【正文】 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限：50年抗震設(shè)防烈度：7度 結(jié)構(gòu)體系的選型綜合考慮任務(wù)書(shū)要求及工程概況等決定本工程采用框架結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠淇臻g分割靈活，自重輕，有利于抗震，節(jié)省材料；具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點(diǎn)，利用安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)的梁、柱易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu)，以縮短施工工期；采用現(xiàn)澆混凝土框架時(shí)，結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好，能達(dá)到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆筑成各種需要的截面形狀。而本工程只有六層且屬于公共建筑，要求空間大且布置靈活。因此框架結(jié)構(gòu)最適合。 工程研究現(xiàn)狀本工程采用框架結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)體系，框架結(jié)構(gòu)是目前建筑工程界應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)體系，前人研究的成果十分成熟，因此安全系數(shù)高，風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：（1）剛?cè)岵?jì)。結(jié)構(gòu)太剛則變形能力差，強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來(lái)時(shí)，需要承受的力很大，容易造成局部受損最后全部毀壞；而太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過(guò)大而無(wú)法使用甚至全體傾覆；（2）多道防線。安全的結(jié)構(gòu)是層層設(shè)防的，在荷載的作用下，所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)通力合作。本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的柱與梁上下左右貫通，以確保傳力途徑的完整，避免地震及荷載作用下局部應(yīng)力集中導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞；（3）“強(qiáng)柱弱梁”。由于框架柱受軸向壓力作用，其延性通常比梁的延性小，一旦框架柱先于框架梁出現(xiàn)塑性絞，就會(huì)產(chǎn)生較大的層間位移，甚至形成同層各柱上下端同時(shí)出現(xiàn)塑性鉸的“柱絞結(jié)構(gòu)”，從而危及結(jié)構(gòu)承受豎向荷載的能力而造成結(jié)構(gòu)的倒塌；（4）“強(qiáng)剪弱彎”。為了防止梁塌，柱端在彎曲屈服前出現(xiàn)脆性剪切破壞，則要使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲時(shí)實(shí)際達(dá)到的剪力；（5）“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”。由于對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所有要求使框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不先于梁柱破壞?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工程實(shí)踐中已取得豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此在設(shè)計(jì)中要充分結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。 