某小學教學樓建筑與結構設計【畢業(yè)設計】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設計)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要4</b></p><p>　　[Abstract]5</p><p><b>　　1 建筑設計6</b></p><p>

2、;<b>　　1.1工程概況6</b></p><p><b>　　1.2設計條件6</b></p><p><b>　　1.3設計依據(jù)6</b></p><p><b>　　1.4建筑概況6</b></p><p>　　1.4.1 建筑平面6&

3、lt;/p><p>　　1.4.2 建筑立面8</p><p>　　1.4.3 建筑剖面9</p><p>　　1.4.4抗震設計9</p><p>　　1.4.5 建筑材料9</p><p>　　2 結構設計總述10</p><p>　　2.1結構部分10</p><

4、;p>　　2.2 結構設計論述10</p><p>　　3 豎向荷載計算13</p><p>　　3.1結構布置及計算簡圖13</p><p>　　3.2主要構件選型及尺寸初步估算13</p><p>　　3.3重力荷載計算15</p><p>　　4 橫向水平荷載作用下框架的內力計算及側移驗算22&

5、lt;/p><p>　　4.1 風荷載作用下框架內力分析及側移驗算22</p><p>　　4.2 風荷載標準值計算23</p><p>　　4.2.1 柱頂風荷載計算23</p><p>　　4.2.2 風荷載作用下的側移驗算24</p><p>　　4.3 地震荷載作用下的內力計算及側移驗算30</p&

6、gt;<p>　　4.3.1 計算重力荷載代表值30</p><p>　　4.3.2 計算地震力32</p><p>　　4.3.3 地震作用下的側移驗算34</p><p>　　4.3.4 地震作用下框架的內力計算35</p><p>　　5 恒載和活載的計算38</p><p>　　5.1

7、豎向框架在恒載作用下的內力分析38</p><p>　　5.1.1梁固端彎矩38</p><p>　　5.1.2 彎矩分配系數(shù)38</p><p>　　5.1.3 恒載作用下內力計算38</p><p>　　5.2 豎向框架在活載作用下的內力分析44</p><p>　　5.2.1 梁固端彎矩44<

8、/p><p>　　5.2.2 彎矩分配系數(shù)44</p><p>　　5.2.3 活載作用下內力計算45</p><p><b>　　6 內力組合50</b></p><p>　　7 梁截面設計56</p><p>　　7.1 框架梁正截面設計56</p><p>

9、　　7.1.1 框架梁截面彎距計算56</p><p>　　7.1.2 梁的正截面受彎承載力計算57</p><p>　　7.2 梁斜截面的受剪承載力計算62</p><p>　　8 柱的截面配筋65</p><p>　　8.1 驗算軸壓比65</p><p>　　8.2 柱正截面承載力計算67</p

10、><p>　　8.3 柱斜截面承載力計算79</p><p><b>　　9板設計82</b></p><p>　　9.1 荷載計算82</p><p>　　9.2 彎矩計算84</p><p>　　9.3 截面設計85</p><p>　　10 樓梯設計86<

11、;/p><p>　　10.1 梯段板設計86</p><p>　　10.1.1 荷載計算87</p><p>　　10.1.2 截面設計87</p><p>　　10.2 平臺板設計88</p><p>　　10.2.1 荷載計算88</p><p>　　10.2.2 截面設計89<

12、;/p><p>　　10.3 平臺梁的設計89</p><p>　　10.3.1 荷載計算89</p><p>　　10.3.2 截面設計90</p><p>　　10.3.3 配筋計算91</p><p>　　11 基礎設計93</p><p>　　11.1確定基礎底面尺寸93<

13、/p><p>　　11.2 校核地基承載力（標準組合）94</p><p>　　11.3 驗算基礎高度95</p><p>　　11.4 基礎底板配筋（按基本組合）98</p><p>　　[參考文獻]101</p><p><b>　　致謝102</b></p><p&

14、gt;　　附錄錯誤!未定義書簽。</p><p>　　某小學教學樓建筑與結構設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設計針對的是某小學教學樓的建筑、結構設計與計算。</p><p>　　建筑設計部分，體現(xiàn)“以人為本”的現(xiàn)代建筑觀念，室內外空間的設計要充分考慮青少年的使用要求與活動特點，

15、創(chuàng)造安全、適用、美觀、活潑的建筑與室外環(huán)境，讓學生健康快樂的成長。本著“舒適、安全、經(jīng)濟”的設計原則，以提高教學樓的使用效率為目標，來提高教學樓的整體功能。按照有關建筑規(guī)范要求，完成了建筑的平面、立面、剖面及細部構件的設計，注重采用經(jīng)濟、合理、先進的建筑技術，設計圖紙全部采用天正建筑軟件。</p><p>　　結構設計部分，在建筑設計的基礎上完成各個部分結構構件計算，如樓梯的計算，過梁計算等；設計圖紙全部采用天正

