沈陽市英才小學(xué)綜合教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書

1、 . . . 市英才小學(xué)綜合教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計摘 要本設(shè)計是市英才小學(xué)綜合教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。本設(shè)計采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。柱網(wǎng)布置為4.5m×6.0m，層高為3.6m局部層高3.0m?？偢邽?5.2m，總長為77.92m，總寬度為33.34m，總建筑面積4720平方米。設(shè)有18個普通教室和多功能教室、微機室等輔助教學(xué)房間與行政辦公用房，采用單廊式平面組合。初定梁、柱截面尺寸，樓板的厚度，并驗算是否滿足剛度要求，進行重力荷載計算，水平地震作用下的框架的力分析，水平風(fēng)荷載作用下框架的力分析，豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的力分析，豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的力計算，橫向框架力組合，選擇最不

2、利的組合對梁、板、柱、基礎(chǔ)進行配筋計算，設(shè)計中遵循強柱弱梁，強剪弱彎的設(shè)計理念,并對樓梯進行配筋計算等。關(guān)鍵詞：教學(xué)樓；柱網(wǎng)布置；框架結(jié)構(gòu)；力組合；配筋計算The architectural and structural design of YingCai middle school one of teaching buildings in ShenYangAbstractThis design is about one middle school teaching building in ShenYang. The layout of the columns is 4.5m×6.0

3、m.The height of every floor is 3.6m. And the total height of the building is 15.2m.The total length is 77.92m and total width is 33.34mwith a total floor space of 4720 squaremeters. There are 18 ordinary teaching room,and voice teaching rooms,computer rooms,assistant teaching rooms.The building is d

4、esigned by shaped and middle corrider type plane. Firstly I mainly assured the size of beam and column, the thickness of the floors. Then, I checked the desgin whether satisfy the rigidity or not. And then I calculated gravity load, under horizontal seismic of the internal forces of framework, under

5、 wind load of the internal forces of framework, horizontal framework structure of the internal forces under vertical load. And then, I did the combination of internal force of horizontal framework and assured the reinforcement of beams, columns, floors and foundations by the most disadvantage combin

6、ation of internal force. Follow the weak roof beam of strong post in the design, cut the weak and curved design idea strongly,at the same time I did the calculation of the stairs, rain shelter and so on.Keywords: teaching building，arrangement of columns，framework，combination of internal force， calcu

7、lation of reinforcement目 錄1.緒論11.1 設(shè)計理念11.2混凝土的組成與分類11.3混凝土的優(yōu)點與缺點21.4混凝土的發(fā)展22.建筑設(shè)計42.1建筑設(shè)計總說明42.2設(shè)計原始數(shù)據(jù)42.3平面設(shè)計42.4立面設(shè)計52.5剖面設(shè)計52.6建筑做法52.7一些主要構(gòu)造的做法53.結(jié)構(gòu)設(shè)計83.1結(jié)構(gòu)設(shè)計說明83.1.1設(shè)計依據(jù)83.1.2自然條件83.1.3設(shè)計荷載83.1.4一般說明93.1.5各部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料強度等級93.1.6結(jié)構(gòu)抗震等級93.2結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算93.2.1框架結(jié)構(gòu)布置103.2.2估算板、梁、柱的截面尺寸.103.2.3板的厚度h的確定103.2.

8、4梁的截面尺寸103.2.5柱的截面尺寸確定113.3基本假定與計算簡圖123.3.1基本假定123.3.2計算簡圖123.4重力荷載計算133.4.1屋面與樓面的恒荷載標準值（面荷載）133.4.2屋面與樓面活荷載標準值（面荷載）143.4.3各層柱荷載匯總143.4.4各層梁.柱自重標準值匯總153.4.5各層門、窗自重匯總163.4.6各層墻體自重匯總163.4.7各層恒荷載標準值匯總183.5水平地震作用下框架的力分析 7193.5.1重力荷載代表值193.5.2橫向框架梁、柱的線剛度203.5.3橫向框架柱側(cè)移剛度D值213.5.4橫向水平地震作用計算243.5.5橫向水平地震作用下

9、的側(cè)移計算263.5.6橫向水平地震作用下的框架力計算273.6水平風(fēng)荷載作用下框架的力分析343.6.1水平風(fēng)荷載標準值343.6.2水平風(fēng)荷載作用下水平位移驗算343.6.3橫向水平風(fēng)荷載作用下的框架力計算353.7豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的力計算423.7.1計算單元的選取423.7.2荷載計算423.7.3豎向恒荷載計算443.7.4梁端、柱端彎矩的計算513.7.5豎向荷載作用下梁端剪力、柱軸力的計算633.8 橫向框架力組合703.8.1結(jié)構(gòu)抗震等級703.8.2橫向框架梁力組合703.8.3 橫向框架柱力組合843.9樓板設(shè)計893.9.1荷載設(shè)計值903.9.2計算跨度903