相關(guān)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)目前國(guó)內(nèi)對(duì)于框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)有一套相當(dāng)成熟的理論體系，同時(shí)也制定了多種規(guī)范來(lái)約束施工行為，本次工程設(shè)計(jì)主要用到以下幾本規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)：《民用建筑設(shè)計(jì)通則》GB503522022《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB500162022《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB500092022《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500072022《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500102022《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500112022《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB501532022 本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用的軟件介紹目前工程界常用的建筑設(shè)計(jì)軟件是CAD及天正，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件主要用的PKPM和探索者，一般由PKPM電算并出結(jié)構(gòu)施工草圖，然后由探索者進(jìn)行細(xì)化修改。PKPM軟件在后面會(huì)詳細(xì)講訴，這里主要表述天正建筑軟件。天正建筑是在AutoCAD圖形平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出的一系列建筑、暖通、電氣等專業(yè)軟件。全國(guó)范圍內(nèi)的建筑設(shè)計(jì)單位，已經(jīng)很難找到不使用天正建筑軟件的設(shè)計(jì)人員，可以說(shuō)天正建筑軟件已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)建筑CAD 的行業(yè)規(guī)范，隨著天正建筑軟件的廣泛應(yīng)用，它的圖檔格式已經(jīng)成為各設(shè)計(jì)單位與甲方之間圖形信息交流的基礎(chǔ)。天正從TArch5系列后采用二維圖形描述與三維空間表現(xiàn)一體化的先進(jìn)技術(shù)，從方案到施工圖全程體現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在建筑 CAD 技術(shù)上掀起了一場(chǎng)革命。天正是一款采用自定義對(duì)象技術(shù)的建筑CAD軟件，其具有人性化、智能化、參數(shù)化、可視化等多個(gè)重要特征，以建筑構(gòu)件作為基本設(shè)計(jì)單元，把內(nèi)部帶有專業(yè)數(shù)據(jù)的構(gòu)件模型作為智能化的圖形對(duì)象。天正提供體貼用戶的操作模式使得軟件更加易于掌握，可輕松完成各個(gè)設(shè)計(jì)階段的任務(wù)，包括體量規(guī)劃模型和單體建筑方案比較等等，適用于從初步設(shè)計(jì)直至最后階段的施工圖設(shè)計(jì)，同時(shí)可為天正日照設(shè)計(jì)軟件和天正節(jié)能軟件提供準(zhǔn)確的建筑模型，大大推動(dòng)了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的普及。 本設(shè)計(jì)主要的研究工作畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究工作可以概況為采用的技術(shù)路線及預(yù)期成果。 本設(shè)計(jì)采用的技術(shù)路線本設(shè)計(jì)主要研究多層框架的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，掌握框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路、流程及受力特點(diǎn)。掌握結(jié)構(gòu)構(gòu)件的常用設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并了解結(jié)構(gòu)電算過(guò)程、運(yùn)用軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要采用的技術(shù)路線：（1）前期準(zhǔn)備：查閱相關(guān)文獻(xiàn)、收集相關(guān)資料、與同學(xué)討論、請(qǐng)教老師。學(xué)習(xí)并掌握框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、一般設(shè)計(jì)過(guò)程及注意要點(diǎn)等內(nèi)容。