教學(xué)樓計(jì)算書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題來(lái)源于教師，主要研究設(shè)計(jì)教學(xué)樓設(shè)計(jì)，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，共五層，畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教學(xué)計(jì)劃的一個(gè)重要的組成部分,它培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí),提高了我們實(shí)踐能力，在理論上聯(lián)合了實(shí)際。</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是設(shè)計(jì)高校教學(xué)樓,其中包括建筑設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩大部分共9章

2、內(nèi)容，包括建筑設(shè)計(jì)、樓板設(shè)計(jì)、連系梁設(shè)計(jì)、框架設(shè)計(jì)、內(nèi)力組合、截面設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)、雨篷設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也運(yùn)用到很多參考資料，結(jié)合規(guī)范和實(shí)際情況設(shè)計(jì)了鼎盛教學(xué)樓，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)，參考了房屋建筑學(xué)，研究教學(xué)樓各部分的組合原理、構(gòu)造方法以及建筑空間環(huán)境，從而設(shè)計(jì)出總平面布置圖，平面圖、立面圖以及剖面圖。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要參考了混凝土上、中兩冊(cè)，建筑結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)完成后，一切的數(shù)據(jù)都是符合規(guī)范要求，并運(yùn)用PKPM進(jìn)行了電

3、算，符合計(jì)算的結(jié)果。 </p><p>　　由于自身所學(xué)知識(shí)的局限性以及第一次獨(dú)立的完成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中難免存在問(wèn)題。在此，請(qǐng)各位老師，專家給予批評(píng)指正。</p><p><b>　　2012年4月</b></p><p><b>　　1建筑設(shè)計(jì)<

4、;/b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)理念</b></p><p>　　教學(xué)樓是為人們學(xué)習(xí)提供最為良好環(huán)境的建筑?？v觀教學(xué)建筑的發(fā)展歷史，無(wú)不體現(xiàn) 著人類文化、文明的歷史進(jìn)程和時(shí)代特征。教學(xué)樓建筑設(shè)計(jì)同設(shè)計(jì)其他類型建筑一樣有許多共同點(diǎn)，也有許多不同的特點(diǎn)和要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，辦公樓的內(nèi)容和形式都在不斷發(fā)生變化。因此，我對(duì)教學(xué)樓的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)方法進(jìn)

5、行了詳細(xì)研究，經(jīng)過(guò)一番思考，我認(rèn)為本設(shè)計(jì)應(yīng)該具有以下</p><p>　　特點(diǎn)：（1）彈性。從設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)到服務(wù)功能都應(yīng)做到開(kāi)放性，以適應(yīng)時(shí)空的變化。（2）緊湊性。教室以及其它輔助用房的空間布置要做到緊湊合理。（3）易接近性。從樓外到樓內(nèi)，從入口到各個(gè)部門，要規(guī)劃得合理，要設(shè)計(jì)一個(gè)良好的導(dǎo)引系統(tǒng)。（4）可擴(kuò)展性。在未來(lái)擴(kuò)展時(shí)可靈活延伸，將損失減小到低程度。（5）舒適性。在環(huán)境、通風(fēng)、溫濕度、光線等方面要柔和、協(xié)調(diào)，

6、盡量借用外部的自然環(huán)境。（6）環(huán)境的穩(wěn)定性。（7）安全性。建筑安全防護(hù)措施做到不僅滿足規(guī)范要求而且更加人性化。（8）經(jīng)濟(jì)性。把建設(shè)和維護(hù)一座教學(xué)樓所需要的經(jīng)費(fèi)和人員控制在最低限度。</p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我本著“安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀”的原則，在滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提出的功能要求前提下，完成了建筑設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，合理的選擇框架，并為以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>

7、<b>　　1.2 工程概況</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)教學(xué)樓位于青島市。該地段地勢(shì)平坦，環(huán)境較好，在選址和環(huán)境營(yíng)造方面，注意自然景色的優(yōu)美，也重學(xué)習(xí)環(huán)境各交通條件的因素，更強(qiáng)調(diào)人與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，比較適合教學(xué)樓功能的充分利用。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)資料的規(guī)劃要求，本教學(xué)樓建筑要求的主要功能有：普通教室，階梯教室，實(shí)驗(yàn)室，辦公室等。</p&g

8、t;<p>　　建筑總長(zhǎng)度為74.75m，所以在長(zhǎng)度方向設(shè)置溫度伸縮縫，其做法為：沿建筑物長(zhǎng)度方向54m處預(yù)留縫隙，將建筑物從屋頂、墻體、樓層等地面以上構(gòu)件全部斷開(kāi)，建筑物基礎(chǔ)因其埋在地下受溫度變化影響小，不必?cái)嚅_(kāi)。伸縮縫的寬度為10厘米，縫內(nèi)填保溫材料。</p><p>　　設(shè)計(jì)標(biāo)高：室內(nèi)外高差：450mm。</p><p>　　墻身做法：墻身采用240厚粉煤灰填充墻。內(nèi)粉

9、刷為混合沙漿漿底，紙筋抹灰面，厚20mm, 內(nèi)墻涮兩度涂料,外墻貼磚。</p><p>　　樓面做法：樓面（大理石樓面），100厚現(xiàn)澆鋼筋砼樓板，20厚板底抹灰。</p><p>　　屋面做法（不上人屋面）</p><p>　　門窗做法：塑鋼窗和木門。</p><p>　　地質(zhì)資料：土的類型劃分為：第1層耕土為軟弱土，第2層殘積土為中硬土，第

