中學(xué)教學(xué)樓土木工程結(jié)構(gòu)方向畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、設(shè)計(jì)（論文）專用紙 建工學(xué)院結(jié)構(gòu)工程專業(yè)2010級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 摘 要本建筑為中學(xué)教學(xué)樓，建筑面積為4711.5，位于潞西縣主干道的西北角，耐久年限為50年，結(jié)構(gòu)按8度設(shè)防設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，墻體為空心粘土砌塊。本建筑分區(qū)比較合理，采光較好。建筑各層層高均為3.6m,建筑總高19.65m，屋面為上人屋面，女兒墻高1.2m，該建筑正門設(shè)在東面，東、南面各設(shè)一個(gè)輔助出口；該建筑共設(shè)有四部樓梯，滿足疏散人流的要求。在框架結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小。在整個(gè)計(jì)算過程中對(duì)梁的彎矩進(jìn)行了調(diào)幅。接著進(jìn)行了內(nèi)力組合，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。對(duì)建筑中出現(xiàn)的墻體均直接放在梁上，墻、板的重量傳給梁，

2、梁再傳給柱，傳力路線明確。結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素確定，該框架結(jié)構(gòu)，高度30m，地處抗震設(shè)防烈度為8度的地區(qū)，因此該框架為二級(jí)抗震等級(jí)。關(guān)鍵詞：教學(xué)樓；建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；框架結(jié)構(gòu)； abstractthis building is the teaching building of the some high school, building area for 4711 m2s, locate the some city northwest of the main trunk highway, the enduring time limit is 50 years

3、, the structure presses 8 degrees to establish to defend the design, the structure type is the frame structure, the wall body for add to annoy the concrete piece.this building divide the area more reasonable, adopt the light better.construct the pillar net size is 2.4 ms and 6 mses lengthways, the f

4、loor is rest for 3.6 m each built-up high all construct the total and high 19.65 ms for the 3.6 ms, the house face for not last persons house face, the high 1.2 ms of parapet should construct the center door to establish to face in the south, the east, west face each establish an assistance exit;sho

5、uld construct to establish four stairses totally, satisfy the request that disperse persons flow.at the frame structure compute, the breeze lotus carries to adopt the d value method calculation, the adoption curved allotment method carries on the allotment to the frame, carrying on the rate to the c

6、urved of the beam in compute process, carrying on to fold to reduce to the stalk dint of the pillar.combine inside the dint, foundation the design all adopts the pkpm to carry on the design calculation.put to the wall body appear in the building all and directly on the beam, the wall, the knothole w

7、eight passes the beam, the beam passes again the pillar, spreading the dint route explicit.the anti- earthquake grade of the structure can according to factor, the frames structures, such as structure type, earthquake intensity and the house height.etc., height30 ms, an anti- earthquake establishes

8、to defend the earthquake intensity as 8 degrees luxi state region, so that frame shakes the grade for the x-rated anti-.keyword:teachingbuilding; buildingdesign; thestructure design; frame structure; 畢業(yè)設(shè)計(jì)1、建筑設(shè)計(jì)1.1 工程概況設(shè)計(jì)題目：潞西縣18班中學(xué)教學(xué)樓地 點(diǎn)：云南省潞西縣設(shè)計(jì)要求：功 能：教室，教師休息室，辦公室等1.2設(shè)計(jì)原始資料 （一）氣象資料 潞西縣自然條件及氣候條件：年平均

9、溫度 25最熱月平均氣溫 31.6 最高氣溫 35 最冷月平均氣溫 15 最低氣溫 0 土壤凍結(jié)最大深度 24cm 年平均降雨量 869.9cm 日最大降雨量 213.0cm 相對(duì)濕度 平均71%（冬季61%，夏季70%） 主導(dǎo)風(fēng)向 全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槠珫|風(fēng) 平均風(fēng)速 3m/s 最大風(fēng)速 19.3m/s 基本風(fēng)壓值 0.3kn/m2 夏季平均風(fēng)速折算成距地面2m處數(shù)值： 2.1m/s 基本雪壓 0.35 kn/m2（二）其他條件抗震設(shè)防 烈度8度，第二組，設(shè)計(jì)地震基本加速度值為0.2g建筑類別 乙類設(shè)計(jì)使用年限 50年框架安全等級(jí) 級(jí)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 1.0環(huán)境類別 地面以上類設(shè)計(jì)依據(jù) 潞西縣規(guī)劃局

