大學(xué)實(shí)驗(yàn)樓畢業(yè)設(shè)計(jì)

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN大學(xué)實(shí)驗(yàn)樓畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)生姓名：專業(yè)：土木工程學(xué)號：指導(dǎo)教師所屬系（部）：建筑工程系二〇年月摘要建筑地點(diǎn)：Buildinglocation:結(jié)構(gòu)形式：框架結(jié)構(gòu)constructionSystem:Framestructure建筑面積：5364m2floorArea:層數(shù)/高度：4層/stories/Height:4stories/m主要用途：教學(xué)mainUse:teaching關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)framestructure現(xiàn)澆混凝土cast-in-placeconcrete獨(dú)立基礎(chǔ)Independentgrassroots屋面板roofplate正截面normalsection根據(jù)教學(xué)要求入手，從“靈活使用”的角度出發(fā)，綠化與建筑相結(jié)合，改善外部購物環(huán)境。內(nèi)部采用大、中、小不同的空間尺寸以及斜線、曲線等不同的要素，構(gòu)成了看似普素,卻又有它獨(dú)特的風(fēng)格。本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架4軸框架的抗震設(shè)計(jì)。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用頂點(diǎn)位移法求出自震周期，進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計(jì)算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，。找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計(jì)。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制。。實(shí)驗(yàn)樓是一座以教學(xué)為主的的建筑物。表達(dá)了現(xiàn)代建筑中的傳統(tǒng)神韻，增添了氣氛。在設(shè)計(jì)理念上，力求在整體造型上突出現(xiàn)代、新穎、做到簡潔、明快、虛實(shí)相接、剛?cè)嵯酀?jì)、給人以蓬勃向上的感覺。設(shè)計(jì)上采用新技術(shù)、新材料，創(chuàng)造一個(gè)滿足功能、符合環(huán)境、有鮮明現(xiàn)代性的建筑形象。英文翻譯：Accordancewiththerequirementsofteaching,fromtheperspectiveof"flexibleuse",landscapingandarchitecturecombination,improvetheexternalshoppingenvironment.Insidethelarge,mediumandsmallsizeofdifferentspaceanddifferentelementssuchasdiagonallines,curves,andconstitutestheseeminglyPuSu,buthasitsuniquestyle.Thisdesignmainlyhascarriedonthestructureschemeoftransverseframeaseismicdesignof4axisframework.Indeterminingtheframelayout,hascarriedonthefirstfloorbetweenloadonbehalfofvaluecalculation,andthenusevertexdisplacementmethodfromtheearthquakecycle,andthenpressthebottomshearmethodunderhorizontalseismicloadsize,andthencalculatethestructuralinternalforceunderthehorizontalload(bendingmoment,shearforceandaxialforce).Thencalculateverticalload(deadloadandliveload)undertheactionofthestructureoftheinternalforce,.Findoutthemostunfavorableonegrouporseveralgroupsofinternalforcecombination.Choosethesafestresultsreinforcementanddrawing.Inaddition,thestructureofindoorstairdesign.Completedtheflatpallet,benchboard,platformbeamcomponentsuchasinternalforceandreinforcementcalculationandconstructiondrawings..Labbuildingisapredominantlyteachingbuilding.Expressedthemodernarchitectureinthetraditionalverve,addstotheatmosphere.Onthedesignconcept,andstrivetomodern,inregardtooverallmodellingnovel,beconcise,lively,theactualphase,gentleness,giveapersonthesensewithvigorousupward.Designontheadoptionofnewtechnology,newmaterial,tocreateameetfunction,conformtotheenvironment,havedistinctmodernityconstructionimage.目錄TOC\o"1-3"\h\u32362摘要 -4-16512第一章緒論 -8-10665建筑工程概況 -8-16100第二章建筑設(shè)計(jì)說明 -11-15868總平面說明 -11-12680建筑物的間距和朝向等的確定 -11-15580主要房間的設(shè)置 -12-32686輔助房間設(shè)計(jì) -12-1213交通聯(lián)系部分設(shè)計(jì) -12-22832高度設(shè)計(jì) -13-3173剖面設(shè)計(jì) -13-3784其他建筑設(shè)計(jì)說明 -13-27276第三章結(jié)構(gòu)計(jì)算部分 -15-18856樓蓋的選擇 -16-17290柱網(wǎng)的選擇 -19-1266基礎(chǔ)形式 -19-5500材料選用 -19-32717內(nèi)力計(jì)算 -19-24193計(jì)算依據(jù) -19-21791計(jì)算簡圖 -19-13829構(gòu)件尺寸的初步確定 -20-3650重力荷載的計(jì)算 -22-31024主要材料及構(gòu)件自重 -22-28711內(nèi)外墻荷載標(biāo)準(zhǔn)值 -22-27631屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 -23-32450屋面及樓面均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 -23-31543各層重力荷載代表值的計(jì)算 -23-20668框架側(cè)移剛度的計(jì)算 -26-29297橫向框架側(cè)移剛度的計(jì)算 -27-23988橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力計(jì)算 -30-17712橫向框架自振周期的計(jì)算 -30-927水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算 -30-22427多遇地震作用下的彈性層間位移驗(yàn)算 -32-9216水平地震作用下橫向框架內(nèi)力計(jì)算 -33-17205風(fēng)荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力計(jì)算 -38-19風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算 -38-17137風(fēng)荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)水平位移驗(yàn)算 -39-29474風(fēng)荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 -40-2211豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 -45-25747計(jì)算單元的選取 -45-3929內(nèi)力計(jì)算 -51-22397橫向框架內(nèi)力組合 -54-22814結(jié)構(gòu)抗震等級 -54-27584框架梁的內(nèi)力組合 -54-15415框架柱的內(nèi)力組合 -58-1265柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整 -63-17110柱端剪力組合和設(shè)計(jì)值的調(diào)整 -65-11677梁柱截面設(shè)計(jì)及節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算 -66-31190框架梁 -66-16815框架柱 -69-11784節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算 -72-254樓板設(shè)計(jì) -73-21770樓板類型及設(shè)計(jì)方法的選擇 -73-1479設(shè)計(jì)參數(shù) -74-4414樓梯設(shè)計(jì) -77-17939設(shè)計(jì)參數(shù) -77-533樓梯板的計(jì)算 -77-24060斜梁設(shè)計(jì) -78-31793平臺板設(shè)計(jì) -80-9925平臺梁設(shè)計(jì) -81-1699雨篷設(shè)計(jì) -82-15020雨篷數(shù)據(jù) -82-3161雨篷板計(jì)算 -82-21478第四章基礎(chǔ)設(shè)計(jì)部分 -83-30127基礎(chǔ)的一般要求 -83-23673基礎(chǔ)概況 -83-32216確定基頂荷載： -83-15911確定基礎(chǔ)底面積 -83-13932地基承載力驗(yàn)算： -84-10422基礎(chǔ)受沖切承載力驗(yàn)算： -84-27767基礎(chǔ)底面配筋計(jì)算： -84-3456致謝 -85-第一章緒論建筑工程概況建設(shè)項(xiàng)目某學(xué)院(大學(xué)）實(shí)驗(yàn)樓設(shè)計(jì)原始資料1、建筑地點(diǎn)及擬建基地平面圖本建筑位于XXXX學(xué)院校區(qū)內(nèi)。由主管部門批準(zhǔn)擬建基地平面圖見下圖。圖1總平面圖2、建筑面積和層數(shù)建筑面積5500～6500平方米；層數(shù)4～5層。3、結(jié)構(gòu)形式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。4、建筑布置功能要求（1）設(shè)建筑材料試驗(yàn)室250～350m2；（2）建筑施工試驗(yàn)室250～350m2；（3）建筑設(shè)備試驗(yàn)室250～350m2；（4）建筑裝飾試驗(yàn)室250～350m2；（5）合班教室（2個(gè)合班教室，每個(gè)合班教室按160人計(jì)），微機(jī)室（按300臺微機(jī)計(jì)）；（6）大會(huì)議室一個(gè)（按容納300人計(jì)）；（7）試驗(yàn)室準(zhǔn)備室、教師辦公室，個(gè)數(shù)及面積自定；一層設(shè)值班室1間；（8）檔案室1間，面積60～80m2；（9）各層設(shè)衛(wèi)生間（男按140人計(jì)，女按60人計(jì)）。5、建筑技術(shù)條件（一）氣象條件陽泉地區(qū)基本風(fēng)壓m2，基本雪壓m2；凍土深度。（二）工程抗震及地質(zhì)條件1．巖土層承載力：根據(jù)對建筑場地的勘察結(jié)果，場地各巖土層承載力特征值見表1。表1場地各巖土層承載力特征值（標(biāo)準(zhǔn)值）序號巖土分類土層深度（m）厚度范圍（m）地基承載力fk（kPa）樁端阻力qpk（kPa）樁側(cè)阻力qsk（kPa）1雜填土～2粉土～110403中砂～200704礫砂～30024001205圓礫～5003500注：1）地下穩(wěn)定水位距地坪-6m以下；2）表中給定土層深度由自然地坪算起。2．建筑場地類別：Ⅰ1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類場地。3．抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組：陽泉地區(qū)：7度第二組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為。4．各種用房的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》。設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（一）建筑部分說明書要求說明：（1）建筑方案及其初步設(shè)計(jì)；（2）建筑平面、立面和剖面設(shè)計(jì)；（3）主要部位的建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)及材料作法；（二）結(jié)構(gòu)部分計(jì)算書要求完成：（1）確定結(jié)構(gòu)方案，上部承重結(jié)構(gòu)方案與布置；樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)方案與布置；基礎(chǔ)方案布置；結(jié)構(gòu)措施及其特殊部位的處理等；（2）完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書一份，內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、荷載匯集；地震作用計(jì)算；風(fēng)荷載計(jì)算；荷載組合及內(nèi)力分析；一榀框架計(jì)算；梁柱連接節(jié)點(diǎn)計(jì)算；現(xiàn)澆板計(jì)算；樓梯計(jì)算；基礎(chǔ)及基礎(chǔ)梁計(jì)算；其它必要的構(gòu)件計(jì)算。2、畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙（一）建筑施工圖總平面圖（比例1:500）；首層平面圖、二層～五層平面圖（任選其中二層）、正立面圖、側(cè)立面圖（比例1:100）；剖面圖2個(gè)（比例1:100）；維護(hù)結(jié)構(gòu)與柱連接構(gòu)造，屋面構(gòu)造以及其他必要的節(jié)點(diǎn)大樣圖共4～6個(gè)，（比例1:20～1:10）。（二）結(jié)構(gòu)施工圖基礎(chǔ)平面布置圖和基礎(chǔ)詳圖（比例1:100和1:30～1:50）；結(jié)構(gòu)平面布置圖及配筋圖（比例1:100，1－5層任選其一）；一榀框架結(jié)構(gòu)圖（比例1:30～1:50）；樓梯結(jié)構(gòu)圖（比例1:30～1:50）；屋面結(jié)構(gòu)布置圖（比例1:100）；其它必要的節(jié)點(diǎn)詳圖（比例1:50～1:30）。設(shè)計(jì)參考資料1．國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程《總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50103-2010）《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50001-2010）《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ50105-2010）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016－2006）《民用建筑設(shè)計(jì)通則》（GB50352－2005）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003-2011）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）2．參考書教科書建筑設(shè)計(jì)資料集鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造資料集山西省建筑、結(jié)構(gòu)通用圖集

