框架教學樓畢業(yè)設計

引言作為四年大學里最后一個學習環(huán)節(jié),畢業(yè)設計是至關重要的,起到了承前啟后的作用，畢業(yè)設計是把在課堂學到的專業(yè)知識運用到工程實踐上去,為即將踏上工作崗位以及進一步深造作好強實的根底。和其他學習環(huán)節(jié)不同，畢業(yè)設計是在我們指導老師的指導下，獨立系統(tǒng)地完成一項工程設計，解決與之相關的所有問題，熟悉相關設計標準、手冊、標準圖以及工程實踐中常用的方法，具有實踐性、綜合性強的顯著特點。因而對培養(yǎng)我們的綜合素質(zhì)、增強工程意識和創(chuàng)新能力具有其他教學環(huán)節(jié)無法代替的重要作用。本論文的內(nèi)容是中國礦業(yè)大學南湖校區(qū)框架結構教學樓設計，側重于結構計算，考慮結構的抗震設計，以此介紹框架結構體系的根本設計計算方法?？蚣芙Y構體系一般在教學樓和辦公樓中被廣泛應用，其特點是由梁、柱承受豎向和水平荷載，墻僅起維護作用，其整體性和抗震性均好于混合結構，且平面布置靈活，可提供較大的使用空間，也可構成豐富多變的立面造型。需要時，可用隔斷分隔成小房間，或撤除隔斷改成大房間。如果采用輕質(zhì)隔墻和外墻，就可大大降低房屋自重，節(jié)省材料?？蚣芙Y構構件類型少，易于標準化、定型化；可以采用預制構件，也易于采用定型模板而做成現(xiàn)澆結構，有時還可以采用現(xiàn)澆柱及預制梁扳得半現(xiàn)澆半預制結構?，F(xiàn)澆結構的整體性好，抗震性能好，在地震區(qū)應優(yōu)先采用。在設計中，一方面要把所學的知識運用到設計、施工中去，熟悉國家有關標準、條例和規(guī)程并知道如何去查找標準里的相關條文；另一方面，由于現(xiàn)代化建筑一般都具有密度大，高度高，功能多，設備復雜，裝修豪華，防火要求和管理自動化水平高，需要各工種交叉配合。因此，通過這次畢業(yè)設計，擴大非本專業(yè)知識面也是十分重要的。由于畢業(yè)設計是一種初步的嘗試，涉及專業(yè)比擬多，加上條件和水平所限，不可防止地存在疏漏與錯誤，敬請老師批評指正。文獻綜述現(xiàn)代高層建筑是隨著社會生產(chǎn)的開展和人們生活的需要而開展起來，是商業(yè)化、工業(yè)化和城市化的結果。而科學技術的進步、輕質(zhì)高強材料的出現(xiàn)以及機械化、電氣化、計算機在建筑中的廣泛應用等，又為高層建筑的開展提供了物質(zhì)和技術條件。20世紀90年代以后，隨著我國鋼材產(chǎn)量的不斷提高，鋼一混凝土組合結構在建筑行業(yè)得到了迅速開展，隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化，無論是工業(yè)建筑還是民用建筑都有很廣泛的應用。多層及高層建筑的結構體系大致有混合結構體系、框架結構體系、剪力墻結構體系、筒體結構體系、巨型結構體系?；旌辖Y構的承重墻體往往隨建筑高度的增加而加厚，不僅消耗大量材料，也減少了使用面積，因此多層與小高層常采用框架結構體系。框架結構特別適合于在辦公樓、教學樓、公共性與商業(yè)性建筑、圖書館、輕工業(yè)廠房、公寓以及住宅類建筑中采用，是多層、高層建筑的一種主要結構形式?？蚣芙Y構是一種古老的結構形式，它的歷史可以追溯到原始社會。當原始人由穴居而轉人地面居住時，就逐漸學會了用樹干、樹枝、獸皮等材料搭成類似于后來北美印第安人式的帳篷，這實際上就是一種原始的框架結構?？蚣芙Y構的最大特點就是把承重的骨架和用來圍護分隔空間的簾幕式墻面明確地分開，這可能是因為人們在長期的實踐中逐漸地認識到有的材料雖然具有良好的力學性能，但卻不適宜用來防風避雨，而另一些材料正好具有這方面的特長，因而分別選用前一種材料當作承重骨架，然后再用后一種材料覆蓋在骨架上，從而形成一個可供人們棲息的空間。典型的印第安人式帳篷的骨架是由許多根樹干和樹枝做成的，樹干的下端插入地下，上端集中在一起，四周覆以獸皮或人工紡織的席子，這樣就形成了一個圓錐形的空間。這種原始的帳篷結構極其簡單，內(nèi)部空間狹小局促，人在其中生活會受到很多的限制。我國古代建筑所運用的木構架也是一種框架結構，它具有悠久的歷史，據(jù)估計這種梁系統(tǒng)的結構早在公元二世紀的漢代就己經(jīng)趨于成熟。由于梁架承當著屋頂?shù)娜亢奢d，而墻僅起維護空間的作用，因而可以做到“墻倒屋不塌”。除木材外，用磚石也可能砌筑成為框架結構的形式。13-15世紀在歐洲風行一時的高直式建筑所采用的正是一種磚石框架結構。高直式教堂所采用的尖拱拱肋結構，無論從形式或受力狀態(tài)上看都不同于羅馬時代的筒形拱或彎窿。它的最大特點是把拱面上的荷載分別集中在假設干根拱肋上，再通過這些交又的拱肋把重力聚集于拱的矩形平面的四角，這樣就可以通過極細的柱墩把重力傳遞給地面。高直式教堂就是以重復運用這種形式的根本空間單元而形成宏大的室內(nèi)空間的。近代框架結構的應用，不僅改變了傳統(tǒng)的設計方法，甚至還改變了人們傳統(tǒng)的審美觀念。采用磚石結構的古典建筑，愈是底層，荷載愈大，墻也愈實愈厚，由此形成了一條關于穩(wěn)實的觀念—上輕下重、上小下大、上虛下實，而違反了這些原那么就會使人產(chǎn)生不愉快的感覺。采用框架結構的近現(xiàn)代建筑，由于荷載全部集中在立柱上，底層無須設置厚實的墻壁，而僅僅依靠立柱就可以支托建筑物的全部荷載，因而它可以根本無視這些原那么，甚至還可以把這樣原那么顛倒過來—采用底層透空的處理手法，使建筑物的外形呈上大下小或上實下虛的形式。采用框架結構的近代建筑，由于荷載的傳遞完全集中在立柱上，這就為內(nèi)部空間的自由靈活分隔創(chuàng)造了十分有利的條件，現(xiàn)代西方建筑正是利用這一有利條件，打破了傳統(tǒng)六面體空間觀念的束縛，以各種方法對空問進行靈活的分隔，不僅適應了復雜多變的近代功能要求，同時還極大地豐富了空間的變化，所謂“流動空間”正是對傳統(tǒng)空間觀念的一種突破。由于鋼筋混凝土框架結構的快速開展，我國建國解放以來建造了許多鋼混結構的建筑物，例如北京的長城飯店，長城飯店是中國國際旅行社北京分社與美國伊沈建設開展合資建設和經(jīng)營的高級旅游飯店。該飯店是美國貝克特國際公司設計，由北京市六建公司、機械施工公司、設備安裝公司、市政三公司、房修二公司、園林局修建公司和花木公司聯(lián)合建設施工的。工程占地1.5萬平方米，建筑總面積82459萬平方米。全組建筑呈“Y”字型，中心塔樓22層，高82.85米，周圍分三翼，為18層。全部為柔性框架抗震結構。外墻飾面采用反射片式冷光玻璃，晶瑩光亮，猶如水晶宮一般，有“玻璃大廈”之稱。在當前的開展趨勢中，更為合理的是同時采用鋼和鋼筋混凝土材料的混合結構。這種結構可以使兩種材料互相取長補短，取得經(jīng)濟合理、技術性能優(yōu)良的效果。目前有這兩種組合方式：〔1〕用鋼材加強鋼筋混凝土構件。鋼材放在構件內(nèi)部，外部有鋼筋混凝土做成，成為鋼骨〔或型鋼〕混凝土構件。也可以在鋼管內(nèi)部填充混凝土，做成外包鋼構件，成為鋼管混凝土。前者可充分利用外包混凝土的剛度和耐火性能，又可利用鋼骨減小構件斷面和改善抗震性能，現(xiàn)在應用比擬普遍?！?〕局部抗側力結構用鋼結構，另一局部采用鋼筋混凝土結構〔或局部采用鋼骨混凝土結構〕。這種結構可成為混合結構，多數(shù)情況下使用鋼筋混凝土做筒〔剪力墻〕，用鋼材做框架梁、柱。例如：上海靜安希爾頓飯店就是這種混合結構。香港中國銀行那么是另一種混合方式，它采用鋼骨混凝土角柱，而橫梁及斜撐都采用鋼結構。被稱為中華第一樓的上海金茂大廈，就是采用鋼筋混凝土做核心筒，外框用鋼骨混凝土柱和鋼柱的混合結構。深圳地王大廈也是用鋼筋混凝土做核心筒，外框為鋼結構的混合結構。除鋼筋混凝土外，鋼材也是一種比擬理想的框架結構材料。與鋼筋混凝土相比，鋼材強度高、韌性大、易于加工;高層鋼結構具有決構斷面小、自重輕、抗震性能好等優(yōu)點；鋼結構構件可在工廠加工，能縮短現(xiàn)場施工工期，施工方便。但鋼材的防火性能差，用鋼材做框架還必須用不易燃的材料把它包裹起來，這也會給設計帶來許多麻煩。鋼筋混凝土主要缺點是構件斷面大，占據(jù)面積達、自重大。但是鋼筋混凝土結構造價較低，且材料來源豐富，并可以澆筑成各種復雜斷面形狀，還可以組成多種結構體系；可節(jié)省鋼材，承載能力不低，經(jīng)過合理設計，可獲得較好的抗震性能。因為兩者各有所長，目前世界各國的情況不同，有的主張用鋼框架，有的那么主張用鋼筋混凝上框架。就我國的情況來講，由于鋼的產(chǎn)量缺乏，本錢較高一般均采用鋼筋混凝土框架?？