【正文】 六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓設(shè)計(jì)第一部分:建筑設(shè)計(jì)一、工程概況： 工程名稱：六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓； 工程位置：某市； 工程總面積：4100m2,6層； 結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆整體框架結(jié)構(gòu)。二、建筑物功能與特點(diǎn)： 標(biāo)高：一層室內(nèi)地面標(biāo)高為177。 平面設(shè)計(jì)建筑正面朝東南向，平面布置滿足長(zhǎng)寬比小于5，滿足建筑開間模數(shù)和進(jìn)深的要求。建筑平面設(shè)計(jì)包括單個(gè)房間平面設(shè)計(jì)及平面組合設(shè)計(jì)。建筑平面設(shè)計(jì)的任務(wù)就是充分研究幾個(gè)部分的特征和相互關(guān)系，以及平面與周圍環(huán)境的關(guān)系，在各種復(fù)雜的關(guān)系中找出平面設(shè)計(jì)的規(guī)律，使建筑能滿足功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、美觀的要求。平面組合設(shè)計(jì)的任務(wù)就是，如何將單個(gè)房間與交通聯(lián)系部分組合起來(lái)，使之成為一個(gè)使用方便、結(jié)構(gòu)合理、體型簡(jiǎn)潔、構(gòu)圖完整、造價(jià)經(jīng)濟(jì)及與環(huán)境協(xié)調(diào)的建筑物。立面設(shè)計(jì)該建筑立面為了滿足采光和美觀需求，設(shè)置了大面積的玻璃窗；外墻面選用面磚飾面，不同分隔區(qū)采用不同的顏色區(qū)隔，以增強(qiáng)美感。立面設(shè)計(jì)中應(yīng)注意：立面比例尺度的處理，立面虛實(shí)與凹凸處理，立面的線條處理，立面的色彩與質(zhì)感處理，立面的重點(diǎn)與細(xì)部處理。防火防火等級(jí)為二級(jí)，安全疏散距離滿足房門至外部出口或封閉樓梯間最大距離小于35m，會(huì)議室、辦公室前后兩個(gè)門，滿足防火要求；室內(nèi)消火栓設(shè)在走廊兩側(cè)，每層兩側(cè)及中間設(shè)3個(gè)消火栓，最大間距25m,滿足間距50m的要求?？拐?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(méi)有錯(cuò)層，滿足抗震要求。 樓板層樓板層通常由面層、樓板、頂棚三部分組成。樓板層的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足：、具有足夠的強(qiáng)度和剛度；、滿足隔聲、防火、熱工等方面的要求；、滿足建筑經(jīng)濟(jì)的要求。本工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，其具有強(qiáng)度高、防火性能好、耐久、利于抗震、便與工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn) 屋面屋面形式為平屋頂，排水坡度為2%，形式為墊置坡度，排水方式為內(nèi)排水。屋面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其功能、結(jié)構(gòu)、建筑藝術(shù)三方面的要求。防止雨水滲漏是屋頂?shù)幕竟δ芤?，也是屋頂設(shè)計(jì)的核心。屋頂排水設(shè)計(jì)包括：選擇屋頂排水坡度，確定排水方式，進(jìn)行屋頂排水組織設(shè)計(jì)。屋面防水材料尺寸越小，屋面排水坡度越大，反之則越??；降水量大的地區(qū)屋面排水坡度較大，反之則較小。屋面坡度的形成有材料找坡和結(jié)構(gòu)找坡兩種做法。屋面排水方式分為有組織排水和無(wú)組織排水兩大類，其方式的選擇應(yīng)根據(jù)氣候條件，建筑物的高度、質(zhì)量等級(jí)、使用性質(zhì)、屋頂面積大小等因素加以綜合考慮。施工注意事項(xiàng)、尺寸單位：標(biāo)高尺寸以米為單位，其余以毫米為單位；、土建施工和設(shè)備工種必須密切結(jié)合，做好預(yù)留洞預(yù)埋管道；、所有設(shè)地漏房間的樓地面均設(shè)1%的排水坡度，坡向地漏。衛(wèi)生間樓地面標(biāo)高降20mm，完成后需做防水防滲實(shí)驗(yàn)；、在施工中若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位，以便解決，未經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意不得隨意改變?cè)O(shè)計(jì)；三、設(shè)計(jì)資料自然條件、工程地質(zhì)條件：見地質(zhì)勘查報(bào)告；、抗震設(shè)防： 7 度；、防火等級(jí)： 二級(jí)；、建筑物類型： 丙類；、基本風(fēng)壓： W0= KN/m2 ；、基本雪壓： S0= KN/m地下水位： ，；、樓面活荷： 辦公室： KN/m2；走道、樓梯： KN/m2；可上人屋面： KN/m2。工程做法（高聚物改性瀝青卷材防水）①4厚高聚物改性瀝青卷材防水層；②20厚1：3水泥砂漿找平層；③1：6水泥焦渣找2%坡，最薄處30厚；④50厚聚苯乙烯泡沫塑料板保溫層；⑤鋼筋混凝土基層。、走道樓面（現(xiàn)制水磨石）①12厚1:；②素水泥漿結(jié)合層一道；③20厚1:3水泥砂漿找平層，上臥分隔條；④40厚C20細(xì)石混凝土墊層；⑤鋼筋混凝土樓板。（鋪地磚）①8厚地磚樓面，干水泥擦縫；②灑素水泥面（灑適量清水）；③20厚1:4干硬性水泥砂漿結(jié)合層；④60厚C20細(xì)石混凝土向地漏找平，最薄處30厚；⑤～，防水層周邊卷起高150；⑥20厚1:3水泥砂漿找平層，四周抹小八字角；⑦現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。（面磚飾面）①1:1水泥砂漿（細(xì)砂）勾縫；②貼8厚面磚（在磚粘貼面上涂抹專用粘貼劑，然后粘貼）；③6厚1::2水泥石灰膏砂漿找平層；④6厚1:1:6水泥石膏砂漿刮平掃毛；⑤6厚1::4水泥石灰砂漿打底掃毛；⑥刷一道加氣混凝土界面處理劑。（紙筋灰墻面）①刷內(nèi)墻涂料；②2厚紙筋（麻刀）灰抹面；③9厚1:3石灰膏砂漿；④5厚1:3:9水泥石膏砂漿打底劃出紋理；⑤加氣混凝土界面處理劑一道。（鋁合金條板吊頂）①各層的走道、樓梯、頂板板底為15厚紙筋灰抹底；②外刷乳白色106 涂料二層。