【正文】 層樓蓋和屋蓋處，故可將結(jié)構(gòu)簡化為圖 21 所示的多質(zhì)點(diǎn)體系，其中 G4為第四層上半層高度范圍內(nèi)的全部集中于屋面標(biāo)高處的質(zhì)量，其他層質(zhì)量均取其樓蓋及其上、下各一半層高范圍內(nèi)的全部集中于樓面標(biāo)高處的質(zhì)量。 F－框架柱的負(fù)荷面積 Ge－框架柱負(fù)荷面積上的荷載值，一般取 12～ 15 kN/m2 n－樓層數(shù) N= 12（ 3+4） （ +3/2） 4= cNA f?=( )= mm2 取 bc hc=550mm 550mm （ 2）框架梁： 由撓度、裂度控制 h=(1/8～ 1/12）， b=(1/2～ 1/3)h 選定橫向框架梁截面尺寸為 bb hb=300mm 700mm； 選定走廊橫梁截面尺寸為 bb hb=300mm 400mm； 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 （ 3） 樓板厚度： 1/40 3000=75mm 取 h=100mm （ 4） 樓梯板選為 100mm 荷載匯集 （ 1）恒載 屋面（不上人）： 保護(hù)層改性瀝青防水層 20mm厚 1： 3 水泥砂漿找平 20 =80mmGRC 增強(qiáng)水泥聚合苯復(fù)合保溫板 =焦渣找坡最薄處 30mm 平均厚 120 mm 10 =100mm 厚鋼筋混凝土板 25 =20mm厚板下抹灰 17 = ∑ =樓面： 水磨石地面 20mm 厚 1:3 水泥砂漿找平層 20=100mm 厚鋼筋混凝土板 20mm厚板下混合砂漿抹灰 ∑ =梁重： (考慮抹灰 ,取梁自重 26 kN/m) 縱向框架梁 : 26 = kN/m 橫向框架梁 : 26 = kN/m 走廊橫梁 : 26 = kN/m 次梁 : 26 = kN/m 墻重：（砌體與抹灰之和） 外墻： 13 =內(nèi)墻： 13 =抹灰：外墻面外抹灰： 20 厚水泥砂漿 外墻面內(nèi)抹灰及內(nèi)墻面抹灰： 20 厚石灰砂漿 kN/m2 保溫：外墻 60mm厚苯板保溫層 = kN/m2 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 總墻重： 外墻： +++= kN/m2 內(nèi)墻： + 2= kN/m2 柱： 首層 : 27 =其它層 : 27 = （考慮到柱子抹灰，取柱子自重 27kN/m3） 門、窗： 門： 窗： （ 2）活荷載： 實(shí)驗(yàn)室、教室、辦公室： 衛(wèi)生間、走廊、門廳、樓梯 ： kN/m2 (辦公樓、學(xué)校 ) 屋面活載： kN/m2 (不上人屋面 ) ； \ 表 22 屋面均布活荷載 項(xiàng)次 類 別 標(biāo)準(zhǔn)值 kN／ m2 組合值系數(shù) Ψc 頻遇值系數(shù) Ψf 準(zhǔn)永久值系數(shù) Ψq 1 不上人的屋面 0 2 上人的屋面 3 屋頂花園 注： 1 不上人的屋面，當(dāng)施工或維修荷載較大時，應(yīng)按實(shí)際情況采用；對不同結(jié)構(gòu)應(yīng)按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，將標(biāo)準(zhǔn)值作 。 （ 2）荷載組合 在荷載組合中分別考慮無地震作用下的組合和有地震作用下的組合。 （ 5）樓梯 樓梯為現(xiàn)澆折板式樓梯，并設(shè)有平臺梁，樓梯踏步寬度為 280mm，高度為150mm，樓梯斜板厚度為 120mm，混凝土強(qiáng)度等級為 C25，采用 HPB235 級鋼筋。 （ 2）框架梁 框架縱梁截面尺寸為 300? 700mm2 ，框架橫梁截面尺寸為 300? 700mm2 和300? 400mm2 ，采用 C30 混凝土；縱筋采用 HRB400 級鋼筋，箍筋采用 HRB335級鋼筋。根據(jù)本工程的地質(zhì)勘測資料顯示，本工程地下水位為 ，地下水位比較深?？紤]到本建筑自重較小，地質(zhì)條件良好，從技術(shù)需要的角度考慮選擇天然地基上的淺基礎(chǔ)。所以現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為現(xiàn)代工程建設(shè)中的主要結(jié)構(gòu)型式。而本設(shè)計(jì)又是一個位于抗震 7 度設(shè)防地區(qū)的教學(xué)樓工程，抗震等級提高一級，不僅需要采取一定的抗震措施，還由于是教學(xué)樓需要一些大開間房間，這就決定了本設(shè)計(jì)不適合采用砌體結(jié)構(gòu)。 （ 2）氣象條件： 沈陽地區(qū)基本雪荷載 ，基本風(fēng)壓： （ 3）工程地質(zhì)條件： Ⅱ類場地，建筑地點(diǎn)冰凍深度 ，地下穩(wěn)定水位距地坪 8m以下。本設(shè)計(jì)嚴(yán)格要求下需要設(shè)置消防樓梯，但考慮到是畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)深度比較淺，因此在本設(shè)計(jì)中并未設(shè)置消防樓梯。 主要立面和出入口的考慮 本建筑為一個教學(xué)樓， ,我選擇了建筑物前面開設(shè)兩個門的形式 ,一個主入口和一個小的入口的形式。