張家港市少年宮圖書館設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、張家港市少年宮圖書館設(shè)計 摘 要本工程位于張家港市區(qū)，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)地上結(jié)構(gòu)（不包括機(jī)房）部分為五層、部分為四層。其中地上建筑的底層層高3.9m，其余層層高3.6m。建筑總長度57.65m，總寬度27.65m，總建筑高度21.50m，總建筑面積4156.7m2?；A(chǔ)采用獨立基礎(chǔ)。本設(shè)計主要是對張家港市少年宮圖書館進(jìn)行建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。計算書內(nèi)容包括：建筑設(shè)計方案說明、結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、荷載計算、框架受力分析、框架內(nèi)力組合、截面設(shè)計、樓梯設(shè)計。在結(jié)構(gòu)布置方案確定之后，首先初估梁板柱的尺寸。然后，進(jìn)行豎向荷載（恒載及活荷載）作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算，再計算框架結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載和地震作用

2、下的內(nèi)力和位移。在確定各種荷載作用下框架所產(chǎn)生的內(nèi)力之后，利用excel對各種情況下的內(nèi)力進(jìn)行內(nèi)力組合，并根據(jù)其中最不利的組合結(jié)果進(jìn)行截面的設(shè)計和配筋。一榀框架設(shè)計完成后，進(jìn)行了板式樓梯的設(shè)計。板式樓梯設(shè)計主要包括平臺梁、平臺板和梯段板的尺寸計算和配筋。手算工作結(jié)束后，運用pkpm結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進(jìn)行整棟建筑的電算分析，完善手算沒有計算的部分（如獨立基礎(chǔ)的設(shè)計）的設(shè)計工作。同時，通過電算對手算結(jié)果進(jìn)行校核與修正，發(fā)現(xiàn)問題并分析問題存在的原因以最終解決問題。本設(shè)計最終完成9張建筑設(shè)計圖和7張施工圖。關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土，框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計the design of zhangjiagang city

3、youth palace librarystudent: yangling number: 1045601112指導(dǎo)老師：王林tutor: dong hanyang江蘇科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院institute of civil engineering and architecture, jiangsu university of science and technology摘 要abstract本工程位于張家港市區(qū)，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)地上結(jié)構(gòu)（不包括機(jī)房）部分為五層、部分為四層。其中地上建筑的底層層高3.9m，其余層層高3.6m。建筑總長度57.65m，總寬度27.65m，總

4、建筑高度21.50m，總建筑面積4156.7m2。基礎(chǔ)采用獨立基礎(chǔ)。 the project is located in zhangjiagang city, it is a reinforced concrete frame structure, a part of the main body of the ground structure (excluding the computer room) is five-stories, the other part is four-stories. as for the building on the ground, the first sto

5、rey is 3.9m high and the others are all 3.6m high. the total length is 57.65m, total width 27.65m, total height 21.50, the total construction area is 4156.7m2. the foundation form is the independent foundation. 本設(shè)計主要是對張家港市少年宮圖書館進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑設(shè)計。計算書內(nèi)容包括：建筑設(shè)計方案說明、結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、荷載計算、框架受力分析、框架內(nèi)力組合、截面設(shè)計、樓梯設(shè)計。在結(jié)構(gòu)布置方案

6、確定之后，首先初估梁板柱的尺寸。然后，進(jìn)行豎向荷載（恒載及活荷載）作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算，再計算框架結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載和地震作用下的內(nèi)力和位移。在確定各種荷載作用下框架所產(chǎn)生的內(nèi)力之后，利用excel對各種情況下的內(nèi)力進(jìn)行內(nèi)力組合，并根據(jù)其中最不利的組合結(jié)果進(jìn)行截面的設(shè)計和配筋。一榀框架設(shè)計完成后，進(jìn)行了板式樓梯的設(shè)計。板式樓梯設(shè)計主要包括平臺梁、平臺板和梯段板的尺寸計算和配筋。手算工作結(jié)束后，運用pkpm結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進(jìn)行整棟建筑的電算分析，完善手算沒有計算的部分（如獨立基礎(chǔ)的設(shè)計）的設(shè)計工作。同時，通過電算對手算結(jié)果進(jìn)行校核與修正，發(fā)現(xiàn)問題并分析問題存在的原因以最終解決問題。this paper

7、 is mainly aimed to design the architecture and structure of zhangjiagang city youth palace library. calculations include: the description of architectural design, structure design, load calculation, the analysis of frame stress, the combination of internal forces and reinforcing of the frame, secti

