嶗山區(qū)小哈佛幼兒園設(shè)計畢業(yè)論文1

1、嶗山區(qū)小哈佛幼兒園設(shè)計土木工程 指導(dǎo)教師 陳惠榮【摘要】本設(shè)計為框架結(jié)構(gòu)，主體三層，局部四層。除活動室、寢室等基本功能房間外，還設(shè)有科學(xué)發(fā)現(xiàn)室、美工室、親子活動室等特色房間。建筑外觀以城堡造型為主，給人以童話世界的感覺，符合幼兒的身心發(fā)展。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分主要包括結(jié)構(gòu)選型與布置；構(gòu)件尺寸估算與荷載統(tǒng)計；各類荷載作用下的內(nèi)力計算、內(nèi)力組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋計算。最后，結(jié)合pkpm計算結(jié)果進(jìn)行了對比與分析。【關(guān)鍵詞】幼兒園 城堡世界 結(jié)構(gòu)設(shè)計 框架結(jié)構(gòu)the design of xiaohafo kindergarten in laoshanstudent majoring in civil engin

2、eering tai jinxu tutor name chen huirongabstract: the design of xiaohafo kindergarten is frame structure. the main part is three layers with local four layers. in addition to the basic room of bedroom and other basic functions, there are also some special rooms, such as scientific discovery room, ut

3、ility room and family room. the architectural style is full of castle feeling and the design is favorable for the physical and mental development of young children. the main part of the structural design including structural selection and arrangement, component size estimation and load statistics, v

4、arious types of loads calculation of internal forces, a combination of internal forces and calculation of reinforcement. finally, thecalculated results are comparedwiththe pkpm.key words: kindergarten; the world of castle; structural design; framework 第一章 建筑設(shè)計1.1 工程概況本工程為嶗山區(qū)小哈佛幼兒園，建設(shè)地點位于青島市嶗山區(qū)，總建筑面積

5、4231.97m2，地上三層，局部四層，首層層高4.5m，其他層高3.9m，屬公共建筑性質(zhì)。本工程采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，按抗震設(shè)防烈度為6度，抗震分組第三組，按照類場地進(jìn)行設(shè)計，設(shè)防烈度類別為乙類，設(shè)計使用年限為50年。室內(nèi)設(shè)計標(biāo)高0.000，室內(nèi)外高差0.45m。1.2 設(shè)計資料1.2.1 氣象條件最熱月平均溫度32.3度，最冷月平均溫度-5.3度；夏季極端最高溫40.1度，冬季極端最低溫-15.9度。最熱月平均濕度60%。全年為西北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)，基本風(fēng)壓為w0=600n/m2。年最大降雨量1350mm，月最大降水強(qiáng)度193mm/d。1.2.2 幼兒園相關(guān)資料本幼兒園分為大班二個，

6、中班、小班各三個，小小班一個，每班人數(shù)20-30人。精裝，采用地暖采暖。設(shè)有電梯一部。1.3 設(shè)計思路 對于幼兒園這類建筑的設(shè)計，不僅要滿足到公共建筑的要求，還要考慮到建成后幼兒是建筑使用和活動的主體這一層面。因此，在設(shè)計時要充分考慮到幼兒的身心發(fā)展；功能分區(qū)明確，符合幼兒的生活習(xí)慣；疏散方式合理，符合安全要求；建筑造型體現(xiàn)幼兒特點，充滿陽光活力，積極向上。1.4 標(biāo)高及單位統(tǒng)一說明11.4.1 標(biāo)高本工程中0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高，各層標(biāo)注標(biāo)高為建筑完成面標(biāo)高，屋面標(biāo)高為結(jié)構(gòu)標(biāo)高。各房間面層厚如下表1-1：表1-1 各房間面層厚類別音體活動室、活動室、寢室、辦公室、走廊等樓梯平臺、踏步衛(wèi)生間

7、厚度（單位：mm）130501801.4.2 單位本工程標(biāo)高以m 為單位，其他尺寸以mm為單位。1.5 建筑平面設(shè)計1.5.1 建筑平面形狀設(shè)計結(jié)合建筑造型及功能分區(qū)綜合考慮確定本設(shè)計的平面形狀。本設(shè)計平面形狀為不規(guī)則圖形，建筑總長56.6m，寬度28.1m,見圖1。根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（gb 50011-2010）3.4.3條規(guī)定，平面凹進(jìn)的尺寸大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%即為凹凸不規(guī)則，本設(shè)計的平面凹進(jìn)尺寸均符合要求，不屬于凹凸不規(guī)則2。 1.5.2 平面房間布置結(jié)合1.2.3的設(shè)計資料以及托兒所、幼兒園建筑設(shè)計規(guī)范(jgj 39-87)1.0.3條規(guī)定幼兒園的規(guī)模（包括托、幼合建的）分

