中學(xué)實(shí)驗(yàn)樓設(shè)計(jì)

/1緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)本科教化培育支配中最終一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是重要的綜合時(shí)間教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)培育我們綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)學(xué)問的相應(yīng)技能，解決土木工程設(shè)計(jì)問題所需的綜合實(shí)力和創(chuàng)新實(shí)力。我這次的課題為試驗(yàn)樓設(shè)計(jì)，在老師及同學(xué)的指導(dǎo)幫助下，進(jìn)行了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的是加深對(duì)理論和概念的理解，獨(dú)立系統(tǒng)的完成一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，熟識(shí)工程設(shè)計(jì)的一般步驟，熟識(shí)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實(shí)踐中常用的方法。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)分建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分，建筑設(shè)計(jì)包括建筑平面圖、剖面圖、立面圖及建筑構(gòu)造詳圖；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及樓梯、樓板設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)采納結(jié)構(gòu)軟進(jìn)行復(fù)核，圖紙全部用計(jì)算機(jī)繪制，說明書全部用計(jì)算機(jī)打印。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間倉(cāng)促，工作量較大，加之設(shè)計(jì)閱歷有限，不妥之處在所難免，敬請(qǐng)各位評(píng)審老師指責(zé)指正。2建筑設(shè)計(jì)說明2.1設(shè)計(jì)資料一、工程概況1.工程名稱：漢中市漢臺(tái)第四中學(xué)試驗(yàn)樓設(shè)計(jì)；2.建設(shè)單位：漢中市漢臺(tái)第四中學(xué)；3.建設(shè)場(chǎng)地：擬建建筑物位于陜西省漢中市漢臺(tái)區(qū)益州路。4.建設(shè)規(guī)模：總建筑面積5000平方米左右，主體結(jié)構(gòu)5層，無地下室。二、設(shè)計(jì)原始資料（一）氣象條件1.年最低溫度2.102.全年主導(dǎo)風(fēng)向：東北；基本風(fēng)壓為0.30。3.全年降雨量871；日最大降雨量110；一小時(shí)最大降雨量82；雨季集中在每年的9、10月份。4.土壤最大凍結(jié)深度：無凍土；基本雪壓為0.20。（二）工程地質(zhì)條件1.工程地質(zhì)條件：擬建場(chǎng)地地勢(shì)平坦，地貌上屬于漢江北岸Ⅰ級(jí)階地中部，場(chǎng)區(qū)地層主要有以下五層組成：（1）素填土：主要以粘性土為主，含有磚瓦碎片、木炭灰及生活垃圾，層厚0.40-0.60米，遍布場(chǎng)地。（2）粉土層：淺黃色，濕，粉質(zhì)含量較高，層厚0.60-0.80米；其地基土的容許承載力為130。（3）中砂層：松散狀態(tài)，稍濕，層厚1.0-2.60米；其地基土的容許承載力為160。（4）圓礫層：灰黃-黃褐色，稍密狀，濕，層厚0.80米左右；其地基土的容許承載力為240。（5）卵石層：灰色-黃褐色，中密，濕，其地基土的容許承載力為360。2.地下水：埋藏深度15.70，屬潛水類型。3.場(chǎng)地地震效應(yīng)：（1）場(chǎng)地類別為Ⅱ類。（2）抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10，設(shè)計(jì)地震分組其次組，特征周期為0.40。（3）依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）》進(jìn)行判別，該設(shè)計(jì)可不考慮地震液化問題。4.不良地質(zhì)作用：未發(fā)覺影響場(chǎng)地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用。5.水腐蝕性評(píng)價(jià)：該場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均無腐蝕性，但在干濕交替條件下對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有弱腐蝕性。（三）其他條件1.室內(nèi)地坪高，相當(dāng)于肯定標(biāo)高514.430。2.本工程由省建某公司某工程隊(duì)承建，該施工隊(duì)技術(shù)力氣雄厚，施工機(jī)械化程度較高，施工機(jī)械設(shè)備齊全；建筑材料以及各種預(yù)制構(gòu)件均由承建公司負(fù)責(zé)組織供應(yīng)。2.2工程設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范國(guó)家相關(guān)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)。漢中市建設(shè)局規(guī)劃局批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案。2.3建筑設(shè)計(jì)的目的和要求建筑設(shè)計(jì)的目的和要求1、在充分理解設(shè)計(jì)任務(wù)要求的基礎(chǔ)上，使建筑設(shè)計(jì)達(dá)到房間設(shè)置合理，運(yùn)用便利，交通平安，設(shè)計(jì)方法正確，步驟清晰完整，并學(xué)會(huì)正確運(yùn)用規(guī)范和圖集。2、繪圖要求嚴(yán)格依據(jù)制圖標(biāo)準(zhǔn)要求，做到圖幅規(guī)范，布圖緊湊勻整，線條流暢，粗細(xì)分明，尺寸齊全，注標(biāo)規(guī)范。3、說明書的撰寫應(yīng)字跡工整，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，條理清晰，文字通順。2.4總平面設(shè)計(jì)依據(jù)及說明校內(nèi)已有一些建筑。其中包括多個(gè)平房建筑。擬建的教學(xué)試驗(yàn)樓建成后將增加學(xué)校的教學(xué)規(guī)模?？紤]到這一點(diǎn)在進(jìn)行總平面布置時(shí)就必需突出試驗(yàn)樓的位置。同時(shí)要便于和學(xué)校的已有宿舍，食堂及試驗(yàn)樓相聯(lián)系，形成以試驗(yàn)樓為中心，其他建筑合理分散的格局。依據(jù)綜合試驗(yàn)樓的特點(diǎn)及上述緣由來規(guī)劃基地范圍內(nèi)的綠化，道路和出入口。保證明驗(yàn)樓和其他建筑之間的平面距離，考慮其通風(fēng)和采光等，使其滿意運(yùn)用和建筑藝術(shù)要求。2.5建筑平面設(shè)計(jì)建筑平面他集中反映了建筑平面各組成部分的特征及相互關(guān)系，運(yùn)用功能的要求，是否經(jīng)濟(jì)合理。除此之外建筑平面和四周環(huán)境的關(guān)系，建筑是否滿意平面設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)還不同程度的反應(yīng)建筑空間藝術(shù)構(gòu)思和結(jié)構(gòu)布置的關(guān)系。民用建筑的類型繁多，各類建筑房間的運(yùn)用性質(zhì)和組成類別也不同，但從組成各部分的運(yùn)用性質(zhì)來分析，均可以歸納為以下兩個(gè)組成部分，即運(yùn)用部分和交通聯(lián)系部分。建筑平面設(shè)計(jì)的任務(wù)就是充分探討幾個(gè)部分的特征和相互關(guān)系，以及平面和四周環(huán)境的關(guān)系，在各種繁雜的關(guān)系中找出平面設(shè)計(jì)的規(guī)律，使建筑滿意功能，技術(shù)，美觀，經(jīng)濟(jì)的要求。民用建筑的平面設(shè)計(jì)應(yīng)包括單個(gè)房間平面設(shè)計(jì)和平面組合設(shè)計(jì)。主要運(yùn)用房間的設(shè)計(jì)房間分類和設(shè)計(jì)要求：教學(xué)試驗(yàn)樓的房間按功能分類有：第一：學(xué)習(xí)用房：一般教室，試驗(yàn)室其次：辦公用房：每層的辦公室對(duì)運(yùn)用房間平面設(shè)計(jì)的要求：房間的面積，形態(tài)和尺寸要滿意室內(nèi)運(yùn)用和家具設(shè)備合理布置的要求；第一：門窗的大小和位置應(yīng)考慮出入便利，疏散平安，采光通風(fēng)良好；其次：房間的構(gòu)成應(yīng)使結(jié)構(gòu)布置合理，施工便利，也有利于房間之間的組合，所用材料應(yīng)符合相應(yīng)的建筑標(biāo)準(zhǔn)；第三：室內(nèi)空間以及頂棚，地面，各個(gè)墻面和構(gòu)件細(xì)部要考慮人們的運(yùn)用和審美要求。