【正文】 四川省綿陽市藍(lán)天中學(xué)教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第1章 設(shè)計(jì)概況四川省綿陽市藍(lán)天中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì)。綿陽市主干道旁。發(fā)改委批文建筑面積為6000 m2（允許偏差177。10%）；總投資900萬元；主體五層，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)；,。（1）工程地質(zhì)情況a）、填土下層為4米厚粉質(zhì)粘土，再下層為泥質(zhì)粉砂巖。粉質(zhì)粘土地基承載力特征值240kN/m2，泥質(zhì)粉砂巖層地基承載力特征值2200～3500kN/m2，Ⅱ類場(chǎng)地土。b）、地下水位：地表以下5米，無侵蝕性。（2）地震設(shè)計(jì)烈度： 7度設(shè)防，設(shè)計(jì)地震分組分組為第一組。（3）荷載：基本雪壓S0=，基本風(fēng)壓W0=，；。（5）材料強(qiáng)度等級(jí)：砼等級(jí)C30，橫向受力主筋HRB335級(jí)，箍筋HPB235級(jí)；（6）屋面做法 高聚物改性瀝青卷材防水屋面（詳見 中南98ZJ001）（7）樓面做法 水磨石樓面（詳見 中南98ZJ001）（8）墻體 混凝土空心小砌塊第2章 結(jié)構(gòu)布置及梁柱截面初估 結(jié)構(gòu)體系選型采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)（縱橫向承重框架）體系。 結(jié)構(gòu)平面布置： 首層結(jié)構(gòu)平面布置圖(局部) 初估梁柱截面尺寸 計(jì)算框架梁截面尺寸估算由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》[1] 知，梁寬不小于200mm，梁高不大于4倍梁寬，梁凈垮不小于4倍梁高。一般情況下，框架梁的截面尺寸可按下列公式估算： （） （）式中： 梁的計(jì)算跨度； 梁的截面高度； 梁的截面寬度。據(jù)此：框架梁：縱梁取300mm500mm，橫梁取300mm700mm?？蚣芰壕x用C30混凝土；。 計(jì)算框架柱截面尺寸估算根據(jù)規(guī)范，柱截面寬b不小于300mm，柱凈高與截面高度之比不宜小于4?？蚣苤慕孛娉叽缈砂聪铝泄焦浪悖? 同時(shí)滿足、 （） （）式中: ——第層層高； ——柱的截面寬度； ——柱的截面高度；l0——柱計(jì)算長(zhǎng)度。抗震設(shè)計(jì)中柱截面尺寸主要受柱軸壓比限值的控制，如以ω表示柱軸壓比的限值，則柱截面尺寸可用如下經(jīng)驗(yàn)公式粗略確定： （）式中；A——柱橫截面面積，m2，取方形時(shí)邊長(zhǎng)為a；n——驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)；F——驗(yàn)算柱的負(fù)荷面積，可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸確定，m2；fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ω——框架柱最大軸壓比限值，。φ——地震及中、邊柱的相關(guān)調(diào)整系數(shù)，7度中間柱取1；G——結(jié)構(gòu)單位面積的重量(豎向荷載)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算鋼筋混凝土高層建筑約為12～18kN／m2。故：由上，框架柱均采用400500 mm2框架柱選用C30混凝土；。 柱軸壓比的初步驗(yàn)算柱軸壓比應(yīng)滿足：； ()由《高層建筑結(jié)構(gòu)》[2]知，中柱：；滿足軸壓比要求。第3章 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁柱線剛度 確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖（KJ3），?、掭S上的一榀框架計(jì)算。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面，基頂標(biāo)高根據(jù)地質(zhì)條件、室內(nèi)外高差，。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高）。 框架梁柱的線剛度計(jì)算對(duì)于中框架取左邊跨梁：中跨梁：右邊跨梁：底層柱：其余各層柱：令，則其余各桿件的相對(duì)線剛度為：，作為計(jì)算各節(jié)點(diǎn)桿端彎矩分配系數(shù)的依據(jù)。 