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文檔簡介
摘要xx理工學院畢業(yè)設計(論文)PAGEIV洛陽理工學院畢業(yè)設計(論文)題目xx市xx辦公樓建筑與結構設計前言PAGEVxx市xx辦公樓計算書摘要本份畢業(yè)設計主要包括建筑設計部分和結構設計部分,建筑設計部分主要包括了建筑物外觀立面、剖面、房間布置、各節(jié)點詳圖、各部位做法等方面;結構設計方面包括了結構的布置、基礎設計、結構部件的配筋;具體包括梁板設計、樓梯間計算、內(nèi)力組合、框架配筋、基礎設計等方面。該設計歷時10周,運用了大學期間所學各科知識,如房屋建筑學、工程力學、混凝土結構設計原理、土力學與地基基礎等諸多書籍;在參考文獻方面主要以現(xiàn)行規(guī)范為依據(jù)進行設計,力求做到理論與現(xiàn)實的相結合。該設計建筑物采用“-”字型,外觀線條均勻流暢,不拖泥帶水。該設計也有拐角部分,棱角分明,使整裝建筑物不乏單調(diào)之意。關鍵詞:建筑設計,結構設計,梁板結構,樓梯計算,內(nèi)力組合,框架配筋,基礎設計
HealthDepartmentofficebuildinginLuoYangABSTRACTThestructuraldesignaspecthasincludedthestructurearrangement,thefoundationdesign,Mainlycarriesonthedesigninthereferenceaspecttakethepresentstandardasthebasis,makeseveryefforttoachievethedesignandtherealitytrailconnection.structuralelement'sreinforcingbarsandsoon.Thisdesignlasted11weeks,haveutilizeduniversityperiodstudyvariousbranchesknowledge,likehousearchitecture,mechanics,concretestructuredesign,soilmechanicsandsoonmanybooks;Thisdesignbuildinguse“+”font,outwardappearancelineevensmooth,isnotloathsome.Althoughis“one”thedesignbuthaswindinglyobvious,theedgesandcornersaredistinct,notobviouslybuildingmonotonousmeaning.Thisdesignmainintentionliesinservesascontrastayoungschoolthehistoricity,besidesthewallsurfaceusesbrickbrownfacebrickobviouslyplain,Sothatwholebuildingismonotone..KEYWORDS:architecturaldesign,structuraldesign,beamandslabstructure,stairsplanning,internalforcecombination,framereinforcingbars,foundationdesign
目錄前言 1建筑設計 2第1章建筑平立剖設計 21.1建筑設計要點 21.2建筑平面設計 21.2.2交通聯(lián)系空間的設計 21.2.3門的設計 31.2.4窗的設計 41.3建筑立面設計 41.4建筑剖面設計 41.4.1房間的剖面形狀 41.4.2房間的各部分高度 51.4.3建筑層數(shù)及建筑空間的組合和利用 5第2章建筑構造設計 62.1屋面設計 62.1.1屋面排水方式 62.1.2屋面排水組織 62.1.3屋面防水 62.2墻體設計 62.2.1墻身構造 62.2.2墻面裝修 72.3樓地面構造 72.4門窗構造 72.5散水做法 82.6樓梯構造 8結構設計 9第1章結構計算參考值 91.1結構計算中所用到的材料自重 91.2樓面均布活荷載標準值 91.3結構計算中系數(shù)取值 9第2章自選構件計算 102.1現(xiàn)澆雙向板計算 102.1.1板厚 102.1.2荷載計算(取1m板寬為計算單元) 102.1.3內(nèi)力計算 112.1.4截面配筋計算 122.2現(xiàn)澆單向板計算 132.2.1板厚 132.2.2荷載計算 132.2.3內(nèi)力計算 132.2.4截面配筋計算 132.3.1材料 142.3.2確定截面尺寸 142.3.3荷載計算 142.3.4內(nèi)力計算 152.3.5截面配筋計算 15第3章樓梯計算 173.1材料 173.2樓梯設計 173.2.1斜板TB1設計 173.2.2平臺板設計 193.2.3梯梁設計 21第4章豎向荷載計算 234.1設計基本資料 234.2框架計算簡圖 234.2.1確定框架的計算簡圖 244.2.2確定梁柱的截面尺寸 244.2.3計算梁柱的線剛度 254.3恒荷載作用下的內(nèi)力計算 254.3.1屋面恒荷載 254.3.2樓面恒荷載 26.4.3.3梁端集中力計算 264.3.4框架梁端附加彎矩的計算 284.3.5彎矩計算 284.3.6計算梁端剪力、柱端剪力 334.3.7計算柱的軸力 354.4活荷載作用下的內(nèi)力計算 364.4.1均布荷載 374.4.2梁端集中力 374.4.3計算框架梁端附加彎矩 374.4.4彎矩計算 374.4.5計算梁端剪力、柱端剪力 404.4.6計算柱的軸力 42第5章風荷載作用下的內(nèi)力計算 435.1基本數(shù)據(jù)計算 435.2計算各梁端彎矩 465.3計算各梁端剪力 465.4計算各柱軸力 47第6章地震荷載計算 506.1重力荷載標準值計算 506.2橫向水平地震作用標準值計算 536.3計算各梁端彎矩 556.4計算各梁端剪力 566.5計算各柱軸力 57第7章框架內(nèi)力組合及配筋計算 597.1荷載組合及配筋計算考慮情況 597.2控制截面及最不利內(nèi)力組合 597.3材料 607.4框架梁的配筋計算 607.5柱配筋計算 78第8章基礎計算 828.1地基承載力特征值深度、寬度修正 828.2基礎J-1的設計: 828.2.1基本參數(shù) 838.2.2計算過程 838.3基礎J-2的設計: 868.3.1確定基礎底面尺寸 878.3.2確定基礎高度及基底配筋圖 888.3.3暗梁計算 89結論 91謝辭 92參考文獻 93外文資料翻譯 94REF_Ref168484390\r\h錯誤!