房間面積：房間運(yùn)用面積大小是由房間內(nèi)部活動(dòng)特點(diǎn)，運(yùn)用人數(shù)的多少，家具設(shè)備的數(shù)量和布置方式等多種因素確定的。影響房間面積大小的因素有：容納人數(shù)家具設(shè)備及人們運(yùn)用活動(dòng)面積在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)首先必需看清晰教室的規(guī)模，容納多少學(xué)生上課，布置多少課桌椅。民用建筑房間面積定額參考指標(biāo)規(guī)定：中小學(xué)校一般教室面積定額為1-1.2m民用建筑房間形態(tài)有矩形，方行，多邊形，圓形等。在詳細(xì)設(shè)計(jì)中依據(jù)運(yùn)用要求，結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置，經(jīng)濟(jì)條件，美觀等方面綜合考慮。而作為試驗(yàn)樓采納矩形比較好，這是因?yàn)榫匦斡腥缦碌膬?yōu)點(diǎn)：矩形平面體型簡(jiǎn)潔，墻體平直，便于家具布置和設(shè)備支配。結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)潔，便于施工。矩形平面便于統(tǒng)一開間，進(jìn)深有利于平面及空間的組合。房間尺寸：房間尺寸是指房間的面寬和進(jìn)深，而面寬常常是由一個(gè)或多個(gè)開間組成。在初步確定了房間的面積和形態(tài)之后，確定合適的房間尺寸是一個(gè)重要的問題。房間平面尺寸一般從以下幾個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮：滿意家具布置和人員活動(dòng)的要求；滿意視聽要求；良好的自然采光；經(jīng)濟(jì)合理的布置結(jié)構(gòu)。作為試驗(yàn)樓也應(yīng)當(dāng)如此綜合考慮各方面的要求，同時(shí)也有針對(duì)教室的特別要求。尤其是要滿意視聽方面的要求：第一排座位距離黑板的距離必需≥2.00以保證垂直視角≥45度；最終排距離黑板的距離不宜大于8.5m；水平視角應(yīng)≥30度。另外對(duì)教室前后桌之間的距離應(yīng)≥900mm，中間走道應(yīng)≥550mm。按36人布置桌椅使前排距黑板的距離為2400mm，后排距黑板的距離為7750mm，中間走道的寬度為600mm，都能滿意要求。門窗設(shè)置：房間門的作用是供應(yīng)人出入和各房間交通聯(lián)系，有時(shí)也兼采光和通風(fēng)。窗的主要功能是采光和通風(fēng)。門的寬度和數(shù)量的確定：?jiǎn)喂扇肆鞯膶挾葹?50mm，一個(gè)人側(cè)身通過的寬度為300mm。教學(xué)教室門的寬度應(yīng)考慮一人正常通行一人側(cè)身通過，因此教室的門的取為1000mm，采納單扇門。而設(shè)在中間走道的門的寬度因?yàn)榇笥?000mm，所以采納雙扇門。由于教室的運(yùn)用人數(shù)較多，面積達(dá)到59m窗的面積：窗口面積大小主要依據(jù)房間的運(yùn)用要求，運(yùn)用面積和當(dāng)?shù)氐娜照諣顩r來確定。民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定辦公室，教室，辦公室的視覺工作特征為中精密，窗地面積比應(yīng)為1/6-1/8。設(shè)計(jì)中因?yàn)樵囼?yàn)樓采納框架結(jié)構(gòu)，所以在窗戶開設(shè)上較為自由。因此教室外墻的窗戶開設(shè)較大，這樣即有利于采光又可以避開走道內(nèi)的行人對(duì)教室內(nèi)的影響。門窗位置：設(shè)計(jì)中將全部的房間門都開向走廊。同時(shí)在試驗(yàn)樓的東西兩側(cè)都設(shè)置出口和外界相連，便于人員的快速疏散。教室及辦公室外墻開設(shè)大面積窗戶形成了較好的空氣流通通道。協(xié)助運(yùn)用房間的設(shè)計(jì)民用建筑除了主要運(yùn)用房間外還有協(xié)助運(yùn)用房間。協(xié)助運(yùn)用房間的設(shè)計(jì)原理，原則和方法和主要運(yùn)用房間基本相同。但由于在這類房間中大都布置較多的設(shè)備，管道，因此房間的大小及布置均受到設(shè)備尺寸的影響。廁所設(shè)備及數(shù)量：廁所衛(wèi)生設(shè)備主要有大便器，小便器，洗手盆，污水池等。大便器有蹲式和坐式兩種。因?yàn)樵囼?yàn)樓運(yùn)用人數(shù)較多，運(yùn)用頻繁，所以選用蹲式。設(shè)計(jì)中廁所采納大便器兩邊布置，門內(nèi)開。按規(guī)定中間走道的寬度要大于1100mm，每個(gè)大便器所占面積不少于1200x900mm小便器距離要大于600mm。設(shè)計(jì)中實(shí)際布置的中間走道寬度為1100mm，每個(gè)大便器占用面積為1200x1000mm，小便器的間距為800mm，都能滿意要求。交通聯(lián)系部分的設(shè)計(jì)交通聯(lián)系部分包括水平交通聯(lián)系部分和垂直交通聯(lián)系部分交通樞紐空間等。交通聯(lián)系部分的設(shè)計(jì)要求有足夠的通行寬度，聯(lián)系便捷，互不干擾，通風(fēng)采光良好等。此外，在滿意運(yùn)用須要的前提下，要盡量削減交通面積提高平面的利用率。第一：走道設(shè)計(jì)走道按運(yùn)用性質(zhì)不同分為三種：完全為交通須要而設(shè)置的走道；主要為交通聯(lián)系同時(shí)還兼有其他功能的走道；多種功能綜合運(yùn)用的走道。試驗(yàn)樓走道應(yīng)當(dāng)屬于其次種狀況。依據(jù)建筑物耐火等級(jí)及層數(shù)的要求：走道兩側(cè)布置房間時(shí)學(xué)校應(yīng)為2.10-3.00m。試驗(yàn)樓建筑耐火等級(jí)為二級(jí)，層數(shù)為五層?？紤]各種因素取走道的寬度為2.7m。走道長(zhǎng)度應(yīng)依據(jù)建筑性質(zhì)，耐火等級(jí)及防火規(guī)范來確定。依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ16-87）的要求，最遠(yuǎn)房間出入口到樓梯之間平安距離必需限制在肯定的范圍內(nèi)，試驗(yàn)樓耐火等級(jí)為二級(jí)，按規(guī)定應(yīng)不超過35m。設(shè)計(jì)中實(shí)際長(zhǎng)度為27.9m。滿意要求。走道采光可以利用兩端的門及兩側(cè)的高窗。其次：樓梯設(shè)計(jì)樓梯是多層建筑中常用的垂直交通聯(lián)系手段，應(yīng)依據(jù)運(yùn)用要求選擇合適的形式，布置恰當(dāng)?shù)奈恢?。依?jù)運(yùn)用性質(zhì)，人流通行狀況及防火規(guī)范綜合確定樓梯的寬度及數(shù)量，并依據(jù)運(yùn)用對(duì)像和運(yùn)用場(chǎng)合選擇最合適的坡度。樓梯的形式和位置：依據(jù)試驗(yàn)樓的運(yùn)用人數(shù)確定采納三部樓梯，兩個(gè)樓梯布置于中間，另外兩個(gè)布置于東西兩邊。這種樓梯造型對(duì)稱嚴(yán)謹(jǐn)，即有利于人員流淌。樓梯寬度和數(shù)量：樓梯的寬度和數(shù)量主要依據(jù)運(yùn)用性質(zhì)，運(yùn)用人數(shù)和防火規(guī)范來確定。規(guī)范規(guī)定疏散樓梯的最小寬度對(duì)于試驗(yàn)樓應(yīng)不小于1.2m。平臺(tái)寬度應(yīng)大于踏步板的長(zhǎng)度。梯井的寬度一般為60-120mm。設(shè)計(jì)中通過計(jì)算確定梯井的寬度為100mm，協(xié)助運(yùn)用樓梯的踏步板長(zhǎng)度小于平臺(tái)寬度。2.6建筑剖面設(shè)計(jì)：剖面設(shè)計(jì)確定建筑物各部分高度，建筑層數(shù)，建筑空間組合和利用以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造關(guān)系。設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括：第一：確定房間的剖面形態(tài)、尺寸及比例關(guān)系；其次：確定房間的層數(shù)各部分的標(biāo)高；第三；確定自然采光自然、通風(fēng)、保溫、隔熱、屋面排水及選擇建筑構(gòu)造方案；第四：確定主體結(jié)構(gòu)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的方案；第五：進(jìn)行房間豎向空間的組合。房間的剖面形態(tài)試驗(yàn)樓的剖面形態(tài)都采納矩形。這是因?yàn)榫匦纹拭婧?jiǎn)潔、規(guī)整、便于豎向空間的組合，易于獲得簡(jiǎn)潔而完整的體形，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，施工便利。同時(shí)也能滿意運(yùn)用要求。同時(shí)矩形的剖面的形態(tài)規(guī)整、簡(jiǎn)潔、有利于梁板式結(jié)構(gòu)的布置。