8、on design and stair design. when the array of the structure is determined, firstly we should estimate of the size of beam,slab and column. secondly, i calculate the internal force of the frame under the vertical loads (dead load and live load), then calculate the internal force under the wind load a

9、nd the seismic force. after computing the internal force under various loads, the combination of internal force can be made by using the excel software, whose purpose is to find the most adverse internal force of members. then according to the most adverse combination results, i finished the section

10、 design and reinforcement design. after the design of a frame is completed, it was the time to design the slab stairs. the design of slab stairs includes the calculation of the size of step board, landing girder and landing slab and the reinforcement design. after hand computation is completed, stru

11、cture design software pkpm is used to computing to improve the part (such as the design of the independent foundation) excluded in hand computation. whats more, the result of hand computation is checked by software pkpm , find out the problem and analysis the causes of those problem, in the end, kno

12、w how to solve the problem. there are nine architecture drawings and seven construction drawings with specifications besides this paper.keywords: reinforced concrete, frame structure, structure design設(shè)計任務(wù)書一、工程介紹1.工程概況本工程為“張家港市少年宮圖書館”。(1) 工程概況： 本工程建筑面積4200平方米，建筑基底面積1000平方米。地上五層。(2) 建筑結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，建筑類別三類

13、，設(shè)計使用年限為50年。(3) 防火設(shè)計的耐火等級為二級。 (4) 本工程具體定位詳總平面定位圖。(5) 主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng)(6) 基本風(fēng)壓：0.40kn/ (7) 基本雪壓：0.35kn/(8) 降雨量:平均年降雨總量700mm，日最大降雨量185mm (9) 材料選用：混凝土：基礎(chǔ)墊層c10，獨立基礎(chǔ)c25，梁板柱c30；(10) 鋼筋： hrb400；(11) 墻體：主要采用a3.5加氣混凝土砌塊（干容重不大于6.5kn/）；(12) 窗：鋁合金門窗，r=0.35kn/；(13) 門：乙級防火門，r=0.45kn/。(14) 抗震設(shè)防烈度：7度（0.15g）第一組；(15) 工程地質(zhì)條件：

14、參見地質(zhì)勘察報告。建筑場地類別為類，地面粗糙度b類；無地下水及不良地質(zhì)現(xiàn)象。 2.工程地點 張家港市區(qū)，并考慮相應(yīng)的地質(zhì)條件、氣候條件與地震烈度。改變工程地點，取相應(yīng)的地質(zhì)、地震與氣象資料。 3.上部結(jié)構(gòu)類型 普通鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 4.基礎(chǔ) 根據(jù)工程地質(zhì)情況，采用柱下獨立基礎(chǔ)；工程地質(zhì)資料中：地基承載能力必需與基礎(chǔ)形式相適應(yīng)。二、設(shè)計內(nèi)容及要求1.建筑設(shè)計圖 局部規(guī)劃平面圖；建筑平面圖（底層、標(biāo)準(zhǔn)層）；剖面圖；立面圖。2.結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計(1)上部結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)平面布置、結(jié)構(gòu)計算簡圖、荷載計算、截面尺寸確定、側(cè)移初步驗算 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、內(nèi)力組合、配筋設(shè)計、變形驗算 其中手算：* 荷載計算* 內(nèi)力分

15、析：豎向荷載、水平荷載（各一種）* 根據(jù)電算結(jié)構(gòu)，進(jìn)行底層控制截面配筋設(shè)計* 以上手算結(jié)果與電算進(jìn)行比較(2) 樓面結(jié)構(gòu)（電算） 樓面結(jié)構(gòu)布置、樓面荷載確定(3) 下部結(jié)構(gòu)（手算或電算） 基礎(chǔ)平面布置、根據(jù)上部結(jié)構(gòu)計算結(jié)果計算基礎(chǔ)荷載3.結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計圖結(jié)構(gòu)平面與樓面配筋（一層）、框架配筋圖（一榀）、基礎(chǔ)平面與配筋圖、樓梯平面與配筋4.英文論文翻譯（3000字）5.工作量(1)圖紙 建筑4 張；結(jié)構(gòu) 4 張 （其中手繪1張，要求是框架配筋圖）(2) 畢業(yè)設(shè)計文件中英文提要（400字以上）、建筑與結(jié)構(gòu)說明、結(jié)構(gòu)計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、專題討論、論文翻譯（附原件）。80-100頁，部分手寫。三、完成日期及