10、.9.3力計算903.9.4板的配筋計算913.10梁柱設(shè)計933.10.1框架橫梁933.10.2框架柱983.11樓梯設(shè)計81063.11.1設(shè)計資料1063.11.2梯段的計算1063.11.3斜板設(shè)計1063.11.4平臺板的設(shè)計1083.11.5平臺梁設(shè)計1093.12基礎(chǔ)設(shè)計 61103.12.1邊柱柱下獨立基礎(chǔ).1103.12.2中柱柱下獨立基礎(chǔ).1153.13 雨篷的設(shè)計1203.13.1 確定雨篷模板尺寸1203.13.2 雨篷板的計算1203.13.3 雨篷梁的計算121結(jié)論125致126參考文獻127附錄專題128139 / 1441.緒論1.1 設(shè)計理念本設(shè)計設(shè)計題目是

11、“市英才小學(xué)綜合教學(xué)樓的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計”，根據(jù)科技大學(xué)資源與土木工程學(xué)院下發(fā)的12屆畢業(yè)生，綜合教學(xué)樓組畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書。本設(shè)計總建筑面積4720平方米，建筑總高度15.2米，分四層，層高3.6米，柱網(wǎng)4.5×6.0米。根據(jù)功能被分成兩個部分即教學(xué)部分和行政部分。此綜合教學(xué)樓設(shè)計就采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)做為常用的結(jié)構(gòu)形式之一，其結(jié)構(gòu)體系的特點為：1、建筑平面布置靈活，使用空間大。2、延性與抗震性能較好。3、整體側(cè)向剛度較小，水平力作用下側(cè)向變形較大（呈剪切型）。所以建筑高度受到限制。4、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴重。框架結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑的主要結(jié)構(gòu)形式?？蚣芙Y(jié)構(gòu)使用的主要材料

12、是的鋼筋混凝土，鋼筋混凝土是以混凝土材料為主，并根據(jù)需要配置受力的鋼筋、分布筋、箍筋，彎起筋等。框架結(jié)構(gòu)是由梁，柱，節(jié)點與基礎(chǔ)組成的一種結(jié)構(gòu)形式?？蚣芙Y(jié)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)布置的不同，主要分為橫向框架承重，縱向框架承重與雙向承重三種方案。橫向框架承重方案中，豎向荷載主要由橫向框架承擔，樓板為預(yù)制時應(yīng)沿橫向布置，樓板為現(xiàn)澆時一般設(shè)次梁將荷載傳至橫向框架。橫向框架還要承受橫向的水平地震作用。在縱向框架承重方案中，豎向荷載主要由縱向框架承擔，預(yù)制樓板布置方式和次梁設(shè)置方向與橫向承重框架相反。雙向承重方案縱橫向均為主要受力方向。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)充分利用了鋼筋、混凝土間能夠協(xié)同工作的機理，用抗拉強度很高的鋼筋來協(xié)助

13、混凝土抵抗拉應(yīng)力，大大提高了混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強度。1.2混凝土的組成與分類混凝土是由膠凝材料、骨料和水（有些品種的混凝土中可不加水），按適當?shù)谋壤韬投傻幕旌衔?，?jīng)一定時間后硬化而成的人造石材，簡寫為“砼”?；炷涟此媚z凝材料分為水泥混凝土、石膏混凝土、瀝青混凝土、聚合物混凝土等。1、水泥混凝土又稱普通混凝土（簡稱為混凝土），是由水泥、砂、石和水所組成，另外還常加入適量的摻合料和外加劑。在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予拌合物一定的和易性，便于施工。水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)為一個堅實的整體。 2、

14、鋼筋混凝土（簡稱RC），是經(jīng)由水泥、粒料級配、加水拌和而成混凝土，在其中加入一些抗拉鋼筋，在經(jīng)過一段時間的養(yǎng)護，達到建筑設(shè)計所需的強度。它應(yīng)該是人類最早開發(fā)使用的復(fù)合型材料之一。1.3混凝土的優(yōu)點與缺點混凝土之所以被廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)，是因為它具有很多優(yōu)點。 1、原材料來源廣造價低 2、可塑性好 3、可調(diào)配性好 4、抗壓強度高?；炷恋目箟簭姸纫话銥?040Mpa，有的可高達80120 Mpa，適合做結(jié)構(gòu)材料。 5、與鋼筋的共同工作性好。混凝土熱膨脹系數(shù)與鋼筋相近，受力特點可以互補，且與鋼筋的粘結(jié)力較強，可制成鋼筋混凝土，擴大應(yīng)用圍。 6、耐久性好?；炷烈话悴恍枰S護、維修與保養(yǎng)。 7、耐火性