第二章建筑設(shè)計(jì)總說明建筑設(shè)計(jì)說明總平面說明建筑的外形應(yīng)考慮到符合抗震規(guī)范規(guī)定，不允許出現(xiàn)質(zhì)心與剛心的較大偏離。根據(jù)不同的形式都有相應(yīng)的高寬比的限值。同時(shí)，抗震的設(shè)防烈度，對總平面有很大的影響。設(shè)計(jì)建筑面積5364m2基本符合要求。從總平面布局可以看出建筑的形狀規(guī)則、用地寬敞。本教學(xué)樓長度超過55m，應(yīng)設(shè)伸縮縫，防止溫度引起的附加應(yīng)力。地震區(qū)設(shè)縫，其寬度必須符合防震縫的要求。根據(jù)計(jì)算，縫寬取110mm，采用雙排柱形式。符合要求的同時(shí)，可以在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)取一個(gè)伸縮縫區(qū)段進(jìn)行計(jì)算，使計(jì)算方便。圖1總平面圖建筑物的間距和朝向等的確定應(yīng)考慮以下因素：1．建筑物室外的使用要求；2．日照通風(fēng)等衛(wèi)生要求；3．防火安全要求；4．根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)和規(guī)模，以及周圍的綠化等要求；5．方便擬建建筑的施工。此外，還應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向等因素，綜合考慮如下：A、朝向因地段條件限制，本建筑布置應(yīng)朝南或者朝北，考慮周圍的原有建筑以及采光的要求，故本建筑選擇正立面朝南。B、通風(fēng)計(jì)算機(jī)房采用空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)，其余都選用自然通風(fēng)。C、采光均采用自然采光。主要房間的設(shè)置房間的平面設(shè)計(jì)主要有四個(gè)方面的要求：1．房間的面積、尺寸和形狀滿足使用要求；2．門窗大小、位置應(yīng)考慮房間的出入方便，疏散安全，采光通風(fēng)良好；3．房間組成應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)造布置合理，施工方便；4．室內(nèi)空間及頂棚地面，各個(gè)墻面和構(gòu)件細(xì)部要同時(shí)考慮人們的使用和審美要求。綜合考慮以上要求，根據(jù)實(shí)際，主體教學(xué)樓采用內(nèi)廊式，走廊寬3m，走廊寬度符合規(guī)范要求。柱網(wǎng)尺寸為×其中，邊框架柱與外墻面平齊，使外墻面平整美觀。內(nèi)框架柱與走廊墻面平齊，使走廊墻面平整美觀。輔助房間設(shè)計(jì)衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)在滿足設(shè)備布置及人體活動(dòng)要求的前提下，力求布置緊湊，節(jié)約面積，公共建筑中的衛(wèi)生間應(yīng)有天然采光和自然通風(fēng)，同時(shí)為了節(jié)約管道，方便施工，布置應(yīng)上下對齊。廁所內(nèi)的布置應(yīng)為每層設(shè)男女廁，對男廁，1具大便器/40人，一具小便器/30人；女廁，1具大便器/20人。同時(shí)，前室的洗手盆1具/40人。交通聯(lián)系部分設(shè)計(jì)1．一般要求交通聯(lián)系部分是建筑物中人流通行和集散必不可少的部分，主要包括走廊、樓梯、門廳等，在設(shè)計(jì)中要滿足以下要求：1)交通路線簡捷明確，聯(lián)系通行方便；2)人流通暢，緊急疏散時(shí)迅速安全；3)滿足一定的采光通風(fēng)要求；4)力求節(jié)省交通面積，同時(shí)考慮空間處理等造型問題。2．走廊走廊是聯(lián)絡(luò)各個(gè)房間樓梯和門廳等各部分，以解決房間中水平聯(lián)系和疏散問題。走廊的寬度應(yīng)符合人流通暢和建筑防火要求。通常，單股人流的通行寬度為550～600mm，公共建筑門開向走廊時(shí)，其寬度不小于1500mm。本設(shè)計(jì)走廊凈寬2800mm。走廊要求有良好的采光，本設(shè)計(jì)采用內(nèi)廊式，為了保證走廊充分采光，可采用下列措施：1)走廊盡端開窗；2)走廊兩側(cè)的門窗間接采光；3)利用門廳和樓梯的采光；4)人工采光。3．樓梯樓梯是房間各層間的垂直交通聯(lián)系部分，是樓層人流必經(jīng)的通路。樓梯設(shè)計(jì)主要是根據(jù)使用要求和人流通行的情況確定梯段和休息平臺的寬度，選擇適當(dāng)?shù)臉翘菪问??？紤]建筑的樓梯數(shù)量，以及樓梯間的平面位置和空間組成。樓梯的寬度依據(jù)通行人數(shù)的多少和建筑防火要求決定?？紤]兩人相對通行，通常不小于1100～1700mm。樓梯平臺的寬度除考慮人流通向外，還考慮搬運(yùn)桌椅等，平臺寬度不應(yīng)小于梯段寬度。梯段寬度1938mm，平臺寬度2000mm，滿足要求。踏步高150mm，寬270mm。樓梯的形式的選擇，主要以房間的使用要求為依據(jù)，兩跑樓梯由于面積緊湊，使用方便，是一般民用建筑中常采用的形式。當(dāng)建筑物層高較高或其他情況，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。本設(shè)計(jì)采用兩跑樓梯。樓梯數(shù)量主要根據(jù)層數(shù)、人數(shù)的多少和建筑防火要求確定，同時(shí)考慮抗震的要求。本設(shè)計(jì)在主體部分布置了3部樓梯，而且，樓梯的距離滿足防火要求，位置滿足抗震要求。為了發(fā)生火災(zāi)時(shí)人能安全撤離，專門設(shè)置了防火安全門。4．門廳門廳是建筑物主要出入處的內(nèi)外過渡，人流集散的交通樞紐。和所有交通聯(lián)系部分的設(shè)計(jì)一樣，疏散出入安全也是門廳設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容。門廳對外出入口的總寬度應(yīng)不小于通向該門廳的走廊、樓梯寬度的總和。人流比較集中的公共建筑，門廳對外出入口的寬度，一般按每100人估算，外門的開啟方向應(yīng)向外開或采用彈簧門扇。門廳的面積的大小，主要根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)和規(guī)模確定。門廳的設(shè)計(jì)還應(yīng)具有明確的導(dǎo)向性，以避免交通路線過多的交叉和干擾，此外，還要組織好各個(gè)方向的交通路線，盡可能減少來往人流的交叉和干擾。高度設(shè)計(jì)1．房屋高度的確定房屋高度確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)因素：1)室內(nèi)使用性質(zhì)和活動(dòng)特點(diǎn)的要求；2)采光通風(fēng)的要求；3)結(jié)構(gòu)類型的要求；4)設(shè)備設(shè)置的要求；5)室內(nèi)空間比例的要求。綜合考慮以上因素和規(guī)范規(guī)定，確定在本設(shè)計(jì)中層高取。層數(shù)4層。2．室內(nèi)外高差的確定為了防止室外雨水流入室內(nèi)，方便施工，室內(nèi)外設(shè)臺階，150mm高，350mm寬。3．樓梯踏步數(shù)及休息平臺高度的確定層高，雙跑樓梯，故每跑樓梯13個(gè)踏步高，15個(gè)踏步寬，休息平臺標(biāo)高。剖面設(shè)計(jì)1．立面選型根據(jù)該建筑物的性質(zhì)，以及場地和周圍的環(huán)境，恰當(dāng)?shù)卮_定立面圖中構(gòu)件的比例和尺寸，運(yùn)用節(jié)奏韻律，虛實(shí)對比等規(guī)律，設(shè)計(jì)出體形完整、形式與內(nèi)容統(tǒng)一的建筑立面。2．門窗尺寸的確定門和窗是房屋建筑中兩個(gè)圍護(hù)部件。門的主要功能是提供交通出入，分隔聯(lián)系建筑空間，兼起通風(fēng)采光作用。窗的主要功能的采光、通風(fēng)、觀察和遞物。同時(shí)，門窗還具有保溫、隔熱、防火、防水、防塵及防盜等功能。所以門窗的大小、位置、數(shù)量要滿足總的要求：堅(jiān)固、耐用、開啟方便、關(guān)閉緊密、功能合理、便于維護(hù)。本設(shè)計(jì)采用了塑鋼門窗及木門等。其他建筑設(shè)計(jì)說明1．裝修1)室內(nèi)裝修普通房間墻面及頂棚采用混合砂漿抹面，外刷涂料。大廳內(nèi)懸掛花崗巖板，可增加大廳氣氛，衛(wèi)生間貼白色釉面磚，具有表面光滑，容易擦洗、耐用、吸水率低等特點(diǎn)，其余均為仿瓷涂料。2)室外裝修外墻面裝修的主要作用在于，除保護(hù)墻體不受外界侵襲以外，主要是通過飾面的質(zhì)感，線型及色彩以增強(qiáng)建筑物的藝術(shù)效果，因本建筑不同于商店等商業(yè)性建筑，不需要用來招攬顧客的華麗的外表，介于本建筑的性質(zhì)，外裝飾主要是色彩涂料，主要入口處，室外臺階為防滑大理石臺階。3)樓、地面各層樓、地面均采用水磨石地面。4)墻裙為便于清潔，離地面內(nèi)的墻面作墻裙。5)墻體材料墻體采用加氣混凝土砌塊。2．防火處理每層設(shè)有消火栓，正立面開一個(gè)大門，側(cè)立面設(shè)兩個(gè)小門，樓內(nèi)設(shè)一部主要樓梯，兩部次要樓梯，能夠滿足人流的疏散要求。3．房間采暖處理本建筑處于我國北方地區(qū)，冬季采暖是個(gè)值得注意的問題。保暖措施：建筑物外墻均采用250墻，窗均采用塑鋼窗。4．管道處理管線敷設(shè)在滿足各工程管線的本身技術(shù)要求外，各系統(tǒng)的管線還應(yīng)盡可能集中布置，力求避免交叉，并使線路更短，彎頭更少，在滿足施工要求的同時(shí)，應(yīng)考慮今后管線改裝、維修等各種要求，采用暗線布置更應(yīng)注意這一點(diǎn)，各種不同管線應(yīng)涂以不同顏色區(qū)分，便于使用和安全。5．基礎(chǔ)防潮本建筑地下常水位低于基礎(chǔ)的埋深，故地下水不會(huì)直接侵入基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的地板只受到土層中潮氣的影響，只需做防潮處理即可，即在基礎(chǔ)外墻面設(shè)置防潮層，具體做法為：在外墻外側(cè)先抹20mm厚1：水泥砂漿(高出散水300mm以上)，然后涂冷底子油一道和熱瀝青兩道(至散水底)，最后在外側(cè)回填。