某山區(qū)二級(jí)公路C段畢業(yè)論文.doc

某山區(qū)二級(jí)公路C段畢業(yè)論文目 錄1 引言12 建筑設(shè)計(jì)說明22.1 工程概況22.2 工程設(shè)計(jì)依據(jù)22.2.1 工程設(shè)計(jì)原始資料22.2.2 規(guī)范22.3 建筑設(shè)計(jì)的目的和要求22.4 建筑剖面設(shè)計(jì)32.4.1 房間的剖面形狀32.4.2 房間各部分高度的確定32.4.3 房屋的層數(shù)確定42.5 建筑體型和立面的設(shè)計(jì)42.5.1 影響體型和立面的因素42.5.2 體型設(shè)計(jì)42.5.3 立面設(shè)計(jì)52.6 構(gòu)造設(shè)計(jì)52.6.1 影響建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的因素52.6.2 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的原則：52.6.3 墻體和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)52.6.4 樓地面設(shè)計(jì)62.6.5 屋頂設(shè)計(jì)63 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明73.1 結(jié)構(gòu)體系的選擇73.1.1 框架結(jié)構(gòu)組成73.1.2 框架結(jié)構(gòu)種類73.1.3 框架結(jié)構(gòu)布置73.2 構(gòu)件初估83.2.1 柱截面尺寸的確定83.2.2 梁尺寸確定83.2.3 樓板厚度83.3 基本假定與計(jì)算簡圖83.3.1 基本假定83.3.2 計(jì)算簡圖83.4 荷載計(jì)算83.5 內(nèi)力計(jì)算及組合93.5.1 豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算93.5.2 水平荷載下的計(jì)算93.5.3 內(nèi)力組合93.6 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)93.7 施工材料93.8 施工要求及其他設(shè)計(jì)說明104 設(shè)計(jì)計(jì)算書104.1 設(shè)計(jì)原始資料104.2 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖104.3 荷載計(jì)算114.3.1 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算114.3.2 活載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算134.3.3 豎向荷載作用下框架受荷載144.4 荷載總匯184.4.1 各層重力荷載代表值184.4.2 橫向地震作用計(jì)算224.4.3 橫向框架抗震變形驗(yàn)算244.4.4 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析254.5 用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩294.6 梁端剪力及柱軸力的計(jì)算374.7 內(nèi)力組合424.7.1 框架梁內(nèi)力組合424.7.2 框架柱內(nèi)力組合474.8 梁截面設(shè)計(jì)504.8.1 承載力抗力調(diào)整系數(shù)504.8.2 梁的正截面承載力計(jì)算504.8.3 梁斜截面承載力計(jì)算574.9 柱截面設(shè)計(jì)594.9.1 剪跨比和軸壓比驗(yàn)算594.9.2 柱正截面承載力計(jì)算604.9.3 柱斜截面承載力計(jì)算654.9.4 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)685現(xiàn)澆板的截面設(shè)計(jì)685.1 設(shè)計(jì)資料685.2 1-8區(qū)格板的計(jì)算695.2.1. 荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算695.2.2 計(jì)算跨度705.2.3 彎矩計(jì)算705.2.4 截面設(shè)計(jì)705.3 樓梯設(shè)計(jì)745.3.1 設(shè)計(jì)資料745.3.2 計(jì)算過程755.3.3 平臺(tái)板計(jì)算765.3.4 平臺(tái)梁計(jì)算775.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)785.4.1 單柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)785.4.2 雙柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)83參考文獻(xiàn)88綜 述89致 謝911 引言畢業(yè)設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃中間的最后一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，目的是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這一個(gè)時(shí)間較長的專門環(huán)節(jié)，培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課知識(shí)和解決具體工程設(shè)計(jì)問題所需的綜合能力和創(chuàng)新能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求我們?cè)谥笇?dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立系統(tǒng)地完成一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，解決與之相關(guān)的問題，熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實(shí)踐中常用的方法，具有實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)等顯著特點(diǎn)。