8、為：大型：10個班至12個班，中型：6個班至9個班，小型：5個班以下，本設(shè)計規(guī)模為中型幼兒園3。民用建筑設(shè)計通則（gb 50352-2005）6.1.1條規(guī)定平面布置應(yīng)根據(jù)建筑的使用性質(zhì)、功能、工藝要求，合理布局；6.1.3條規(guī)定根據(jù)使用功能，應(yīng)使大多數(shù)房間或重要房間布置在有良好日照、采光、通風(fēng)和景觀的部位，對有私密性要求的房間，應(yīng)防止視線干擾4。根據(jù)以上要求大致布置平面，然后再細(xì)致規(guī)劃平面。規(guī)劃時首先明確幼兒園各類房間的功能分類：生活用房包括活動室、寢室、衛(wèi)生間、衣帽儲藏室、音體活動室等；服務(wù)用房包括保健室、隔離室、晨檢室、園長室、財務(wù)室、辦公室、會議室、教工衛(wèi)生間等；還包括其他結(jié)合幼兒園特

9、色所設(shè)置的房間，包括科學(xué)發(fā)圖1-1 首層平面布置圖現(xiàn)室、美工室、電教室、親子活動室等。表1-2 生活用房的最小使用面積m2 規(guī)模房間名稱大型中型小型備注活動室505050指每班面積寢室505050指每班面積衛(wèi)生間151515指每班面積衣帽貯藏室999指每班面積音體活動室15012090指全園共用面積注：1.全日制幼兒園活動室與寢室合并設(shè)置時，其面積按兩者之和的80%計算。2.全日制幼兒園（或寄宿制幼兒園集中設(shè)置洗浴設(shè)施時）每班的衛(wèi)生間面積課減少2m2，寄宿制托兒所、幼兒園集中設(shè)置洗浴時，面積應(yīng)按規(guī)模的大小確定。3.實驗性或示范性幼兒園，可適當(dāng)增設(shè)某些專業(yè)用房和設(shè)備，其使用面積按設(shè)計任務(wù)書的要求

10、設(shè)置。表1-3 服務(wù)用房的最小使用面積m2 規(guī)模房間名稱大型中型小型醫(yī)務(wù)保健室121210晨檢室2888隔離室151210根據(jù)托兒所、幼兒園建筑設(shè)計規(guī)范（jgj 39-87）3.2.1條規(guī)定的幼兒園生活用房面積（見表1-2），3.4.1條規(guī)定的服務(wù)用房的是用面積（見表1-3），3.5.1供應(yīng)用房的使用面積（見表1-4），確定個房間的使用面積及具體布置。本設(shè)計中各主要房間使用面積確定如下：活動室寢室合并布置共126.4 m2（每班）、衛(wèi)生間15.96 m2（每班）、衣帽貯藏室16.24 m2（每班）、音體活動室122.8 m2、醫(yī)務(wù)保健室37.81 m2、晨檢室18.34 m2、隔離室20.74

11、 m2、主副食加工間m2、主食庫副食庫共30.82 m2、冷藏庫12.88 m2、配餐間19.6 m2、消毒間洗衣房共26.8 m2布置在首層輔助用房中。表1-4 供應(yīng)用房最小使用面積m2 廚房規(guī)模房間名稱大型中型小型主副食加工間453630主食庫151015副食庫1510冷藏庫864配餐間181510消毒間12108洗衣房15128 在布置房間時還需特別注意以下幾點：托兒所、幼兒園建筑設(shè)計規(guī)范（jgj 39-87）3.1.7條規(guī)定幼兒園的生活用房應(yīng)布置在當(dāng)?shù)刈詈萌照辗轿?，并滿足冬至日底層滿窗日照不少于3h（小時）的要求，溫暖地區(qū)、炎熱地區(qū)的生活用房應(yīng)避免朝西，否則應(yīng)設(shè)遮陽設(shè)施。3.2.7條規(guī)