房間各部分高度的確定房間的凈高和層高房：確定試驗(yàn)樓間的凈高和層高房的因素：第一：試驗(yàn)樓中教學(xué)設(shè)備及學(xué)生活動(dòng)的要求；其次：試驗(yàn)樓采光和通風(fēng)的要求；第三：試驗(yàn)樓的結(jié)構(gòu)高度及布置方式的要求；第四：建筑經(jīng)濟(jì)效果；第五：教室室內(nèi)空間的比例。設(shè)計(jì)中依據(jù)教學(xué)試驗(yàn)樓凈高一般為3.30-3.60m的規(guī)定采納教室的凈高為3.60m，辦公室的凈高采納和教室相同的高度。同時(shí)這樣的餓高度也能夠符合建筑采光及通風(fēng)的要求。窗臺(tái)的高度：對(duì)于教學(xué)試驗(yàn)樓的窗臺(tái)過高，課桌椅將全部或大部分處于陰影處，影響運(yùn)用效果。因此一般取高度為900-1000mm，這樣窗臺(tái)距離桌面的高度限制在100-200mm。因此設(shè)計(jì)中內(nèi)外墻窗臺(tái)高度均設(shè)計(jì)為900㎜。室內(nèi)外地面高差設(shè)計(jì)：為了防止室外雨水流入室內(nèi)，并防止墻身受潮，一般民用建筑常把室內(nèi)地坪適當(dāng)提高，以使建筑物室內(nèi)外形成肯定的高差，該高差主要由以下的因素確定：第一：內(nèi)外聯(lián)系便利；其次：防水、防潮要求；地形及環(huán)境要求；第三：建筑物性格特點(diǎn)。綜合考慮各種因素和教學(xué)試驗(yàn)樓的特點(diǎn)室內(nèi)外的高差確定為450mm。臺(tái)階高度采納150mm高，三節(jié)臺(tái)階。室內(nèi)地面標(biāo)高為+0.000m，室外地面的標(biāo)高為-0.450m。房屋的層數(shù)確定選擇教學(xué)試驗(yàn)樓的層數(shù)時(shí)綜合考慮了它的運(yùn)用要求，建筑結(jié)構(gòu)，材料和施工的要求，建筑基地環(huán)境和城市規(guī)劃的要求。即試驗(yàn)樓的層數(shù)要滿意運(yùn)用人數(shù)的要求并保證其人員活動(dòng)的平安。同時(shí)有利于一般的建筑結(jié)構(gòu)形式的實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)樓的高度也考慮到學(xué)校整體環(huán)境的適應(yīng)問題。綜合這些要求試驗(yàn)樓的層數(shù)確定為教學(xué)五層。2.7建筑體型和立面的設(shè)計(jì)建筑不僅要滿意人們的生產(chǎn)生活等物質(zhì)功能的要求，而且要滿意人們精神文化方面的要求。為此，不僅要給予建筑好用性，同時(shí)也要給予建筑美觀的屬性。建筑的美觀主要是通過內(nèi)部空間和外部造型的藝術(shù)處理來體現(xiàn)，同時(shí)也涉及到建筑的群體空間布局，而其中建筑物的外部形象常常地，廣泛的被人們所接觸，對(duì)人們的精神感受上產(chǎn)生的影響尤為深刻。影響體型和立面的因素第一：運(yùn)用功能；其次：物質(zhì)技術(shù)條件；第三：城市規(guī)劃及環(huán)境條件；第四：社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件。體型設(shè)計(jì)選擇教學(xué)試驗(yàn)樓體型時(shí)主要考慮到基地環(huán)境和運(yùn)用功能的要求。要求建筑物不單調(diào)，要有藝術(shù)感，那么建筑體型就不能采納單一的體型，要采納困難的體型。困難體型一般由兩個(gè)以上體量組合而成，體型豐富。試驗(yàn)樓兼有教學(xué)和辦公兩種功能，將教學(xué)和辦公分別置于兩種單獨(dú)的體型中，再將他們相互的組合，這樣就充分優(yōu)化了試驗(yàn)樓的功能區(qū)組，避開了相互的干擾。設(shè)計(jì)中將辦公室置于中間，其他為教室，這樣也使整個(gè)建筑看起來均衡、穩(wěn)重。便利老師和同學(xué)的溝通。立面設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)試驗(yàn)樓立面設(shè)計(jì)時(shí)主要通過虛實(shí)和凹凸的對(duì)比來使建筑的立面豐富。南北立面中大面積的窗戶形成了“虛”，而窗戶間的墻體則形成了“實(shí)”。大面的“虛”配以小面積的“實(shí)”使建筑獲得靈巧、開朗的效果。南立面中上下窗戶間的墻體上做銀灰色的鋁合金的裝飾骨架，使墻體部分的視覺感受更加豐富。東西立面是大面積的墻體，簡(jiǎn)潔造成呆板的感覺，因此利用線條將大面積的墻體分成小塊。設(shè)計(jì)中通過合理的利用玻璃幕墻來裝飾立面。通過屋頂?shù)难b飾使建筑的造型給人一種主動(dòng)向上的感覺。2.8構(gòu)造設(shè)計(jì)構(gòu)造設(shè)計(jì)主要解決建筑各組成部分的構(gòu)造原理和構(gòu)造方法。它是建筑設(shè)計(jì)中不行缺少的一部分，其任務(wù)是依據(jù)建筑的功能、材料、性能、受力狀況、施工方法和建筑藝術(shù)等要求選擇經(jīng)濟(jì)合理的構(gòu)造方案，并作為建筑設(shè)計(jì)中綜合解決技術(shù)問題及進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。影響建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的因素第一：外部作用里的影響；其次：氣候條件的影響；第三：認(rèn)為因素的影響；第四：建筑技術(shù)的影響；第五：建筑標(biāo)準(zhǔn)的影響。建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的原則：第一：堅(jiān)實(shí)好用；其次：技術(shù)先進(jìn)；第三：經(jīng)濟(jì)合理；第四：美觀大方。墻體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為框架結(jié)構(gòu)，墻體都為填充墻。由于填充墻不承受外來的荷載，且本身的重量還要由樓板和梁來承受，因此設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)用墻自重輕，厚度薄，便于組砌，有肯定的隔聲實(shí)力，同時(shí)還要能夠滿意特別運(yùn)用部位如廚房、衛(wèi)生間等處的防水、防火、防潮的要求。綜合以上的要求本設(shè)計(jì)中全部的教室、試驗(yàn)室的墻體都采納240厚的蒸壓灰砂磚，衛(wèi)生間的墻體采納實(shí)心磚。墻體的勒腳、散水的做法采納標(biāo)準(zhǔn)做法，詳細(xì)見施工說明。樓地面設(shè)計(jì)樓地層包括樓板層和地平層，是水平方向分隔房間空間的承重構(gòu)件，樓板分割上下樓層的空間，地坪層分隔大地和底層的空間。由于他們所處的位置不同、受力不同，因而結(jié)構(gòu)層有所不同。樓板層的餓結(jié)構(gòu)層為樓板；地坪層的結(jié)構(gòu)層為墊層。樓板層的設(shè)計(jì)要求：第一：具有足夠的剛度和強(qiáng)度；其次：滿意隔聲、防火、熱工的要求；第三：滿意建筑經(jīng)濟(jì)的要求。地坪層和樓板層一樣，是人們?nèi)粘Ｉ?、工作、生產(chǎn)干脆接觸的地方，依據(jù)不同房間對(duì)面層的餓不同要求，面層應(yīng)堅(jiān)實(shí)耐磨、表面平整、光滑、不起塵、易清洗。對(duì)于居住和人們長(zhǎng)時(shí)間停留的房間，要求有較好的蓄熱性和彈性；浴室、廁所要求耐潮濕、不透水；廚房、鍋爐房要求防水、耐火；教室要求耐酸堿、耐腐蝕。本設(shè)計(jì)的房間用途主要是教室和試驗(yàn)室。人流量較大，因此采納水磨石地面。因?yàn)樗ナ孛婢哂辛己玫哪湍バ?、耐久性、防水防火性，并具有質(zhì)地美觀、表面光滑、不起塵、易清洗等優(yōu)點(diǎn)，而且經(jīng)濟(jì)性好。屋頂設(shè)計(jì)屋頂一般可以分為平屋頂和坡屋頂。屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮滿意功能、結(jié)構(gòu)、建筑三方面的要求。屋頂是建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)能抵擋自然界各種環(huán)境因素對(duì)建筑的不利影響。其次屋頂還應(yīng)具有抵擋氣溫的影響。屋頂好要承受風(fēng)、雨、雪的荷載及自身的重量，上人屋面還要承受人和設(shè)備的餓重量。因此必需具備肯定的強(qiáng)度和剛度。屋頂是建筑的外部形體的重要組成部分，屋頂?shù)酿I造型對(duì)建筑的造型具有影響。同時(shí)屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)利于快速的排水。屋頂?shù)呐潘绞椒譃橛薪M織排水和無組織排水兩大類。排水方式的餓選擇應(yīng)當(dāng)滿意下列要求：第一：高度較低的建筑為了限制造價(jià)，宜采納無組織排水。其次：積灰多的屋面應(yīng)采納無組織排水。第三：有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)建筑也不宜采納有組織排水。第四：在漿雨量大的地區(qū)或房屋較高的地區(qū)應(yīng)采納有組織排水。第五：臨街建筑的排水向人行道時(shí)宜采納有組織排水。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于電子、輕工、食品、化工等多層廠房和住宅、辦公、商業(yè)、旅館等民用建筑。