16、繪制，并穿插進行“PKPM”電算，以保證計算成果的可靠性。</p><p>　　整個設計符合現(xiàn)行結構設計規(guī)范和規(guī)程的要求，遵循鋼筋混凝土框架設計的基本設計原則，保證結構有足夠的抗震性能，從而實現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設防目標。</p><p>　　[關鍵詞] 學校，教學樓，結構，設計，圖紙；</p><p>　　Architectural and str

17、uctural design of a primary school classroom building</p><p>　　[Abstract] This design is for a middle school building, structural design and calculation. </p><p>　　Part of architectural design,

18、the "people-oriented" concept of modern architecture, The design of indoor and outdoor space for young people to fully consider the characteristics of the use of requirements and activities，to create a safe, su

19、itable, beautiful, lively architectural and outdoor environment in which students grow up healthy and happy.The spirit of "comfort, safety, economy" design principles to improve the efficient use of school buil

20、dings as the goal, to improve the teaching buildin</p><p>　　Structural design section, completed on the basis of architectural design elements in various parts of the structure calculation, such as the calcu

21、lation of the stairs, cross beam calculation, etc.; design drawings all use Tengen rendering, and interspersed "PKPM" Computing in order to ensure the reliability of calculation results .</p><p>　　

22、The whole design conformed to the request of current structure design norm and rules. followed the basic design principle of “strong pillar weak beam ,strong shear weak curved, strong node strong anchor man soild strong

23、ductility”, assuranced structure contain enough anti-vibration. carrying out “the small earthquake is pretty good, win the earthquake can fix, big the earthquake pour” to establish to defend target.</p><p>　

24、　[Key Words]school，teaching building，structural design，drawings .</p><p><b>　　1 建筑設計</b></p><p><b>　　1.1工程概況</b></p><p>　　設計題目：某小學教學樓設計</p><p>　

25、　地 點：浙江省舟山</p><p>　　功能：本設計是某小學教學樓，總建筑面積7200平方米左右。該建筑體現(xiàn)“以人為本”的現(xiàn)代建筑觀念，室內外空間的設計要充分考慮青少年的使用要求與活動特點，創(chuàng)造安全、適用、美觀、活潑的建筑與室外環(huán)境。</p><p>　　建筑結構形式為框架結構,建筑安全等級為二級,設計使用年限:50年,耐火等級為二級,抗震設防烈度為七度。</p>&

26、lt;p><b>　　1.2設計條件</b></p><p>　　基本風壓 0.85KN/m2</p><p>　　抗震設防 烈度7度</p><p>　　地震分組

27、 一組</p><p>　　建筑場地類型 2類 </p><p><b>　　1.3設計依據(jù)</b></p><p>　　《房屋建筑工程畢業(yè)設計指南》湖南科學技術出版社；</p>&

28、lt;p>　　《房屋建筑制圖統(tǒng)一標準》（GB/T 50001－2001）；</p><p>　　《山東省通用建筑設計標準圖集》；</p><p>　　《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001）；</p><p>　　《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2002）；</p><p>　　《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-20

29、01）；</p><p>　　《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）；</p><p>　　《建筑結構制圖標準》（GB/T 50105－2001）；</p><p>　　《建筑設計資料集》；</p><p>　　《鋼筋混凝土結構構造手冊》；</p><p>　　《建筑結構靜力計算手冊》；</p>

30、;<p><b>　　1.4建筑概況</b></p><p>　　1.4.1 建筑平面</p><p>　　本設計是小學教學樓，應根據(jù)建筑使用性質、建設規(guī)模與標準的不同，確定各類用房。一般由教室、教師休息室和其他多功能房間等組成。教學樓內各種房間的具體設置、層次和位置，應根據(jù)使用要求和具體條件確定。</p><p>　　（1）房間

31、使用面積、形狀、大小的確定：</p><p>　　一個房間使用面積基本包括：桌椅所占的面積；學生學習和活動面積；以及行走、交通所需的面積。本設計中教室開間取9m, 進深取7m。</p><p>　　（2）門大小及位置的確定：</p><p>　　教室門洞口寬根據(jù)人流的多少和搬進房間設備的大小取門寬為900mm，開啟方向朝房間內側；大廳的門采用雙扇雙向彈簧門。<

32、/p><p><b>　?。?）墻體構造：</b></p><p>　　由于是框架結構，因此非承重的外圍護墻采用混凝土小型空心砌塊，內隔墻同樣采用此類型的空心砌塊。</p><p>　?。?）窗的大小及位置的確定：</p><p>　　房間中窗的大小和位置的確定，主要是考慮到室內采光和通風的要求。</p>&l

33、t;p>　　本次設計中，教室的窗戶，考慮《規(guī)范》要求窗地比≥1：6，外窗：窗寬取為1800mm，高度取為1800mm，內窗：窗寬取為1500mm，高度取為900mm。</p><p>　?。?）交通聯(lián)系部分的平面設計：</p><p>　　總則：交通聯(lián)系部分的設計不僅要考慮保證使用便利和安全疏散的要求，而且還要考慮其對造價和平面組合設計的影響。平面設計中對交通聯(lián)系部分作以下要求：&l

