建筑設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

Lastupdatedat10:00amon25thDecember2020Lastupdatedat10:00amon25thDecember2020建筑設(shè)計(jì)畢業(yè)論文·引言現(xiàn)今社會(huì)高層建筑得到廣泛的應(yīng)用。建造高層建筑可以獲得更多的建筑面積，這樣可以部分解決城市用地緊張和地價(jià)高漲的問題；建造高層建筑能夠提供更多的休閑地面，將這些休閑地面用作綠化和休息場地，有利于美化環(huán)境，并帶來更充足的日照、采光和通風(fēng)效果；從城市建設(shè)和管理的角度來看，建筑物向高空延伸，可以縮小城市的平面規(guī)模等等這些高層建筑的優(yōu)點(diǎn)使其應(yīng)用廣泛。高層建筑采用的結(jié)構(gòu)可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼-鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)等類型。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的特點(diǎn)，正確選用材料，就成為經(jīng)濟(jì)合理地建造高層建筑的一個(gè)重要方面。經(jīng)過結(jié)構(gòu)論證以及設(shè)計(jì)任務(wù)書等實(shí)際情況，以及本建筑自身的特點(diǎn)，決定采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。第一章緒論框架結(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，使用較方便。本建筑的高寬比H/B小于5，抗震設(shè)防烈度為8度，所以選用框架結(jié)構(gòu)體系。但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價(jià)方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制?？蚣芙Y(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小，在水平力作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移。由于框架構(gòu)件截面較小，抗側(cè)剛度較小，在強(qiáng)震下結(jié)構(gòu)整體位移都較大，容易發(fā)生震害。此外，非結(jié)構(gòu)性破壞如填充墻、建筑裝修和設(shè)備管道等破壞較嚴(yán)重。因而其主要適用于非抗震區(qū)和層數(shù)較少的建筑。第二章設(shè)計(jì)的基本要求和做法建筑設(shè)計(jì)在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)和先行的作用，還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)，建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料，勞動(dòng)力，投資和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)固，美觀，這要求建筑師認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹建筑方針政策，正確學(xué)習(xí)掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識。設(shè)計(jì)是在規(guī)劃的前提下，根據(jù)任務(wù)書的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結(jié)構(gòu)施工，材料設(shè)備，建筑經(jīng)濟(jì)及建筑藝術(shù)等問題。著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周圍環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果。各個(gè)細(xì)部的構(gòu)造方式等。創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。建筑設(shè)計(jì)包括總體設(shè)計(jì)和個(gè)體設(shè)計(jì)兩部分。自然條件2.1.1建設(shè)地區(qū)的溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等是建筑設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，例如：炎熱地區(qū)的建筑應(yīng)考慮隔熱、通風(fēng)、遮陽、建筑處理較為開敞；在確定建筑物間距及朝向時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厝照涨闆r及主要風(fēng)向等因素。2.1.2基地的地形，地質(zhì)及地震烈度直接影響到房屋的平面組織結(jié)構(gòu)選型、建筑構(gòu)造處理及建筑體型設(shè)計(jì)等。地震烈度，表示當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，地面及建筑物遭受破壞的程度。烈度在6度以下時(shí)，地震對建筑物影響較小，一般可不考慮抗震措施，9度以上地區(qū)，地震破壞力很大，一般應(yīng)尺量避免在該地區(qū)建筑房屋，建筑物抗震設(shè)防的重點(diǎn)時(shí)7、8、9度地震烈度的地區(qū)。2.1.3水文條件是指地下水位的高低及地下水的性質(zhì)，直接影響到建筑物基礎(chǔ)及地下室。一般應(yīng)根據(jù)地下水位的高低及底下水位性質(zhì)確定是否在該地區(qū)建筑房屋或采用相應(yīng)的防水和防腐措施。技術(shù)要求設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的前提。因?yàn)橹挥性O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，做到構(gòu)件定型化，使構(gòu)配件規(guī)格，類型少，才有利于大規(guī)模采用工廠生產(chǎn)及施工的機(jī)械化，從而提高建筑工業(yè)化的水平。除此以外，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵照國家制定的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范以及各地或各部門頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。如：建筑放火規(guī)范，采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，住宅設(shè)計(jì)規(guī)范等。建筑設(shè)計(jì)的深度根據(jù)國家城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部門批準(zhǔn)試行的《建筑設(shè)計(jì)文件縮制深度》的規(guī)定，現(xiàn)將有關(guān)建筑施工圖設(shè)計(jì)文件的編制深度簡述如下：2.3.1先列新繪制的圖紙，后列選用的標(biāo)準(zhǔn)圖或重復(fù)利用圖。2.3.2首頁（包括設(shè)計(jì)說明⑴施工圖設(shè)計(jì)依據(jù)。⑵本3項(xiàng)的相對標(biāo)高與總圖絕對標(biāo)高的關(guān)系。⑶本3項(xiàng)的設(shè)計(jì)規(guī)模和建筑面積。⑷用料說明：室外用料作法，如基礎(chǔ)以上的墻體的磚標(biāo)號，砂漿標(biāo)號，墻身防潮層，地下室防水，屋面，外墻、勒腳、散水、臺階、斜坡等作法，可用文字說明或部分文字說明，部分直接在圖上引注或加注索引號。⑸特殊要求的作法說明（如屏蔽、放火、防輻射、防塵、防震、防腐蝕、防爆等）。⑹對采用新技術(shù)、新材料的作法說明。⑺門窗表。2.3.3⑴縱、橫墻，柱、墩，內(nèi)外門窗位置及編號，門的開啟方向，房間名稱或編號。軸線編號等。⑵柱距（開間）、跨度（進(jìn)深）尺寸、墻身厚度、柱、墩寬、深和軸線關(guān)系尺寸。⑶軸線間尺寸，門窗洞口尺寸，分段尺寸，外包尺寸。⑷伸縮縫、沉降縫、抗震縫等位置尺寸。