10、建筑紅線圖及規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)建筑范圍內(nèi)的工程地質(zhì)勘察報(bào)告抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑防火規(guī)范等（三）基本地形及地質(zhì)水文資料（1）氣候： 具有大陸性氣候特點(diǎn)，屬溫帶氣候，四季分明，雨量充沛。（2）氣象要素：年平均溫度14攝氏度左右，最熱月為七月，月平均27攝氏度左右，最冷月為一月，月平均-4.1攝氏度。日極端最高溫度40.6攝氏度，日極端最低-22.6攝氏度；年平均結(jié)冰期為2個(gè)月，從12月到次年的2月；年最大降雪量30-50厘米；年平均降雨量848.1毫米，年最大降雨量1434.4毫米，一日最大降雨量180.0毫米，一小時(shí)最大降雨量75.7毫米。年降雨量以7-8月最多，占全年的60%。（3）工程地質(zhì)：對(duì)建筑物有

11、較大影響的是第四紀(jì)地層，本工程地質(zhì)條件能滿足一般建筑物的要求。 粘土、亞粘土地基承載力r=1.2-1.5kg/強(qiáng)風(fēng)化片麻巖地基承載力r=2.5-3kg/本工程地基土體的平均容重取18.4kg/；粘土的孔隙比及液性指數(shù)均大于0.85 ；地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值取197kn/。（4）水文地質(zhì)：本地區(qū)地下水靠天然降水補(bǔ)給，地下水由東、東南向西、西北方向流動(dòng)，與地形坡度一致。（5）地震工程地質(zhì)：地質(zhì)運(yùn)動(dòng)以斷裂運(yùn)動(dòng)為主，褶皺運(yùn)動(dòng)為輔，斷層裂縫較多，老的斷層有三條：嶧山斷層、張范斷層、花石溝斷層。在斷層內(nèi)有活動(dòng)跡象，地殼運(yùn)動(dòng)比較活躍，尤其是花石溝斷層比較明顯，裂隙地面可見。根據(jù)有關(guān)方面分析，國(guó)家地震局和省地質(zhì)局確

12、定為8度設(shè)防區(qū)。1.3 建筑概況1.3.1 建筑平面本設(shè)計(jì)是教學(xué)樓，應(yīng)根據(jù)建筑使用性質(zhì)、建設(shè)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn)的不同，確定各類用房。一般由辦公用房、公共用房和服務(wù)用房等組成。辦公樓內(nèi)各種房間的具體設(shè)置、層次和位置，應(yīng)根據(jù)使用要求和具體條件確定。辦公建筑應(yīng)根據(jù)使用要求，結(jié)合基地面積、結(jié)構(gòu)選型等情況按建筑模數(shù)確定開間和進(jìn)深，并為今后改造和靈活分隔創(chuàng)造條件。 （1）房間使用面積、形狀、大小的確定一個(gè)房間使用面積基本包括：家具、設(shè)備所占的面積；人們使用家具、設(shè)備所占活動(dòng)面積；以及行走、交通所需的面積。本設(shè)計(jì)中教室開間取8.7m, 進(jìn)深取6.6m。（2）門窗大小及位置的確定教室門洞口寬不應(yīng)小于1000mm，高不

13、應(yīng)低于2m，根據(jù)人流的多少和搬進(jìn)房間設(shè)備的大小取門寬為1000mm，開啟方向朝房間內(nèi)側(cè)；廁所的門寬可適當(dāng)?shù)臏p小取為800mm，大廳的門采用兩個(gè)雙扇雙向彈簧門。（3）窗的大小及位置的確定房間中窗的大小和位置的確定，主要是考慮到室內(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3000mm，高度取為1500mm。（4）交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計(jì)總則：交通聯(lián)系部分的設(shè)計(jì)不僅要考慮保證使用便利和安全疏散的要求，而且還要考慮其對(duì)造價(jià)和平面組合設(shè)計(jì)的影響。平面設(shè)計(jì)中對(duì)交通聯(lián)系部分作以下要求： 通路線簡(jiǎn)潔明確，以利于聯(lián)系通行方便； 寬度合理，人流暢通，以利于緊急疏散安全迅速； 應(yīng)滿

14、足一定的采光和通風(fēng)要求； 交通面積力求節(jié)省，同時(shí)兼顧空間造型的處理等。水平交通聯(lián)系部分走廊走廊是連結(jié)各個(gè)房間、樓梯和門廳等各部分，以解決建筑中水平聯(lián)系和疏散問題。走廊的寬度應(yīng)符合人流通暢和防火要求，通常單股人流的通行寬度約為550600mm。在通行人數(shù)較多的公共建筑中，應(yīng)按其使用特點(diǎn)、平面組合要求、通過人流的多少及調(diào)查分析或參考設(shè)計(jì)資料確定走廊的寬度。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)通則和其他有關(guān)單項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定?？紤]防火要求，多層建筑應(yīng)設(shè)封閉樓梯間，且應(yīng)靠外墻設(shè)置，能直接天然采光和自然通風(fēng)，樓梯的門是可以阻擋煙氣入侵的雙向彈簧門?？紤]結(jié)構(gòu)樓梯平面形式的選用，主要依

