綜合教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)(博思綜合教學(xué)樓)分建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分，建1山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)目錄 11.1建筑設(shè)計(jì)的目的、要求和內(nèi)容 11.2設(shè)計(jì)原始資料 2 2 2 2 5 6 7 7 81.5.1功能布局及分區(qū) 9 1.5.5衛(wèi)生間的設(shè)計(jì) 1.5.6交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計(jì) 1.6立面設(shè)計(jì) 1.6.1立面的虛實(shí)與凹凸 1.7剖面設(shè)計(jì) 1.9.1勒腳 1.9.3樓地面工程 2山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1.9.5門窗工程 1.9.7女兒墻設(shè)計(jì) 1.9.8變形縫的設(shè)計(jì) 1.9.9建筑細(xì)部具體構(gòu)造做法 1.10其它相關(guān)說明 2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的、要求和內(nèi)容 2.2結(jié)構(gòu)體系選型 2.3.1設(shè)計(jì)資料 2.3.2荷載計(jì)算 2.4連續(xù)次梁設(shè)計(jì) 2.4.1設(shè)計(jì)資料 2.4.2AB軸中間次梁 2.4.3AB軸邊次梁 3山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2.7.1設(shè)計(jì)資料 2.7.3雨蓬梁計(jì)算 2.8.3聯(lián)合基礎(chǔ)(C、D)柱設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 1 3 錯(cuò)誤!未定義書簽。 41山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1建筑設(shè)計(jì)本建筑根據(jù)“山東科技大學(xué)土木工程專業(yè)2004級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書”設(shè)2山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1.2設(shè)計(jì)原始資料粗糙度為B類；年平均降雨量710mm;基本雪壓0.25N/m2;抗震設(shè)防烈度巖土層名稱模量容重摩擦角(度)內(nèi)聚力素填土-亞粘土0.6-1.0中砂2.0-3.5基巖微風(fēng)化巖1.2.2建筑使用功能需求擬建建筑物總面積為5000-7000m2,上下浮動(dòng)為±5%,層數(shù)；4-5層，房間類別數(shù)量房間類別數(shù)量房間類別數(shù)量普通教室實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室6休息室6多功能大教室6傳達(dá)值班室1檔案室1實(shí)驗(yàn)室6辦公室衛(wèi)生間8大空間實(shí)驗(yàn)室2會(huì)議室3儲(chǔ)藏室等21.3方案比較及可行性分析3山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)施工技術(shù)條件等)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)可行性分析，明確初步選定的擬建建筑物淮南工業(yè)學(xué)院3號(hào)綜合教學(xué)樓總建筑面積約24000m2,八層，框架結(jié)構(gòu)。其中包括80人普通教室36間，120人普通教室12間，160人階梯教室6間，200人階梯教室4間，及一座能容納400人的科學(xué)報(bào)告廳。這是學(xué)局，以強(qiáng)化校園軸線。南北分層次布置階梯教室樓和普通教室樓.建筑南4山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)低北高。南樓四層.布置所有階梯教室，單面走廊可避免人多干擾。北面主樓共八層采用內(nèi)廊形式.一至六層為普通室.七、八層為計(jì)算機(jī)教室和語言教室。這種構(gòu)思.不僅在布局上能比較臺(tái)理地滿足功能需求，而且使m2,占地面積：5382m2,主體5層，總高度23.5m,采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)形式。建筑特點(diǎn)：1、“交往庭院”教學(xué)樓以組團(tuán)式布置采用庭院式布局，35人至90人的教室布置在教學(xué)樓的北面和南計(jì)中，充分考慮室內(nèi)、外意義上的交通空間——內(nèi)廊擴(kuò)大至3m,單側(cè)廊擴(kuò)大至2.7m,外側(cè)出挑的開敞走廊及開敞連廊擴(kuò)大至3m,成為一個(gè)可以交往、大面積出挑的“交往陽臺(tái)”,它位于教學(xué)樓四面走廊的四個(gè)交匯處，使線5山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1.4總平面設(shè)計(jì)6山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1.4.1總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)7山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)其間距不應(yīng)小于25m,教室的長邊與運(yùn)動(dòng)場地的間距不應(yīng)小于25m。建筑總平面圖詳見圖1.1。8山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)校次千道博恩綜合救學(xué)樓學(xué)校次千道博恩綜合救學(xué)樓學(xué)校主樓學(xué)校主樓 學(xué)校主干道北四書館圖1.1建筑總平面圖1.5建筑平面設(shè)計(jì)9山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)烈度為6度、7度、8度、9度地區(qū)均需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。1.5.1功能布局及分區(qū)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)于等于2.00米，以保證垂直是交大于45度；為防止最后一排座位距黑板太遠(yuǎn)，影響學(xué)生的視覺和聽覺，后排距黑板的距離不宜大于8.5米；為避免學(xué)生過于斜視而影響視力，水平視角(即前排邊座與黑板遠(yuǎn)端的視線夾角)應(yīng)大于等于30度。感覺舒服!取為4.5m×8.1m,普通教室(實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室)平面尺寸取為8.1m×9.0m(9.0×10.8m),多功能大教室(無障礙大空間實(shí)驗(yàn)室)平面尺寸取為13.5少于2個(gè)，但符合下列要求的可設(shè)一個(gè)：一個(gè)房間的面積不超過60m2,且面積不超過50人時(shí)，可設(shè)一個(gè)門。位于走道盡端的房間(托兒所、幼兒園除外)內(nèi)由最遠(yuǎn)一點(diǎn)到門口的直線距離不超過14m,且人數(shù)不超過80人時(shí)，也可設(shè)一個(gè)向外開啟的門，但門山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)設(shè)有不少于2個(gè)疏散樓梯的一二級(jí)耐火等級(jí)的公共建筑如頂層局部升高時(shí)，其高出部分的層數(shù)不超過兩層，每層面積不超過200平米，人數(shù)之和不超過50人時(shí)，可設(shè)一個(gè)樓梯，但應(yīng)另設(shè)一個(gè)直通平屋面的安全出口門據(jù)規(guī)范規(guī)定教室門洞口寬度不應(yīng)小于1m,高度不應(yīng)小于2m。在本建筑中，教室門寬均為1m,高為2.1m;廁所門寬1.2m,高為2.1m,普通教室、會(huì)議室、多功能大教室等人口較多的地方均設(shè)有兩個(gè)門。對于有特殊用途的房間門的數(shù)量和總寬度應(yīng)按每100人600mm寬計(jì)算，并結(jié)合人流通行方便分別設(shè)雙扇外開門于通道外，且每扇門的寬度不應(yīng)小于1400mm。雙扇門的寬度可為1200—1800mm,四扇門的寬度可為2400—3600mm。在本次設(shè)計(jì)中出入口的的門、大空間實(shí)驗(yàn)室、儲(chǔ)藏室設(shè)兩扇門，其余均設(shè)單扇門。對于公用房間如果面積超過60m2,且容納人數(shù)超過50人的建筑，確保安全疏散，房間的門必須向外開。窗口面積大小主要根據(jù)房間的使用要求、房間面積以及當(dāng)?shù)厝照涨闆r等因素來考慮。