⑸衛(wèi)生器具、水池、臺、櫥、柜、隔斷位置。⑹電梯、樓梯位置及樓梯上下方向示意及主要尺寸。⑺地坑、地溝、各種平臺、人孔、墻上留洞位置尺寸與標(biāo)高，重要設(shè)備位置尺寸與標(biāo)高等。⑻鐵軌位置，軌距和軸線關(guān)系尺寸，吊車型號、噸位、跨距、行駛范圍、吊車梯位置，天窗位置及范圍。⑼陽臺、雨蓬、踏步、斜坡、散水、通氣豎管、管線、豎井、垃圾道，消防梯，雨水管位置及尺寸。⑽室內(nèi)外地面標(biāo)高，設(shè)計(jì)標(biāo)高、樓層標(biāo)高（地層地面為±）。⑾剖切線及編號（一般只注在底層平面）。⑿有關(guān)平面墻上節(jié)點(diǎn)祥圖或祥圖索引號。⒀指北針（畫在底層平面，盡量取上北下南）。⒁平面圖尺寸和軸線。如系對稱平面可省略重復(fù)部分尺寸，樓層平面除開間跨度等主要尺寸及軸線號外與底層相同的尺寸可省略。樓層標(biāo)準(zhǔn)層可共用亦平面，但需注明層次及標(biāo)高。⒂根據(jù)工程性質(zhì)及復(fù)雜程度，可繪制夾層平面圖、高窗平面圖、平頂、留洞等局部放大平面圖。⒃建筑平面圖長度較大，可采用分段繪制，并在每各分段平面的右側(cè)繪出整個(gè)建筑外輪廓的縮小平面，表示出該段所在部位。⒄屋面平面圖可適當(dāng)縮小比例繪制，一般內(nèi)容有：墻、檐口、檐溝、坡向、坡度、落水口、屋脊（分水線）、變形縫、樓梯間、水箱間、電梯間、天窗、屋面上人孔、室外消防樓梯及其它構(gòu)筑物、祥圖索引號等。2.3.4各個(gè)方向的立面應(yīng)繪全，但差異極小，不難推定的立面可以省略，對于內(nèi)部院落的局部立面，也可附帶在相關(guān)剖面圖上表示，圖剖面圖未能完全表示時(shí)，則需要單獨(dú)繪出。⑴建筑物兩端及分段軸線編號。⑵女兒墻頂、檐口、柱、伸縮縫、沉降縫、抗震縫、室外扶梯和消防梯、陽臺、欄桿、臺階、踏步、花臺、雨蓬、線條、勒腳、洞口、門、窗、門口、雨水管、其他裝飾構(gòu)件和粉刷分格線示意圖等；外墻的留洞應(yīng)注尺寸與標(biāo)高（寬×高×深及關(guān)系尺寸）。⑶門窗可適當(dāng)?shù)湫褪痉兑恍┚唧w形式與分格。在平面圖上表示不出的窗編號，應(yīng)在立面圖上標(biāo)注，平、剖面圖未表示出來的窗臺高度，應(yīng)在立面圖上分別注明。⑷各部分構(gòu)造、裝飾節(jié)點(diǎn)祥圖索引、用料名稱或符號。2.3.5剖面圖應(yīng)選在有樓梯、層高不同、層數(shù)不同、內(nèi)外空間比較復(fù)雜，最有代表型的部位，必須充分表達(dá)清楚。如局部情況有不同，可繪制局部剖面。⑴墻、柱、軸線、軸線編號，并標(biāo)注其間距尺寸。⑵室外地面，地層地（樓）面、地坑、地溝、各層樓板、平頂、屋架、屋頂、出屋頂煙囪、天窗、擋風(fēng)板、消防梯、檐口、女兒墻、門窗、吊車、吊車架、走道板、梁、鐵軌、樓梯、臺階、坡道、散水、防潮層、平臺、陽臺、雨蓬、留洞、墻裙、踢腳板、雨水管及其他裝修等能見的內(nèi)容。⑶高度尺寸。外部尺寸門、窗、洞口（包括洞口上頂和窗臺）高度、層間高度、總高度（室外地面至檐口或女兒墻頂）。內(nèi)部尺寸地坑深度、隔斷、留洞口、平臺，墻裙等。⑷標(biāo)高。底層地面標(biāo)高（±）、以上各層樓面平臺標(biāo)高、屋面檐口、女兒墻頂、煙囪頂標(biāo)高、高出屋面的水箱間、樓梯間、電梯機(jī)房頂部標(biāo)高、室外地面標(biāo)高、底層以下地下各層標(biāo)高。⑸節(jié)點(diǎn)構(gòu)造祥圖索引號。2.3.6供水、暖、電氣管線的地溝比較簡單、內(nèi)容較少、不致影響建筑平面圖的清晰程度時(shí)可附帶繪于建筑平面圖上，否則必須單獨(dú)繪制地溝平面圖。⑴描繪建筑平面的墻柱、門洞、主要軸線、軸線編號。⑵地溝祥圖需注明溝體平面內(nèi)凈寬度、溝底標(biāo)高、坡度、坡向。采用通用圖節(jié)點(diǎn)時(shí)，需標(biāo)注索引號，若地溝蓋板型號較多者，應(yīng)做地溝蓋板及過梁統(tǒng)計(jì)明細(xì)表。2.3.7當(dāng)上列圖紙對有些布局構(gòu)造、藝術(shù)裝飾處理未能表示清楚時(shí)。應(yīng)分別繪制祥圖。祥圖應(yīng)構(gòu)造合理，用料作法相宜，位置尺寸準(zhǔn)確，交代清楚，方便施工，并編號注明比例，注意與祥圖索引號一致，需要時(shí)，對特殊節(jié)點(diǎn)繪1：1祥圖。2.3.8有關(guān)采光、視線、音響、防護(hù)等建筑物理方面的計(jì)算數(shù)，應(yīng)作為技術(shù)文件歸檔，不外發(fā)。建筑構(gòu)造2.4.1A基礎(chǔ)的定義在建筑工程中，建筑物與土層直接接觸的部分稱為基礎(chǔ)；支撐建筑物重量的土層叫地基?；A(chǔ)是建筑物的組成部分，它承受者建筑物的全部荷載，并將它們傳給地基，而地基則不是建筑物的一部分，它只是承受建筑物荷載的土壤層。B基礎(chǔ)的埋深室外設(shè)計(jì)地面至基礎(chǔ)底面的垂直距離稱為基礎(chǔ)的埋置深度，簡稱基礎(chǔ)的埋深。建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載的大小，地基土質(zhì)好壞地下水位的高低，以及土壤冰凍深度等均影響基礎(chǔ)的埋深。一般要求基礎(chǔ)埋置深度的不同，有深基礎(chǔ)，淺基礎(chǔ)荷部埋基礎(chǔ)之分。C樁基礎(chǔ)的適用范圍a天然地基土質(zhì)軟弱若遇天然地基土質(zhì)軟弱，設(shè)計(jì)天然地基淺基礎(chǔ)部滿足地基強(qiáng)度或變形的要求，或采用人工加固處理地基不經(jīng)濟(jì)或時(shí)間不允許時(shí)，則可以采用樁基礎(chǔ)。b高層建筑高層建筑：尤其超高層建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問題是，必須滿足地基基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求。在地震區(qū)，基礎(chǔ)埋置深度d(不應(yīng)小于建筑物高度的1/16，采用淺基礎(chǔ)，難以滿足要求，只能用樁基礎(chǔ)。2.4.2根據(jù)墻體平面上所處位置的不同，有內(nèi)墻和外墻之分，外墻又稱圍護(hù)墻，內(nèi)墻主要是分隔；內(nèi)墻主要是分隔房間之用；凡沿建筑物段軸方向布置的墻稱為橫墻，橫向外墻稱山墻，沿建筑物長軸方向布置的墻稱為縱墻，縱墻有內(nèi)縱墻和外縱墻之分；在一片墻上，窗與窗或窗與門之間的墻稱為窗間墻；窗間下部的墻稱為下墻又稱窗肚墻。非承重的隔墻的內(nèi)墻通常稱為隔墻，主要功能是分隔房間。作為隔墻，要求也具有自重輕，隔聲及放火等性能。砌塊隔墻常采用粉煤灰及硅酸鹽，加氣混凝土，混凝土或水泥煤渣空心砌塊等砌筑。墻厚由砌塊尺寸而定，由于墻體穩(wěn)定性較差，亦需對墻身進(jìn)行加固處理，通常沿墻身豎向和橫向配以鋼筋。2.4.3本工程采用水刷石飾面。構(gòu)造及材料配合比1、15厚1：3水泥砂漿打成，2、10厚1：1、2—1、4水泥石渣抹面。主要特點(diǎn)及操作要點(diǎn)：材料質(zhì)感粗，耐久性號，裝飾效果佳。施工時(shí)，面層用鐵抹子壓平，待到七成干燥時(shí)，用棕刷子粘水洗去表面的水泥漿，使石渣外露骨3左右。注：當(dāng)面層用白水泥，并加入水泥量5%的顏色后，即成彩色水刷石。2.4.4樓板層是多層建筑樓層間的水平分隔構(gòu)件，它一方面承受著樓板層上的全部靜、活荷載，并將這些荷載連同自重傳給墻或柱；另一方面還對墻體起著水平支撐作用。幫助墻體抵抗由于風(fēng)或地震等所產(chǎn)生的水平力，以增強(qiáng)建筑物的整體剛度。作為樓板層，還應(yīng)未人們提供一個(gè)美好而舒適的環(huán)境，此外，建筑物重的各種水平設(shè)備官線，也都安裝載樓板層內(nèi)。2.4.4為了保證樓板層的結(jié)構(gòu)安全和正常使用，樓板層的設(shè)計(jì)有如下要求：從結(jié)構(gòu)上考慮，樓板層必須具有足夠的強(qiáng)度，以確保安全；同時(shí)，還應(yīng)有足夠的剛度，使其在荷載作用下的彎曲撓度不超過許可范圍。剛度以撓度來控制，通?，F(xiàn)澆混凝土的撓度F<l/250?l/350。設(shè)計(jì)樓板層時(shí)，根據(jù)不同的使用要求，要考慮隔聲，防水，防火等問題。在多層或高層建筑中，樓板結(jié)構(gòu)占相當(dāng)大的比重，要求在樓板層設(shè)計(jì)時(shí)，盡量為建筑工業(yè)化創(chuàng)造有利條件多層建筑中，樓板層的造價(jià)約占建筑造價(jià)的20-30%,因此，在樓板層設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求經(jīng)濟(jì)合理。