16、進(jìn)度第1-5周 基本完成建筑設(shè)計：規(guī)劃平面、建筑平面圖, 剖面圖, 立面圖；確定結(jié)構(gòu)方案，荷載計算（重力荷載，風(fēng)荷載，地震作用）第6-9周 框架結(jié)構(gòu)計算，配筋設(shè)計；框架結(jié)構(gòu)pk-pm軟件驗算，auto-cad 框架配筋圖繪制；第 10-12周 樓板結(jié)構(gòu)計算設(shè)計（板、次梁），完成結(jié)構(gòu)平面布置圖和配筋圖；基礎(chǔ)計算與施工圖， 整理畢業(yè)設(shè)計文件；第13-15周 專題研究，包括英文翻譯，整理畢業(yè)設(shè)計文件；完成手繪圖一張，完成建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，完成畢業(yè)設(shè)計文件；第16-17周 畢業(yè)設(shè)計文件裝訂，指導(dǎo)教師審核，評閱教師審核；第18周 畢業(yè)設(shè)計答辯。附件：地質(zhì)資料（1）地形地貌及土體工程地質(zhì)特征場地屬廢長江沖

17、積平原高漫灘地貌，場地較為平坦。根據(jù)土體的成固時代，物理力學(xué)指標(biāo)等差異，共劃為兩個工程地質(zhì)層：第層：素填土黃灰色灰色，很濕，以粉土、粉質(zhì)粘土為主夾植物根系，局部夾較多碎石、碎磚，層厚0.5米左右，該層非均質(zhì)，低強度。第層：粘土黃色、堅硬、厚度大于4米，該層中低壓縮性，中高強度，地基承載力特征值為200kpa。（2）水文地質(zhì)資料場地地下水為孔隙潛水，勘察期間地下水位埋深為1.8米，受降水影響明顯，據(jù)附近已建建筑報告地下水質(zhì)為hco3-ca.mg型水，對混凝土無侵蝕性。場地淺部土體層屬弱透水等級，層為粘性土，屬不透水等級。（3）其它資料抗震設(shè)防烈度7度，第一組，設(shè)計地震基本加速度值為0.15g建筑

18、類別 丙類設(shè)計使用年限 50年框架安全等級 級結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 1.0環(huán)境類別 地面以上類目 錄摘要iabstract.ii設(shè)計任務(wù)書.iii1. 建筑設(shè)計方案說明12. 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案3 2.1 工程概況3 2.2 柱網(wǎng)布置3 2.3框架結(jié)構(gòu)承重方案選擇3 2.4框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖4 2.5初估梁柱板尺寸5 2.5.1框架梁5 2.5.2框架柱5 2.5.3樓板63. 框架線剛度計算7 3.1橫梁線剛度ib計算7 3.2縱梁線剛度ib計算7 3.3柱線剛度ic計算74. 豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力計算8 4.1計算單元確定8 4.2框架計算簡圖9 4.2.1計算假定9 4.2.2軸線尺寸9 4.

19、2.3計算簡圖9 4.3恒荷載10 4.3.1各構(gòu)件自重計算10 4.3.2框架計算11 4.3.3恒荷載作用下內(nèi)力計算14 4.4活荷載19 4.4.1框架計算19 4.4.2活荷載作用下內(nèi)力計算205. 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算和位移計算245.1橫向框架在風(fēng)荷載作用下的計算簡圖245.1.1垂直作用在建筑物表面單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值245.1.2風(fēng)荷載作用下的計算簡圖245.2.橫向框架在風(fēng)荷載作用下的位移計算255.2.1側(cè)移剛度d計算255.2.2風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算255.3.橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算265.3.1反彎點高度計算265.3.2柱彎矩及剪力計算2

20、75.3.3梁端彎矩及剪力、軸力計算285.3.4風(fēng)荷載作用下彎矩及剪力、軸力圖296. 橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力和位移計算316.1重力荷載代表值計算316.1.1第五層重力荷載代表值計算：316.1.2 第四層重力荷載代表值計算：326.1.3第三層重力荷載代表值計算：326.1.4第二層重力荷載代表值計算：326.1.5 底層層重力荷載代表值計算：336.2.橫向框架的水平地震作用和位移計算336.2.1框架梁柱線剛度計算336.2.2側(cè)移剛度d計算346.2.3結(jié)構(gòu)基本周期計算346.2.4多遇水平地震作用計算356.3橫向框架在水平地震作用下的內(nèi)力計算366.3.1反彎點高度計