隔水層，因?yàn)樵诒狈?，隔水盡量用2：8灰土，其寬度不少于500mm。第三章結(jié)構(gòu)計(jì)算部分樓蓋的選擇規(guī)范規(guī)定框架結(jié)構(gòu)宜采用現(xiàn)澆肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)。在豎向荷載作用下，梁主要承受彎矩和剪力，軸力較小，立柱主要承受軸力和彎矩，剪力較小，受力合理。層數(shù)不多時(shí)，風(fēng)荷載影響一般較小，豎向荷載起控制作用，結(jié)構(gòu)可做到10層左右。在水平荷載作用下，表現(xiàn)出剛度小，水平側(cè)移大的特點(diǎn)，水平側(cè)移成剪切型。且地震設(shè)防烈度越高，場地土越差，框架的層數(shù)越少。框架結(jié)構(gòu)在建筑上能提供較大的空間，平面布置靈活，對設(shè)置門廳、會(huì)議室、辦公室、閱覽室等很有利。柱網(wǎng)的選擇柱網(wǎng)選擇，采用縱橫向承重方案。梁截面為矩形，柱截面為正方形。基礎(chǔ)形式基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。材料選用混凝土強(qiáng)度等級選用C30(Ec=3×104N/mm2，fc=mm2，ft=mm2)；縱筋選用HRB335(fy=300N/mm2)和HPB400(fy=360N/mm2)鋼筋，箍筋選用HPB300(fy=270N/mm2)?；A(chǔ)墊層采用C10混凝土?！酪韵聣w采用M10水泥砂漿砌MU10機(jī)磚?！酪陨蟽?nèi)外墻體均采用M5混合砂漿砌MU5加氣混凝土砌塊。內(nèi)力計(jì)算框架在水平地震作用下，采用底部剪力法計(jì)算地震作用。風(fēng)荷載和地震作用下的內(nèi)力計(jì)算采用D值法。豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用彎矩兩次分配法。板按照彈性方法計(jì)算。計(jì)算依據(jù)很據(jù)該建筑的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求。進(jìn)行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計(jì)。建筑主體共四層。由伸縮縫分成了兩個(gè)區(qū)段，本次設(shè)計(jì)對①軸～⑧軸間區(qū)段進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，并對其間的④軸框架進(jìn)行了內(nèi)力分析和配筋計(jì)算。計(jì)算簡圖①軸～⑧軸間區(qū)段的平面柱網(wǎng)布置如下圖2所示：圖2柱網(wǎng)布置圖④軸橫向框架的計(jì)算簡圖如圖3所示。構(gòu)件尺寸的初步確定1．柱截面尺寸的初步確定：根據(jù)柱的軸壓比限值確定，按下列公式計(jì)算：式中：——柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值(kN)；——考慮地震作用組合后軸壓力增大系數(shù)，邊柱：，中柱：；——按簡支狀態(tài)計(jì)算柱的負(fù)載面積(m2)；——折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似取14kN/m2；——驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù)；式中：——為框架柱軸壓比限值，本方案抗震等級為三級，查《抗震規(guī)范》可知?。弧炷凛S心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；圖3橫向框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖對于邊柱：=××14×4==×103÷×=對于中柱：=××14×4==×103÷×=為計(jì)算簡便，中柱和邊柱均按下述取值：底層柱取600mm×600mm，混凝土C30；二層至四層柱取500mm×500mm，混凝土C30；2．梁截面尺寸的初步確定：梁截面高度一般取=(1/8～1/12)，

為梁的跨度；梁的截面高度取=(1/2～1/3)；且，梁寬不宜小于柱寬的1/2且不應(yīng)小于250mm。梁的截面尺寸見表1。表1梁的截面尺寸(mm)樓層類別尺寸（b×h）（mm×mm）混凝土1～4外框架梁300×400C30內(nèi)縱框架梁300×400內(nèi)橫框架梁300×700300×400樓梯間框梁300×400重力荷載的計(jì)算主要材料及構(gòu)件自重加氣混凝土砌塊8kN/m3；鋼筋混凝土25kN/m3；鋼窗m2；木門m2；內(nèi)外墻荷載標(biāo)準(zhǔn)值1．外墻做法：一底二涂高彈丙烯酸涂料3厚專用膠兩次粘貼20厚聚苯乙烯泡沫塑料板加壓粘牢，板面打磨成細(xì)麻面10厚1∶1(重量比)水泥專用膠粘劑刮于板背面20厚2∶1∶8水泥石灰砂漿找平250厚加氣混凝土砌塊20厚石灰砂漿抹灰(衛(wèi)生間處為水泥砂漿抹灰)2．內(nèi)墻做法(普通房間)：200厚加氣混凝土砌塊20厚水泥石灰砂漿雙面抹灰3．內(nèi)墻做法(衛(wèi)生間處)：200厚加氣混凝土砌塊20厚水泥砂漿、20厚水泥石灰砂漿各單面抹灰4．內(nèi)墻做法(樓梯間處)：200厚加氣混凝土砌塊各20厚水泥砂漿、水泥石灰砂漿單面抹灰或20厚水泥石灰砂漿雙面抹灰5．伸縮縫處墻體做法：200厚加氣混凝土砌塊20厚水泥石灰砂漿單面抹灰屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值1．屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值(倒置式屋面，不上人)：40厚C20細(xì)石混凝土，內(nèi)配Φ4@150×150鋼筋網(wǎng)片24×＝m2干鋪無紡聚酯纖維布隔離層m225厚擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板保溫層×＝m24厚高聚物改性瀝青防水卷材層m220厚1∶3水泥砂漿摻聚丙烯找平層20×＝m21∶8水泥膨脹珍珠巖找2%坡,最薄處20厚7×+÷2＝m2120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板25×=m220厚板底抹灰20×=m2合計(jì)：m22．樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：水磨石樓面(總厚度30)m2120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板25×=m220厚板底抹灰20×=m2合計(jì)：m2屋面及樓面均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值1．屋面：屋面基本雪壓，考慮50年一遇，取=m2，=故屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值=×=m2上人屋面均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值m22．樓面：樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值m2各層重力荷載代表值的計(jì)算1．墻的重力荷載：各層墻體的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算見表2。表中總標(biāo)準(zhǔn)值由下式計(jì)算：墻體體積x墻體重度+門窗體積x門窗重度=墻體重力荷載代表值表2墻體重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表樓層墻（kN）門窗(kN)合計(jì)（kN）43212．柱、梁的重力荷載：各層柱、梁的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算見表3、表4。表中，外圍框架梁和樓梯間框架梁為г型截面，其截面高度取為梁的全高；其他梁為T型截面，截面高度均取扣除120mm現(xiàn)澆樓板厚度之后的腹板凈高。表中為考慮梁柱表面抹灰粉刷的荷載增大系數(shù)，柱取，梁取。表3柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表樓層柱（kN）每層總計(jì)（kN）2~47801表4梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表樓層梁（kN）每層總計(jì)（kN）2~413．樓面、屋面的重力荷載：各層樓面、屋面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值及可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算見表5、表6。