2.4.4樓板層的做法：瓷磚地面20mm厚120mm厚20mm厚石灰砂漿粉刷2.4.4地面構(gòu)造為：水磨石地面80厚鋼筋混凝土整澆層80厚C10級混凝土2.4.4.4屋面做法為：小瓷磚層三氈四油屋面防水層20mm厚1:3水泥沙漿找平層60mm厚水泥蛭石板保溫層80mm厚1:8水泥爐渣找坡20mm厚1:3水泥沙漿找平層120mm2.4.5其重要功能是保護(hù)墻面，防止墻面因受外界的碰撞損壞，或在清洗地面時(shí)，臟污墻面。踢腳線的高度取100mm為施工方便和與地面協(xié)調(diào)起見，踢腳線的材料基本上與地面材料一致。2.4.6本工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯，開間3.6m,進(jìn)深7樓板段作為一塊整板，斜擱在梯段的平臺梁上，梯段跨度為。踏步280mm,踏高150mm2.4.7室外臺階的平臺與室內(nèi)地坪的高差為50mm,表面內(nèi)外稍微傾斜，以免雨水流向室內(nèi)。2.4.82.4.8屋頂設(shè)計(jì)要求應(yīng)從功能、結(jié)構(gòu)、建筑藝術(shù)三方面考慮。⑴功能要求屋頂是建筑物的維護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)能抵抗自然界各種惡劣環(huán)境的影響。首先是能抵抗風(fēng)雪雨霜的侵襲，其中雨水對雨水的威脅最大，故防水是屋頂設(shè)計(jì)的核心。在房屋建筑中，屋頂漏水非常普通，其中原因是多方面的。⑵結(jié)構(gòu)要求屋頂不僅是房屋的維護(hù)結(jié)構(gòu)，也是房屋的承重結(jié)構(gòu)。所以屋頂結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，作到安全可靠，并因防止因結(jié)構(gòu)變形防水開裂漏水。⑶建筑藝術(shù)要求屋頂?shù)男问綄ㄖ脑煨陀兄匾挠绊?。變化多樣的屋頂外形，裝修精美的屋頂細(xì)部，是傳統(tǒng)建筑的重要特征之一。在現(xiàn)代建筑中，如何處理好屋頂和細(xì)部也是設(shè)計(jì)不可忽視的重要內(nèi)容。2.4.8采用無組織排水，排水方案為墻內(nèi)排水。使用功能2.5.1人體尺度人體尺度及人活動(dòng)所占的空間尺度是確定民用建筑內(nèi)部各種空間尺度的主要依據(jù)。我國中等成年男子的平均身高為1670mm，女子為1560在建筑設(shè)計(jì)中，確定人們活動(dòng)所需的活動(dòng)空間，應(yīng)照顧到不同的性別，年齡，身高的要求，對于不同情況按以下三種考慮：⑴應(yīng)按較高人體考慮空間尺度，應(yīng)采用男子人體身高幅度的上限1740mm,另加鞋厚20mm。⑵應(yīng)按較高人體考慮空間尺度，應(yīng)采用女子人體平均身高1560mm,另加鞋厚20mm⑶一般建筑內(nèi)使用空間的尺度應(yīng)按照我國成年人的平均高度1670mm,及1560mm，另加鞋厚20mm。2.5.2家具、設(shè)備尺寸和使用他們所需的必要空間房間內(nèi)的家具設(shè)備的尺寸，以及人們使用他們所需的空間尺寸，加上必要的面積，基本上確定了房間內(nèi)部空間尺寸的大小。第三章結(jié)構(gòu)計(jì)算說明本建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有以下的一些優(yōu)點(diǎn)：第一：合理的利用了鋼筋和混凝土兩種材料的受力性能特點(diǎn)，可以形成強(qiáng)度較高、剛度較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這些構(gòu)件在有些情況下可以用來代替鋼構(gòu)件，因而能夠節(jié)約剛材，降低造價(jià)。第二：耐久性和耐火性較好，維護(hù)費(fèi)用低。第三：可模性好，結(jié)構(gòu)造型靈活，可以根據(jù)使用需要澆注成各種形狀的結(jié)構(gòu)。第四：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，又具備必要的延性，適于用作抗震結(jié)構(gòu)；同時(shí)它的防震性和防輻射性也好，亦適于用作防護(hù)結(jié)構(gòu)。第五：混凝土中占比例較大的砂、石材料便于就地取材。因?yàn)殇摻罨炷辆哂羞@些特點(diǎn)，所以在建筑結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、橋梁、隧道、鐵路等土木工程中得到廣泛應(yīng)用?；炷烈猿蔀楫?dāng)今世界上用量最大的建筑材料。但是，鋼筋混凝土也存在一些缺點(diǎn)，如自重過大，抗裂性能較差，隔熱隔聲性能不好，澆注混凝土?xí)r需要模板和支撐，戶外施工受到季節(jié)條件限制，補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)比較困難。這些缺點(diǎn)在一定程度上限制了鋼筋混凝土的應(yīng)用范圍?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，使用較方便。但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價(jià)方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制，正是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的是小高層，建筑的高寬比H/B小于5，抗震設(shè)防烈度為6度，建筑高度小于55m，所以選用框架結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1工程概況3.1.1.1資料和簡圖該工程8度某中學(xué)學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì)，框架結(jié)構(gòu)，位于某市，建筑總面積為2400m2左右，建筑平面為一字形，建筑方案確定，房間開間為，進(jìn)深為，走廊寬度。層高為3.3m，室內(nèi)外高0.45m圖1框架平面柱網(wǎng)布置3.1.1.2單元計(jì)算和設(shè)計(jì)步驟選取橫向框架6軸框架作為計(jì)算單元，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）。接著用分層法和D值法分別計(jì)算豎向荷載和風(fēng)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。3.1.2設(shè)計(jì)資料3.1.2.1氣象資料雪荷載：基本雪壓為50年一遇S0=m2（水平投影）；風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓為50年一遇W0=m2；3.1.2.2地質(zhì)條件鉆孔深12米，未發(fā)現(xiàn)地下水。不考慮地下水影響。第一層：素填土，厚0.6m.(fak=80KN/m2)第二層：粉質(zhì)黏土，厚.(fak=180KN/m2)第三層：粉土，厚5.5m.(fak=180KN/m23.1.2.3地基土指標(biāo)自然容重1.90g/cm2，液限％，塑性指數(shù)，空隙比，計(jì)算強(qiáng)度150kp/m2。3.1.2.4地震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)烈度按6度，結(jié)構(gòu)按8度設(shè)計(jì)。3.1.2.5抗震等級三級3.1.2.6設(shè)計(jì)地震分組地震分組為第一組，基本地震加速度a=3.1.2.7建筑場地類別：Ⅱ類場地土3.1.2.8建筑耐久等級、防火等級均為Ⅱ級；3.1.2.9荷載：恒荷載：樓面裝修荷載1KN/m2,屋面恒荷載m2,活荷載除樓梯間m2,外其余均為2KN/m2。200厚填充墻容重7KN/m3。3.1.2.10材料填充墻采用200厚加氣混凝土塊；砂漿均采用混合砂漿；混凝土：均采用C30；鋼筋：HPB235,HRB335。3.1.2.11屋面做法小瓷磚層三氈四油屋面防水層20mm1:3水泥沙漿找平層60mm水泥蛭石板保溫層80mm1:8水泥爐渣找坡20mm1:3水泥沙漿找平層100mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板20mm板底抹灰3.1.2.12樓面做法：水磨石地面120mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板20mm板底抹灰框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)3.2.1梁柱截面、柱高及梁跨度的確定3.2.1.1截面尺寸初估：⑴主要承重框架:因?yàn)榱旱目缍龋?400mm﹑3300mm、2400mm）,可取跨度較大者進(jìn)行計(jì)算.