學(xué)習(xí)使用PKPM、AutoCAD軟件；（2）針對(duì)地質(zhì)報(bào)告及周邊環(huán)境選擇不同的設(shè)計(jì)方案以確保結(jié)構(gòu)的安全性，建立PKPM模型，通過(guò)改變框架中梁柱荷載的大小和方向等參數(shù)了解不同條件下框架的受力特點(diǎn)；（3）通過(guò)手算和PKPM電算并書(shū)寫(xiě)完整的計(jì)算書(shū)及生成PKPM電算結(jié)果，然后對(duì)計(jì)算出的結(jié)果進(jìn)行分析得出關(guān)于框架結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)的結(jié)論，最終選擇最優(yōu)的方案來(lái)進(jìn)行計(jì)算；（4）在最終計(jì)算結(jié)果出來(lái)之后結(jié)合任務(wù)書(shū)的要求和周邊環(huán)境進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，畫(huà)出草圖并最終運(yùn)用AutoCAD 繪制出完整的施工圖。 本設(shè)計(jì)的預(yù)期成果本次畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)期達(dá)到的成果主要有：（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明計(jì)算書(shū)1）根據(jù)建筑的功能要求，編寫(xiě)建筑設(shè)計(jì)方案的構(gòu)思思路和設(shè)計(jì)依據(jù)；2）簡(jiǎn)述：建筑結(jié)構(gòu)概況，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)和技術(shù)措施；3）進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置，并初估構(gòu)件的截面尺寸，進(jìn)行荷載計(jì)算；4）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，應(yīng)用PKPM軟件建立結(jié)構(gòu)模型，輸入荷載，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的可行性，說(shuō)明電算中一些重要參數(shù)的取值依據(jù)；5）現(xiàn)澆板（至少選取一塊雙向板）內(nèi)力及配筋計(jì)算；6）選取一根次梁進(jìn)行內(nèi)力及配筋計(jì)算；7）選擇一榀框架進(jìn)行內(nèi)力、位移分析，進(jìn)行內(nèi)力組合，對(duì)框架梁柱進(jìn)行配筋計(jì)算；8）基礎(chǔ)形式的選擇及計(jì)算；9）樓梯的設(shè)計(jì)；（2）建筑施工圖1）建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明； 2）平面圖（底層平面圖、二層平面圖、三層平面圖和頂層平面圖）比例為1:100；3）屋頂平面圖，主要是體現(xiàn)屋面排水設(shè)計(jì)及屋面的坡度，比例為1:100；4）剖面圖，主要是體現(xiàn)了房屋內(nèi)部上下層之間的關(guān)系，比例為1:100；5）立面圖，主要是體現(xiàn)了建筑物的立面造型，比例為1:100；6）樓梯平面詳圖及樓梯剖面詳圖，主要是體現(xiàn)樓梯的細(xì)部構(gòu)造為1:50。（3）結(jié)構(gòu)施工圖1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明；2）標(biāo)準(zhǔn)層框架柱配筋圖，平法標(biāo)注，比例1：100；3）標(biāo)準(zhǔn)層框架梁配筋圖，平法標(biāo)注，比例1：100；4）標(biāo)準(zhǔn)層樓面結(jié)構(gòu)布置圖及現(xiàn)澆板配筋圖，比例1：100；5）樓梯配筋圖，比例1：50；6）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平面布置圖及基礎(chǔ)配筋詳圖，比例1：100；7）手工驗(yàn)算的一榀框架的配筋圖，比例1：50、1：20。（4）PKPM建模文件最大的成果是通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以將幾年來(lái)的知識(shí)整理概況并總結(jié)升華，為即將到來(lái)的工作打下更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2 建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明在總體規(guī)劃的前提下，從地基環(huán)境、使用功能、結(jié)構(gòu)施工、材料設(shè)備、經(jīng)濟(jì)及建筑藝術(shù)等方面綜合考慮，著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排、建筑物與周?chē)h(huán)境等各種外部條件的協(xié)調(diào)、內(nèi)外部藝術(shù)效果的結(jié)合、細(xì)部構(gòu)造處理，從而使設(shè)計(jì)的建筑物達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、堅(jiān)固和美觀。