21、算366.3.2柱端彎矩及剪力計算376.3.3梁端彎矩及剪力、軸力計算37 6.3.4地震作用下彎矩及剪力、軸力圖 387. 梁、柱內(nèi)力組合407.1框架梁內(nèi)力組合417.1.1框架梁內(nèi)力非抗震組合417.1.2框架梁內(nèi)力抗震組合417.2框架柱內(nèi)力組合497.2.1柱內(nèi)力非抗震組合497.2.2框架柱內(nèi)力抗震組合498. 梁、柱截面設(shè)計598.1 框架梁截面設(shè)計598.1.1設(shè)計條件598.1.2構(gòu)造要求598.1.3正截面受彎承載力計算598.1.4斜截面受剪承載力及剪壓比驗算618.2 框架柱截面設(shè)計628.2.1設(shè)計條件628.2.2構(gòu)造要求628.2.3 正截面受彎承載力驗算及軸壓

22、比驗算628.2.4斜截面受剪承載力及剪壓比驗算649. 樓梯設(shè)計65 9.1結(jié)構(gòu)布置65 9.2內(nèi)力計算與截面設(shè)計65 9.2.1底層樓梯設(shè)計65 9.2.2二、三、四層樓梯設(shè)計69致 謝74參考文獻(xiàn)(references)75附件：2081.建筑設(shè)計方案說明1.1 課題分析 該畢業(yè)設(shè)計的題目為“張家港市少年宮圖書館”，顧名思義是要進(jìn)行圖書館的設(shè)計。設(shè)計部分又分為建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，而建筑設(shè)計又是結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)和前提，所以建筑設(shè)計這一過程直接影響著整個工程。在進(jìn)行建筑設(shè)計前，需要詳細(xì)了解相關(guān)建筑設(shè)計規(guī)范。除此以外，由于該工程是一類特殊的公共建筑圖書館，所以還需了解圖書館建筑設(shè)計規(guī)范。個人認(rèn)為

23、，建筑設(shè)計的重點應(yīng)該是關(guān)注到該建筑的服務(wù)對象，本工程為青少年。故在建筑設(shè)計的過程中，我更多的考慮了青少年的特殊需求，而這部分恰恰就是該圖書館不同于普通圖書館的地方。1.2 設(shè)計方案的選擇圖書館建筑設(shè)計指導(dǎo)思想有原則性規(guī)定：首先，圖書館建筑設(shè)計必須滿足圖書館的功能要求，即文獻(xiàn)資料信息的采集、加工、利用和安全防護(hù)等要求。同時還應(yīng)結(jié)合圖書館的性質(zhì)、特點、發(fā)展趨勢，為運用先進(jìn)的管理方式、現(xiàn)代化的服務(wù)手段，盡可能提供靈活性強、適應(yīng)性高的空間，而且力求造型美觀，環(huán)境協(xié)調(diào)。在正式確定建筑設(shè)計方案之前，根據(jù)任務(wù)書的要求確定了建筑物的層數(shù)和高度，以及每層大概的建筑面積。建筑設(shè)計時，第一個方案是一個相當(dāng)規(guī)則的正方

24、形外輪廓，規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行靈活的功能區(qū)劃分，以實現(xiàn)較高的空間利用率，然而該方案的外形較為簡單，不具特色，同時一榀計算框架的跨數(shù)較多，不利于后期結(jié)構(gòu)計算，所以最終否定了該方案。第二個方案較第一個方案更具外觀特色，該方案的主體部分為五層，其他部分為四層，考慮功能性而設(shè)置的小劇場的層高為主體部分的兩層樓高度。在進(jìn)行功能區(qū)選擇與劃分時，該方案充分考慮了青少年的特殊要求，同時形成了該市少年宮圖書館功能的多樣性特色。1.3 設(shè)計方案的詳細(xì)介紹考慮人流的疏散與特殊人群的要求，該建筑設(shè)置了一個主入口（普通臺階）和一個次入口（坡道），除此以外，由于小劇場功能的特殊性還設(shè)置了兩個外入口和一個內(nèi)入口。在建筑物