未找到引用源。REF_Ref168484424\h錯誤!未找到引用源。PAGE9前言本設計是按照xx理工學院土木工程系2014年畢業(yè)設計要求編寫的畢業(yè)設計。題目為“xx市xx辦公樓建筑與結構設計”。內(nèi)容包括建筑設計、結構設計兩部份。辦公樓是公共建筑,其規(guī)范要求比較嚴格,能體現(xiàn)出建筑和結構設計的很多重要的方面,選擇辦公樓建筑和結構設計,從而掌握辦公樓設計的基本原理,妥善解決其功能關系,滿足使用要求。框架結構的設計始于歐美,二十世紀厚得到了世界各地大范圍的使用,其結構建筑平面布置靈活,使用空間大。延性較好。其具有良好的抗震能力。對辦公樓等重要建筑結構非常適用。能滿足其較大的使用面積要求。框架結構的研究,對于建筑的荷載情況,分析其受力,采用不同的方法分別計算出各種荷載作用下的彎矩、剪力、軸力,然后進行內(nèi)力組合,挑選出最不利的內(nèi)力組合進行截面的承載力計算,保證結構有足夠的強度和穩(wěn)定性。在對豎向荷載的計算種采用了彎矩分配法,對地震荷載采用了D值法,對鋼筋混凝土構件的受力性能,受彎構件的正截面和斜截面計算都有應用。本結構計算選用一榀框架為計算單元,采用手算的簡化計算方法,其中計算框架在豎向荷載下的內(nèi)力時使用的彎距分配法,不但使計算結果較為合理,而且計算量較小,是一種不錯的手算方法。本設計主要通過工程實例來強化大學期間所學的知識,建立一個完整的設計知識體系,了解設計總過程,通過查閱大量的相關設計資料,提高自己的動手能力。這次設計是在趙紅玲老師和馬云玲老師的悉心指導下完成的,在此向你們表示衷心的感謝!鑒于水平有限,設計書中還存在不少缺點甚至錯誤,敬請老師批評和指正。建筑設計第1章建筑平立剖設計任何一幢建筑物都是由各種不同的使用空間和交通聯(lián)系空間組成,而表達建筑的三度空間具體由各種工程圖組成,通常由建筑的平面圖、立面圖、剖面圖和節(jié)點構造詳圖組成。一棟辦公的平面圖、立面圖、剖面圖綜合在一起表達了建筑物的三度空間和各部分的組合聯(lián)系。1.1建筑設計要點1辦公用地及建筑布置宜選擇有日照,通風良好,有利排水,避免噪聲和各種污染源的場地。2.辦公應該接近辦公服務設施,如會議室,資料室,多功能廳,服務大廳,傳達室等。3.辦公樓內(nèi)每層都應設置小型會議室,并且每層也要有衛(wèi)生間,休息室等。除此之外樓梯要滿足消防和疏散要求。4.辦公安全出口不應少于兩個。1.2建筑平面設計平面設計主要是根據(jù)設計要求和地形條件,確定建筑物平面中各組成部分的大小和相互關系。平面設計是整個建筑設計的關鍵,建筑設計首先從平面設計開始。平面設計不僅決定了建筑的平面布局,各組成部分的面積、形狀、位置等,而且還影響到建筑的立面和剖面。本辦公樓設計綜合考慮了建筑立面、建筑剖面、建筑技術、建筑經(jīng)濟、建筑形象等因素,使平面設計盡善盡美。在平面設計中,結合基地環(huán)境、自然條件、建筑規(guī)模等,進行了建筑平面體型的設計、主要功能空間的設計和交通聯(lián)系空間的設計。考慮到地形特性、周圍道路等因素,平面體型設計為“—”字型。主要功能空間設計包括使用房間的平面設計和輔助房間的平面設計。主要功能空間和交通聯(lián)系空間的設計如下:1.2.1使用部分的設計根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》的要求,共設4個出入口。(1)使用房間的設計平面使用房間主要以服務大廳、辦公室、休息室、會議室、多功能廳等為主。(2)輔助房間的設計衛(wèi)生間內(nèi)設置了前室,這樣使廁所較為隱蔽,又利于改通向廁所的走廊的衛(wèi)生條件。廁所設備參數(shù)根據(jù)《建筑資料集》查得男廁所每50人設一個大便器,女廁所每25人設一大便器,同時在外間設置洗手盆和拖把池,廁所內(nèi)為防潮濕、防腐蝕、好沖刷,采用高瓷磚墻面,地面為陶瓷錦磚,室內(nèi)標高低于走廊0.02m,內(nèi)設地漏,防止沖刷廁所時水流能流入走廊。1.2.2交通聯(lián)系空間的設計交通聯(lián)系部分主要包括走道、樓梯和門廳。走道設計走道寬度根據(jù)人流通行、安全疏散、走道性質(zhì)、空間感受以及走道側面門的開啟方向來確定,建筑物雙面和單面結合布房走道凈寬不小于1.8,建筑物單面布房走道凈寬不小于1.5,故設計內(nèi)廊走道軸線寬度為2.4,凈寬為2.2。本辦公樓走道解決采光的方式是在走道盡頭設置窗戶,同時利用樓梯間、門廳直接采光,不必在每個房間內(nèi)墻上開設高窗。樓梯電梯設計樓梯是建筑中的垂直交通聯(lián)系構件,它起著聯(lián)系上下層空間和供人流疏散的作用,在設計過程中要妥善解決好樓梯的形式、位置、數(shù)量以及樓梯寬度、坡度等問題。由于平行雙跑樓梯占用面積小,流線簡捷,使用方便,宜布置在單獨的樓梯間中,故本建筑采用平行雙跑樓梯。樓梯數(shù)量應根據(jù)使用方便和防火疏散要求確定,位置應放在便于尋找、便于人流疏散的部位。本辦公樓防火等級為二級,要求位于兩個外部出口或樓梯間之間的房間不應超過40米(封閉),袋形走道房間門到樓梯間最遠距離不超過22米。根據(jù)以上要求,辦公樓設計了兩個樓梯,滿足了人流通行和防火疏散的要求。