這種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置敏捷，能獲得較大的運(yùn)用空間，建筑立面簡(jiǎn)潔處理，可以適應(yīng)不同房間造型。因此這次設(shè)計(jì)的試驗(yàn)樓采納鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。3.1結(jié)構(gòu)體系的選擇框架結(jié)構(gòu)組成框架結(jié)構(gòu)是由梁、柱、節(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)組成的結(jié)構(gòu)形式，橫梁和立柱通過節(jié)點(diǎn)連為一體，形成承重結(jié)構(gòu)，將荷載傳至基礎(chǔ)。整個(gè)房屋采納這種結(jié)構(gòu)形式稱為框架結(jié)構(gòu)或純框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)種類框架結(jié)構(gòu)依據(jù)施工方法的不同分為整體式、裝配式和裝配整體式三種。整體式又稱全現(xiàn)澆框架，它由現(xiàn)場(chǎng)支模澆筑而成，整體性好，抗震實(shí)力強(qiáng)。本次設(shè)計(jì)的工程采納現(xiàn)澆整體式框架。3.2框架結(jié)構(gòu)布置按結(jié)構(gòu)布置不同，框架結(jié)構(gòu)可以分為橫向承重，縱向承重和縱橫向承重三種布置方案。本次設(shè)計(jì)的試驗(yàn)樓采納橫向承重方案，豎向荷載主要由橫向框架擔(dān)當(dāng)，樓板為預(yù)制板時(shí)應(yīng)沿橫向布置，樓板為現(xiàn)澆板時(shí)，一般需設(shè)置次梁將荷載傳至橫向框架。橫向框架還要承受橫向的水平風(fēng)載和地震荷載。在房屋的縱向則設(shè)置連系梁和橫向框架連接，這些聯(lián)系梁和柱事實(shí)上形成了縱向框架，承受平行于房屋縱向的水平風(fēng)荷載和地震荷載。3.3基本假定和計(jì)算簡(jiǎn)圖基本假定第一：平面結(jié)構(gòu)假定：該工程平面為正交布置，可認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)擔(dān)當(dāng)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力。其次：由于結(jié)構(gòu)體型規(guī)整，布置對(duì)稱勻整，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不計(jì)扭轉(zhuǎn)影響。3.4荷載計(jì)算建筑水平力是起限制作用的荷載，包括地震作用和風(fēng)力。地震作用計(jì)算方法按《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行，對(duì)高度不超過40m以剪切為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較勻整的結(jié)構(gòu)，可采納底部剪力法。豎向荷載主要是結(jié)構(gòu)自重（恒載）和運(yùn)用荷載（活載）。結(jié)構(gòu)自重可由構(gòu)件截面尺寸干脆計(jì)算，建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。運(yùn)用荷載（活荷載）按荷載規(guī)范取值，樓面活荷載折減系數(shù)按荷載規(guī)范取用。3.5內(nèi)力計(jì)算及組合豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算豎向荷載下內(nèi)力計(jì)算首先依據(jù)樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，將豎向荷載傳遞給每榀框架?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算采納分層法計(jì)算各敞口單元的內(nèi)力，然后在將各敞口單元的內(nèi)力進(jìn)行疊加；連梁考慮塑性內(nèi)力重分布而進(jìn)行調(diào)幅，按兩端固定進(jìn)行計(jì)算。水平荷載下的計(jì)算利用D值法計(jì)算出框架在水平荷載作用下的層間水平力，然后將作用在每一層上的水平力依據(jù)該榀框架各柱的剛度比進(jìn)行安排，算出各柱的剪力，再求出柱端的彎矩，利用節(jié)點(diǎn)平衡求出梁端彎矩。內(nèi)力組合第一：荷載組合。荷載組合簡(jiǎn)化如下：（1）恒荷載+活荷載、（2）恒荷載+活荷載、（3）恒荷載+活荷載、（4）恒荷載+地震荷載。其次：限制截面及不利內(nèi)力?？蚣芰褐鶓?yīng)進(jìn)行組合的層一般為頂上二層，底層，混凝土強(qiáng)度、截面尺寸有變更層及體系反彎點(diǎn)所在層。框架梁限制截面及不利內(nèi)力為：支座截面，－Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。框架柱限制截面為每層上、下截面，每截面組合：Mmax及相應(yīng)的N、V，Nmax及相應(yīng)M、V，Nmin及相應(yīng)M、V。4.材料選擇4.1施工材料第一：本工程中所采納的鋼筋為二級(jí)鋼，fy=300N/m㎡，三級(jí)鋼fy=360N/m㎡。其次：柱梁鋼筋混凝土愛護(hù)層為35mm,板為15mm。第三：鋼筋的錨固和搭接按國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。第四：本工程上部結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C35，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。第五：墻體外墻及疏散樓梯間采納240厚多孔磚。第六：當(dāng)門窗洞寬≤1000mm時(shí),應(yīng)采納鋼筋磚過梁,放置36兩端伸入支座370并彎直鉤;門窗洞寬≥1000mm時(shí),設(shè)置鋼筋混凝土過梁。4.2施工要求及其他設(shè)計(jì)說明第一：本工程上部樓板設(shè)計(jì)時(shí)未考慮較大施工堆載（均布），當(dāng)外荷載達(dá)到3.0Kn/m時(shí)，應(yīng)實(shí)行牢靠措施予以愛護(hù)。其次：本工程女兒墻壓頂圈梁為240mm×120mm，內(nèi)配4φ8，φ6@250。第三；施工縫接縫應(yīng)仔細(xì)處理，在混凝土澆筑前必需清除雜物，洗凈潮濕，在刷2度純水泥漿后，用高一級(jí)的水泥沙漿接頭，再澆筑混凝土。第四：未詳盡說明處，按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。5.結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖樓蓋及屋蓋均采納現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，梁截面的高度按梁跨度的1/8～1/12估算，由此估算的梁截面尺寸見表5.1，表中還給出了各層梁、柱和板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。其設(shè)計(jì)強(qiáng)度：C35（），C30（）。表5.1梁截面尺寸（ｍｍ）及各樓層混凝土強(qiáng)度等級(jí)層次混凝土強(qiáng)度等級(jí)橫梁縱梁次梁AB跨CD跨BC跨2—5C301C35依據(jù)該房屋的運(yùn)用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行建筑平面，立面及剖面設(shè)計(jì)，其建筑平面，結(jié)構(gòu)平面和剖面圖見設(shè)計(jì)圖，主體結(jié)構(gòu)共五層，標(biāo)準(zhǔn)層高3.6米，及外墻及內(nèi)墻采納240厚加氣混凝土塊砌筑。柱的截面尺寸：框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí)，框架軸壓比限值0.85，N為軸向力設(shè)計(jì)值按12KN/m2估算。由公式得第一層柱截面面積為邊柱：中柱：圖5.1框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖邊柱和中柱的截面尺寸為正方形，則邊柱和中柱的截面高度分別為：372mm和422mm?？紤]到柱凈高和截面長(zhǎng)邊尺寸比大于4。本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如下：1層700mm*700mm4～５層600mm*600mm框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖5.1所示。取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線：梁軸線取至板底，2—5層柱高即為層高，取3.6米；底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即h1=4.5+0.8=5.3m，取5.3m。6.重力荷載計(jì)算6.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面（不上人）：屋面kN/m270厚鋼筋混凝土板kN/m2吊頂kN/m2kN/m2樓面1（教室）：樓面kN/m2鋼筋混凝土板kN/m2吊頂kN/m2kN/m2樓面2（廁所等用）：樓面kN/m2鋼筋混凝土板kN/m2吊頂kN/m2kN/m2樓面3（樓梯等用）：KN/m26.