計(jì)算簡(jiǎn)圖第4章 荷載計(jì)算 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算屋面 （屋面做法詳見中南98ZJ001）高聚物改性瀝青卷材防水屋面（上人，有保溫層） 結(jié)構(gòu)層：120厚鋼筋混凝土板 抹灰層：10厚混合砂漿 合計(jì)： 各層樓面 （樓面做法詳見中南98ZJ001，包括走廊樓面）水磨石樓面 結(jié)構(gòu)層：120厚鋼筋混凝土板 抹灰層：10厚混合砂漿 合計(jì)： 橫梁自重梁自重： 抹灰層： 合計(jì)： 縱梁自重：梁自重： 抹灰層： 合計(jì)： 基礎(chǔ)梁：梁自重：柱自重柱自重： 抹灰層： 合計(jì)： 外縱墻自重 砌體均采用混凝土空心小砌塊，自重為。標(biāo)準(zhǔn)層：（含窗）墻： 瓷片： 粉刷： 合計(jì)： 底層：（含窗）墻：瓷片： 粉刷： 合計(jì)： 內(nèi)縱墻自重 砌體均采用混凝土空心小砌塊，自重為。標(biāo)準(zhǔn)層：（含窗）墻： 粉刷： 合計(jì)： 底層：（含窗）墻：粉刷： 合計(jì)： 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》[1]（GB500092001）查得：上人屋面： 不上人屋面： 走廊： 衛(wèi)生間： 電梯機(jī)房： 教室： 會(huì)議室、多媒體教室： 雪荷載：屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，兩者中取大值。 豎向荷載下框架受荷總圖 框架梁受荷計(jì)算板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載。故均按雙向板計(jì)算。AB軸間框架梁（1）屋面板傳荷載：恒載：活載：（2）樓面板傳荷載：恒載：活載：梁自重：⑶屋面梁荷載；AB軸間框架梁受均布荷載為：屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載活載=板傳荷載樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載活載=板傳荷載BC軸間框架梁屋面板傳荷載：恒載：活載：樓面板傳荷載：恒載：活載：梁自重：BC軸間框架梁受均布荷載為：屋面梁 恒載=梁自重+板傳荷載活載=板傳荷載樓面梁 恒載=梁自重+板傳荷載活載=板傳荷載CE軸間框架梁（同AB軸） 框架柱受荷計(jì)算A軸框架柱縱向集中荷載頂層柱：女兒墻自重：（做法：墻高1400m，100mm厚混凝土壓頂）頂層柱恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載頂層柱活載=板傳荷載標(biāo)準(zhǔn)層柱：標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載頂層柱活載=板傳荷載基礎(chǔ)頂面恒載=底層外縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重B軸框架柱縱向集中荷載頂層柱：頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載頂層柱活載=板傳荷載標(biāo)準(zhǔn)層柱：標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳荷載基礎(chǔ)頂面恒載=底層內(nèi)縱墻自重+基礎(chǔ)梁自重C軸框架柱縱向集中荷載同B軸；E軸框架柱縱向集中荷載同A軸。（圖中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值） 豎向受荷總圖112 橫向風(fēng)荷載計(jì)算由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》 [3] 查得：作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： （）式中 基本風(fēng)壓——風(fēng)壓高度變化系數(shù)；——風(fēng)荷載體型系數(shù)；——高度z處的風(fēng)振系數(shù)；?！聦訉痈?；——上層層高，對(duì)頂層為女兒墻高度的2倍；B迎風(fēng)面的寬度，B=。本工程為一般多層建筑，且房屋高度H30m，風(fēng)振系數(shù)=。（1）風(fēng)荷載體型系數(shù) (2) 風(fēng)荷載高度系數(shù)本工程的地面地處城市中心地段，粗糙程度取C類。由高度和地面粗糙程度查表插值計(jì)算可得。