34、t;/p><p>　　① 交通路線簡潔明確，以利于聯(lián)系通行方便；</p><p>　?、?寬度合理，人流暢通，以利于緊急疏散安全迅速；</p><p>　　③ 應滿足一定的采光和通風要求；</p><p>　?、?交通面積力求節(jié)省，同時兼顧空間造型的處理等。</p><p>　　水平交通聯(lián)系部分――走廊</p>

35、<p>　　走廊連結各個房間、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。走廊的寬度應符合人流通暢和防火要求，通常單股人流的通行寬度約為550－600mm。</p><p>　　設計樓梯時，還應使其符合《建筑設計防火規(guī)范》、《民用建筑設計通則》和其他有關單項建筑設計規(guī)范的規(guī)定?？紤]防火要求，多層建筑應設封閉樓梯間，且應靠外墻設置，能直接天然采光和自然通風。</p><p&

36、gt;　　《建筑樓梯模數(shù)協(xié)調標準》GBJ101-87規(guī)定踏高不宜大于210mm，小于140mm，各級踏高應該相同，本設計采用踏寬為270mm，踏高為162.5mm。</p><p>　　本設計選取現(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+0～0.15m計算，并不應少于兩股人流。樓梯平臺部位的凈高不應小于2m，樓梯梯段部位的凈高不應小于2.2m樓梯梯

37、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。本建筑樓梯踏步高度選用162.5mm,踏步寬度選用270mm。樓梯坡度小于30%。</p><p>　　樓梯扶手的確定 樓梯的扶手應堅固適用，且在兩側都設有扶手。在樓梯的起始及終結處，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。</p><p>　　考慮到防火疏散，兩個樓梯間距<60m。</p>

38、;<p><b>　?。?）內裝修工程：</b></p><p>　　樓地面構造交接處和地坪高度變化處均位于齊平門扇開啟面處。</p><p>　　凡設有地漏房間應做防水層，廁所的樓地面應低于相鄰房間20mm。</p><p>　　1.4.2 建筑立面</p><p>　　建筑立面是表示房屋四周的外部形象。

39、立面設計的任務是恰當確定立面中各組成部分和構件的比例和尺度，運用節(jié)奏韻律、虛實對比等規(guī)律，設計出體型完整、形式與內容統(tǒng)一的建筑立面。</p><p>　　建筑立面設計是一個由粗到細的過程，主要要從以下幾點入手：</p><p>　　①尺度和比例。立面組成部分的尺度要正確，比例要協(xié)調。每層高度均為3.9M滿足樸素，明朗，大方的中小建筑的樓設計要求；</p><p>　

40、?、诠?jié)奏和虛實。節(jié)奏感可以通過門窗的排列組合、墻面構件的劃分表現(xiàn)；虛實對比則通過形體的凹凸光影效果實現(xiàn)；</p><p>　?、鄄牧腺|感和色彩配置；</p><p>　　④細部處理。如檐口和入口處理等。</p><p>　　考慮設計的是中學教學樓，立面盡量簡潔，采用橫向分隔條裝飾。緊密結合了房屋內部空間組合的平剖關系，繪制整個立面的基本輪廓，同時考慮了工程技術和施工

41、工藝的限制，著重分析了各個立面上墻面的處理，門窗的調整安排，最后對入口門廊、建筑頂層等進一步作重點及細部處理。</p><p>　?。?）. 追求尺度正確和比例協(xié)調：</p><p>　　在建筑設計圖集中查找相應部位的尺度，如樓梯欄桿高900mm，以滿足人們生活習慣和安全的需要。在建筑物的突出部分也盡量使比例協(xié)調，滿足人們的視覺習慣以及結構上的要求。</p><p>

42、;　?。?）.考慮材料質感和色彩配置：</p><p>　　在里面輪廓的比例關系、門窗排列、構件組合以及墻面劃分基本確定的基礎上，較為合理地對材料質感和色彩進行了選擇和配置，以使建筑立面進一步取得豐富和生動的效果。建筑主要背景采用白色瓷磚，在每個樓層位置設一條紅色瓷磚組成的造型。</p><p>　　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。 &l

43、t;/p><p>　　1.4.3 建筑剖面</p><p>　　剖面圖旨在反映建筑物在垂直方向上各部分的組合關系，其主要任務是確定建筑物各部分應有的高度，建筑層數(shù)及建筑空間的組合關系。</p><p><b>　　房間高度的確定：</b></p><p>　　房間高度可用層高或凈高表示。凈高為室內地面至頂棚或其他屋頂構件底面

44、的距離；層高為凈高加建筑結構高度（如梁板高度）。</p><p>　　房間凈高受使用性質、采光和通風要求、結構類型、設備設置、室內空間比例等諸多因素的影響。</p><p><b>　　1.4.4抗震設計</b></p><p>　　本工程的抗震設防類別為丙類。7度設防，高度小于30m，所以為三級框架；本建筑為左右對稱的結構，布局規(guī)正，高度較低