蚣芙Y構是由梁、柱、節(jié)點及根底組成的結構形式，橫梁和柱，通過節(jié)點連為一體，形成承重結構，將荷載傳至根底，整個房屋全部采用這種結構形式的稱為框架結構或純〔全〕框架結構，框架可以是等跨或不等跨的，也可以是層高相同或不完全相同的，有時因工藝和使用要求，也可能在某層抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架?？蚣芙Y構體系是由豎向構件的柱子與水平構件的梁通過節(jié)點連接而成的，既承當豎向荷載，又承當水平荷載的結構。橫梁和立柱通過節(jié)點連成一體，形成承重結構，將荷載傳至根底。其特點是承重系統(tǒng)與非承重系統(tǒng)有明確的分工，支承建筑空間的骨架與梁，柱是承重系統(tǒng)，而分割室內(nèi)外空間的圍護結構和輕質(zhì)隔墻是不承重的，這種結構形式強度高，整體性好剛度大，抗震性好，開窗自由。這種結構體系的優(yōu)點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，可以適應不同的房屋造型。同時，在結構性能方面，框架結構屬于柔性結構，自振周期較長，地震反響較小，經(jīng)過合理的結構設計可以具有較好的延性性能，成為“延性框架”?？蚣芙Y構側向剛度較小，當層數(shù)過多時，會發(fā)生過大的側移，易引起非結構構件破壞而不能滿足使用要求?？蚣芙Y構是柔性結構，有水平位移，房屋的總水平位移越大，人的感覺越不舒服，而層間位移會影響建筑物的裝修和隔墻開裂，由于框架結構層間變形較大，在地震區(qū)，高層框架結構帶來的另一嚴重問題是，容易引起非結構構件的破壞，因而對這兩種水平位移進行限，這樣在設計中要增大房屋的抗側剛度?？蚣芸箓葎偠戎饕Q于梁、柱的截面尺寸。通常梁柱截面慣性矩小，側向變形較大，這是框架結構的主要缺點，也因此而限制了框架結構的使用高度。同時由于框架構件截面較小，抗側剛度較小，在強震作用下結構整體位移和層間位移都較大，容易產(chǎn)生震害。在框架結構的抗震設計中，柱頂、柱底、梁端易出現(xiàn)裂縫。但是框架梁的裂縫寬度驗算往往被工程設計人員無視，對此應引起注意。影響裂縫寬度的主要因素有兩方面。一是混凝土強度等級，二是鋼筋的級別和直徑。對于普通的混凝土構件，混凝土強度等級的提高對梁的裂縫寬度影響不大，一般情況宜采用增大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法來減小梁的裂縫寬度。另外，要注意的是在用計算機輔助軟件進行計算時，一定要將恒、活荷載分開來輸入，以便正確進行內(nèi)力組合和裂縫寬度計算。此外，非結構性破壞如填充墻、建筑裝修和設備管道等破壞較嚴重。因而其主要適用于非抗震區(qū)和層數(shù)較少的建筑，抗震設計的框架結構除需加強梁、柱和節(jié)點的抗震措施外，還需注意填充墻的材料以及填充墻與框架的連接方式等，以防止框架變形過大時填充墻的破壞。但是隨著結構高度增加，水平作用使得框架底部梁柱構件的彎矩和剪力顯著增加，從而導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，在材料用量和造價方面也趨于不合理。當有變形性能良好的輕質(zhì)隔斷及外墻材料時，鋼筋混凝土框架可建造到30層左右，但在我國目前的情況下，框架結構建造高度不宜太高，以15-20層以下為宜。當柱為正方形或接近正方形，或樓面荷載較大的情況下，可采用縱橫向承重方案，這時樓面常為現(xiàn)澆雙向板樓蓋或井字梁樓蓋，兩個方向的框架同時承受豎向荷載和水平荷載。在框架結構的設計方面，木工程中出現(xiàn)以來，隨著生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗積累和科學研究的不斷進步，鋼筋混凝土框架結構的設計方法在不斷的開展和完善，先后經(jīng)歷了容許應力設計方法、破損階段設計方法和極限狀態(tài)設計方法。容許應力法以線彈性設計方法為根底，要求在使用荷載作用下構件截面的應力不大于容許應力，截面應力按線彈性設計方法求出，容許應力是用材料的強度除以平安系數(shù)求得。容許應力法僅考慮材料的彈性性質(zhì)，容許應力取值也無科學依據(jù)，框架結構設計是否平安可靠無法用實驗來驗證。破損階段法以塑性設計方法為根底，要求在使用荷載作用下構件截面的內(nèi)力不大于破壞時內(nèi)力除以某一平安系數(shù)，破損階段法使構件有了總的平安度的概念，可以說它開創(chuàng)了一個新局面。但它仍存在一些重大的缺點:只保證了構件的強度，但卻無法了解構件正常使用是否滿足要求;平安系數(shù)取值仍須經(jīng)驗，并無嚴格科學依據(jù);單一平安系數(shù)不能對不同荷載、材料、構件區(qū)別對待，從而正確地度量框架結構的平安度。極限狀態(tài)法是破損階段的開展，它規(guī)定了框架結構的極限狀態(tài)，并把單一平安系數(shù)改為三個分項系數(shù)，即荷載系數(shù)、材料系數(shù)和工作系數(shù)，從而把不同荷載、材料、構件區(qū)別對待，使構件具有比擬一致的平安度。從本質(zhì)上講，破損階段設計法和極限狀態(tài)設計法中的承載力極限狀態(tài)設計所依據(jù)的都是極限強度設計方法。極限強度設計方法的根本原那么是求出截面破壞時的極限承載力，然后控制截面在使用荷載作用下的內(nèi)力不大于破壞時的極限承載力除以某個考慮平安的系數(shù)。系數(shù)可用單一系數(shù)，即破損階段法;也可用分項截面鋼筋超配系數(shù)，即極限狀態(tài)法。隨著可靠度設計方法的開展，平安系數(shù)的取值己經(jīng)從傳統(tǒng)的定值設計法開展到今天的半概率設計有很高的延性。然而在實際工程中很難完全做到這一點，比擬經(jīng)濟的方法是有選擇有重點的提高結構中重要構件或某些善、更科學的方向開展。但是，只有框架結構的極限承載力得以準確評估后，框架結構平安系數(shù)更為精確、科學的取值才會更有意義框架結構平安度才能得到充分保證?？梢?，鋼筋混凝土框架結構設計是十分重要的一項工作，設計的科學性對框架結構設計的經(jīng)濟性、平安性和可靠性都有十分重大的意義。建筑結構設計是建設工程設計的重要環(huán)節(jié)，是保障建筑結構平安、實現(xiàn)建筑使用功能的靈魂。地震時建筑物的穩(wěn)定性是建筑物結構設計的一個很重要的考慮方面，但是鋼筋混凝土結構如果要求在大震作用下，結構仍處于彈性階段不發(fā)生破壞是很不經(jīng)濟的。既經(jīng)濟又平安的抗震設計是允許在強烈地震作用下破壞嚴重，但不應倒塌。因此，依靠彈塑性消耗地震能量是抗震設計的特點，“大震不倒”是設計要到達的目標。具有塑性變形能力的框架結構稱為延性框架，大量的震害調(diào)查試驗證明，鋼筋混凝土框架經(jīng)過合理設計，可以到達較大的延性。為了保證結構有較大的延性，應做到以下方面：鋼筋混凝土框架梁、柱構件之間應設置為“強柱弱梁”。鋼筋混凝土框架的層間變形能力取決于梁柱的變形能力。柱是壓彎構件，其變形能力不如梁，所以較合理的破壞機制梁比柱盡可能早發(fā)生，底層柱柱底塑性鉸較晚形成。鋼筋混凝土框架梁、柱構件應防止剪切破壞?？蚣芰骸⒅卿摻罨炷恋闹饕芰嫾?，應以受彎破壞為主，這樣構件延性好。梁、柱節(jié)點的承載力宜大于梁、柱構件承載力。在鋼筋框架設計中，除了保證梁柱構件具有足夠的承載力和變形能力外，保證節(jié)點的抗剪能力，使之不過早破壞十分重要。震害調(diào)查說明：節(jié)點破壞大多數(shù)是由于無箍筋或少箍筋，在剪壓作用下混凝土出現(xiàn)斜裂縫甚至擠壓破壞，縱筋壓屈成燈籠狀。因此保證節(jié)點不發(fā)生剪切破壞的主要措施是保證節(jié)點區(qū)混凝土的強度和密實性以及在節(jié)點核心內(nèi)配置足夠的箍筋?？蚣芙Y構的抗震概念設計主要歸納為以下幾點：〔1〕選擇對建筑抗震有利的場地和地基?？拐鹪O計時，應選擇堅硬土或中硬土場地，當無法避開不利的或危險的場地時，應采取適當?shù)拇胧??！?〕結構必須具有足夠的剛度和承載力，以及良好的延性和耗能能力。足夠的剛度使結構滿足小震作用下的側移和層間變形限值，防止非結構構件的破壞。特別是不規(guī)那么框架，一定要設置從上到下貫穿連續(xù)的有較大的剛度和承載力的抗側力結構。結構的延性和耗能能力，通過采取構造措施獲得?！?〕盡可能設置多道抗震防線。地震有一定的持續(xù)時間，而且可能屢次作用，適當處理構件強弱關系，使其形成多道防線，是增強結構抗震能力的重要措施。例如，框架結構中的梁和柱，要做成“強柱弱梁”?！?〕控制結構的非彈性部位(塑性鉸區(qū))，實現(xiàn)合理的屈服耗能機制。