： 集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表層數(shù)離地高度54321第5章 風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算 框架各柱的側(cè)移剛度D的計(jì)算由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》[3]知： （） 式中：——柱抗側(cè)移剛度修正系數(shù)。 橫向25層D值的計(jì)算構(gòu)件名稱A/E軸柱16257B/C軸柱21141 橫向底層D值的計(jì)算構(gòu)件名稱A/E軸柱13609B/C軸柱15700 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移驗(yàn)算水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計(jì)算： （）式中：——第j層的總剪力； ——第j層所有柱的抗側(cè)剛度之和； ——第j層的層間側(cè)移。層側(cè)移： 頂點(diǎn)側(cè)移： ； 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算層次5747961/600004747961/276923747961/200002747961/150001586181/1358側(cè)移驗(yàn)算：層間側(cè)移最大值: (滿足)第6章 內(nèi)力計(jì)算為簡(jiǎn)化計(jì)算，考慮如下幾種單獨(dú)受荷情況：（1）恒載作用（2）活載作用（滿布）（3）重力荷載代表值作用（4）地震作用本設(shè)計(jì)采用迭代法計(jì)算豎向荷載作用下框架內(nèi)力。在垂直荷載作用下，如側(cè)移忽略不計(jì)，按下列步驟進(jìn)行計(jì)算《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》[5]：（1） 繪出結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上繪兩個(gè)方框。（2） 計(jì)算匯交于每一個(gè)節(jié)點(diǎn)各桿的轉(zhuǎn)角分配系數(shù)： （）并檢查是否滿足，以作校核。當(dāng)框架中出現(xiàn)鉸接情況及利對(duì)稱性時(shí)，要注意對(duì)有關(guān)桿件的線剛度進(jìn)行修正，如當(dāng)一端為鉸接時(shí)，乘以3/4的修正系數(shù)，當(dāng)利用正對(duì)稱的奇數(shù)跨框架時(shí)。（3） 計(jì)算荷載作用下各桿端產(chǎn)生的固端彎矩，并寫在相應(yīng)的各桿端部，求出匯交于每一節(jié)點(diǎn)的各桿固端彎矩之和，把它寫在該節(jié)點(diǎn)的內(nèi)框中。（4） 按下式計(jì)算每一桿件的近端轉(zhuǎn)角彎矩，即： （）式中—匯交于節(jié)點(diǎn)各桿的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)角彎矩之和，最初可假定為零。 按上式進(jìn)行演算時(shí)，可選擇任意節(jié)點(diǎn)開始（一般從不平衡彎矩較大的節(jié)點(diǎn)開始），循環(huán)若干輪，直至全部節(jié)點(diǎn)上的彎矩值達(dá)到要求的精度為止。每一次算得的值記在相應(yīng)的桿端處。（5） 按下式計(jì)算每一桿端的最后彎矩值，即： （）或 （）（6）根據(jù)算得的各桿端彎矩值，作最后的彎矩圖并求得相應(yīng)的剪力圖的彎矩圖。恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的迭代計(jì)算圖、最后桿端彎矩圖、彎矩圖、剪力圖、。 恒荷載作用下的迭代計(jì)算 恒荷載作用下最后桿端彎矩（單位：） 恒荷載作用下彎矩圖（單位：） 恒荷載作用下剪力圖（單位：） 恒荷載作用下軸力圖（單位：）活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的迭代計(jì)算圖、最后桿端彎矩圖、彎矩圖、剪力圖、。 活荷載作用下的迭代計(jì)算 活荷載作用下最后桿端彎矩（單位：） 活荷載作用下彎矩圖（單位：） 活荷載作用下剪力圖（單位：） 活荷載作用下軸力圖（單位：）重力荷載代表值作用下的迭代計(jì)算圖、最后桿端彎矩圖、彎矩圖、剪力圖、。 重力荷載代表值作用下的迭代計(jì)算 重力荷載代表值作用下最后桿端彎矩（單位：） 重力荷載代表值作用下彎矩圖（單位：） 重力荷載代表值作用下剪力圖（單位：） 重力荷載代表值作用下軸力圖（單位：） 重力荷載代表值分層總匯：屋面重力荷載代表值：恒載：50%活載：縱橫梁自重：下半層柱：下半層墻：合計(jì)：2