15、據(jù)其使用性質(zhì)和重要程度來決定。坡度和踏步尺寸：民用建筑舒適的坡度范圍是2635，踏步尺寸可用以下公式計(jì)算b+h=450mmb+2h=600mm-620mm其中b為踏步寬，h為踏步高。建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范建議建筑適宜的踏步尺寸為 b=250mm-300mm h=150mm-175mm建筑樓梯模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)gbj101-87規(guī)定踏高不宜大于210mm，小于140mm，各級(jí)踏高應(yīng)該相同，踏寬可采用220、240、260、280、300、320等，亦可采用250mm。本設(shè)計(jì)選取現(xiàn)澆板板式樓梯。作為主要交通用的樓梯梯段凈寬應(yīng)根據(jù)樓梯使用過程中人流股數(shù)確定，一般按每股人流寬度0.55m+00.15m計(jì)算，并不應(yīng)

16、少于兩股人流。樓梯平臺(tái)部位的凈高不應(yīng)小于2m，樓梯梯段部位的凈高不應(yīng)小于2.2m樓梯梯段凈高為自踏步前緣線量至直上方凸出物下緣間的鉛垂高度。樓梯坡度的選擇要從攀登效率，、節(jié)省空間、便于人流疏散等方面考慮。因而本建筑樓梯踏步高度選用150mm,踏面選用280mm。樓梯坡度小于30%。樓梯扶手的確定 樓梯的扶手應(yīng)堅(jiān)固適用，且在兩側(cè)都設(shè)有扶手。在樓梯的起始及終結(jié)處，扶手均自其前緣向前伸出300mm，且出于安全因素，扶手末端向下布置。考慮到放火疏散，兩個(gè)樓梯間距樓梯寬。大于五層要作成封閉樓梯間。按規(guī)范要求，雙面布房且大于40m的走道的最小凈寬為1.8m，考慮到柱截面尺寸和基礎(chǔ)布置，適當(dāng)放大取走道寬2.

17、4m，凈寬2.2m，可讓三人并行通過。1.3.2 建筑立面 建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面設(shè)計(jì)的任務(wù)是恰當(dāng)確定立面中各組成部分和構(gòu)件的比例和尺度，運(yùn)用節(jié)奏韻律、虛實(shí)對(duì)比等規(guī)律，設(shè)計(jì)出體型完整、形式與內(nèi)容統(tǒng)一的建筑立面。建筑立面設(shè)計(jì)是一個(gè)由粗到細(xì)的過程，主要要從以下幾點(diǎn)入手：尺度和比例。立面組成部分的尺度要正確，比例要協(xié)調(diào)；節(jié)奏和虛實(shí)。節(jié)奏感可以通過門窗的排列組合、墻面構(gòu)件的劃分表現(xiàn)；虛實(shí)對(duì)比則通過形體的凹凸光影效果實(shí)現(xiàn)；材料質(zhì)感和色彩配置；細(xì)部處理。如檐口和入口處理等。考慮設(shè)計(jì)的是教學(xué)樓，立面盡量簡(jiǎn)潔，采用橫向分隔條裝飾。緊密結(jié)合了房屋內(nèi)部空間組合的平剖關(guān)系，繪制整個(gè)立面的基本輪廓，同

18、時(shí)考慮了工程技術(shù)和施工工藝的限制，著重分析了各個(gè)立面上墻面的處理，門窗的調(diào)整安排，最后對(duì)入口門廊、建筑頂層等進(jìn)一步作重點(diǎn)及細(xì)部處理。（一）. 追求尺度正確和比例協(xié)調(diào) 在建筑設(shè)計(jì)圖集中查找相應(yīng)部位的尺度，如踏步高取150mm，樓梯欄桿高900mm，以滿足人們生活習(xí)慣和安全的需要。在建筑物的突出部分也盡量使比例協(xié)調(diào)，滿足人們的視覺習(xí)慣以及結(jié)構(gòu)上的要求。（二）.考慮材料質(zhì)感和色彩配置 在里面輪廓的比例關(guān)系、門窗排列、構(gòu)件組合以及墻面劃分基本確定的基礎(chǔ)上，較為合理地對(duì)材料質(zhì)感和色彩進(jìn)行了選擇和配置，以使建筑立面進(jìn)一步取得豐富和生動(dòng)的效果。彩色的玻璃幕墻，讓人感覺明快、清新，且易于清洗和維護(hù)。使整個(gè)建筑