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)窗地面積比進(jìn)行窗口面積的估算。(1)門窗位置應(yīng)盡量使墻面完整，便于設(shè)備布置和合理組織人行通道。要是考慮到室內(nèi)采光和通風(fēng)的要求。本次設(shè)計(jì)中，教室的窗戶，考慮《規(guī)范》要求窗地比≥1:6,窗寬取為3300mm,高度取為2100mm,教室及辦公1.5.4教學(xué)用房的具體要求教學(xué)用房的平面，宜布置成外廊或單內(nèi)廊的形式。教學(xué)用房的平面組合應(yīng)使功能分區(qū)明確、聯(lián)系方便和有利于疏散。前排邊座的學(xué)生與黑板遠(yuǎn)端形成的水平視角不應(yīng)小于30°。教室第一排課桌前沿與黑板的水平距離不宜小于2.0m;教室最后一排課桌后沿與黑板的水平距離：小學(xué)不宜大于8.0m,中學(xué)不宜大于8.5m。教室后部應(yīng)設(shè)置不小于0.6m的橫向走道。普通教室應(yīng)設(shè)置黑板、講臺(tái)、清潔柜、窗簾桿、銀幕掛鉤、廣播喇叭山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)箱，掛衣鉤、雨具存放處。教室的前后墻應(yīng)各設(shè)置一組電源插座。(1)黑板尺寸：高度不應(yīng)小于1000mm,寬度：小學(xué)不宜小于3600mm,(2)黑板下沿與講臺(tái)面的垂直距離：小學(xué)宜為800--900mm;中學(xué)宜為實(shí)驗(yàn)室是大學(xué)教學(xué)樓的一個(gè)重要組成部分，不同應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)室也是有不同規(guī)定的.物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室可分邊講邊試實(shí)驗(yàn)室、分組實(shí)驗(yàn)室及演示室三種類型。生物實(shí)驗(yàn)室可分顯微鏡實(shí)驗(yàn)室、演示室及生物解剖實(shí)驗(yàn)室三種類型。根據(jù)教學(xué)需要及學(xué)校的不同條件，這些類型的實(shí)驗(yàn)室可全設(shè)或兼用。(1)雙人單側(cè)化學(xué)、物理、生物實(shí)驗(yàn)桌，每個(gè)學(xué)生所占的長度不宜小于600mm;實(shí)驗(yàn)桌寬度不宜小600mm。(2)四人雙側(cè)物理實(shí)驗(yàn)桌，每個(gè)學(xué)生所占的長度不宜小于750mm;實(shí)驗(yàn)(3)島式化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)桌每個(gè)學(xué)生所占的長度不宜小于600mm;實(shí)驗(yàn)(4)教師演示桌長不宜小于2400mm,寬不宜小于600mm。(1)第一排實(shí)驗(yàn)桌的前沿與黑板的水平距離不應(yīng)小于2500mm,邊座的學(xué)生與黑板遠(yuǎn)端形成的水平視角不應(yīng)小于30°。(2)最后一排實(shí)驗(yàn)桌的后沿距后墻不應(yīng)小于1200mm;與黑板的水平距離不應(yīng)大于11.0m。(3)兩實(shí)驗(yàn)桌間的凈距離：雙人單側(cè)操作時(shí)，不應(yīng)小于600mm;四人雙側(cè)操作時(shí)，不應(yīng)小于1300mm;超過四人雙側(cè)操作時(shí)，不應(yīng)小于1500mm。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(5)實(shí)驗(yàn)桌端部與墻面(或突出墻面的內(nèi)壁柱及設(shè)備管道)的凈距離，1.5.5衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)廁所對稱的布置在背陰的一面，距最遠(yuǎn)的房間13.5m衛(wèi)生潔具數(shù)量按《規(guī)范》要求：男廁所每40人設(shè)一具大便器，每30人設(shè)一具小便器，女廁所每20人設(shè)一具大便器，每40人設(shè)一具洗手盆。詳細(xì)在交通流線方面，根據(jù)位置的不同，設(shè)置主要樓梯一部(按四股人流考慮，位于建筑物每層背陰側(cè)中央),次要樓梯兩部(按四股人流考慮，對稱布置在建筑背陰側(cè)兩端),并取每股人流在行走時(shí)的占地寬度為0.55,這樣確定的樓梯開間尺寸為4.5m,每梯段凈寬2.1m以此進(jìn)行樓梯計(jì)算，滿足離，應(yīng)符合表1.3的要求。表1.3安全疏散距離統(tǒng)計(jì)表山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)名稱位于兩個(gè)外部出口或者樓梯間之間的房間位于袋形走道兩側(cè)或盡端的房間耐火等級(jí)耐火等級(jí)一、二級(jí)級(jí)級(jí)一、二級(jí)級(jí)級(jí)托兒所、幼兒園一一醫(yī)院、療養(yǎng)院一學(xué)校其他民用建筑②設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的建筑物，其安全疏散距離可按本表規(guī)定增加25%。間時(shí)，應(yīng)按表1.2減少5.00m;如房間位于袋形走道或盡端時(shí)，應(yīng)按表1.2減少2.00m。表1.4首層疏散外門和走道的凈寬(m)高層建筑每個(gè)外門的凈寬走道凈寬山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)單面布房雙面布房居住建筑其它表1.5樓梯門和走道的凈寬度指標(biāo)(m/百人)層數(shù)耐火等級(jí)三級(jí)四級(jí)一、二層三層四層及以上設(shè)計(jì)樓梯時(shí)，還應(yīng)使其符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《民用建筑設(shè)計(jì)通應(yīng)小于900mm,傾斜度不應(yīng)大于45°。欄桿扶手的高度不應(yīng)小于1100mm,(2)樓梯間的首層可將走道和門廳等包括在樓梯間內(nèi)，形成擴(kuò)大的封(4)人員密集的公共建筑設(shè)置封閉樓梯間時(shí)，通向樓梯間的門應(yīng)采用應(yīng)不低于0.25h。在樓梯周圍2m內(nèi)的墻面上，除1.00h,樓梯段的耐火極限不應(yīng)低于0.25h;山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)梁。當(dāng)梯段跨度較小(一般在3m以內(nèi))時(shí)，采用板式樓梯較為合適。但其3.0m,凈寬2.50m,可讓三人并行通過。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1.6立面設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1.6.2立面的線條處理1.6.3立面的色彩與質(zhì)感山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)和文化娛樂建筑的特殊要求，底層層高不能小于4.2m,又由于層高對建筑高為4.5m,以上各層為3.9m。窗臺(tái)高1.0m,距離桌面的高度控制在100~屋面排水為內(nèi)檐溝有組織排水，排水溝的縱向坡度，不宜小于0.5%。室內(nèi)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)數(shù)目。最終確定出樓梯踏步高150mm,寬300mm,底層30個(gè)臺(tái)階，二層以1.8防火設(shè)計(jì)均溫度升到140℃(不包括背火面的起始溫度);或背火面測溫點(diǎn)任一測點(diǎn)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)一級(jí)建筑：耐久年限為100年以上，適用于重要的建筑和高層建筑；二級(jí)建筑：耐久年限為50~100年，適用于一般的建筑；三級(jí)建筑：耐久年限為25~50年，適用于次要的建筑；四級(jí)建筑：耐久年限為15年以下，適用于臨時(shí)性建筑。民用建筑的耐火等級(jí)、層數(shù)、長度和面積，應(yīng)符合表1.2的要求。該建筑為高度未超過24m的公共建筑，故應(yīng)查用《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045—95),該建筑耐火等級(jí)為二級(jí)，建筑分類為二類，二類建筑的每個(gè)防火分區(qū)最大允許建筑面積為1500m2,該建筑設(shè)有三部樓梯，設(shè)置三個(gè)防火分區(qū)，每個(gè)防火分區(qū)的安全出口為2個(gè)，滿足規(guī)范的要耐火等級(jí)最多允許層數(shù)防火分區(qū)間最大允許長度每層最大允許建筑面積一、二級(jí)按本規(guī)范第1.0.2條規(guī)定1.體育館、劇院、展覽建筑等的觀眾廳、展覽廳的長度和面積可以根據(jù)需要確定2.