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（不上人）屋面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值0.5KN/m2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0KN/m2活荷載樓梯、走廊2.5KN/m26.３梁、柱、墻、窗、門重力荷載計(jì)算梁柱可依據(jù)截面尺寸，材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載；對(duì)墻，門，窗等可計(jì)算其單位面積上的重力荷載。詳細(xì)計(jì)算過程從略，計(jì)算結(jié)果見表6.1。墻體為240mm厚的空心砌塊，外墻面貼瓷磚（0.5kN/m2），內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為：0.5+7.0*0.24+17*0.02=2.52kN/m2內(nèi)墻也為240mm厚的空心砌塊，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：7.0*0.24+17*0.02*2=2.36kN/m2； 木門單位面積重力荷載為0.2KN/m2；鋁合金門、塑鋼窗單位面積重量荷載取0.4KN/m2;幕墻單位面積重力荷載為1.0kN/m2。6.4重力荷載代表值計(jì)算集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi,按下述方法確定。頂層重力荷載代表值包括:屋面恒載，屋面荷載，縱、橫梁自重，半層柱自重，半層墻體自重。其它層重力荷載代表值包括:樓面恒載，50%樓面均布活荷載，縱、橫梁自重,樓面上下各半層的柱及縱、橫墻體自重。將前述分項(xiàng)荷載相加，得集中于各層樓面的重力荷載代表值見圖6.1。其中，第五層：G5=11974.70kN第四層：G4=12012.76kN第三層:G3=12280.06kN其次層：G2=12280.06kN第一層：G1=14873.72kN圖6.1各層重力荷載代表值表6.1柱梁重力荷載代表值（標(biāo)準(zhǔn)值）層次構(gòu)件b/mh/m/(kN/m３)βg(kN/m2)/mnGi/kN∑Gi/kN1邊橫梁0.30.6251.054.7257.324827.822316.72中橫梁0.30.3251.052.362.01256.64縱梁10.250.5251.053.283.716194.18縱梁20.250.5251.053.285.924464.45縱梁30.250.5251.053.286.8489.22次梁10.250.5251.053.284.3512171.22次梁20.250.5251.053.286.302413.28次梁30.250.5251.053.287.20247.23次梁40.250.4251.052.638.20243.13小梁10.150.2251.050.792.7324.31小梁20.150.2251.050.793.3325.25柱0.70.7251.1013.485.3483429.312-4邊橫梁0.30.6251.054.7257.524850.502354.04中橫梁0.30.3251.052.3602.11259.47縱梁10.250.5251.053.283.916204.67縱梁20.250.5251.053.286.024472.32縱梁30.250.5251.053.286.9490.53次梁10.250.5251.053.284.1512163.34次梁20.250.5251.053.286.3020413.28次梁30.250.5251.053.287.2247.23次梁40.250.4251.052.638.2243.13小梁10.150.2251.050.792.7324.31小梁20.150.2251.050.793.3325.25柱0.60.6251.109.93.6481710.722403.035邊橫梁0.30.6251.054.7257.524850.50中橫梁0.30.3251.052.3602.11259.47縱梁10.250.5251.053.283.916204.67縱梁20.250.5251.053.286.024472.32縱梁30.250.5251.053.286.9490.53次梁10.250.5251.053.284.1516217.79次梁20.250.5251.053.286.320413.28次梁30.250.5251.053.287.2494.46柱0.60.6251.109.93.6481710.72注：1）表中β為考慮梁柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)。g表示單位長(zhǎng)度重力荷載;n為構(gòu)件數(shù)量。梁取凈長(zhǎng)，柱取層高。2）梁長(zhǎng)度取凈長(zhǎng)，柱長(zhǎng)度取層高。7．橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算橫梁線剛度ib計(jì)算過程見表7.1；柱線剛度iｃ計(jì)算過程見表7.2。表7.1橫梁線剛度ib計(jì)算名稱層次EC/(N/mm2)b×h/mm×mmI0/mm4l/N·mmECI0/l/N·mm1.5ECI0/l/N·mm2ECI0/l/N·mm邊橫梁13.15×104300×7008.575×10981003.33×10105.00×10106.66×10102-53.0×104300×7008.575×1093.18×10104.77×10106.36×1010走道梁13.15×104300×4001.6×10927001.87×10102.81×10103.74×10102-53.0×104300×4001.6×1091.78×10102.67×10103.56×1010表7.2柱線剛度iｃ計(jì)算層次hc/mmEC/(N/mm2)b×h/mm×mmIc/mm4ECIc/hc/N·mm153003.15×104700×7002.00×101011.89×1010236003.0×104600×6001.08×10109.00×1010依據(jù)梁柱線剛度比不同。柱可分為中框架中柱和邊柱，邊框架中柱和邊柱?，F(xiàn)以樓層2-C-6為例說明柱的側(cè)移剛度計(jì)算過程。其余柱列于下表中7.3表，第2層C-6柱和其相連的梁的相對(duì)線剛度如圖7.1所示。則梁柱線剛度比圖7.1梁柱線剛度比表7.3中框架柱側(cè)移剛度D值（N／ｍｍ）層次邊柱（12根）中柱（12根）3-50.7070.261217501.1020.3552958382132820.7230.266221661.1290.3613008383598410.5600.414210280.8750.47824279724912表7.4邊框架柱側(cè)移剛度D值（N／ｍｍ）層次A-1、A-12B-1、B-123-50.5300.209174570.8270.293243788367020.5390.212176670.8430.297247508483410.4210.380193020.6560.4352209582794表7.5樓梯間框架柱側(cè)移剛度D值（N／ｍｍ）層C-1、C-12D-1、D-6、D-7、D-12C-6、C-7次3-50.6500.245204170.3500.149124170.7490.2722266713583620.6660.250208330.2800.342173720.7670.2772308313883210.5160.404205210.2800.342173720.5950.42221435153400表7.6橫向框架層間側(cè)移剛度（N／ｍｍ）層次123459611061059650104083410408341040834由表7.6可見，，故該框架為規(guī)則框架。8.橫向水平荷載作用下框架內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算8.1橫向自振周期的計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想側(cè)移的計(jì)算如下表8.1。按下式計(jì)算基本周期，其中的量綱為m，取，則表8.1結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次511974.7011974.70104083411.5181.1412012.7623986.70104083423.0169.6312280.0636266.76104083434.8146.6212280.0648546.83105965045.8111.8114873.7263420.5596110666.066.08..2水平地震作用下的及樓層地震剪力計(jì)算本結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)高度不超過40米，且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均布，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：因，所以不用考慮頂部附加水平地震作用。