取L=5400mmh=(1/8~1/12)L=675mm~450mm取h=500mm.250mm~167mm取b=250mm滿足b>200mm且b500/2=250mm故框架梁初選截面尺寸為：b×h=250mm×500mm⑵框架柱:×3300=220mm~165mmb=(1~2/3)h取b=h=1\*GB3①按軸力估算:A﹑D列柱:No=6×25.69m2×(10~14)KN/m2B﹑C列柱:No=6×29.42m2×=2\*GB3②按軸壓比驗(yàn)算:此建筑抗震等級為二級，=選C30型混凝土=N=~NoA、D列柱：B﹑C列柱：故初選柱截面尺寸為：A﹑D列柱：b×h=500mm×500mmB﹑C列柱：b×h=550mm×550mm3.2.1.2結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖:=1\*GB2⑴.三個(gè)假設(shè)：=1\*GB3①平面結(jié)構(gòu)假定：認(rèn)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(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力；=2\*GB3②樓板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下，框架之間不產(chǎn)生相對位移；=3\*GB3③不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。=2\*GB2⑵.計(jì)算簡圖根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖,選定⑥軸線作為計(jì)算單元.如圖2所示：圖2框架計(jì)算單元3.2.1.3柱高底層柱高度h=+0.45m+0.5m=，其中為底層高，0.45m為室內(nèi)外高差，0.5m圖3框架計(jì)算簡圖及柱編號荷載計(jì)算3.3.按屋面做法逐項(xiàng)計(jì)算均布荷載：小瓷磚層kN/㎡三氈四油屋面防水層kN/㎡水泥蛭石板保溫層60mmkN/㎡1:3水泥沙漿找平層20mmkN/㎡1:8水泥爐渣找坡80mmkN/㎡1:3水泥沙漿找平層20mmkN/㎡現(xiàn)澆鋼筋混凝土板100mmkN/㎡板底抹灰20mmkN/㎡㎡樓面正投影面積：+×+-+×屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值：×=3.3.2按樓面做法逐項(xiàng)計(jì)算:水磨石地面㎡現(xiàn)澆鋼筋混凝土板120mm㎡板底抹灰20mm㎡㎡樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值：×=3.3.3對于上人屋面，取均布活載為㎡，可不考慮雪荷載屋面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值為：×=3.3.樓面均布活載對于宿舍、走廊、樓梯、門廳均為㎡樓面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值為：×=3.3.梁側(cè)、梁底抹灰，柱四周抹灰，近似按加大梁寬及柱寬計(jì)算來考慮，計(jì)算見表1。3.3.6外墻為250厚，內(nèi)墻200厚，采用粉煤灰輕質(zhì)砌塊，兩面抹灰，近似按加厚墻體考慮抹灰重量。外墻單位面積上墻體重量為：（+）×8=㎡內(nèi)墻單位面積上墻體重量為：（+）×8=㎡墻體自重計(jì)算見表2。表1梁柱自重梁（柱）編號截面b×h（㎡）長度l（ｍ）根數(shù)每根重量（kN）L1×20+×××25=L2×10+×××25=L3×36+×××25=Z1×20+×+××25=Z2×20+×+××25=Z3×20+×+××25=Z4×20+×+××25=表2墻體自重墻體總面積（m2）總重量（kN）底層縱墻底層橫墻其他層縱墻其他層橫墻荷載分層總匯頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載+50%活載+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：樓面恒載+50%樓面均布活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層的柱+縱橫墻體自重。將前述分項(xiàng)荷載相加，得集中于各層樓面的重力荷載代表值如下：第六層G6=+×50%+++=第五層：G5=第四層：G4=第三層：G3=第二層：G2=第一層：G1=+×50%+++=建筑物總重力荷載代表值：為：+×4+=質(zhì)點(diǎn)重力荷載值見圖4。圖4質(zhì)點(diǎn)重力荷載值水平地震力作用下框架側(cè)移計(jì)算3.5.1橫梁線剛度：采用混凝土C30，=×107kN/㎡在框架結(jié)構(gòu)中現(xiàn)澆板的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移?？紤]這一有利作用，計(jì)算梁截面慣性矩時(shí)，對現(xiàn)澆樓面的邊框架取=（為梁的截面慣性矩）；對中框架取=。橫梁線剛度計(jì)算結(jié)果見表3。表3橫梁線剛度梁號截面（㎡）跨度（m）慣性矩（m4）邊框架梁中框架梁=（m4）（kN·m）=（m4）（kN·m）××10-3×10-3×104×10-3×104××10-3×10-3×104×10-3×104××10-3×10-3×104×10-3×1043.5柱線剛度列于表4，橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算列于表5。表4柱線剛度柱號Z截面（㎡）柱高度H（m）慣性矩線剛度（m4）（kN·m）Z1××10-3×104Z2××10-3×104Z3××10-3×104Z4××10-3×104表5橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算項(xiàng)目柱類型層根數(shù)底層邊框架邊柱76914邊框架中柱112284中框架邊柱841716中框架中柱1617116469084二三四五六層邊框架邊柱163484邊框架中柱348384中框架邊柱1969116中框架中柱474141612784243.5.3橫向框架自振周期按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化為無限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基頻公式。這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期：式中：——基本周期調(diào)整系數(shù)?？紤]填充墻使框架自振周期減少的影響，取?！蚣艿捻旤c(diǎn)位移。在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移，是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假象框架頂點(diǎn)位移。然后由求出，再用求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力。進(jìn)而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算見表6。表6橫向框架頂點(diǎn)位移層次（kN）（kN）（kN/m）層間相對位移=61278424512784244127842431278424212784241469084=×=（s）3.5在Ⅱ類場地，7度設(shè)防區(qū)，設(shè)計(jì)地震分組為第二組情況下：結(jié)構(gòu)的特征周期和水平地震影響系數(shù)最大值（7度，多遇地震）為：==由于=＞=×=（s），應(yīng)考慮頂點(diǎn)附加地震作用。按底部剪力法求得的基底剪力，若按分配給各層，則水平地震作用呈倒三角形分布。對一般層，這種分布基本符合實(shí)際。但對結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時(shí)程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對于周期比較長的結(jié)構(gòu)相差更大。地震的宏觀震害也表明，結(jié)構(gòu)上部往往震害很嚴(yán)重。