因而能培養(yǎng)我們的綜合素質(zhì)、增強(qiáng)我們的工程意識(shí)和創(chuàng)新能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)大學(xué)五年所學(xué)知識(shí)的總結(jié)，也是對(duì)我們能力的一次考驗(yàn)，這對(duì)我們以后的工作有很大的幫助。本次我所選做的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是中學(xué)辦公樓且在老師的指導(dǎo)下，我進(jìn)行了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)說明中詳細(xì)闡述了建筑要求，滿足了建筑功能要求，采用了合理的技術(shù)措施，具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。建筑設(shè)計(jì)在整體工程設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)和先進(jìn)的作用，除考慮上述各種要求，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)，以及如何以較少的材料、勞動(dòng)力、投資和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)各種要求，使建筑達(dá)到適用、堅(jiān)固、美觀的要求。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)建筑設(shè)計(jì)選擇可行的結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算及構(gòu)件設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)造設(shè)計(jì)等。結(jié)構(gòu)計(jì)算書中詳細(xì)闡述了荷載計(jì)算和內(nèi)力組合、抗震計(jì)算、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)等。在本設(shè)計(jì)基本上是一個(gè)內(nèi)容比較全面的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中運(yùn)用了AutoCAD、天正等一系列計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，這也對(duì)自己的計(jì)算機(jī)知識(shí)和軟件運(yùn)用能力有了一定幫助。本設(shè)計(jì)從建筑到結(jié)構(gòu)是一個(gè)較為完整的設(shè)計(jì)過程，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)和鞏固了以前所學(xué)知識(shí)，把主要原本分散的知識(shí)聯(lián)系成一個(gè)完整的體系，并運(yùn)用于設(shè)計(jì)中；本次畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)的基本能力，為我以后的學(xué)習(xí)與工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鑒于設(shè)計(jì)書的實(shí)踐性強(qiáng)、質(zhì)量高，因此，本設(shè)計(jì)書力求擴(kuò)大知識(shí)面；力求綜合運(yùn)用所學(xué)學(xué)科的基本理論和知識(shí)，以滿足設(shè)計(jì)任務(wù)；力求理論聯(lián)系實(shí)際；力求符合新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)法規(guī)；著重結(jié)構(gòu)計(jì)算。本設(shè)計(jì)書在編寫時(shí)，內(nèi)容上盡量符合設(shè)計(jì)需要，但是本人能力和經(jīng)驗(yàn)均有一定的局限，本設(shè)計(jì)中難免會(huì)有失穩(wěn)妥之處，還望老師批評(píng)指正，提出寶貴意見，本人不勝感激。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的指導(dǎo)老師在百忙之中傾注了大量時(shí)間和精力，給予了重要的指導(dǎo)，在此表示衷心的感謝。2 建筑設(shè)計(jì)說明2.1 工程概況 建筑面積約5000，占地面積為2000，層高為3.8m，結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆整體框架。