10、3層強(qiáng)風(fēng)化花崗巖為堅(jiān)硬土。</p><p>　　場(chǎng)地土的特征周期（卓越周期）為0.45s，勘測(cè)時(shí)間，勘測(cè)范圍內(nèi)未見(jiàn)地下水。</p><p>　　地震烈度：7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，抗震等級(jí)三級(jí)。</p><p>　　基本風(fēng)壓：0 =0.50kN/m2</p><p>　　雪壓：0.25 kN/m2，

11、地面粗糙度類別為B類。</p><p>　　不上人屋面活荷為0.5kN/m2，走廊、樓梯活荷載為2.5kN/m2，衛(wèi)生間樓面活荷載為2.0kN/m2，教室、辦公室樓面活荷為2.0 kN/m2。</p><p>　　1.3 使用部分的平面設(shè)計(jì)</p><p>　　使用房間面積的大小，主要由房間內(nèi)部活動(dòng)的特點(diǎn)，使用人數(shù)的多少以及設(shè)備的因素決定的，本建筑物為教學(xué)樓，主要使

12、用房間為教室，各主要房間的具體設(shè)置在下表一一列出，如下表1.1：</p><p><b>　　表1.1房間設(shè)置表</b></p><p>　　1.4 門的寬度、數(shù)量和開(kāi)啟方式</p><p>　　房間平面中門的最小寬度是由通過(guò)人流多少和搬進(jìn)房間家具設(shè)備的大小決定的，如果室內(nèi)人數(shù)多于50人，或房間面積大于60 m2時(shí)，按照防火要求至少要設(shè)兩個(gè)門，

13、分別設(shè)在兩端，以保證安全疏散，在進(jìn)出人流頻繁的地方，應(yīng)使用彈簧門。</p><p>　　教室設(shè)置兩扇900寬的門，門扇開(kāi)向室內(nèi)。為了在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)便于疏散，正面大門采用四扇寬為1.6m的門，走廊兩端的采用0.80m的雙扇門，均向外開(kāi)。</p><p>　　1.5窗的大小和位置</p><p>　　房間中窗的大小和位置主要是根據(jù)室內(nèi)采光通風(fēng)要求來(lái)考慮。采光方面，窗的大小

14、直接影響到室內(nèi)照明是否充足。各類房間照明要求是由室內(nèi)使用上直接影響到室內(nèi)是用上精確細(xì)密的程度來(lái)確定的。通常以窗口透光部分的面積和房間地面的采光面積比來(lái)初步確定或檢驗(yàn)面積的大小。</p><p>　　1.6 輔助房間的平面設(shè)計(jì)</p><p>　　通常根據(jù)各種建筑物的使用特點(diǎn)和是用人數(shù)的多少，先確定所需設(shè)備的個(gè)數(shù)，建筑物中公共服務(wù)的衛(wèi)生間應(yīng)設(shè)置前室，這樣使得衛(wèi)生間比較隱藏，又有利于改善通向衛(wèi)

15、生間的走廊或過(guò)廳的衛(wèi)生條件。為了節(jié)省交通面積，并使管道集中，采用套間布置。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，每層大約有400人上課，按規(guī)范規(guī)定每25人/1具:男衛(wèi)生間：大便器 8具；小便槽2具；洗手盆 ：4具，女衛(wèi)生間：大便器16具；洗拖把槽：2具；洗手盆 ：4具。</p><p>　　1.7交通部分的平面設(shè)計(jì)</p><p>　　走廊的應(yīng)符合人流通暢和建筑防火要求

16、，通常單股人流的通行寬度約為500~600mm。由于走廊兩側(cè)設(shè)房間，走廊寬度采用2400mm。根據(jù)建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)，層數(shù)五層。走廊通行人數(shù)為60人，防火要求最小寬度為1m,符合要求。</p><p>　　樓梯是房屋個(gè)層間的垂直交通部分，各樓層人流疏散的必經(jīng)通路。樓梯設(shè)計(jì)主要根據(jù)使用要求和人流通行情況確定梯段和休息平臺(tái)的寬度，梯段的寬度通常不小于1100mm~1200mm。</p><p&

17、gt;<b>　　1.8立面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，正立面中所有的窗尺寸都是一樣的，給人以特別整齊的感覺(jué)！</p><p>　　房屋外部形象反映建筑類型內(nèi)部空間的組合特點(diǎn)，美觀問(wèn)題緊密地結(jié)合功能要求，同時(shí)，建筑物所在地區(qū)的氣候、地形、道路、原有的建筑物以及綠化等基地環(huán)境，也是影響建筑物立面設(shè)計(jì)的重要因素。</p><p>

18、　　1.9 建筑剖面設(shè)計(jì)</p><p>　　為防止室外雨水流入室內(nèi)，并防止墻身受潮，將使內(nèi)地坪提高到室外地坪450mm。首層層高為3.9、標(biāo)準(zhǔn)層與頂層層高均為3.6m。</p><p><b>　　2樓板設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1樓面結(jié)構(gòu)平面布置</p><p>　　教學(xué)樓平面布置圖如下圖2.1</

19、p><p><b>　　圖2.1柱網(wǎng)布置圖</b></p><p>　　2.2截面尺寸初步估計(jì)</p><p>　　2.2.1柱截面設(shè)計(jì)</p><p>　　該結(jié)構(gòu)選用C30的混凝土，選用二級(jí)鋼筋HRB335。結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)，由公式，式中取0.8,取14.3×103 kN/m2，N=15×A