表5樓面、屋面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表樓層部位面積(m2)均布永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)永久荷載載標(biāo)準(zhǔn)值(kN)永久荷載合計(jì)(kN)4屋面1~3樓面注：把樓梯間當(dāng)做一個(gè)房間計(jì)算荷載表6樓面、屋面的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表樓層部位面積(m2)均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN)可變荷載合計(jì)(kN)4屋面1～3樓面注：括號中為雪荷載的值。4．雨蓬的重力荷載計(jì)算：雨棚寬度為3m，懸挑1m。20厚板底水泥砂漿抹灰=m220厚防水砂漿面層=m2100厚現(xiàn)澆混凝土板結(jié)構(gòu)層=m2合計(jì)m2G=樓層質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值的計(jì)算：由抗震規(guī)范可知，計(jì)算地震作用時(shí)，建筑的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和，即：式中為可變荷載的組合值系數(shù)，對于樓面活荷載取為，對于屋面活載取為，對于雪荷載為。各個(gè)樓層質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值的計(jì)算過程見表7。計(jì)算時(shí)，將每層的樓面荷載及上下各半層的墻、柱荷載集中到該層處，即為該層質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值。表7樓層質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值計(jì)算表單位：kN質(zhì)點(diǎn)樓面永久荷載樓面可變荷載梁柱門窗墻欄板雨蓬4780－3780－2780－1各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值如圖4所示。G4=G4=G3=G2=G1=圖4質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值示意圖框架側(cè)移剛度的計(jì)算本建筑有八榀橫向框架，四榀縱向框架，現(xiàn)只計(jì)算橫向側(cè)移剛度，其側(cè)移剛度計(jì)算如下。橫向框架側(cè)移剛度的計(jì)算1．橫向框架梁的線剛度計(jì)算：所計(jì)算部分的柱網(wǎng)及框架梁布置圖如圖5所示。圖中根據(jù)相同的橫向抗側(cè)移剛度將框架柱做了編號。圖5框架梁柱平面布置圖(用于橫向側(cè)移剛度計(jì)算)圖6橫向框架梁柱立面布置圖圖6以④框架為例，表示了橫向框架中，柱截面沿高度的變化，以及橫向框架梁的布置情況。由于在橫向框架中，框架柱沿高度截面尺寸不同且截面形心不重合，故圖6中梁的計(jì)算跨度近似取為頂層柱的形心線間距。進(jìn)行梁的剛度計(jì)算時(shí)，各層梁的計(jì)算跨度均以此計(jì)算跨度為準(zhǔn)，忽略了柱截面沿高度變化時(shí)梁跨度的微小變化對梁剛度的影響。圖6中底層柱的高度由基礎(chǔ)梁頂面算起。表8為橫向框架梁線剛度的計(jì)算表。表中為混凝土彈性模量；為矩形梁截面慣性矩，為考慮梁翼緣的影響，乘以慣性矩增大系數(shù)后的梁截面慣性矩。對于中框架梁和邊框架梁，增大系數(shù)分別取和。表8橫向框架梁線剛度計(jì)算表截面(mm×mm)部位跨度（m）（mm4）（N/mm2）（N·mm）（mm4）（mm4）300x700ABCD跨109C30：×10410101010300x400BC跨1010600x600一層10101010500x500二三四層4x10102．橫向框架柱的側(cè)移剛度計(jì)算：采用值法對各橫向框架柱進(jìn)行了側(cè)移剛度計(jì)算，計(jì)算過程見表9～表10。表9邊框架剛度D值樓層邊柱（4根）中柱（4根）∑DKαcDiKαcDi12~4表10邊框架剛度D值樓層邊柱（12根）中柱（12根）∑DαcDiαcDi13．828x1052~42．橫向框架的規(guī)則性判斷：因?yàn)椋?＝497600/487800＝>；所以，由規(guī)范可知，橫向框架屬于豎向規(guī)則結(jié)構(gòu)。橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力計(jì)算橫向框架自振周期的計(jì)算對于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，可用頂點(diǎn)位移法計(jì)算其基本自振周期：式中，為考慮非承重墻剛度影響的周期折減系數(shù)，本設(shè)計(jì)?。皇前鸭性诟鳂菍犹幍闹亓奢d代表值作為該樓層的水平荷載，用彈性方法計(jì)算出的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想水平位移(m)。表11為的計(jì)算過程。表11頂點(diǎn)假想水平位移計(jì)算表樓層（kN）（kN）（kN/m）（mm）（m）4487800348780024878001497600結(jié)構(gòu)的橫向基本周期為：水平地震作用及樓層地震剪力的計(jì)算本教學(xué)樓的高度不超過40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切變形為主，故可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。結(jié)構(gòu)等效總重力荷載為：陽泉市，抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度，多遇地震下。設(shè)計(jì)地震分組第二組，Ⅰ類場地，場地特征周期。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：因?yàn)椋骸?，所以不考慮頂部附加水平地震作用。各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用按下式計(jì)算：(1，2，3,4)地震作用下各樓層水平地震層間剪力為：(＝1，2，3，4)各質(zhì)點(diǎn)的橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算見表12。表12樓層地震剪力計(jì)算表質(zhì)點(diǎn)（m）（kN）（kN·m）（kN·m）（kN）（kN）（kN）43291各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用分布及樓層地震剪力分布見圖9、圖10。V4=V4=V3=V2=V1=F4F3F2F1圖9水平地震作用分布圖圖10樓層地震剪力剪力分布圖多遇地震作用下的彈性層間位移驗(yàn)算多遇地震作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的彈性層間位移和頂點(diǎn)位移計(jì)算見表32。表13樓層彈性位移驗(yàn)算表樓層層間剪力（kN）層間剛度（kN/m）層間彈性位移（m）頂點(diǎn)位移（m）層高（m）層間彈性位移角4487800348780024878001497600最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，其值<，符合抗震規(guī)范規(guī)定角限值。水平地震作用下橫向框架內(nèi)力計(jì)算采用D值法，取④軸橫向框架進(jìn)行水平地震作用下的的框架內(nèi)力計(jì)算。1．確定反彎點(diǎn)高度：框架柱的反彎點(diǎn)高度比由下式確定：式中：——框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；——上下層橫梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值；、——上下層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值；查閱有關(guān)計(jì)算表格，并利用上面的計(jì)算結(jié)果，④軸橫向框架柱反彎點(diǎn)高度的計(jì)算過程見表14。表14④軸框架柱反彎點(diǎn)高度計(jì)算表總層數(shù)m樓層n柱部位梁柱線剛度比（m）（m）44中柱000邊柱0003中柱000邊柱0002中柱000邊柱0001中柱—0—邊柱—0—2．確定框架柱地震剪力并計(jì)算柱端彎矩：層柱的地震剪力由下式計(jì)算：該柱在地震剪力作用下，上下柱端的彎矩分別由下式確定：；利用以上的計(jì)算結(jié)果，④軸橫向框架柱地震剪力及柱端彎矩計(jì)算過程見表15。表15④軸框架柱地震剪力及柱端彎矩計(jì)算表樓層（kN/m）柱部位（kN/m）（kN）（kN）（m）（kN·m）（kN·m）4487800邊柱14200中柱174003487800邊柱14200中柱174002487800邊柱14200中柱174001497600邊柱14900中柱170003．