25、的內(nèi)部設(shè)置了兩個樓梯，兩個電梯，電梯主要可用于書籍等較重物體的運輸，也方便了特殊人群。建筑物的第一層設(shè)置了讀者餐廳、書店、值班室、配電中心、計算機(jī)中心，考慮到這是一個少年宮圖書館，一定會有陪同孩子前來的父母，故特地為他們設(shè)置了家長交流中心。第二層設(shè)置了少兒閱覽室、茶水間、動植物標(biāo)本展覽廳、小型科技展覽廳、兒童繪畫室，這一層應(yīng)該屬于一個相對較鬧的區(qū)域。該層主要服務(wù)對象是低年齡層次的兒童，由于這部分人群的自控能力不是很好，而且處于認(rèn)知初期，對如何事物好奇心較重，所以在閱讀之余，為他們提供一個開闊眼界，增長知識的環(huán)境也是很重要的，因此特為他們配備了動植物標(biāo)本展覽廳、小型科技展覽廳。第三層設(shè)置了青少年

26、閱覽室、電子閱覽室、期刊閱覽室、茶水間、青少年手工制作室，這一層屬于一個相對較安靜的區(qū)域。該層的主要服務(wù)對象是較高年齡層次的青少年，由于這部分人群可以長時間保持安靜地閱讀，而且青少年時期是獲取知識的黃金時期，所以少年宮圖書館為這部分人群提供了安靜的閱讀環(huán)境和大量的閱讀書物，以及文獻(xiàn)資料（紙質(zhì)/電子版）可供查閱。第四層設(shè)置了藏本及工具書庫、青少年交流活動中心、多媒體視聽室、音樂教室、茶水間。該層的服務(wù)對象不局限于某個年齡層次，功能性較強，以適應(yīng)少年宮部分課程與活動的需要，屬于較鬧區(qū)域。第五層的總面積不是很大，而且又是頂層，考慮到高度和功能需求，決定將第五層布置為一個天文活動中心，設(shè)有天文展覽館、

27、天文活動研究室、小型天文中心。今年來，航空事業(yè)蓬勃發(fā)展，人類也放眼于宇宙。一切從孩子抓起，培養(yǎng)孩子的興趣，豐富青少年的課外知識，為航天事業(yè)培養(yǎng)新生力量。這樣看來，一個天文活動中心就顯得必不可少了，而且在活動的同時也培養(yǎng)了孩子們的探索精神。 因為讀書館的閱覽室對采光有較高要求，所以建筑物外部的一部分采用了玻璃幕墻。除此以外，外墻上還設(shè)置了較多的窗戶，內(nèi)部為保證閱讀區(qū)的安靜，大多窗戶為高窗。建筑物內(nèi)部設(shè)有兩個樓梯，由于少年宮圖書館的主要服務(wù)人群是少年兒童，需要更多的考慮安全性問題，故在樓梯扶手部分加設(shè)了兒童扶手以滿足相關(guān)要求。2.結(jié)構(gòu)設(shè)計方案2.1 工程概況根據(jù)該房屋的使用功能和建筑設(shè)計要求，進(jìn)行

28、了平立面及剖面的設(shè)計，主體結(jié)構(gòu)為五層，底層層高3.9m，其他各層層高均為3.6m。填充墻為加氣混凝土砌塊，外墻240mm，內(nèi)墻200mm；門為鋁合金門，門洞尺寸有2.5m1.5m、2.4m1.2m和2.41.0m三種尺寸；窗為鋁合金窗，窗戶洞口尺寸有四種，分別為2.4m1.8m、2.1m1.8m、1.5m1.8m、1.5m0.9m。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，板厚120mm。2.2 柱網(wǎng)布置 本圖書館采用6.0m9.0m的網(wǎng)柱，底層層高3.9m，其他各層層高均為3.6m。，主體結(jié)構(gòu)布置如下圖所示： 圖2.1 主體結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置圖2.3框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇 主要考慮豎向荷載的傳力途徑，樓板上

29、的均布活載和恒載通過次梁傳遞給主梁再傳給柱，最后由柱子傳遞給地基。根據(jù)樓蓋的平面布置及豎向荷載的傳力途徑，可知本圖書館框架的承重方案為橫向框架承重方案，可增大橫向框架梁的截面高度，以增加框架的橫向側(cè)移剛度。這里，框架梁取統(tǒng)一的尺寸。2.4框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖 圖2.4.1 框架結(jié)構(gòu)計算簡圖 圖2.4.2 橫向框架組成的空間結(jié)構(gòu)2.5初估梁柱截面尺寸2.5.1梁截面尺寸初選 梁截面高度一般取梁跨度的1/121/18，梁寬取梁高的1/31/2。本方案中：主梁跨長取，取。 ，取?？傻昧旱慕孛娉醪蕉?。次梁次梁的跨度為故次梁截面高度，取為；次梁截面寬度；取為可得次梁的截面初步定為2.5.2柱截面尺寸初選

