【正文】 房屋的維護(hù)結(jié)構(gòu)，也是房屋的承重結(jié)構(gòu)。所以屋頂結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，作到安全可靠，并因防止因結(jié)構(gòu)變形防水開裂漏水。⑶ 建筑藝術(shù)要求屋頂?shù)男问綄ㄖ脑煨陀兄匾挠绊?。變化多樣的屋頂外形，裝修精美的屋頂細(xì)部，是傳統(tǒng)建筑的重要特征之一。在現(xiàn)代建筑中，如何處理好屋頂和細(xì)部也是設(shè)計(jì)不可忽視的重要內(nèi)容。 排水方式采用無組織排水，排水方案為墻內(nèi)排水。人體尺度及人活動所占的空間尺度是確定民用建筑內(nèi)部各種空間尺度的主要依據(jù)。我國中等成年男子的平均身高為1670mm，女子為1560mm。在建筑設(shè)計(jì)中，確定人們活動所需的活動空間，應(yīng)照顧到不同的性別，年齡，身高的要求，對于不同情況按以下三種考慮：⑴應(yīng)按較高人體考慮空間尺度，應(yīng)采用男子人體身高幅度的上限1740mm,另加鞋厚 20mm。⑵應(yīng)按較高人體考慮空間尺度，應(yīng)采用女子人體平均身高1560mm,另加鞋厚 20mm。⑶一般建筑內(nèi)使用空間的尺度應(yīng)按照我國成年人的平均高度1670mm,及1560mm，另加鞋厚 20mm。、設(shè)備尺寸和使用他們所需的必要空間房間內(nèi)的家具設(shè)備的尺寸，以及人們使用他們所需的空間尺寸，加上必要的面積，基本上確定了房間內(nèi)部空間尺寸的大小。第三章 結(jié)構(gòu)計(jì)算說明本建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有以下的一些優(yōu)點(diǎn)：第一：合理的利用了鋼筋和混凝土兩種材料的受力性能特點(diǎn)，可以形成強(qiáng)度較高、剛度較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這些構(gòu)件在有些情況下可以用來代替鋼構(gòu)件，因而能夠節(jié)約剛材，降低造價(jià)。第二：耐久性和耐火性較好，維護(hù)費(fèi)用低。第三：可模性好，結(jié)構(gòu)造型靈活，可以根據(jù)使用需要澆注成各種形狀的結(jié)構(gòu)。第四：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，又具備必要的延性，適于用作抗震結(jié)構(gòu)；同時它的防震性和防輻射性也好，亦適于用作防護(hù)結(jié)構(gòu)。第五：混凝土中占比例較大的砂、石材料便于就地取材。因?yàn)殇摻罨炷辆哂羞@些特點(diǎn)，所以在建筑結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、橋梁、隧道、鐵路等土木工程中得到廣泛應(yīng)用?；炷烈猿蔀楫?dāng)今世界上用量最大的建筑材料。但是，鋼筋混凝土也存在一些缺點(diǎn)，如自重過大，抗裂性能較差，隔熱隔聲性能不好，澆注混凝土?xí)r需要模板和支撐，戶外施工受到季節(jié)條件限制，補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)比較困難。這些缺點(diǎn)在一定程度上限制了鋼筋混凝土的應(yīng)用范圍?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，使用較方便。但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價(jià)方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制，正是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的是小高層，建筑的高寬比H/B小于5，抗震設(shè)防烈度為6度，建筑高度小于55m，所以選用框架結(jié)構(gòu)體系。 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工程概況 資料和簡圖該工程8度某中學(xué)學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì)，框架結(jié)構(gòu)，位于某市，建筑總面積為2400m2左右，建筑平面為一字形，建筑方案確定，?？蚣芰褐鞍寰鶠楝F(xiàn)澆，耐久年限為50年，抗震設(shè)防烈度為8度，建筑按6度設(shè)防設(shè)計(jì)，墻體為200厚加氣混凝土砌塊?？蚣芷矫嬷W(wǎng)布置如圖1所示：圖1 框架平面柱網(wǎng)布置 單元計(jì)算和設(shè)計(jì)步驟選取橫向框架6軸框架作為計(jì)算單元，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用頂點(diǎn)位移法求出自震周期，進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著用分層法和D值法分別計(jì)算豎向荷載和風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。 選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計(jì)。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制。雪荷載：基本雪壓為50年一遇S0=（水平投影）；風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓為50年一遇W0=；鉆孔深12米，未發(fā)現(xiàn)地下水。不考慮地下水影響。第一層：素填土，.(fak=8 0 KN/m2)第二層：粉質(zhì)黏土，.(fak=180 KN/m2)第三層：粉土，.(fak=180 KN/m2) 地基土指標(biāo)，％，，計(jì)算強(qiáng)度150kp/m2。 地震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)烈度按6度，結(jié)構(gòu)按8度設(shè)計(jì)。 抗震等級三級 設(shè)計(jì)地震分組地震分組為第一組，基本地震加速度a=：Ⅱ類場地土、防火等級均為Ⅱ級；：恒荷載：樓面裝修荷載1KN/ m2,外其余均為2KN/ m2。200厚填充墻容重7KN/ m3。 材料填充墻采用200厚加氣混凝土塊；；混凝土：均采用C30；鋼筋：HPB235,HRB335。 