塑性鉸是結構屈服后的耗能部位，塑性鉸的分布確定了結構的屈服機制，塑性鉸所在部位那么影響到鉸的耗能能力。合理的耗能機制是梁鉸機制，因為梁鉸機制結構的層間位移均勻，即使出現(xiàn)較多的梁鉸也不會形成機構。另一個原因是梁的軸向應力小，并且可以設計成彎曲破壞而不是剪切破壞，只要在梁端采取措施，就能獲得良好的延性。〔5〕應合理選擇梁柱截面尺寸、配置縱向鋼筋和箍筋，防止剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土的壓潰先于鋼筋的屈服、鋼筋錨固粘結先于構件破壞。這是因為剪切、壓潰和錨固破壞都是脆性破壞，延性很小?！?〕提高結構整體性。各構件之間的連接，必須可靠，符合以下要求:構件節(jié)點(主要是梁柱節(jié)點)的承載力不應低于其連接構件的承載力，當構件屈服、剛度退化時，節(jié)點應保持承載力和剛度不變。予埋件的錨固承載力不應低于連接件的承載力，裝配式的連接應保證結構的整體性，各抗側力構件必須有可靠的措施以確?？臻g協(xié)同工作?！?〕地基承載力和剛度要與上部框架結構的承載力和剛度相適應?！?〕以工程實際情況和概念設計的根本理論為依據(jù)，這是:①結構總體系與各分體系的工作原理和力學性質(zhì)；②設計和構造處理原那么；③計算程序的力學模型和功能；④吸取或不斷積累的實踐經(jīng)驗。建筑物是社會物質(zhì)和文化財富，它在滿足使用要求的同時，還需要考慮人們對建筑物在美觀方面的要求。建筑設計是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)設計任務書的要求，綜合考慮基地環(huán)境、使用功能、結構施工、材料設備、建筑經(jīng)濟及建筑藝術等問題，著重解決建筑物內(nèi)部各種使用空間的合理安排，建筑物與周圍環(huán)境、與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表的藝術效果，各個細胞的構造方式等，創(chuàng)造出既符合科學性又具有藝術性的生產(chǎn)和生活環(huán)境。建筑設計在整個工程設計中起著主導和先行的作用，除考慮建筑與結構、建筑與各種設備等相關技術的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料、勞動力、投資和時間來實現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用、經(jīng)濟、鞏固、美觀。追求空間品質(zhì)是現(xiàn)代建筑和古典建筑區(qū)別的重要標志之一，在建筑設計中，設計者一般把空間作為一個重要功能因素進行平面組合。以劇院設計為例，一般劇院的公共空間形態(tài)由門廳、大廳和休息廳等為觀眾效勞的輔助空間共同構成，傳統(tǒng)概念中這局部空間的功能比擬單一，主要是為觀眾在演出開幕前以及幕間提供一個休息的場所，所以從設計考慮上與觀演廳聯(lián)系比擬緊密，在使用上獨立性不強，在形態(tài)構成上多服從于觀演廳。隨著劇場建筑的開展，尤其是像國家大劇院這種綜合性的演藝中心的出現(xiàn)，公共空間的功能要求愈來愈多，公共空間的形態(tài)要求也愈來愈高，獨立性也愈來愈強。國家大劇院在任務書中就明確地要求在這局部空間中不僅要包括休息廳的功能要求，同時要設置相當面積的藝術展廊、文化交流、餐飲和商場，由此使整體建筑成為一個向所有人開放的活潑的街區(qū)。這就在沒有演出的白天時間里，大劇院內(nèi)部也可組織各式各樣的文化活動，吸引戲劇演出之外參加其它活動的人流，為大劇院的經(jīng)營和使用提供更充裕的硬件資源?，F(xiàn)代建筑開展到今天，對建筑創(chuàng)作理念的探討已經(jīng)不能停留在二元理論的層面上即要么把建筑完全視為藝術的觀念，抽象的形式變成了最主要的建筑語言，比例、均衡、韻律成了評論建筑的重要標準要么在建筑中添加許多哲學的想法，致使許多建筑師在設計中追求一種哲理上的意義，在這種沖動的鼓舞下，構成、符號、鄉(xiāng)土、文脈等各種理論相繼出現(xiàn)。當前的建筑創(chuàng)作理念已經(jīng)由原來方案創(chuàng)作中手法的單一性向多元化開展，任何一個成功的典型建筑都是功能、形式和技術的辨證統(tǒng)一、協(xié)調(diào)組合?！办柟?，實用，美觀”作為建筑的三要素，它們之間相互制約、相互平衡，由三要素引申出來的注重技術、注重形式和注重功能的不同建筑創(chuàng)作理念，外表看它們是互不相關的設計理念，其實只是在尋求建筑創(chuàng)作中尋求最正確解題方案的不同表現(xiàn)形式，它根據(jù)具體的建筑設計工程采用有不同的策略。有獨創(chuàng)性的建筑師往往都是綜合運用各種設計方法的。建筑師針對不同的設計任務、環(huán)境條件、場所特點和文化要求可選擇與之相適應的設計方法。各種設計方法的運用均可產(chǎn)生杰出的建筑作品，但在特定的條件下一種設計方法可能優(yōu)于其他的方法，因此建筑師掌握和總結不同的設計方法是很有必要的。建筑師并不是在建筑創(chuàng)作中把所有的設計方法都用到，其實每個建筑師都有自己常用的或偏愛的設計方法，每個設計工程都有需要解決的突出的問題，找到相應的解決方法就是成功的設計。所以，每個建筑師在建筑設計的不同階段，都可能采用不同的設計方法，針對不同性質(zhì)的工程，也可能采用不同的設計方法。當前的建筑創(chuàng)作思路，應當在充分滿足功能和講究經(jīng)濟效益的前提下，注意形象建設，做到“適用、經(jīng)濟、美觀”相結合。不能離開功能、適用、經(jīng)濟去片面追求城市形象，否那么，就會墮入形式主義，造成浪費。同時應對建筑建立合理的評價體系，無論從政府以及社會的管理和監(jiān)督角度講，應該予以重視，特別是一些典型建筑的設計方案，本文提倡建筑師運用綜合的設計方法去解決建筑的技術、功能、美學、經(jīng)濟等問題。建筑設計和結構設計的關系：建筑是人們運用一定的物質(zhì)材料創(chuàng)造所需空間和環(huán)境的一種技術和藝術，有許多使用和美觀要求；結構是由構件組成的能承受“作用”的受力骨架，它的功能是形成建筑功能所要求的根本空間和體型。因此，在設計政府辦公樓時，結構方面的設計一定要能滿足建筑方面的要求，而建筑設計也必須考慮到所采用結構形式的特點。兩者的關系相當于螺釘和螺帽，只有相互配套，才能共同發(fā)揮作用。根據(jù)建筑物用途分類，教學樓應屬于民用建筑中的公共建筑。不同用途的建筑有不同的功能要求，可以根據(jù)教學要求的實際對房屋的建筑設計和結構設計提出相應要求。2建筑設計工程概況工程名稱：徐州市中國礦業(yè)大學教學樓；工程地點：徐州市三環(huán)南路工程規(guī)模：主體6層；結構類型：鋼筋混凝土框架結構；工程環(huán)境：本工程位于徐州市三環(huán)南路；地面粗糙度：B類；建筑類別：丙類；場地土類別：Ⅱ類；設計使用年限：50年；結構重要性系數(shù)：1.0；現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋抗震等級：三級；環(huán)境類別：上層一類，根底：二〔a〕類；抗震設防烈度：7度〔第一組別〕，設計地震根本加速度值為0.10g；防火等級：二級；底層層高為3.6m，其它層均為3.6，建筑物總高度為m。室內(nèi)外高差為0.60m，無地下室。2.2地質(zhì)資料〔1〕工程地質(zhì)：對建筑物有較大影響的是第四紀地層，本工程地質(zhì)條件能滿足一般建筑物的要求，到需注意沖溝、巖脈，建筑物總平面布置應盡量避開，以免導致建筑物傾斜、拉裂。根據(jù)地質(zhì)資料，野外勘測成果與室內(nèi)土工試驗成果說明，場地工程地質(zhì)條件簡單?？碧缴疃葍?nèi)揭露的巖土地層全為第四系沖洪積層，巖性以粘性土為主。依據(jù)其物理與工程特性，可劃分為4個主層〔編號為層①～層④〕。層①砂土：棕黃、褐黃等色，含少量鐵錳氧化物，偶有錳結核。硬塑，具中壓縮性。該層層底埋深，層厚。層②粘土：棕黃、棕紅色及淺棕紅色，含鐵錳氧化物，含少量鈣結核，硬塑，具中壓縮性。該層層底埋深，層厚。層③粉質(zhì)粘土：黃褐色、褐黃色及棕黃色，偶見鈣質(zhì)條紋。硬塑，具中壓縮性。據(jù)穿透的勘探點統(tǒng)計,該層層底埋深，層厚。層④粉質(zhì)粘土：褐黃及棕黃等色，含氧化鐵和少量錳結核。硬塑，具中壓縮性。該層最大揭露厚度，層底標高。本工程地基土體的平均容重取20.0；地基承載力標準值取第一層，?！?