托兒所、幼兒園的兒童用房及兒童游樂廳等兒童活動(dòng)場所不應(yīng)設(shè)置在四層及四層以上或地下、半地下建筑內(nèi)三級(jí)5層兒童游樂廳等兒童活動(dòng)場所和醫(yī)院、三層以上或地下、半地下建筑內(nèi)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)四級(jí)2層學(xué)校、食堂、菜市場、托兒所、場不應(yīng)超過2層(3)單層公共建筑(托兒所、幼兒園除外)如面積不超過200m2,且數(shù)之和不超過50人時(shí)，可設(shè)一個(gè)樓梯，但應(yīng)另設(shè)一個(gè)直通平屋面的安全出當(dāng)頂棚或墻面表面局部采用多孔或泡沫狀塑料時(shí)，其厚度不應(yīng)大于山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)采用A級(jí)裝修材料。用A級(jí)材料，表面裝修應(yīng)采用不低于B1級(jí)的裝修材料。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)面采用耐火極限不低于1小時(shí)的非燃燒體時(shí)，其墻內(nèi)填充材料可采用難燃1.9細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)1.9.1勒腳山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1.9.2散水面，以使將屋面水排至遠(yuǎn)處，這一坡面稱散水。散水坡度約3%-5%,寬一般為600mm-1000mm,縱向每隔10米做一道伸縮縫，散水與外墻設(shè)20寬縫，散水，寬度900mm,坡度3%,做法詳見施工說明。1.9.3樓地面工程(1)內(nèi)地面混凝土墊層酌情設(shè)置縱橫縫(平頭縫),細(xì)石混凝土地面面層設(shè)置分格縫，分格縫與墊層縮縫對齊，縫用厚玻璃條分隔；彩色水磨石面層用2厚銅條分格，分格大小酌情處理。(3)室內(nèi)經(jīng)常有水房間(包括室外陽臺(tái))應(yīng)設(shè)地漏，樓地面用1:2.5水泥砂漿(摻3%防水粉)作不小于1%排水坡度坡向地漏，最薄處為20厚，山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1.9.4屋面工程(1)屋面防水等級(jí)為二級(jí)，具體做法詳見《施工說明》(魯J9902)。(2)基層與突出屋面結(jié)構(gòu)(女兒墻、墻、變形縫、管道、天溝、檐口)的轉(zhuǎn)角處水泥砂漿粉刷均做成圓弧或圓角。(3)凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置須檢查核實(shí)后再做防水材料，避免做防水材料后再鑿洞。(4)高屋面雨水排至低屋面時(shí)，應(yīng)在雨水管下方屋面鋪放一塊490×490×30細(xì)石混凝土板保護(hù)。1.9.5門窗工程(1)在生產(chǎn)加工門、窗之前，應(yīng)對門窗洞口進(jìn)行實(shí)測。(2)玻璃幕墻由業(yè)主確定專業(yè)廠家，由廠家提供圖紙，經(jīng)業(yè)主及設(shè)計(jì)部門認(rèn)可后方可施工。玻璃幕墻的安裝和施工應(yīng)嚴(yán)格遵守超現(xiàn)行的玻璃幕墻工程技術(shù)的要求。(3)玻璃幕墻的物理性能、風(fēng)壓變形性能、雨水滲透性能、空氣滲透性能和保溫性能應(yīng)符合現(xiàn)行的等級(jí)要求。玻璃幕墻在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)面上的鐵件須預(yù)埋，不得后打，不可使用膨脹螺栓。(4)門窗安裝前預(yù)埋在墻或柱內(nèi)的木、鐵構(gòu)件應(yīng)做防腐、防銹處理。1.9.6油漆構(gòu)件防腐、防銹工程(1)所有埋入混凝土及砌塊中的木質(zhì)構(gòu)件均須做好防腐處理，滿涂焦油一道。屋面架空硬木版須經(jīng)防蟲、防腐處理后方可使用，面刷酚酞清漆。(2)所有埋入混凝土中的金屬構(gòu)件須先除銹，刷防銹漆餓二道；所有露明金屬構(gòu)件(不銹鋼構(gòu)件除外),均須先除銹刷防銹漆一道，再刷油漆二道。(3)所有室內(nèi)木質(zhì)門窗均需打膩?zhàn)?，磨退后刷底漆一道，再刷調(diào)和漆二道。1.9.7女兒墻設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)屋面為不上人屋面，取女兒墻高度為1.0m,厚度為240mm,根據(jù)施工要求同一建筑使用的材料種類不宜過多，為減少材的材料可選陶?？招钠鰤K。屋面坡度3%(局部2%),材料找坡。1.9.8變形縫的設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)構(gòu)整體性和空間剛度。為此，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過調(diào)整平面形狀、尺(1)屋面做法(不上人屋面):1)30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層2)三氈四油防水層3)20厚1:3水泥砂漿找平層4)150厚1:8水泥蛭石保溫層5)20厚1:3水泥砂漿打底6)100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板7)10厚混合砂漿板底抹灰(2)樓面做法：1)20厚瓷磚地面2)30厚1:3水泥砂漿打底3)5厚素水泥漿一道4)100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板5)10厚混合砂漿板底抹灰(3)地面做法：1)20厚瓷磚地面2)25厚1:3水泥砂漿找平層3)5厚素水泥漿一道山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4)100厚C15混凝土5)素土夯實(shí)6)150厚3:7灰土夯實(shí)(4)外墻做法1)陶瓷錦磚貼面2)20厚1:3水泥砂漿打底掃毛(5)墻基防潮：標(biāo)高處(6)踢腳做法：1)采用水磨石踢腳、臺(tái)度2)10厚1:2水泥白石子磨光打蠟3)12厚1:3水泥砂漿打底1)4厚馬賽克，素水泥漿擦縫2)3厚水泥膠合層3)20厚1:3水泥砂漿找平層4)5厚素水泥漿一道5)100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板6)10厚混合砂漿板底抹灰1)6厚水泥砂漿罩面2)12厚水泥砂漿打底3)240厚混凝土砌塊(9)散水做法：1)60厚C15混凝土2)5厚素水泥漿一道3)20厚1:3水泥砂漿壓實(shí)抹光4)素土夯實(shí)5)150厚3:7灰土夯實(shí)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)6)1:1瀝青砂漿、瀝青麻絲填縫(10)走廊做法：1)20厚水磨石地面2)100厚1:2白水泥石子(摻有色石子)磨光打蠟3)20厚1:3水泥砂漿打底4)5厚素水泥漿一道5)100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板6)10厚混合砂漿板底抹灰1.10其它相關(guān)說明內(nèi)外墻粉刷采用防水涂料，防水材料使用三氈四油防水卷材。采用1:8水泥蛭石保溫層找坡層，最薄處為40mm,坡度為2%。雪荷載0.25kN/m2,風(fēng)荷載0.5kN/m2,屋面活荷載混凝土：主要構(gòu)件采用C35,基礎(chǔ)墊層采用C15素混凝土。受力鋼筋保護(hù)層厚度：梁柱為35mm,板為20mm,基礎(chǔ)為50mm。2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)行具體的荷載、內(nèi)力和截面計(jì)算(可用電算校核);對樓梯、雨棚及現(xiàn)澆板等非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)；熟悉標(biāo)準(zhǔn)圖集、通用圖集，繪制基礎(chǔ)及樓(屋)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2.3板的設(shè)計(jì)2.3.1設(shè)計(jì)資料板采用100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板(因柱網(wǎng)尺寸為4.5mx8.1m,主梁每高跨比的條件，要求板厚h》2700/40=67.5mm,考慮為雙向板，且內(nèi)部要布置電線管故板厚采用100mm),10mm厚瓷磚地面，板底10mm厚混合砂漿抹混凝土采用C35(fc=16.7N/mm2),鋼筋選用HPB235(fy=210N/mm2)。2.3.2荷載計(jì)算瓷磚地面(包括水泥砂漿打底)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：恒荷載設(shè)計(jì)值：(2)活荷載不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：活荷載設(shè)計(jì)值：荷載設(shè)計(jì)值：根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)的荷載情況，開始計(jì)算板。