建筑設(shè)計(jì)要求建筑物造型美觀、新穎，滿足各項(xiàng)使用功能要求，功能組合合理；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)布置合理，構(gòu)件設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理。2.2 工程設(shè)計(jì)依據(jù)2.2.1 工程設(shè)計(jì)原始資料基本雪壓S0=0.14kN/抗震設(shè)計(jì)烈度：7度，第一組。2.2.2 規(guī)范 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50008-2001 混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2002 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)（第二版） 混泥土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè) 建筑抗震設(shè)計(jì)手冊(cè)2.3 建筑設(shè)計(jì)的目的和要求通過畢業(yè)設(shè)計(jì)初步了解民用建筑設(shè)計(jì)原理，熟悉應(yīng)用建筑規(guī)范和建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集。初步掌握建筑設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，了解建筑各細(xì)部的構(gòu)造做法。本著“布局合理，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，美觀大方，經(jīng)濟(jì)合理”的原則設(shè)計(jì)一座實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、堅(jiān)固、美觀的現(xiàn)代化教育建筑。2.4 建筑剖面設(shè)計(jì) 剖面設(shè)計(jì)確定建筑物各部分高度，建筑層數(shù)，建筑空間組合與利用以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造關(guān)系。設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括：第一：確定房間的剖面形狀、尺寸及比例關(guān)系；第二：確定房間的層數(shù)各部分的標(biāo)高；第三；確定天然采光自然、通風(fēng)、保溫、隔熱、屋面排水及選擇建筑構(gòu)造方案；第四：確定主體結(jié)構(gòu)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的方案；第五：進(jìn)行房間豎向空間的組合。2.4.1 房間的剖面形狀中學(xué)辦公樓的剖面形狀都采用矩形。這是因?yàn)榫匦纹拭婧唵巍⒁?guī)整、便于豎向空間的組合，易于獲得簡潔而完整的體形，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，施工方便。同時(shí)也能滿足使用要求。同時(shí)矩形的剖面的形狀規(guī)整、簡潔、有利于梁板式結(jié)構(gòu)的布置。2.4.2 房間各部分高度的確定房間的凈高和層高：確定試驗(yàn)樓間的凈高和層高的因素：第一：辦公樓中設(shè)備及學(xué)生活動(dòng)的要求；第二：辦公樓采光和通風(fēng)的要求；第三：辦公樓的結(jié)構(gòu)高度及布置方式的要求；第四：建筑經(jīng)濟(jì)效果；第五：室內(nèi)空間的比例。設(shè)計(jì)中根據(jù)辦公樓凈高一般為3.30m-3.50m的規(guī)定采用辦公室的凈高為3.50m，辦公室的凈高采用與辦公室相同的高度。同時(shí)這樣的高度也能夠符合建筑采光及通風(fēng)的要求。窗臺(tái)的高度：對(duì)于辦公樓的窗臺(tái)過高，課桌椅將全部或大部分處于陰影處，影響使用效果。因此一般取高度為800-1000mm，這樣窗臺(tái)距離桌面的高度控制在100mm-200mm。因此設(shè)計(jì)中外墻窗臺(tái)高度設(shè)計(jì)為1000mm。內(nèi)墻采用高窗，窗臺(tái)必須高一點(diǎn)，這樣避免走道內(nèi)的行人對(duì)辦公室內(nèi)的影響。室內(nèi)外地面高差設(shè)計(jì)：為了防止室外雨水流入室內(nèi)，并防止墻身受潮，一般民用建筑常把室內(nèi)地坪適當(dāng)提高，以使建筑物室內(nèi)外形成一定的高差，該高差主要由以下的因素確定：第一：內(nèi)外聯(lián)系方便；第二：防水、防潮要求；地形及環(huán)境要求；第三：建筑物性格特點(diǎn)。綜合考慮各種因素和中學(xué)辦公樓的特點(diǎn)室內(nèi)外的高差確定為500mm。臺(tái)階高度采用200mm高，三階臺(tái)階。室內(nèi)地面標(biāo)高為+0.000m，室外地面的標(biāo)高為-0.21.86m。2.4.3 房屋的層數(shù)確定選擇中學(xué)辦公樓的層數(shù)時(shí)綜合考慮了它的使用要求，建筑結(jié)構(gòu)，材料和施工的要求，建筑基地環(huán)境與城市規(guī)劃的要求。即辦公樓的層數(shù)要滿足使用人數(shù)的要求并保證其人員活動(dòng)的安全。同時(shí)有利于一般的建筑結(jié)構(gòu)形式的實(shí)現(xiàn)。樓的高度也考慮到學(xué)校整體環(huán)境的適應(yīng)問題。綜合這些要求試驗(yàn)樓的層數(shù)確定為六層。2.5 建筑體型和立面的設(shè)計(jì)建筑不僅要滿足人們的物質(zhì)功能的要求，而且要滿足人們精神文化方面的要求。為此，不僅要賦予建筑實(shí)用性，同時(shí)也要賦予建筑美觀的屬性。