因此，即頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大?？紤]了結(jié)構(gòu)周期和場地的影響。且修正后的剪力分布與實(shí)際更加吻合。=+=×+=結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：=（）××=（）×××=頂點(diǎn)附加水平地震作用：==×=各層橫向地震剪力計(jì)算見表7，所示表7各層橫向地震作用及樓層地震剪力層次（m）（m）（kN）（kN）（kN）（kN）654321注：表中第6層中加入了，其中=。橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見圖5。3.5.5多遇地震作用下，層間彈性位移驗(yàn)算見表8。(a)(b)(a)水平地震作用(b)地震剪力圖5橫向框架各層水平地震作及地震剪力表8橫向變形驗(yàn)算層次層間剪力（kN）層間剛度（kN）層間位移（10-5m層高（m）層間相對彈性轉(zhuǎn)角61278484481/687551278484881/3750412784841201/2750312784841451/2276212784841641/201214690844781/1077注：層間彈性相對轉(zhuǎn)角均滿足要求＜[]=1/450，（若考慮填充墻抗力作用為1/550）。水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析本設(shè)計(jì)取軸線⑥上的橫向框架為KJ—1代表進(jìn)行計(jì)算，柱端彎矩KJ—1計(jì)算，詳見表9。地震作用下框架梁端彎矩，梁端剪力及柱軸力計(jì)算見表10，結(jié)果見圖6、圖7。圖6地震作用下框架梁柱彎矩圖（單位：kN·m）圖7地震作用下框架梁端剪力及柱軸力（KN）層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度Di(kN/m)B軸柱（中柱）Dim(kN/m)Vim(kN)yi(m)M上(kN·m)M下(kN·m)61278424474145127842447414412784244741431278424474142127842447414146908416171層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度Di(kN/m)A軸柱（邊柱）Dim(kN/m)Vim(kN)yi(m)M上(kN·m)M下(kN·m)6127842419691512784241969141278424196913127842419691212784241969114690848417表9軸線⑥橫向框架柱端彎矩計(jì)算表9軸線⑥橫向框架柱端彎矩計(jì)算層次AB跨BC跨柱軸力L(m)M左(kN·m)M右(kN·m)Vb(KN)L(m)M左(kN·m)M右(kN·m)Vb(kN)NA(kN)NB(kN)654321表10地震力作用下框架梁端彎矩、梁端剪力及柱軸力豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析仍?、掭S線上的中框架計(jì)算分析。3.7.1荷載計(jì)算圖8屋（樓）面板支承梁的荷載經(jīng)判斷知該設(shè)計(jì)中的屋（樓）面板均為雙向板，屋面均布恒載及活載均為梯形分布及三角形分布傳給梁，計(jì)算如下：⑴第6層梁的均布線荷載：跨：屋面均布恒載傳給梁××=m橫梁自重（包括抹灰）××25=m恒載：m跨：屋面均布恒載傳給梁××=m橫梁自重（包括抹灰）××25=m恒載：m⑵第6層活荷載：跨：××=m跨：××=m⑶第6層框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊柱連系梁自重（包括抹灰）（×）×××25=邊柱次梁自重（包括抹灰）×××25=1.2m高女兒墻自重（包括抹灰）××（×）×8=連系梁傳來屋面自重（包括抹灰）×（×+×2）=頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：中柱連系梁自重（包括抹灰）（×）×××25=中柱次梁自重（包括抹灰）（+）×××25=連系梁傳來屋面自重×（×+×2+×）=頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載：⑷第1、2、3、4、5層梁的均布線荷載：跨：臥房段樓面均布恒載傳給梁××=m橫梁自重（包括抹灰）××25=m橫墻自重（包括抹灰）×（）×8=m恒載：m衛(wèi)生間段樓面均布恒載傳給梁××=m橫梁自重（包括抹灰）××25=m橫墻自重（包括抹灰）×（）×8=m恒載：m跨：屋面均布恒載傳給梁××=m橫梁自重（包括抹灰）××25=m恒載：m⑸第1、2、3、4、5層活荷載：跨：2××=m跨：2××=m⑹第1、2、3、4、5樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：邊柱連系梁自重（包括抹灰）（×）×××25=邊柱次梁自重（包括抹灰）×××25=外縱墻自重（包括抹灰）（×）××（）×8=連系梁傳來樓面自重×（×+×2）=標(biāo)準(zhǔn)層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：中柱連系梁自重（包括抹灰）（×）×××25=中柱次梁自重（包括抹灰）（+）×××25=內(nèi)縱墻自重（包括抹灰）（×）××（）×8=連系梁傳來樓面自重×（×+×2+×）=標(biāo)準(zhǔn)層中節(jié)點(diǎn)集中荷載：中框架恒載及活荷載見圖9、圖103.7.2用分層法計(jì)算框架彎矩豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對一般的工業(yè)與民用建筑可以不考慮活荷載的不利布置。這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎矩較考慮活荷載不利布置法求得的彎矩偏低，但當(dāng)活荷載在總荷載比例較小時(shí)，其影響很小，若活載占總荷載例較大，可在截面配筋時(shí)，將跨中彎矩乘～的放大系數(shù)予以調(diào)整。3.7.2.1固端彎矩計(jì)算：將框架視為兩端固定梁，計(jì)算固端彎矩。計(jì)算結(jié)果見表11：表11固端彎矩計(jì)算3.7.2.2分配系數(shù)計(jì)算：考慮框架對稱性，取半框架計(jì)算，柱線剛度乘的折減系數(shù)（底層柱除外），半框架的梁柱線剛度如圖12所示。切斷的橫梁線剛度為原來的2倍，分配系數(shù)按與節(jié)點(diǎn)連接的各桿的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度比值計(jì)算。A柱頂層節(jié)點(diǎn)：其他層的分配系數(shù)見圖12、圖13圖11半框架梁柱線剛度示意（）圖12恒載彎矩分配表（）6上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁↓↓50223↑↓↑↓40223↑↓↑↓30223↑↓↑↓20223↑↓↑↓1↑↑↓↓AB圖13活載彎矩分配圖（）6上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁↓↓50223↑↓↑↓40223↑↓↑↓30223↑↓↑↓20223↑↓↑↓1↑↑↓↓AB3.7.2.3傳遞系數(shù)：對于梁，遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為1/2；遠(yuǎn)端滑動(dòng)鉸支，傳遞系數(shù)為-1。對于框架柱，樓層柱傳遞系數(shù)為1/3；底層柱傳遞系數(shù)為1/2。3.7.2.4彎矩分配：將各分層法求得的彎矩圖疊加，可得整個(gè)框架結(jié)構(gòu)在恒荷載和活荷載作用下的彎矩圖。為提高精度，對于彎矩不平衡的結(jié)點(diǎn)，將結(jié)點(diǎn)不平衡彎矩（即柱傳彎矩）再分配一次進(jìn)行修正。恒荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見圖12，框架的彎矩圖見圖14；活荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見圖13，框架的彎矩圖見圖15。豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)為，調(diào)幅后，恒荷載及活荷載彎矩圖見圖14及圖15中括號內(nèi)數(shù)值。圖14恒載作用下框架彎矩圖（）圖15活載作用下框架彎矩圖（）3.7.3梁端剪力及柱軸力的計(jì)算梁端剪力：式中：——梁上均布荷載引起的剪力，；——梁端彎矩引起的剪力，；柱軸力：式中：——梁端剪力；——節(jié)點(diǎn)集中力及柱自重；以跨，六層梁在恒載作用下，梁端剪力及柱軸力計(jì)算為例。