【正文】 在本設(shè)計中，由于外墻采用玻璃幕墻，大部分區(qū)域采用透明玻璃，在一些特殊區(qū)域使用有色玻璃做特殊處理，例如，衛(wèi)生間、儲藏室等。 通風(fēng)：玻璃幕墻上設(shè)置開啟扇，設(shè)計規(guī)范中開啟面積不得大于建筑面積的百分之十五。考慮到安全因素，開啟角度不得大于 15 度，開啟距離不得大于 300mm。 抗震 設(shè)計 本建筑設(shè)計抗震設(shè)防烈度為 7度，抗震等級為二級。 建筑的平立面布置規(guī)則，建筑的質(zhì)量分布和剛度變化均勻，樓層沒有錯層，滿足抗震要求 。 結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置 首先柱網(wǎng)尺寸應(yīng)最大限度地滿足建筑使用功能的要求 ,然后根據(jù)造價最省得原則 ，充分考慮加工 、 安裝條件等因素綜合確定。由于鋼結(jié)構(gòu)承載能力高而質(zhì)量輕，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采用較大柱網(wǎng)尺寸，在節(jié)約造價的同時提高 建筑 的利用率。綜合考慮以上條件，柱網(wǎng)尺寸縱向 跨度 取 9米，橫向 跨度取 6 米。 選擇結(jié)構(gòu)形式 建筑物 的 結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足傳力可靠 ，受力合理的要求。對多層鋼結(jié)構(gòu)建筑，可采用純鋼結(jié)構(gòu)形式，框架應(yīng)雙向剛接。如果結(jié)構(gòu)剛度要求較高，純框架難以滿足要求，可采用支撐框架形式。由于本工程位于 7 度抗震設(shè)防區(qū)，結(jié)構(gòu)只有 3 層，高度只有 米（含女兒墻），結(jié)構(gòu)形式又比較規(guī)則，結(jié)構(gòu)剛度要求不太高，純框架形式很容易滿足，經(jīng)濟性能優(yōu)于框架支撐體系，故采用 鋼 框架結(jié)構(gòu)形式 。 4 選擇樓板形式 首先樓板的方案選擇要滿足建筑設(shè)計的要求、自重小，保證樓蓋有足夠的剛度要求。常見形式有鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板、預(yù)制樓板、壓型鋼板等。預(yù)制樓板整體剛度較差， 而非組合型壓型 鋼板的樓板較厚，造價高， 純鋼筋混凝土樓板自重大， 組合型壓型鋼板 自重小，剛度大，能夠滿足各項要求， 綜合考慮造價、施工水平及室內(nèi)頂棚抹灰等， 所以選擇壓型鋼板組合樓板。 選擇基礎(chǔ)形式 工程地質(zhì)條件： 基礎(chǔ)底面持力層為中砂，地基承載力特征值 akf =220kPa； 地基主要受力層范圍內(nèi)無軟弱粘性土層，且地面下 17m 深度范圍內(nèi)為不液化土層，地面下深度 20m范圍內(nèi)土層的等效剪切波速 vse =205m/s，覆蓋層厚度超過 50m。 場地類別為3 類，采用柱下獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋置深度為 2米。 選擇屋面形式 本設(shè)計屋面為不上人平屋面，四坡排水，排水形式是內(nèi)排水。 構(gòu)造做法： V 型輕鋼龍骨吊頂、 1mm 厚壓型鋼板、 100mm 厚 C20 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板、20mm 厚 1:3 水泥砂漿找平層、 100mm 厚 聚苯乙烯泡沫塑料保溫板、 1:8 水泥膨脹珍珠巖找坡 2%最薄處 30mm 厚、 二氈三油防水層。 自然條件 氣象條件： 最熱月平均溫 度 度。 最冷月平均溫度 1度。 夏季極端最高溫 度。 冬季極端最低 3 度 相對濕度： 最熱月平均濕度 74%。 5 主導(dǎo)風(fēng)向： 主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)，基本風(fēng)壓 2kN/m 雨雪條件： 年最大降雨量 11300mm,月最大降水強度 370mm/d，基本雪壓 2kN/m 。 6 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明 結(jié)構(gòu)設(shè)計 要求： 建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，設(shè)防烈度為 7度， Ⅲ 類場地，設(shè)防烈度類別為乙類，結(jié)構(gòu)設(shè)計正常使用年限為 50 年。 設(shè)計資料 本建筑為公用建筑， 活荷載 為： 樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 。 衛(wèi)生間樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 。 走廊、樓梯均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 。 屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 不上人屋面： 。 結(jié)構(gòu)方案布置及選型 結(jié)構(gòu)布置及選型 根據(jù)房屋使用功能及建筑設(shè)計的要求， 本建筑 結(jié)構(gòu)體 系選為鋼框架體系，橫向為框架結(jié)構(gòu)體系，縱向 也為框架結(jié)構(gòu) 體系?？蚣芰褐x用 H 形截面，采用 Q235 鋼 材 ?？蚣苤c框架梁 采用 剛接， 由于本建筑作為展覽使用，大跨度結(jié)構(gòu)為滿足使用要求不設(shè)次梁 。樓板為壓型鋼板現(xiàn)澆混凝土組合樓板，選用 Q235 鋼，壓型鋼板型號為YX75230690，其上澆 100mm 厚 C20 混凝土。