則各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用按下式計(jì)算（8-1）詳細(xì)計(jì)算過程見表8.2表8.2各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表層次519.711974.70235901.590.3061765.01765.0416.112012.76193405.500.2511447.83212.8312.512280.06153500.800.1991147.94360.728.912280.06109292.600.142819.15179.815.314873.7278830.710.102588.35768.1各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見圖8.1。圖8.1橫向水平地震作用及樓層地震剪力8.3水平地震作用下的位移計(jì)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點(diǎn)位移分別按和計(jì)算。計(jì)算過程見表8.3。表中還計(jì)算了各層的層間彈性位移角。表8.3橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層數(shù)51765.010408341.7019.8736001/211843212.810408343.0918.1736001/116534360.710408344.1915.0836001/85925179.810596504.8910.8936001/73615768.109611066.006.0053001/883由表可見，最大層間彈性位移發(fā)生在第2層，其值為1/736<1/550，滿意要求。8.4水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算以第⑥軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例，說明計(jì)算方法，其余框架內(nèi)力計(jì)算從略?？蚣苤思袅皬澗胤謩e按式（8-2）～（8-3）計(jì)算=（8-2）（8-3）反彎點(diǎn)高度y按式（８-４）確定，其中查表可得，h按計(jì)算高度計(jì)算：y=（（8-４）詳細(xì)計(jì)算過程和結(jié)果見表8.4。梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按式（8-5）～(8-7)計(jì)算。詳細(xì)計(jì)算過程見表8.5。（8-5）（8-6）=（8-7）表8.4各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次Hi/mVi/KN∑Dij/(N/mm)A柱Di1Vi1KyMbi1Mui153.61765．010408342175036.880.7070.3546.4786.3043.63212.810408342175067.140.7070.4096.68145.0233.64360.710408342175091.120.7070.45147.61180.4223.65179.8105965022166108.350.7230.45175.53214.5315.35768.1096110621028126.200.5600.68454.82214.04層次Hi/mVi/KN∑Dij/(N/mm)B柱Di1Vi1KyMbi1Mui153.61765．010408342958350.171.1020.3563.21117.4043.63212.810408342958391.321.1020.45147.94180.8133.64360.7104083429583123.941.1020.45200.78245.4023.65179.8105965030083147.051.1290.50264.69264.6915.35768.1096110624279145.710.8750.63486.53285.74層次Hi/mVi/KN∑Dij/(N/mm)C柱Di1Vi1KyMbi1Mui153.61765．010408342266738.440.7490.3548.4389.9543.63212.810408342266769.970.7490.40100.76151.1433.64360.710408342266794.970.7490.45153.85188.0423.65179.8105965023083112.830.7670.45182.78223.4015.35768.1096110621435128.640.5950.68463.62218.17層次Hi/mVi/KN∑Dij/(N/mm)A柱Di1Vi1KyMbi1Mui153.61765．010408341241721.060.6500.32524.6451.1843.63212.810408341241738.330.6500.4055.2082.7933.64360.710408341241750.020.6500.4581.0399.0423.65179.810596501275062.320.6660.45100.96123.3915.35768.1096110617372104.260.5160.73400.38149.20注：表中M量綱為kN.M，Ｖ量綱為kN。表8.5梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算層次AB梁BC梁MblMbrlVbMblMbrlVb586.3075.258.119.9442.1547.672.733.274191.69156.428.142.9887.60105.772.771.623277.1252.138.165.34141.21153.062.7108.992361.91297.908.181.46167.60199.752.7136.061389.57352.288.191.59198.15212.502.7152.10層次CD梁柱軸力MblMbrlVbABCD542.2851.188.111.54-19.94-13.3321.7311.54493.80107.438.124.84-62.92-41.9768.5136.383135.74154.248.135.80-128.26-85.62141.7072.182177.14204.428.147.11-209.72-140.22-230.65-119.291188.45250.168.154.15-301.32-200.74328.60173.44注:表中M的單位為KN·m,V的單位為KN,l的單位為m。水平地震用下的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖見圖8.2。86.3086.3086.30145.0246.4775.25117.4042.15156.4287.60105.7763.2196.68191.69180.42277.10147.61361.91214.53214.04175.53389.57454.82252.13245.40141.21147.94297.90167.60264.69200.78285.74352.28198.15264.69486.53328.60230.65141.7011.5436.3872.18119.29173.4454.1547.1135.8024.8411.5421.7368.51152.10136.06108.9971.6233.27-13.33-41.97-85.62-140.22-200.7491.59-301.3281.46-209.7265.34-128.26-62.9242.98-19.9419.94403.38100.96149.20250.1681.03204.42123.3955.2099.04154.24463.62188.45212.50218.17223.40177.14199.75135.74188.0493.80153.0624.6482.79107.4351.1889.9551.18180.81151.1442.2847.6748.43100.76153.85182.78圖8.1水平地震作用內(nèi)力圖9.豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)計(jì)算9.1橫向框架內(nèi)力計(jì)算：計(jì)算單元取第8軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度左邊為2.25米，右邊為3.75米，如圖9.1所示。9.1）恒栽計(jì)算在圖9.2中，對(duì)于第5層,q1、q2、q3代表橫梁自重，均為均布荷載形式，圖9.1橫向框架計(jì)算單元PA,PD為由邊縱梁干脆傳給柱的恒栽，包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載，計(jì)算如下：圖9.2各層梁上作用的恒載、、、、、為次梁傳給橫梁的集中荷載，包括梁自重和樓板重：======kN集中力矩：kN﹒mkN﹒m對(duì)于4層，q3包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載：PA,PD為由邊縱梁干脆傳給柱的恒栽，包括梁自重、樓板重和墻等的重力荷載為除的荷載外，還包括平臺(tái)梁傳來的重力荷載P3為由樓梯平臺(tái)梁傳來的的重力荷載集中力矩：kN﹒mkN﹒mkN﹒mkN﹒m對(duì)于2～３層，集中力矩、、、同第4層。對(duì)于第一層，還包括雨篷板傳來的荷載其余同第2～３層。2）活荷載計(jì)算：活荷載作用各層框架梁上的荷載分布如下圖所示：圖9.3各層梁上作用活載對(duì)于第五層同理在屋面活荷載作用下對(duì)于第4層對(duì)于第2~3層其余同第4層。