由圖11查得梁上均布荷載為：第六層：=m集中荷載：第五層：=m集中荷載：邊柱自重：中柱自重：由圖15查得六層梁端彎矩：=·m（·m）=·m（·m）五層梁端彎矩：=·m（·m）=·m（·m）括號內(nèi)為調(diào)幅的數(shù)值。六層梁端剪力：===1/2××=調(diào)幅前：==（）/==+==-=+=調(diào)幅后：==（）/==+==-=+=同理可得五層梁端剪力：調(diào)幅前：=1/2××+=1/2××調(diào)幅后：=1/2××+=1/2××六層A柱柱頂及柱底軸力：==+==+=五層A柱柱頂及柱底軸力：=++==+=其他層梁端剪力及柱軸力計(jì)算見表14，表15。層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨ABVqA=VqB(kN)VqB=VqC(kN)VmA=VmB(kN)Vmb=Vmc(kN)VA(kN)VB(kN)VB=VC(kN)N頂(kN)N底(kN)N頂(kN)N底(kN)605040302010表14恒載作用下梁端剪力及柱軸力表15活載作用下梁端剪力及柱軸力層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨ABVqA=VB(KN)VqB=VqC(KN)VmA=-VmB(KN)Vmb=Vmc(KN)VA(KN)VB(KN)VB=VC(KN)N頂=N底(KN)N頂=N底(KN)605040302010風(fēng)荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析3.8.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為：w=βZμSμZω0本地區(qū)基本風(fēng)壓為：ω0=m2地面粗糙類別為B類；表16層次123456Hi（第i層距離室外地面的高度）表17離地面高度（m）z風(fēng)壓高度變化系數(shù)μZ因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)高度H=<30m,故取βZ=,μS=表18z（m）ωk（kN/m2）轉(zhuǎn)化為集中荷載（受荷面與計(jì)算單元同）6層：FW6K=（+2）=5層：FW5K=（+）/2=4層：FW4K=（+）/2=3層：FW3K=（+）/2=2層：FW2K=（+）/2=1層：FW1K==（如圖16所示）3.8.2風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析采用D值法，其計(jì)算結(jié)果如下：α=∑D=134210α=D=19691D=47414V6=V6=VA6=D·V6/∑D=VB6=α=α=D=19691D=47414V5=V5=VA5=VB5=α=α=D=19691D=47414V4=V4=VA4=VB4=α=α=D=19691D=47414V3=V3=VA3=VB3=α=α=D=19691D=47414V2=V2=VA2=VB2=α=∑D=65370α=D=11114D=21571V1=V1=VA=VB=AB3.8.3風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載作用下的彎矩，剪力和軸力圖如圖17，18，19所示。表19風(fēng)荷載作用下柱端彎矩計(jì)算（B）層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度∑D(kN/m)B軸柱（中柱）Di(kN/m)Vim(kN)yi(m)M上(kN·m)M下(kN·m)61342104741451342104741441342104741431342104741421342104741416537021571注：表中yi=y0+y1+y2+y3；Vim=ViDi/∑D；M下=Vimyihi；M上=Vim(1-yi)hi表20風(fēng)荷載作用下柱端彎矩計(jì)算（A）層次層高h(yuǎn)i(m)層間剪力Vi(kN)層間剛度∑D(kN/m)A軸柱（邊柱）Dim(kN/m)Vim(kN)yi(m)M上(kN·m)M下(kN·m)61342101969151342101969141342101969131342101969121342101969116537011114注：表中yi=y0+y1+y2+y3；Vim=ViDi/∑D；M下=Vimyihi；M上=Vim(1-yi)hi0表21風(fēng)荷載作用下框架梁端彎矩、梁端剪力及柱軸力層次AB跨BC跨柱軸力L(m)M左(kN·m)M右(kN·m)Vb(KN)L(m)M左(kN·m)M右(kN·m)Vb(kN)NA(kN)NB(kN)654321內(nèi)力組合3.9在恒載和活載作用下，跨間可以近似取跨中的代替式中：、——梁左、右端彎矩，見圖9、10括號內(nèi)的數(shù)值跨中若小于應(yīng)取＝在豎向荷載與地震組合時(shí),跨間最大彎矩采用數(shù)解法計(jì)算,如圖20所示圖20框架梁內(nèi)力組合圖圖中：、——重力荷載作用下梁端的彎矩；、——水平地震作用下梁端的彎矩；、——豎向荷載與地震荷載共同作用下梁端反力；對作用點(diǎn)取矩＝-(-++)X處截面彎矩為=--+由=0,可求得跨間的位置為=將代入任一截面處的彎矩表達(dá)式,可得跨間最大彎矩為==-+=-+當(dāng)右震時(shí)公式中、反號及的具體數(shù)據(jù)見表22,表中、、均有兩組數(shù)據(jù)項(xiàng)目跨層次(恒+活)地震qMGA(kN·m)MGB(kN·m)MEA(kN·m)MEB(kN·m)(kN/m)AB跨654321BC跨654321項(xiàng)目跨層次l(m)RA(kN)x1(m) MGE(kN·m)AB跨654321BC跨654321表22MGE及X1值計(jì)算注：當(dāng)X1＞l或X1＜0時(shí)，表示最大彎矩發(fā)生在支座處，用M=RAx--MGA±MEA計(jì)算梁內(nèi)力組合見表23表23梁內(nèi)力組合層次位置內(nèi)力豎向荷載組合豎向荷載組合豎向荷載與地震力組合豎向荷載與地震力組合豎向荷載與地震力組合恒+活恒+活恒±風(fēng)恒+活±風(fēng))(恒+活)±地震6層A右MVB左MVB右MV跨中MABMBC5層A右MVB左MVB右MV跨中MABMBC4層A右MVB左MVB右MV跨中MABMBC3層A右MVB左MVB右MV跨中MABMBC續(xù)表232層A右MVB左MVB右MV跨中MABMBC1層A右MVB左MVB右MV跨中MABMBC表中恒載和活載的組合,梁端彎矩取調(diào)幅后的數(shù)值,剪力取調(diào)幅前的較大值如圖21所示。圖中M左、M右為調(diào)幅前彎矩值，M左′、M右′為調(diào)幅后彎矩值。剪力值應(yīng)取V左和V左′具體數(shù)值見表14、表15。圖21調(diào)幅前后剪力值變化3.9.2柱內(nèi)力組合框架柱取每層柱頂和柱底兩個(gè)控制截面組合結(jié)果見表25、表26。表中系數(shù)是考慮計(jì)算截面以上各層活載不總是同時(shí)滿布而對樓面均布活載的一個(gè)折減系數(shù)，稱為活載按樓層的折減系數(shù)，取值見表24表24活荷載按樓層的折減系數(shù)墻,柱,基礎(chǔ)計(jì)算截面以上的層數(shù)12～34～56～89～20＞20計(jì)算截面以上各樓層活荷載的折減系數(shù)表25A柱內(nèi)力組合表層次位置內(nèi)力豎向荷載組合豎向荷載組合豎向荷載與風(fēng)荷載組合豎向荷載與風(fēng)荷載組合豎向荷載與地震力組合恒+活恒+活恒±風(fēng)恒+活±風(fēng))(恒+活)±地震6層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)5層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)4層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)3層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)2層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)1層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)表26B柱內(nèi)力組合表層次位置內(nèi)力豎向荷載組合豎向荷載組合豎向荷載與風(fēng)荷載組合豎向荷載與風(fēng)荷載組合豎向荷載與地震力組合恒+活恒+活恒±風(fēng)恒+活±風(fēng))(恒+活)±地震6層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)5層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)4層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)3層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)2層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)1層柱頂M(kN·m)N(kN)柱底M(kN·m)N(kN)V(kN)截面設(shè)計(jì)3.10.1承載力抗力調(diào)整系數(shù)RE考慮地震作用時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面采用下面的表達(dá)式：≤/RE式中：RE——承載力抗力調(diào)整系數(shù)，取值見表23；——地震作用效應(yīng)與其它荷載效應(yīng)的基本組合；——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。