2.3.3按塑性理論計(jì)算雙向板山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(1)彎矩計(jì)算首先假定邊緣板帶跨中配筋率與中間板帶相同，支座截面配筋率不隨板帶而變，取同一數(shù)值。跨中鋼筋在離支座10/4處間隔彎起，取m2=am,區(qū)格板劃分示意見圖2.1。圖2.1區(qū)格板劃分示意圖1)D區(qū)格板的計(jì)算：計(jì)算跨度：lo?=2.7-0.25=2.45m,lo?=4.5-0.3=4.2m跨中及支座塑性鉸線上的總彎矩為：山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)M=M"=-nβm,1o=-1.714M?=M?=-aβmw1=-0.34×2×2.45m=-1.67m代入公式，則有：m=m=-βm=-2×1.21=-2.42kN·mm?=m?=-βm?=-2×0.41=-0.82kN·m2)F區(qū)格板的計(jì)算：n=1o?/l??=4.2/2.75=1.53,取α=1/n2=0.43,β=2代入公式，則有：即得m=1.53kN·m故得m?u=αm=0.43×1m=m=-βm=-2×1.53=-3.06kN·m山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3)B區(qū)格板的計(jì)算：n=1o?/lo=4.2/2.55=1.65,取跨中及支座塑性鉸線上的總彎矩為：M=-m×4.2=-2.42×4.2=-10.16KN·mM"=0代入公式，則有：即故得m2=αm=0.37×2.03=0.71kN·mm?=m?=-βm?=-2×0.71=-1.424)C區(qū)格板的計(jì)算：n=lo?/lo=4.25/2.45=1.73,取α=1/n2=0.33,β=2將D區(qū)格板的m作為C區(qū)格板的m?的已知值，并取m2=0則：跨中及支座塑性鉸線上的總彎矩為：山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)即m=0m2=-0.82kN·mlo?=3.0-0.25+0.1/2=2.8m,lo?=4.5-0.3=4.2mn=lo?/l??=4.2/2.8=1.5,取α=1/n2=0.44,β=2M=0M=m12=-2.42×4.2=-10.16kN·m山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)即m=0m=-2.42kN·mm=m?=-βm?=-2×0.85=-1.7kN·mloi=2.7-0.25+0.1/2=2.5m,lo?=4.5-0.3+0.1/2=4.25mn=1o?/lo=4.25/2.5=1.7,取α=1/n2=0.35,β=2M=0M=m12=2.45×4.25=10.8m表2.1板彎矩統(tǒng)計(jì)表(kN·m)ABCDEF山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)M0000mm00000(2)配筋計(jì)算則h?=100-20=80mm,ho?=100-30=70mm,可近似按A?=M/(f,0.95h。)計(jì)算鋼筋計(jì)算結(jié)果見表2.2、2.3。表2.2板配筋計(jì)算表(跨中)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)面選配鋼筋實(shí)配面積lo2方lo方lo1方lo方la2方lo方中8@2表2.3板配筋計(jì)算表(支座)面選配鋼筋實(shí)配面積2.4連續(xù)次梁設(shè)計(jì)2.4.1設(shè)計(jì)資料梁截面尺寸的確定：柱網(wǎng)尺寸為4.5m×8.1m,次梁高度一般應(yīng)滿足山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)次梁自重：25×(0.40-0.1)×0.2恒載設(shè)計(jì)值：g=13.42kN/m計(jì)算簡圖如圖2.2。42004200次梁考慮塑性內(nèi)力重分布的彎矩系數(shù)為α及對應(yīng)彎矩值見下表；2.1山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)截面端支座A邊跨跨離端第二支座B離端第二跨中2中間支座C中間跨跨中3端支座支撐情況梁與主梁整澆2次梁考慮塑性內(nèi)力重分布的剪力系數(shù)αvb及相對應(yīng)的剪力見表2.2.表2.5次梁剪力值荷載情況端支座支撐情況內(nèi)側(cè)B支座左B支座右C支座左C支座右均布梁與主梁整體連澆(4)配筋計(jì)算材料選用C35混凝土，f=16.7N/mm2,ft=1.57N/mm2,縱向受力鋼筋為α?f.bh(ho-h/2)=1.0×11.9×2700×60×(365-80/2)=634.5kN·m>29kN·m(邊跨跨中)具體見表2.2.3。1)次梁正截面受彎承載力及配筋計(jì)算山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)端支座A邊跨跨中1離端第二支座B離端第二支座跨中2中間支座C中間跨跨中1b或br實(shí)際配筋3中123中123中123中122)次梁斜截面受剪承載力計(jì)算psv=Asv/b×s2.4.3AB軸邊次梁(1)荷載統(tǒng)計(jì)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(2)計(jì)算簡圖由于次梁兩端都與主梁整體現(xiàn)澆，各次梁兩端各放梁上150mm所以，計(jì)算簡圖如圖2.3。4200420042(3)內(nèi)力計(jì)算次梁考慮塑性內(nèi)力重分布的彎矩系數(shù)為α及對應(yīng)彎矩值見下表2.7。截面端支座A邊跨跨中1離端第二支座B離端第二跨中2中間支座C中間跨跨中3端支座支撐情況梁與主梁整澆山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)表2.8次梁剪力值荷載情況端支座支撐情況A支座內(nèi)側(cè)B支座左B支座右C支座左C支座右均布梁與主梁整體連澆=537.5kN·m>32.94kN·m(邊跨跨中)具體見表2.2.3。表2.9次梁正截面配筋計(jì)算端支座A邊跨跨中1離端第二支座B離端第二支座跨中2中間支座C中間跨跨中1b或br山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)實(shí)際配筋3中123中120.25βcfcbho=255kN>vmx=65.87kN=0.24×1.43/210=0.145%,滿足要求2.5.1設(shè)計(jì)資料0.1kN/m,樓梯活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.5kN/m2。混凝土為C35(fc=16.7N/mm2,2.5.2梯段板設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)斜板的斜向凈長為1m’=In/cosa=3600/(300/(1502+3002)2)取t?=150mm,取1米寬作為計(jì)算單元。(1)荷載計(jì)算恒載：一折樓段板自重30厚水磨石面層板底抹灰重金屬欄桿重恒載標(biāo)準(zhǔn)值恒載設(shè)計(jì)值活荷設(shè)計(jì)值g=1.2×6.901=8.29合計(jì)g+q=14.26kN/m(2)計(jì)算簡圖斜板的計(jì)算簡圖可用一根假想的跨度為1的水平梁替代，如圖2.4。(3)內(nèi)力計(jì)算斜板的內(nèi)力，一般只需計(jì)算跨中最大彎矩即可：考慮到斜板兩端均與梁整澆，對板有約束作用，所以跨中最大彎矩?。篗=1/10×(g+q)×l2=1/10×14.山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)a=M/(ajf.bh2)=18.48×10?/(1.0×11.9×1000×1402)=A?=M/γf,ho=18.48×10/0.08分布筋每級(jí)踏步1根中82.5.3平臺(tái)板的設(shè)計(jì)平臺(tái)板近似地按短跨方向的簡支板計(jì)算，計(jì)算簡圖(見圖2.5):圖2.5平臺(tái)板尺寸簡圖取1米寬板帶作為計(jì)算單元平臺(tái)板自重0.1×1.0×25=2.5030厚水磨石面層0.65×1=0.65設(shè)計(jì)值活荷載設(shè)計(jì)值合計(jì)g+q=9.09kN/m(3)內(nèi)力計(jì)算跨中最大彎矩：M=1/8(g+q)I2=1/8×9.088×2.382=6.43kN·m(4)截面配筋計(jì)算a=M/(a,f.bh2A?=Mγsf,ho=6.43×10?/(0.083×210×80)=461.1mm22.5.4平臺(tái)梁設(shè)計(jì)梯段板傳來14.26×4.8/2=34.22kN/m平臺(tái)板傳來9.092×4.8/2=21.81kN/m平臺(tái)梁自重1.2×0.2×(0.3-0.1)×25kN/m3=1.2kN/m平臺(tái)梁側(cè)抹灰1.2×2×(0.3-0.1)×0.02m×17kN/m3跨中最大彎矩：M=1/8(g+q)I2=1/8×57.39×4.472=92.98kN·m支座最大剪力：V=1/2(g+q)In=1/2×57.39×4.4山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(3)截面計(jì)算1)受彎承載力計(jì)算按倒形截面計(jì)算，受壓翼緣計(jì)算寬度取下列中較小值：b=l?