20、 （其中15為面荷載）</p><p>　　從而得到N=15×3×（×7.2＋×2.4）=216kN</p><p>　　可得A===0.113m2 =113000mm2</p><p>　　b=h==336mm.</p><p>　　取b=h=500mm.</p><p>

21、;　　2.2.2梁的截面設(shè)計(jì)</p><p>　　梁的截面寬度b: 框架梁取300mm,樓面連系梁取250mm。</p><p>　　梁的截面高度h取值如下：</p><p>　　框架梁： h1=（~）L </p><p>　　AB、CD跨:

22、h1=600mm </p><p>　　BC跨：在AB和CD之間，考慮到整體性，故也取h1=600mm </p><p>　　連系梁： H2L h2=L==200mm,</p><p>　　取h2=500mm。</p><p>　　綜上可知，各梁的截面如下：</p><p>　　框架梁：

23、b1×h1=300mm×600mm（AB跨、BC跨、CD跨） </p><p>　　連系梁： b2×h2=250mm×500mm</p><p><b>　　2.3設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　板采用100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，10厚水磨石地面層，20厚1：3水泥砂漿打底，20厚1：3水泥砂

24、漿抹灰，V型輕鋼龍骨吊頂?；炷敛捎肅30（fc=14.3N/mm2）,鋼筋選用HRB335(fy=300N/mm2).</p><p>　　不上人屋面活荷為0.5kN/m2，走廊、樓梯活荷載為2.5kN/m2，衛(wèi)生間樓面活荷載為2.0kN/m2，教室、辦公室樓面活荷為2.0 kN/m2。</p><p><b>　　2.3.1荷載計(jì)算</b></p>

25、<p>　　10厚水磨石地面層 0.01 × 25 = 0.25 kN/m2</p><p>　　20厚1：3水泥砂漿打底 0.40 kN/m2</p><p>　　100厚現(xiàn)澆混凝土樓板 0

26、.10 × 25 = 2.50 kN/m2</p><p>　　20厚1：3水泥砂漿抹灰 0.02 × 17 = 0.34 kN/m2</p><p>　　V型龍骨吊頂 0.25 kN/m2</p><p>　　

27、--------------------------------------------------------------------------------------------------恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 3.74 kN/m2</p><p>　　恒荷載設(shè)計(jì)值 g

28、=1.2 × 3.74 = 4.50 kN/m2</p><p><b>　　活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p><p>　　教室、 辦公室、廁所： 2.0 kN/m2</p><p>　　走廊、樓梯：

29、 2.5 kN/m2</p><p><b>　　活荷載設(shè)計(jì)值：</b></p><p>　　教室、辦公室、廁所： q1 = 1.4 × 2.0 = 2.80 kN/m2</p><p>　　走廊、樓梯：

30、 q2 = 1.4 × 2.5 = 3.50 kN/m2</p><p><b>　　合計(jì)：</b></p><p>　　教室、辦公室、廁所： P1 = g + q1 = 4.50 + 2.80 = 7.30 kN/m2</p><p>　　走廊、樓梯： P2 =

31、 g + q2 = 4.50 + 3.50 = 8.00 kN/m2</p><p>　　2.3.2按塑性理論計(jì)算</p><p>　　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l1/4處間隔彎起。取m2=αm1，對(duì)所以區(qū)隔板，均取α==0.6.取β=2。</p><p><b>　　A區(qū)格

32、</b></p><p>　　M1= （4.0-2.2/2)m1+m1/2×2.2/4×2=3.45m1</p><p>　　M2= 2.2/2×m2+m2/2×2.2/4×2=1.65m2=0.99m1</p><p>　　M1/= M1//=-2×4.0 m1=8.00 m1</p&g

33、t;<p>　　M2/= M2//=-2×2.2 m2=4.4 m1=2.64m1</p><p>　　帶入基本公式:M1+M2+ (M1/+M1//+ M2/+ M2//)=P2l12/12×(312-11)</p><p>　　3.45m1+0.99m1+8.0m1+2.64m1=×8.00×2.22×(4.0-2.2/3

34、)</p><p>　　得 m1=1.05kN·m</p><p>　　m2=αm1=0.6×1.05=0.63kN·m</p><p>　　m1/= m1//=βm1=-2×1.05=-2.10 kN·m</p><p>　　m2/= m2//=βm2=-2×0.63=-

35、1.26kN·m</p><p><b>　　區(qū)格B</b></p><p>　　將A區(qū)格的m1//作為B區(qū)隔板m1/的已知值，并取m1//=0，則</p><p>　　M1/= -2.10×7.0=-14.70</p><p><b>　　M1//=0</b></p>

36、;<p>　　M2/= M2//=-2×3.3m2=-6.6 m2=3.96m1</p><p>　　M1=（）m1×3.3=6.59m1</p><p>　　M2= ×0.6×3.3 m1=1.49 m1</p><p>　　帶入基本公式，由于區(qū)格板四周與梁整結(jié)，內(nèi)力折減系數(shù)為0.8。</p>&

37、lt;p>　　M1+M2+ (M1/+M1//+ M2/+ M2//)=P1112/12×(312-11)</p><p>　　6.59m1+1.49m1+ 3.96m1+14.70/2=×7.30×3.32×(7.0-3.3/3)</p><p>　　得 m1=4.26kN·m</p><p>　　