建筑的美觀主要是通過內(nèi)部空間外部造型的藝術(shù)處理來體現(xiàn)，同時(shí)也涉及到建筑的群體空間布局，而其中建筑物的外部形象廣泛的被人們所接觸，對(duì)人們的精神感受上產(chǎn)生的影響尤為深刻。2.5.1 影響體型和立面的因素第一：使用功能；第二：物質(zhì)技術(shù)條件；第三：城市規(guī)劃及環(huán)境條件；第四：社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件。2.5.2 體型設(shè)計(jì)選擇辦公樓體型時(shí)主要考慮到基地環(huán)境和使用功能的要求。要求建筑物不單調(diào)，要有藝術(shù)感，那么建筑體型就不能采用單一的體型，要采用復(fù)雜的體型。復(fù)雜體型一般由兩個(gè)以上體量組合而成，體型豐富。中學(xué)辦公樓兼有辦公和辦公兩種功能，將與辦公分別置于兩種單獨(dú)的體型中，再將他們相互的組合，這樣就充分優(yōu)化了辦公樓的功能區(qū)分，避免了相互的干擾。設(shè)計(jì)中將辦公部分置于頂層，其余層布置辦公室，這樣也使整個(gè)建筑看起來均衡、穩(wěn)重。尤其采用對(duì)稱的均衡更使整個(gè)辦公樓顯得穩(wěn)重。同時(shí)不高的室內(nèi)外高差又使辦公樓不失親切感。2.5.3 立面設(shè)計(jì)進(jìn)行辦公樓立面設(shè)計(jì)時(shí)主要通過虛實(shí)與凹凸的對(duì)比來使建筑的立面豐富。南立面中大面積的窗戶形成了“虛”，而窗戶間的墻體則形成了“實(shí)”。大面的“虛”配以小面積的“實(shí)”使建筑獲得輕巧、開朗的效果。南立面中上下窗戶間的墻體上做銀灰色的鋁合金的裝飾骨架，使墻體部分的視覺感受更加豐富。2.6 構(gòu)造設(shè)計(jì)構(gòu)造設(shè)計(jì)主要解決建筑各組成部分的構(gòu)造原理和構(gòu)造方法。它是建筑設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分，其任務(wù)是根據(jù)建筑的功能、材料、性能、受力情況、施工方法和建筑藝術(shù)等要求選擇經(jīng)濟(jì)合理的構(gòu)造方案，并作為建筑設(shè)計(jì)中綜合解決技術(shù)問題及進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。2.6.1 影響建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的因素第一：外部作用里的影響；第二：氣候條件的影響；第三：認(rèn)為因素的影響；第四：建筑技術(shù)的影響；第五：建筑標(biāo)準(zhǔn)的影響。2.6.2 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的原則：第一：堅(jiān)固實(shí)用；第二：技術(shù)先進(jìn)；第三：經(jīng)濟(jì)合理；第四：美觀大方。2.6.3 墻體和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為框架結(jié)構(gòu)，墻體都為填充墻。由于填充墻不承受外來的荷載，且本身的重量還要由樓板和梁來承受，因此設(shè)計(jì)應(yīng)使用墻自重輕，厚度薄，便于施工，有一定的隔聲能力，同時(shí)還要能夠滿足特殊使用部位如辦公室、衛(wèi)生間等處的防水、防火、防潮的要求。綜合以上的要求本設(shè)計(jì)中所有的教室、辦公室的墻體都采用240厚的蒸壓灰砂磚，衛(wèi)生間的墻體采用實(shí)心磚。本設(shè)計(jì)的地基情況良好，可以采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。2.6.4 樓地面設(shè)計(jì)樓地層包括樓板層和地平層，是水平方向分隔房間空間的承重構(gòu)件，樓板分割上下樓層的空間，地坪層分隔大地與底層的空間。由于他們所處的位置不同、受力不同，因而結(jié)構(gòu)層有所不同。樓板層的結(jié)構(gòu)層為樓板；地坪層的結(jié)構(gòu)層為墊層。樓板層的設(shè)計(jì)要求：第一：具有足夠的剛度和強(qiáng)度；第二：滿足隔聲，防火的要求；第三：滿足建筑經(jīng)濟(jì)的要求。地坪層與樓板層一樣，是人們?nèi)粘Ｉ?、工作、生產(chǎn)直接接觸的地方，根據(jù)不同房間對(duì)面層的不同要求，面層應(yīng)堅(jiān)固耐磨、表面平整、光潔、不起塵、易清洗。對(duì)于居住和人們長時(shí)間停留的房間，要求有較好的蓄熱性和彈性；浴室、廁所要求耐潮濕、不透水；廚房、鍋爐房要求防水、耐火。本設(shè)計(jì)的房間用途主要是試驗(yàn)室和辦公室。人流量較大，因此采用水磨石地面。因?yàn)樗ナ孛婢哂辛己玫哪湍バ?、耐久性、防水防火性，并具有質(zhì)地美觀、表面光潔、不起塵、易清洗等優(yōu)點(diǎn)，而且經(jīng)濟(jì)性好。2.6.5 屋頂設(shè)計(jì)屋頂一般可以分為平屋頂和坡屋頂。屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)應(yīng)該考慮滿足功能、結(jié)構(gòu)、建筑三方面的要求。屋頂是建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)能抵御自然界各種環(huán)境因素對(duì)建筑的不利影響。其次屋頂還應(yīng)具有抵御氣溫的影響。屋頂好要承受風(fēng)、雨、雪的荷載及自身的重量，上人屋面還要承受人和設(shè)備的重量。因此必須具備一定的強(qiáng)度和剛度。屋頂是建筑的外部形體的重要組成部分，屋頂?shù)脑煨蛯?duì)建筑的造型具有影響。