樓梯間尺寸確定:樓梯間內(nèi)梯段凈寬應滿足防火規(guī)范,根據(jù)使用特征來考慮,一般不應少于2股人流同時通行,每股人流按照0.55+0.15m來計算;樓梯間內(nèi)梯段改變方向時,平臺的最小寬度不應小于梯段凈寬,每一梯段的踏步數(shù)量最多不應超過18級,最少不應少于3級,踏步適宜高寬比為0.5。故本辦公樓樓梯間設計開間為3.6,進深為6.9,可滿足人流通行的要求。本辦公樓為五層建筑,根據(jù)要求應設電梯,本建筑采用開間為3.6,進深為6.9,可滿足人流通行的要求。門廳設計門廳作為室內(nèi)外過渡的空間,是建筑物的交通樞紐,起接納人流和分配人流的作用。在水平方向上,門廳與走道連接;在豎直方向上,門廳與樓梯相連,且門廳作為主要出入口,應體現(xiàn)出特殊的意境和形象。門廳一般應面向主干道,使人流出入方便,有明確的導向性。門廳應設置在建筑物比較明顯的部位,且便于室內(nèi)外交通聯(lián)系。根據(jù)任務書地形情況,辦公樓位于兩條道路的交界處,便于與市內(nèi)道路聯(lián)系。門廳正對一條道路,二樓懸空以上為辦公樓。1.2.3門的設計門的寬度門的寬度要根據(jù)房間的使用功能來確定,有單扇、雙扇和多扇幾種寬度形式。根據(jù)規(guī)范要求因此小門、接待室門、衛(wèi)生間外門均設計為寬1.0、高2.7的單扇門。多功能廳門寬為1.5的字母門,次要出入口為門寬1.5的雙扇平開門,大門廳為2.4寬的兩扇平開門。門的數(shù)量門的數(shù)量根據(jù)使用人數(shù)多少和防火要求來確定。按照防火規(guī)范規(guī)定,使用人數(shù)超過50人以及使用面積超過60平方米的房間,門的數(shù)量不少與兩個。本樓中辦公室,休息室,會議室門的數(shù)量為兩個,儲藏室、傳達室、、衛(wèi)生間門的數(shù)量為一個,符合防火規(guī)范要求。門的位置門的位置要考慮室內(nèi)人流活動特點和家具布置的要求,盡量縮短室內(nèi)交通路線,避免人流擁擠和便于家具布置。本辦公樓門的位置均設置在靠柱子(墻)一側,距柱(墻)邊為0.3,以便于砌墻和放置預制過梁,保證房間有較完整的空間和墻面,使人們出入方便。門的開啟方向本辦公樓為內(nèi)廊式,樓內(nèi)人流不多,故辦公門設計為單扇內(nèi)開門。多功能廳為雙扇外開門。一層樓梯采用雙扇外開門,以上四層樓梯采用雙扇內(nèi)開門。1.2.4窗的設計窗的大小窗的大小主要取決于室內(nèi)采光要求。按照規(guī)范規(guī)定:因此辦公樓內(nèi)衛(wèi)生間窗采用高窗設計為1.2m寬1.5m高外,其他窗設計為2.1寬,2.4高,可滿足采光要求。⑵窗的位置窗的位置直接影響到房間的照度是否均勻,應避免產(chǎn)生眩光。為了使室內(nèi)照度均勻,窗應布置在房間或開間的中部,使得房間陰角小,而采光效率高。1.3建筑立面設計一棟建筑物不僅要有完美的平面布局,還要有美觀的建筑形象,建筑形象主要由建筑造型藝術處理和立面裝飾來體現(xiàn)。建筑體型和立面的對稱性,一種軸線為中心并加以重點強調(diào),兩側對稱容易取得完全統(tǒng)一給人以端莊、雄偉、嚴肅的感覺。本建筑采用對稱性體型,在立面上處理上采用虛實分明,主要采用色彩明快、材質(zhì)光潔的淺黃色外墻磚和淺棕色外墻磚。運用立面開窗自由,體型、大小、高低、形狀、線條粗細和立面點、線、面等恰當?shù)倪\用對比,水平窗和窗間墻形成對比,給人舒適、和諧、完美的韻律感。本立面設計,從線條變化來看,粗線給人厚重感,細線則有精致、輕盈感。立面色彩處理恰當,建筑外型主色調(diào)為淺黃色,給人以潔凈感。在建筑物的主要出入口,臨街立面是人們的視覺重心。故門廳處的臺階和四周勒腳均用堅硬厚重的暗紅色花崗石。在立面上,線條疏密有致,給人以立體感。臨街立面采用粗大的柱子及橫向的彩色分隔帶,增加了建筑表現(xiàn)力,打破了立面的單調(diào)感。1.4建筑剖面設計剖面設計主要體現(xiàn)建筑物在豎向上各部分的組合關系。主要體現(xiàn)在房間的豎向形狀和比例、房間的層數(shù)和各部分的標高、房間采光、通風方式的選擇及建筑物豎向空間的利用等。1.4.1房間的剖面形狀根據(jù)房間使用要求,房間剖面形狀一般采用矩形,有利于家具布置和使用。矩形剖面具有形狀規(guī)則、簡單,有利于梁板布置,同時施工方便。本建筑物所有房間均采用矩形剖面,房間進深都不太大,采用側窗采光、通風,窗高做到結構梁底,可不設置過量,節(jié)省造價,方便施工。1.4.2房間的各部分高度房間的層高和凈高建筑物層高根據(jù)房屋的使用性質(zhì)、要求、建筑結構和施工材料要求來確定。根據(jù)辦公樓的使用要求,因此該辦公樓底層層高為3.9m,標準層層高定為3.6,除去梁高,凈高為3.0,滿足了辦公室凈高的要求。底層由于設置有門廳、入口等,凈高需要高一些才能滿足空間比例等要求,故底層層高設計為3.9。樓梯要求平臺與平臺之間的凈高不小于2.0,傾斜梯段之間的凈高不小于2.1。本辦公樓采用平行雙跑樓梯,底層每個梯段為13個踏步,其他層每個梯段為12個踏步,每個踏步高150,寬280,滿足使用要求。⑵窗臺的高度一般房間窗臺高度與房間工作面,如書桌面高度相一致,同時開窗和使用桌面不受影響。本方案中窗臺距離該層樓地面的高度均為0.9m,保證了工作面的照明度,滿足了使用要求。室內(nèi)外地面高差室內(nèi)外地面高差為防止室外雨水流入室內(nèi),并防止地面過潮而設置的。室內(nèi)外高差過小,不能很好地起到作用;室內(nèi)外高差過大,需要回填土的量增大,不經(jīng)濟。另外室內(nèi)外高差還要考慮建筑物性質(zhì),如紀念性或公共性建筑物,門前需要設置較多臺階來增添嚴肅、高大等氣氛,故室內(nèi)外高差需要大一些。綜合考慮以上因素,本辦公樓室內(nèi)外高差設計為0.45m。1.4.3建筑層數(shù)及建筑空間的組合和利用本建筑物根據(jù)各個房間的要求,每層房間的高度均相同,沒有錯層現(xiàn)象,使用方便。根據(jù)建筑規(guī)模等要求設計為為五層框架結構,總高度為18.9。該辦公樓以樓梯間將各層豎向排列的空間聯(lián)系起來,構成一個整體,這樣即滿足使用要求,結構布置也比較合理,同時也比較經(jīng)濟。剖面的設計也涉及建筑的使用功能、技術經(jīng)濟條件、周圍環(huán)境等因素。同時,應充分認識到,剖面設計、立面設計、平面設計不能單獨分開的,他們是互相制約和相互影響的統(tǒng)一整體。