15、好?；炷恋哪突鹦赃h比木材、鋼材、塑料等好，可經(jīng)數(shù)小時高溫作用仍保持其力學(xué)性質(zhì)。但普通混凝土也有不足之處，如自重大，比強度小（單位重量的強度）；抗拉強度低，脆性大；受拉時抗變形能力小、容易開裂；導(dǎo)熱系數(shù)大，保溫隔熱性差；硬化較慢，生產(chǎn)周期長等。 鋼筋和混凝土是兩種全然不同的建筑材料，鋼筋的比重大，不僅可以承受壓力，也可以承受力；然而，它的造價高，保溫性能很差。而混凝土的比重比較小，它能承受壓力，但不能承受力；它的價格比較便宜，但是卻不堅固。而鋼筋混凝土的誕生，解決了這兩者的缺陷問題，并且保留了它們原來的優(yōu)點，使得鋼筋混凝土成為現(xiàn)代建筑物建造的首選材料。1.4混凝土的發(fā)展1、1824年英國人阿斯

16、普丁(J.Aspdin)發(fā)明硅酸鹽水泥2、年法國人朗姆波(L.Lambot)制造了第一只鋼筋混凝土小船3、1872年在紐約建造第一所鋼筋混凝土房屋4、混凝土結(jié)構(gòu)的開始應(yīng)用于土木工程距今僅150多年。5、與磚石結(jié)構(gòu)、鋼木結(jié)構(gòu)相比，混凝土結(jié)構(gòu)的歷史并不長，但發(fā)展非常迅速，目前混凝土結(jié)構(gòu)已成為土木工程結(jié)構(gòu)中最主要的結(jié)構(gòu)，而且高性能混凝土和新型混凝土結(jié)構(gòu)形式還在不斷發(fā)展。（1）第一階段鋼筋混凝土發(fā)明至本世紀初從鋼筋混凝土的發(fā)明至本世紀初，鋼筋和混凝土的強度都比較低，主要用于建造中小型樓板、梁、柱、拱和基礎(chǔ)等構(gòu)件。計算理論：結(jié)構(gòu)力和構(gòu)件截面計算均套用彈性理論，采用容許應(yīng)力設(shè)計方法。（2）第二階段從20世

17、紀20年代到第二次世界戰(zhàn)爭前后1928年法國杰出的土木工程師E.Freyssnet發(fā)明了預(yù)應(yīng)力混凝土，可以用來建造大跨度結(jié)構(gòu)。計算理論：前聯(lián)著名的混凝土結(jié)構(gòu)專家格沃茲捷夫開始考慮混凝土塑性性能的破損階段設(shè)計法，50年代又提出更為合理的極限狀態(tài)設(shè)計法，奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計算理論。（3）第三階段：第二次世界戰(zhàn)爭以后至今二戰(zhàn)以后到現(xiàn)在，隨著建設(shè)速度加快，對材料性能和施工技術(shù)提出更高要求，出現(xiàn)裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、泵送商品混凝土等工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。高強混凝土和高強鋼筋的發(fā)展、計算機的采用和先進施工機械設(shè)備的發(fā)明，建造了一大批超高層建筑、大跨度橋梁、特長跨海隧道、高聳結(jié)構(gòu)等大型工程，成為現(xiàn)代土

18、木工程的標志。2.建筑設(shè)計2.1建筑設(shè)計總說明本設(shè)計是根據(jù)科技大學(xué)資源與土木工程學(xué)院土木專業(yè)畢業(yè)設(shè)計題目中的教學(xué)樓組的任務(wù)書的要求進行設(shè)計的。此設(shè)計采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，墻體材料為普通灰沙磚和水泥空心磚，七度抗震設(shè)防（一般學(xué)校應(yīng)該按照八度設(shè)防，但如果剛度分布均勻可按七度設(shè)防），屬于三級框架，乙類建筑。2.2設(shè)計原始數(shù)據(jù)1場地：市近郊2耐久年限：50年 3防火等級：二級4自然條件：（1） 最大凍結(jié)深度：1.2（2）工程相對標高0.000（室地坪）相當于絕對標高27.5。（3）相對地下水位-5.22（最高），-6.12（最低）。（4）本地區(qū)抗震設(shè)計烈度為七度。（5）本地區(qū)最高月平均氣溫24.6，