同時(shí)屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)應(yīng)該利于迅速的排水。屋頂?shù)呐潘绞椒譃橛薪M織排水和無組織排水兩大類。排水方式的選擇應(yīng)該滿足下列要求：第一：高度較低的建筑為了控制造價(jià)，宜采用無組織排水。第二：積灰多的屋面應(yīng)采用無組織排水。第三：有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)建筑也不宜采用有組織排水。第四：在漿雨量大的地區(qū)或房屋較高的地區(qū)應(yīng)采用有組織排水。第五：臨街建筑的排水向人行道時(shí)宜采用有組織排水。本設(shè)計(jì)為中學(xué)試驗(yàn)樓，地處合肥地區(qū)，屬于丘陵地帶，雨水量一般。采用不上人屋面。不上人屋面的做法采用標(biāo)準(zhǔn)做法可見施工說明。屋頂?shù)呐潘捎糜薪M織排水，利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行找坡。屋面采用柔性防水。3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于、住宅、辦公、商業(yè)、旅館等民用建筑。這種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，能獲得較大的使用空間，建筑立面容易處理，可以適應(yīng)不同房間造型。因此這次設(shè)計(jì)的中學(xué)辦公樓采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。3.1 結(jié)構(gòu)體系的選擇3.1.1 框架結(jié)構(gòu)組成框架結(jié)構(gòu)是由梁、柱、節(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)組成的結(jié)構(gòu)形式，橫梁和立柱通過節(jié)點(diǎn)連為一體，形成承重結(jié)構(gòu)，將荷載傳至基礎(chǔ)。整個(gè)房屋采用這種結(jié)構(gòu)形式稱為框架結(jié)構(gòu)或純框架結(jié)構(gòu)。3.1.2 框架結(jié)構(gòu)種類框架結(jié)構(gòu)根據(jù)施工方法的不同分為整體式、裝配式和裝配整體式三種。整體式又稱全現(xiàn)澆框架，它由現(xiàn)場支模澆筑而成，整體性好，抗震能力強(qiáng)。本次設(shè)計(jì)的工程采用現(xiàn)澆整體式框架。3.1.3 框架結(jié)構(gòu)布置按結(jié)構(gòu)布置不同，框架結(jié)構(gòu)可以分為橫向承重，縱向承重和縱橫向承重三種布置方案，本次設(shè)計(jì)的試驗(yàn)樓采用縱橫向承重方案，樓板的豎向荷載沿兩個(gè)方向傳遞。3.2 構(gòu)件初估3.2.1 柱截面尺寸的確定柱截面高度可以取h=(1/121/5)H，H為層高；柱截面寬度可以取為b=(12/3)h，選定柱截面尺寸為500mm*500mm。3.2.2 梁尺寸確定框架梁截面高度取梁跨度的l/12l/8估算，寬度按高的l/4l/2估算；次梁截面高度取梁跨度的l/18l/12估算，寬度按高的l/3l/2估算。該工程框架為縱橫向承重，根據(jù)梁跨度可初步確定橫向框架梁300600，走道梁300mm600mm，縱向框架梁300mm600mm。3.2.3 樓板厚度樓板為現(xiàn)澆雙向板，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)板厚取100mm。3.3 基本假定與計(jì)算簡圖3.3.1 基本假定第一：平面結(jié)構(gòu)假定：該工程平面為正交布置，可認(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。第二：由于結(jié)構(gòu)體型規(guī)整，布置對(duì)稱均勻，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不計(jì)扭轉(zhuǎn)影響。3.3.2 計(jì)算簡圖在橫向水平力作用下，連梁梁對(duì)墻產(chǎn)生約束彎矩，因此將結(jié)構(gòu)簡化為剛結(jié)計(jì)算體系，計(jì)算簡圖如后面所述。3.4 荷載計(jì)算高層建筑水平力是起控制作用的荷載，包括地震作用和風(fēng)力。地震作用計(jì)算方法按建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中水平方向只要考慮地震作用。豎向荷載主要是結(jié)構(gòu)自重（恒載）和使用荷載（活載）。結(jié)構(gòu)自重可由構(gòu)件截面尺寸直接計(jì)算，建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。使用荷載（活荷載）按荷載規(guī)范取值，樓面活荷載折減系數(shù)按荷載規(guī)范取用。3.5 內(nèi)力計(jì)算及組合3.5.1 豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算豎向荷載下內(nèi)力計(jì)算首先根據(jù)樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，將豎向荷載傳遞給每榀框架?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法計(jì)算各敞口單元的內(nèi)力，然后在將各敞口單元的內(nèi)力進(jìn)行疊加；連梁考慮塑性內(nèi)力重分布而進(jìn)行調(diào)幅，按兩端固定進(jìn)行計(jì)算。