由于本建筑主體四層部分長度達(dá)到了 62m，為了滿足《民用建筑設(shè)計(jì)通則》中所規(guī)定的：“內(nèi)廊式走道長度超過 20m時應(yīng)兩端設(shè)采光口，超過 40m 時應(yīng)增加中間采光口”的要求。 （ 2）房間布局 充分考慮實(shí)驗(yàn)樓各種房間在功能和面積等方面的不同，盡量做到功能分區(qū)沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 清晰，各功能分區(qū)之間聯(lián)系緊密，以及結(jié)構(gòu)布置合理等，在設(shè)計(jì)中主要注意了以下幾點(diǎn)： 1)教室布置在教學(xué)樓的主要區(qū)域。 （ 2）本建筑主體結(jié)構(gòu)為四層 ,層高均為 。 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 依據(jù)土木工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書。 選取最不安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。它的鋼及水泥用量比較大，造價也比混合結(jié)構(gòu)高，但具有梁柱承重，墻體只起分隔和圍護(hù)的作用，房間布置比較靈活，門窗開置的大小、形狀都較為自由的特點(diǎn)。 永昌 教學(xué)樓設(shè)計(jì) Design of Yongchang school 學(xué) 院： 專 業(yè) 班 級： 學(xué) 號： 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 2021 年 6 月 I 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是一幢住宅樓，占地面積為 5400m2,為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。在當(dāng)今工程實(shí)際中，框架結(jié)構(gòu)是應(yīng)用非常廣泛的一種結(jié)構(gòu)布置形式。接著計(jì)算豎向荷載（恒載及活荷 載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，是 為了 找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。更重要的是通過這次設(shè)計(jì)還可以讓我們對大學(xué)所學(xué)的知識 進(jìn)行一次全面的融合，這是對我們大學(xué) 這四年來所學(xué)知識的一次具體的運(yùn)用，對我以后的學(xué)習(xí)和工作幫助甚大 。為永久性建筑，建筑設(shè)計(jì)使用年限 50 年，防火等級三級。 房間構(gòu)成和布置 （ 1）房間構(gòu)成 本工程為一所教學(xué)樓，根據(jù)教學(xué)樓的功能要求，此次設(shè)計(jì)該教學(xué)樓共包括39間普通教室， 4 個教員休息室， 4個學(xué)生活動室，以及配套的衛(wèi)生間若干個。 采光和通風(fēng) 本建筑主體結(jié)構(gòu)采用內(nèi)廊式，內(nèi)廊式建筑的采光和通風(fēng)是一個比較棘手的問題，如何做好內(nèi)廊的采光和通風(fēng)，滿足建筑規(guī)范的要求就顯得很重要。由于是本建筑地處沈陽，開排窗的形式并不利于建筑的保溫和節(jié)能，因此采用高標(biāo)準(zhǔn)的雙層中空玻璃塑鋼窗，在一定程度上保證了建筑的保溫和節(jié)能。在本設(shè)計(jì)中，走道，樓梯寬度，房 間門的寬度，走道長度，采光等均嚴(yán)格按照國家建筑防火規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足防火疏散的要求。 結(jié)構(gòu)方案論述 基本資料 （ 1）抗震條件： 本工程抗震設(shè)防烈度為 8 度（ ）。但是由于砌體結(jié)構(gòu)由磚墻承重決定了它的開間和進(jìn)深受到了一定的限制，而且砌體結(jié)構(gòu)對抗震也非常不利。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種抗震性能好，施工技術(shù)成熟，原材料資源豐富，成本和能耗較低，可模性、整體性、剛性，防火性能和耐久性能均較好沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 的結(jié)構(gòu)形式，而且框架結(jié)構(gòu)具有房間布局靈活等特點(diǎn)。 （ 2）基礎(chǔ)形式 基礎(chǔ)可以分成深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)。柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)則多用于處理地基軟弱而荷載又較大時的工 程問題。采用 C30 混凝土；縱筋采用 HRB400 級鋼筋，箍筋采用 HRB335 級鋼筋。基礎(chǔ) 底做 100mm厚 C15 混凝土墊層。 荷載種類及其組合 （ 1）荷載種類 荷載可分為恒荷載，活荷載，風(fēng)荷載和地震荷載，其中地震荷載在設(shè)計(jì)中只考慮水平地震荷載，不考慮豎向地震荷載。