第2章建筑構造設計建筑構造設計是確保建筑物正常使用和節(jié)約造價的重要手段,是確保建筑物使用年限的重要組成部分。構造設計主要有以下幾個方面:2.1屋面設計2.1.1屋面排水方式排水方式的選擇應考慮結構的形式、氣候條件、建筑無使用特點等因素來考慮,本建筑采用平屋面有組織外排水。2.1.2屋面排水組織屋面適當劃分排水坡、排水溝組織排水區(qū),屋面排水坡度為2%,排水溝坡度為1%。雨水管、雨水口設置:雨水管最大間距不超過18米,雨水管采用直徑為100mm的PVC雨水管,水斗為鍍鋅鐵皮水斗。2.1.3屋面防水屋面防水采用雙層SBS改性瀝青防水卷材,屋面防水等級為3級,耐久年限為10年。2.2墻體設計2.2.1墻身構造由于考慮到普通粘土磚耗費大量土地,自重大,燒制過程中需消耗能源;故本辦公樓填充墻體設計為200厚的混凝土加氣塊墻,衛(wèi)生間采用100厚輕質(zhì)隔墻。墻體具有足夠的強度和穩(wěn)定性,滿足保溫隔熱的要求,以及防火、隔聲、防水、防潮、經(jīng)濟等要求。墻體的構造包括勒腳、墻身防潮、窗臺、門窗過梁、窗頂線和窗套等。⑴勒腳為保護建筑物四周墻身的一段墻體面層,采用石材貼面。⑵防潮層在—0.450標高處設置水平防潮層。用防水砂漿(在水泥砂漿中摻入水泥用量的3%—5%的防水劑配置而成),鋪設厚度為20—25mm。⑶窗臺為避免順窗流下的水聚集在窗洞下部或沿窗下邊與窗洞之間的縫隙向室內(nèi)滲流,也為避免污染墻面應在窗洞處布靠室外一側設置窗臺。由于外墻飾面為外墻磚易于沖洗的材料,可做不懸挑窗臺,窗下墻的贓污可借窗上不斷流下的雨水沖洗干凈。⑷門窗過梁過梁是在門窗洞口上設置的橫梁,承受洞口上部墻體與其它構件(樓層、屋頂?shù)龋﹤鱽淼暮奢d,并將荷載傳至窗間墻。由于門窗洞口尺寸較大,避免有較大的震動荷載而產(chǎn)生不均勻沉降,本建筑采用鋼筋混凝土預制過梁。過梁寬度同墻厚,高度為200,過梁伸入兩側墻壁內(nèi)不少于240。鋼筋混凝土過梁施工方便、速度快、省摸板和便于門窗動口上挑出裝飾線條等優(yōu)點。⑸構造柱本宿舍樓在樓梯間及女兒墻處設有構造柱。構造柱尺寸為200×200。施工時,先砌墻,并留馬牙槎,后澆混凝土,混凝土標號C25;構造柱與女兒墻要有良好的連接,墻與柱之間沿墻高500設2φ6拉結鋼筋,每邊伸入墻內(nèi)不小于1.0。2.2.2墻面裝修墻面裝修是墻體構造不可缺少的部分。外墻裝修主要是為了保護外墻不受風、霜、雨、雪、日照等自然因素破壞,提高墻體防水、防潮、防風化、保溫、隔熱等的能力,同時也是為了提高建筑物的藝術效果;內(nèi)墻裝修主要是為了改善室內(nèi)環(huán)境,對與廁所等有水房間,墻面裝修起到了防水、防潮的作用。本工程外墻均為天藍色丙烯酸涂料(除勒腳和柱子),其做法詳見“室內(nèi)外裝修一覽表”。內(nèi)墻內(nèi)側采用20厚混合砂漿,面層采用白色過氯乙烯涂料。2.3樓地面構造樓層構造樓層是多層建筑物層與層之間的水平分隔構件,它承受作用在其上的活載和構件本身重力荷載,并將它們傳給墻和柱,它在水平方向上起到水平隔板和連接豎向構件的作用,保證豎向構件的穩(wěn)定。本辦公樓采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆整體式樓(屋)蓋?,F(xiàn)澆整體式樓(屋)蓋整體性好,抗震性、防水性好,便于開設孔洞,可澆注成任意形狀尺寸的構件。缺點是施工工序多,浪費模板,施工速度慢。⑵地層構造地層是建筑物內(nèi)與土壤直接或接近土壤的水平構件,它承受作用在其上的全部荷載,并將它們傳給土壤。地層為實鋪地層。基層一般為素土夯實;墊層采用C15凝土,厚度為80,上面做面層。地面(05J1地12)1.厚1:2水泥石子磨光2.水泥漿結合層一遍3.8厚1:3水泥砂漿找平層總厚度1304.水泥漿結合層一遍5.80厚C15混凝土⑶樓地面面層門廳、樓梯、走道樓地面面層采用花崗石地面?;◢徥孛嫫秸饣湍?、整體性好、不起塵、不起砂、防水、易于保持清潔。適用于潔凈度高、經(jīng)常用水沖洗的場所。其余房間面層采用陶瓷地磚,其材質(zhì)、性能較好。樓面做法(05J1樓6)1,12厚1:2水泥石子磨光2,素水泥漿結合層一遍3,18厚1:3水泥砂漿找平層4,素水泥漿結合層一遍5,鋼筋混凝土樓板2.4門窗構造門和窗是建筑物不可缺少的圍護構件。門主要是室內(nèi)外和房間之間的交通聯(lián)系而設定的,同時兼顧通風、采光和空間分隔。窗主要為采光、通風、觀望而設定的。門:出口門為鋁合金平開門,其余全為平開實木門。窗:窗為70系列塑鋼窗。衛(wèi)生間窗玻璃選用磨砂玻璃,其余窗均為5mm厚平板玻璃。2.5散水做法為防止雨水與地面水侵入基地,應在建筑物四周靠近勒腳的室內(nèi)在外墻面處設置散水。散水具體做法詳見“建施節(jié)點詳圖”。2.6樓梯構造板式樓梯具有受力簡單,底面平整,支模方便等優(yōu)點,本宿舍樓采用鋼筋混凝土板式樓梯。樓梯面層采用花崗石地面,防滑條采用銅條。欄桿采用鋼管欄桿,欄桿水平間距為0.1,扶手采用鋁合金扶手,欄桿高度為1.0,頂層水平段欄桿高度為1.05。
