【正文】 別是進入21世紀(jì)以來，以人為本、人與自然和諧發(fā)展的科學(xué)理念逐漸滲透到建筑領(lǐng)域,圖書館建筑越來越關(guān)注人、自然環(huán)境、科學(xué)管理及未來發(fā)展等因素，在設(shè)計時充分體現(xiàn)了人性化、生態(tài)化、開放化、智能化、標(biāo)志化等理念。因此,強調(diào)舒適是現(xiàn)代圖書館建筑設(shè)計中人性化理念的充分體現(xiàn)。①節(jié)能原則圖書館建筑設(shè)計的節(jié)能主要體現(xiàn)在體量設(shè)計、建材選擇、綠化設(shè)計、功能設(shè)置等方面。②內(nèi)部空間的開放化圖書館內(nèi)部空間的開放化設(shè)計與“以人為本、服務(wù)第一”的現(xiàn)代開放式管理理念相呼應(yīng),注重使用的靈活、便利與高效,無論是模數(shù)式還是模塊式設(shè)計,都能體現(xiàn)開放化的理念。本設(shè)計題目是秦皇島市某圖書館設(shè)計，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 畢業(yè)設(shè)計的主要研究內(nèi)容建筑設(shè)計包括：⑴確定建筑方案，明確各部位構(gòu)造作法。 本設(shè)計要研究或解決的問題和擬采用的研究手段本畢業(yè)設(shè)計為秦皇島市某圖書館設(shè)計，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計內(nèi)容包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分涉及到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計等基本理論以及PKPM設(shè)計軟件的應(yīng)用。利用AutoCAD 、TSSD完成結(jié)構(gòu)施工圖的繪制，利用word、Excel等完成設(shè)計說明書及其他內(nèi)容的編寫。圖書館主要功能要求：中文科技期刊開架閱覽室、外文書刊開架閱覽室、社科報刊閱覽室、過期期刊閱覽室、教師研究生閱覽室、樣本圖書閱覽室、視聽閱覽室、網(wǎng)絡(luò)電子閱覽室、文獻檢索室、主書庫、圖書展銷室、借閱處、學(xué)術(shù)報告廳（可容納100人），設(shè)計閱覽座位：2250座，每層需設(shè)公共廁所和盥洗室。因此采用改進的十字型平面布置。在抽柱后不能夠再在同樣的豎向位置出現(xiàn)柱子，即不能夠“板上生柱“。在抽柱后進行收進。它與平面一樣和建筑使用、造價、節(jié)約用地等有密切的關(guān)系，應(yīng)結(jié)合平面全面的進行考慮。首層樓梯平臺下不過人，不用下降的臺階。建筑立面設(shè)計是在滿足房屋使用要求和技術(shù)經(jīng)濟條件的前提下，運用建筑物造型和立面構(gòu)圖規(guī)律，緊密結(jié)合平面布置和剖面的內(nèi)部空間組合條件而進行的設(shè)計。首先推敲立面各部分總的比例關(guān)系，考慮作為一個整體的幾個立面的統(tǒng)一，相鄰的立面間的連接和協(xié)調(diào)，然后按建筑構(gòu)圖規(guī)律著重分析立面上墻面的劃分和處理，門窗的安排和調(diào)整，最后對建筑入口、各部分裝飾等做重點及細部加工。在“十”型布置方案中，中間主體部分組成一個雙軸對稱的“十”字型建筑，兩邊房間構(gòu)成兩個獨立的矩形建筑，兩矩形建筑通過變形縫的連結(jié)與主體建筑構(gòu)成了最后的建筑體型，同時可以保證建筑平面布置的規(guī)則性。 本工程有三種典型房間，即報告廳（包括大會議室）、各種功能同閱覽室和輔助功能房間。對于公共洗手間，均應(yīng)設(shè)置洗手間前室，以設(shè)置洗手盆和污水池。這樣各房間基本上不被交通穿越，保持了良好的獨立性，滿足通暢交通的要求。樓梯采用平行雙跑樓梯，可滿足3人同時通過。踏步的寬度與高度之比為2:1，在滿足舒適度的要求。3 結(jié)構(gòu)設(shè)計 概述 工程概況建筑面積：11000平方米左右建筑密度：40％標(biāo)準(zhǔn)層層高：建筑消防高度：。 結(jié)構(gòu)方案的選擇 結(jié)構(gòu)體系的選擇常用的高層混凝土多、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系和筒體結(jié)構(gòu)體系等。其缺點是結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小，在地震作用下水平位移較大，容易使填充墻產(chǎn)生裂縫。缺點為剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的間距受樓板構(gòu)件跨度的限制，間距太小，平面布置不靈活，空間局限，不適應(yīng)于建造公共建筑，結(jié)構(gòu)自重較大，吸引的地震能量大，施工較麻煩，造價較高。適用于1530層的辦公樓、公寓、旅館等建筑。其平面布置應(yīng)靈活多變，以滿足不同的功能需求，可考慮采用框架結(jié)構(gòu)或者框剪結(jié)構(gòu)。此外，框架結(jié)構(gòu)的傳力明確、結(jié)構(gòu)布置靈活，抗震性和整體性好，計算理論較為成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價較低。 結(jié)構(gòu)布置 平面形狀的選擇《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB500112008)：建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對稱，并應(yīng)具有良好的整體性；建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變?！? 