/6=3600/6=600mm,b=b+s?/2=200+1900/2=1150mm,取b,=600mm,ho=h-a,=300-35=265mm.α,f.bh,(h?-h,/2)=1.0×14.3×600×100×(265-1=184.47kN·m>M=92.98kN·m故屬于第一類形截面設(shè)計(jì)。a=M/(af.bh2)=92.98×10?/(1.0×11.9×600×2652)=0.137As=Mγsf,ho=92.98×10?/(0.926×210×265)=1804.3mm22)受剪承載力計(jì)算0.25β.f.bh?=0.25×1.0×11.9×200×2截面尺寸滿足要求。0.7f?bho=0.7×1.27×200×2驗(yàn)算最小配筋故可按構(gòu)造配置箍筋，選用雙肢中8@200。配筋示意圖見結(jié)構(gòu)圖。2.6.1設(shè)計(jì)資料室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高為±0.000;室內(nèi)外高差為450mm普通混凝土砌塊填充墻山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)用M5混合砂漿砌筑外粉刷為1:3水泥砂漿打底，厚20mm瓷磚地面(水泥沙漿打底)20mm厚1:3水泥砂漿找平層門廳處為塑鋼玻璃雙開門，其它均為木門鋼教室、辦公室、衛(wèi)生間的門為實(shí)木門，窗采用鋁地表填土為0.7m;填土下為1:3m亞粘土層，承載力設(shè)計(jì)值為250Kpa;再下層1.5m厚中砂層，承載力設(shè)計(jì)值為310KPa;再往下為基巖層，承載力設(shè)計(jì)值為400KPa(8)地震烈度：抗震設(shè)防烈度為7度，三級(jí)抗震，遠(yuǎn)震雪壓0.25kN/m2(10)風(fēng)荷載：地面粗糙度為B類，風(fēng)振系數(shù)βz=1.0,體型山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2.6.2結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的確定圖2.6結(jié)構(gòu)布置簡圖山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖2.7結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖(1)構(gòu)件(梁柱)的截面估算教學(xué)樓使用功能及建筑功能設(shè)計(jì)要求進(jìn)行建筑平面、立面、剖面設(shè)計(jì)。該結(jié)構(gòu)共4層，層高底層4.5m,標(biāo)準(zhǔn)層均為3.9m;填充墻采用240mm厚普通混凝土砌塊，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚100mm,混凝土的強(qiáng)度等級(jí)C35,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度(f,=16.7N/mm2)。主梁的截面高度應(yīng)滿足步選主梁高度為650mm。主梁的寬度一般為梁高的1/3~1/2,則主梁的截面寬度為650/3~600/2=217~300mm,則初步選定主梁寬度為b=300mm。墻下連系梁尺寸：b×h=250mm×400mm柱子截面尺寸確定：F為按簡支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積；g,為折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算，也可以近似取12—15kN/m2;β為考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3,不等跨內(nèi)柱取1.25,等一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)抗震等級(jí)，分別取0.7,0.8和0.9。混凝土采用C35,縱向受力鋼筋采用HRB335級(jí)，箍筋采用HPB235級(jí)。根據(jù)底層平面圖得邊柱負(fù)載面積為(4.5×4.05)m2,中柱負(fù)載面積為(4.5×5.55)m2,各層的重力荷載代表值取12kN/m2,該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三邊柱中柱山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并綜合考慮其它因素，在本次設(shè)計(jì)中將柱截面尺寸取為表2.10框架計(jì)算相關(guān)參數(shù)(mm)數(shù)連系梁BC、DE跨主梁CD跨主梁0(2)結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖取上層柱的型心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底，2-4層柱高度即為層高，取3.9m。根據(jù)地質(zhì)資料，確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為600mm,多梁柱構(gòu)件的線剛度經(jīng)計(jì)算后到下圖，其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮計(jì)算簡圖如圖2.8山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖2.8框架線剛度(×10?Em3)2.6.3荷載統(tǒng)計(jì)(1)樓面恒荷載計(jì)算(標(biāo)準(zhǔn)值)1)屋面框架梁線荷載30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層三氈四油防水層20厚混合砂漿找平層150厚水泥蛭石保溫層100厚現(xiàn)澆砼屋面板10厚混合砂漿屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值合計(jì)：邊跨框架梁自重(含梁側(cè)粉刷):中跨框架梁自重(含梁側(cè)粉刷):作用在頂層框架梁上的線荷載：g?cp?=4.82×3=14.46kN/m山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2)樓面框架梁線荷載0.24×(3.9-0.65)×19=14.82(3.9-0.65)×2×0.02×17=2.21kN/m0.24×(3.9-0.65)×19=14.82(3.9-0.65)×2×0.02×17=2.21kN/m墻面粉刷作用在中間層框架梁上的線荷載：8gc?=8pE=14.82+2.21+5.18=22.21kN/mgc1=3.48gc?=8DE?=3.32×2.7=8.96kN/m3)屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載邊柱連系梁自重0.25×0.4×4.5×2.5=11.25kN1m高女兒墻自重1×4.5×0.24×19=20.52kN粉刷1×0.02×2×4.5×17=3.06kN連梁傳來屋面自重頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載中柱連系梁自重粉刷0.02×(0.4-0.1)×2×4.5×17=0.92kN連梁傳來屋面自重頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載G?c=G?D=54.36kN4)樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載邊柱連系梁自重及粉刷11.25+0.92=12.17kN外縱墻自重(4.5-0.5)×(3.9-0.4)×0.24×19=63.84kN外縱墻粉刷(4.5-0.5)×(3.9-0.4)×0.02×2×17=9.52kN需扣除重量(扣除窗洞重，再加上窗重)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)E軸-3.3×0.9×(0.24×19+0.02×2×17)+3.3×0.9×0.45=-14.23kN框架柱自重0.5×0.5×3.9×25=24.38kN粉刷[(0.5+0.5)×2-0.24×3]×0.02×3.9×17=1.7kN連系梁傳來樓面自重中柱連系梁自重粉刷內(nèi)縱墻自重(4.5-0.5)×(3.9-0.4)×0.24×19=63.84kN粉刷(4.5-0.5)×(3.9-0.4)×2×0.02×17=9.52需扣除重量(扣除門窗洞重，再加上門窗重)C軸-1.0×2.1×5.24-0.9×2.1×5.24+1.0×2.1×0.2+0.9×2框架柱自重粉刷連系梁傳來樓面自重中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載5)屋面框架梁上集中荷載連系梁傳來樓面自重連系梁自重及粉刷11.25+0.92=12.17屋面框架梁上集中荷載P41=53.16kN山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)6)樓面框架梁上集中荷載連系梁傳來樓面自重連系梁自重及粉刷11.25+0.92=12.17kN內(nèi)縱墻自重(4.5-0.24)×(3.9-0.4)×0.24×19=67.99kN粉刷(4.5-0.24)×(3.9-0.4)×2×0.02×17=10.14kN需扣除重量(扣除門洞重，再加上門重)-2.1×1.2×(5.24-0.2)=-12.7樓面框架梁上集中荷載P?