3.5.2 水平荷載下的計(jì)算利用D值法計(jì)算出框架在水平荷載作用下的層間水平力，然后將作用在每一層上的水平力按照該榀框架各柱的剛度比進(jìn)行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的彎矩，利用節(jié)點(diǎn)平衡求出梁端彎矩。3.5.3 內(nèi)力組合第一：荷載組合。荷載組合簡化如下：（1）1.2恒荷載+1.4活荷載（2）1.2重力荷載+1.3地震荷載第二：控制截面及不利內(nèi)力?？蚣芰嚎刂平孛婕安焕麅?nèi)力為：支座截面，跨中截面。框架柱控制截面為每層上、下截面，每截面組合：及相應(yīng)的N、V，及相應(yīng)M、V，及相應(yīng)M、V。3.6 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)、施工等因素，優(yōu)先選用經(jīng)濟(jì)性好，受力較好的獨(dú)立基礎(chǔ)。3.7 施工材料第一：本工程中所采用的鋼筋箍筋為級(jí)鋼，fy=210N/,主筋為級(jí)鋼，fy=300N/。第二：柱梁鋼筋混凝土保護(hù)層為38mm,板為18mm。第三：鋼筋的錨固和搭接按國家現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。第四：本工程所有混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為B30。第五：墻體外墻及疏散樓梯間采用240厚蒸壓灰砂磚。3.8 施工要求及其他設(shè)計(jì)說明第一：本工程上部樓板設(shè)計(jì)時(shí)未考慮較大施工堆載（均布），當(dāng)外荷載達(dá)到3.0kN/m時(shí)，應(yīng)采取可靠措施予以保護(hù)。第二：本工程女兒墻壓頂圈梁為240mm120mm。第三；施工縫接縫應(yīng)認(rèn)真處理，在混凝土澆筑前必須清除雜物，洗凈濕潤，在刷2度純水泥漿后，用高一級(jí)的水泥砂漿接頭，再澆筑混凝土。第四：未詳盡說明處，按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。4 設(shè)計(jì)計(jì)算書4.1 設(shè)計(jì)原始資料基本雪壓0.14 KN/M 抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計(jì)地震分組第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.32g。地質(zhì)條件：二類 Tg=0.14s4.2 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖框架平面同柱網(wǎng)布置如下圖4-1 圖4-1 框架平面同柱網(wǎng)布置圖 根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的需求，進(jìn)行了建筑平面、立面、及剖面設(shè)計(jì)其各層建筑平面剖面示意圖如建筑設(shè)計(jì)圖，主體結(jié)構(gòu)6層，層高均為3.6m。填充墻面采用240 mm厚的灰砂磚砌筑，門為木門，窗為鋁合金窗，門窗洞口尺寸見施工圖門窗表。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取120mm，梁截面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此估算的梁截面尺寸見表4.1，表中還給出柱板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。B30（=14.3N/，=1.43N/） 表4.1 梁截面尺寸 層次砼強(qiáng)度橫梁（bh）縱梁(bh)AB跨BC跨DF跨1-5B30600*300600*250600*300300600截面尺寸可根據(jù)式 ABN/nfB估算表4.2查得該框架結(jié)構(gòu)在24m以下，抗震等級(jí)為三級(jí)，其軸壓比值n =0.85，柱尺寸取500mm*500mm 表4.2 柱軸壓比限值 結(jié)構(gòu)類型 抗 震 等 級(jí)一二三框架結(jié)構(gòu)0.280.750.85基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面距離室外地平0.8m，室內(nèi)外高差為0.8m,框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖所示，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底，2-5層柱高度即為層高3.8m，底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至二層板底，即h1=3.6+0.5+0.5=4.6m。4.3 荷載計(jì)算4.3.1 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（1）屋面：（不上人）找平層：20mm厚水泥砂漿 0.0220=0.37 kN/ 防水層（柔性）：三氈五油鋪小石子 0.37 kN/（剛性）30厚B20細(xì)混凝土防水 1.0 kN/找坡層：40mm 厚水泥石灰焦渣砂漿找平 0.0414=0.28 kN/ 保溫層：120mm厚膨脹珍珠巖 0.127=0.84 kN/ 結(jié)構(gòu)層：100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.125=2.4 kN/ 裝飾層:10厚石灰砂漿 0.0117=0.17 kN/合 計(jì) 6.68 kN/（2）標(biāo)準(zhǔn)層樓面水磨石地面（10mm面層，20mm水泥砂漿素水泥漿結(jié)合一道） 