19、與周圍環(huán)境相互融合。（三）.注重細(xì)部處理 突出建筑物立面中的重點(diǎn)，既是建筑造型的設(shè)計(jì)手法，也是房屋使用功能的需要。建筑物的主要出入口部分，是人們經(jīng)常經(jīng)過和接觸的地方，在使用上要求地位明顯，易于找到。 1.3.3 建筑剖面剖面圖旨在反映建筑物在垂直方向上各部分的組合關(guān)系，其主要任務(wù)是確定建筑物各部分應(yīng)有的高度，建筑層數(shù)及建筑空間的組合關(guān)系。1）房間高度的確定：房間高度可用層高或凈高表示。凈高為室內(nèi)地面至頂棚或其他屋頂構(gòu)件底面的距離；層高為凈高加建筑結(jié)構(gòu)高度（如梁板高度）。房間凈高受使用性質(zhì)、采光和通風(fēng)要求、結(jié)構(gòu)類型、設(shè)備設(shè)置、室內(nèi)空間比例等諸多因素的影響。本設(shè)計(jì)取房間層高為3.6m。1.3.4采

20、光、通風(fēng)設(shè)計(jì)教學(xué)樓在各墻面都設(shè)有大面積的窗戶，在盡量采用自然采光和通風(fēng)的基礎(chǔ)上，輔以人工作法。1.3.5抗震設(shè)計(jì)本工程的抗震設(shè)防類別為乙類。為二級(jí)框架。1.3.6建筑防火設(shè)計(jì) 外墻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燒材料。無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻，應(yīng)在每層樓板外沿設(shè)置不低于80cm的實(shí)體群墻或在玻璃幕墻內(nèi)側(cè)每層設(shè)自動(dòng)噴水保護(hù)，其噴頭間距不宜大于2m。疏散樓梯是安全疏散道路中一個(gè)主要組成部分，應(yīng)設(shè)明顯指示標(biāo)志，并宜布置在易于尋找的位置。但電梯不能作為疏散樓梯用。疏散樓梯的多少，可按寬度指標(biāo)結(jié)合疏散路線的距離及安全出口的數(shù)目確定。根據(jù)高層建筑防火規(guī)范，首先樓梯的布置

21、及大小要滿足發(fā)生火災(zāi)時(shí)人流緊急疏散的要求。建筑結(jié)構(gòu)自身的防火保護(hù)：在結(jié)構(gòu)外表面噴涂防火材料，以保證建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度降低速度不是太快，以達(dá)到防火要求。建筑物內(nèi)部配備完善的消防設(shè)施，本設(shè)計(jì)主要配置消防螺栓。1.3.7 建筑材料梁、板、柱及基礎(chǔ)混凝土均采用c30，墻體的砌塊使用粘土空心砌塊，其容重為18kn/m3。1.4 建筑構(gòu)造作法1.4.1 屋面：1.高分子或高聚物改性瀝青柔性卷材一層 2. 40厚c20細(xì)石混凝土內(nèi)配直徑為4的雙向鋼筋，中距2003. 70厚水泥瀝青珍珠巖防水珍珠預(yù)制塊或保溫層 4. 瀝青瑪諦脂回改性涂料隔汽層 5. 20厚1：3水泥沙漿找平層，搗制或預(yù)制鋼筋混凝土層面板6. 2

22、0板底抹灰7.刷乳膠漆一道 1.4.2樓面：水磨石樓面 1.乳膠漆粉刷一層2.15厚1：2白水泥白石子（或摻有色石子）磨光打蠟 3. 20厚1：3水泥砂漿找平層 4.100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板樓面(帶防水層,用于衛(wèi)生間和洗手間地面) 詳見蘇.j9501 10/3 乳膠漆粉刷一層 5厚1：1水泥細(xì)石沙漿結(jié)合層 15厚1：3水泥砂漿找平層 30厚c20細(xì)石混凝土層 用聚氨酯三遍涂膜防水層，厚1.5-1.8或水乳型橡膠瀝青防水涂料一布（無紡布）四涂防水層，厚1.8-2.0mm，四周卷起150高 20厚1：3水泥砂漿找平層，四周抹小八字角 澆注鋼筋混凝土樓板備注：防水層周邊卷起高150，所在樓面與墻面