=40.41kN,P?=105.84kN7)恒荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖恒荷載作用下的計(jì)算簡圖如圖2.9所示。BCDA圖2.9恒荷載作用下的計(jì)算簡圖(2)樓面活荷載計(jì)算(標(biāo)準(zhǔn)值)活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖見圖2.10。圖中各荷值的計(jì)算如下山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)P?cp=2×3=6kN/mPcp=2.5×3=7.5山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)表2.11集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值次4383352135113(4)地震作用計(jì)算(標(biāo)準(zhǔn)值)屋面梁處：重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重+50%雪荷載樓面梁處：重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重+50%活荷載2)一榀框架屋頂重力荷載代表值山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)屋面恒載4.82×4.5×(8.1+3+8.1)=416.45kN頂層主粱自重：邊跨5.18×8.1=41.96kN中間跨頂層連系粱自重頂層次梁自重50%屋面雪荷載0.25×4.5×(8.1+3+8.1)×0.5=10,8kN半層柱自重半層縱墻自重+1.0×2.1×(5.24-0.2)+0.9×2+2.1×1.5×5.24+2.1×1.2(5.24-0.2)]=137.65半層橫墻自重頂層重力荷載代表值G?=943.17kN3)一榀框架二、三層重力荷載代表值樓面荷載3.32×4.5×(8.1+3+8.1)=286.85kN框架粱自重邊跨中間跨5.18×8.1=41.96連系粱自重次梁自重山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4×(63.84+9.52)+(67.99+10.1×5.24+2.1×1.2×(5.24-0.2-0.65)×(8.1-0.5)×0.02×2×17=50%樓面活載0.5×2.0×4.5×(8.1+8.1)+0.5×2.5×4.5×3=89.78kN4)一品框架底層重力荷載代表值樓面荷載3.32×4.5×(8.1+3+8.1)=286.85kN框架梁自重5.18×8.1+3.4×3=52.164×4.0×4.1×5.24+4.26×4.1×52.1×1.5×5.24+2.1×1.2×(5.一層橫墻自重50%樓面活載0.5×2.0×4.5×(8.1+8.1)+0.5×2.5×4.5×3=89.78kN山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)總的荷載代表值質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值簡圖如圖2.12。圖2.12質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值簡圖5)結(jié)構(gòu)自震周期的計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的自振周期可采用假想定點(diǎn)位移法計(jì)算，對于民用框架和框架抗震墻房屋，也可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算式中，H:房屋主體結(jié)構(gòu)的高度(m)B:房屋振動(dòng)方向的長度(m),在計(jì)算橫向水平地震作用時(shí)，本工程取B=19.2m,H=17.25m。6)多遇水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及位移的計(jì)算抗震烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.10g,第一組，建筑場地為IⅡ類，由規(guī)范查得水平地震影響系數(shù)最大值a=0.08,特征周期T=0.35s,n?=1.0,γ=0.9,則橫向地震影響系數(shù)：T?=0.462s<1.4T=0.49s,不考慮頂部附加地震作用系數(shù)，得山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)上橫向地震水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，如下表所示(表中表2.12作用與質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(kN)數(shù)48342515框架橫向地震作用簡圖如圖2.13圖2.13框架橫向地震作用簡圖2.6.4內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算采用D值法。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1)計(jì)算簡圖見圖2.9。荷載轉(zhuǎn)化將三角荷載轉(zhuǎn)化為等效均布荷載頂層中間層2)彎矩二次分配法計(jì)算內(nèi)力采用彎矩二次分配法計(jì)算梁端、柱端彎矩，在計(jì)算固段端彎矩時(shí)可采用疊加的方法，按固結(jié)時(shí)梁端彎矩的計(jì)算公式。梁固端彎矩的計(jì)算頂層BC跨計(jì)算簡圖如圖2.14。CB圖2.14頂層BC跨計(jì)算簡圖在均布荷載作用下引起的固端彎矩：在集中荷載作用下引起的固端彎矩：山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1、2、3層BC跨計(jì)算簡圖如圖2.15。40.41kH40.41kH40.41kHCB圖2.151、2、3層BC跨計(jì)算簡圖在均布荷載作用下引起的固端彎矩：在集中荷載作用下引起的固端彎矩：頂層CD跨計(jì)算簡圖如圖2.16。圖2.16頂層CD跨計(jì)算簡圖均布荷載作用下引起的固端彎矩既為梁固端彎矩山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1、2、3層CD跨計(jì)算簡圖如圖2.17。CD圖2.171、2、3層CD跨計(jì)算簡圖在均布荷載作用下引起的固端彎矩：頂層DE跨情況同頂層BC跨DE圖2.18頂層DE跨計(jì)算簡圖MpE=-168.46kN·m,MEp=168.46kN·m1、2、3層DE跨DE圖2.191、2、3層DE跨計(jì)算簡圖在均布荷載作用下引起的固端彎矩：山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)在集中荷載作用下引起的固端彎矩：頂層邊柱偏心荷載產(chǎn)生的偏心彎矩：頂層中柱偏心荷載產(chǎn)生的偏心彎矩：中間層邊柱偏心荷載產(chǎn)生的偏心彎矩：Mg=92.54×0.13=12.03kN·m,Mg=11=111.5×0.中間層中柱偏心荷載產(chǎn)生的偏心彎矩：Mc=121.03×0.13=15.73kN·m,Mp=124.16×0.13=16.14kN·m恒荷載作用下采用彎矩二次分配法計(jì)算過程詳見圖2.20山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)上柱下柱右梁VB左梁上柱下柱右梁4913-255530224.791573-vC左梁上柱下柱右梁vD左梁下柱上柱v圖2.20恒荷載作用下采用彎矩二次分配法計(jì)算過程示意圖(kN·m)梁跨中彎矩的計(jì)算求荷載作用下梁的跨中彎矩時(shí)需根據(jù)求得支座彎矩和實(shí)際荷載分布按平衡條件計(jì)算?？上惹蟪隹蚣芰涸趯?shí)際分布荷載作用下按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩再與支座彎矩的作用疊加。