0.28 kN/結(jié)構(gòu)層：100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.125=2.4 kN/抹灰層：20厚混合砂漿 0.02017=0.225 kN/合 計(jì) 3.26 kN/( 3 ) 梁自重邊跨橫梁 bh=500300mm 0.14(0.5-0.1)25=3.75 kN/10mm厚砂漿抹灰層 0.01(0.5-0.1+0.0.3)217=0.27 kN/合 計(jì) 3.262 kN/ 中跨橫梁 bh=250500mm 0.3(0.5-0.1)25=3.125kN/10mm厚砂漿抹灰層 0.01(0.5-0.1+0.25)217=0.255 kN/合 計(jì) 3.26 kN/中跨橫梁 bh=300500mm 0.25(0.5-0.1)25=3.125 kN/10mm厚砂漿抹灰層 0.01(0.5-0.1+0.3)217=0.255kN/合 計(jì) 3.26 kN/（4） 柱自重 bh=500500mm 0.50.525=5.36kN/10mm混合砂漿 0.010.5417=0.34 kN/合 計(jì) 5.21.86 kN/ （5）外縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)層縱墻 （3.5-1.8-0.5）0.2418=5.184 kN/鋁合金窗 0.141.8=0.4.34 kN/ 水泥刷外墻面 0.14(3.5-1.8)=0.28kN/水泥刷內(nèi)墻面 0.14(3.5-1.8)=0.268 kN/合 計(jì) 7.11 kN/底層縱墻 （5-1.8-0.5-0.5）180.24=7.35 kN/鋁合金窗 0.141.8=0.4.34 kN/ 瓷磚外墻面 0.518.8=8.80k N/水泥刷內(nèi)墻面 0.14(3.5-1.8)=0.28 kN/合 計(jì) 18.52 kN/（6）內(nèi)縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)層縱墻（240灰砂磚） 0.2418（3.5-0.5）=14.345 kN/水泥刷墻面 0.142（3.5-0.5）=2.20 kN/合 計(jì) 20.12 kN/底層縱墻 （5-0.5）180.24=17.05 kN/水泥刷墻面 0.142（5-0.5）=2.84 kN /合 計(jì) 18.80 kN/4.3.2 活載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值不上人屋面 0.5 樓面:辦公室 2.0走廊 2.4雪荷載根據(jù)資料查的合肥市基本雪壓為基本雪壓S0=0.5kN/則由于活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮。兩者中取最大值。4.3.3 豎向荷載作用下框架受荷載(1)軸間框架梁 屋面板傳荷載： 圖4-2 荷載的傳遞示意圖板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載、荷載的傳遞示意圖見圖4-2恒載： 6.682.8m0.83223.84 活載： 22.8m0.8325.36 樓面板傳荷載：恒載： 3.262.8m0.83214.2活載： 23.48m0.8325.36梁自重 3.262 A-B軸間框架梁均布荷載為：屋面梁 恒載梁自重板傳恒載23.843.2627.85 活載板傳活載5.36 樓面梁 恒載梁自重板傳荷載 14.2+3.2618.22 活載板傳活載5.36(2)B-C軸間框架梁屋板傳荷載：恒載： 6.682.8m5/8218.34活載： 22.8m5/82=5.36樓面板傳荷載：恒載： 3.262.8m5/8210.28活載： 2.42.8m5/825.36 梁自重 3.26(3)C-D軸間框架梁均布荷載為：屋面梁 恒載梁自重板傳恒載 3.26+18.3421.72 活載板傳活載5.36樓面梁 恒載梁自重板傳荷載 3.26+10.2818.22 活載板傳活載5.36(4)B-C軸間框架梁均布荷載同C-B軸間框架梁均布荷載(5)D-C軸間框架梁均布荷載同A-B軸間框架梁均布荷載(6)A軸柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層柱女兒墻自重：（做法：墻高1100mm，100mm的混凝土壓頂）0.24m1.1m18+250.1m0.24m+（1.2m2m+0.24m） 0.5= 5.57天溝自重（琉璃現(xiàn)澆天溝）琉璃瓦自重：1.0511.1=1.20現(xiàn)澆天溝：25（0.5+0.2-0.16）0.16+（0.5+0.2）（0.5+0.14）=2.13頂層柱恒載女兒墻天溝自重梁自重板傳荷載=（5.57+3.28）8m+3.26（8m-0.8m）+6.685/2m（8m-0.8m） =188.73kN頂層柱活載板傳荷載 =2.05/2m（8m-0.8m） = 22.5kN 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載外縱墻自重+梁自重+板傳荷載 7.11（8m-0.8m）+3.26（8m-0.8m）+3.26 5/2m0.371（8m-0.8m） =112.63kN標(biāo)準(zhǔn)層柱活載板傳活載 2.05/2m0.371（8m-0.8m）=22.5kN基礎(chǔ)頂面恒載底層外縱墻自重 25.70（8m-0.8m） 83.34kN(7) B軸縱向集中荷載計(jì)算頂層恒載梁自重+板傳荷載 3.26（8m-0.8m）+6.685/2m0.371（8m-0.8m）+6.682.8m（8m-0.8m） 120.06kN頂層活載板傳活載 2.05/2m0.371（8m-0.8m）+2.02.8m （8m-0.8m） =41.4kN標(biāo)準(zhǔn)層恒載梁自重+內(nèi)縱墻自重+板傳荷載 