注意在截面配筋時(shí)，組合表中地震力組合的內(nèi)力均應(yīng)乘以RE后再與靜力組合的內(nèi)力進(jìn)行比較，挑選出最不利組合。表27承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)鋼筋混凝土梁受彎軸壓比小于的柱偏壓軸壓比不小于的柱偏壓抗震墻偏壓各類構(gòu)件受剪、偏拉3.10.2橫向框架梁截面設(shè)計(jì)以第一層梁為例取跨梁；梁控制截面的內(nèi)力如圖22所示。圖中單位為kN·m，的單位為kN。混凝土強(qiáng)度等級（=mm2,=mm2）,縱筋采用HRB335級(=300N/mm2),箍筋采用HRB235級(=210N/mm2)。圖22第一層梁內(nèi)力示意3.10.2.1梁的正截面強(qiáng)度計(jì)算（見表28第55頁）3.10.2.2梁的斜截面強(qiáng)度計(jì)算（見表29第56頁）為了防止梁在彎曲屈服前先發(fā)生剪切破壞，截面設(shè)計(jì)時(shí)對剪力設(shè)計(jì)值進(jìn)行調(diào)整如下：式中：——剪力增大系數(shù)，對三級框架取；——梁的凈跨，對第一層梁，＝6.675m,=1.55m,——梁在重力荷載作用下,按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值。,——分別為梁的左、右端順時(shí)針方向或反時(shí)針方向截面組合的彎矩值。由表16查得：AB跨：順時(shí)針方向=·m=·m逆時(shí)針方向=·m=0kN·mBC跨：順時(shí)針方向=·m=·m逆時(shí)針方向=·m=·m計(jì)算中+取順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向中較大值。剪力調(diào)整AB跨：+=+=·m＞·m=+××1/2×=·mBC跨:+=+=·m=+××1/2×=kN·m=×+=kN=×+=kN考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE==×=kN=×=kN若調(diào)整后的剪力值大于組合表中的靜力組合的剪力值,則按調(diào)整后的剪力進(jìn)行斜截面計(jì)算。梁的正截面、斜截面強(qiáng)度計(jì)算見表28、表29。表28第一層框架梁正截面強(qiáng)度計(jì)算截面1123M(kN·m)b×h0(㎜2)300×615300×615300×615300×615b/2×V(kN·m)(kN·m)(kN·m)選筋322222222114222實(shí)配面積截面3445M(kN·m)b×h0(㎜2)250×565300×615300×615300×615b/2×V(kN·m)(kN·m)(kN·m)選筋218222120220218實(shí)配面積截面支座A右支座B左支座B右設(shè)計(jì)剪力V′（kN）·V′（kN）調(diào)整后的剪力（kN）·V（kN）b×h0300×615300×615300×615×103＞V×103＞V×103＞V箍筋直徑Φ（mm）肢數(shù)（n）n=2;=8n=2;=8n=2;=8Asv1箍筋間距S（mm）100100100Vcs=+·n·Asv1·h0/s×103N＞·V×103N＞·V×103＞·Vsv=n·Asv1/(b·s)(%)svmin=0.3ft/fyv(%)表29梁的斜截面強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)國內(nèi)對低周期反復(fù)荷載作用下的鋼筋混凝土連續(xù)梁和懸臂梁受剪承載力試驗(yàn)，反復(fù)加載使梁的受剪承載力降低?？紤]地震作用的反復(fù)性，表中公式將靜力荷載作用下梁的受剪承載力公式乘的降低系數(shù)。3.10.2.3柱截面設(shè)計(jì)A有關(guān)參數(shù)=1\*GB2⑴材料混凝土等級為C30，=，=，==縱筋為HRB335級,=300N/mm，箍筋為HPB235級=210N/⑵幾何參數(shù)A軸柱截面各層均為500×500。B軸柱截面各層均為550×550。取，則對500×500柱，對550×550柱，⑶考慮抗震時(shí)的控制參數(shù)①抗震承載力調(diào)整系數(shù)②配筋率單側(cè)縱筋全部縱筋③軸壓比④其他構(gòu)造要求詳見《JGJ-2003》，以及施工時(shí)結(jié)合03G101-1有關(guān)構(gòu)造部分進(jìn)行。軸壓比驗(yàn)算，取最不利的一，二層B柱驗(yàn)算，如圖23所示圖23B柱計(jì)算截面示意圖表30軸壓比限值類別一二三框架柱框架梁由B柱內(nèi)力組合表25查得:Ⅰ-Ⅰ=c==×103/(550×550×=＜Ⅱ-Ⅱ=c==×103/(550×550×=＜Ⅲ-Ⅲ=c==×103/(550×550×=＜均滿足軸壓比的要求。B正截面承載力的計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的變形能力與框架的破壞機(jī)制密切相關(guān),一般框架,梁的延性遠(yuǎn)大于柱子。梁先屈服使整個(gè)框架有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移增大，抗震性能較好。若柱子形成了塑性鉸，則會(huì)伴隨產(chǎn)生較大的層間位移，危及結(jié)構(gòu)承受垂直荷載的能力，并可能使結(jié)構(gòu)成為機(jī)動(dòng)體系。因此，在框架設(shè)計(jì)中，應(yīng)體現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”，即一、二級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除頂層和軸壓比小于者外（因頂層和軸壓比小于的柱可以認(rèn)為具有與梁相近的變形能力）。梁、柱端彎矩應(yīng)符合下述公式的要求：三級框架=式中:—－節(jié)點(diǎn)上、下柱端順時(shí)針或逆時(shí)針截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和;－—節(jié)點(diǎn)上、下梁端逆時(shí)針或順時(shí)針截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和。地震往返作用,兩個(gè)方向的彎矩設(shè)計(jì)值均應(yīng)滿足要求,當(dāng)柱子考慮順時(shí)針彎矩之和時(shí),梁應(yīng)考慮逆時(shí)針方向彎矩之和,反之亦然?？梢匀山M中較大者計(jì)算配筋。為了施工方便，沿柱高方向縱筋應(yīng)少變?yōu)橐?，本例沿柱高方向分兩段控?0.950m～10.800m為第一段；10.800m～21.900m為第二段；在每一段內(nèi)找出進(jìn)行正截面設(shè)計(jì)，找出截面采用對稱配筋,具體配筋見表31，表32中.=/當(dāng)當(dāng)＜15時(shí),取=式中:——軸向力對截面形心的偏心距；——附加偏心距；——初始偏心距；——偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)；——考慮構(gòu)件長細(xì)比對構(gòu)件截面曲率的影響系數(shù)；——偏心距增大系數(shù)；——軸力作用點(diǎn)到受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離；——混凝土相對受壓區(qū)高度；、——受拉、受壓鋼筋面積?！