下面將對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行建筑特點(diǎn)和工程做法方面的闡述。 建筑物功能與特點(diǎn)法院建筑的平面功能有其特殊的要求，它有兩個(gè)基本空間層次：其一，為外來(lái)開(kāi)放性的審判法庭區(qū)域，它不再專屬于法院而升華為城市的社會(huì)法制活動(dòng)場(chǎng)所。其社會(huì)性與法制性的雙重特點(diǎn)，成為建筑中最具標(biāo)志性的空間，是建筑的靈魂。其二，為嚴(yán)格內(nèi)向、組織嚴(yán)密的辦公區(qū)域。從法院工作的特性來(lái)看，既要內(nèi)向封閉，又要盡可能地與面向公眾的各法庭緊密聯(lián)系。本次設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是目前中小城市廣泛選用的結(jié)構(gòu)形式，具有建筑平面布置靈活、施工方便、經(jīng)濟(jì)性好、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)質(zhì)量較輕、延性與整體抗震性能較好等特點(diǎn)，易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化 [2]。填充墻采用混凝土小型空心砌塊以減小建筑自重，因地質(zhì)條件較好，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。下面從平面、立面、剖面等幾個(gè)方面予以說(shuō)明。 平面設(shè)計(jì)法院的平面布局是由法院的工作特殊性確定的，一個(gè)法院建筑按其基本的功能至少要分為審判區(qū)和辦公區(qū)。理論上還應(yīng)有立案區(qū)、執(zhí)行區(qū)、羈押區(qū)、生活服務(wù)區(qū)、餐飲區(qū)等，其中辦公區(qū)僅供內(nèi)部使用，審判區(qū)則要分為內(nèi)部使用、外部公眾使用及刑事被告候?qū)徥褂谩Ｒ粋€(gè)總原則是：審判部分的公眾區(qū)可便捷到達(dá)立案執(zhí)行及各審判法庭，不能到達(dá)審判內(nèi)部區(qū)、辦公區(qū)及羈押區(qū)。審判部分的內(nèi)部區(qū)可以從另一方向到達(dá)各審判法庭、立案區(qū)、執(zhí)行區(qū)，并可通過(guò)門(mén)禁到達(dá)公眾區(qū)和羈押區(qū)。羈押區(qū)僅能與審判的內(nèi)部區(qū)相聯(lián)系，或者也可通過(guò)第三條路線與各刑事審判庭相通。根據(jù)以上原則，一般基層人民法院的布局形式可采用“矩形”布局，其中一層為：立案廳、接待室、羈押室、檔案室及法警室；二層至四層為：審判區(qū)；五層至六層為：辦公區(qū)。整個(gè)建筑平面分區(qū)明確合理，莊重大方。 立面設(shè)計(jì)為了增加法院內(nèi)的天然采光和美感需求，以體現(xiàn)出法院的“光明正大，公正廉潔”本次設(shè)計(jì)采用了大面積玻璃窗，這樣更容易為法院爭(zhēng)取良好的日照。法院外墻采用白色涂料為底色并分為網(wǎng)格，藍(lán)灰色涂料為腰線，使整個(gè)建筑物的色彩簡(jiǎn)潔，給每一個(gè)公民一種簡(jiǎn)單而莊嚴(yán)的感覺(jué)。 剖面設(shè)計(jì)剖面圖是反映建筑物分層情況、材料、做法、高度尺寸及各部位聯(lián)系等。側(cè)立面主要以推拉窗為主，便于走廊的采光，遠(yuǎn)眺。法院門(mén)均采用木門(mén)，窗戶均采用塑鋼窗。整座大樓的立面美觀大方，有一定的可觀性。 建筑做法(1)屋面做法：(a）40厚C20細(xì)實(shí)混凝土剛性防水層；(b）三氈四油鋪小石子柔性防水層；(c）20厚1:3水泥砂漿找平層；(d）40厚水泥石灰焦渣砂漿3%找坡層；(e）80厚礦渣水泥保溫層；(f）120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板； (g) 10厚混凝土砂漿抹灰層；(2)樓面做法：(a)走廊樓面 30厚水磨石地面（10厚面層，20厚水泥漿打底，素水泥漿結(jié)合層一道）； 120厚鋼筋混凝土樓板； 10厚混合砂漿抹灰層；(b)樓地面 大理石面層（水泥砂漿擦縫，30厚1:3干硬性水泥砂漿，面上撒2厚素水泥，水泥漿結(jié)合層一道）； 120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板； 10厚混合砂漿抹灰層；(c)衛(wèi)生間 810厚陶瓷地磚 ； 5厚1:1水泥細(xì)砂漿結(jié)合層； 防水層：冷底子油一道，熱瀝青二道； 20厚1:3水泥砂漿找平層； 120厚鋼筋混凝土樓面板；(3)外墻面做法 (a)刷外墻涂料；(b)20厚混合砂漿粉刷墻面；(c)190厚小型混凝土空心砌塊；(4)內(nèi)墻面做法 (a)刷內(nèi)墻涂料；(b)20厚混合砂漿粉刷墻面（兩側(cè)）；(c)190厚小型混凝土空心砌塊；(5)散水做法：混凝土散水(a)50厚C15混凝土撒1:1水泥砂子，壓實(shí)趕光；(b)150厚3:7灰土墊層；(c)素土夯實(shí)向外坡2%。