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 第 2 章 荷載計(jì)算 荷載匯集及截面尺寸的選取 截面尺寸選取 表 21 框架柱的軸壓比限值 結(jié)構(gòu)類型 抗震等級 一 二 三 框架結(jié)構(gòu) 框架抗震墻，板柱抗震墻 部分框支抗震墻 （ 1）框架柱： 根據(jù)軸壓比公式初步估定柱截面尺寸： N/fcbh≤ （二級框架） eN BFGn? （ 21） 其中： B 為修正系數(shù)，當(dāng)柱分別為邊柱，等跨中柱和不等跨中柱時， B 值分別取 , ,。 4 屋頂花園活荷載不包括花圃土石等材料自重。中框架梁 I= 邊框架梁 I= 梁采用 C30 混凝土， EC=710 kN/ 2m 梁的線剛度： 邊跨（ 300 700）： 73 41 3 10 12 10 kN EIK l ? ? ? ? ?? ? ? ? ?邊 中跨（ 300 400）： 73 42 3 10 12 10 kN EIK l ? ? ? ? ?? ? ? ? ?中 柱的線剛度 柱采用 C30 混凝土 Ec=3 104N/ 2mm ，首層高度 ,2～ 4 層 。 m) 2~4 A 104 104 104 B 104 104 C 104 104 D 104 104 1 A 104 104 104 B 104 104 C 104 104 D 104 104 ∑ D 首 /∑ D2 =﹥ 滿足要求 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 水平地震作用分析（采用底部剪力法） (底部剪力法 :理論分析表明 ,對于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻 ,高度不超過 40m,并以剪切變形為主 (房屋的高寬比小于 4 時 )的結(jié)構(gòu) ,振動時具有以下特點(diǎn) :位移反應(yīng)以基本陣型為主。 Tg=, ?? , T1﹥ = 2?????? 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 20 .0 50 .90 .5, , 0 .0 5 ,0 .0 2 , 0 .0 5 , 1 .0 。 m) M上 (kN1= K1/(K1+K2) （ 38） M1=(M 上 +M 下 )181。 ?? 0k z s z? ? ? ??? （ 41） 由于房屋寬度為 ，層高 ,故此框架結(jié)構(gòu)受到的結(jié)點(diǎn)水平風(fēng)荷載kF BH?? （對頂層考慮女 兒墻高度 900mm） 風(fēng)荷載計(jì)算 表 41 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層號 z? s? ? ?mZ z? o? A wP 4 3 2 1 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 柱端剪力 表 42 柱端剪力值 層號 風(fēng)荷載（ kN） ?DDA ?DDB ?DDC ?DDD AV （ kN） BV （ kN） CV （ kN） DV （ kN） 4 3 2 1 柱端彎矩 表 43 柱端彎矩值 層號 A、 D柱 B、 C 柱 Yh（ m） M下 (kN m) 4 3 2 1 梁端彎矩 表 44 梁端彎矩值 層號 MAB MBA MBC MCB MDC MDC 4 3 2 1 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 風(fēng)荷載作用下的 框架梁內(nèi)力 圖 41 風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力圖 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 第 5 章 豎向荷載作用下的內(nèi)力分析 豎向荷載計(jì)算 荷載傳遞 路徑 圖 51荷載傳遞 路徑 圖 恒載 （ 1）屋面梁上線荷載標(biāo)準(zhǔn)值： ①梁重： 26=②屋面板荷載： 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB50010 規(guī)定：沿兩對邊支承的板應(yīng)按單向板計(jì)算；對于四邊支承的板，當(dāng)長邊與短邊比值大于 3 時，可按沿短邊方向的單向板計(jì)算；當(dāng)長邊與短邊比值小于 3 時，宜按雙向板計(jì)算；當(dāng)長 邊與短邊比值介于 2 與 3 之間時，亦可按沿短邊方向的單向板計(jì)算，但應(yīng)沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；當(dāng)長邊與短邊比值小于 2 時，應(yīng)按雙沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 向板計(jì)算。 4 .3 3 1 3 .6 4 k N /m22lPg? ? ? ? ?? ? ?231 2 39。 2 .5 7 .7 8 5 k N /m2P ? ? ? 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 21 ??? ll? ? ?231 2