30、 本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建筑總高度為18.3m（小于24m），抗震設(shè)防烈度為7度，地震分組為第一組，框架為三級抗震，最大軸壓比，采用c30混凝土，查得，根據(jù)經(jīng)驗取估算荷載為14kn/m2的樓面荷載。框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值，按下列公式計算：（1） 柱組合的軸壓力設(shè)計值：注：為根據(jù)柱支承的樓面面積計算由重力荷載產(chǎn)生的軸向力值。（2）注：為框架柱軸壓比限值，本方案為三級抗震等級，查抗震規(guī)范可知其應(yīng)為0.85。為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值。計算過程： 中柱：邊柱： 角柱： 綜合以上計算結(jié)果并考慮其他因素。取邊柱、中柱、角柱截面為。（3）校核框架柱截面尺寸是否滿足構(gòu)造要求1）按構(gòu)造要求框

31、架柱截面高度不宜小于。2）為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比不宜小于4。取第三層柱， ，則3）框架柱截面高度和寬度一般取層高的底層柱 其他層柱 故所選框架柱截面尺寸均滿足構(gòu)造要求。2.5.3 樓板 板最小跨度為，板厚度由下式確定：大部分板為雙向板，且框架結(jié)構(gòu)雙向板厚度，屋面板厚度，考慮到房屋以后暖通布線置管施工方便性，取板厚為120mm。3. 框架側(cè)移剛度計算 梁柱線剛度計算：各個大跨中梁的慣性矩為： 柱的慣性矩為： 根據(jù)公式 , 為計算長度；考慮板對梁剛度的影響 邊框架梁取，中框架梁??；柱計算長度 底層??；其余各層為；柱的線剛度除底層柱外都乘以的系數(shù)。3.1 橫梁線剛度ib計算類別（n

32、/mm2） （）（）（）任一跨3.01043007501.05101090003.5210105.2710107.0310103.2 縱梁線剛度ib計算類別（n/mm2） （）（）（）任一跨3.01043007501.05101060005.2710107.91101010.5510103.3 柱線剛度ic計算層次148503.01046506501.4910109.2010102-545003.01046506501.4910109.9210104. 豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力計算4.1計算單元確定取軸線橫向框架進(jìn)行計算，如下圖所示，計算單元寬度為6.0m，由于房間內(nèi)布置有次梁（bh=250

33、mm500mm），故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。計算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳遞給橫向框架，作用于各節(jié)點上。由于縱向框架墻的中心線與縱向梁、柱的中心線不重合，對梁有扭矩，進(jìn)而對框架節(jié)點上還作用有集中力矩。圖4.1 計算單元4.2 框架計算簡圖4.2.1計算假定 為了便于計算，在計算模型和受力分析上應(yīng)進(jìn)行不同程度的簡化。在進(jìn)行手算橫向平面框架時應(yīng)滿足以下四個基本假定：一是結(jié)構(gòu)分析的彈性靜力假設(shè)，即結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移均按彈性體靜力學(xué)方法計算，一般情況下不考慮結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)引起的內(nèi)力重分布；二是平面結(jié)構(gòu)假定；三是樓板在自身平面內(nèi)剛性假定；四是水平

34、荷載按位移協(xié)調(diào)原則分配。4.4.2軸線尺寸假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面上，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故框架梁的跨度等于柱截面形心之間的距離。取框架簡圖框架梁的跨度等于柱截面形心之間的距離，所以橫向跨度為9000mm，縱向跨度為6000mm與9000mm。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二樓樓面，根據(jù)地質(zhì)條件，室內(nèi)外高差為-0.45m，基礎(chǔ)頂面至室外地坪取-0.5m，故底層柱計算高度為基礎(chǔ)頂面到室外地面的距離+室內(nèi)外高差+層高=3.9+0.45+0.5=4.85m。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高），即3.60m。4.2.3計算簡圖框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖如圖所示： 圖4.2.3 框架計算簡