確定框架梁端彎矩、剪力及柱軸力：求出柱端彎矩后，由節(jié)點(diǎn)平衡條件和梁的線剛度比即可求出各梁端彎矩，節(jié)點(diǎn)左右的梁彎矩由下式計(jì)算，計(jì)算過程見表16。；由梁端彎矩可以求出梁端剪力和柱軸力，計(jì)算公式如下，計(jì)算過程見表17。表中負(fù)號表示軸力為拉力。；表16④軸框架梁端彎矩計(jì)算表樓層節(jié)點(diǎn)（kN·m）（kN·m）（kN·m）（kN·m）（kN·m）（kN·m）4層頂邊節(jié)點(diǎn)—33000——中節(jié)點(diǎn)3300016000—3層頂邊節(jié)點(diǎn)—33000—中節(jié)點(diǎn)33000160002層頂邊節(jié)點(diǎn)—33000—中節(jié)點(diǎn)33000160001層頂邊節(jié)點(diǎn)—33000—中節(jié)點(diǎn)3300016000表17④軸框架梁端剪力及柱軸力計(jì)算表樓層邊跨梁走道梁柱軸力（m）（kN）（m）（kN）邊柱（kN）中柱（kN）（kN·m）（kN·m）4－3－2－1－4．繪制橫向框架內(nèi)力圖：根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果，繪出④軸框架的彎矩圖，剪力圖和軸力圖，見圖11、圖12、圖13。圖11水平地震力作用下④軸框架彎矩圖圖12水平地震力作用下④軸框架剪力圖圖13水平地震力作用下④軸框架軸力圖注：柱受壓軸力圖畫在左側(cè)，柱受拉軸力圖畫在右側(cè)。風(fēng)荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下公式計(jì)算：式中：——基本風(fēng)壓(kN/m2)，查規(guī)范得太原地區(qū)基本風(fēng)壓為m2；——高度Z處的風(fēng)振系數(shù)，高度小于30m的建筑??；——風(fēng)荷載體型系數(shù)，對封閉矩形建筑物，迎風(fēng)面取，背風(fēng)面取－；——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，陽泉地區(qū)可按C類地區(qū)查《荷載規(guī)范》；取④軸橫向框架，負(fù)載寬度，沿房屋高度分布的均布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：再按靜力等效原理將均布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為等效節(jié)點(diǎn)集中荷載，計(jì)算過程見表18。表中為迎風(fēng)面和背風(fēng)面風(fēng)荷載體型系數(shù)之和。計(jì)算結(jié)果見圖14。表18④軸橫向框架等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載計(jì)算表樓層高度(m)（kN/m）等效節(jié)點(diǎn)集中荷載（kN）4321風(fēng)荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)水平位移驗(yàn)算風(fēng)荷載作用下④軸橫向框架的層間位移和頂點(diǎn)位移計(jì)算見表19。表19風(fēng)荷載作用下④軸橫向框架層間剪力及側(cè)移計(jì)算表樓層等效節(jié)點(diǎn)集中荷載（kN）層間剪力（kN）層間剛度（kN/m）層間位移（mm）頂點(diǎn)位移（m）層高（m）層間位移角4632001/469883632001/213112632001/138301638001/10130最大層間位移角發(fā)生在第一層，其值<，符合規(guī)范要求。圖14④軸框架等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載(kN)風(fēng)荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算過程與水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算過程的相似，不再詳細(xì)敘述。在此只列出計(jì)算表格20、21、22，以及內(nèi)力圖15、16、17。表20風(fēng)荷載作用下④軸框架柱剪力及柱端彎矩計(jì)算表樓層（kN/m）柱部位（kN/m）（kN）（kN）（m）（kN·m）（kN·m）463200邊柱14200中柱14200中柱14200中柱14900中柱17000表21風(fēng)荷載作用下④軸框架梁端彎矩計(jì)算表樓層節(jié)點(diǎn)（kN·m）（kN·m）（kN·m）（kN·m）（kN·m）（kN·m）4層頂邊節(jié)點(diǎn)—33000——中節(jié)點(diǎn)3300016000—3層頂邊節(jié)點(diǎn)—33000—中節(jié)點(diǎn)33000160002層頂邊節(jié)點(diǎn)—33000—中節(jié)點(diǎn)33000160001層頂邊節(jié)點(diǎn)—33000—中節(jié)點(diǎn)3300016000表22風(fēng)荷載作用下④軸框架梁端剪力及柱軸力計(jì)算表樓層邊跨梁走道梁柱軸力（m）（kN）（m）（kN）邊柱（kN）中柱（kN）（kN·m）（kN·m）4－3－2－1－圖15風(fēng)荷載作用下④軸框架彎矩圖圖16風(fēng)荷載作用下④軸框架剪力圖圖17風(fēng)荷載作用下④軸框架軸力圖注：柱受壓軸力圖畫在左側(cè)，柱受拉軸力圖畫在右側(cè)。豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算計(jì)算單元的選取取軸橫向框架進(jìn)行計(jì)算，如下圖所示：圖18橫向框架計(jì)算單元④軸橫向框架直接承受圖中斜線陰影部分的荷載，橫線陰影部分的荷載將通過次梁及縱向框架梁以集中力的形式傳給框架柱，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心線與框架柱的中心線在部分樓層有偏心，因此在框架節(jié)點(diǎn)上將同時(shí)產(chǎn)生集中力矩。荷載計(jì)算1．永久荷載計(jì)算：永久荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖19所示。圖中，、為梁自重；、分別為樓、屋面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角荷載；、分別為由邊框架縱梁、中框架縱梁直接傳給柱的永久荷載，它包括：縱梁自重、樓板重、次梁荷載和女兒墻的重力荷載等；、是由于縱框架梁對柱的偏心而由、對柱計(jì)算軸線產(chǎn)生的彎矩。圖19豎向永久荷載作用下的計(jì)算簡圖以4層為例：為了計(jì)算方便，對于梯形荷載和三角形荷載，可以根據(jù)支座彎矩相同的條件，將其化成等效均布荷載和。集中力和彎矩計(jì)算如下：其他層的永久荷載計(jì)算和4層類似，不再贅述。具體計(jì)算過程及結(jié)果見表23。表23④軸橫向框架永久荷載計(jì)算表樓層（kN/m）（kN）（m）（kN·m）433323132．可變荷載計(jì)算：可變荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖20所示。圖中，、為分別為樓、屋面板和走道板傳給橫梁的梯形可變荷載和三角形可變荷載；、分別為由邊框架縱梁、中框架縱梁直接傳給柱的可變荷載；、是由于縱框架梁對柱的偏心而由、對柱計(jì)算軸線產(chǎn)生的彎矩。圖20豎向可變荷載作用下的計(jì)算簡圖同樣以4層(屋面活荷載)為例：；為了計(jì)算方便，對于梯形荷載和三角形荷載，可以根據(jù)支座彎矩相同的條件，將其化成等效均布荷載和。集中力和彎矩計(jì)算如下：其他層的可變荷載計(jì)算和4層類似，不再贅述。具體計(jì)算過程及結(jié)果見表24表24④軸橫向框架可變荷載計(jì)算表樓層（kN/m）（kN）（m）（kN·m）4雪荷載屋面活荷載321圖21豎向永久荷載分布簡圖圖22豎向可變荷載分布簡圖由于在豎向荷載作用下，結(jié)構(gòu)和荷載均對稱，故可取框架的一半進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。綜合表22、表23的計(jì)算結(jié)果，并取4軸橫向框架的一半，可得豎向永久荷載和豎向可變荷載的分布簡圖，如圖21和圖22。圖中括號中數(shù)字為構(gòu)件的線剛度，荷載數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值。圖22中頂層梁上，中括號中的數(shù)字為雪荷載的數(shù)值。內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下框架內(nèi)力采用彎矩二次分配法計(jì)算。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起剪力相疊加而得，柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到，計(jì)算柱底軸力還需考慮柱的自重。計(jì)算可變荷載作用下的框架內(nèi)力時(shí)，應(yīng)考慮可變荷載的不利布置。