結構設計第1章結構計算參考值1.1結構計算中所用到的材料自重鋼筋混凝土:25水泥砂漿:20加氣混凝土砌塊:11.8混合砂漿:17陶瓷地磚樓面:0.7花崗石樓面:1.16塑鋼窗:0.45保溫防水層自重:2.201.2樓面均布活荷載標準值辦公樓:2.0衛(wèi)生間:2.0不上人屋面:0.5一般資料檔案室:2.5走廊、門廳:2.5樓梯:3.51.3結構計算中系數(shù)取值結構重要性系數(shù):=1.0永久荷載分項系數(shù):=1.2可變荷載分項系數(shù):=1.4REF_Ref168484390\r\h錯誤!未找到引用源。REF_Ref168484424\h錯誤!未找到引用源。PAGE6PAGE16第2章自選構件計算2.1現(xiàn)澆雙向板計算2.1.1板厚為雙向板則:且故取2.1.2荷載計算(取1m板寬為計算單元)水磨石地面重:鋼筋混凝土板重:混合砂漿頂棚重:恒荷載標準值:恒荷載設計值:活荷載標準值:活荷載設計值:總荷載設計值:圖2-1雙向板荷載傳遞2.1.3內(nèi)力計算圖2-2雙向板計算簡圖如圖所示所選雙向板為四邊固定板跨中彎矩因,由《混凝土結構》附表10.2(6)查得:支座彎矩2.1.4截面配筋計算截面有效高度:短邊方向跨中截面長邊方向跨中截面支座截面表2-1板截面配筋計算截面跨中短向跨中長向支座短向支座長向M()22068352284配筋實配251251393393最小配筋率驗算:故取即跨中長向按最小配筋面積配筋,其它按實際配筋則:分布鋼筋選用2.2現(xiàn)澆單向板計算2.2.1板厚為單向板則:且故取2.2.2荷載計算(取1m板寬為計算單元)水磨石地面重:鋼筋混凝土板重:混合砂漿頂棚重:恒荷載標準值:恒荷載設計值:活荷載標準值:活荷載設計值:總荷載設計值:2.2.3內(nèi)力計算板的計算跨度為l0=ln+h/2=(2400–125–125)+100/2=2200mm ≤ln+a/2=2150+125/2=2212.5mm故取2200mm端彎矩設計值計算跨中彎矩設計值計算2.2.4截面配筋計算截面跨中支座M()11780配筋CC實配2512512.3單梁計算2.3.1材料混凝土強度等級為C30();鋼筋:縱向受力鋼筋采用級()箍筋采用級()2.3.2確定截面尺寸取取2.3.3荷載計算梁自重標準值:20mm梁粉刷層標準值:200mm填充墻標準值:梁自重::3.295KN/M雙向板傳來的恒荷載標準值:按“支座截面彎矩相等的原則”將雙向板傳來的恒荷載折算的:恒荷載標準值:恒荷載設計值:雙向板傳來活荷載標準值:活荷載折算標準值:活荷載設計值:總荷載設計值:2.3.4內(nèi)力計算2.3.5截面配筋計算(1)確定翼緣的寬度按計算跨度考慮:按梁凈距考慮:按翼緣高度考慮:因為所以翼緣寬度不受限制綜合知翼緣寬度(2)判斷T型截面類型即截面屬于第一類T型截面故梁按的單筋矩形截面梁進行計算(3)配筋計算查《混凝土結構》表3.1得正截面承載力計算最小配筋率驗算:故取即配筋滿足要求選配縱向受力鋼筋為4C20②斜截面承載力計算即截面尺寸滿足要求即按構造配筋選箍筋為雙肢箍,則則取沿全梁均勻布置箍筋A第3章REF_Ref168484495\h錯誤!未找到引用源。xx理工學院畢業(yè)設計(論文)PAGE22第3章樓梯計算3.1材料本設計采用鋼筋混凝土板式樓梯,平行雙跑,混凝土采用級();平臺梁中受力鋼筋采用級(),其余采用級()基本數(shù)據(jù):3.2樓梯設計3.2.1斜板TB1設計除底層第一樓梯跑的斜板外,其余斜板均相同,而第一樓梯跑斜板的下端為混凝土基礎,可按靜跨計算。這樣只對標準段斜板TB1進行設計。對斜板TB1取一米板寬作為其計算單元。(1)確定斜板厚度t斜板的水平投影凈長為=3360mm斜板的斜向凈長為斜板厚度為t1=(1/25~1/30)=(1/25~1/30)×3812=152~127mm取=120mm。(2)荷載計算表3-1樓梯斜板荷載計算樓梯斜板荷載計算荷載種類荷載標準值(KN/M)荷載分項系數(shù)荷載設計值(KN/M)恒荷載欄桿自重4鋸齒形斜板自重1.26.3430厚水磨石面層1.21.38板底20厚紙筋灰粉刷1.20.43小計g6.991.28.39活荷載q總計p10.4912.89說明:e,d為三角形踏步寬高;為踏步面層厚,取30mm,a為樓梯斜板傾角,為斜板厚度,為粉刷厚,為材料容重。(3)計算簡圖圖3-1斜板計算簡圖如前所述,斜板的計算簡圖可用一根假想的跨度為的水平梁代替。其計算跨度取斜板水平投影凈長=3360mm。對于底層第一樓梯跑斜板的計算跨度,視下端與基礎的結合情況,因下端與混凝土基礎相連,則可按靜跨計算。(4)內(nèi)力計算斜板內(nèi)力一般只需計算跨中最大彎矩即可。考慮到斜板兩端均與梁整結,對板有約束作用,所以跨中最大彎矩取M===13.42KN.M(5)配筋計算=-20=120-20=100mm===0.094=0.426=1-=1-=0.064最小配筋率驗算:0.45×=0.45×=0.0011滿足故選配A10@200=393據(jù)構造且分布筋選A8@200(=141)支座負筋選用與跨中縱向受力筋相同的承受負彎矩的鋼筋A10@200=3933.2.2平臺板設計(1)平臺板計算簡圖平臺板取1m寬為計算單元,平臺板近似按短跨方向簡支板計算跨度;由于平臺梁兩端均與梁整結,所以計算跨度取靜跨,平臺板厚度=120mm(2)荷載計算表3-2平臺板荷載計算平臺板1荷載計算表荷載種類荷載標準值(KN/M)荷載分項系數(shù)荷載設計值(KN/M)恒荷載平臺板自重25×0.12×1=31.23.630厚水磨石面層25×0.03×1=0.751.20.9板底20厚紙筋灰粉刷16×0.02×1=0.321.20.384小計g4.074.884活荷載q總計p7.579.384(3)內(nèi)力計算考慮平臺板兩端梁的嵌固作用,跨中最大設計彎矩取M=(4)配筋計算=120-20=100mm==0.0122最小配筋率驗算:0.45=0.45=0.0018=需按最小配筋率配筋A8@150,據(jù)構造要求且=150故分布鋼筋選用A8@150,=188(1)平臺板2計算簡圖平臺板取1m寬為計算單元,平臺板近似按短跨方向簡支板計算跨度;由于平臺梁兩端均與梁整結,所以計算跨度取靜跨,平臺板厚度=120mm(2)荷載計算表3-2平臺板荷載計算平臺板2荷載計算表荷載種類荷載標準值(KN/M)荷載分項系數(shù)荷載設計值(KN/M)恒荷載平臺板自重25×0.12×1=31.23.630厚水磨石面層25×0.03×1=0.751.20.9板底20厚紙筋灰粉刷16×0.02×1=0.321.20.384小計g4.074.884活荷載q總計p7.579.384(3)內(nèi)力計算考慮平臺板兩端梁的嵌固作用,跨中最大設計彎矩取M=(4)配筋計算=120-20=100mm==0.015最小配筋率驗算:0.45=0.45=0.0024=需按最小配筋率配筋A8@200,據(jù)構造要求且=150故分布鋼筋選用A8@200,=2933.2.3梯梁設計兩端擱置在樓梯間兩側梁上,計算跨度取取兩者較小值=3.8m梯梁截面尺寸取h=400mm,b=200mm。