對(duì)于第1層，還包括雨篷板傳來的活載同理在屋面活荷載作用下，其余同第２～３層。將以上結(jié)果匯總，見表9.1和9.2。表9.1橫向框架恒載匯總表層次55.253.05.2569.6498.6498.6498.6498.6445.253.012.3368.6471.5971.5971.5980.892、35.253.012.3368.6471.5971.5971.5980.8915.253.012.3368.6471.5971.5971.5980.89層次5098.6498.6469.6412.1917.2617.2612.19440.326.8426.8453.3812.0112.5314.169.342、359.1826.8491.2053.3812.0112.5314.169.34159.1826.8491.2053.3815.4916.1118.2112.01表9.2橫向框架活載匯總表層次54.05（2.84）8.10（5.67）8.10（5.67）8.10（5.67）8.10（5.67）08.10（5.67）416.232.432.436.4536.1718.5112.152、316.232.432.436.4536.1725.3112.15116.232.432.436.4536.1725.3112.15層次58.10（5.67）4.05（2.84）0.71（0.50）1.42（0.99）1.42（0.99）0.71（0.50）412.156.082.846.386.331.062、327.626.082.846.386.331.06127.626.083.658.208.141.369.1.3內(nèi)力計(jì)算：梁端柱端彎矩采納彎矩二次安排計(jì)算，彎矩計(jì)算過程略，所得彎矩圖如圖9.4所示。梁端剪力可依據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力和梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加而得到。計(jì)算柱底軸力還須要考慮柱自重及平臺(tái)梁、雨篷等傳來的荷載。如表9.3和表9.4所得圖9.4豎向荷載作用下框架彎矩圖(單位:kN/m)表9.3恒載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）層次荷載引起剪力彎矩引起的剪力AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨5119.904.05119.90119.90-1.871.540.90492.854.05110.3783.490.69-19.040.85392.854.05142.79134.400.45-21.651.14292.854.05142.79134.400.42-21.501.02192.854.05142.79134.400.19-22.791.12層次總剪力AB跨BC跨CD跨5118.03121.775.592.51120.8119493.5492.16-14.9923.09113.2280.64393.392.4-17.6025.7143.93133.16293.2792.43-17.4525.55143.81133.28193.0492.66-18.7426.84143.91133.18層次柱軸力A柱B柱C柱D柱5187.67223.31197232.64230.43266.07188.64224.284385.49421.13381.40417.04466.43492.77358.3422.333583.24618.88563.43599.07729.9765.54608.87672.92780.79816.43745.64781.281001.551037.19859.56923.591978.111049.55926.79998.231273.471344.891110.151246.43表9.4活荷載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）層次荷載引起剪力彎矩引起的剪力AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨58.10(5.67)08.10(5.67)8.10(5.67)0(0.03)-0.24(0.05)0(-0.04)432.4025.8616.95-0.25(-0.27)1.04(1.03)0.13(0.14)332.4036.0529.03-0.17-0.420.17232.4036.0529.03-0.18-0.280.16132.4036.0529.03-0.32-0.330.14層次總剪力AB跨BC跨CD跨58.10(5.7)8.10(5.64)-0.24(0.05)8.10(5.63)8.10(5.71)432.15(32.13)32.65(32.67)1.04(1.03)25.99(26.00)16.82(16.81)332.2332.57-0.4236.2228.86232.2232.58-0.2836.2128.87132.0832.72-0.3336.1928.89層次柱軸力A柱B柱C柱D柱===512.15(8.54)15.96(11.36)16.44(11.25)16.2(11.38)16.2(11.38)460.5(56.87)86.1(80.51)77.56(72.39)39.1(34.27)51.76(46.93)3108.93(105.3)154.7(150.11)150.37(145.20)86.7(81.87)99.36(94.53)2157.35(153.72)223.45(218.86)223.03(217.86)134.31(129.48)146.97(142.14)1205.63(202)292.29(287.70)295.72(290.55)182.78(177.11)197.41(191.74)9.2橫向框架內(nèi)力組合：結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)可依據(jù)結(jié)構(gòu)類型，地震烈度，房屋高度等因素確定。本工程的框架抗震等級(jí)為三級(jí)抗震等級(jí)?？蚣芰簝?nèi)力組合本工程考慮四種內(nèi)力組合，即。此外，對(duì)于本工程，這種內(nèi)力組合和考慮地震作用的組合相比較一般較小，對(duì)設(shè)計(jì)不起限制作用，故不考慮。各層梁的內(nèi)力見表3.48。兩列中的彎矩M為經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩(),其中組合①為，組合②為，組合③為，框架柱內(nèi)力組合 取每層柱柱頂和柱底兩個(gè)限制截面，內(nèi)力組合同框架梁內(nèi)力組合，組合結(jié)果及柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整見表9.6。表9.5框架梁內(nèi)力組合表層次截面位置內(nèi)力組合①組合②組合③V5AM-124.42-11.51(-8.93)±86.30-31.85-200.14-179.48-165.42154.72V118.038.1(5.7)19.94101.26145.33167.44152.98B左M-136.54-11.5(-8.72)75.25-200.18-53.44-195.83-179.95V121.7778.1(5.64)±19.94149.11105.05172.49157.46B右M-18.45-0.18(-0.25)±42.1524.38-57.81-25.16-22.4947.16V5.69-0.24(0.05)33.27-31.0342.49-7.606.78C左M-15.13-0.7(-0.13)47.67-60.1532.80-21.13-19.14V2.510.24(-0.05)33.2739.29-34.233.633.35C右M-160.47-11.52(-8.38)42.28-107.00-189.44-228.15-208.69144.39V120.88.1(5.63)11.54113.00138.84171.18156.3DM-154.64-11.58(-8.66)51.18-192.94-93.14-220.34-201.78V119.008.10(5.71)11.54137.04111.54168.75154.14跨間MAB239.19220.27MBC27.1735.09MCD202.35187.53層次截面位置內(nèi)力組合①組合②組合③V3AM-116.65-42.90±277.1145.88-394.46-194.55-200.04191.15V93.332.2365.3439.41183.80158.19157.08B左M-113.72-43.98252.13-367.87123.69-197.50-198.04V92.432.57±65.34183.0638.66157.31156.48B右M-1.50-1.63±141.21135.60-139.76171.81V1.31-0.42108.99133.20-107.60C左M-13.38-2.54153.06-160.31138.33V12.310.42±108.99133.20-107.60C右M-173.35-47.18±135.74-44.90-309.59-281.20-274.07213.03V143.9336.2235.8125.72204.84230.53223.42DM-165.94-46.09154.24-320.47-19.70-270.11-263.655V133.1628.86±35.8190.10110.98208.63200.20跨間MAB166.60144.06204.09207.05MBC130.47138.25MCD167.59160.551AM-112.78-41.30±389.57259.74-499.92-193.55-193.16220.97V93.0432.0891.5910.05212.47157.68156.65B左M-111.58-43.11352.28-463.29223.65-193.74-194.25V92.6632.72±91.59212.4110.00157.81157.00B右M-4.74-2.18±198.15187.95-198.44228.86V2.14-0.33152.10-166.06170.09C左M-14.84-2.89212.50-221.84192.53V11.480.33±152.10179.95-156.19C右M-171.41-46.26±188.458.65-358.82.