19、極端歷史高溫39；本地區(qū)最低月平均氣溫-14.8，極端歷史低溫-35。（6）風(fēng)向：夏季主導(dǎo)風(fēng)向為南風(fēng)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)。（7）基本風(fēng)壓值：W=0.50（8）基本雪壓值：S=0.50（9）據(jù)建設(shè)部下發(fā)最新文件樓頂不設(shè)置水箱，城市生活用管網(wǎng)水頭為0.26mP,足夠生活用水壓，消防用水采用室外消防水池。（10）利用附近鍋爐房的集中供暖，不再單獨設(shè)置。2.3平面設(shè)計本綜合教學(xué)樓采用平面形狀為L形，采用單廊式的平面組合形式，房間布置在走廊兩側(cè)，房間的開間為4.5m，進深為6.0m，走廊寬為2.7m，教學(xué)樓總長為77.92m，主教學(xué)樓總寬14.7m。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，本教學(xué)樓共設(shè)了普通教室18間，

20、教師辦公室15間，黨政辦公室13間，史地教室、自然實驗室，多功能教室，音樂教室、體育器材室、微機室、教師閱覽室、學(xué)生閱覽室各1間、合班教室1間，每層均設(shè)有男女廁所，廁所均設(shè)有前室。教學(xué)樓設(shè)置樓梯三部，其中門梯的進深為6.0m，兩端部樓梯的開間為3.0 m，樓梯的踏步尺寸為，梯段凈寬為2760mm，不小于1.1 m，滿足通行和防火的要求。2.4立面設(shè)計本設(shè)計為一棟四層的建筑，層高為3.04.4。采用主附體相結(jié)合，做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，立面造型上有很好的節(jié)奏感，再配上裝飾和線條的劃分，給人以美觀、新穎、和諧、的特點。2.5剖面設(shè)計給人以整體的樓梯立面感覺，踏步的布置與層高要求的關(guān)系，還能使室外高差的變化一

21、目了然。2.6建筑做法梁板混凝土采用C25，柱混凝土采用C25，鋼筋主筋采用HRB335級鋼筋；板、箍筋采用HPB300級鋼筋，一層外墻墻體采用MU15普通灰砂磚，其他墻體采用MU10水泥空心磚，女兒墻采用MU15礦渣磚，砌筑砂漿采用M5混合砂漿。2.7一些主要構(gòu)造的做法1屋面（從上到下）： 20厚細石混凝土保護層SBS屋面防水（改性瀝青）20厚1：3的水泥砂漿找平層 2%的水泥爐渣（找坡）最薄處20，最厚處17020mm厚苯板 100鋼筋混凝土板 20厚混合砂漿天棚抹底2樓面（從上到下）： 10厚地磚 1：3的20厚水泥砂漿找平層 100鋼筋混凝土板 20厚混合砂漿天棚抹底 3墻體： 外墻厚

22、度分別為370、240。一層外墻墻體采用普通灰砂磚，其他墻體采用水泥空心磚，女兒墻采用MU15礦渣磚。外墻裝飾：彩色涂料涂面。墻裝飾：乳膠漆墻面，用于走廊，樓梯間；釉面磚墻面，用于衛(wèi)生間；水泥砂漿粉刷，用于踢腳線暗柱。4廁所（從上到下）： 白色面磚20厚1：3水泥砂漿找平層30厚細石混泥土二氈三油防水層冷底子油一道20厚1：3水泥砂漿表面壓光100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板20厚混合砂漿刮大白 5.基礎(chǔ)：邊柱基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1.4。 6.門窗： 中央大廳的大門采用五扇1.5mx2.4m對開門，窗采用塑鋼窗等。7樓梯： (1) 實心扶手，輕金屬欄桿，高度為1.0。(2) 180厚

23、鋼筋混凝土樓梯板；30厚水磨石面層；20厚的水泥砂漿抹灰。(3) 防滑條6厚鋼條防滑條。8墻裙： 1：2水泥砂漿摻5%防水劑20厚，純水泥漿粘藍色釉面瓷片。9散水、勒腳、踢腳：（1）散水采用10厚1：1水泥砂漿隨打隨抹光； （2）80厚C15混凝土面層； （3）800厚爐渣； （4）素土夯實； （5）勒腳采用1：3水泥砂漿抹面，高度為600；（6）踢腳采用1：2水泥砂漿10厚。10L形拐角處，設(shè)置抗震縫和伸縮縫，二縫合一。11圖上未注明和本表未說明者，均按國家有關(guān)規(guī)與該地區(qū)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。圖2.1 底層平面圖3.結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計說明3.1.1設(shè)計依據(jù)1本設(shè)計是根據(jù)統(tǒng)一下發(fā)的09屆土木工程專

24、業(yè)畢業(yè)設(shè)計題目中綜合教學(xué)樓組的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的具體要求進行設(shè)計的。2本設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)工程君按國家現(xiàn)行各有關(guān)設(shè)計規(guī)：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)、建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)、中小學(xué)校建筑設(shè)計規(guī)、建筑結(jié)構(gòu)制圖標準、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)等相關(guān)規(guī)定進行的。3.1.2自然條件1土質(zhì)： 00.92m為雜填土；0.922.23m為粘土，地基容許承載力特征為190Kpa；2.234.50m為粉土，容許承載力特征值為200 Kpa，4.50以上為粗砂，容許承載力特征值為250 Kpa2最大凍結(jié)深度：1.2m。3工程相對標高0.000 m（室地坪）相當于絕對標高27.50m；相對地下水位-5.22m（最高