23、、豎管轉(zhuǎn)角處均加300寬一布一涂1.4.3地面：15厚1：2水泥白石子（或摻有色石子）磨光打蠟20厚1：3水泥砂漿找平層60厚c10混凝土100厚碎石或碎磚夯實(shí)素土夯實(shí)1.4.4內(nèi)墻面： 乳膠漆墻面 5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂漿粉面壓實(shí)抹光12厚1：1：6水泥石灰膏砂漿打底備注：1.混凝土墻刷素水泥漿一道內(nèi)摻入重3-5%的107膠2.墻刷一道107膠水泥漿 配比：107膠：水泥：水=1：1：4 用6-8厚1：1：6水泥石灰加氣砂輕質(zhì)砂漿涂刷及填補(bǔ)在砌塊上1.4.5外墻面：乳膠漆墻面 5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂漿粉面壓實(shí)抹光12厚1：1：6水泥石灰膏砂漿打底備注：1.混凝土墻刷素水泥漿一

24、道內(nèi)摻入重3-5%的107膠2.硅酸鹽加氣混凝土墻刷一道107膠水泥漿 配比：107膠：水泥：水=1：1：4 用6-8厚1：1：6水泥石灰加氣砂輕質(zhì)砂漿涂刷及填補(bǔ)在砌塊上1.4.6大理石踢腳： 稀水泥漿擦縫，1020厚大理石板 2、20厚1:2水泥砂漿灌縫1.4.7散水： 混凝土水泥沙漿面散水（帶墊層） 15厚1：2水泥砂漿抹面，壓實(shí)抹光 60厚c15混凝土，上撒1：1水泥砂子壓實(shí)抹光 120厚碎石或碎磚墊層素土夯實(shí)，向外坡4%1.4.8 砂漿防潮層： 1. 20厚1：2水泥砂漿摻5%避水漿，位置一般在-0.06標(biāo)高處2. 20厚1：2水泥砂漿摻5%避水漿，位置一般在-0.045標(biāo)高處2.結(jié)構(gòu)

25、設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)資料2.1.1 工程概況工程名稱：潞西縣18班中學(xué)教學(xué)樓工程規(guī)模：主體5層；結(jié)構(gòu)類型：框架結(jié)構(gòu)；工程環(huán)境：本地區(qū)抗震設(shè)防等級(jí)為8度，第二組別，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g；場(chǎng)地土類別：類；本工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為8度；乙類建筑。 地面粗糙度：b類現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架抗震等級(jí)：二級(jí)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：二級(jí)環(huán)境類別：地面以上類，基礎(chǔ)為二（a）設(shè)計(jì)使用年限：50年設(shè)計(jì)質(zhì)料、建設(shè)地點(diǎn)：潞西縣。、工程名稱：18班中學(xué)教學(xué)樓、建筑面積：4711.5。、基本風(fēng)壓：0.3kn/m2，基本雪壓：0.35kn/m2。、地面粗糙類型：b類。、抗震設(shè)防烈度8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.2g。、地質(zhì)條件：地

26、基承載力的標(biāo)準(zhǔn)值為220kpa，不考慮地下水作用，水質(zhì)對(duì)混凝土無侵蝕性。、建筑物安全等級(jí)：級(jí)。、設(shè)計(jì)標(biāo)高：室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高，室內(nèi)外高差450mm。、墻身做法:墻身為普通機(jī)制磚填充墻,水泥漿砌筑,內(nèi)粉刷為混合砂漿底,紙灰面,厚20mm,803內(nèi)墻涂料兩度,外粉刷為1:3水泥漿底,厚20mm,.、樓面做法:頂層為20mm厚水泥沙漿找平,5mm厚1:2水泥沙漿,加107膠水著色粉面層,底層為15mm厚紙筋面石灰抹底,涂料兩度。、屋面做法：現(xiàn)澆樓面板上鋪膨脹珍珠巖保溫層（檐口處厚100mm，2%自兩側(cè)檐口向上中間找坡），1:2水泥沙漿找平20mm，二氈三油防水層。、門窗材料：門廳處為鋁合金門，其它均為木門

27、和鋁合金窗。、活荷載：屋面活荷載2.0，樓面活荷載2.0，走廊樓面活荷載2.0。、混凝土采用c30（）。2.1.2 鋼筋混凝土框架設(shè)計(jì)(一)、 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定結(jié)構(gòu)平面布置如圖1所示。2.2 結(jié)構(gòu)布置計(jì)算根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行了建筑平面.立面及剖面設(shè)計(jì)。主體結(jié)構(gòu)為5層， 層高均為3.6m。填充墻采用200厚的粘土空心砌塊。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度為120mm。一般情況下，框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系。為方便起見，常常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進(jìn)行分析計(jì)算。由于通常橫向框架的間距相同，作