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)框架在實(shí)際分布荷載作用下按簡支梁計(jì)算的彎矩如下：頂層BC跨圖2.21實(shí)際荷載作用下頂層BC跨按簡支計(jì)算簡圖均布荷載作用下的跨中彎矩三角形荷載作用下的跨中彎矩兩集中力作用下的跨中彎矩1、2、3層BC跨40.41kN40.40.41kN40.B圖2.22實(shí)際荷載作用下1、2、3層BC跨按簡支計(jì)算簡圖均布荷載作用下的跨中彎矩三角形荷載作用下的跨中彎矩兩集中力作用下的跨中彎矩山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)頂層CD跨DCDC圖2.23實(shí)際荷載作用下頂層CD跨按簡支計(jì)算簡圖均布荷載作用下的跨中彎矩三角形荷載作用下的跨中彎矩1、2、3層CD跨DC圖2.24實(shí)際荷載作用下1、2、3層CD跨按簡支計(jì)算簡圖均布荷載作用下的跨中彎矩三角形荷載作用下的跨中彎矩山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)D圖2.25實(shí)際荷載作用下頂層DE跨按簡支計(jì)算簡圖均布荷載作用下的跨中彎矩三角形荷載作用下的跨中彎矩兩集中力作用下的跨中彎矩1、2、3層DE跨D圖2.26實(shí)際荷載作用下1、2、3層DE跨按簡支計(jì)算簡圖均布荷載作用下的跨中彎矩三角形荷載作用下的跨中彎矩兩集中力作用下的跨中彎矩山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)均布荷載作用下的跨中彎矩三角形荷載作用下的跨中彎矩兩集中力作用下的跨中彎矩將所求得的按簡支梁計(jì)算實(shí)際荷載作用下的跨中彎矩與用彎矩二次分配法求得的梁端彎矩作用下的跨中彎矩相疊加，既為框架梁在恒荷載作用下的跨中彎矩。表達(dá)式為：恒載作用下整個(gè)結(jié)構(gòu)梁端及跨中彎矩見圖2.27。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)B7DECDE圖2.27恒荷載作用下的彎矩圖(kN·m)3)彎矩調(diào)幅和跨中彎矩的求解在建立計(jì)算模型時(shí)，結(jié)構(gòu)為超靜定，對超靜定混凝土結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法，我們采用彎矩調(diào)幅法，截面彎矩的調(diào)整幅度用彎矩調(diào)幅系數(shù)b來表示，取b=0.8。梁端彎矩經(jīng)過調(diào)幅后，跨中彎矩的調(diào)幅仍用矩。框架在恒荷載作用下經(jīng)調(diào)幅后的彎矩見圖2.28。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)BEE4)梁端剪力中為按簡支梁計(jì)算的僅在荷載作用下的剪力(計(jì)算結(jié)果見表2.13,2.14),山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)并由剪力求出柱軸力(柱承受集中力、剪力加柱自重可得，結(jié)果見表2.15)表2.13恒荷載作用下的梁端剪力次BC跨CD跨DE跨層層層層表2.14恒荷載作用下算至柱邊的梁端剪力次BC跨CD跨DE跨層層層層表2.15恒荷載作用下的柱軸力層次C柱(kN)D柱(kN)E柱(kN)F柱(kN)4層3層2層1層(2)活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1)計(jì)算簡圖2.10。荷載轉(zhuǎn)化將三角形荷載轉(zhuǎn)化為等效均布荷載2)彎矩二次分配法計(jì)算內(nèi)力考慮荷載滿布的情況，采用彎矩二次分配法計(jì)算梁端、柱端彎矩，在計(jì)算固段端彎矩時(shí)可采用疊加的方法，按固結(jié)時(shí)梁端彎矩的計(jì)算公式。梁固端彎矩的計(jì)算頂層BC跨計(jì)算簡圖如圖CB圖2.29頂層BC跨計(jì)算簡圖在均布荷載作用下引起的固端彎矩：在集中荷載作用下引起的固端彎矩：疊加得：Mgc=-49.1kN·m,M根據(jù)實(shí)際情況可知，1-4層Mc=-49.1kN·m,Mcg=49.1kN·m頂層CD跨計(jì)算簡圖如圖山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖2.30頂層CD跨計(jì)算簡圖均布荷載作用下引起的固端彎矩既為梁固端彎矩1、2、3層CD跨計(jì)算簡圖如圖圖2.311、2、3層CD跨計(jì)算簡圖在均布荷載作用下引起的固端彎矩：頂層DE跨情況同頂層BC跨根據(jù)實(shí)際情況可知，1-4層Mg=-49.1kN·m,Mp=49.1kN·m邊柱偏心荷載產(chǎn)生的偏心彎矩：中柱偏心荷載產(chǎn)生的偏心彎矩：M4c=M4p=Mc=Mp=17.51×活荷載作用下采用彎矩二次分配法計(jì)算過程詳見圖山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)vv213.8vX4.7371371V平衡條件計(jì)算。可先求出框架梁在實(shí)際分布荷載作用下按簡支梁計(jì)算的跨山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中彎矩再與支座彎矩的作用疊加。框架在實(shí)際分布荷載作用下按簡支梁計(jì)算的彎矩如下：頂層BC跨(同頂層DE跨)CB圖2.33實(shí)際荷載作用下頂層BC跨按簡支計(jì)算簡圖三角形荷載作用下的跨中彎矩兩集中力作用下的跨中彎矩1、2、3層BC跨(同1、2、3層DE跨)CB圖2.34實(shí)際荷載作用下1、2、3層BC跨按簡支計(jì)算簡圖三角形荷載作用下的跨中彎矩兩集中力作用下的跨中彎矩頂層CD跨山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)DDC圖2.35實(shí)際荷載作用下頂層CD跨按簡支計(jì)算簡圖三角形荷載作用下的跨中彎矩1、2、3層CD跨CC圖2.36實(shí)際荷載作用下1、2、3層CD跨按簡支計(jì)算簡圖三角形荷載作用下的跨中彎矩將所求得的按簡支梁計(jì)算實(shí)際荷載作用下的跨中彎矩與用彎矩二次分配法求得的梁端彎矩作用下的跨中彎矩相疊加，既為框架梁在恒荷載作用下的跨中彎矩。表達(dá)式為：恒載作用下整個(gè)結(jié)構(gòu)梁端及跨中彎矩見圖2.37。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)BDCDE圖2.37活荷載作用下的彎矩圖(kN·m)3)彎矩調(diào)幅和跨中彎矩的求解在建立計(jì)算模型時(shí)，結(jié)構(gòu)為超靜定，對超靜定混凝土結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法，我們采用彎矩調(diào)幅法，截面彎矩的調(diào)整幅度用彎矩調(diào)幅系數(shù)b來表示，取b=0.8。梁端彎矩經(jīng)過調(diào)幅后，跨中彎矩的調(diào)幅仍用計(jì)算，并乘以1.2作為考慮滿載情況下的跨中山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)幅后的彎矩見圖2.38。BDCE圖2.38活荷載作用下經(jīng)調(diào)幅后的彎矩圖(kN·m)4)梁端剪力計(jì)算的梁端剪力再與支座彎矩的作用疊加。公式為山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中為按簡支梁計(jì)算的僅在荷載作用下的剪力(計(jì)算結(jié)果見表2.16,2.17),表2.16活荷載作用下的梁端剪力次BC跨CD跨DE跨層層層表2.17活荷載作用下算至柱邊的梁端剪力次BC跨DE跨層層層層表2.18活荷載作用下的柱軸力層次C柱(kN)D柱(kN)E柱(kN)F柱(kN)4層3層2層1層山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(3)風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算框架載風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用D值法進(jìn)行計(jì)算風(fēng)荷載計(jì)算簡圖如圖2.39所示。圖2.39風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡圖柱的側(cè)移剛度(僅計(jì)算一榀框架):計(jì)算過程及結(jié)果見表2.19、2.20。表2.19風(fēng)荷載作用下底層柱的側(cè)移剛度柱邊柱(2中柱(2山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)表2.20風(fēng)荷載作用下2、3、4層柱的側(cè)移剛度柱邊柱(2根)中柱(2根)注：梁或柱的線剛度計(jì)算公式中使用的線剛度為相對線剛度，框架采2)風(fēng)荷載作用下柱的側(cè)移驗(yàn)算水平荷載作用下框架的層間側(cè)移驗(yàn)算可按下式計(jì)算各層層間側(cè)移值求得以后，頂點(diǎn)側(cè)移為各層層間側(cè)移之和驗(yàn)算過程和結(jié)果見表2.21。表2.21風(fēng)荷載作用下柱的側(cè)移驗(yàn)算層次各層風(fēng)荷載層間剪力側(cè)移剛度層間側(cè)移(m)層間位移角4321框架總側(cè),層間側(cè)移最大值為1/3700,小于1/550,滿足側(cè)移限值。