3.26（8m-0.8m）+20.12（8m-0.8m） +3.26kN/2.40.84(8m-0.8m)+3.26kN/5/2 (8m-0.5) =126.68kN標(biāo)準(zhǔn)層活載板傳活載 2.02.4/2m0.37（8m-0.8m）+2.02.8m0.84（8m-0.8m） 23.16kN基礎(chǔ)頂層恒載底層內(nèi)縱向墻自重 18.8（8m-0.8m） 87.5kN(8)B軸與C軸柱相同(9)D軸與A軸柱相同圖4-3 豎向荷載示意圖（注：圖中單位為kN,數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值）4.4 荷載總匯4.4.1 各層重力荷載代表值頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載，50%屋面活載，縱橫墻自重，半層柱自重，半層墻體自重其他層重力荷載代表值包括：樓面恒載，50%樓面活載，縱橫墻自重，樓面上下各半層柱及墻體自重每層面積約1044(1)頂層集中于屋蓋處重力代表值G550%屋面活載 0.521044=1044 kN屋面恒載 6.681044=6128.28 kN縱梁 4.0220.367 +3.26812=843.46 kN橫梁 60（4.02+3.26)2=888kN女兒墻 （6.67+3.28）（60+20.36）=780.86 kN柱重 6.21.861.828=332.14 kN 縱墻 20.121/2188+7.1120.36+18.1420.120.5=1283.16kN橫墻 7.1121/260 +20.121/2502=1182.6 kN合 計(jì) G5=12481.3kN(2)集中于二、三、五層處的重力代表值G2G450%屋面活載 0.521044=1044 kN樓面恒載 3.261044=3528.27 kN梁 60(4.02+3.26)2=888kN縱梁 3.26812+4.0220.367=843.46kN 柱重 6.21.861.8282=664.27 kN橫墻 1283.162=221.866.32kN 縱墻 1182.62=2365.2 kN合 計(jì) 11818.77 kN(3)集中于底層處的重力代表值G150%屋面活載 0.521044=1044kN屋面恒載 3.261044=2528.72kN橫梁 (23.8482+3.262.4)7+(23.8452+3.262.4)4=888kN縱梁 3.26542 +3.26442 +3.26(44 +35)=843.46 kN柱重 5.3748(1.8 +2.3)=756.4.34 kN橫墻 1283.16+1283.16（2.3+1.8）=6031.26kN縱墻 1075.365 +1075.365（2.3+1.8）=621.865.12kN合 計(jì) 18685.88 kN建筑物總重力荷載代表值G為G = 11460 +118023+12474 = 67833.5KN圖4-4 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值梁線剛度計(jì)算 EB=3107kN/m I0=bh3/12(m4)慣性矩 邊跨： 600300mm （L=8m） =1.5E0.30.63/8=3.04104kNm 300600mm （L=2.4m） =1.5E0.30.63/2.4=10.13104kNm 300600mm （L=10m） =1.5E0.30.63/10=2.43104kNm 中跨： 300600mm （L=2.4m） =2.0E0.140.63/2.4=3.5104kNm 300600mm （L=8m） =2.0E0.140.63/8=4.05104kNm 250600mm （L=10m） =2.0E0.140.63/10=2.7104kNm 柱線剛度計(jì)算 底層柱線剛度：=E0.50.4.34/4.6=3.4104kNm 其它層柱線剛度：=E0.50.4.34/3.6=4.34104kNm 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： 公式（4-1） 式中基本周期調(diào)整系數(shù)，考慮填充墻使框架自振周期減少的影響，取0.5；框架的頂點(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，求得的假想框架頂點(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4.3 表4.3 橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算表 層次 （一般層） （一般層) （底層） （底層）底層邊框架邊柱3.04/3.04=0.880.5 82554邊框架中柱(10.13+3.04)/3.4=3.870.74142684中框架邊柱4.05/3.4=1.180.5887010中框架中柱(13.5+4.05)/3.4=5.160.782023310D（底層）335122標(biāo)準(zhǔn)層邊框架邊柱(3.04+3.04)/2*4.34=0.700.26104484邊框架中柱(10.13+3.04)*2/2*4.34=3.030.60241114中框架邊柱(4.05+4.05)/3.4=0.830.3212821.86102*(13.5+4.05) /3.4=4.040.672682410D（底層）546066 表4.4 橫向框架頂點(diǎn)位移層次 （kN） （kN） （kN/m）層間相對(duì)位移 118685.8878852.273351220.1433607760166.385460660.3820.2513311818.7748247.65460660.16680.3384411818.7736328.845460660.064.340.37073512481.324460.075460660.04380.37476612481.3