柱腳采用埋入式柱腳，柱下為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。 7 圖 21 柱網(wǎng) 布置圖 圖 22 豎向布置圖 8 初步估計截面尺寸 梁截面尺寸初 選 框架梁的高度根據(jù)跨度選用 主梁一： h=（ 1/15— 1/30)L=（ 1/15— 1/30)9000=300— 600mm， 查教材《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》附表 ,選定主梁一為 HN400200813 A=； xI =23700cm4；xW =1196cm3；xi =； yI =1740cm4；yi =； q =66kg/m。 主梁二： h=（ 1/15— 1/30)L=（ 1/15— 1/30)6000=200— 400mm 查附表 ，選定主梁二為 HN350175711， A=； xI =13700cm4； xW =782cm3；xi =； yI =985cm4；yi =； q =50kg/m。 柱截面尺寸初選 柱截面尺寸根據(jù)長細(xì)比估計，由于軋制 H 型鋼可以選用寬翼緣的形式，截面寬度較大，因此，長細(xì)比假設(shè)值可適當(dāng)減小。初定長細(xì)比 ? =60。 底層柱子長度 米，可得 yi =l/? =,查附表 選定底層柱截 面尺寸為HW400 400 13 21,A=； xI =66900cm4； xW =3340cm3； xi =；yI =22400cm4；yi =； q =172kg/m。 第二層和第三層層高都為 米，可得 yi =l/? =7cm，查附表 選定底層柱截 面尺寸為 HW3503501219， A=； xI =40300cm4； xW =2300cm3； xi =；yI =13600cm4；yi =； q =137kg/m。 恒荷載計算 恒荷載計算 （ 1) 屋面（不上人屋面） 100mm厚 C20 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 20=2kN/m2 1mm厚壓型鋼板 kN/m2 20mm厚 1:3 水泥砂漿找平層 20= 9 100mm厚 聚苯乙烯泡沫塑料保溫板 = 1:8 水泥膨脹珍珠巖找坡 2%最薄處 30mm厚 （ +)/210= V 型輕鋼龍骨吊頂 二氈三油防水層 合計 （ 2） 標(biāo)準(zhǔn)層樓面 10mm厚防滑彩色釉面磚 =30mm1:3 干硬水泥砂漿結(jié)合層 20=20mm厚水泥砂漿找平層 20=100mmC20 鋼筋混凝土板 20=20mm厚板底抹灰 壓型鋼板 V 型龍骨吊頂 合計 （ 3) 梁自重（加防火及裝飾材料 ） 縱梁 ZL1： HN400200813 梁自重 +66 310? = 合計 橫梁 ZL2： HN350175711 梁自重 + 310? = 合計 （ 4）頂層及標(biāo)準(zhǔn)層柱自重（加防火及裝飾 ） HW3503501219 柱自重 +137 310? = 合計 底層柱自重（加防火及裝飾材料 ） HW4004001321 柱自重 +172 310? = 合計 10 (5) 外墻 標(biāo)準(zhǔn)層 1kN/m2 = 底層 1kN/m2 = 女兒墻（玻璃幕墻） 1kN/m2 = （ 6）內(nèi)墻 輕質(zhì)隔墻 活荷載及其它荷載計算 （ 1）活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 不上人屋面 辦公室、儲存室、衛(wèi)生間 展廳、走廊、休息大廳 樓梯 （ 2）雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kS == 雪荷載不與屋面活荷載同時組合，取其中最不利組合。 （ 3) 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0w = 框架計算簡圖 框架的計算單元如圖 21，取 ?軸上的一榀框架計算。除底層外，其余兩層柱的截面尺寸不變，所以梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離，室內(nèi)外地坪高差為 米，底層柱高為 米，其余各層柱高為 米。 框架線剛度計算 計算 梁線剛度時，對 邊 框架梁 ib＝ ， 對 中 框架梁取 ib＝ 邊跨： AB、 EF 跨： ZL2:I＝ 104㎝ 4 L＝ 6m ES＝ 105 中跨： BC、 CD、 EF跨： ZL2: I＝ 104㎝ 4 L＝ 6m ES＝ 105 11 由此得 ： AB、 EF 跨梁： ib＝ 104 BC、 CD、 EF 跨梁： ib＝ 104 計算柱線剛度，第二層和第三層層高都為 米，第一層層高為 米。 第二層和第三層 Z1 I＝ 104㎝ 4 L＝ ci ＝ IEs /L= 104 第一層 Z2 I＝ 104㎝ 4 L＝ ci ＝ IEs /L= 104 為了計算方便，以框架梁柱的相對線剛度 作為計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)，令框架主梁邊跨 ib=，則其余桿件的相對線剛度為 中間跨： ib= 104/ 104= 第二層及第三層柱： ci = 104/ 104= 底層柱： ci = 104/ 104= 12 圖 23 框架的計算簡圖 豎向荷載計算 圖 24 豎向荷載下框架受荷圖 13 A— B 軸間框架梁 板傳梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載，荷載傳遞示意圖如圖 24。 (1)屋面板傳荷載： 恒載： 5/8 6= 活載： 5/8 6=樓面板傳荷載 恒載： 5/8 6= 活載： 5/8 6= 梁自重 (2)A— B軸間框架梁均布荷載為： 屋面梁 恒 載 =板傳恒載 +梁自重 =+=