35、圖4.3 恒荷載4.3.1各構(gòu)件自重計算 根據(jù)建筑類別（框架圖書館）查05j105j12工程做法p6表查得屋面防水等級為級，15年。根據(jù)平屋面和上人屋面要求選擇以下屋面、樓面做法：屋面做法：選用05j105j12工程做法p18屋28，查荷載規(guī)范可?。荷先宋菝妫?0厚c25剛性防水層 250.04=1 kn/m2鋪油毛氈隔離層一道 0.25 kn/m225厚擠塑泡沫成品保溫層 0.50.025=0.125 kn/m2高分子防水卷材一層1.2厚 0.01 kn/m220厚1：3水泥砂漿找平 200.02=0.4 kn/m2水泥爐渣2%找坡 140.072 =1.008 kn/m2120厚鋼筋混凝土

36、板 250.12=3.0 kn/m220厚紙筋灰石灰打底 160.02=0.32 kn/m2v型輕鋼龍骨吊頂 0.2 kn/m2合計： 6.31 kn/m2樓面做法：選用05j105j12工程做法p78屋18，查荷載規(guī)范可取：花崗巖面層10厚（20厚1：3水泥砂漿找平） 250.03=0.75 kn/m2120厚鋼筋混凝土板 250.15=3.0 kn/m220厚紙筋灰石灰打底 160.02=0.32 kn/m2v型輕鋼龍骨吊頂 0.2 kn/m2合計： 4.27 kn/m21) 屋面永久面荷載：取6.50 kn/m2；2) 樓面板永久荷載：取 4.30 kn/m2；3) 梁自重300750主

37、梁：0.30（0.75-0.12）25kn/m3+2（0.75-0.12）0.34kn/m3=5.15kn/m250500次梁：0.25（0.50-0.12）25kn/m3+2（0.50-0.12）0.34kn/m3=2.63kn/m4) 柱自重650650柱：0.650.6525+2（0.65+0.65）0.34kn/m=11.45kn/m5) 墻自重墻體選用a3.5加氣混凝土砌塊：外裝飾層忽略聚合物砂漿+耐堿玻纖網(wǎng) 0.10 kn/m220厚擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板 0.12 kn/m220厚1：3水泥砂漿 0.0220 kn/m3=0.4 kn/m2240厚加氣混凝土砌塊墻體 0.246.

38、50 kn/m3=1.56 kn/m220厚混合砂漿 0.0217 kn/m3=0.34 kn/m2小計： g k = 2.52kn/m2，計為2.60kn/m2考慮到玻璃幕墻自重，該處墻體自重乘以1.5的放大系數(shù)，計為3.90 kn/m2 ，為簡化計算，外墻都取3.90kn/m2.女兒墻：1.402.60=3.64kn/m底層外墻：（3.90-0.75）3.90=12.29kn/m二至五層外墻：（3.60-0.75）3.9=11.12 kn/m內(nèi)墻：次梁上（3.60-0.50）2.60=8.05 kn/m 主梁上（3.60-0.75）2.60=7.41 kn/m，取8.1kn/m。此處墻按無

39、洞實體墻考慮，不考慮門窗的折減。4.3.2框架計算1) 五層框架計算 框架梁所受永久荷載包括板傳來的荷載（板自重）、次梁傳來的集中荷載、梁上填充墻重和框架梁自重及粉刷層重。計算簡圖：等效荷載： q1為框架橫梁自重（均布荷載）：q1=5.15kn/mq2為屋面板傳給橫梁的線荷載（三角形荷載的等效荷載）： f1為次梁傳給主梁的荷載（集中荷載）：次梁自重：2.636=15.78kn次梁上屋面板荷載：6.51.54.5+(4.5/)2=109.69kn 合計 f1=125.47kn。、分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括屋面板自重、縱梁自重、女兒墻自重等重力荷載（集中荷載），計算如下： m1為

40、梁柱軸線不重合產(chǎn)生的彎矩：女兒墻對梁扭矩梁對柱節(jié)點的彎矩，可忽略不計。2) 四層框架計算計算簡圖：q1為框架橫梁自重(均布荷載）：q1=5.15kn/mq2為屋面板傳給橫梁的線荷載（三角形荷載的等效荷載）： q3為墻體荷載：8.10kn/mf1、f2為次梁傳給主梁的荷載（集中荷載）：次梁自重：2.636=15.78kn次梁上樓面板荷載：4.31.54.5+(4.5/)2=72.56kn f1=15.78+72.56+8.13=112.64kn f2=15.78+72.56+8.16=136.94kn、分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括樓面板自重、縱梁自重、墻體自重等重力荷載（集中荷載