45、，采用框架結構利于抗震。</p><p>　　1.4.5 建筑材料</p><p>　　梁、板、柱及基礎混凝土等級均采用C20，現(xiàn)澆樓梯混凝土等級采用C20。</p><p>　　墻體的砌塊使用陶瓷空心砌塊，其容重為8.0kN/m3。。</p><p><b>　　2 結構設計總述</b></p><

46、p><b>　　2.1結構部分</b></p><p><b>　?。?）自然條件：</b></p><p>　　基本風壓值0.85 kN/M²，基本雪壓值0.5 kN/M²，最大凍土深度為室外地面下0.5米。</p><p><b>　　（2）地質條件：</b></p

47、><p>　　根據(jù)地質鉆探報告，在該工程的規(guī)劃范圍內，地基承載力標準值fk＝200kN/M²，無軟弱下臥層。在鉆探深度0.5M內未見地下水。 </p><p>　?。?）材料情況： </p><p>　　墻體：240mm厚的陶瓷空心砌塊；砂漿等級為M5；</p><p>　　混凝土：C20（基礎、梁、板），C20（柱），C20(樓梯)

48、。</p><p>　　縱向受力鋼筋：HRB335級；箍筋：HPB235級鋼筋。</p><p>　　（4）抗震設防要求：</p><p>　　設防基本烈度為7度，設計地震分組為第一組，建筑場地類型是2類，設計基本地震加速度值為0.10g。</p><p>　?。?）結構體系：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構。</p><p>

49、　　（6）施工：梁、板、柱均現(xiàn)澆。</p><p>　　2.2 結構設計論述</p><p>　　本次結構設計內容主要包括：結構形式、基礎形式的選擇、主要結構構件的形式、構件連接節(jié)點形式、荷載匯集及其不利組合、水平和豎向作用下結構構件的內力計算與分析和結構構件的配筋計算以及構件截面、節(jié)點、樓梯、樓板、基礎等設計計算方法，抗震設計與措施等。</p><p>　　結構體

50、系的選擇上，框架結構顯示出了其強度高、整體性好、剛度大、抗震性能好的特點。此外結構體系本身將承重和維護構件分開，可充分發(fā)揮材料的各自性能。框架結構也使空間的布局更加靈活，較自由，適合本次設計的教學樓建筑來使用。因此本設計采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構?？蚣艿闹W(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置的要求，又要使結構受力合理，施工方便，柱網(wǎng)布置具體尺寸見建筑圖。</p><p>　　根據(jù)地質鉆探報告，在該工程的規(guī)劃范圍內

51、，地基承載力標準值fk＝200kN/M²，無軟弱下臥層。在鉆探深度內未見地下水。本建筑物在材料選取上基本按照輕質高強的原則，因此自重較?。还こ趟趫龅仄教?，地質條件良好，結合以上兩點，從經(jīng)濟、技術以及當?shù)厥┕ぜ夹g情況角度考慮，本工程選擇了天然地基上的淺基礎。柱下鋼筋混凝土獨立基礎，其基礎高度較小，節(jié)省材料，因此適宜在基礎埋置深度較小時使用。柱下獨立基礎是柱基礎最常用的一種基礎形式，簡單、經(jīng)濟、施工方便。它適用于柱距在4-12米

52、，荷載不大且場地均勻，對不均勻沉降有一定適應能力的結構。綜合考慮以上各種經(jīng)濟、技術上的因素，本設計采用了柱下鋼筋混凝土獨立基礎?？紤]到方便施工過程中支摸板，選用階梯形現(xiàn)澆柱下鋼筋混凝土獨立基礎。</p><p>　　結構的計算，由于手算工作量較大，一般采用計算一榀框架的方式。結構承受的荷載主要為結構自重、樓面活荷載、雪荷載、風荷載和地震作用。豎向荷載主要為恒荷載和活荷載，因為框架結構在豎向荷載作用下側移不大，可近

53、似按照無側移框架分析，因此，框架結構在豎向作用下的內力計算可近似采用分層法進行計算；風和地震作用對框架結構的水平作用，一般可簡化為作用于框架結點上的水平力，水平荷載的作用采用D值法（修正的反彎點法）計算?？紤]活荷載的最不利分布采用分跨組合法進行內力組合計算；按照框架結構的合理破壞形式，在梁端出現(xiàn)塑性鉸是允許的，因此在結構設計時，一般均按彎距進行調幅。</p><p>　　本結構方案的地震設防烈度為7度，根據(jù)結構形