12、定音體活動室的位置宜臨近生活用房，不應(yīng)和服務(wù)、供應(yīng)用房混設(shè)在一起。3.4.2條規(guī)定醫(yī)務(wù)保健室和隔離室宜相鄰設(shè)置，與幼兒生活用房應(yīng)有適當(dāng)距離。如為樓房時，應(yīng)設(shè)在底層。醫(yī)務(wù)保健室和隔離室應(yīng)設(shè)上、下水設(shè)施；隔離室應(yīng)設(shè)獨(dú)立的廁所。3.4.3條規(guī)定晨檢室宜設(shè)在建筑物的主出入口處。31.5.3 衛(wèi)生間布置托兒所、幼兒園建筑設(shè)計規(guī)范(jgj 39-87) 3.2.4條幼兒衛(wèi)生間應(yīng)滿足下列規(guī)定3：（1）衛(wèi)生間應(yīng)臨近活動室和寢室，廁所和盥洗應(yīng)分間或分隔，并應(yīng)有直接的自然通風(fēng)3。（2）盥洗池的高度為0.500.55m，寬度為0.400.45m，水龍頭的間距為0.350.4m3。（3）無論采用溝槽式或坐蹲式大便器均

13、應(yīng)有1.2m高的架空隔板，并加設(shè)幼兒扶手。每個廁位的平面尺寸為0.80m0.70m，溝槽式的槽寬為0.160.18m，坐式便器高度為0.250.30m3。（4）炎熱地區(qū)各班的衛(wèi)生間應(yīng)設(shè)沖涼浴室。熱水洗浴設(shè)施宜集中設(shè)置，凡分設(shè)于班內(nèi)的應(yīng)為獨(dú)立的浴室3。3.2.5條每班衛(wèi)生間的衛(wèi)生設(shè)備數(shù)量不應(yīng)少于表1-5規(guī)定。3.2.6條供保教人員使用的廁所宜就近集中，或在班內(nèi)分隔設(shè)置。根據(jù)以上規(guī)范對衛(wèi)生間進(jìn)行布置，見圖1-23。表1-5 每班衛(wèi)生間內(nèi)最少設(shè)備數(shù)量污水池（個）大便器或溝槽（個或位）小便槽（位）盥洗臺（水龍頭、個）淋浴（個）144682 圖1-2 衛(wèi)生間布置1.6 建筑立面設(shè)計 幼兒園整體造型為城堡

14、，給人一種童話世界的感覺，符合幼兒的身心發(fā)展。設(shè)計時首先注意建筑立面的比例要合適，其次立面上的各組成部分及相互之間的比例也要合適，并且存在呼應(yīng)和協(xié)調(diào)的關(guān)系。門窗的排列錯落有序，而且疏密有致并存在規(guī)律性，給人以一種節(jié)奏感。1.7 防火與疏散1.7.1 防火分區(qū) 本工程為二類建筑，耐火等級為二級。建筑設(shè)計防火規(guī)范（gb 50016-2006） 5.1.7條規(guī)定耐火等級為二級的民用建筑防火分區(qū)的最大允許建筑面積為2500m2 5。幼兒園每層為一個防火分區(qū)，各防火分區(qū)的面積分別為1481.44m2、1205.62m2、1205.62m2、339.29m2，均小于2500m2滿足規(guī)定要求。1.7.2 安

15、全疏散建筑設(shè)計防火規(guī)范（gb 50016-2006）5.3.2條規(guī)定公共建筑內(nèi)的每個防火分區(qū)、一個防火分區(qū)內(nèi)的每個樓層，其安全出口的數(shù)量應(yīng)經(jīng)計算確定，且不應(yīng)少于2 個5。本工程每層均設(shè)置兩個封閉樓梯間，樓梯間的位置按照建筑設(shè)計防火規(guī)范（gb 50016-2006）5.3.13條規(guī)定直接通向疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的距離應(yīng)符合表1-6的規(guī)定進(jìn)行計算后設(shè)置，均應(yīng)小于25m，見圖1-15。表1-6 直接通向疏散走道的房間疏散門至最近安全出口的最大距離（m）名稱位于兩個安全出口之間的疏散門位于袋形走道兩側(cè)或盡端的疏散門耐火等級耐火等級一、二級三級四級一、二級三級四級托兒所、幼兒園252020

16、15醫(yī)院、療養(yǎng)院35302015學(xué)校35302220其他民用建筑4035252220151.7.3 走廊幼兒園走廊根據(jù)房間布置分為單面和雙面綜合布置。托兒所、幼兒園建筑設(shè)計規(guī)范(jgj 39-87)3.6.3條規(guī)定主體建筑走廊凈寬度不應(yīng)小于表1-7的規(guī)定。結(jié)合幼兒園各房間安全門的開啟方向和疏散方向，考慮疏散時的人流量，走廊凈寬定為2.35m(縱向)和2.65m（橫向），見圖1-1。表1-7 走廊最小凈寬 (m) 房間布置房間名稱雙面布房單面布房或外廊生活用房1.81.5服務(wù)供應(yīng)用房1.51.3 圖1-3 樓梯剖面、平面圖1.7.4 樓梯民用建筑設(shè)計通則（gb 50352-2005）6.7.2條

