：屋面活荷載，50%樓面均布活荷載，縱橫梁自重，樓面上、下各半層的柱及墻體自重。 各層重力荷載代表值分別計(jì)算如下： 第4層：G4=1231.83+785.7×（6.03+0.40×50%+2.0×0.5）+1474.29×50%+（1155.93+180.1）×50%+2085.46 =10403.06 KN 第3層： G3 =8744.76 KN 第2層 G2=8744.76 KN 第1層： G1 =9044.

30、20 KN 建筑物總重力荷載代表值為： 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值及質(zhì)點(diǎn)高度如圖5所示： 10403.06KN8744.76KN9044.2KN8744.76KN 圖5 各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表 2.3 地震作用計(jì)算 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 梁的線剛度計(jì)算 梁的線剛度計(jì)算見表4。（混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，Ec=3.25107KN/m2） 表4 梁的線剛度層次梁編號(hào)截 面跨度m慣性距邊框架梁中框架梁 （m）I=1.5I（m）現(xiàn)澆板i=（KNm）I=1.5I（m）現(xiàn)澆板i=（KNm）14KL10.25×0.656.94.5×10-36.75×10-3317939×10-

31、3423912.587750117000 柱的線剛度計(jì)算 柱的線剛度計(jì)算見表5。（混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，Ec=3.0107KN/m2）表5 柱的線剛度層次梁編號(hào)截面（m2）高度（m）Ec （KN/m2）（m4）i=（KNm）24KZ10.4×0.6531074.2×10-3 25000KZ20.4×0.53.4×10-3205031KZ40.4×0.63.94.2×10-332308KZ50.4×0.53.4×10-326154 橫向框架柱側(cè)移剛度 橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算見表6。表6 橫向框架柱側(cè)移剛度D值層

32、次位置K=ib/2ic（一般層）K=ib/ic（底層）=K/(2+K)（一般層）=（ 0.5+K）/（2+K）（底層 ）D=12ic/h2（KN/m)柱根數(shù)2-4邊框架邊柱3.360.63116244邊框架中柱3.700.65148916中框架邊柱4.470.691284016中框架中柱4.930.711633124Di7332261邊框架邊柱4.280.768989.24邊框架中柱4.780.7811217.66中框架邊柱5.710.819512.416中框架中柱6.380.8211815.424Di539026由表6可見D1/D2=539026/733226=0.74>0.7，故該框

33、架為規(guī)則框架。 橫向框架自振周期計(jì)算由于本框架質(zhì)量和剛度沿高度比較均勻，所以其平均自振周期可以按高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002）附錄B.0.2規(guī)定計(jì)算。 式中：計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移（m）；結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)取0.60.7；該框架取0.7。 橫向框架結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移計(jì)算橫向框架結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移計(jì)算見表7表7 橫向框架結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移層次（KN）（KN）D （KN.m）（m）（m）410403.110403.17332260.014190.146938744.719147.87332260.026110.132728744

34、.727892.57332260.038040.106619044.236936.75390260.068520.0685 橫向框架自震周期計(jì)算根據(jù)上述公式得 =s 橫向地震作用計(jì)算根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）第5.1.2條規(guī)定，對(duì)于高度不超過(guò)40m，以簡(jiǎn)切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可以采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法計(jì)算抗震作用。因此，本框架結(jié)構(gòu)采用底部剪力法計(jì)算抗震作用。采用底部剪力法時(shí)，各樓層可僅取一個(gè)自由度，結(jié)構(gòu)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEk為： FEk=a1Geq式中：a1相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)；Geq結(jié)構(gòu)等

35、效總重力荷載，單質(zhì)點(diǎn)取總重力荷載代表值；多質(zhì)點(diǎn)取總重力荷載代表值的85%。在多遇地震作用下，由地震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)的基本地震加速度為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組；建筑場(chǎng)地類別為類，由建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）表5.1.41和表5.1.42可以查得：水平影響系數(shù)極大值，max=0.08特征周期值，Tg=0.35s因?yàn)門1=0.46 > 1.4Tg=1.4×0.35=0.49s，則不需要考慮頂部附加集中作用。即 =0，所以，橫向地震影響系數(shù)為：對(duì)于多質(zhì)點(diǎn)體系，Geq=0.85=0.8536936.7=31396 KN結(jié)構(gòu)底部總橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：FE

36、K=1 Geq=0.06331396=1964KN按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）式5.2.1-2算得的各層質(zhì)點(diǎn)上橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值見表8。表8 各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力層次（m）（KN）（KN.m）（KN）（KN）416.710403.1173731.80.42511.0錯(cuò)誤，自查抗規(guī)5.2.1條787.3899.3312.88744.7111932.20.2739507.31406.628.98744.777827.80.1904352.61759.215.09044.2452210.1106204.81964.0橫向框架各層水平地震作用及地震剪力見圖6。V3

37、=1406.6KN64KN204.8KN352.6KN507.3KN787.3KNV1=1964KNV2=1759.2KNV4=899.3KN 圖6 橫向框架各層水平地震作用及地震剪力 （a）水平地震作用分布；（b）層間地震剪力分布 驗(yàn)算橫向框架梁柱截面尺寸及水平位移該框架在地震區(qū)，故應(yīng)同時(shí)驗(yàn)算截面的最大承載力及軸壓比。梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋為HRB335級(jí)；柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋為HRB400級(jí)。 框架梁框架梁采用同一截面尺寸，故只需對(duì)受力較大的樓面梁進(jìn)行核驗(yàn)。M0= =344.52 KN.mV0= = =199.4KN由于本框架的抗震等級(jí)為三級(jí)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（