計算簡圖圖3-2平臺梁荷載計算簡圖2.荷載計算表3-2梯梁荷載計算表表梯梁TL1荷載計算表荷載種類荷載標準值(KN/M)荷載分項系數(shù)荷載設計值(KN/M)恒荷載斜板傳來恒荷載1.214.088平臺板傳來恒荷載1.23.516梯梁自重25×1×0.4×0.20=21.22.4梯梁上水磨石面層25×1×0.03×0.20=8梯梁底部和側面的粉刷16×1×0.02(0.2+2(0.5-0.1))=0.321.20.384小計g17.1220.57活荷載q3.5×1×(3.3/2+1.6/2+0.02)=5.041.47.06合計q22.1827.633.內(nèi)力計算梯梁跨中正截面最大彎矩支座處最大剪力4.截面配筋計算1).正截面受彎承載力計算最小配筋率驗算:考慮到梯梁受力不均勻,有扭矩存在,縱向受力鋼筋酌量增大選用3C16,。2).斜截面受剪承載力計算即截面尺寸滿足要求。按構造配筋選箍筋C8雙肢,則n=2,則s沿全梁均勻布置箍筋A8@200mm。REF_Ref168484640\r\h錯誤!未找到引用源。REF_Ref168484646\h錯誤!未找到引用源。PAGE103第4章豎向荷載計算4.1設計基本資料①抗震設防烈度:7度②基本風壓:③建筑結構安全等級:Ⅱ級④材料:梁柱混凝土均選用級()梁柱受力鋼筋均選用級()箍筋均選用級()⑤取一榀完整結構、荷載分布均勻的具有代表性的框架作為計算單元圖4-1(一榀框架)計算單元4.2框架計算簡圖4.2.1確定框架的計算簡圖⑴框架中梁柱均為整體現(xiàn)澆,節(jié)點可以簡化為剛結點,底層柱與基礎的連接點也可以簡化為剛結點⑵計算簡圖中尺寸的確定①框架跨度取柱的截面形心軸線之間的距離;框架柱的高度:底層取底層層高加1.0m;其余各層取各層層高,即梁面到梁面之間的距離⑶根據(jù)以上原則作出的框架計算簡圖如下:圖4-2框架計算簡圖4.2.2確定梁柱的截面尺寸⑴框架梁邊跨:取取中跨:取?、瓶蚣苤兄篘=nAq=5×7.2×4.65*1.2=2608.2KNNc=1.25CBN=1.25×1×1.0×2608.2=3260kn取500×500邊柱:N=nAq=5×7.2×3.45×1.2=1555.2KNNc=1.25CBN=1.25×1.1×1.0×1555.2=2138KN取500×5004.2.3計算梁柱的線剛度對于現(xiàn)澆整體式框架梁:中框架梁,1、框架梁AB跨:BC跨:2、框架柱底層:梁柱線剛度計算梁:(注:各層梁AB、BC的線剛度同上值)柱:各桿件的線剛度及相對線剛度見計算簡4.3恒荷載作用下的內(nèi)力計算4.3.1屋面恒荷載屋面框架梁線荷載標準值20厚水泥砂漿找平:100—140厚膨脹珍珠巖:100mm鋼筋混凝土屋面板自重:0.125=2.515mm紙筋石灰抹灰:屋面恒荷載標準值:⑴頂層邊跨框架梁恒荷載屋面板傳來荷載:框架梁自重:梁兩側20mm混合砂漿抹灰:頂層邊跨框架梁恒荷載標準值:⑵頂層中跨框架梁恒荷載框架梁自重:20mm混合砂漿梁側、梁底抹灰:頂層邊跨框架梁恒荷載標準值:4.3.2樓面恒荷載樓板恒荷載標準值⑴邊跨框架梁恒荷載樓板傳來的荷載:框架梁自重:框架梁上填充墻自重:邊跨框架梁恒荷載標準值:⑵中跨框架梁恒荷載:(同頂層中跨).4.3.3梁端集中力計算⑴頂層梁端集中力邊跨框架梁端女兒墻傳來的:縱梁自重:連系梁傳來屋面自重:屋面板傳來次梁:次梁自重:粉刷:則邊跨梁端集中力為:中跨框架梁端縱梁自重:粉刷:連系梁傳來屋面自重:屋面板傳來次梁:次梁自重:粉刷:則中跨梁端集中力為:⑵標準層梁端集中力邊跨框架梁端縱梁自重及抹灰:24.95KN粉刷:2.94KN墻體自重:按照開洞率計算墻重:塑鋼窗:框架柱自重:粉刷:連系梁傳來屋面自重:樓面板傳來次梁:次梁自重:粉刷:則邊跨梁端集中力為:中跨框架梁端縱梁自重:27KN粉刷:2.45KN內(nèi)縱墻自重:粉刷:扣除門洞加上門重:框架柱自重:22.5KN粉刷:1.35KN連系梁傳來屋面自重:走廊:樓面板傳來次梁:次梁自重:粉刷:則邊跨梁端集中力為:4.3.4框架梁端附加彎矩的計算樓面板傳來次梁:次梁自重:粉刷:則邊跨梁端集中力為:⑴中跨偏心距:頂層梁端附加彎矩:標準層梁端附加彎矩:4.3.5彎矩計算本框架采用彎矩二次分配法計算,由于結構對稱、荷載對稱、材料性質(zhì)相同,所以利用對稱性原理計算框架一半,中跨梁線剛度修正為圖4-3恒荷載分布圖()計算節(jié)點彎矩分配系數(shù)節(jié)點B6:節(jié)點C6:節(jié)點B5:節(jié)點C5:節(jié)點B4:節(jié)點C4:節(jié)點B2:節(jié)點C2:節(jié)點B3與B4相同。節(jié)點A3與A4相同。⑵計算固端彎矩彎矩分配及傳遞過程如下圖表4-1彎矩分配法-恒荷載彎矩傳遞()20.72下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.4880.5120.4190.4010.179-75.49075.490-5.86036.83938.651-20.493-19.613-8.75513.600-10.24719.325-7.508-1.637-1.717-4.951-4.739-2.115-0.409-2.476-0.859-1.1851.4081.4770.8560.8190.36649.802-49.80269.368-32.225-16.36430.4400.3120.3120.3270.2870.3180.2730.122-87.18287.182-9.52027.20127.20128.509-13.