54、式，地質條件等因素查規(guī)范可知，框架結構為三級抗震。因而結構設計時僅考慮橫向地震作用，而忽略豎向地震作用。</p><p>　　樓梯是房屋的重要組成部分,樓梯的平面布置,踏步尺寸,欄桿形式等建筑設計確定,板式樓梯和梁式樓梯是最常見的樓梯形式,樓梯的結構設計步驟包括;根據(jù)建筑要求和施工條件,確定樓梯的結構形式和結構布置;根據(jù)建筑類別,確定樓梯的活荷載標準值;進行樓梯各部件的內力分析和截面設計;繪制施工圖,處理連接部件

55、的配筋構造.板式樓梯由梯段板是斜放的齒形板,支承在平臺梁上和樓層梁上,底層下段一般支承在地壟梁上,最常見的雙跑樓梯每層有兩個梯段,也有采用單的.板式樓梯的優(yōu)點是下表面平整,施工支模較方便,外觀比較輕巧。按斜放的簡支梁計算,它的正截面是與樓梯段垂直的,樓梯的活荷載是按水平投影面計算的,計算跨度取平臺梁間的斜長凈距.平臺板一般設計成單向板,可取1 m寬板帶進行計算,平臺板一端與平臺梁整體連接,另一端可能支承在磚墻上,也可能與過梁整澆,梁式樓

56、梯由踏步板,斜梁和平臺板組成,踏步板兩端支承在斜梁上,按兩端簡支的單向板計算,一般取一個踏步作為計算單元,踏步板為梯形截面,板的截面高度可近似取平均高度.斜梁的內力計算與板式樓梯的斜板相同.踏步板可能位于斜梁截面高度的上部,也可能在下部.計算時截面高度可取為矩形截面.現(xiàn)</p><p><b>　　3 豎向荷載計算</b></p><p>　　3.1結構布置及計算簡圖

57、</p><p>　　根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設計的要求,進行了建筑平面、立面及剖面設計，其本體結構共6層，一般教室層高3.9米。填充墻采用240厚的混凝土空心砌塊。</p><p>　　圖3-1 框架平面柱網(wǎng)布置</p><p>　　3.2主要構件選型及尺寸初步估算</p><p><b>　　主要承重框架</b>&

58、lt;/p><p>　　取AB梁L＝7000m，h=(1/8～1/12)L=875mm～583mm,取h=700mm。</p><p>　　BC梁L＝2700mm，h=(1/8～1/12)L=337.5mm～225mm,取h=300mm。</p><p>　　取梁寬度h=700，梁寬b=(1/2～1/3)h=350mm~233.3mm取b=300mm。</p>

59、;<p>　　故橫向AB、CD初選截面尺寸為300mm×700mm,BC梁為300mm×300mm。</p><p>　　同理得　縱向梁為300mm×600mm。</p><p>　　抗震設防烈度為7度，小于60m高的框架柱抗震等級為三級，其軸壓比限制 ［μ］＝0.9。</p><p>　　框架柱尺寸要求，AN/μfc

60、其中N=(10～14)Nf ，</p><p>　　也可取h=(1/15~1/20)H，H為層高，b=(1-2/3)h，</p><p>　　柱截面取為正方形，綜合考慮其他因素，設計柱截面尺寸為600mm×600mm</p><p>　　基礎選用獨立柱基礎,基礎埋深0.5mm。</p><p>　　圖3-2 計算單元</p&

61、gt;<p>　　圖3-3 標準層局部結構布置圖</p><p><b>　　3.3重力荷載計算</b></p><p>　　1、屋面及樓面的永久荷載及可變荷載標準值：</p><p>　　坡屋面（不上人）： </p><p>　　小

62、青瓦坡屋面 1.0kN/m2</p><p>　　120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 </p><p>　　15mm厚板底抹灰 0.225kN/m2</p><p>

63、;　　合計 4.255 kN/m2</p><p><b>　　樓面恒載：</b></p><p>　　水磨石樓面 0.86 kN/m2</p><

64、p>　　150mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 3.75 kN/m2 </p><p>　　15mm板底抹灰 0.225 kN/m2 </p><p>　　合計

65、 4.865 kN/m2</p><p>　　圖3-3 框架結構計算簡圖</p><p>　　AB跨屋面梁上恒荷載標準值 gwk1=3.0m×4.255 kN/m2=12.675kN/m</p><p>　　BC跨屋面梁上恒荷載標準值 gwk2=2.7m×4.255

66、 kN/m2=11.49kN/m</p><p><b>　　AB跨框架梁自重：</b></p><p>　　框架梁自重 0.3m×(0.7-0.12)m×25kN/m3=4.35 kN/m</p><p>　　框架梁抹灰 (0.