28、用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗側(cè)剛度相同，因此，各榀橫向框架都將產(chǎn)生相同的內(nèi)力與變形，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般取中間有代表性的一榀橫向框架進(jìn)行分析即可。2.3結(jié)構(gòu)方案選取2.3.1 豎向承重體系選取選擇合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件布置，使之具有較大的抗側(cè)剛度和良好的抗風(fēng)、抗震性能，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。同時(shí)還須綜合考慮建筑物高度、用途、經(jīng)濟(jì)及施工條件等因素。常見的豎向承重體系包括磚混結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系及筒體結(jié)構(gòu)體系等。框架結(jié)構(gòu)體系：由梁柱連接而成，其具有建筑平面布置靈活、造型活潑等優(yōu)點(diǎn)，可以形成較大的使用空間，易于滿足多功能的使用要求。在結(jié)構(gòu)受力

29、性能方面，框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，自振周期長(zhǎng)，地震反應(yīng)較小，經(jīng)合理設(shè)計(jì)可具有較好的延性性能。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小，在地震作用下側(cè)向位移較大。本設(shè)計(jì)五層的多層結(jié)構(gòu)，根據(jù)教學(xué)樓的功能使用性進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置。經(jīng)各方案比較篩選，本工程選用框架結(jié)構(gòu)的豎向承重體系。2.3.2 水平方向承重體系選取常見的橫向承重體系包括：現(xiàn)澆樓蓋、疊合樓蓋、預(yù)制板樓蓋、組合樓蓋等。本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆樓蓋可分為肋梁樓蓋、密肋樓蓋、平板式樓蓋和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆平板樓蓋等。肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可以最大限度地節(jié)省混凝土和鋼筋的用量，能充分發(fā)揮材料的作用，結(jié)構(gòu)整體性好，抗震性能好，且結(jié)構(gòu)平面布置靈活，易于

30、滿足樓面不規(guī)則布置、開洞等要求，容易適用各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)平面及各種復(fù)雜的樓面荷載。2.3.3基礎(chǔ)形式選取本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)形式選取獨(dú)立基礎(chǔ)。多層框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，一般有柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字形基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)，必要時(shí)也可采用箱形基礎(chǔ)或樁基等。基礎(chǔ)類型的選擇，取決于現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)荷載的大小、上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基上不均勻沉降及傾斜的敏感程度以及施工條件等因素，還應(yīng)進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。2.4 框架梁柱尺寸確定2.4.1梁截面尺寸的確定：梁： ,取,取走道梁：，取為了施工方便，取b=250mm2.4.2柱截面尺寸的確定：取b=(1-)h, 取 b=h根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并考慮其它因素，本設(shè)計(jì)中柱的截

31、面尺寸為600600mm，柱的慣性矩i=2.4.3柱的高度底層高度h3600+450+5004550mm，其中450mm為室內(nèi)外高差，0.5為基礎(chǔ)頂層至室外地面的高度。其它層的柱高等于層高即3600mm。2.4.4板的截面尺寸：即現(xiàn)澆樓板厚120mm。2.5. 框架梁柱線剛度計(jì)算根據(jù)公式iei / l，可以得到梁柱的線剛度如下（e=3.0）梁 1-3跨梁 3-4跨梁 柱 上層柱 （25層） 底層柱 取底層柱線剛度為基本值1，算得相對(duì)線剛度繪入下圖圖2 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖中數(shù)字為相對(duì)線剛度）2.6 恒荷載計(jì)算2.6.1 荷載傳遞的基本原理如下圖（圖3）所示，陰影部分為一個(gè)計(jì)算單元結(jié)構(gòu)計(jì)算單元（圖3

32、）次梁承受板傳來的荷載，并通過自身受彎將荷載傳遞到主梁上，主梁作為次梁的不動(dòng)支點(diǎn)承受次梁傳來的荷載，并將荷載傳遞給主梁的支撐柱。雙向板上的荷載，以450等角分線為界，分別傳至兩相鄰支座。 2.6.2荷載統(tǒng)計(jì)重力荷載計(jì)算：屋面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：上人屋面 ： 荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（kn/m2）1、30厚c20細(xì)石混凝土1.0kn/m22、三氈四油防水層0.4kn/m23、30厚水泥砂漿找平層：0.0320=0.6 kn/m24、150厚水泥蛭石保溫層0.155=0.75 kn/m25、120厚鋼筋混凝土板 250.12=3kn/m26、輕鋼龍骨紙面石膏板吊頂 0.17 knm2小計(jì) 5.92 kn/m2