38、m2=αm1=0.6×4.26=2.56kN·m</p><p>　　m/= -2.10 kN·m</p><p>　　m2/= m2//=2×2.56=5.11 kN·m</p><p><b>　　區(qū)格C</b></p><p>　　將A區(qū)格的m1//作為C區(qū)隔板m

39、1/的已知值，并取m1//=0，則</p><p>　　M1/= -2.10×4.0=-8.40</p><p><b>　　M1//=0</b></p><p>　　M2/= M2//=-2×3.3m2=-6.6 m2=-3.96m1</p><p>　　M1=（）m1×3.3=3.59m

40、1</p><p>　　M2= ×0.6×3.3 m1=1.49 m1</p><p>　　帶入基本公式，由于區(qū)格板四周與梁整結(jié)，內(nèi)力折減系數(shù)為0.8。</p><p>　　M1+M2+ (M1/+M1//+ M2/+ M2//)=P2112×(12-11/3)</p><p>　　3.59m1+1.49m1+

41、3.96m1+8.40/2=×8.0×3.32×(4.0-3.3/3)</p><p>　　得 m1=3.03kN·m</p><p>　　m2=αm1=0.6×3.03=1.82kN·m</p><p>　　m1/= -2.10 kN·m</p><p>　　m

42、2/= m2//=2×1.82=3.64 kN·m</p><p><b>　　區(qū)格D</b></p><p>　　將A區(qū)格的m1//作為D區(qū)隔板m1/的已知值，并取m1//=0，則</p><p>　　M1/= -2.10×7.0=-14.70</p><p><b>　　M1/

43、/=0</b></p><p>　　M2/= M2//=-2×4.0m2=-8.0 m2=-4.8m1</p><p>　　M1=（）m1×4=6.5m1</p><p>　　M2= ×0.6×4.0 m1=1.80 m1</p><p>　　帶入基本公式，由于區(qū)格板四周與梁整結(jié)，內(nèi)力折減系

44、數(shù)為0.8。</p><p>　　M1+M2+ (M1/+M1//+ M2/+ M2//)=P1112×(12-11/3)</p><p>　　6.5m1+1.8m1+4.8m1+14.7/2=×8.0×4.02×(7.0-4.0/3)</p><p>　　得 m1=6.36kN·m</p>

45、<p>　　m2=αm1=0.6×6.36=3.82kN·m</p><p>　　m1/= -2.10 kN·m</p><p>　　m2/= m2//=2×3.82=7.64 kN·m</p><p><b>　　2.3.3配筋計(jì)算</b></p><p>　

46、　各區(qū)格板跨中及支座彎矩已求得,取截面有效高度：h0x=70mm, h0y=80mm,即可以似按As=M/(0.95×fy×h0)計(jì)算鋼筋截面面積，鋼筋選用HPB235，fy=210N/mm2板配筋如下表2.2</p><p><b>　　表2.2板配筋計(jì)算</b></p><p><b>　　3 連系梁設(shè)計(jì)</b></

47、p><p>　　連系梁配筋計(jì)算，按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算：主梁：高h(yuǎn)=600mm；寬b=300mm，縱向框架梁梁高500mm，外墻厚240mm，確定梁寬為250mm。</p><p><b>　　3.1 荷載統(tǒng)計(jì)</b></p><p>　　恒載計(jì)算（取最大值）</p><p>　　由板傳來(lái)的恒載 （1-2

48、15;0.332+0.333）×8.00+5/8×7.30=10.39kN/m</p><p>　　連系梁自重 1.2 ×25 ×0.25 ×（0.5-0.1）=3.00 kN/m</p><p>　　連系梁粉刷抹灰 1.2 ×20×0.02×（0.5-

49、0.1）=0.19 kN/m</p><p>　　內(nèi)墻重 1.2 ×（3.6-0.5）×0.24 ×18=14.52kN/m</p><p>　　墻抹灰 1.2 ×（3.6-0.5）×0.02 ×20 =1.35 kN/m</p><

50、;p>　　合計(jì) g=10.39+3.00+0.19+14.52+1.35=29.45kN/m</p><p><b>　　3.2連系梁計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算跨度取l0=4.2m-0.3m=3.9m</p><p>　　M=αmgl02=－×29.45×3.9×

51、;3.9=－18.67</p><p>　　V=αvgl0=0.50×29.45×3.9=57.43kN</p><p>　　連系梁彎矩計(jì)算表3.1：</p><p>　　表3.1連系梁彎矩計(jì)算</p><p>　　3.3截面承載力計(jì)算</p><p>　　3.3.1正截面受彎承載力計(jì)算</p

52、><p>　　聯(lián)系梁混凝土等級(jí)為C30, α1=1.0, fc =14.3 N/mm2 ;縱向鋼筋采用HRB335，fy=300N/mm2 ；</p><p>　　聯(lián)系梁支座截面按矩形截面計(jì)算，跨內(nèi)按T型截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為bf=1/3×3900=1300<250+1980，取bf=1300mm。</p><p>　　離端第二支座截面縱向鋼筋按單排

53、布置：h0=500-40=460mm</p><p>　　判斷跨內(nèi)截面類型： </p><p>　　α1fcbfhf(h0-hf/2)=1.0×14.3×1300×100×(460-100/2)</p><p>　　=762.19kN/m>32.00 kN/m</p>