38、GB50010-2002）第11.3.1條，則其受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求。三級(jí)抗震等級(jí) x0.35h0即b=0.35，從而知smax=b（1-b）=0.289，因此，Mumax= =0.2891.019.1250（600-35）2 =440.5KN.m > 0.8M0 =0.8344.52=275.6KN.m Vumax= =634.79KN > =199.4KN說(shuō)明梁截面尺寸250600mm2滿足要求。 框架柱只需對(duì)受力最大的底層中柱柱底截面的軸壓比進(jìn)行驗(yàn)算。N=Nmax= =1336.93KN對(duì)于抗震等級(jí)為三級(jí)的框架柱，由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）第11.4

39、.16條可知，框架柱的軸壓比限值為0.9。而 =0.561 < 0.9故可滿足軸壓比的限制要求。 橫向框架水平位移驗(yàn)算水平地震作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的層間位移ui和頂點(diǎn)位移ui計(jì)算見表9 表9 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次（KN）（KN/m）（m）（m）（m）46713218920.002080.01493.91/18753994.53218920.003090.01283.91/126221219.43218920.003790.00973.91/102911350.02290120.005890.00595.01/849由表9可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層，其值為1/1004，

40、遠(yuǎn)小于建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）第5.5.1條規(guī)定的位移極限e=1/550，故滿足要求。結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移與總高度之比為：<，因此頂點(diǎn)位移滿足要求。 縱向框架的計(jì)算因其計(jì)算方法與橫向框架的計(jì)算方法相同，這里不贅述。2.4 風(fēng)荷載計(jì)算 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移驗(yàn)算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下列公式計(jì)算： 式中： 高度z處的風(fēng)振系數(shù)； 風(fēng)荷載體型系數(shù)； 風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 基本風(fēng)壓（KN/m2）；建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009-2001）規(guī)定，對(duì)于高度大于30m，且寬度比大于1.5的結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)z來(lái)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響，但本青少年宮高度小于30m且高寬比也小于1.

41、5，所以不考慮風(fēng)振系數(shù)，也就是z=1.0風(fēng)壓高度變化系數(shù)µz，可以根據(jù)建筑物的高度和地面粗糙類別（本教學(xué)樓按B類計(jì)算），由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB5009-2001）表7.2.1查的。風(fēng)荷載計(jì)算取軸線橫向框架，其負(fù)荷寬度為5.1m，將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過(guò)程見表10，式中z為框架節(jié)點(diǎn)至室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)荷載面積。 表10 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 層次ZµSZ（m）µZW0（KN/m2）A（m2）PW（KN）41.01.316.051.160.3017.607.9631.01.312.151.060.3019.898.22

42、21.01.38.251.000.3019.897.7611.01.34.351.000.3021.048.21橫向框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)，各層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，如圖7所示。 圖7 風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算 風(fēng)荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的層間位移uI和頂點(diǎn)位移uI計(jì)算見表11。表11 風(fēng)荷載作用下橫向框架和位移驗(yàn)算層次（KN）（KN/m）（m）（m）（m）47.96583420.000140.00163.91/27857316.18583420.000280.00153.91/13929223.18583420.000410.00123.91/9512132.1542655.

43、20.000750.00085.01/6667 注：表中依據(jù)表6中的中框架中柱和中框架邊柱的D值得到。 由表11可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層，其值為1/666，遠(yuǎn)小于高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002）第4.6.3條所規(guī)定的極限值e=1/650，而且結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移與總高度之比u/H=0.0016 /16.7=1/10438<1/650，因此結(jié)構(gòu)的水平位移滿足要求。 縱向風(fēng)荷載作用下框架的側(cè)移計(jì)算縱向風(fēng)荷載作用下框架的側(cè)移計(jì)算方法與橫向框架相同，在此不在贅述。2.5 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算與組合 水平地震作用下橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算以圖2中軸線的一部分計(jì)算單元的橫向框架內(nèi)力計(jì)

44、算為例，說(shuō)明計(jì)算發(fā)法。邊框架和縱框架的計(jì)算，鑒于畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間不多，有其計(jì)算方法與步驟與橫向框架相同，因此不再贅述。框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算采用D值法，其中D和D取自表6，層間剪力取自表8。具體的柱剪力和彎矩計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見表12。表12 橫向水平地震作用下框架柱剪力和柱彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 柱層次h（m）V（KN）D（KN/m）D（KN/m）V（KN）K（KN.m）（KN.m）43.9899.3733226128400.017515.744.470.4527.6433.7833.91406.6733226128400.017524.634.470.5048.0348.0323.91759.27332261284

45、00.017530.814.470.5060.0760.0715.01964.05390269512.40.017634.665.710.5595.3177.9843.9899.3733226163310.022320.034.930.4535.1542.9633.91406.6733226163310.022331.334.930.5061.0961.0923.91759.2733226163310.022339.184.930.5076.4176.4115.01964.0539026118150.021943.056.380.55118.3996.86梁端彎矩、 剪力及柱軸力的計(jì)算過(guò)程見表13。其中，梁的線剛度取自表4，表13中柱軸力負(fù)號(hào)表示拉力，當(dāng)左震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。表13 地震作用下框架梁端彎矩剪力及柱軸力計(jì)算層次邊梁走道梁柱抽力l（m）M（KN.m）M（KN.m）Vb（KN）L（m）M（KN.m）M（KN.m）Vb（KN）邊柱N（KN）中柱N（KN）42.533.7831.5326.126.911.4311.433.31-26.1222.8132.575.6770.6458.526.92