553-15.017-12.892-5.76118.42015.039-6.77614.254-9.806-7.178-8.325-8.325-8.7250.7830.8680.7450.333-0.818-2.0810.392-4.363-2.3690.1860.7820.7820.8201.8792.0811.7870.79937.26032.616-72.96386.183-24.243-17.351-14.14930.4400.3450.3450.3110.2740.3040.3040.117-87.18287.182-9.52030.07830.07827.114-12.939-14.355-14.355-5.52513.60015.039-6.46913.557-6.446-7.178-7.649-7.649-6.8950.0180.0200.0200.008-4.162-1.9120.009-3.4470.3730.0052.0932.0931.8860.8410.9330.9330.35933.96037.648-71.53785.212-19.475-20.575-14.67830.4400.3450.3450.3110.2740.3040.3040.117-87.18287.182-9.52030.07830.07827.114-12.939-14.355-14.355-5.52515.03915.431-6.46913.557-7.178-7.343-8.280-8.280-7.4640.2640.2930.2930.113-3.824-2.0700.132-3.7320.0100.0731.9881.9881.7921.0001.1091.1090.42735.00037.147-72.07885.332-20.121-20.223-14.50530.4400.3540.3270.3190.2810.3110.2880.120-87.18287.182-9.52030.86228.50927.811-13.269-14.686-13.600-5.66715.0390.000-6.63513.906-7.1780.000-2.975-2.748-2.681-1.891-2.092-1.938-0.807-4.1400.000-0.945-1.3400.1470.0001.8001.6631.6220.3350.3710.3440.14340.58627.423-68.01084.923-23.438-15.194-15.85113.712-7.597⑷繪彎矩圖圖4-4恒荷載彎矩圖()4.3.6計算梁端剪力、柱端剪力⑴梁端剪力;;;;;;;;;⑵柱端剪力圖4-5恒荷載剪力圖(KN)4.3.7計算柱的軸力⑴頂層柱自重:標準層柱自重:底層柱自重:⑵繪軸力圖圖4-6恒荷載軸力圖(KN)4.4活荷載作用下的內(nèi)力計算4.4.1均布荷載邊跨:屋面框架梁:其它層框架梁:中跨:屋面框架梁:其它層框架梁:均布荷載計算簡圖如圖4-74.4.2梁端集中力頂層邊跨框架梁端:標準層邊跨框架梁端:標準層中跨框架梁端:4.4.3計算框架梁端附加彎矩邊跨偏心距:頂層梁端附加彎矩:標準層梁端附加彎矩:中跨偏心距:頂層梁端附加彎矩:標準層梁端附加彎矩:4.4.4彎矩計算本框架采用彎矩二次分配法計算,其計算要點與恒荷載作用下的計算相同⑴節(jié)點彎矩分配系數(shù)同恒荷載作用下的分配系數(shù)⑵計算固端彎矩頂層:圖4-7活荷載分布圖()表4-2彎矩分配法-活荷載彎矩傳遞()3.24下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.4880.5120.4190.4010.179-13.67013.6700.0006.6716.999-4.370-4.182-1.8678.530-2.1853.500-7.200-3.096-3.2491.5501.4840.662-0.7740.775-1.6240.371-0.001-0.0010.5250.5030.22411.330-11.33013.251-9.025-0.9809.4000.3120.3120.3270.2870.3180.2730.122-54.68054.6800.00017.06017.06017.880-12.995-14.399-12.361-5.5243.3359.432-6.4988.940-2.091-6.883-1.956-1.956-2.0500.0100.0110.0090.004-1.548-0.4890.005-1.0250.7420.0020.6340.6340.6650.0810.0890.0770.03417.52524.681-44.67849.690-15.648-19.156-5.4869.4000.3450.3450.3110.2740.3040.3040.117-54.68054.6800.00018.86518.86517.005-12.407-13.765-13.765-5.2988.5309.432-6.2038.503-6.181-6.883-4.057-4.057-3.6571.2501.3861.3860.534-0.978-1.0140.625-1.8290.0050.3470.4720.4720.4250.4050.4490.4490.17322.83123.698-46.48550.602-18.106-18.466-4.5919.4000.3450.3450.3110.2740.3040.3040.117-54.68054.6800.00018.86518.86517.005-12.407-13.765-13.765-5.2989.4329.678-6.2038.503-6.883-7.041-4.453-4.453-4.0141.4851.6481.6480.634-2.028-1.1130.743-2.0070.6930.4120.8280.8280.7460.2470.2740.2740.10622.64323.804