41、），計算如下： m1為梁柱軸線不重合產(chǎn)生的彎矩：邊縱墻對梁扭矩 梁對柱節(jié)點的彎矩 3) 一至三層框架計算計算簡圖：q1為框架橫梁自重(均布荷載）：q1=5.15kn/mq2為屋面板傳給橫梁的線荷載（三角形荷載的等效荷載）： q3為墻體荷載：8.10kn/mf1、f2為次梁傳給主梁的荷載（集中荷載）：次梁自重：2.636=15.78kn次梁上樓面板荷載：4.31.54.5+(4.5/)2=72.56kn f1=15.78+72.56+8.13=112.64knf2=15.78+72.56=88.34kn、分別由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括樓面板自重、縱梁自重、墻體自重等重力荷載（集中荷

42、載），計算如下： m1為梁柱軸線不重合產(chǎn)生的彎矩：邊縱墻對梁扭矩 梁對柱節(jié)點的彎矩 4.3.3 恒載作用下內(nèi)力計算 采用分層法，除底層柱子外，其余各層柱的線剛度均乘以0.9的折減系數(shù)，彎矩傳遞系數(shù)取1/3。均布荷載q下(1) 固端彎矩圖集中力f作用下(2)跨中彎矩: 在梁的桿端彎矩基礎(chǔ)上疊加相應(yīng)簡支梁彎矩，得到跨中彎矩。4.3.3.1 各層梁柱內(nèi)力計算與傳遞 5層梁彎矩分配與傳遞節(jié)點rst桿端下柱右梁左梁下柱右梁左梁下柱分配系數(shù)0.560.440.310.380.310.560.44固端彎矩-299.30299.30-299.30299.3彎矩分配與傳遞167.61131.6965.85-10

43、.21-20.41-25.02-20.41-10.21-80.95-161.89-127.2012.5525.0930.7725.09-7.03-5.52最終彎矩160.58-170.79369.83-5.75-375.57.127.20-127.20傳遞彎矩53.53-1.92-42.40 4層梁彎矩分配與傳遞節(jié)點opq桿端上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系數(shù)0.360.360.280.220.280.280.220.280.360.36固端彎矩-280.68260.18-287.52308.02彎矩分配與傳遞3.016.027.657.656.023.0199.9699.967

44、7.7538.86-43.54-87.09-111.97-111.971.031.311.311.03最終彎矩99.9699.96-199.92306.098.968.96-324.01223.94-111.97-111.97傳遞彎矩33.32-2.99-37.32 23層梁彎矩分配與傳遞節(jié)點h/li/mj/n桿端上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系數(shù)0.360.360.280.220.280.280.220.280.360.36固端彎矩-280.68260.18-270.43270.43彎矩分配與傳遞1.132.262.872.872.261.13100.64100.6478.27

45、39.14-37.70-75.40-96.95-96.95-0.32-0.40-0.40-0.32最終彎矩100.64100.64-201.28301.262.472.47-306.19196.16-96.95-96.95傳遞彎矩33.550.82-32.32 1層梁彎矩分配與傳遞節(jié)點def桿端上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系數(shù)0.350.370.280.220.280.280.360.280.350.37固端彎矩-280.68260.18-287.52308.02彎矩分配與傳遞3.016.027.657.656.023.0197.18102.7477.7538.86-43.54

46、-87.09-108.86-115.081.031.311.311.03最終彎矩97.18102.74-199.92306.09-8.96-8.96-324.01-223.94-108.86-115.08傳遞彎矩51.37-4.48-57.54梁柱端最終彎矩底層節(jié)點def桿端上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系數(shù)0.350.370.280.220.280.280.360.280.350.37層間分配97.18102.74-199.92306.09-8.96-8.96-324.01-223.94-108.86-115.08節(jié)點平衡144.596.6-243.0281.10.12.0-283.2240.8-145.6-93.32層節(jié)點hij桿端上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系數(shù)0.360.360.280.220.280.280.220.280.360.36層間分配100.64100.64-201.28301.262.472.47-306.19196.16-96.95-96.95節(jié)點平衡124.5126.5-253.0276.40.00.9-277.3251.9-123.5-126.43層節(jié)點lmn桿端上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱分配系數(shù)0.360.