屋面做法小瓷磚層 三氈四油屋面防水層 20mm 1:3水泥沙漿找平層 60mm水泥蛭石板保溫層 80mm 1:8水泥爐渣找坡 20mm 1:3水泥沙漿找平層 100mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 20mm板底抹灰 樓面做法：水磨石地面 120mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 20mm板底抹灰 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 梁柱截面、柱高及梁跨度的確定： ⑴主要承重框架:因?yàn)榱旱目缍龋?400mm、3300mm、2400mm）,可取跨度較大者進(jìn)行計(jì)算.取L=5400mm h=(1/8~1/12)L=675mm~450mm 取h=500mm. 250mm~167mm 取b=250mm 滿足bamp。gt。200mm且b( 500/2=250mm故框架梁初選截面尺寸為：bh=250mm500mm⑵框架柱:3300=220mm~165mm b=(1~2/3)h 取b=h① 按軸力估算: A、D列柱:No=6(10~14)KN/m2=~ B、C列柱:No=6(10~14)KN/m2=~② 按軸壓比驗(yàn)算:此建筑抗震等級為二級，= 選C30型混凝土 = N=(~)No A、D列柱： B、C列柱： 故初選柱截面尺寸為：A、D列柱： bh=500mm500mmB、C列柱： bh=550mm550mm 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖:⑴.三個假設(shè)：①平面結(jié)構(gòu)假定：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)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力；②樓板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下，框架之間不產(chǎn)生相對位移；③不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。⑵.計(jì)算簡圖根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖,選定⑥軸線作為計(jì)算單元. 如圖2所示：圖2 框架計(jì)算單元 柱高底層柱高度h=++=，。其他層柱高等于高。由此得框架計(jì)算簡圖及柱編號如圖3所示：圖3 框架計(jì)算簡圖及柱編號 荷載計(jì)算 屋面均布恒載：按屋面做法逐項(xiàng)計(jì)算均布荷載： 小瓷磚層 kN/㎡三氈四油屋面防水層 kN/㎡水泥蛭石板保溫層 60mm kN/㎡1:3水泥沙漿找平層 20mm kN/㎡1:8水泥爐渣找坡 80mm kN/㎡1:3水泥沙漿找平層 20mm kN/㎡現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 100mm kN/㎡ 板底抹灰 20mm kN/㎡ ㎡ 樓面正投影面積：(+)(+)(+) (+)=㎡屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值： = 樓面均布恒載按樓面做法逐項(xiàng)計(jì)算:水磨石地面 ㎡現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 120mm ㎡板底抹灰 20mm ㎡ ㎡樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值：= 屋面均布活載對于上人屋面，㎡，可不考慮雪荷載屋面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值為： = 樓面均布活載：樓面均布活載對于宿舍、走廊、樓梯、㎡樓面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值為： = 梁柱自重（包括梁側(cè)、梁底、柱抹灰重量）梁側(cè)、梁底抹灰，柱四周抹灰，近似按加大梁寬及柱寬計(jì)算來考慮，計(jì)算見表1。 墻體自重：外墻為250厚，內(nèi)墻200厚，采用粉煤灰輕質(zhì)砌塊，兩面抹灰，近似按加厚墻體考慮抹灰重量。外墻單位面積上墻體重量為： （+）8=㎡內(nèi)墻單位面積上墻體重量為： （+）8=㎡墻體自重計(jì)算見表2。 表1 梁柱自重 梁（柱）編號 截面bh（㎡） 長度l （ｍ） 根數(shù) 每根重量（kN） L1 20 (+)25= L2 10 (+)25= L3 36 (+)25= Z1 20 (+)(+)25= Z2 20 (+)(+)25= Z3 20 (+)(+)25= Z4 20 (+)(+)25=表2 墻體自重 墻體 總面積（m2） 總重量（kN） 底層縱墻 底層橫墻 其他層縱墻 其他層橫墻 荷載分層總匯頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載+50%活載+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：樓面恒載+50%樓面均布活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層的柱+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如下：第六層G6=+50%+++=第五層： G5=第四層： G4=第三層： G3=第二層： G2=第一層： G1=+50%+++=建筑物總重力荷載代表值：為：+4+=質(zhì)點(diǎn)重力荷載值見圖4。圖4 質(zhì)點(diǎn)重力荷載值 水平地震力作用下框架側(cè)移計(jì)算 橫梁線剛度：采用混凝土C30， =107kN/㎡在框架結(jié)構(gòu)中現(xiàn)澆板的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移。考慮這一有利作用，計(jì)算梁截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架取=（為梁的截面慣性矩）；對中框架取=。橫梁線剛度計(jì)算結(jié)果見表3。表3 橫梁線剛度 梁號 截面（㎡） 跨度（m） 慣性矩（m4） 邊框架梁 中框架梁 =（m4） EMBED （kNm） =（m4） （kNm） 103 103 104 103 104 103 103 104 103 104 103 103 104 103 104柱線剛度列于表4，橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算列于表5。表4 柱線剛度 柱號Z 截面（㎡） 柱高度H（m） 慣性矩 線剛度 （m4） （kNm） Z1 103 104 Z2 103 104 Z3 103 104 Z4 103 104表5 橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算 項(xiàng)目柱類型層 根數(shù) 底層 邊框架邊柱 7691 4 邊框架中柱 11228 4