17、規(guī)定墻面至扶手中心線或扶手中心線之間的水平距離即樓梯梯段寬度除應(yīng)符合防火規(guī)范的規(guī)定外，供日常主要交通用的樓梯的梯段寬度應(yīng)根據(jù)建筑物使用特征，按每股人流為0.55+(00.15)m的人流股數(shù)確定，并不應(yīng)少于兩股人流4。00.15m為人流在行進(jìn)中人體的擺幅，公共建筑人流眾多的場所應(yīng)取上限值4。6.7.3條規(guī)定梯段改變方向時，扶手轉(zhuǎn)向端處的平臺最小寬度不應(yīng)小于梯段寬度，并不得小于1.20m，當(dāng)有搬運(yùn)大型物件需要時應(yīng)適量加寬4。根據(jù)以上規(guī)定，結(jié)合幼兒園的主要使用者為幼兒這一特征，梯段寬按兩股人流確定，取1.35m，休息平臺寬取1.35m。6.7.4條規(guī)定每個梯段的踏步不應(yīng)超過18級，亦不應(yīng)少于3級4。

18、本設(shè)計中，首層每個梯段踏步數(shù)為15步，其余層每個梯段為13步。托兒所、幼兒園建筑設(shè)計規(guī)范(jgj 39-87)3.6.5條規(guī)定樓梯、欄桿和踏步應(yīng)符合下列規(guī)定3： （1）樓梯除設(shè)成人扶手外，并應(yīng)在靠墻一側(cè)設(shè)幼兒扶手，其高度不應(yīng)大于0.60m3（2）樓梯欄桿垂直線飾間的凈距不應(yīng)大于0.11m。當(dāng)樓梯井凈寬度大于0.20m時，必須采取安全措施3。（3）樓梯踏步的高度不應(yīng)大于0.15m，寬度不應(yīng)小于0.26m3。 本設(shè)計中，樓梯踏步高取0.15m，寬取0.27m，樓梯井凈寬取0.10m，在靠墻一側(cè)設(shè)置幼兒扶手高度為0.60m。1.8 墻體工程所有非承重內(nèi)、外墻均為200mm厚加起混凝土砌塊墻體。墻身防

19、潮層做法如下：室內(nèi)地坪下60mm做20mm厚1:2.5水泥砂漿內(nèi)加35防水劑。室內(nèi)地坪標(biāo)高變化處防潮層應(yīng)重疊搭接100mm，并在有高低差埋土一側(cè)的墻身做20mm厚1:2水泥砂漿防潮層，如埋土一側(cè)為室外，應(yīng)在外墻上刷3厚高聚物改性瀝青防水涂料。衛(wèi)生間墻體底部應(yīng)先澆筑200mm高c20混凝土,厚度與所在墻體同。托兒所、幼兒園建筑設(shè)計規(guī)范(jgj 39-87)3.7.5條規(guī)定幼兒經(jīng)常接觸的1.30m以下的室外墻面不應(yīng)粗糙，室內(nèi)墻面宜采用光滑易清潔的材料，墻角、窗臺、暖氣罩、窗口豎邊等棱角部位必須做成小圓角3。1.9 門窗工程1.9.1 門托兒所、幼兒園建筑設(shè)計規(guī)范(jgj 39-87)3.6.6條規(guī)

20、定活動室、寢室、音體活動室應(yīng)設(shè)雙扇平開門，其寬度不應(yīng)小于1.20m。疏散通道中不應(yīng)使用轉(zhuǎn)門、彈簧門和推拉門3。3.7.2條規(guī)定幼兒經(jīng)常出入的門應(yīng)符合下列規(guī)定： （1）在距地0.601.20m高度內(nèi)，不應(yīng)裝易碎玻璃3。（2）在距地0.70m處，宜加設(shè)幼兒專用拉手3。（3）門的雙面均宜平滑、無棱角3。（4）不應(yīng)設(shè)置門坎和彈簧門3。（5）外門宜設(shè)紗門3。表1-9 門窗統(tǒng)計表類型設(shè)計編號洞口尺寸（mm）數(shù)量1層2層3層4層合計普通門m09219002100201413249m152115002100191514654m15241500240022m18241800240066普通窗c152215002