〕水文地質(zhì)：本地區(qū)地下水靠天然降水補給，地下水由東、東南向西、西北方向流動，與地形坡度一致。〔3〕地震工程地質(zhì)：地質(zhì)運動以斷裂運動為主，褶皺運動為輔，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)有活動跡象，地殼運動比擬活潑，尤其是花石溝斷層比擬明顯，裂隙地面可見。根據(jù)有關方面分析：雖然斷層較多，但斷層并無應力積聚條件，故歷史上從未發(fā)生過較大地震〔最大三級〕，國家地震局和省地質(zhì)局確定為7度設防區(qū)。方案選擇鋼筋混凝土結構體系大致有混合結構體系、框架結構體系、剪力墻結構體系、筒體結構體系、巨型結構體系。本文設計采用框架結構，框架結構體系是由豎向構件的柱子與水平構件的梁通過節(jié)點連接而成的，既承當豎向荷載，又承當水平荷載的結構。其特點是承重系統(tǒng)與非承重系統(tǒng)有明確的分工，支承建筑空間的骨架是梁，柱是承重系統(tǒng)，而分割室內(nèi)外空間的圍護結構和輕質(zhì)隔墻是不承重的，這種結構形式強度高，整體性好剛度大，抗震性好。這種結構體系的優(yōu)點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，可以適應不同的房屋造型。工程要求該工程為丙類建筑，Ⅱ類場地，耐火等級為一級，抗震設防烈度為七度，地震加速度，設計地震第一組，抗震等級為三級。主體結構采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，梁、柱、板均為現(xiàn)澆，混凝土強度等級主要采用C35,鋼筋主要采用HRB400級鋼筋，箍筋選用HRB335級鋼筋；本建筑場地較為平整，地質(zhì)條件較為簡單，所以采用全框架結構及柱下獨立根底。根底采用柱下獨立根底。建筑設計說明在進行建筑設計時，綜合考慮了基地環(huán)境，使用功能，結構選型，施工材料，設備和建筑藝術等問題，合理安排了建筑內(nèi)部各種使用功能和使用空間，并使建筑與周圍外部環(huán)境相協(xié)調(diào)。本設計為中國礦業(yè)大學教學樓的設計，主體結構為6層，高度為22.5m，層高均為3.6米，室內(nèi)外高差0.6m，女兒墻高0.9m。填充墻采用200mm厚的空心砌塊。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，樓板厚度為100mm。整個建筑由抗震縫分為四個區(qū)，分別為南區(qū)、北區(qū)、西區(qū)和東區(qū)，整個建筑因此聯(lián)系起來成一個回字形，有利于建筑抗震。將房間按使用的性質(zhì)分類，分為教室、辦公室、開水室和交通聯(lián)系局部?！痢?.2m布局，一層上有八個，主要分布在南北走向，由于教室對于采光要求較高，所以開了較大的窗子?！痢?.6m開水室，以便教師及學生日常飲水。整個教學樓根據(jù)《建筑專業(yè)標準標準》布置，從而來合理地布置各個房間，同時在不影響平安保衛(wèi)工作的根底上使其內(nèi)外聯(lián)系方便。教學樓的衛(wèi)生間，在布局中的位置，充分考慮到來此地的各局部人的使用方便，盡量保證良好的通風和采光。本設計在每層各布置兩個廁所，緊靠樓梯，使用方便。建筑為六層，故采用了樓梯作為垂直交通手段，考慮到學生人流量較大以及筑的抗震防火要求。本設計采用外廊式與內(nèi)廊式相結合的布局，外廊式布局主要特點是具有較好的朝向、采光和通風；內(nèi)廊式布局的主要優(yōu)點是走道所占的面積比擬小，此外，為了解決內(nèi)廊式走道采光不好的問題，在走道端部開設窗子以解決走道的采光問題。2.5建筑平面設計是在熟悉使用空間及其使用要求的根底上，進一步分析建筑整體的使用要求，分析各使用空間之間及使用空間與交通聯(lián)系空間之間的相互關系，綜合考慮技術、經(jīng)濟和建筑藝術等方面的要求，結合整體規(guī)劃、場地環(huán)境等具體條件，將各使用空間和交通聯(lián)系空間在水平方向上相互聯(lián)系和結合，組成一個有機的建筑整體。在建筑平面設計過程中，由于設計題目為教學樓，建筑的功能要求比擬單一，主要為教學之用，同時結合辦公答疑之用。首先從建筑的功能著手，分析其使用空間的結合，把建筑中使用功能相同或聯(lián)系緊密的使用空間組合在一起形成一區(qū)。平面設計中將房間按不同的功能要求分類并進行分區(qū)布局，使之既有明確的分區(qū)和隔離，又有必要的聯(lián)系。本設計中主要是教室的集中，結合辦公室、開水房輔助教室使用。根據(jù)標準要求，本設計由于采用的是框架結構，房間的布置比擬靈活，根據(jù)房間使用的性質(zhì)不同，房間的尺寸也不同，房屋的開間取為m，進深為m。中間走道為m。廁所布置在建筑朝向較差的一面，距最遠的房間距離遠小于50米，符合標準要求。2.5建筑的立面設計是在符合使用功能和結構構造等要求的前提下對建筑空間造型的進一步美化，運用建筑造型和立面構圖的一些規(guī)律，緊密結合平面、剖面的內(nèi)部空間組合而進行的。因此在立面設計中一應反映出建筑的性格，即建筑的使用性質(zhì)；二應反映內(nèi)部空間及其組合情況；三應反映自然條件和民族特點的不同；四應適應基地環(huán)境和建筑規(guī)劃的總體要求。本設計在立面上看起來顯的比擬簡單，柱子突出外墻起到了分隔作用且采用輕質(zhì)裝飾材料，給人以強烈的視覺效果。在墻面涂料上，用的是水刷石涂料，顯的比擬質(zhì)樸、典雅。在窗戶處理上，整個立面大體上采用了兩種形式的窗戶，較為傳統(tǒng)的矩形窗使得整個建筑顯的很穩(wěn)重，樓梯間使用的弧形窗使得樓梯間顯得典雅?？傮w上說，整個建筑在立面設計上力求到達活潑、簡潔、樸素、典雅的效果。通過對空間的綜合利用，以端莊樸實無華的形象來表達教學建筑的豐富文化內(nèi)涵，到達形式和內(nèi)容的統(tǒng)一，使環(huán)境得到改善。突出建筑物立面中的重點，既是建筑造型的設計手法，也是房屋使用功能的需要。建筑物的主要出入口局部，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。2.5建筑剖面設計的任務是確定建筑各局部空間的高度、建筑的層數(shù)、建筑空間的利用以及處理建筑剖面中結構構造關系等問題。建筑剖面設計的實質(zhì)是對使用空間、交通聯(lián)系空間進行豎向的組合布局。建筑剖面設計和建筑的使用、造價、節(jié)約用地等有很大的關系，而且要結合平面一起考慮，才能有助于剖面設計的完成。層高是剖面設計的重要數(shù)據(jù)，是工程常用的控制尺寸。本設計中層高確實定除了考慮室內(nèi)凈高與結構、構造所需的高度外，還使其符合建筑模數(shù)的要求。建筑剖面組合那么是根據(jù)建筑豎向使用要求，解決層高、層數(shù)和建筑在高度方向的安排方式，并協(xié)調(diào)這些因素與“造型力求簡潔”之間的矛盾。〔1〕房屋各局部高度確實定房間剖面的設計，首先需要確定室內(nèi)的凈高。即房間內(nèi)樓地面到頂棚或其他構件底面的距離。室內(nèi)凈高和房間剖面形狀確實定主要考慮以下幾個方面：室內(nèi)使用性質(zhì)和活動特點的要求，采光通風的要求，結構類型的要求，室內(nèi)空間比例的要求。本設計層高均為為3.6m?！?〕房間層數(shù)確實定影響確定房間層數(shù)的因素有很多。主要有房屋本身的使用要求、校園規(guī)劃的要求、選用的結構類型以及建筑防火等。根據(jù)上述要求，確定取6層的建筑高度?！?〕樓梯在剖面中的位置畫剖面圖時，一般要將樓梯、門廳、走廊等較復雜的部位表現(xiàn)出來?！?〕建筑空間的利用充分利用建筑物內(nèi)部的空間，除了充分發(fā)揮主體空間的功用外，還須對走廊、樓梯和門廳等進行充分利用。走廊平頂?shù)纳喜?，可以作為設置通風.照明設備和鋪設管線的空間。樓梯間的底部和頂部，通常都有可以利用的空間，當樓梯間底層平臺不作出入口用時，平臺以下的空間可作貯藏或廁所等輔助房間。2.5.4〔1〕門的寬度、開啟方式、數(shù)量及位置確實定。根據(jù)人流的多少和搬進房間的家具、設備的大小來決定門的寬度，樓梯的門為雙向的彈簧門，寬為2200m，高度取2400mm，兩頭的疏散門也為雙向的彈簧門，門寬取2200m，內(nèi)部的房間取門寬為1100mm，高度取2100m。開啟方式是根據(jù)標準的要求來做的。廁所的門寬1200mm?！?〕窗的大小及位置確定房間中窗的大小和位置確實定，主要是考慮道室內(nèi)采光和通風的要求。