讓又?jì)算長度，樓層表31～柱正截面承載力計(jì)算表位置A柱B柱出現(xiàn)在第幾層213213202020202020判別偏心類型小偏小偏大偏大偏小偏大偏對稱配筋465單邊配筋318320全部縱筋818820配筋率％％表32～柱正截面承載力計(jì)算表位置A柱B柱出現(xiàn)在第幾層446446202020202020判別偏心類型大偏大偏大偏大偏大偏大偏對稱配筋465單邊配筋316318全部縱筋816818配筋率％％C斜截面承載能力計(jì)算剪力設(shè)計(jì)值按下式調(diào)整：式中：——柱凈高；——分別為柱上下端順時(shí)針或逆時(shí)針方向截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值。取調(diào)整后的彎矩值，一般層應(yīng)滿足=,底層柱底應(yīng)考慮的彎矩增大系數(shù)。柱的抗剪承載能力:式中:——框架的計(jì)算剪跨比。，當(dāng)<1時(shí)，取=1；當(dāng)＞3，取=3；——考慮地震作用組合的框架柱軸向壓力設(shè)計(jì)值，當(dāng)＞時(shí)取=βc——混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)：當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不超過C50時(shí)，取βc=計(jì)算結(jié)果見表33，34==>=,取=設(shè)柱箍筋為2肢8﹫200,則=＞同時(shí)柱受剪截面應(yīng)符合如下條件:即kN＞表341～3層柱斜截面承載力計(jì)算表層號123柱號ABABAB截面是否滿足要求滿足33①②①②構(gòu)造配箍筋8@200，雙肢箍選配表344～6層柱斜截面承載力計(jì)算表層號456柱號ABABAB截面是否滿足要求滿足①②因①計(jì)算略①②構(gòu)造配箍筋8@200，雙肢箍選配樓梯設(shè)計(jì)3.11.1建筑設(shè)計(jì)⑴樓梯間底層建筑平面圖見圖24：⑵樓梯形式尺寸：采用雙跑樓梯，標(biāo)準(zhǔn)層高為3.3m。踏步尺寸，采用150280mm，每層需要20踏步。3.11.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用板式樓梯3.11.2.1樓梯梯段板的計(jì)算活荷載標(biāo)準(zhǔn)值材料選用混凝土采用C25（）鋼筋當(dāng)時(shí)，選用HPB235級鋼筋當(dāng)時(shí)，選用HRB335級鋼筋按板式樓梯進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖24樓梯間頂層平面詳圖⑴假定h=，取h=100mm。⑵荷載計(jì)算：（取1m寬板寬計(jì)算）樓梯斜板傾角cos=恒載計(jì)算：踏步重斜板重20mm厚找平層恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載設(shè)計(jì)值活荷載標(biāo)準(zhǔn)值活荷載設(shè)計(jì)值總荷載⑶內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度跨中彎矩⑷配筋計(jì)算（結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)）受力筋選用12@150,（配筋圖見樓梯結(jié)構(gòu)配筋圖）3.11.2.2平臺板的計(jì)算⑴荷載計(jì)算：（設(shè)平臺板厚h=80mm，取1m寬板寬計(jì)算）恒載計(jì)算：水磨石面層80mm厚混凝土板×25=板底抹灰×17=恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載設(shè)計(jì)值活荷載標(biāo)準(zhǔn)值活荷載設(shè)計(jì)值總荷載⑵內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度跨中彎矩⑶配筋計(jì)算受力筋選用6/8@150,3.11.2.3平臺梁的計(jì)算A荷載計(jì)算：梯段板的傳來平臺板傳來梁自重B內(nèi)力計(jì)算取兩者中較小者，C配筋計(jì)算⑴分布筋選縱向鋼筋（按第一類倒L形截面計(jì)算）翼緣寬度：選用316，⑵箍筋計(jì)算按構(gòu)造配箍。取箍筋肢數(shù)=2,箍筋直徑,()箍筋間距==60723取雙肢箍6@200,（配筋圖見樓梯結(jié)構(gòu)配筋圖）板的計(jì)算3.12.1BC跨間板計(jì)算（雙向板）板按考慮塑性內(nèi)力重分布計(jì)算。取1m寬板為計(jì)算單元?；炷敛捎肅25（）鋼筋選用HPB235級鋼筋有關(guān)尺寸及計(jì)算簡圖如圖253.12.1.1屋面板計(jì)算取1mAB2區(qū)格板的計(jì)算：計(jì)算跨度：=2400-300=2100mm=3300-300=3000mm,取由于B2區(qū)格有一邊簡支，無圈梁，內(nèi)力折減系數(shù)為。假設(shè)板的跨中鋼筋在距支座處截?cái)嘁话?，故取跨中截面支座截面⑴求方向跨中截面鋼筋選6@150,⑵求方向支座截面鋼筋選6@150,⑶求方向跨中截面鋼筋選6@150,⑷求方向支座截面鋼筋選6@150,BB1區(qū)格板的計(jì)算由于板跨荷載均很小，計(jì)算結(jié)果可同B23.12.1.2樓面板計(jì)算由于板跨荷載均很小，可沿用屋面B2區(qū)格板的配筋3.12.2A-B、此處計(jì)算A-B軸線間板混凝土選用C25,,鋼筋選用HRB235級，取1m3.12.2.1屋面板計(jì)算：板厚100mm由上知：AB2區(qū)格板的計(jì)算：計(jì)算跨度：=3300-300=3000mm=5400-300=5100mm,取由于B2區(qū)格有一邊簡支，無圈梁，內(nèi)力折減系數(shù)為。假設(shè)板的跨中鋼筋在距支座處截?cái)嘁话?，故取跨中截面支座截面⑴求方向跨中截面鋼筋選8@150,⑵求方向支座截面鋼筋選10@150,⑶求方向跨中截面鋼筋選6@150,⑷求方向支座截面鋼筋選8@150,BB1區(qū)格板的計(jì)算計(jì)算跨度:=3300-300=3000mm=5400-300=5100mm,取由于B1區(qū)格為角區(qū)格，內(nèi)力折減系數(shù)為。又由于長邊支座b為B1及B2的共同支座，故B1區(qū)格的按跨中鋼筋全部伸入支座計(jì)算取同前。⑴求方向跨中截面鋼筋選10@150,⑵求方向跨中截面鋼筋選6@150,⑶求方向支座截面鋼筋選8@150,3.12.1.2樓面板計(jì)算：板厚120mm由上知：q=+=AB2區(qū)格板的計(jì)算：計(jì)算跨度：=3300-300=3000mm=5400-300=5100mm,取由于B2區(qū)格有一邊簡支，無圈梁，內(nèi)力折減系數(shù)為。假設(shè)板的跨中鋼筋在距支座處截?cái)嘁话?，故取跨中截面支座截面⑴求方向跨中截面鋼筋選8@150,⑵求方向支座截面鋼筋選10@150,⑶求方向跨中截面鋼筋選6@150,⑷求方向支座截面鋼筋選6@150,BB1區(qū)格板的計(jì)算計(jì)算跨度:=3300-300=3000mm=5400-300=5100mm,取由于B1區(qū)格為角區(qū)格，內(nèi)力折減系數(shù)為。又由于長邊支座b為B1及B2的共同支座，故B1區(qū)格的按跨中鋼筋全部伸入支座計(jì)算⑴求方向跨中截面鋼筋選8@150,⑵求方向跨中截面鋼筋選6@150,⑶求方向支座截面鋼筋選6@150,樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.13.1上部結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，同一列柱子結(jié)下來的豎向荷載相同，本設(shè)計(jì)以橫向中框架B柱為列，其傳至基礎(chǔ)的荷載N=,M=。該工程地質(zhì)條件:擬建場地原始地形為湖塘洼地,后經(jīng)人工填筑而成，地形平坦，場地地貌單元為長江三級階地。場地分層情況為：第1層（地基表面）為松散雜填土，土層厚度；第2層為粉質(zhì)粘土，土層厚；第3層土為粉土，土層厚。地下分布主要有兩種類型：⑴淺部填土中的上層滯水，主要受大氣降水及地表排水控制，地下水位埋深為之間；⑵承壓孔隙含水層。地基土指標(biāo):粉質(zhì)粘土：自然容重,液限WL=℅.塑性指數(shù)IP=,塑性指數(shù)IL=,孔隙比,地基承載力fk=110kPa.粉土：自然容重,液限WL=