33、不上人屋面 ： 荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（kn/m2）1、高分子或高聚物改性瀝青柔性卷材一層0.05kn/m22、40厚c20細(xì)石混凝土內(nèi)配直徑為4的雙向鋼筋，中距2000.0425=1.0kn/m23、70厚水泥瀝青珍珠巖防水珍珠預(yù)制塊或保溫層0.074=0.28 kn/m24、瀝青瑪諦脂回改性涂料隔汽層 kn/m25、20厚1：3水泥沙漿找平層250.1=2.5 kn/m26、20板底抹灰0.02170.34kn/m27、刷乳膠漆一道0.17120.204 kn/m2 小計(jì) 4.774 kn/m2 恒載分項(xiàng)系數(shù)取1.2 活載分項(xiàng)系數(shù)取1.4在這種情況下 即qg1.24.7741.40.5 6.43kn

34、/m2恒載分項(xiàng)系數(shù)取1.35 活載分項(xiàng)系數(shù)取1.4在這種情況下 即qg1.354.775 kn/m2 二、1-4層樓面： 荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（kn/m2）115厚1：2白水磨石 0.65 kn/m2220厚1：3水泥砂漿找平層0.02200.4 kn/m23120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板0.1225=3.0 kn/m24v型輕鋼龍骨吊頂 0.25 kn/m2小計(jì) 4.30kn/m2恒載分項(xiàng)系數(shù)取1.2 活載分項(xiàng)系數(shù)取1.4在這種情況下 qg1.24.0941.42.07.72 kn/m2 屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0 kn/m2屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.35 kn

35、/m2 三、梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 表1 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件b/mh/m/(kn/ m3)g(kn/m)1層邊橫梁0.250.85251.055.5787.2縱梁0.250.55251.053.6104.5柱0.600.60251.109.904.55走道梁0.250.60251.053.9402.42-5層邊橫梁0.250.85251.055.5787.2縱梁0.250.55251.053.6104.5柱0.600.60251.109.903.6走道梁0.250.60251.053.9402.4注：1）表中為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對(duì)起重力荷載的增大系數(shù)；g表示單位長(zhǎng)度構(gòu)件重力

36、荷載； 2）梁長(zhǎng)度取凈長(zhǎng)；柱長(zhǎng)度取層高。四、墻體重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值：外墻為200厚空心粘土磚墻，外墻乳膠漆一道，內(nèi)墻面為20厚抹灰，內(nèi)墻體為120厚空心粘土磚墻，兩側(cè)均為20厚抹灰，則外墻體自重:0.2(3.6-0.6)5.50.02(3.6-0.6)172=5.34kn/m內(nèi)墻體自重:0.12(3.6-0.6)5.50.02(3.6-0.6)172=4.02kn/m木門單位面積重力荷載為0.2kn/m2；塑鋼窗單位面積重力荷載取0.4kn/m2。五、女兒墻墻體與外墻相同。2.7.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載作用下垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下述公式計(jì)算式中，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kn/m2） 高度z

37、處的風(fēng)振系數(shù) 風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)基本風(fēng)壓（kn/m2）由荷載規(guī)范，該地區(qū)重現(xiàn)期為50年的基本風(fēng)壓：=0.3 kn/m2，地面粗糙度為b類。風(fēng)載體型系數(shù)由荷載規(guī)范第7.3節(jié)查得： =0.8（迎風(fēng)面）和=-0.5（背風(fēng)面）。荷載規(guī)范規(guī)定，對(duì)于高度大于30m，且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)來考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本設(shè)計(jì)中，房屋高度h=19.65m 30m，h/b=18.8/18=1.04 1.5，則不需要考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響，取=1.0。 表2 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次wk518.951.0000.8421.00.384415.350.7610.7461.00.33931

38、1.750.5820.741.00.33728.150.4030.741.00.33714.550.22240.741.00.3372.8 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2.8.1 豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算1荷載計(jì)算（1）.恒載計(jì)算令代表橫梁自重，為均布荷載形式。分別為1-4層房間和走道板傳給橫梁的三角形荷載。;，對(duì)于頂層，為屋面板傳給橫梁的三角形荷載。其荷載計(jì)算方法同1-4層，結(jié)果為：作用在1-3軸間頂層框架梁上的線荷載為：3-4軸間頂層框架梁上的線荷載為:1-3軸間樓面框架梁上的線荷載為:3-4軸間樓面框架梁上的線荷載為:令分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板重和女兒