54、<p>　　故屬于第一類T型截面，即跨內(nèi)按寬度為bf的矩形截面計(jì)算。</p><p>　　支座截面按矩形截面計(jì)算 h0=460mm</p><p>　　連系梁正截面計(jì)算表3.2</p><p>　　表3.2連系梁正截面計(jì)算</p><p>　　3.3.2斜截面承載力計(jì)算</p><p>　　驗(yàn)算截面尺寸

55、：hw = h0-bf =460-100=360mm，hw /b=360/250=1.44<4.0</p><p>　　混凝土采用C30，βc=1.0。</p><p>　　故對(duì)離端第二支座左邊截面尺寸按下式驗(yàn)算： </p><p>　　0.25βc fcbh02=0.25×1.0×14.3×250×4602=4

56、11.13kN>V=63.17 kN</p><p>　　故：截面尺寸滿足要求。</p><p>　　驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋（對(duì)離端第二支座左邊截面）</p><p>　　0.7 ftbh0=0.7×1.43×250×460=115.15kN>V=63.17 kN</p><p>　　按截面構(gòu)造配置

57、箍筋：28 ，Asv=101mm2 ，實(shí)配間距為200mm。</p><p>　　箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度取1.5h和500mm中較大值600mm，間距100mm。</p><p><b>　　4框架設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　設(shè)計(jì)標(biāo)高： 室內(nèi)

58、設(shè)計(jì)標(biāo)高為±0.000；室內(nèi)外高差為450mm</p><p>　　墻身做法： 240厚粉煤灰砌塊填充墻</p><p><b>　　用M5混合砂漿砌筑</b></p><p>　　內(nèi)粉刷為混合砂漿打底，紙筋灰面厚20</p><p><b>　　內(nèi)墻涂料兩度</b></p&

59、gt;<p>　　外粉刷為1：3水泥砂漿打底，厚20</p><p><b>　　外墻涂料兩度</b></p><p>　　樓面做法： 10厚水磨石板面層</p><p><b>　　100厚現(xiàn)澆砼板</b></p><p>　　20厚混合砂漿板底抹灰</p>&l

60、t;p><b>　　V型輕鋼龍骨吊頂</b></p><p>　　屋面做法： 20厚1：3水泥砂漿防護(hù)層</p><p>　　二道TS復(fù)合防水卷材</p><p><b>　　80厚苯板保溫層</b></p><p>　　1：8水泥膨脹珍珠巖找坡2%最薄處40mm</p>

61、<p>　　20厚1：3水泥砂漿找平層</p><p>　　TS-F復(fù)合防水卷材隔氣層</p><p>　　20厚1：3水泥砂漿找平層</p><p>　　100厚現(xiàn)澆砼屋面板</p><p>　　20厚1：3水泥砂漿抹灰</p><p><b>　　V型輕鋼龍骨吊頂</b></p

62、><p>　　女兒墻 900高，240厚磚墻</p><p>　　門窗做法： 內(nèi)外窗均為鋁合金窗</p><p>　　外門為鋁合金玻璃門，內(nèi)門為木門</p><p>　　地質(zhì)資料： 地表填土為0.3m；填土下為0.5m中砂層承載力設(shè)計(jì)值為250KPa， 再下層0.7m厚粗砂層 </p><p>　

63、　場(chǎng)地類型： 屬于Ⅱ類建筑場(chǎng)地</p><p>　　地震烈度： 抗震設(shè)防烈度為7度</p><p>　　氣候條件： 基本風(fēng)壓為0.50kN/m；基本雪壓0.25kN/m(青島)</p><p>　　風(fēng)荷載： 地面粗糙度為B類；</p><p>　　雪荷載： 基本雪壓為S。=0.25kN/m；</

64、p><p>　　屋面積雪分布系數(shù)μr=1.0</p><p>　　屋面、樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　廁所、走廊、門廳、樓梯：2.5kN/m</p><p>　　教室、實(shí)驗(yàn)室、 辦公室：2.0kN/m</p><p>　　不上人屋面：0.5kN/m</p><p><b>　

65、　4.2荷載統(tǒng)計(jì)</b></p><p>　　4.2.1屋面框架梁恒載計(jì)算</p><p>　　屋框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　20厚1：3水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4 kN/m</p><p>　　二道TS復(fù)合防水卷材

66、 0.35kN/m </p><p>　　20厚1：2.5水泥砂漿防護(hù)層 0.02×20=0.50kN/m </p><p>　　100厚水泥膨脹珍珠巖保溫層 0.10×4=0.40kN/m </p><p>

67、　　1：8水泥膨脹珍珠巖找坡2%最薄處40mm 0.11×4=0.44kN/m </p><p>　　20厚1：3水泥砂漿找平層 0.02×20=0.40kN/m </p><p>　　100厚現(xiàn)澆砼屋面板 0.10×25

68、=2.5kN/m </p><p>　　V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 kN/m </p><p>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)值合計(jì)： 5.14 kN/m </p><p>　　AB跨屋面梁恒載標(biāo)準(zhǔn)值

69、 gwk1=×5.14×2=18.51kN/m </p><p>　　BC跨屋面梁恒載標(biāo)準(zhǔn)值 gwk2=×5.14×2=12.34kN/m </p><p>　　框架梁自重 0.3×（0.6-0.1）×25=3.