-46.40350.501-18.032-18.472-4.5589.4000.3540.3270.3190.2810.3110.2880.120-54.68054.6800.00019.35717.88017.443-12.724-14.082-13.041-5.4349.4320.000-6.3628.721-6.8830.000-1.087-1.004-0.979-0.517-0.572-0.530-0.221-2.2270.000-0.258-0.4900.8240.0000.8800.8130.793-0.094-0.104-0.096-0.04026.35517.689-44.04449.577-20.817-13.667-5.6948.844-6.833繪彎矩圖圖4-8活荷載彎矩圖()4.4.5計算梁端剪力、柱端剪力⑴梁端剪力⑵柱端剪力繪剪力圖圖4-9活荷載剪力圖()4.4.6計算柱的軸力繪軸力圖圖4-10活荷載軸力圖(KN)第5章風荷載作用下的內(nèi)力計算5.1基本數(shù)據(jù)計算風壓標準值計算公式為,風壓高度變化系數(shù)按地面粗糙度B類取用。因結構高度H<30m,可取=1.0;風載體型系數(shù)=0.8-(-0.5)=1.3;=0.4KN/m2;可查荷載規(guī)范,當查得的>1.0時,取=1.0。將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載,計算過程如表1所示(表中B和H的乘積為一榀框架各層節(jié)點的受風面積)。結構計算簡圖如圖所示。表5-1風荷載計算左風荷載下的節(jié)點集中荷載計算簡圖圖5-1風荷載計算簡圖(KN)各層柱剪力如下表4-4,4-5表5-22-5層柱剪力2~5層剪力(H=4.2,H=3.6)層數(shù)柱號五層B柱1.040.340.228.631.76C柱1.940.490.3182.56四層B柱1.040.340.2218.63.82C柱1.940.490.3185.48三層B柱1.040.340.2228.575.86C柱1.940.490.3188.29二層B柱1.040.340.2238.547.9C柱1.940.490.31811.77表5-3底層柱剪力表5-4反彎點高度及柱端彎矩求出柱端彎矩后,再根據(jù)節(jié)點平衡條件得梁端彎矩,并進而求出個梁端剪力和各柱軸力。如圖5-2所示5.2計算各梁端彎矩頂層:四層:三層:二層:一層:5.3計算各梁端剪力頂層::四層:三層:二層:一層:5.4計算各柱軸力頂層:四層:三層:二層:一層:圖5-2左風荷載彎矩圖(kn.m)圖5-3左風載剪力圖(KN)圖5-4左風載軸力圖(KN)第6章地震荷載計算結構的高度為19.9m小于40m以剪切變形為主,質(zhì)量和剛度沿高度均勻分布,近似于單質(zhì)點,可采用底部剪力法來計算水平地震作用力。由于本建筑處于7度地震區(qū),且高度小于24m,由規(guī)范可以知框架的抗震等級為三級。6.1重力荷載標準值計算1.各層梁,柱,板自重標準值表6-1柱重力荷載標準值柱重力荷載標準值層數(shù)柱編號截面寬(m)截面長(m)凈高(m)數(shù)量5KZ2541054-21KZ25490KZ25497.5注:表中KZ1為框架柱。表6-2板重力荷載標準值板重力荷載標準值層數(shù)板面積5116.643.98464.231-4116.643.32387.25表6-3梁重力荷載標準值梁重力荷載標準值層數(shù)梁編號截面寬(m)截面高(m)靜跨長(m)數(shù)量KL5258156.25167.0351到5KL1-2516.7852.各層墻(外墻)自重標準值計算(1)女兒墻重a總長L=11.82=9.07m屋面自重:3.98kn/屋面面積:7.2(6.92+2.4)=116.64屋面自重:3.98116.64=464.23KNb.縱向連系梁:(0.6-0.1)0.257.2254=90KN粉刷:(0.6-0.1)0.027.2178=9.79KN框架梁:(0.6-0.1)0.256.9252+(0.4-0.1)0.022.425=47.93KN粉刷:(0.6-0.1)0.026.9174+(0.4-0.1)0.022.4172=5.18KN梁總重:90+9.79+47.63+5.18=152.60KNc.邊跨外墻重:26.57KN塑鋼窗:3.97KN邊跨縱墻自重:26.57+3.97=30.54中間跨:內(nèi)墻重47.44KN門重:8.21KN中間跨墻重:55.65KN墻總重:0.5*(30.54+55.65)=43.1KNd.柱重:4.2254=52.5KNe.雪荷載:0.5116.640.35=20.41KN(2)標準層 樓面自重:3.247.2(6.92+2.4)=377.91KN梁重:152.6KN墻重:30.54+43.1=73.64KN柱重;0.50.5v0.5253.64=45KN樓面活載;0.52.07.26.92+2.4=120.96KN(3)底層樓面自重:377.91KN梁重:152.6KN外墻重:23.22KN 內(nèi)墻總重:52.18KN內(nèi)縱墻總重=1/2(52.18+8.21)+1/2(4*3.97+23.22)=49.75kn柱重:0.50.5253.940.5=48.75KN樓面活載:120.96KN(3)各層(各質(zhì)點)自重標準值計算1,頂層(墻+柱+梁+板)Gk=9.07+464.23+152.6+43.1+52.5+20.41=741.91kn2,標準層(墻+柱+梁+板)Gk=377.91+152.6+43.1+45+120.96=739.57kn3,底層(墻+柱+梁+板Gk=377.91+152.6+49.75+48.75+120.96=749.97kn結構各層總重力荷載代表值計算屋面梁處:GCW=結構和構件自重+50%雪荷載樓面梁處:GCi=結構和構件自重+50%活荷載其中結構和構件自重取
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