25、），-6.12m（最低）。4本地區(qū)抗震設(shè)計烈度為七度。5本地區(qū)最高月平均氣溫24.6，極端歷史高溫39，本地區(qū)最低月平均氣溫-14.8，極端歷史高溫-32。6風(fēng)向：夏季主導(dǎo)風(fēng)向為南風(fēng)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)。7基本風(fēng)壓值：W=0.50。8基本雪壓值：S=0.50。9據(jù)建設(shè)部下發(fā)最新文件樓頂不設(shè)置水箱，城市生活用管網(wǎng)水頭為0.26m,足夠生活用水壓，消防用水采用室外消防水池。10利用附近鍋爐房的集中供暖，不再單獨設(shè)置。3.1.3設(shè)計荷載1屋面活荷載：=0.5。2教室活荷載：=2.0。3廁所活荷載：=2.0。4走廊、門廳、樓梯活荷載： =2.5。3.1.4一般說明1本設(shè)計采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，梁、

26、板、柱、基礎(chǔ)均現(xiàn)澆，采用縱橫向框架承重方式；2樓梯也是現(xiàn)場澆筑；3框架填充墻底層外墻采用普通灰砂磚，Mu15規(guī)格240mm×115mm×53mm，重度18；其它層采用水泥空心磚，Mu10規(guī)格190mm×190mm×190mm，重度10.3 ；女兒墻采用普通礦渣磚，Mu10規(guī)格240mm×115mm×53mm，重度18.5 。3.1.5各部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料強度等級1梁、板混凝土強度等級采用C25；柱混凝土強度等級采用C30； 2框架梁、柱縱向受力鋼筋采用HRB335級熱軋鋼筋，梁、柱的箍筋和現(xiàn)澆板中的受力鋼筋均采用HPB300級熱軋鋼筋；

27、3樓梯采用C25級混凝土、受力鋼筋采用HPB335級鋼筋，其他采用HPB300級鋼筋；4基礎(chǔ)采用C20級混凝土，基礎(chǔ)下鋪100mm厚C15混凝土墊層，其中受力筋采用HPB335級鋼筋；5梁受力鋼筋接頭采用焊接接頭，柱采用電渣壓力焊。3.1.6結(jié)構(gòu)抗震等級結(jié)構(gòu)抗震等級為三級，根據(jù)建筑抗震設(shè)防分類，屬乙類建筑，本設(shè)計中按7度抗震設(shè)防。3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算本建筑采用現(xiàn)澆整體鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，梁、板、柱、基礎(chǔ)均為現(xiàn)場澆注。采用縱橫向的框架承重體系。一層外墻荷載由基礎(chǔ)梁承擔，其它層外墻直由框架梁承擔。為滿足抗震要求，做到強柱弱梁，強剪弱彎、強節(jié)點強錨固的原則，對承重的框架的梁、柱、板按彈性理論計算與配

28、筋，同時為了提高框架的延性，對梁的支座彎矩進行了調(diào)幅?？蚣艿牧τ嬎阒?，對水平荷載與豎向荷載引起的力分別采用D值法和彎矩二次分配法進行計算。3.2.1框架結(jié)構(gòu)布置該建筑為辦公樓，建筑平面布置靈活，有較大空間，設(shè)計成現(xiàn)澆整體式框架結(jié)構(gòu)體系，根據(jù)建筑使用功能和框架結(jié)構(gòu)體系布置原則，采用如圖3.1所示結(jié)構(gòu)平面布置。圖3.1柱網(wǎng)布置圖3.2.2估算板、梁、柱的截面尺寸.由經(jīng)驗公式和經(jīng)驗數(shù)據(jù)，初步確定板、梁、柱的截面尺寸如下：3.2.3板的厚度h的確定由經(jīng)驗公式 h=1/ 50L=1/506000=120mm；又根據(jù)最小厚度不小于80mm 要求，又結(jié)合工程實際，取h=120mm。3.2.4梁的截面尺寸1框

29、架橫梁的截面高h的確定 h=(1/81/12)L= (1/81/12)6000=750500mm，取h=600mm<1/4=1500mm，滿足要求。 2框架橫梁截面高h的確定 h=(1/81/12)L= (1/81/12)2700=337.5225mm，取h=400mm； 3框架縱梁（邊）截面高h的確定h=(1/121/15)L= (1/121/15)4500=300375mm，考慮窗高與窗臺高度等綜合因素，取h=400 mm； 4框架縱梁（中）截面高h的確定；取h=400mm;5梁截面寬 h=(1/21/3)L= (1/21/3)600=300200mm，取h=250mm。根據(jù)前面的估