70、75 kN/m</p><p>　　抹灰 2×0.5×0.02×20=0.40kN/m</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------------------<

71、;/p><p>　　AB跨框架梁自重 4.15kN/m </p><p>　　框架梁自重 0.25×（0.5-0.1）×25=2.50 kN/m</p><p>　　抹灰

72、2×0.4×0.02×20=0.32kN/m</p><p>　　------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　BC跨框架梁自重 2.82kN

73、/m </p><p>　　屋面不上人，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5 kN/m2</p><p>　　AB跨框架梁活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qwk1==×0.5×2=1.80kN/m</p><p>　　BC跨框架梁活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qwk2==×0.5×2=1.20kN/m</p>&l

74、t;p>　　屋面縱向梁傳來(lái)作用于柱頂?shù)募泻奢d：</p><p>　　女兒墻自重標(biāo)準(zhǔn)值：900mm高，240 mm厚，雙面抹灰，墻自重為5.36×0.9=4.82 kN/m；</p><p>　　縱向框架梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　縱向框架梁自重 0.3×(0.6-0.1) ×25=

75、2.5kN/m</p><p>　　抹灰 (0.6-0.1)×2×0.02×17=0.272kN/m</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------------------<

76、/p><p>　　縱向框架梁自重標(biāo)準(zhǔn)值 2.772kN/m</p><p>　　A軸縱向框架梁傳來(lái)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　女兒墻自重 4.82×4.2=20.26kN</p><p>　　縱向框架梁自重

77、 2.772×4.2=11.64kN</p><p>　　屋面恒荷載傳來(lái) (4.2+4.2-2.4)××5.14=18.51kN</p><p>　　----------------------------------------------------------------------

78、------------------------</p><p>　　Gwk1=50.41kN</p><p>　　B軸縱向框架梁傳來(lái)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gwk2：</p><p>　　縱向框架梁自重 2.772×4.2=11.64kN</p><p>　　屋面恒荷載傳來(lái)

79、 (4.2+4.2-2.4)××5.14=18.51kN</p><p>　　×4.2××5.14=22.67kN</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------------------------&l

80、t;/p><p>　　Gwk2=52.82kN</p><p>　　A軸縱向框架梁傳來(lái)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qwk1：</p><p>　　屋面活載傳來(lái) (4.2+4.2-2.4)××0.5=1.80kN</p><p>　　------------------------------------

81、-----------------------------</p><p>　　Qwk1=1.80kN</p><p>　　B軸縱向框架梁傳來(lái)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qwk2：</p><p>　　屋面活載傳來(lái) (4.2+4.2-2.4)××0.5=1.80kN</p><p>　　×

82、4.2××0.5=2.21kN</p><p>　　-----------------------------------------------------------------</p><p>　　Qwk2=4.01 kN</p><p>　　A軸縱向框架梁中心向外偏離柱軸線，由此產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)彎矩</p><p>　　M

83、k1=50.41×0.075=3.78kN·m； Mk2=1.80×0.075=0.14 kN·m</p><p>　　4.2.2樓面框架梁恒載計(jì)算</p><p>　　屋面框架梁恒載統(tǒng)計(jì)：</p><p>　　10厚面磚，20厚1：3水泥砂漿 0.65kN/m<

84、/p><p>　　20厚1：3水泥砂漿打底 0.02×25=0.50kN/m </p><p>　　100厚現(xiàn)澆砼屋面板 0.10×25=2.5kN/m </p><p>　　V型輕鋼龍骨吊頂

85、 0.25 kN/m </p><p>　　---------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)值合計(jì)： 3 .74 kN/m </p>

86、<p><b>　　內(nèi)隔墻自重：</b></p><p>　　240mm厚粉煤灰磚 0. 24×18=4.32kN/m</p><p>　　20mm厚雙面砂漿抹灰 0. 02×17=0.68kN/m</p><p>

87、;　　----------------------------------------------------------------------------------------------- 內(nèi)隔墻自重標(biāo)準(zhǔn)值合計(jì)： 5.36×（3.6-0.6）=14.47kN/m</p><p>　　AB跨屋面梁恒載標(biāo)準(zhǔn)值

88、 Gk1=4.2×3.74=15.71 kN/ m</p><p>　　Gk3=15.71+2.82=18.53 kN/m</p><p>　　BC跨屋面梁恒載標(biāo)準(zhǔn)值 Gk2=3.74×2.4=8.98 kN/ m</p><p>　　Gk4=2.77 kN/ m</p><p>　

89、　教學(xué)樓樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 教室、廁所、辦公室2.0 kN/ m 走廊2.5 kN/ m</p><p>　　AB跨框架梁活載標(biāo)準(zhǔn)值 Qk1=2.0×4.2=8..40kN/ m</p><p>　　BC跨樓面梁活載標(biāo)準(zhǔn)值 Qk2=2.5×2.5=6.25kN/ m</p>

90、<p>　　樓面縱向梁傳來(lái)作用于柱頂?shù)募泻奢d：</p><p>　　縱向梁傳來(lái)作用于柱頂?shù)募泻奢d：</p><p><b>　　外縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)值 </b></p><p>　　墻重 （4.2-0.5）×（3.6-0.6） ×5.36=53.55kN

91、 ------------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　外縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)值 53.55kN </p><p><b>　　內(nèi)縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)值：<

92、/b></p><p>　　自重 （4.2-0.5）×（3.6-0.5） ×5.36=53.55kN </p><p>　　抹灰 （4.2-0.5）×（3.6-0.5）×2×0.02×17=6.79kN <