本次設計中，一般教學樓的窗均采用鋁合金窗平推窗，而且均是居中布置，考慮《建筑設計標準》要求窗地比不小于1：6，各層窗高均取為2100mm，寬度為2700mm。經(jīng)驗算窗地比均符合要求，通風良好。廁所內(nèi)開的窗采用不透光的材料，充分保證私密性，并配置機械通風設備?！?〕水平交通聯(lián)系局部：走廊，過道。該局部的主要功能是連接同一層內(nèi)的各個房間、樓梯、門廳等，以解決建筑物中水平聯(lián)系和疏散的問題，要求其寬度滿足人流通暢和建筑防火的要求。按《建筑設計標準》要求，教學用房：內(nèi)廊不應小于2100mm；外廊不應小于1800mm，考慮到柱的截面尺寸和根底布置，適當放大取走道寬3.6m，可讓四人并行通過。樓梯間確實定本建筑共設三部樓梯，均設置在人員密集處?！?〕樓梯形式的選擇：樓梯常見的形式有板式樓梯和梁式樓梯。梁式樓梯由踏步板、斜梁、平臺板和平臺梁組成，踏步板支承在斜梁上，斜梁再支承在平臺梁上，作用于樓梯上的荷載先由踏步板傳給斜梁，再由斜梁傳至平臺梁。梁式樓梯梯段板較薄，可以節(jié)省材料，當梯段板較長時，梁式樓梯較為經(jīng)濟，但這種樓梯施工復雜，外觀也顯得比擬笨重。板式樓梯具有下外表平整，施工支模方便，外觀比擬輕巧的優(yōu)點，是一種斜放的板，板端支承在平臺梁上，作用于梯段上的荷載直接傳至平臺梁。當梯段跨度較小時，采用板式樓梯較為適宜，但其斜板較厚，為跨度的1/25～1/30。本工程均采用板式樓梯?！?〕樓梯踏步的尺寸：計算踏步高度和寬度的一般公式：，〔2.1〕式中：r—踏步高度；g—踏步寬度；600mm—考慮到人們行走的舒適性，便于疏散等要求，取踏面寬300mm，踢面高150mm，樓梯坡度小于30度?！?〕梯段和平臺的尺寸：房門距最近的樓梯口的距離與防火等級和建筑類型有關，一般最大需30米。兩跑樓梯間留有空隙，稱為樓梯井。樓梯井至少做15厘米，本設計為20厘米，可以供消防水管穿過。樓梯的梯段寬度根據(jù)建筑使用者的多少確定，每人需占有一定的疏散寬度，而且梯段寬度應大于1.9米?！?〕樓梯扶手確實定：樓梯的扶手應鞏固適用，且在兩側都設有扶手，其高度為1100mm。在樓梯的起始及終結處，扶手均自其前緣向前伸出200mm，且出于平安因素，扶手末端向下布置。2.5廁所內(nèi)設有帶洗手池的前室，廁所有直接自然風和天然采光。〔1〕衛(wèi)生潔具數(shù)量按標準要求：男廁每50人設大便器一只，每50人設小便槽1000mm；女廁每25人設大便器一只。本建筑每層樓最多1000人，考慮到現(xiàn)實中男女比例的問題，按男∶女=3∶2計算，本設計每層男廁共設18個大便器，小便槽18m，女廁共設10個大便器。洗手池及各衛(wèi)生潔具的尺寸均按建筑設計圖集的要求確定?！?〕為遮擋視線，在男廁的小便槽處設置了1100寬、1200高的擋板。2.5.《建筑抗震設計標準》規(guī)定，抗震設防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設計。徐州地區(qū)抗震設防烈度為7度，故進行抗震設防。建筑根據(jù)其使用功能的重要性分為甲、乙、丙、丁四個抗震設防類別。甲類應屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害的建筑；乙類建筑應屬于地震時使用功能不能中斷或需要盡快恢復的建筑，以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果，需要提高設防標注；丙類建筑應屬于除甲、乙、丁類以外的一般建筑，丙類建筑應屬于抗震次要建筑。本工程的抗震設防類別為丙類，丙類建筑地震作用和抗震措施均應符合本地區(qū)抗震設防的要求。丙類建筑的抗震等級應由《建筑抗震設計標準》確定，本設計屬于框架結構，7度抗震設防，高度小于30m，故為三級框架。2.51〕勒腳：勒腳是墻身接近室外地面的局部，一般情況下，其高度為室內(nèi)地坪與室外地面的高差局部。它起著保護墻身和增加建筑物立面美觀的作用。由于它容易受到外界的碰撞和雨、雪的侵蝕，遭到破壞，同時地表水和地下水的毛細作用所形成的地潮也會造成對勒腳部位的侵蝕。所以，在構造上必須采取相應的防護措施。勒腳防潮層：分為水平防潮層和垂直防潮層。當室內(nèi)地坪出現(xiàn)高差或室內(nèi)地坪低于室外地面時，要同時設置水平防潮層和垂直防潮層。本工程只設水平防潮層。水平防潮層根據(jù)材料的不同，一般有油氈防潮層、防水砂漿防潮層、配筋細石混凝土防潮層。油氈防潮層具有一定的韌性、延伸性和良好的防潮性。由于油氈層降低了上下砌體之間的粘結力，且降低了砌體的整體性，對抗震不利，目前已少用。砂漿防潮層是在需要設置防潮層的位置鋪設防水砂漿。防水砂漿能克服油氈防潮層的缺點，但由于砂漿系脆性材料，易開裂。故不適于地基會產(chǎn)生微小變形的建筑中。為了提高防潮層的抗裂性能，常采用60mm厚的配筋細石混凝土防潮層。工程中常在標高-m處設防潮層。2〕散水為保護墻基不受雨水的侵蝕，常在外墻四周將地面做成向外傾斜的坡面，以使將屋面水排至遠處，這一坡面稱散水。散水坡度約3%-5%，寬一般為,縱向每隔10米做一道伸縮縫，散水與外墻設20寬縫，其縫內(nèi)均填瀝青砂漿。當屋面排水方式為自由落水時，要求其寬度較出檐多200mm，一般雨水較多地區(qū)多做成明溝，枯燥地區(qū)多做成散水。本工程做散水，寬度，坡度3%。3〕樓地面工程〔1〕內(nèi)地面混凝土墊層酌情設置縱橫縫〔平頭縫〕，細石混凝土地面面層設置分格縫，分格縫與墊層縮縫對齊，縫寬20mm，內(nèi)填瀝青瑪蹄諦脂?！?〕現(xiàn)澆水磨石樓地面面層應分格，除特殊注明外，一般普通水磨石面層用厚玻璃條分隔?！?〕室內(nèi)經(jīng)常有水房間〔包括室外陽臺〕應設地漏，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，地面最高點標上下于同層房間地面標高20?！?〕特殊注明外，門外踏步、坡道的混凝土墊層厚度做法同地面?！?〕建筑電纜井、管道井每層在樓板處做法按結構整鋪鋼筋，待管道安裝后用同樣標號混凝土封閉。4〕屋面工程〔1〕屋面防水等級為二級，具體做法詳見《施工說明》〔蘇J9501〕〔2〕基層與突出屋面結構〔女兒墻、墻、變形縫、管道、天溝、檐口〕的轉角處水泥砂漿粉刷均做成圓弧或圓角?！?〕凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置須檢查核實后再做防水材料，防止做防水材料后再鑿洞。5〕變形縫建筑物由于受氣溫變化、地基不均勻沉降以及地震等因素的影響，使結構內(nèi)部產(chǎn)生附加應力和變形，因而在變形敏感的部位留出一定的縫隙即變形縫，以保證各局部建筑物在這些縫隙中有足夠的變形寬度而不造成建筑物的破壞。變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫。本設計中住宅樓的長度較長，因而受溫度變化的影響而產(chǎn)生的變形較大，所以在建筑17軸處設溫度縫。本設計各層均在同一平面上，不存在高差，因此無需設沉降縫。同時本設計為7度抗震設防，應設防震縫。根據(jù)《抗震標準》，防震逢的最小寬度應符合以下要求：〔1〕框架結構房屋的防震縫寬度，當高度不超過15m時可采用70mm；超過15m時，6度、7度、8度和9相應每增加高度5m、4m、3m和2m，宜增加寬度20mm?！?〕防震縫兩側結構類型不同時，宜按需要較寬防震縫的結構類型和較低房屋高度確定?？紤]到地震作用的影響，設置了兩個抗震縫，抗震縫寬根據(jù)標準公式計算得，取110mm，分別在南區(qū)與東區(qū)轉角處和北區(qū)與東區(qū)轉角處，將整個體型分成規(guī)那么的矩形建筑物，防止差異側移加重震害。6〕根底工程根據(jù)現(xiàn)行《建筑地基根底設計標準》和地基損壞造成建筑物破壞后果〔危及人的生命、造成經(jīng)濟損失和社會影響及修復的可能性〕的嚴重性，將根底分為三個平安等級：一級、二級、三級。本設計根底的平安等級為二級，對應于破壞后產(chǎn)生嚴重的后果，建筑類型為一般工業(yè)與民用建筑。根底按剛度分可分為：剛性根底和柔性根底；按構造分類可分為：獨立根底、條形根底、筏板根底、箱形根底和殼體根底。其中，獨立根底是柱根底中最常用和最經(jīng)濟的型式。本工程采用獨立根底。根底埋置深度的選擇應考慮：建筑物結構條件和場地環(huán)境條件。在保證建筑物根底平安穩(wěn)定，耐久使用的前提下，應盡量淺埋，以便節(jié)省投資，方便施工。某些建筑物需要具備一定的使用功能或宜采用某種根底形式，這些要求常成為其根底埋深的先決條件。結構物荷載大小和性質(zhì)不同，對地基的要求也不同，因而會影響根底埋置深度的選擇。