-277.66-270.46234.08V143.9136.1954.15105.40225.08230.47223.36DM-164.14-45.32250.16-412.0375.79-266.91-260.42V133.1828.89±54.15210.4190.74208.68200.26跨間MAB279.79243.61212.93214.14MBC188.82194.97MCD37.84103.81170.85165.50表9.6（a）橫向框架A柱彎矩和柱軸力組合層次截面內(nèi)力5柱頂M143.3313.68(10.84)86.3049.73218.02207.18191.15218.0249.73207.18N187.6712.15(8.54)19.94153.30192.18265.50242.21192.18153.30265.50柱底M-85.77-21.48(-20.71)±46.47-40.96-131.58-137.27-133.00-137.27-40.96-137.27N223.3112.15(8.54)19.94185.38224.26313.62284.98313.62185.38313.624柱頂M55.8327.68(28.14)145.02-78.46204.29103.05105.75204.29-78.46103.05N385.4960.5(56.87)62.92311.19433.88580.91547.29433.88311.19580.91柱底M-66.9-25.39±96.6822.63-165.90-115.71-115.83-165.9022.63-115.71N421.1360.5(56.87)62.92343.26465.96629.03590.06465.96343.26629.033柱頂M66.925.39180.42-104.27247.55115.71115.83247.55-104.27115.71N583.24108.93(105.30)128.26447.25697.35896.30852.39697.35447.25896.30柱底M-68.27-25.88±147.6176.37-222.54-118.04-118.16-222.5476.37-118.04N618.88108.93(105.3)128.26479.32729.43944.42895.16729.43479.32944.422柱頂M64.5724.55214.53-140.01278.33111.72111.85278.33-140.01111.72N780.79157.35(153.72)209.72567.40976.351211.421157.24976.35567.401211.42柱底M-69.45-26.54±175.5396.69-245.59-120.30-120.50-245.5996.69-120.30N816.43157.35(153.72)209.72599.481008.431259.531200.011008.43599.481259.531柱頂M56.0421.44214.04-148.61268.7797.0997.26268.77-148.6197.09N978.11205.63(202)301.31677.421264.981526.081461.611264.98677.421526.08柱底M-28.02-10.72±454.82413.41-473.49-48.55-48.63-473.49413.41-48.55N1049.55205.63(202)301.31741.721329.271622.521547.341329.27741.721622.52表9.6（b）橫向框架A柱柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整層次54321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底207.59264.20232.10294.63225.95544.51697.35729.43976.351008.431264.981329.27表9.7橫向框架A柱剪力組合(kN)層次5-63.64-9.77(-8.76)±36.88-28.63-110.13-95.68-90.05121.054-34.09-14.74(-14.87)±67.1431.83-116.55-60.89-61.54128.193-37.55-14.24±91.1255.12-146.25-64.93-65.00190.142-37.23-14.19±108.3574.52-164.94-64.45-64.54212.281-15.86-6.07±126.20120.18-158.73-27.48-27.53192.82表9.8（a）橫向框架B柱彎矩和柱軸力組合層次截面內(nèi)力5柱頂M-130.36-12.72(-10.21)117.40-236.68-7.45-188.71-174.24-236.38-236.38-188.71N19715.96(11.36)13.33169.42195.41281.91258.74169.42169.42281.91柱底M84.7519.33(18.69)±63.21146.1522.89133.74128.76146.15146.15133.74N232.6415.96(11.36)13.33201.49227.48330.02301.51201.49201.49330.024柱頂M-63.26-24.56(-24.86)180.81-244.41108.17-110.226-110.72-244.41-244.41-110.26N381.4086.1(80.51)41.97338.57420.41600.99578.22338.57338.57600.99柱底M71.5823.27±147.94219.14-69.35119.90118.47219.14219.14119.90N417.0486.1(80.51)41.97370.64452.49649.10620.99370.64370.64649.103柱頂M-71.58-23.27245.40-314.16164.37-119.90-118.47-314.16-314.16-119.10N563.43154.7(150.11)85.62491.16658.12915.33892.70491.16491.16915.33柱底M72.5323.64±200.78271.68-119.85121.56120.13271.68271.68121.56N599.07154.7(150.11)85.62523.23690.19963.44934.58523.23523.23963.442柱頂M-69.57-22.50264.69-330.81185.33-116.42-114.98-330.81-330.81-116.42N745.64223.45(218.86)140.22632.85906.281230.061207.60632.85632.851230.06柱底M70.7823.30±264.69332.26-183.39118.85117.56332.26332.26118.85N781.28223.45(218.86)140.22664.92938.351278.181250.37664.92664.921278.181柱頂M-62.80-19.67285.74-343.97213.23-104.45-102.90-343.97-343.97-104.45N926.79292.29{287.70}200.74767.851159.301543.361521.35767.85767.851543.46柱底M31.409.84±486.53507.05-441.6852.2351.46507.05507.0552.23N998.23292.29(287.70)200.74832.151223.591639.901607.08832.15832.151639.90表9.8(b)橫向框架B柱柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整層次54321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底256.68302.35261.18353.80279.17583.11491.16523.23632.85664.92767.85832.15表9.9橫向框架B柱剪力組合(kN)層次559.758.90(8.03)±50.17120.489.6089.5684.16132.46437.4613.29(13.37)±91.32145.94-55.8863.9463.67160.52340.0321.66±123.94188.83-85.0875.7078.36225.