30、算和梁所在的位置的不同，確定梁的截面形狀和尺寸如圖3.2所示： 圖3.2梁的截面形狀和尺寸將所選梁截面尺寸（mm）與各層混凝土強度等級列于表3.1中。表3.1梁截面尺寸（mm）與各層混凝土強度等級層次 混凝土強度等級橫梁（b×h）縱梁（b×h）框架橫梁走道橫梁邊縱梁縱梁15C25250×600（中）250×600*（邊）250×400（中） 250×400*（邊）250×600*250×400注：表中帶*號的梁表示受拉區(qū)帶翼緣的梁。3.2.5柱的截面尺寸確定由于框架結(jié)構(gòu)抗震等級為三級，其軸壓比；C25混凝土，kN/

31、mm各層的重力荷載代表值按經(jīng)驗數(shù)值，近似?。挥蓤D3-1可知邊柱與中柱負載面積分別為和4.5x4.35。 則由得柱截面面積為：1邊柱：2中柱：如采用柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面尺寸分別為：和364.8mm。根據(jù)上述計算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計中各層柱截面尺寸取值不變，均為，滿足抗震構(gòu)造要求。3.3基本假定與計算簡圖3.3.1基本假定1平面結(jié)構(gòu)假定：該工程平面為正交布置，可認為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔，垂直該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力；2由于結(jié)構(gòu)體型規(guī)整，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不計扭轉(zhuǎn)的影響。在以上基本假定的前提下，將空間框架結(jié)構(gòu)分解成縱向和橫向兩種平面體系，由于時間關(guān)系，只

32、進行橫向框架力計算和配筋計算，縱向框架按橫向框架的計算結(jié)果配筋，保證安全，但不經(jīng)濟。3.3.2計算簡圖1取柱的形心線作為框架柱的軸線；2梁的形心線作為框架梁的軸線；3梁軸線取至板底，24層柱高度即為層高取為柱高，取為3.6m；底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即?。?梁與柱、柱與基礎(chǔ)節(jié)點為剛接。計算簡圖如圖3.3所示：圖3.3框架結(jié)構(gòu)計算簡圖3.4重力荷載計算3.4.1屋面與樓面的恒荷載標準值（面荷載）1屋面荷載（不上人屋面，自上而下）20厚細石混凝土保護層 0.020×22=0.44SBS防水卷材 0.0520mm 1：3的厚水泥砂漿找平層 0.020×20=0.4 2%

33、的水泥爐渣（找坡）最薄處20，最厚處170 0.17×14=2.38 kN/m20mm厚苯板 0.5100mm鋼筋混凝土板 0.10×25=2.520mm厚混合砂漿天棚抹底 0.020×17=0.34屋面恒荷載標準值： 2樓面10mm小瓷磚地面： 1：3水泥砂漿找平層20mm100mm鋼筋混凝土樓板 20mm厚混合砂漿天棚抹灰 屋面恒荷載標準值： 3屋面與各層樓面恒荷載標準值總重 各層樓梯恒荷載標準值，按樓面恒荷載標準值的1.2倍計算。 屋面與各層樓面恒荷載標準值屋面恒載：6.61×14.7×49.5=4809.77kN樓面恒載：3.79

34、15;14.7×49.5=2757.79kN 表3.2各層屋、樓蓋恒荷載標準值匯總表層數(shù)4321標準值（kN）4809.772757.792757.792757.793.4.2屋面與樓面活荷載標準值（面荷載）1屋面（不上人）屋面荷載為0.5；雪荷載為0.5；取二者之中較大者取屋面活荷載：。教室?guī)詈奢d為2.0；走廊、樓梯活荷載為2.5；2屋面與各層樓面的活荷載標準值總重：屋面： 0.5×49.5×14.7=363.83 kN樓面活荷載：2×49.5×14.7=1455.3 kN3屋、樓蓋活荷載的折減根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)活荷載按樓層的折減系數(shù)，將

35、折減后屋蓋、各層樓蓋的活荷載自重匯總列表3.3所示。表3.3各層屋、樓蓋活荷載標準值匯總表層次4321標準值（KN）363.83×0.7=254.6811455.3×0.85=1237.0051455.3×0.85=1237.0051455.3×1=1455.33.4.3各層柱荷載匯總各層柱的截面尺寸均為400mm×400mm；各層柱的自重線荷載標準值為：0.4×0.4×25=4kN/m。表3.4各層柱自重標準值匯總表層次截面（mm2）線荷載（kN/m）柱高（m）根數(shù)每根重（kN）總重（kN）24400×40043