39、墻重等，計(jì)算如下：屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 1軸柱縱向集中荷載,:頂層柱恒載=女兒墻自重+梁重+板傳荷載 kn標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁重+板傳荷載 kn同理 3軸柱縱向集中荷載,: 其荷載計(jì)算方法同頂層，結(jié)果為：頂層柱恒載 =85.21 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載 = 78.35kn/m4軸柱縱向集中荷載,: 其荷載計(jì)算方法同頂層，結(jié)果為：頂層柱恒載 =45.58 標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載 = 39.74kn/m頂層柱頂軸力由節(jié)點(diǎn)剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到，柱底軸力為柱頂軸力加上柱的自重，其余層軸力計(jì)算同頂層，但需要考慮該層上部柱的軸力的傳遞。表3 橫向框架恒載匯總表(kn/m, kn)層次()()()()()55.

40、583.9428.319.4440.2885.2145.581-45.583.9420.566.8534.9178.3539.74得到恒恒載作用下框架受荷簡(jiǎn)圖如下：圖（4） 恒荷載受荷簡(jiǎn)圖表4 恒載作用下梁端剪力及柱軸力（kn）層次總剪力柱軸力1-3跨3-4跨1柱2柱3柱v1vbvbvcvcvdn頂n底n頂n底5127.1253.7792.8792.8792.12103.58302.06351.56463.79513.294100.1792.8392.8792.8792.83102.87447.28521.53693.36767.613100.0192.9892.8792.8792.98102

41、.72592.34702.23923.091032.982100.1591.2492.8792.8791.24104.46738.03883.561151.081296.611100.0191.0292.8792.8791.02104.66883.381085.261378.841580.72豎向恒荷載作用下的框架彎矩圖 （圖5）豎向恒荷載作用下的框架剪力圖 （圖6）豎向恒荷載作用下的框架軸力圖（圖7）表5 橫向框架活載匯總表層次()()()59.573.193.326.824.121-49.573.193.326.824.12豎向活荷載作用下的框架受荷簡(jiǎn)圖（圖8）豎向活荷載作用下的框架彎距圖

42、（圖9）豎向活荷載作用下的框架剪力圖（圖10）內(nèi)力計(jì)算： 梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計(jì)算。由于結(jié)構(gòu)和荷載均對(duì)稱，故計(jì)算時(shí)可用半框架。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加得到。固端彎矩計(jì)算如下 ab跨： 5 層 m a b27.9637.82/1283.88kn m=27.96 l6 24 層 m a8b831.2237.82/1293.46kn m=31.22 l6 1 層 m a8 b13.0337.82/1239.09kn m=13.03 l6 bc跨：5 層 mb c14.0332.42/126.735kn m=14.03 l2.4 24 層 m b8c1

43、3.8032.42/126.629kn m=13.80 l2.4 1 層 m b8 c 5.2532.42/125.520kn m= 5.25 l2.4b 分配系數(shù)計(jì)算：見圖9，圖10；考慮框架對(duì)稱性，取半框架計(jì)算，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兩倍，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。柱的線剛度除底層柱外其它各層柱的線剛度乘0.9的折減系數(shù)。a柱頂層節(jié)點(diǎn)：頂層節(jié)點(diǎn) 24層 一層節(jié)點(diǎn)：b柱頂層節(jié)點(diǎn)：頂層節(jié)點(diǎn) 24層節(jié)一層節(jié)點(diǎn)： 上柱下柱右梁左梁 上柱下柱右梁6.0460.4460.5540.39411.720.3180.288-83.8883.88-6.74

44、37.4146.42-30.47-24.53-22.2214.43-15.2423.24-10.490.360.45-5.02-4.05-3.6752.2-52.271.639.9911.820.3080.3080.3840.30.2410.2410.2189.6-93.6693.6611.36-6.62928.8528.8535.97-26.11-20.98-20.98-18.8718.7114.43-13.06-12.99-12.27-12.27-6.18-6.18-7.71-0.11-0.22-0.22-0.1141.3837.1-78.4684.0330.4730.47-22.980.

45、3080.3080.3840.300.2410.2410.2189.6-93.6693.6611.36-6.62928.5528.5535.97-26.11-20.98-20.98-18.8714.4314.43-13.0612.99-10.49-12.08-4.87-4.87-6.0672.872.3192.310.2238.4138.41-64.6878.14-33.4-33.4-27.240.3080.3080.3840.300.2410.2410.2189.6-93.6693.6611.36-6.62928.5528.5535.97-26.11-20.98-20.98-18.8714.4314.43-13.0612.99-10.49-12.08-4.87-4.87-6.0672.872.3192.310.2238.4138.41-64.6883.41-29.16-30.75-25.280.3370.2430.2180.3220.25