為了保護根底不受人類和生物活動的影響，根底宜埋置在地表以下，其最小埋深為0.5m，且根底頂面宜低于室外設計地面，同時有要便于周圍排水溝的布置。采用柱下獨立根底，根底采用C35混凝土，有墊層，墊層厚度100mm，墊層混凝土標號為C10。根底具體尺寸與做法詳見根底設計2.5.9建筑選材本設計在裝飾上不追求豪華，重視材質(zhì)、材色、崇尚自然，協(xié)調(diào)和諧，突出重點，創(chuàng)造出與建筑物身份相稱的樸實、典雅。外墻為乳膠漆墻面，配上淺色塑鋼窗，黃色分隔條紋。在門廳作重點裝修處理。一般診室采用彩色水磨石樓面；在衛(wèi)生間，做成防水地磚樓面，以利于防水；在化學實驗室內(nèi)，做成耐酸地磚樓面1〕屋面做法：(剛性防水保溫屋面)蘇J9501-58-11〔1〕40mm厚C20細石混凝土，內(nèi)配4200雙向鋼筋，中矩150壓光抹平〔2〕SBS改性瀝青防水卷材〔3〕20mm厚1：3水泥砂漿找平層〔4〕70mm厚水泥防水珍珠巖塊或瀝青珍珠巖塊或30厚聚苯議席塑料板〔5〕20mm厚1：3水泥砂漿找平層〔6〕100mm厚搗制鋼筋混凝土板〔7〕20mm厚石灰抹底2〕樓面做法：蘇J9501-21-5〔1〕瓷磚地面〔2〕20mm厚1：3水泥砂漿找平層〔3〕100mm厚鋼筋混凝土樓板〔4〕20mm厚水泥石灰砂漿抹底3)地面做法:蘇J9501-5-10〔1〕瓷磚地面〔2〕20mm厚1:3水泥沙漿找平層〔3〕60mm厚C10混泥土隨搗隨抹〔4〕100mm厚碎石或碎磚夯實〔5〕素土夯實4〕外墻面做法：〔1〕20mm厚∶3水泥砂漿打底，〔2〕5mm厚1∶1水泥砂漿粘結層，〔3〕彩色涂料一底兩度5〕內(nèi)墻面做法：〔1〕刷內(nèi)墻涂料〔2〕2mm厚紙筋〔麻刀〕石灰粉面〔3〕12mm厚1：3石灰膏砂漿打底6〕衛(wèi)生間做法：〔1〕8mm厚防滑地磚，素水泥漿擦縫〔2〕20mm厚水泥砂漿保護層〔4〕20mm厚1∶3水泥砂漿找平層〔5〕素水泥漿結合層一道〔6〕鋼筋混凝土樓板7〕踢腳做法：〔1〕8-10mm厚地磚素水泥擦縫〔2〕5mm厚1∶1水泥細砂結合層〔3〕12mm厚1∶3水泥砂漿打底8〕墻基防潮：20mm厚1∶9〕臺階做法：〔1〕花崗石條石規(guī)格厚度和寬度，按臺階設計要求，長度1000~1500外表剁平〔2〕30mm厚1：3水泥砂漿結合層〔3〕素水泥漿一道〔4〕100mm厚C15號現(xiàn)搗鋼筋混凝土6雙面鋼筋中距150〔厚度不包括踏步三角局部〕，臺階面向外坡2%〔5〕150mm厚碎石或碎磚墊層〔6〕素土夯實〔坡度按工程設計〕臺階橫向兩端M2.5號砂漿磚砌240厚地龍墻，橫向總長度大于3m時，每隔3m加一道240厚地龍墻，地龍墻埋深在冰凍線以下，C10混凝土根底墊層600寬、300高10)坡道做法水泥防滑坡道：〔1〕、20mm厚1:2水泥砂漿抹面,15寬合金鋼砂防滑條,中距80，凸出坡面〔2〕、素水泥漿一道〔3〕、80mm厚C15混凝土〔4〕、200mm〔5〕、素土夯實11〕散水：寬度900mm，坡度3%做水磨石面層?！?〕10mm厚水磨石面層〔2〕20mm厚1∶3水泥砂漿打底〔3〕60mm厚混凝土層〔4〕80mm厚碎磚墊層〔5〕素土夯實12〕女兒墻：〔1〕6mm厚水泥砂漿罩面〔2〕12mm厚水泥砂漿打底〔3〕200mm厚蒸壓粉煤灰磚〔4〕20mm厚水泥砂漿找平13〕排水雨水管：直徑100mm高級塑料落水管14〕門窗：木門、塑鋼窗15〕油漆：樓梯扶手為油漆蠟克罩面；樓梯欄桿為不銹鋼套管；木門油一底二度栗色調(diào)和漆。所有鐵件油防銹漆一度、銀粉漆二度。深入墻內(nèi)木料為熱柏油防腐。3.建筑結構設計設計資料工程名稱：中國礦業(yè)大學教學樓工程規(guī)模：主體6層結構類型：框架結構工程環(huán)境：本工程位于徐州市三環(huán)南路中國礦業(yè)大學校園內(nèi)抗震設防烈度：7度，第一組別設計地震根本加速度值為0.1g，地面粗糙度：B類抗震等級：三級建筑類別：丙類場地土：Ⅱ類設計使用年限：50年框架平安等級：三級結構重要性系數(shù)：環(huán)境類別：上層Ⅰ類根底：二a類氣象資料徐州市自然條件及氣候條件：℃℃最高氣溫℃℃℃土壤凍結最大深度240mm相對濕度平均71%〔冬季61%，夏季70%〕主導風向全年主導風向為偏東風平均風速3m/s2夏季平均風速折算成距地面2m處數(shù)值積雪最大厚度240mm根本雪壓0.35KN/m2設計依據(jù)《建筑專業(yè)標準標準》(GB50009－2002)《建筑結構荷載標準》(GB50009－2001)《混凝土結構設計標準》(GB50010－2002)《建筑抗震設計標準》(GB50011－2001)《建筑地基根底設計標準》(GB50007－2002)《建筑結構制圖標準》(GB/T50105—2001)《建筑制圖標準》(GB/T50104-2001)《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》(GB50068－2001)《建筑設計防火標準》(GB50016--2006)《混凝土結構耐久性設計標準》(GB/T50476-2008)《05系列江蘇省工程建設標準設計圖集》(蘇J01-2005)3.4結構方案選取3.常見的豎向承重體系包括框架結構體系、剪力墻結構體系、框架-剪力墻結構體系及筒體結構體系等。本設計的建筑主體為框架結構，建筑高度為米，共計6層，層高均為3.6m?？蚣芙Y構由梁、柱構件通過節(jié)點連接構成，它既能承受豎向荷載，又承受水平荷載?？蚣芙Y構體系的優(yōu)點是：建筑平面布置靈活，能獲得較大空間；建筑立面容易處理；結構自重較輕；計算理論比擬成熟；在一定的高度范圍內(nèi)造價較低。比擬各方案，本設計選用框架結構作為豎向承重體系。3.常見的橫向承重體系包括：現(xiàn)澆樓蓋、疊合樓蓋、預制板樓蓋、組合樓蓋等。現(xiàn)澆樓蓋結構可分為肋梁樓蓋、密肋樓蓋、平板式樓蓋和無粘結預應力現(xiàn)澆平板樓蓋等。肋梁樓蓋結構具有良好的技術經(jīng)濟指標，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，結構整體性好，抗震性能好，且結構平面布置靈活，易于滿足樓面不規(guī)那么布置、開洞等要求，容易適用各種復雜的結構平面及各種復雜的樓面荷載。本設計選用現(xiàn)澆樓蓋結構中的肋梁樓蓋為該大樓的水平向承重體系。3.多層框架結構的根底，一般有柱下獨立根底、條形根底、十字形根底、片筏根底，必要時也可采用箱形根底或樁基等。根底類型的選擇，取決于現(xiàn)場的工程地質(zhì)條件、上部結構荷載的大小、上部結構對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，還應進行必要的技術經(jīng)濟比擬。本設計根底設計等級為丙級，地基土為砂土，其地基承載力標準值為，建筑高度22.5m，所以綜上考慮，本設計的根底形式選取現(xiàn)澆柱下鋼筋混凝土獨立根底。結構布置計算簡圖一般情況下，框架結構是一個空間受力體系，為方便起見，常常忽略結構縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構件的扭轉作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進行分析計算。由于通常情況下橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗側剛度相同，因此，各榀橫向框架都將產(chǎn)生相同的內(nèi)力與變形，結構設計時一般取中間有代表性的一榀橫向框架進行分析即可。按樓面豎向荷載傳遞路線的不同，承重框架的布置方案有橫向框架承重、縱向框架承重和縱橫向框架混合承重等。本設計為縱橫向框架混合承重，在兩個方向均布置了框架承重梁以承受樓面荷載。本設計柱網(wǎng)布置采用內(nèi)廊式，兩邊為教室、辦公室和樓梯間，柱距為m×mm×m，中間為走道，柱距為m×3.6m，如下圖。選取一榀框架進行設計計算，取出來的平面框架承受以下圖中陰影范圍內(nèi)的水平荷載，豎向荷載那么需按樓蓋結構的布置方案確定。圖3.1柱網(wǎng)結構布置圖3.5框架梁、柱尺寸確定框架梁尺寸估算根據(jù)公式：，〔3.1〕縱梁：,取,取橫梁：,取,取次梁：取取走道梁：，取但為了施工方便，取確定柱高度柱截面尺寸可根據(jù)軸壓比估算，查表可得該框架的抗震等級為三級，其軸壓比限值為0.9。各層的重力荷載代表值近似取15kN/m2,由圖知邊柱及中柱的負載面積為×/2和×(3)/2，，〔二級〕，0.9〔三級〕，0.7〔一級〕由軸壓比限值公式：，?！?.2〕邊柱：中柱：取截面為正方形，那么邊柱和中柱截面高度分別為：和。