(6）門(mén)窗(a)門(mén)選用標(biāo)準(zhǔn)圖集中的木門(mén)，窗選用塑鋼窗。 (b)門(mén)窗表見(jiàn)建筑圖。3 PKPM設(shè)計(jì)PKPM系列CAD系統(tǒng)軟件是目前國(guó)內(nèi)建筑工程界應(yīng)用最廣、用戶最多的一套計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。它是一套集建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)、工程量統(tǒng)計(jì)、概預(yù)算及施工軟件等于一體的大型建筑工程綜合CAD系統(tǒng) [7]。具體建模步驟見(jiàn)下述流程圖。 軸 線 輸 入網(wǎng) 格 生 成構(gòu) 件 定 義荷 載 定 義樓 層 組 裝保 存 文 件設(shè) 計(jì) 參 數(shù)樓 層 定 義1PM交 互 式 數(shù) 據(jù) 輸 入 柱 定 義梁 定 義墻 定 義洞 口 定 義構(gòu) 件 清 理荷 載 定 義荷 載 輸 入刪 除 荷 載 節(jié) 點(diǎn) 對(duì) 齊軸 線 命 名網(wǎng) 點(diǎn) 編 輯清 理 網(wǎng) 點(diǎn)偏 心 對(duì) 齊本 層 修 改布 置 墻布 置 主 梁布 置 柱本 層 信 息換 標(biāo) 準(zhǔn) 層輸 入 縱 向 、 橫 向 、 斜 向 軸 線 及 圓 弧確 定 標(biāo) 準(zhǔn) 層 、 荷 載 層 的 層 數(shù) 、 層 高 及 各 樓 層 的 歸 屬確 定 總 信 息 、 材 料 信 息 、 地 震 信 息 、 風(fēng) 信 息 及 繪 圖 參 數(shù) 等承 重 墻 或 剪 力 墻墻 洞 ， 不 是 樓 面 開(kāi) 洞輸 入 第 一 荷 載 標(biāo) 準(zhǔn) 層 的 荷 載 信 息插 入 一 個(gè) 新 的 荷 載 標(biāo) 準(zhǔn) 層刪 除 一 個(gè) 荷 載 標(biāo) 準(zhǔn) 層 次 梁 輸 入 拷 貝 前 層改 墻 材 料修 改 板 厚次 梁 布 置設(shè) 懸 挑 板 可 以 修 改 任 何 一 塊 樓 板 的 厚 度在 主 梁 之 間 布 置 次 梁可 以 設(shè) 置 陽(yáng) 臺(tái) 、 雨 篷 、 檐 口 等 懸 挑 板可 以 修 改 任 何 一 片 墻 的 材 料在 第 2n標(biāo) 準(zhǔn) 層 輸 入 前 層 信 息 輸 入 荷 載 信 息 按 層 號(hào) 輸 入 、 修 改 各 自 然 層 （ 甚 至 每 個(gè) 房 間 ） 的 荷 載 信 息 平 面 荷 載 顯 示 校 核 次 梁 荷 載梁 墻 荷 載樓 面 荷 載節(jié) 點(diǎn) 荷 載豎 向 荷 載 顯 示 、 校 核 已 輸 入 的 各 層 各 類 荷 載 ， 最 終 確 認(rèn) 或 修 改 并 向 下 傳 導(dǎo) SATWE 轉(zhuǎn) 入 結(jié) 構(gòu) 分 析 計(jì) 算 形 成 PK文 件 可 以 形 成 框 架 、 連 續(xù) 梁 .等 的 PK數(shù) 據(jù) 畫(huà) 結(jié) 構(gòu) 平 面 圖 按 層 號(hào) 繪 制 各 層 結(jié) 構(gòu) 平 面 圖 PKPM電算流程圖 確定結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件的截面尺寸為使結(jié)構(gòu)在橫向和縱向均具有較好的抗震能力，框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)為雙向抗側(cè)力體系，不宜采用單跨框架。框架梁和柱的中線應(yīng)盡可能重合在同一平面內(nèi)以避免或減小對(duì)柱不利的扭轉(zhuǎn)效應(yīng) [8]。非承重墻體應(yīng)優(yōu)先選用輕質(zhì)墻體材料。墻體與主體結(jié)構(gòu)應(yīng)有可靠的拉結(jié)。砌體填充墻的設(shè)置應(yīng)采取措施減少對(duì)主體結(jié)構(gòu)的不利影響，避免使主體結(jié)構(gòu)形成薄弱層或短柱。 結(jié)構(gòu)布置 根據(jù)建筑方案的設(shè)計(jì)要求，確定結(jié)構(gòu)平面布置。 結(jié)構(gòu)平面布置圖 確