93、;/p><p>　　------------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　內(nèi)縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)值 60.34kN</p><p>　　A軸縱向框

94、架梁傳來(lái)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　外縱墻自重 53.55kN</p><p>　　縱向框架梁自重 4.2×2.772=11.64kN</p><p>　　樓面恒荷載傳來(lái)

95、(4.2+4.2-2.4)××3.74=13.46kN</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　Gk1=78.65 kN</p><p>　　B軸縱向框架梁

96、傳來(lái)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk2：</p><p>　　內(nèi)縱墻自重 60.34kN</p><p>　　縱向框架梁自重 4.2×2.772=11.64kN </p><p>　　樓面恒荷載傳來(lái)

97、 (4.2+4.2-2.4)××3.74=13.46kN</p><p>　　×4.2××3.74=16.49kN</p><p>　　------------------------------------------------------------------------------------------------<

98、/p><p>　　Gk2=101.93kN</p><p>　　A軸縱向框架梁傳來(lái)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qk1：</p><p>　　樓面活載傳來(lái) (4.2+4.2-2.4)××2.0=7.2kN</p><p>　　--------------------------------------

99、---------------------------</p><p><b>　　Qk1=7.2kN</b></p><p>　　B軸縱向框架梁傳來(lái)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qk2：</p><p>　　樓面活載傳來(lái) (4.2+4.2-2.4)××2.0=7.2kN</p>&l

100、t;p>　　×4.2××2.0=2.20kN</p><p>　　-----------------------------------------------------------------</p><p>　　Qk2=9.40kN</p><p>　　A軸縱向框架梁中心向外偏離柱軸線，由此產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)彎矩</p>

101、<p>　　Mk1=78.65×0.075=5.90kN·m； Mk2=7.2×0.075=0.54 kN·m</p><p>　　底層柱自重： 0.5×0.5×80×4.85=76.5 kN</p><p>　　其余各層柱自重：

102、 0.5×0.5×80×3.6=59.4 kN</p><p>　?。ɑ炷寥葜厝?8kN/m，以考慮柱外抹灰重）</p><p><b>　　4.3風(fēng)荷載計(jì)算 </b></p><p>　　風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓0.5 kN/m2，風(fēng)荷載體型系數(shù)1.3，風(fēng)壓高度變化系數(shù)按B類粗糙度查表4.1，查得高度變化系數(shù)

103、。</p><p>　　表4.1B類粗糙度風(fēng)壓高度變化系數(shù) </p><p>　　作用于屋面梁和梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下表4.2： </p><p><b>　　，其中： ；</b></p><p>　?。焊叨萙處的風(fēng)振系數(shù)。因高度H=19.25m<30m，故?。?lt;/p><p>　　

104、--基本風(fēng)壓，取=0.5kN/m2；</p><p>　　--風(fēng)壓的高度變化系數(shù)；</p><p>　　表4.2柱頂集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　4.4地震作用計(jì)算</b></p><p>　　本工程僅需考慮水平地震作用，建筑高度為19.25m，質(zhì)量和剛度沿高度均布，故可采用底部剪力法來(lái)計(jì)算水平地震作用。

105、作用于屋面梁及各層樓面梁處的重力荷載代表值：</p><p>　　屋面梁處：G = 結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重 + 50%雪荷載</p><p>　　樓面梁處：G = 結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重 + 50%活荷載</p><p><b>　　頂層 </b></p><p>　　屋面恒荷（7.2+7.2+2.4）×（4.2×16+

106、3.6×2）×5.14=6061.910kN 梁L1（b×h=300mm×600mm）自重及梁側(cè)粉刷:</p><p>　　(4.2-0.5)×16+3.1×2×2×0.3×(0.6-0.1)×25+(4.2-0.5)×16+3.1×2×0.02×2×(0

107、.6-0.1)×17+(7.2-0.5)×40×0.3×(0.6-0.1)×25+(7.2-0.5)×40×(0.6-0.1)×0.02×2×17=1470.24 kN</p><p>　　梁L2（b×h=250mm×500mm）自重及梁側(cè)粉刷:</p><p>　　(2

108、.4-0.5)×0.25×18×(0.5-0.1)×25+(0.5-0.1)×2×0.02×17×(2.4-0.5)×18=94.80 kN</p><p><b>　　女兒墻自重：</b></p><p>　　(4.2×16+3.6×2+（7.2+2.4+7

109、.2）)×2×0.24×0.9×18+4.2×16+3.6×2+（7.2+2.7+7.2）×2×0.02×1×2×17=794.83 kN</p><p>　　柱重：（3.6-0.1）/2×（0.5×0.5×25×20×4+1.28×0.02&#

110、215;20×17×4）=770.14 kN</p><p>　　活荷載：（7.2+7.2）×70.2×0.25+70.2×2.4×0.25=294.84 kN（取一半）</p><p>　　G5=6061.910+1470.24+94.80+794.83+770.14+294.84/2=9340kN</p><

111、;p>　　標(biāo)準(zhǔn)層樓面板及其粉刷：（7.2+7.2+2.4）×（4.2×16+3.6×2）×3.74=4410.81kN梁L1自重:1470.24 kN 梁L2自重:94.80 kN墻自重：</p><p>　　(3.6-0.6) ×(4.2-0.5) ×16×2+(3.6-0.5)×(3.6-0.6)