：混凝土散水①50厚C15混凝土撒1：1水泥沙子，壓實(shí)趕光；②150厚3：7灰土墊層；③素土夯實(shí)向外坡4%。第二部分:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書一、 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定(取⑤軸計(jì)算) 結(jié)構(gòu)布置(見圖1)圖一 結(jié)構(gòu)布置圖確定梁柱截面尺寸：主梁：邊跨（AB,CD）梁 h=(1/8~1/12)l=(1/8~1/12)6000=500mm~750mm 取 h=600mmb=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)600=200mm~300mm, 取300mm連系梁：邊跨（AB，CD）梁 取h=600mm,b=300mm中跨（BC） 取h=400mm,b=250mm次梁 取h=500mm,b=300mm框架柱的截面尺寸：一般根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式估算：N=βFgznAc≥N/[μN(yùn)] ?c該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為二級(jí)，其軸壓比限值[μN(yùn)]＝；各層的重力荷載代表值近似取gE＝12KN/m2，則1～6層柱截面： 450mm450mm現(xiàn)澆樓板厚： 100mm，滿足h/l01≥1/40計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定（見圖2）根據(jù)地質(zhì)資料,確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為500mm,底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底,2~6層柱高度即為層高,。各梁柱構(gòu)件的線剛度經(jīng)計(jì)算后列于圖2，其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，邊跨梁取I=,中跨梁取I=2I0（I0為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。AB，CD跨梁： i=2E1/12104Em3BC跨梁： i=2E1/12104Em3上部各層柱： i=E1/12104Em3底層柱： i=E1/12104Em3圖2 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖（104）二、 荷載計(jì)算 恒載計(jì)算 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：4厚高聚物改性瀝青卷材防水層 20厚1：36水泥砂漿找平層 20=1：6水泥焦渣找2%坡，最薄處30厚 14(+)/2=100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 25=50厚聚苯乙烯泡沫塑料板保溫層 = KN/ m2屋面恒載: 邊跨(AB，CD跨)框架梁自重 25=粉刷 2（－）17=中跨框架梁自重 25=粉刷 2（－17=因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為：（圖3）g6AB1= g6CD1=g6BC1= KN/m g6AB2= g6CD2== KN/mg6BC2= = 樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值30厚水磨石面層 100厚鋼筋混凝土樓板 25=40厚C20細(xì)石混凝土墊層 25=樓面恒載 2~6層框架梁邊跨AB，CD跨)框架梁及梁側(cè)粉刷自重 +=邊跨填充墻自重 （－）19=墻面粉刷 （－）217=中跨框架梁自重及梁側(cè)粉刷自重 +=因此,作用在中間框架梁上的線荷載為（圖3）： GAB1=gCD1=++=GBC1=GAB2=gCD2==GBC2==邊柱連系梁自重 25=粉刷 (－)217=1200高女兒墻自重 19=粉刷 117=面磚 1217=連系梁傳來(lái)屋面自重 1/21/2= KN頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 G6A= G6D=中柱連系梁自重 25=9KN粉刷 (－)217=連系梁傳來(lái)屋面自重 1/2(+)= 1/2=頂層中柱節(jié)點(diǎn)集中荷載 G6B= G6C =邊柱連系梁自重及粉刷 鋼窗自重 =窗下墻自重 19=粉刷 217=窗邊墻自重 65（）19=粉刷 217（）= KN連系梁傳來(lái)的樓面自重 1/21/2=框架柱自重 25=內(nèi)粉刷 17=中間邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 GA=GD=中柱連系梁自重及粉刷 內(nèi)縱墻自重 ()19=粉刷 ()172=扣除門洞重加上門重 ()=框架柱自重及粉刷 +=連系梁傳來(lái)的樓面自重 (+)1/2+1/2=中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 GB=GC=（如圖3）樓面活荷載計(jì)算樓面活荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4所示，圖中各荷載計(jì)算如下：P6AB= p6CD=2=P6BC=2= KN/mP6A= p6D=1/21/22= KN/mP6B=p6C=1/2(+)2+1/42=PAB=pBC=2=PBC==6KN/mPA=PD=1/21/22=PB=pC=1/2(+)+1/42= 圖3：恒載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖4：活荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為 wk=βzμsμzw0因結(jié)構(gòu)高度H=30m,取βz=,各層標(biāo)高處βz見表2；對(duì)于矩形平面μs=；μz可查荷載規(guī)范，當(dāng)查得的μz，取μz=。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過(guò)程如表2所示。表中A為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積，計(jì)算結(jié)果如圖5所示。表2 橫向風(fēng)荷載計(jì)算層次βzμsz(m)μzw0(KN/ m2)A(m2)Pw(KN)6151413121