21、20081012535c182218002200844420c242224002200444416c362236002200888428c452245002200555116c502250002200448c50255000250022gc150615006002125gc1806180060011gc240624006001337gc3606360060035513本設(shè)計中均選用平開門，不設(shè)置門檻，在距地0.70m處，加設(shè)幼兒專用拉手，玻璃門所選用玻璃均為安全玻璃。1.9.2 窗根據(jù)托兒所、幼兒園建筑設(shè)計規(guī)范(jgj 39-87)3.1.8條規(guī)定建筑側(cè)窗采光的窗地面積之比，不應(yīng)小于表1-8的

22、規(guī)定，來確定窗戶的尺寸。表1-8 窗地面積比房間名稱窗地面積比音體活動室、活動室、乳兒室1/5寢室、喂奶室、醫(yī)務(wù)保健室、隔離室1/6其它房間1/8注：單側(cè)采光時，房間進(jìn)深與窗上口距地面高度的比值不宜大于2.5以音體活動室為例，其面積為122.8 m2故所需窗戶面積為，所選窗戶尺寸為，個數(shù)為2個。其余窗戶尺寸見表1-9。托兒所、幼兒園建筑設(shè)計規(guī)范(jgj 39-87)3.7.3條規(guī)定外窗應(yīng)符合下列要求：（1）活動室、音體活動室的窗臺距地面高度不宜大于0.60m。距地面1.30m內(nèi)不應(yīng)設(shè)平開窗。樓層無室外陽臺時，應(yīng)設(shè)護(hù)欄3。（2）所有外窗均應(yīng)加設(shè)紗窗?；顒邮?、寢室、音體活動室及隔離室的窗應(yīng)有遮光設(shè)

23、施3。1.10 建筑面層做法1.10.1 上人屋面 本工程屋面均設(shè)計為上人屋面，從上到下面層做法依次為：(1). 40厚c20防水細(xì)石混凝土 (2). 隔離層（干鋪玻纖布）一道(3). 防水層 高聚物改性瀝青防水卷材(4). 刷界面劑一道(5). 20厚水泥砂漿抹平(6). 95厚擠塑聚苯板保溫層(7). 20厚水泥砂漿找平(8). 40厚1：8水泥珍珠巖找坡層2%(9). 現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板1.10.2 外墻面外墻面刷涂料外保溫墻面面層做法由外向內(nèi)依次為：(1). 噴涂外墻涂料(2). 彈性底涂，刮柔性膩子(3). 35厚抹面膠漿中間壓入耐堿玻纖網(wǎng)格布(4). 30厚聚苯板(5). 膠黏劑

24、(6). 20厚聚合物水泥砂漿找平層(7). 200厚加氣混凝土砌塊墻1.10.3 內(nèi)墻面刮膩子涂料內(nèi)墻做法由外向內(nèi)依次為：(1). 內(nèi)墻涂料(2). 滿刮23厚柔性耐水膩子分遍找平(3). 9厚1:2.5水泥砂漿打底掃毛(4). 刷界面劑一道(5). 200厚加氣混凝土砌塊墻1.10.4 樓面 復(fù)合木地板低溫?zé)崴椛洳膳瘶敲孀龇ㄓ缮现料拢?1). 10厚企口強(qiáng)化復(fù)合木地板，預(yù)留二次裝修(2). 5厚泡沫塑料襯墊,預(yù)留二次裝修(3). 20厚水泥砂漿找平(4). 50厚c15細(xì)石混凝土填充層 (5). 0.2厚真空鍍鋁聚酯薄膜(6). 20擠塑聚苯板絕熱層(7). 20厚1：3水泥砂漿找平層(

25、8). 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板1.10.5 衛(wèi)生間 衛(wèi)生間樓面面層做法由上到下依次為：(1). 810防滑地磚，磚背面刮水泥砂漿黏貼，稀水泥漿擦縫(2). 30厚1:3干硬性水泥砂漿結(jié)合層(3). 最薄處30厚c20細(xì)石混凝土，向地漏1%找坡(4). 1.5厚的聚氨酯防水涂料（三遍），四周上翻，高處完成面300高(5). 20厚1:3水泥砂漿找平層(6). 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計資料2.2.1 地震資料建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為二級，結(jié)構(gòu)設(shè)計正常使用年限為50年。抗震設(shè)防烈度6度，設(shè)計抗震分組為第三組，場地為ii類場地，設(shè)防烈度類別為乙類。2.2.2 工程地質(zhì)條件自然地表1.