但對于一般的民用建筑來說，可變荷載與永久荷載之比均不大于1時(shí)，此時(shí)可按可變荷載滿布計(jì)算。本設(shè)計(jì)即按可變荷載滿布考慮，僅對梁跨中的彎矩值乘以系數(shù)～予以調(diào)整。1．彎矩二次分配法計(jì)算彎矩(1)分配系數(shù)計(jì)算對于遠(yuǎn)端固定的梁柱，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度為線剛度的4倍，對于遠(yuǎn)端滑動(dòng)的構(gòu)件，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度為1倍的線剛度。分配系數(shù)按照連接節(jié)點(diǎn)的各桿的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度比值計(jì)算。因此根據(jù)圖21、圖22中構(gòu)件的線剛度值，可得到各個(gè)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，進(jìn)而得到各構(gòu)件的力矩分配系數(shù)，見圖23、圖24、圖25。(2)傳遞系數(shù)遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為；遠(yuǎn)端滑動(dòng)支承，傳遞系數(shù)為－1；(3)彎矩分配根據(jù)梁上作用的荷載，計(jì)算出各梁的固端彎矩。對于兩端固定的梁，在均布荷載作下，固端彎矩按下式計(jì)算：；對于一端固定一端滑動(dòng)支承的梁，在均布荷載作下，固端彎矩按下式計(jì)算：；上述各式均以順時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)檎?。用彎矩二次分配法求豎向永久荷載和可變荷載作用下框架節(jié)點(diǎn)彎矩的計(jì)算過程見圖23、圖24、圖25。得到節(jié)點(diǎn)彎矩后，根據(jù)平衡條件可以得出各梁的跨中彎矩，并對活荷載作用下的梁跨中彎矩乘以(邊跨梁)或(走道梁)的增大系數(shù)，即：；4軸橫向框架在豎向永久荷載和可變荷載作用下的彎矩圖見圖28、圖29、圖30。 圖23彎矩二次分配法計(jì)算豎向永久荷載作用下框架彎矩圖24彎矩二次分配法計(jì)算豎向可變荷載作用下框架彎矩圖25彎矩二次分配法計(jì)算豎向可變荷載(屋面為雪荷載)作用下框架彎矩圖28豎向永久荷載作用下④軸框架彎矩圖圖29豎向可變荷載作用下④軸框架彎矩圖圖30豎向可變荷載(屋面為雪荷載)作用下④軸框架彎矩圖2．計(jì)算梁端剪力及柱端剪力：求得框架彎矩圖后即可求各個(gè)桿件的剪力圖。圖26梁端剪力計(jì)算圖梁端剪力可根據(jù)圖26和下列推導(dǎo)公式進(jìn)行計(jì)算：圖27柱端剪力計(jì)算圖柱端剪力可根據(jù)圖27和下列推導(dǎo)公式進(jìn)行計(jì)算：4軸橫向框架在豎向永久荷載和可變荷載作用下的剪力圖見圖31、圖32、圖33。3．計(jì)算柱軸力：各層柱自重標(biāo)準(zhǔn)值：2~3層：1層：利用梁端剪力計(jì)算結(jié)果，并考慮縱向框架梁傳來的荷載及各層柱自重，可得柱軸力圖，見圖34、圖35、圖36。圖31豎向永久荷載作用下④軸框架剪力圖圖32豎向可變荷載作用下④軸框架剪力圖圖33豎向可變荷載(屋面為雪荷載)作用下④軸框架剪力圖圖34豎向永久荷載作用下④軸框架軸力圖圖35豎向可變荷載作用下④軸框架軸力圖圖36豎向可變荷載（屋面為雪荷載）作用下④軸框架軸力圖橫向框架內(nèi)力組合結(jié)構(gòu)抗震等級鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級。本結(jié)構(gòu)為高的鋼筋混凝土房屋，設(shè)防烈度7度，根據(jù)《抗震規(guī)范》可知，抗震等級為三級。框架梁的內(nèi)力組合本工程考慮了三種內(nèi)力組合，即：非抗震：恒+活恒+×活恒+×(活+風(fēng))抗震：×(恒＋活)＋地震對于本工程來說，[恒+風(fēng))]和[恒+×(活+風(fēng))]這兩種內(nèi)力組合，與考慮地震作用的組合相比較小，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用，故不考慮。本工程在計(jì)算時(shí)，對豎向荷載作用下的梁支座彎矩沒有進(jìn)行調(diào)幅。各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見表25。表中，、——指邊支座的彎矩和剪力；、、、——分別指中間支座左右截面的彎矩和剪力；、——分別指邊跨和中跨的跨中彎矩。表25④軸框架梁內(nèi)力組合表樓層內(nèi)力荷載類型內(nèi)力組合恒荷載活荷載地震[×(恒＋活)＋地震]恒+活恒+×活左震右震4－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－3－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－2－－－－－－－－－－－－－－1－－－－－－－－－－－－－－注：1．表中，彎矩以梁下部受拉為正，上部受拉為負(fù)；剪力以繞桿件順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)；2．表中活荷載一欄中，橫線上方為屋面活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，橫線下方為屋面雪荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。3．抗震承載力調(diào)整系數(shù)，對彎矩取，對剪力取?？蚣苤膬?nèi)力組合每層框架取柱頂和柱底兩個(gè)控制截面，柱的組合結(jié)果見表26、表27。注意：在考慮地震作用效應(yīng)的組合中，取屋面為雪荷載時(shí)的內(nèi)力進(jìn)行組合。表26④軸框架邊框架柱內(nèi)力組合表樓層截面內(nèi)力荷載類型內(nèi)力組合恒荷載活荷載地震[×(恒＋活)＋地震]恒+活恒+×活左震右震NMM4柱頂MN柱底MN3柱頂M81,.28N柱底MN2柱頂MN柱底MN1柱頂MN柱底MN注：1．表中，彎矩以繞桿件順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)；軸力以受壓為正，受拉為負(fù)；2．表中活荷載一欄中，橫線上方為屋面活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，橫線下方為屋面雪荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。3．抗震承載力調(diào)整系數(shù)，對軸壓比小于的柱取，對軸壓比不小于的柱取。表27④軸框架中框架柱內(nèi)力組合表樓層截面內(nèi)力荷載類型內(nèi)力組合恒荷載活荷載地震[×(恒＋活)＋地震]恒+活恒+×活左震右震NMM4柱頂MN柱底MN3柱頂MN柱底MN2柱頂M-30,54N柱底MN1柱頂MN柱底MN注：1．表中，彎矩以繞桿件順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)；軸力以受壓為正，受拉為負(fù)；2．表中活荷載一欄中，橫線上方為屋面活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，橫線下方為屋面雪荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。3．抗震承載力調(diào)整系數(shù)，對軸壓比小于的柱取，對軸壓比不小于的柱取。柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整一、二、三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除框架頂層和柱軸壓比小于者及框支梁與框支柱的節(jié)點(diǎn)處，柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求：式中：——節(jié)點(diǎn)上下柱端截面彎矩設(shè)計(jì)值之和，上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值可按彈性分析分配；——節(jié)點(diǎn)左右梁端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和；——柱端彎矩增大系數(shù)，三級為；為了避免框架柱腳過早屈服，一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層柱下端截面的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)、和。1．A柱第4層：按《抗震規(guī)范》，無需調(diào)整；4層以下柱的軸壓比均大于，故均需做強(qiáng)柱弱梁的調(diào)整。其余的計(jì)算過程同上，在此省略。2、B柱軸壓比計(jì)算同A柱，4層以下均需調(diào)整，計(jì)算步驟略。可知：4以下各層柱端彎矩均需調(diào)整；其余的計(jì)算過程同上，在此省略。