67、58×2)m×0.015m×17 kN/m3=0.3 kN/m</p><p>　　gwk3=4.65 kN/m</p><p><b>　　BC跨框架梁自重：</b></p><p>　　框架梁自重 0.3m×(0.3-0.12)m×25kN/m

68、3=1.35 kN/m</p><p>　　框架梁抹灰 0.18m×2m×0.015m×17 kN/m3=0.0918 kN/m</p><p>　　gwk4=1.44 kN/m</p><p>　　屋面不上人，活荷載標準值為0.5 kN/m2,則</p><p>　　AB

69、跨屋面梁上活荷載標準值 qwk1=3.0m×0.5 kN/m2=3 kN/m</p><p>　　BC跨屋面梁上活荷載標準值 qwk2=2.7m×0.5 kN/m2=1.35 kN/m</p><p>　　屋面縱向梁傳來作用于柱頂?shù)募泻奢d：</p><p>　　縱向框架梁自重標準值

70、：</p><p>　　縱向框架梁自重 0.3m×0.48m×25 kN/m3=3.6 kN/m</p><p>　　抹灰 (0.48×2)m×0.015m17 kN/m3=0.24 kN/m</p><p>　　縱梁框架

71、梁自重標準值 3.84</p><p>　　A軸縱向框架梁傳來恒荷載標準值：</p><p>　　縱向框架梁自重 3.84 kN/m×6.0m=23.4kN</p><p>　　屋面恒荷載傳來 [6.0m&

72、#215;3.5m-(+3.5)m×1.5m] ×4.255kN/m2=57.04kN</p><p>　　Gwk1=80.08 kN</p><p>　　B軸縱向框架梁傳來恒荷載標準值：</p><p>　　縱向框架梁自重 3.84 kN/m×6.0m=23.4kN&l

73、t;/p><p>　　屋面恒荷載傳來 [6.0m×3.5m-(+3.5)m×1.5m] ×4.255kN/m2=57.04kN</p><p>　　(6m×1.35m-1.35m×1.35m)×4.225 kN/m2=26.52 kN</p><p>　　Gwk2=106.6 kN</p&g

74、t;<p>　　A軸縱向框架梁傳來活荷載標準值Qwk1：</p><p><b>　　屋面活荷載傳來</b></p><p>　　Qwk1=(21-7.5)m×0.5 kN/m2=6.75kN</p><p>　　B軸縱向框架梁傳來活荷載標準值Qwk2：</p><p>　　屋面活荷載傳來

75、 </p><p>　　(21-7.5)m×0.5 kN/m2=6.75kN</p><p>　　(6m×1.35m-1.35m×1.35m)×0.5 kN/m2=3.14 kN</p><p>　　Qwk2=9.98 kN</p><p>　　A、B軸縱向框架梁中心往外

76、側偏離柱軸線，均應考慮150mm的偏心以及由此產(chǎn)生的節(jié)點彎矩，則</p><p>　　MwkA1=80.08×0.15=12 kN/m，MwkA2=6.75×0.15=1.01 kN/m</p><p>　　MwkB1=106.6×0.15=22.62 kN/m ，MwkB2=9.89×0.15=1.48 kN/m </p><p

77、>　　屋面梁荷載簡圖如圖3-3所示：</p><p><b>　　(a)</b></p><p><b>　　(b)</b></p><p>　　圖3-3 屋面梁荷載簡圖</p><p>　　（a）屋面梁恒荷載 （b）屋面梁活荷載</p><p>　　樓面框架

78、梁荷載計算：</p><p><b>　　樓面均布恒荷載：</b></p><p>　　30mm厚水磨石面層 0.65</p><p>　　150mm厚鋼筋混凝土板 0.15m×25 kN/m3=3.75 k

79、N/m2</p><p>　　20mm厚板底抹灰 </p><p>　　樓面均布恒荷載標準值 4.74 kN/m2</p><p><b>　　內隔墻自重：</b></p><p>　　240m

80、m厚陶瓷空心砌塊 0.24m×8 kN/m3=1.92 kN/m2</p><p>　　20mm厚砂漿雙面抹灰 </p><p>　　合計 2.60 kN/m2</p><

81、;p>　　內隔墻自重標準值 2.60 kN/m2×(3.9m-0.6m)=8.58 kN/m</p><p>　　AB跨樓面梁上恒荷載標準值 gk1=3m×4.74 kN/m2=14.22 kN/m</p><p>　　gk3=8.58 kN/m+4.65 kN/m=13.23 kN/m</

82、p><p>　　BC跨樓面梁上恒荷載標準值 gk2=2.7m×4.74 kN/m2=12.8 kN/m</p><p>　　gk4=1.44 kN/m</p><p>　　醫(yī)院門診樓樓面活荷載標準值為2.0 kN/m2,則</p><p>　　AB跨樓面梁上活荷載標準值 qk1=3.

83、0m×2.0 kN/m2=6 kN/m</p><p>　　BC跨樓面梁上活荷載標準值 qk2=2.7m×2.0 kN/m2=5.4 kN/m</p><p>　　樓面縱向梁傳來作用于柱頂?shù)募泻奢d：</p><p><b>　　外縱墻自重：</b></p><p>　　36

84、0mm陶瓷空心砌體 0.36m×8.0 kN/m3=2.88 kN/m2</p><p>　　10mm厚砂漿抹灰 0.01×17 kN/m3=0.17 kN/m2</p><p>　　合計

85、 3.05 kN/m2</p><p>　　墻重 [(3.9m-0.6m) ×6.0m-2×1.8m×1.8]×3.05 kN/m2=40.626 kN</p><p>　　窗重 1.8m×1.8m×0.