26、0米內(nèi)為填土，填土下層為5.3米厚粉質(zhì)粘土層，再下為強(qiáng)風(fēng)化巖層，粉質(zhì)粘土層承載力標(biāo)準(zhǔn)值為210kn/m2, 強(qiáng)風(fēng)化巖層允許載力標(biāo)準(zhǔn)值為800kn/m2。常年地下水位低于-10米，水質(zhì)對混凝土無腐蝕作用。2.2 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置2.2.1 結(jié)構(gòu)選型11.豎向承重結(jié)構(gòu)：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，本設(shè)計采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。2.水平承重結(jié)構(gòu)：現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋3.下部承重結(jié)構(gòu)：根據(jù)工程地質(zhì)條件并結(jié)合豎向、水平結(jié)構(gòu)選型，選擇柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。2.2.2 結(jié)構(gòu)布置首層結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖2-1，圖中板厚均為120mm，選取15軸框架進(jìn)行計算。2.3 梁、板、柱尺寸估算2.3.1 梁尺寸估算1.梁截面尺寸估算（

27、1）主梁截面：取梁的計算跨度，取。圖2-1 首層結(jié)構(gòu)平面布置圖，取。梁的凈跨，避免出現(xiàn)短梁。根據(jù)以上計算主梁的截面尺寸初選為。（2）次梁梁截面取梁的計算跨度，取。，取。梁的凈跨，避免出現(xiàn)短梁。根據(jù)以上計算主梁的截面尺寸初選為。（3）de跨梁截面 de跨梁位于走廊上空跨度較小，因此采用次梁截面，故截面尺寸初選為。2.3.1 樓板尺寸估算本設(shè)計中考慮布置了次梁，故而單向板、雙向板均有設(shè)計。按照單向板進(jìn)行樓板的尺寸估算如下： 取短邊尺寸，屋面板最小厚度為，故初選板的尺寸均為。2.3.3 柱子截面尺寸估算本設(shè)計設(shè)防烈度為乙類，在進(jìn)行計算按提高一度，即按照7度計算。根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（gb 50011

28、-2010）6.12條規(guī)定，框架結(jié)構(gòu)高度小于24m，7度抗震的框架結(jié)構(gòu)抗震等級為三級2。6.3.6條規(guī)定抗震等級為三級的框架結(jié)構(gòu)軸壓比限值為0.852?；炷脸踹x為c30，6。柱截面形狀為矩形，三級抗震等級的邊長不宜小于400mm1，取500mm進(jìn)行試算。a為柱子計算面積，見圖2-2中陰影部分。圖2-2 柱子計算面積2，滿足要求。根據(jù)以上計算柱子尺寸初選為。2.4結(jié)構(gòu)計算簡圖2.4.1 柱高確定本設(shè)計中室內(nèi)外高差為0.45m，取基礎(chǔ)頂面至室外地坪距離為0.5m，所以底層柱高為：。其余各層柱高為：。在基礎(chǔ)處布置地梁，增加結(jié)構(gòu)整體性。結(jié)構(gòu)計算簡圖見圖2-2，在結(jié)構(gòu)計算部分均使用結(jié)構(gòu)標(biāo)高進(jìn)行計算。2

29、.4.2 梁、柱線剛度計算本工程采用c30混凝土，6。1.梁的線剛度計算：主梁： 圖2-3 框架計算簡圖 （桿件旁數(shù)字為其線剛度，單位：） 次梁（de跨）：對于邊框架，中框架ab跨梁：bc跨梁：cd跨梁：de跨梁：eg跨梁：2.柱子線剛度計算 一層柱：其余層柱：2.5 荷載統(tǒng)計2.5.1恒載計算1.上人屋面40厚c20防水細(xì)石混凝土 高聚物改性瀝青防水卷材 20厚水泥砂漿抹平 95厚擠塑聚苯板保溫層 20厚水泥砂漿找平 40厚1:8水泥珍珠巖找坡層2% 120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板（含抹灰） 合計 2.樓面10厚強(qiáng)化復(fù)合木地板 5厚泡沫塑料襯墊 20厚1:5水泥砂漿找平層 50厚c15細(xì)石混凝

30、土填充層 20厚擠塑聚苯絕熱層 20厚1:3水泥砂漿找平層 120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板（含抹灰） 合計 3.衛(wèi)生間地面10厚防滑地磚 30厚1:3干硬性水泥砂漿結(jié)合層 最薄處30厚c20細(xì)石混凝土細(xì)拉毛，向地漏1%找坡 20厚1:3水泥砂漿找平層 120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板（含抹灰） 合計 4.梁自重（含抹灰）主梁： 次梁： 5.柱自重（含抹灰） 6.墻體自重外墻：30厚聚苯板 20厚聚合物水泥砂漿找平層 200厚加氣混凝土砌塊 內(nèi)外抹灰 合計 內(nèi)墻：200厚加氣混凝土砌塊 內(nèi)外抹灰 合計 100厚隔墻 女兒墻自重 2.5.2 活荷載計算由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb 50009-2012）查得