112、5;4×(0.24×18+0.02×17)+</p><p>　　(3.6-0.6) ×(7.2-0.5) ×2×20×(0.24×18+0.02×17) +(3.6-0.5) ×(2.4-0.5) ×18×(0.24×18+0.02×17) =5017.70 kN</

113、p><p>　　柱重：770.14×2=1540.28 kN </p><p>　　活荷載：（7.2+7.2）×70.2×2.0+70.2×2.4×2.5=2442.96 kN（取一半)G=4410.81+1470.24+94.80+5017.70+1540.28+2442.96/2=13755kN底層</p><p&g

114、t;　　樓面板及其粉刷：（7.2+7.2+2.4）×（4.2×16+3.6×2）×3.74=4410.81kN梁L1自重:1470.24 kN 梁L2自重:94.80 kN柱自重：727.35+（4.85-0.1）/2×0.5×0.5×25×80+1.28×0.02×（4.85-0.1）/2×17×8

115、0=1726.12 kN</p><p>　　活荷載：（7.2+7.2）×74.85×2.0+74.85×2.4×2.5=2442.96 kN（取一半)</p><p>　　墻自重：5017.70 kNG=4410.81+1470.24+94.80+5017.70+1726.12+2442.96/2=13941kN</p><p

116、>　　框架簡(jiǎn)圖及質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值簡(jiǎn)圖如下圖4.1</p><p>　　圖4.1框架簡(jiǎn)圖及質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值簡(jiǎn)圖</p><p>　　4.4.1地震作用下框架側(cè)移剛度計(jì)算</p><p>　　梁的線剛度計(jì)算如下表4.</p><p>　　表4.3梁的線剛度計(jì)算</p><p>　　柱的線剛度如下表4.4</

117、p><p>　　表4.4柱的線剛度表</p><p>　　令i左邊梁=1.0，則其余各桿的相對(duì)線剛度如下圖4.2</p><p>　　圖4.2分層法相對(duì)線剛度圖</p><p>　　柱的側(cè)移剛度計(jì)算如下表4.5</p><p>　　表4.5柱的側(cè)移剛度計(jì)算</p><p>　　各層D值匯總?cè)缦卤?.

118、6</p><p>　　表4.6各層D值匯總</p><p>　　4.4.2自振周期計(jì)算</p><p>　　按頂點(diǎn)位移法計(jì)算，考慮填充墻對(duì)框架剛度的影響，取基本周期調(diào)整系數(shù)T =0.6。計(jì)算公式為T1=1.7T，式中為頂點(diǎn)位移（單位為m），按D值法計(jì)算，見(jiàn)表4.7</p><p>　　表4.7橫向框架定點(diǎn)位移計(jì)算</p>&l

119、t;p>　　T1=1.7×0.6×=0.38s</p><p>　　4.4.3橫向水平地震作用計(jì)算</p><p>　　對(duì)地震作用按7度計(jì)算，基本地震加速度0.15g、Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震二組，則Tg=0.45s，采用底部剪力法計(jì)算。由于T1=0.38s<1.4Tg=1.4×0.45=0.63s，故不考慮頂點(diǎn)附加地震作用。計(jì)算結(jié)果列于表4.8<

120、/p><p>　　結(jié)構(gòu)底部剪力為：　FEK=max×0.85=0.12×0.85×64546=6583.69kN</p><p>　　表4.8各層地震作用及樓層地震剪力</p><p><b>　　4.4.4變形計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算結(jié)果列于表4.9</p><

121、;p><b>　　表4.9變形驗(yàn)算</b></p><p>　　4.4.5地震作用下框架的內(nèi)力分析</p><p>　　柱端彎矩計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4.10</p><p>　　表4.10橫向框架柱端彎矩計(jì)算</p><p>　　注：y=y0+y1+y2,3；Vim=ViDim/Di；M上=Vim(1-yi)hi M下=

122、Vimyihi</p><p>　　梁端彎矩剪力及柱軸力發(fā)別按下式計(jì)算：</p><p>　　Vb=(Mb1+ Mb2)/l， Ni=</p><p>　　地震作用下框架梁柱彎矩圖見(jiàn)圖4.3</p><p>　　圖4.3地震作用下框架梁柱彎矩圖（kN?m）</p><p>　　地震作用下框架梁端剪力及

123、柱軸力見(jiàn)圖4.4</p><p>　　圖4.4地震作用下框架梁端剪力及柱軸力（單位：kN）</p><p>　　4.5風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　4.5.1 柱的側(cè)移剛度</p><p>　　底層柱側(cè)移剛度見(jiàn)表4.11</p><p>　　表4.11底層柱側(cè)移剛度</p><p>

124、;　　底層=(4328+13839)×2=36334kN </p><p>　　其余層柱側(cè)移剛度見(jiàn)表4.12</p><p>　　表4.12其余層柱側(cè)移剛度</p><p>　　其余層層=(4041+16187)×2=40456kN </p><p>　　4.5.2風(fēng)荷載作用下柱的側(cè)移計(jì)算</p><p

125、>　　風(fēng)荷載作用下柱的側(cè)移結(jié)果見(jiàn)下表4.13</p><p>　　表4.13風(fēng)荷載作用下柱的側(cè)移計(jì)算</p><p>　　框架總側(cè)移U==0.00079m，層間側(cè)移最大值為0.00026m，小于1/550，滿足側(cè)移限值。</p><p>　　4.5.3風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力分析</p><p>　　柱端彎矩計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4.14</