3)風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力分析(D值法)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)頂層B柱頂層C柱其余各柱的計(jì)算結(jié)果見表2.22、2.23。表2.22風(fēng)荷載作用下框架柱端彎矩層次B軸線柱C軸線柱VyVy4321表2.23風(fēng)荷載作用下框架梁端彎矩、剪力、柱軸力計(jì)算BC跨柱軸力LMLB柱C柱43山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3323l35左風(fēng)作用下的彎矩和剪力見圖2.40、2.41。7/BE圖2.40左風(fēng)作用下彎矩圖山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)7BE7圖2.41左風(fēng)作用下剪力圖(kN)框架在橫向水平地震荷載作用下(左右往復(fù)振動(dòng))的內(nèi)力計(jì)算采用D表2.24地震荷載作用下柱的側(cè)移剛度底層柱2、3、4層柱邊柱中柱倍。地震作用下的側(cè)移驗(yàn)算見表2.25。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)表2.25地震荷載作用下柱的側(cè)移驗(yàn)算層次各層地震荷載層間剪力側(cè)移剛度層間側(cè)移(m)層間位移角4321框架總側(cè),層間側(cè)移角最大值為1/577,小于1/550,滿足側(cè)移限值。圖2.42地震荷載計(jì)算簡圖表2.26地震荷載作用下框架柱端彎矩層次B軸線柱C軸線柱VyVy43山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)21層次BC跨CD跨柱軸力MLVLB柱C柱43士7.97332313士99.589方EB圖2.43左震作用下彎矩圖(kN·m)山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)EDCB圖2.44左震作用下剪力圖(kN)各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后，根據(jù)最不利又是可能的原則進(jìn)行內(nèi)力組合。當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響時(shí)，應(yīng)在內(nèi)力組合之前對豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)幅。當(dāng)由地震作用時(shí)，應(yīng)分別考慮恒荷載的組合及重力荷載代表值與地震作用的組合，并比較這兩種組合的內(nèi)力，取最不利者。由于構(gòu)件控制截面的內(nèi)力值應(yīng)取自支座邊緣處，因此，進(jìn)行組合前，應(yīng)先計(jì)算各控制截面(支座邊緣處的)內(nèi)力值。各控制截面的位置如圖2.45示。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖2.45內(nèi)力組合梁柱截面示意圖(1)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)可以根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素，由《抗震規(guī)范》表6.1.2確定，本工程為三級(jí)抗震。由此表可知本工程抗震等級(jí)為三級(jí)。本設(shè)計(jì)考慮了四種內(nèi)力組合，即：用的組合相比一般較小，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用，故不予考慮。(2)梁截面組合及配筋框架梁設(shè)計(jì)的基本要求是：1)梁端形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力；2)梁筋屈服后，塑性鉸區(qū)段應(yīng)有較好的延性和耗能能力；3)應(yīng)可靠解決梁筋錨固問題。各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見表2.28,表中恒載、活載兩列的梁端彎矩為經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩(調(diào)幅系數(shù)取0.8)。由于彎矩在前面未算至柱邊，所以在這里進(jìn)行調(diào)整，可得算至柱邊的彎矩，計(jì)算公式為,調(diào)整后的梁的內(nèi)力組合見表2.29。梁正截面強(qiáng)度計(jì)算及配筋見表2.30。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(3)梁斜截面剪力調(diào)整為了防止梁在屈服前發(fā)生剪力破壞，截面設(shè)計(jì)時(shí)，對剪力設(shè)計(jì)值進(jìn)行梁斜截面剪力調(diào)整及配筋分別見表2.31、2.32梁端箍筋加密區(qū)范圍：1.5h?和500mm中取較大值，設(shè)計(jì)中取950mm,梁端箍筋非加密區(qū)范圍：5440mm,梁端非加密區(qū)箍筋間距：180mm。(4)柱截面組合及配筋框架柱的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則：1)強(qiáng)柱若梁，使柱盡量不出現(xiàn)塑性鉸；2)在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力；3)控制柱的軸壓比不要太大；4)加強(qiáng)約束，配置必要的約束箍筋。軸壓比驗(yàn)算：所以，其他柱的軸壓比也一定滿足要求。框架柱各控制截面的內(nèi)力組合結(jié)果見表2.33。(5)正截面配筋計(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，梁先屈服可使整個(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，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，體現(xiàn)了“強(qiáng)柱弱梁”,梁、柱端彎矩應(yīng)符合下述公式要求：山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)三級(jí)框架∑M。>1.1∑M向截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和。ZM,--考慮地震作用組合的節(jié)點(diǎn)左、右柱端順時(shí)針或反時(shí)針方向截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和。地震反復(fù)作用，兩個(gè)方向的彎矩設(shè)計(jì)值均應(yīng)滿足要求，梁、柱的彎矩方向應(yīng)當(dāng)同時(shí)考慮。因采用對稱配筋，故取兩族中較大者計(jì)算配筋。由于框架結(jié)構(gòu)的底層住過早出現(xiàn)塑性屈服，將影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形能力，同時(shí)，隨著框架梁鉸的出現(xiàn)，由于塑性內(nèi)力重分布，底層柱的反彎點(diǎn)具有較大的不確定性，因此，對三級(jí)框架底層柱考慮1.15的彎矩增大系數(shù)。框架柱彎矩調(diào)整見表2.34。截面采用對稱配筋，具體配筋計(jì)算結(jié)果見表2.35、2.36、2.37、2.38。表中公式如下：8(大偏心受壓)(6)斜截面承載力能力計(jì)算山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)剪力設(shè)計(jì)值按下式調(diào)整柱的抗剪承載力：式中：l--框架計(jì)算剪跨比當(dāng)1<1時(shí)，取1=1,當(dāng)1〉3;時(shí)，取1=3N--考慮地震作用組合的框及柱軸向壓力設(shè)計(jì)值同時(shí)柱受剪截面應(yīng)符合如下條件：框架柱剪力調(diào)整和具體計(jì)算配筋結(jié)果見表2.39、2.40。柱端箍筋加密區(qū)范圍，應(yīng)按照下列規(guī)定采用：1)柱端，取截面高度(圓柱直徑)、柱凈高的1/6和500mm中取較大值；2)底層柱，當(dāng)有剛性地面時(shí)，除柱端外尚應(yīng)取剛性地面上下各500mm;3)剪跨比不大于2的柱和因填充墻等形成的柱凈高與柱截面高度之比不大于4的柱，取全高；4)框支柱，取全高；5)一級(jí)及二級(jí)框架的角柱，取全高。綜合上述規(guī)定，在設(shè)計(jì)中柱端箍筋加密區(qū)范圍：底層柱1580mm,其余柱端加密區(qū)箍筋間距：8d和150mm(柱根100mm)中取較小值，在設(shè)計(jì)中柱端箍筋非加密區(qū)范圍：底層柱2430mm,其余各層柱2150mm。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)表2.29框架梁內(nèi)力組合(彎矩調(diào)整后)1.27短