31、7：樓面均布活載 上人屋面 走廊 樓梯間 風(fēng)壓 雪壓 2.6 水平作用下的結(jié)構(gòu)側(cè)移和內(nèi)力計算2.6.1 風(fēng)荷載作用下的側(cè)移和內(nèi)力計算1.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算計算公式如下：1 公式（2-1）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值1 基本風(fēng)壓，本設(shè)計取0.61風(fēng)載體型系數(shù)，本設(shè)計取1.31z高度處的風(fēng)振系數(shù)，本設(shè)計取1.01風(fēng)壓高度變化系數(shù)，由規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb 50009-2012）8.2.1條查得。本設(shè)計地面粗糙度為c類1。1 公式（2-2）a計算面積，b為計算單元迎風(fēng)面寬度1，計算結(jié)果見下表2-1，風(fēng)荷載作用下計算簡圖見圖2-4。圖2-4 風(fēng)荷載作用下框架計算簡圖（桿件旁數(shù)字為其線剛度，單位：）表2-1 風(fēng)荷載標(biāo)

32、準(zhǔn)值計算層號z（m）a（）41.31.00.6816.652.44.030.60.53020.73710.9931.31.00.6812.754.034.030.60.50725.99413.1821,31.00.688.854.034.030.60.50725.99413.1811.31.00.684.954.035.320.60.50730.15415.292.風(fēng)荷載作用下的位移計算（1）柱子側(cè)移剛度計算見下表表2-2 柱子側(cè)移剛度計算表層數(shù)柱高柱子編號（）（）13層4.03a1.6600.45413015.499593.84.03b3.6190.64418462.44.03c3.7300

33、.65118663.14.03d3.2600.62017774.44.03e2.6440.56916312.34.03g1.1550.53615366.2層數(shù)柱高柱子編號=（）（）1層5.32a2.1900.6428002.85318.975.32b4.7760.7799710.55.32c4.9220.7839760.45.32d4.3030.7629498.65.32e3.4900.7279062.35.32g1.5240.5747155.1（2）位移驗算見下表2-3表2-3 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)彈性位移驗算表層數(shù)（）層高h(yuǎn)（m）410.9910.9999593.84.03313.1824

34、.1799593.84.03213.1837.3599593.84.03115.2952.6453189.75.32 各層的側(cè)移與層高之比均滿足，所以均滿足要求。3.風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算（1）各層柱反彎點高度比計算1 公式（2-3）框架柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比1上、下層梁線剛度變化反彎點高度比修正值1上、下層高度變化反彎點高度比修正值1各層柱反彎點高度比計算如下：表2-4 a、b柱反彎點高度比計算層數(shù)h（m）a柱反彎點高度比b、c、d柱反彎點高度比44.030.380000.380.450000.4534.030.450000.450.500000.5024.030.4800-0.010.470.

35、500000.5014.030.550000.550.550000.55表2-5 e、g柱反彎點高度比計算層數(shù)h（m）e柱反彎點高度比g柱反彎點高度比44.030.430000.450.360000.3634.030.480000.500.450000.4524.030.500000.500.4600-0.020.4414.030.550000.550.570-0.00500.565（2）各層柱子彎矩、剪力計算公式如下： 公式 (2-4) 公式 (2-5) 公式 (2-6)表2-6 風(fēng)荷載作用下a柱剪力、彎矩計算(、)層號h（m）（）（）（）柱剪力y44.0310.9913015.499593

36、.80.131.440.433.602.2134.0324.1713015.499593.80.133.160.487.005.7324.0337.3513015.499593.80.134.880.5010.429.2415.3252.648002.853189.70.157.920.5518.9623.17表2-7 風(fēng)荷載作用下b柱剪力、彎矩計算(、)層號h（m）（）（）（）柱剪力y44.0310.9918462.499593.80.192.090.454.633.7934.0324.1718462.499593.80.194.590.509.259.2524.0337.3518462.4

37、99593.80.197.100.5014.3114.3115.3252.649710.553189.70.189.610.5523.0128.12表2-8 風(fēng)荷載作用下c柱剪力、彎矩計算(、)層號h（m）（）（）（）柱剪力y44.0310.9918663.199593.80.192.090.454.633.7934.0324.1718663.199593.80.194.590.509.259.2524.0337.3518663.199593.80.197.080.5014.2714.2715.3252.649760.453189.70.189.660.5523.1328.27表2-9 風(fēng)荷載