表28橫向框架A柱柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整層次4321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底(=）表29橫向框架B柱柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整層次4321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底(=）柱端剪力組合和設(shè)計(jì)值的調(diào)整柱剪力增大系數(shù)對框架結(jié)構(gòu)三級取以第四層為例：恒載：活載：地震作用：（剪力）調(diào)整：表30邊柱的剪力調(diào)整值內(nèi)力[(++]++V左震右震432221-18注：表中V以繞柱端順時(shí)針為正，剪力為相應(yīng)本層上、下兩端的剪力設(shè)計(jì)值。表31中柱的剪力調(diào)整值內(nèi)力[(++]++V左震右震4321注：表中V以繞柱端順時(shí)針為正，剪力為相應(yīng)本層上、下兩端的剪力設(shè)計(jì)值。梁柱截面設(shè)計(jì)及節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算框架梁 以第一層AB框架梁的計(jì)算為例,說明計(jì)算方法和步驟。1、梁的最不利內(nèi)力經(jīng)以上計(jì)算可知，梁的最不利內(nèi)力如下：跨間：=×=·m支座A：=·m支座B：=·m調(diào)整后剪力：V=2、梁的正截面受彎承載力計(jì)算抗震設(shè)計(jì)中，對于樓面現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)，梁支座負(fù)彎矩按矩形截面計(jì)算縱筋數(shù)量，跨中正彎矩按T形截面計(jì)算縱筋數(shù)量，跨中截面的計(jì)算彎矩，應(yīng)取該跨的跨間最大彎矩或支座彎矩與1/2簡支梁彎矩之中的較大者，依據(jù)上述理論，得：1)考慮跨間最大彎矩處按T形截面設(shè)計(jì)，翼緣計(jì)算寬度按跨度考慮，取===2475mm；h0=700-40=660mm, 梁內(nèi)縱向鋼筋選HRB335熱軋鋼筋（==300N/mm2）因?yàn)椋海?）=××2475×100×（660-）=·m＞·m屬第一類T形截面。下部跨間截面按單筋T形截面計(jì)算：====1-=<=，滿足適筋梁條件=mm2實(shí)配鋼筋420，=1256mm2==％＞==×300=％，滿足要求。梁端截面受壓區(qū)相對高度：===＜=滿足抗震設(shè)計(jì)要求。2)考慮兩支座處將下部跨間截面的420鋼筋伸入支座，作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋，=1256mm2，再計(jì)算相應(yīng)的受拉鋼筋，即：支座A上部：===<0===實(shí)配鋼筋：220＋222，=1388mm2支座Bl上部：===實(shí)配鋼筋：220＋222，=1388mm2==％＞==×300=％，滿足要求。/=＞滿足梁的抗震構(gòu)造要求。3、梁斜截面受剪承載力計(jì)算1)驗(yàn)算截面尺寸==660mm/b=660/300=＜4，屬于厚腹梁；=×××300×660=707850N=＞V=可知，截面符合條件。2)驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋=××300×660=>V=故：按計(jì)算不需要配置箍筋，但應(yīng)按構(gòu)造配置箍筋。箍筋的配置如下：雙肢箍8@200，加密區(qū)雙肢8@100，加密區(qū)長度為其他梁的配筋見下表：表32框架梁縱向鋼筋計(jì)算表層次截面M/kN·m實(shí)配實(shí)配配箍1支座A＜0420220＋222雙肢箍8@200，加密區(qū)雙肢8@100，加密區(qū)長度為Bl＜0420220＋222AB跨間－220＋222支座Br＜0220＋222420BC跨間－220＋2222支座A＜0220＋218420Bl＜0220＋218420AB跨間－220＋218支座Br＜0220＋222420BC跨間－220＋2223支座A＜0220＋218225＋222Bl＜0220＋218225＋222AB跨間－220＋218支座Br＜0220＋222225＋222BC跨間－220＋2224支座A＜0416225＋222Bl＜0416225＋222AB跨間－416支座Br＜0220＋218225＋222BC跨間－220＋218框架柱1、柱截面尺寸驗(yàn)算根據(jù)《抗震規(guī)范》，對于三級抗震等級，剪跨比宜大于2，軸壓比小于，下表給出了框架柱各層剪跨比和軸壓比計(jì)算結(jié)果。注意：表中的Mc、Vc和N都不應(yīng)考慮抗震調(diào)整系數(shù)，由表可見，各柱的剪跨比和軸壓比均滿足規(guī)范要求。表33邊柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算柱號層次b(mm)(mm)(N/mm2)(kN/m)N(kN)(kN)/N/b4500460＞2＜3500460＞2＜2500460＞2＜1600560＞2＜表34中柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算柱號層次b(mm)(mm)(N/mm2)(kN/m)N(kN)(kN)/N/b4500460＞2＜3500460＞2＜2500460＞2＜1600560＞2＜2、柱正截面承載力計(jì)算以第一層A柱為例說明，根據(jù):彎矩相差不多時(shí)，軸力越小越不利；軸力相差不多時(shí)，彎矩越大越不利的原則來確定柱的最不利內(nèi)力。1)最不利組合一(調(diào)整后)：=·m，N=附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中的較大值，即：600/30=20mm，故取20mm軸向力對截面重心的偏心距=M/N=×106/（×103）=柱的計(jì)算長度，根據(jù)《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，對于現(xiàn)澆樓蓋的一層柱==初始偏心距：=+=+20=因?yàn)殚L細(xì)比/=5100/600=＞5，故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)；=N=××6002/（×103）=＞，(取=又：/h＜15,取=，得=1+=1+×560/（1400×）=軸向力作用點(diǎn)至受拉鋼筋合力點(diǎn)之間的距離：=+h/2-=×+600/2-40=對稱配筋：=/h0=N/=×103/×600×560)=＜=為大偏壓情況。==[N-]向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖和板帶劃分圖如下:圖36雙向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖和板帶劃分圖2、設(shè)計(jì)荷載，標(biāo)準(zhǔn)層樓面的荷載如下：恒載：g＝×=m2，活載：q＝×=m2合計(jì)：g+q=+=m2對于4層屋面的荷載如下：恒載：g＝×=m2，活載：q＝×=m2合計(jì)：g+q=+=m23．計(jì)算跨度：區(qū)格E：lx＝－=，ly＝3－=4.彎矩及配筋計(jì)算(1)彎矩計(jì)算以中央?yún)^(qū)格板E為例計(jì)算跨內(nèi)正塑性絞線上的總彎矩為支座邊負(fù)塑性鉸線上的總彎矩為由式解得，于是有(2)配筋計(jì)算跨中截面取，；支座截面近似取。由于板的配筋一般較低，故近似取內(nèi)力臂系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。y方向跨中y方向支座故y方向跨中（），y方向支座選（）x方向跨中x方向支座故x方向跨中選（），x方向支座選（）對其他區(qū)格板，亦按同樣的方法計(jì)算，板配筋及彎矩計(jì)算見下表： （選取幾個(gè)列表如下，其余的配筋和這幾個(gè)相同）表35板彎矩及配筋計(jì)算表（標(biāo)準(zhǔn)層）項(xiàng)目hom配筋實(shí)有跨中Alx90A6@200,141ly100B6@200141Blx90Φ6@200,141ly100Φ6@200141Clx90Φ6@200,141ly100Φ6@200141Dlx90Φ6@200141ly100Φ6@200141Elx90Φ6@200141ly100Φ6@200141Flx90Φ6@200141ly100Φ6@200141支座A-C100Φ6@150189B-A100Φ6@150189A-D100Φ6@150189A-E100Φ6@150189F-A100Φ6@150189C-F100Φ6@150189D-B100Φ6@150189樓梯設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆梁式樓梯?；炷翉?qiáng)度等級C30，受力鋼筋選用HRB335級，其余鋼筋采用HPB300級。樓梯板的計(jì)算板的傾斜角度：tana=150/300=，a=26°3