36、.6464×3.6=14.4662.41400×40044.4464×4.4=17.6809.63.4.4各層梁.柱自重標準值匯總層次梁柱類型b（m）h(m)gLinGiGi2-4框架橫梁0.250.6251.054.3665.5622534.052006.88框架邊縱梁0.250.6251.054.5234.122407.97框架縱梁0.250.4251.052.9114.122262.57走道橫梁0.250.4251.052.9112.31173.65柱0.40.4251.14.43.646728.641框架橫梁0.250.6251.054.3665.5622

37、534.052168.8框架邊縱梁0.250.6251.054.5234.122407.97框架縱梁0.250.4251.052.9114.122262.57走道橫梁0.250.4251.052.9112.31173.65柱0.40.4251.14.44.446890.563.4.5各層門、窗自重匯總列表計算,并將計算結(jié)果匯總列于表3.6中。表3.6各層門窗自重匯總表層次門窗編號截面面荷載數(shù)量每扇重（ kN ）總重（ kN ）24M11.0×2.40.2120.4805.76 136.584 M21.5×2.40.250.723.6M31.8×2.40.210.8

38、640.864 C13.6×2.10.45203.468.04C21.8×1.00.45120.819.72 玻璃幕墻9×3.61.548.6 1M11.0×2.40.2120.4805.76 91.584M21.5×2.40.2100.727.2 M31.8×2.40.210.8640.864 C13.6×2.10.45203.4068.04 C61.8×1.00.45120.819.72 3.4.6各層墻體自重匯總1女兒墻女兒墻高度為500mm，采用240×115×53的普通礦渣磚，比重為1

39、8.5，雙面抹灰，其單位面積荷載標準值計算如下：墻體自重：抹灰重：計：墻體面積為：0.5×49.5×2=49.5225層墻體（1）外縱墻、外橫墻計算均采用370mm厚水泥空心磚，比重為10.3，雙面抹灰，其單位面積荷載標準值如下：墻體自重：抹灰重：計：外墻面面積為：49.5×3.6+40.5×3.6+14.7×3.6×2-18×3.6×2.1-2×1.8×1.0=290.16（2）橫墻計算：均采用240mm厚水泥空心磚，重度為10.3，兩面抹灰，其單位面積荷載標準值計算如下：墻體自重：抹灰重：計

40、：橫墻面面積為：12×6.0×（3.6-0.6）=216(3)縱墻計算： 均采用240mm厚水泥空心磚，重度為10.3，兩面抹灰，其單位面積荷載標準值同橫墻?？v墻面積為:(3.6-0.5)×2×(49.5-9)-12×1.0×2.4-5×1.5×2.4-2.4×1.8×1=199.983一層墻體計算（1）外縱墻、外橫墻計算均采用370mm厚灰砂磚，比重為18，雙面抹灰，其單位面積荷載標準值如下：墻體自重：抹灰重：計：外墻面面積為：2×(4.4-0.6)×49.5+14.7&#

41、215;（4.4-0.6）×2-5×1.5×2.4-2×1.8×1.0-18×3.6×2.1 =330.24（2）橫墻計算均采用240mm厚水泥空心磚，比重為10.3，雙面抹灰，其單位面積荷載標準值如下：墻體自重：抹灰重：計：橫墻面面積為：12×6.0×（4.4-0.6）=273.6縱墻面面積為：2×(4.4-0.6) ×(49.5-9)-12×1.0×2.4-5×1.5×2.4-1.8×2.4=256.68各層墻體自重標準值匯總表3.

42、7各層墻體自重標準值匯總表 層次墻體墻厚(mm)面積()面荷載()重量(kN)-女兒墻24049.55.24259.38 2-4外墻370290.164.6111337.93 橫墻2402163.272706.75縱墻240199.983.272654.33玻璃幕墻97.21.5145.83104.191外墻370330.247.462463.59 橫墻240273.63.272895.22 縱墻240256.683.272839.86 4198.673.4.7各層恒荷載標準值匯總表3.8各層恒荷載標準值匯總表（單位：kN） 構(gòu)件層次屋、樓蓋重柱重框架梁重墻重門、窗重女兒墻重44809.772

43、8.641278.243104.19136.584259.3832757.79728.641278.243104.19136.584022757.79728.641278.243104.19136.584012757.79 890.561278.244198.6791.58403.5水平地震作用下框架的力分析 7集中在個樓層標高處的各質(zhì)點重力荷載代表值包括：屋、樓蓋自重標準值；梁自重標準值；50%屋、樓面承受的活荷載標準值；上下個半層墻、柱、門窗等自重標準值之和。如圖3.4所示：圖3.4樓層各質(zhì)點重力荷載匯集示意圖 3.5.1重力荷載代表值各樓層的重力荷載代表值計算如下：=259.38+480