38、作用下d柱剪力、彎矩計算(、)層號h（m）（）（）（）柱剪力y44.0310.9917774.499593.80.181.980.454.393.5934.0324.1717774.499593.80.184.350.508.778.7724.0337.3517774.499593.80.186.720.5013.5413.5415.3252.649498.653189.70.189.400.5522.5027.50表2-10 風(fēng)荷載作用下e柱剪力、彎矩計算(、)層號h（m）（）（）（）柱剪力y44.0310.9916312.399593.80.161.760.454.043.0534.032

39、4.1716312.399593.80.163.870.506.557.4924.0337.3516312.399593.80.165.980.5012.0512.0515.3252.649062.353189.70.178.970.5521.4726.25表2-11 g風(fēng)荷載作用下柱剪力、彎矩計算(、)層號h（m）（）（）（）柱剪力y44.0310.9915366.299593.80.151.650.364.262.3934.0324.1715366.299593.80.153.630.458.056.5824.0337.3515366.299593.80.155.60.4412.649.9

40、315.3252.647155.153189.70.137.080.56516.3821.28（3）梁端彎矩計算應(yīng)用以下公式計算：中柱： 公式（2-7） 公式（2-8）邊柱： 公式 (2-9)應(yīng)用以上公式并結(jié)合表2-6至表2-11的計算結(jié)果，各跨梁端彎矩計算如下：表2-12 風(fēng)荷載作用下各跨梁彎矩計算()層號4321ab跨梁3.609.2116.1528.22.135.9910.8117.13bc跨梁2.507.0512.7520.192.436.8512.3519.64cd跨梁2.206.1911.1717.762.386.7112.1119.57de跨梁2.015.6510.2016.47

41、2.275.4011.0018.87eg跨梁1.774.208.5414.654.2610.4419.2226.31b柱： c柱： d柱： e柱： （4）梁剪力計算 公式（2-10）根據(jù)上式以及表2-12計算結(jié)果進(jìn)行梁剪力計算，見下表表2-13 風(fēng)荷載作用下梁剪力計算（kn）層號ab跨梁bc跨梁cd跨梁de跨梁eg跨梁(m)(m)(m)(m)(m)44.801.195.400.916.000.762.701.596.900.8734.803.175.402.576.002.152.704.096.902.1224.805.625.404.656.003.882.707.856.904.0214

42、.809.445.407.386.006.222.7013.096.905.94注：表中剪力均使桿端逆時針旋轉(zhuǎn)(5)柱子軸力計算 公式（2-11）根據(jù)上式以及表2-13計算結(jié)果進(jìn)行柱子軸力計算，見下表。負(fù)號表示柱子受到壓力。表2-14 風(fēng)荷載作用下柱軸力計算（kn）層號a柱b柱c柱d柱e柱g柱4-1.190.280.15-0.830.720.873-4.360.880.57-2.772.692.992-9.981.851.34-6.746.527.011-19.423.912.5-13.6113.6712.95風(fēng)荷載作用下框架彎矩、剪力、軸力圖如下：圖2-5 風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖（彎矩畫在受

43、拉側(cè)，）圖2-6 風(fēng)荷載作用下框架剪力圖（軸線上側(cè)、右側(cè)為正，kn）圖2-7 風(fēng)荷載作用下框架軸力圖（軸線右側(cè)為正，kn） 2.6.2 地震載作用下的側(cè)移和內(nèi)力計算本工程建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為二級，結(jié)構(gòu)設(shè)計正常使用年限為50年。抗震設(shè)防烈度6度，第三組，場地為ii類場地，設(shè)防烈度類別為乙類，計算時按照提高一度即7度計算。1.重力荷載代表值計算4層重力荷載代表值：計算：3層重力荷載代表值：2層重力荷載代表值：1層重力荷載代表值：2.計算周期t1計算時采用頂點位移法8,各層柱總剛度計算如下： 表2-15 頂點位移法計算t1層號44434.48330459.90.0130.174315105.09900587.20.022213422.50900587.20.037118137.70503139.30.1028 公式（2-12）注：對于框架結(jié)構(gòu)，。3.各層水平作用標(biāo)準(zhǔn)值計算 由設(shè)計抗震分組為第三組，ii類場地查得,設(shè)防烈度提高到7度后，8。由可得8 公式（2-13） 公式（2-14） 公式（2-15），故不考慮。所以8 公式（2-16）表2-16 地震作用下個樓層水