根椐上述計算結果并綜合考慮其它因素，本設計柱截面尺寸底層為600mm600mm，標準層為500mm500mm，底層柱高度為。其中為底層結構高度，為室內(nèi)外高差，為根底頂面至室外地面的高度，其他層柱高為3.6m。構件材料選取現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，C35，,縱筋為HRB400級(=360)，箍筋為HRB335級〔〕現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱，C35，,縱筋為HRB400級(=360)，箍筋為HRB335級〔〕現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，C35，,鋼筋為HRB335級(=300)現(xiàn)澆板,板厚?。?00mm(一般為短跨的1/40~1/35〕3.6框架梁、柱線剛度計算在框架結構中，通?，F(xiàn)澆層的樓板，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側移，為考慮這一有利作用，在計算梁截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊跨框架梁取0(I0為梁的截面慣性矩)，對中跨0(假設為裝配樓板，帶現(xiàn)澆層，那么分別取00)。表3.1框架柱線剛度計算表層次Ec〔N/mm2〕b×h(mm2)慣性矩(mm4)I0=bh3/12hc(mm)k0=ECI0/hc〔Nmm〕2～6層3.15×104500×500×1093600×10101層3.15×104600×600×1094800×1010表3.2橫向框架梁線剛度計算類別層次b×h(mm2)跨度〔mm〕慣性矩(mm4)I0=bh3/12線剛度(Nmm)k0=ECI0/l線剛度(Nmm)k0=2ECI0/l邊橫梁1～6層350×6507200×109×1010×1010走道梁1～6層200×4003600×109×1010×1010表3.3一榀框架側移剛度D值〔N/mm〕層次層高(m)柱根數(shù)Kc(Nmm)D=12αKc/h2(1/m)樓層D2～6層3.60邊柱2×10×10478534中柱2×104層次層高(m)柱根數(shù)Kc(Nmm)D=12αKc/h2(1/m)樓層D1層4.80邊柱2×1010×10476810中柱21.251×104注：對于2～6層的邊柱：；中柱:；〔3.3〕對于1層的邊柱：；中柱:〔3.4〕滿足豎向規(guī)那么框架的要求恒荷載計算荷載傳遞的根本原理如以下圖所示，陰影局部為一個計算單元。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支點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。圖3.1結構計算單元荷載統(tǒng)計1)屋面框架梁線荷載標準值40厚細石混凝土×KN/m2KN/m220厚1：3水泥砂漿找平層×20=0.4KN/m2×KN/m2×KN/m2100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板×KN/m220厚石灰打底×m2KN/m2中跨框架梁線荷載合計2.10kN/m2〕1-6層樓面荷載：瓷磚地面小瓷磚地面〔包括水泥粗砂打底KN/m2×10KN/m2×KN/m220厚1∶×KN/m2100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板×KN/m220厚水泥石灰膏砂漿抹底×m2樓面恒載KN/m2中跨框架梁線荷載合計2.10kN/m3)梁、柱重力荷載標準值：表3.4梁、柱重力荷載標準值層次構件b/mh/mγ/(KN/m3)βg(KN/m)/kN1層邊橫梁25縱梁25次梁025柱25走道梁252-6層邊橫梁25縱梁25次梁25柱255走道梁25注：(1)表中β為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對起重力荷載的增大系數(shù)；g表示單位長度構件重力荷載；梁柱的容重為25KN/m3。(2)梁長度取凈長；柱長度取層高。(3)墻體重力荷載標準值：外墻為200厚粉煤灰輕渣空心砌塊，外墻面貼瓷面磚，內(nèi)墻面為20厚抹灰，那么外墻單位墻面重力荷載為：0.5+×0.20+17×2內(nèi)墻體為200厚加氣混凝土，兩側均為20厚抹灰，那么內(nèi)墻單位面積重力荷載為：×0.20+17××2×kN/m；2。(5)女兒墻墻體與外墻相同。因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為：==kN/m==×=kN/m=2.10kN/m=×3.6=kN/m因此，作用在標準層及底層框架梁上的線荷載為：==kN/m==×=kN/m=kN/m=×=kN/m3)屋面框架節(jié)點集中荷載標準值各類構件自重計算如下：縱向梁自重及粉刷：kN/m900高女兒墻自重：×=kN/m窗自重(鋁合金窗單位重力荷載取)：××0.4=2.352kN門自重〕：×2.1×0.4=kN底層柱自重及粉刷：kN/m標準層自重及粉刷：kN/m頂層荷載計算：①縱梁自重×=kN②900高女兒墻自重×=kN③縱梁傳來a.屋面自重〔三角形局部〕c.由次梁傳來屋面自重〔梯形局部〕1/2×3.6×1.8××2=33.566kN××1/2=9.450kN1/2×(+)××5.18=50.450kN那么頂層邊節(jié)點集中荷載kN①縱梁自重kN②縱梁傳來a.屋面自重〔三角形局部〕33.566kNb.次梁自重9.450kNc.由次梁傳來屋面自重〔梯形局部〕50.450+1/2×(+)×1.8×2×5.18=100.800kN那么頂層中節(jié)點集中荷載kN4)樓面框架節(jié)點集中荷載標準值①縱梁自重kN②扣窗面積墻重［(7.2-0.5)×(3.6-0.65)-××2］×2.34=kN③柱子自重×3.6=24.750kN④窗重2.352×2=5.064kN⑤縱梁傳來a.樓面自重〔三角形局部〕c.由次梁傳來樓面自重〔梯形局部〕1/2×3.6×1.8×8×2=27.734kN9.450kN1/2×(+)××=41.602kN那么中間層邊節(jié)點集中荷載kN①縱梁自重kN②縱梁傳來a.樓面自重〔三角形局部〕27.734kN9.450kNc.由次梁傳來樓面自重〔梯形局部〕41.602+1/2×(+)×1.8×2×4.28=kN③內(nèi)縱墻自重［(7.2-0.5)×(3.6-0.65)×2.1×2］×1.78=26.958kN④柱子自重24.750kN⑤門重×2=kN那么中間層中節(jié)點集中荷載kN圖3.2恒載圖3.8活荷載計算3.查《建筑結構荷載標準》，可知：上人屋面活載：；上人屋面活載：,本設計為不上人屋面。樓面活載：房間；走道雪荷載標準值〔3.5〕式中：屋面荷載分布系數(shù)，根本雪壓，徐州地區(qū)年一遇，那么(1)屋面活荷載標準值①線荷載標準值×0.5=1.8kN/m②邊節(jié)點集中荷載標準值屋面活載〔三角形局部〕××1.8×2×1/2=kN次梁傳來屋面活載〔梯形局部1/2×()××0.5=4.86kN那么活載作用下頂層邊節(jié)點集中荷載kN③中節(jié)點集中荷載標準值屋面活載〔三角形局部〕kN次梁傳來屋面活載〔梯形局部〕4.86+(+)×1.8×2×1/2×0.5=kN那么活載作用下頂層中節(jié)點集中荷載kN3.(2)樓面活荷載標準值①縱梁上線荷載標準值×2.0=7.2kN/m②走道梁上線荷載標準值×2.5=9.0kN/m③邊節(jié)點集中荷載標準值樓面活載〔三角形局部〕2×1/2×3.6×1.8×2=12.96kN次梁傳來樓面活載〔梯形局部〕1/2×(+)×1.8×2=19.44kN那么活載作用下標準層邊節(jié)點集中荷載kN④中節(jié)點集中荷載標準值樓面活載〔三角形局部〕12.96kN次梁傳來樓面活載〔梯形局部〕19.44+(+)×1.8×2×1/2×2.5=43.74kN那么活載作用下標準層中節(jié)點集中荷載KN(3)屋面雪荷載標準值①線荷載標準值×0.35=1.26kN/m②邊節(jié)點集中荷載標準值屋面雪載〔三角形局部〕××1.8×2×1/2=2.268KN次梁傳來屋面雪載〔梯形局部〕1/2×(3.6+)××0.35=3.402KN那么雪載作用下頂層邊節(jié)點集中荷載KN③中節(jié)點集中荷載標準值屋面雪載〔三角形局部〕2.268KN次梁傳來屋面雪載〔梯形局部〕3.402+(+)×1.8×2×1/2×0.35=6.804KN那么雪載作用下頂層中節(jié)點集中荷載KN圖3.3活載圖3.9風荷載作用下框架結構內(nèi)力計算和側移計算3.9.1風荷載標準值垂直于建筑物外表上的風荷載標準值，應按下述公式計算〔3.6〕式中，—風荷載標準值〔kN/m2〕—高度Z處的風振系數(shù)—風荷載體型系數(shù)—風壓高度變化系數(shù)—根本風壓〔kN/m2〕由《建筑結構荷載標準》，徐州地區(qū)重現(xiàn)期為50年的根本風壓：kN/m2，地面粗糙度為B類。