86、4 kN/m2×2=2.6 kN</p><p>　　外縱墻自重標準值： 43.226 kN</p><p><b>　　內縱墻自重：</b></p><p>　　墻重 [(3.9m-0.6m) ×6.0m-2.1m&

87、#215;0.9m×2]×2.6 kN/m2=41.652kN</p><p>　　門重 2.1m×0.9m×0.2 kN/m2×2=0.756 kN</p><p>　　內縱墻自重標準值： 42.4

88、08 kN</p><p>　　A軸縱向框架梁傳來恒荷載標準值：</p><p>　　外縱墻自重 43.226 kN</p><p>　　縱向框架梁自重 4.65 kN/m×6.0m=27.9kN<

89、;/p><p>　　樓面恒荷載傳來 13.5 m2×4.74 kN/m2=64 kN</p><p>　　Gk1=135.13 kN</p><p>　　B軸縱向框架梁傳來恒荷載標準值：</p><p>　　內縱墻重

90、 42.408 kN</p><p>　　縱向框架梁自重 4.65 kN/m×6.0m=27.9kN</p><p>　　樓面恒荷載傳來 13.5 m2×4.74 kN/m2=64 kN</p><

91、;p>　　6.28m×4.74 kN/m2=29.77kN</p><p>　　Gk2=164.1kN</p><p>　　A軸縱向框架梁傳來活荷載標準值Qk1：</p><p><b>　　樓面活荷載傳來</b></p><p>　　Qk1=13.5 m2×2.0 kN/m2=42 kN&l

92、t;/p><p>　　B軸縱向框架梁傳來活荷載標準值Qk2：</p><p>　　樓面活荷載傳來 13.5 m2×2.0 kN/m2=27 kN</p><p>　　6.28 m2×2.0 kN/m2=12.56 kN</p><p>　　Qk2=39.56 kN

93、</p><p>　　A、B軸縱向梁偏心產(chǎn)生的節(jié)點彎矩：</p><p>　　MkA1=135.13×0.15=20.27 kN/m， MwkA2=27×0.15=4.05 kN/m</p><p>　　MkB1=164.1×0.15=24.6 kN/m，MkB2=39.56×0.15=5.93 kN/m </p>

94、<p>　　樓面梁荷載簡圖如圖3-4：</p><p><b>　　(a)</b></p><p><b>　　(b)</b></p><p>　　圖3-4 樓面梁的荷載簡圖</p><p>　?。╝）樓面梁的恒載 （b）樓面梁的活載</p><p>

95、;<b>　　柱自重：</b></p><p>　　底層柱自重： 0.6m×0.6m×4.85m×1.05×25 kN/m3=45.8325 kN</p><p>　　其余各層柱自重： 0.6m×0.6m×3.9m×1.05

96、5;25 kN/m3=36.855 kN</p><p><b>　　混凝土容重取25。</b></p><p>　　4 橫向水平荷載作用下框架的內力計算及側移驗算</p><p>　　4.1 風荷載作用下框架內力分析及側移驗算</p><p><b>　　抗側剛度計算：</b></p>

97、<p>　　AB跨梁 ibAB=EcIAB/lAB=8.575×10-3m4/7m×2.55×107 kN/m2=3.12×104kN·m</p><p>　　BC跨梁 ibBC=EcIBC/lBC=0.675×10-3m4/2.7m×2.55×107 kN/m2=1.66×104kN·m

98、</p><p>　　底層柱 ic1=EcIc1/H1=10.8×10-3m4/4.85m×2.55×107 kN/m2=5.68×104kN·m</p><p>　　其余層柱 ic=EcIc/H=10.8×10-3m4/3.9m×2.55×107 kN/m2=7.06×104kN

99、3;m</p><p>　　內力分析時，一般只要梁柱線剛度比，為計算方便，取AB跨梁線剛度值作為基礎值，算的各桿件的線剛度比，標于下圖中4-1。</p><p>　　圖4-1 各桿件的相對線剛度</p><p>　　柱的側移剛度見于下表。</p><p>　　表4-1 底層柱側移剛度</p><p>　　底層∑D=

100、(11996+12749.7) kN/m×2=49491.4 kN/m。</p><p>　　表4-2 其余層柱側移剛度</p><p>　　其余各層∑D=(10026+11697) kN/m×2=43446 kN/m。</p><p>　　4.2 風荷載標準值計算</p><p>　　4.2.1 柱頂風荷載計算<

101、/p><p>　　《荷載規(guī)范》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)未考慮風壓脈動影響，本設計房屋主體高度H=﹤30m,故取=1.0。</p><p>　　風載體型系數(shù)對于矩形平面取。</p><p>　　風壓高度變化系數(shù)按C類粗糙度查表，查得高度變化系數(shù)如下表</p><p>　　表4-3 C類粗糙度風壓高度變