44、9.7+1278.24+1/2×（3104.19+728.64+136.584）+0.5×254.681=8188.86 kN=2757.79+1007.728+3104.19+728.64+136.584+0.5×1237.005=8353.43kN =8353.4371+1=2757.79+1007.728+1/2×（4198.67 +890.56+91.584）+1/2×（3104.19+728.64+136.584）+0.5×1455.3=9068.282 kN表3.9各質(zhì)點重力荷載代表值質(zhì)點4321重力荷載代表值9068.2

45、828353.438353.438188.86339643.5.2橫向框架梁、柱的線剛度梁采用C25混凝土，；柱采用C30混凝土, 。在框架結(jié)構(gòu)中，對于現(xiàn)澆的樓面，樓面可以做為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，見效框架的側(cè)移。為了考慮這一影響，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取，對中框架梁取。1橫梁線剛度計算采用如下計算公式： ，計算結(jié)果見下表3.10所示：表3.10 橫梁線剛度計算表層次類別Ec（N/mm）×（mm×mm）Io（mm）L（mm）Ec× Io/ Lb（N×mm）邊梁中梁1.5Ec× Io / Lb（N×mm）

46、2.0Ec×Io/ Lb（N×mm）15框架橫梁2.8×104250×6004.5×10960002.1×10103.15×10104.2×1010走道橫梁2.8×104250×4001.33×10927001.38×10102.07×10102.76×10102柱線剛度計算采用如下計算公式：，計算結(jié)果見下表3.11所示：表3.11柱線剛度計算表層次c（mm）Ec（N/mm）²×（mm×mm）Ic（mm4）Ec× I

47、c/c（N×mm）2-536002.8×104400×4002.13×1091.66×1010144002.8×104400×4002.13×1091.36×10103.5.3橫向框架柱側(cè)移剛度D值采用公式:計算， 并求出每層的，在計算中，按照框架在結(jié)構(gòu)平面的位置、柱與連接梁的線剛度（考慮板的約束影響）等因素對柱的數(shù)量進行了統(tǒng)計。1 中間框架柱：邊柱24個，中柱18個。2 角柱：4個各框架柱的抗側(cè)移剛度D值，計算過程分別見表3.12、3.13所示。將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層側(cè)移剛

48、度的總和。見表3.14所示。表3.12中框架柱側(cè)移剛度D值層次邊柱（24根）中柱（18根）2-5（N/mm）（N/mm）1（N/mm）（N/mm）表3.13邊框架柱、樓梯間框架側(cè)移剛度D值層次邊柱（4根）中柱（4根）2-5（N/mm）（N/mm）1（N/mm）（N/mm）表3.14橫向框架層間總側(cè)移剛度層次4321427726.5427726.5427726.5286442.2注：D1D20.7，所以該橫向框架為規(guī)則框架。3.5.4橫向水平地震作用計算本設(shè)計中的房屋高度為19.25m，不超過40m，剛度和質(zhì)量沿高度分布均勻，層數(shù)為5層的多層建筑，因此采用底部剪力法進行計算。1框架橫向自振周期對

49、于重量和剛度沿高度分布均勻的框架結(jié)構(gòu)，可采用頂點位移法計算結(jié)構(gòu)基本自振周期T1，對框架填充墻對結(jié)構(gòu)剛度從而對結(jié)構(gòu)周期的影響采用周期調(diào)整系數(shù)來折減。計算公式如下：（式中）。結(jié)構(gòu)的頂點位移計算過程見表3.15所示：表3.15結(jié)構(gòu)頂點位移計算表層數(shù)（kN）假想層間剪力Vi（Vi=）各層抗側(cè)移剛度各層頂點相對位移（）各層頂點位移（）48459.3688459.368427726.50.020.2438459.36817083.315427726.50.04 0.22 28459.36825707.262427726.50.060.1819338.79449307.01286442.20.120.12。

50、2結(jié)構(gòu)的特征周期和地震影響系數(shù)的確定建設(shè)場地類場地，地震烈度為7度，查建筑抗震設(shè)計規(guī)結(jié)構(gòu)的特征周期和地震影響系數(shù)為：=0.083結(jié)構(gòu)總水平等效地震力4頂部附加水平地震作用的計算由于>1.4，應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。附加地震作用系數(shù)：頂點附加地震作用：5各樓層水平地震作用的計算按底部剪力法求得各質(zhì)點的水平地震作用按式：（1-）計算，將上述和代入，可得：（1-）=1341.5×。表3.16各層橫向地震作用與樓層地震層間剪力計算表層次層高總高1341.5×各層間剪力43.615.28459.368128582.390.38509.77687.5233.611.68459.368100037.790.30 402.451089.9723.688459.36868991.580.20268.31358.2714.44.49338.79441090.690.1