風載體型系數(shù)由《建筑結構荷載標準》第節(jié)查得：=0.8〔迎風面〕和=-0.5〔背風面〕?！逗奢d標準》規(guī)定，對于高度大于30m，且高寬比大于1.5的房屋結構，應采用風振系數(shù)來考慮風壓脈動的影響。本設計中，房屋高度H=<30m<1.5，那么不需要考慮風壓脈動的影響，取=1.0。一榀框架寬度為。表3.5沿房屋高度分布風荷載標準值層次6543210風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載。其中為，一榀框架各層節(jié)點的受風面積，取上層的一半和下層的一半之和，頂層取到女兒墻頂，底層只取到該層計算高度的一半〔底層的計算高度應從室外地面開始取〕。圖3.4等效節(jié)點集中風荷載〔單位：kN〕表3.6風荷載作用下框架層間剪力及側移計算層次67853436001/2482857853436001/1094247853436001/720037853436001/548827853436001/446717681048001/4848由表格可知，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，其值為，滿足標準要求。3.9.2水平風荷載作用下的內(nèi)力計算：〔3.7〕式中，—標準反彎點高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度，和柱的相對線剛度的比值，總層數(shù)，該層位置查表確定?！舷铝旱南鄬€剛度變化的修正值，由上下梁相對線剛度比值及查表得?！舷聦訉痈咦兓男拚?，由上層層高對該層層高比值及查表?！聦訉痈邔υ搶訉痈叩谋戎导安楸淼?。柱端剪力計算公式為(3.8)柱端彎矩計算公式為，表3.7風荷載作用下邊柱彎矩、剪力計算表層次678534185781.54578534185781.54478534185781.54378534185781.54278534185781.54176810184640.99表3.8風荷載作用下中柱彎矩、剪力計算表層次678534206891.940578534206891.94478534206891.940378534206891.940278534206891.94176810199411.253.風荷載作用下的梁端彎矩及柱軸力計算按照以上方法計算所得的風荷載作用下的各柱柱端彎矩見附表。按照以下公式計算；；(3.9)；(3.10)表3.9風荷載作用下的梁端彎矩剪力及柱軸力計算層次邊梁走道梁柱軸力邊柱中柱654321圖3.5風荷載作用下的框架彎矩圖〔〕圖風荷載作用下框架梁端剪力和柱軸力圖〔〕3.10地震作用計算3.重力荷載代表值是結構和構配件自重標準值和可變荷載組合值之和，是表示地震發(fā)生時根據(jù)遇合概率確定的“有效重力”集中于各質(zhì)點的重力荷載代表值Gi，為計算單元范圍內(nèi)各層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻.柱等質(zhì)量，無論是否為上人屋面，其屋面上的可變荷載均取雪載。頂層重力荷載代表值包括：屋面板自重，50%屋面雪荷載，縱橫梁自重，女兒墻自重，半層墻自重和半層柱自重。1〕頂層重力荷載代表值G6×(++3.6)×7.2=671.328KNB.縱橫梁自重×4+2.625××2+2.10×3.6+5.972××2=KNC.女兒墻自重××2=KN1/2×6.875×3.6×4=4KNE.半層墻自重(扣門窗)［(7.2-0.5)×(3.6/2－0.65)－(2.1/2×2.8×2)］××2+［(7.2-0.5)×(3.6/2－0.65×/2×2)］×1.78×2+［(－0.5)×(3.6/2－0.65)］×1.78×2=KNF.門窗重(×4+2.352×4)×=6.552KNG.50%雪荷載0.5××18×7.2=22.68KNSHAPE總計：1142.436KN2〕2-5層重力荷載代表值G2=G3=G4=G5A樓面橫載4.28×(++3.6)×7.2=KNB.縱橫梁自重KNC.上下半層柱自重4×2=99.00KN［(7.2-0.5)×××2)］××2+［(7.2-0.5)×××2］××2+(7.2－0.5)×(3.6－0.65)××KNF.門窗重×4+2.352×4=13.104KNG.50%樓面活荷載×(×7.2×2×2+×7.2×)=1KN總計：1265.013KN3〕底層重力荷載代表值G1A.樓面橫載4.28×++3.6〕×7.2=KNB.縱橫梁自重KNC.上下半層柱自重+1/2×(×4KND上下半層墻自重(－)+［(7.2-0.6)×(4.8/2－0.65)－(2.1/2×2.8×2)］××2+［(7.2-0.6)×(4.8/2－0.65)－×/2×2)］×1.78×2+(－0.6)×(4.8/2－0.65)×1.78×2=214.163KNE.門窗重×4+2.352×4=13.104KNF.50%樓面活載××7.2×2×2+×7.2×2.5〕=1KN總計：KN那么一榀框架總重力荷載代表值為:3.頂點位移法是求結構基頻的一種方法，它的根本原理是將結構按其質(zhì)量分布情況，簡化成有限個質(zhì)點或無限個質(zhì)點的懸臂直桿，求出以結構頂點位移表示的根本頻率。結構的根本自振周期為：(3.11)式中，—根本周期調(diào)整系數(shù)?？紤]填充墻的影響，框架取0.6～0.7?！蚣艿捻旤c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代表值視為水平作用力，求得假想的框架頂點位移。,再用求得框架的底部剪力，進而求得框架各層剪力和結構的真正位移。對框架結構，按以下公式計算：(3.12)(3.13)(3.14)表結構頂點假想側移層次∑D()678534578534478534378534278534176810頂部位移根本自振周期：(3.15)徐州地區(qū)抗震設防烈度為7度，由《抗震標準》查得水平地震影響系數(shù)最大值=0.08，按第一組情況下的Ⅱ類建筑場地，由《抗震標準》查得特征周期=0.35s，那么地震影響系數(shù)為：(3.16)結構總的重力荷載代表由底部剪力法計算公式：(3.17)因T1=0.686g=0.49s，故應考慮頂部附加地震作用(3.18)(3.19)那么框架所承受的地震作用式按公式分配(3.20)表各質(zhì)點橫向水平地震作用下樓層剪力計算表層次62654321圖水平地震作用分析圖層間剪力分布圖表橫向水平地震作用下的位移驗算層次67853436001/265557853436001/163247853436001/124337853436001/105127853436001/94817681048001/1166由表格可知，最大層間彈性位移角發(fā)生在第一層，其值為，滿足標準要求。3.計算水平荷載作用下的內(nèi)力一般有兩種方法。一種是反彎點法，另一種是D值法。反彎點法在考慮柱側移剛度時，假設節(jié)點轉角為，亦即恒梁的線剛度假設為無窮大。對于層數(shù)較多的框架，由于柱軸力大，柱截面也隨著增大，梁柱相對線剛度比擬接近，甚至有時柱的線剛度反而比梁大，這樣，上述假設將產(chǎn)生較大誤差。另外，反彎點法計算反彎點高度時，假設上下節(jié)點轉角相等，這樣誤差也較大，特別在最上和最下數(shù)層。D值法對框架柱的側移剛度和調(diào)整反彎點高度做了修正。當橫梁剛度與柱子線剛度的比不是很大時，柱子兩端相差較多，尤其在最上和最下層，其反彎點并不在柱的中央。顯然，影響柱子兩端節(jié)點轉角的主要因素有以下三項：該柱所在樓層的位置，上下梁相對線剛度的比值和上下層層高的變化。在求得框架第層的層間剪力后，層柱分配到的剪力以及柱上、下端的彎矩、分別按以下各式計算：(3.21)(3.22)式中,—層柱的側移剛度；—為該層柱的計算高度；—反彎點高度比；—標準反彎點高比，根據(jù)上下梁的平均線剛度和柱的相對線剛度的比值，總層數(shù)，該層位置，由表查出?！舷铝?/p>