102、化系數(shù)表</p><p><b>　　基本風壓。</b></p><p>　　風荷載標準值按下式計算：。</p><p>　　各層迎風面負荷寬度為6.0m，則各層柱頂集中風荷載標準值如下表所示</p><p>　　表4-4 柱頂風荷載標準值()</p><p>　　計算簡圖如4-2所示。<

103、/p><p>　　圖4-2 風荷載的計算簡圖</p><p>　　4.2.2 風荷載作用下的側移驗算</p><p>　　水平荷載下框架的層間側移可按下式計算</p><p>　　各層的層間側移值，頂點側移為各層層間側移之和。</p><p>　　框架在風荷載作用下的側移計算見下表</p><p>

104、　　表4-5 風荷載作用下框架的側移計算</p><p>　　框架總側移∑△ui=0.00181m</p><p>　　層間側移最大值為1/1538＜1/550，滿足側移限值。</p><p>　　4.風荷載作用下框架的內力計算（D值法）</p><p><b>　　修正反彎點高度</b></p><

105、;p>　　表4-6 各柱反彎點高度</p><p><b>　　各柱剪力可由公式</b></p><p>　　算得，具體計算過程如表所示</p><p>　　表4-7 風荷載作用下各柱剪力()</p><p>　　風荷載作用下柱端彎矩的計算</p><p>　　A柱各層的柱端彎矩可由公式

106、</p><p>　　算得，同理可的B柱的柱端彎矩及柱剪力。各層的柱端彎矩及柱剪力計算見下表</p><p>　　表4-8 D值法計算柱端彎矩()</p><p><b>　　計算梁端彎矩</b></p><p>　　邊跨梁端彎矩可由公式</p><p>　　算得，中跨梁端彎矩可由公式</

107、p><p>　　算得，由梁端彎矩進一步求得梁端剪力，具體計算過程如表所示。</p><p>　　表4-9 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算</p><p><b>　　注：</b></p><p>　　柱軸力中的負號表示拉力，當左風作用時候，左側兩根柱為拉力，對應的右側兩根柱為壓力，當右風作用時候，左側兩根柱為壓力，對應的右側兩

108、根柱為拉力。</p><p>　　，單位為;,N單位為；單位為m，風荷載作用。框架在左風作用的彎距圖如圖所示，梁剪力如圖所示。</p><p>　　圖4-3 左風作用下的框架的彎距圖(單位：kN·M)</p><p>　　圖4-4 左風作用下的剪力和柱軸力(單位：kN)</p><p>　　4.3 地震荷載作用下的內力計算及側移

109、驗算</p><p>　　4.3.1 計算重力荷載代表值</p><p><b>　　屋面及樓面荷載計算</b></p><p><b>　　屋面恒荷載 </b></p><p>　　橫梁自重 4.65 kN/m×7m&#

110、215;2=65.1 kN</p><p>　　縱向梁自重 3.84 kN/m×6m×4=92.16 kN</p><p>　　柱子自重 4×36.855 kN/2=73.71 kN</p><p>　　走道

111、梁 1.44 kN/m×2.7m=3.9 kN</p><p>　　外縱墻 43.266kN</p><p>　　內縱墻 42.4

112、08 kN</p><p>　　內橫墻 2.6 kN/m2×（3.9m-0.6m）×7m=60.06kN</p><p>　　雪荷載 </p><p>　　恒荷載 4.255 kN/m2×16.7m

113、×6m=426.351 kN</p><p>　　活荷載 0.5 kN/m2×16.7m×6m=50.1 kN </p><p>　　合計 1004.4092 kN </p>

114、<p><b>　　三層：</b></p><p>　　梁的自重 </p><p>　　柱子自重 </p><p>　　外縱墻重 </p>

115、<p>　　內縱墻重 內橫墻自重 </p><p>　　樓面恒載 </p><p>　　樓面活載 </

116、p><p>　　合計 1465.5kN</p><p><b>　　二層：</b></p><p>　　梁的自重 </p><p>　　柱子自重

117、 </p><p>　　外橫墻重 </p><p>　　內縱墻重 內橫墻自重 </p><p>　　樓面恒載

118、 </p><p>　　樓面活載 </p><p>　　合計 1465.5kN</p><p><b>　　一層：&l

119、t;/b></p><p>　　梁的自重 </p><p>　　柱子自重 </p><p>　　外橫墻重 </p><p>　　內縱墻重

120、 內橫墻自重 </p><p>　　樓面恒載 </p><p>　　樓面活載 </p><p>　　合計

121、 1483.5 kN</p><p>　　各層重力荷載代表值如下圖：</p><p>　　圖4－5 結構質點重力荷載（單位：kN）</p><p>　　4.3.2 計算地震力</p><p>　　根據(jù)《建筑設計抗震規(guī)范》（GB50011—2001）第5.1.2條規(guī)定，對于高度不