中規(guī)定“基本書庫的結(jié)構(gòu)形式和柱網(wǎng)尺寸應(yīng)適合所采用的管理方式和所選書架的排列要求。⑵ 縱向框架承重方案縱向框架承重方案是在縱向布置框架承重梁，橫向布置連系梁?？v橫向框架混合承重方案既有利于提高建筑物的橫向剛度，具有較好的整體工作性能，又有利于結(jié)構(gòu)平面布置。本設(shè)計中，建筑總長為84m，主體九層，局部十層，故在主體與群樓之間設(shè)置收縮縫。本設(shè)計采用剛性較大的筏板基礎(chǔ)，承托主體與裙樓的整體建筑，用基礎(chǔ)本身的剛度來抵抗沉降差，故不設(shè)置沉降縫。 結(jié)構(gòu)材料和構(gòu)件截面尺寸的選擇 材料強度等級⑴ 混凝土強度等級的選用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB500102010)，有抗震設(shè)防要求的混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級應(yīng)符合下列要求：設(shè)防烈度為9度時，混凝土強度等級不宜超過C60；設(shè)防烈度為8度時，混凝土強度等級不宜超過C70；框支柱、框支梁以及一級抗震等級的框架梁、柱、節(jié)點，混凝土強度等級不應(yīng)低于C30；其他各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件，混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。本設(shè)計中，板選用C30混凝土。在一般荷載條件下，一般梁和框架梁的截面高度可按（1/81/12）確定（為主梁的計算跨度），且不宜大于1/4凈跨。井字梁可根據(jù)樓蓋荷載的大小，取h=Ln/20,但最小h不得小于短跨跨度1/=取梁高1/3（h較小時）1/4（h較大時），但梁寬不宜小于120mm。④井字梁。①中柱 ，故取中柱橫截面為800 mm800mm。③角柱角柱雖承受面荷載較小，但由于角柱承受雙向偏心荷載作用，受力復(fù)雜，故截面尺寸為800 mm800mm。初選板厚為100mm。大理石樓面　　 kN/m80mm厚混凝土板 = kN/m板底抹灰 = kN/m合計 kN/m（3）平臺梁取平臺梁的截面尺寸為250mm400mm，采用C35混凝土。③操作要點由于設(shè)計人員事先很難估算結(jié)構(gòu)最不利地震作用方向，因此可以先取初始值00 ，如果這個角度與主軸夾角大于177。本參數(shù)也可以考慮最大風(fēng)力作用的方向，但需要用戶自行設(shè)定多個角度進行計算，比較多次計算結(jié)構(gòu)取最不利值。③注意事項如果結(jié)構(gòu)分析是不想考慮混凝土構(gòu)件自重荷載，可以填0?！雹诔绦?qū)崿F(xiàn)這是豎向力控制參數(shù)，程序設(shè)有五個選項；不計算恒活荷載，不計算豎向力。但為了簡化計算過程，程序沒有逐層增加結(jié)構(gòu)剛度，而是采用整體剛度分層加載模擬進行計算。③操作要點模擬施工加載1：適用于多高層結(jié)構(gòu)?！薄?度時建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑，7度和7度以上的建筑結(jié)構(gòu)（生土房屋和木結(jié)構(gòu)房屋等除外），應(yīng)進行多遇地震作用下的截面抗震驗算?！雹诔绦?qū)崿F(xiàn)這是地震作用控制采納數(shù)，程序設(shè)有三個選項，其含義如下：不計算地震作用：即不計算地震作用。計算水平和豎向地震作用：用于抗震設(shè)防烈度9度地區(qū)的高層建筑；9度地區(qū)大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)；8度地區(qū)帶有連體和轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的高層建筑。在計算位移、周期等控制參數(shù)時，應(yīng)選擇該項，將彈性樓板強制為剛性樓板參與計算，以滿足規(guī)范要求的計算條件，計算完成后應(yīng)去掉此項選擇，以彈性樓板方式進行配筋和其他計算分析。 風(fēng)荷載信息 結(jié)構(gòu)基本周期①規(guī)范規(guī)定《荷載規(guī)范》附錄E結(jié)構(gòu)基本自振周期的經(jīng)驗公式”規(guī)定了各類結(jié)構(gòu)自振周期計算的經(jīng)驗公式。采用程序簡化計算的初始值。初始值為不規(guī)則?？紤]偶然偏心，就是考慮由偶然偏心引起的最不利地震作用。初始值為不選擇?！薄陡咭?guī)》，“質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。③操作要點當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度明顯不對稱、不均勻時，應(yīng)選擇該項。 計算振型個數(shù) ①規(guī)范規(guī)定《抗震規(guī)范》，“振型個數(shù)一般可以取參與質(zhì)量達到總質(zhì)量90％所需的振型數(shù)。④注意事項通常振型數(shù)取值應(yīng)不小于3，且為3的倍數(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)樓層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)層剛度突變較大時，如高層、錯層、越層、多塔、樓板開大洞、頂部有小塔樓、有轉(zhuǎn)換層、有彈性板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，振型數(shù)應(yīng)相對多取?！雹诓僮饕c周期折減的目的是為了考慮框架結(jié)構(gòu)和框架－剪力墻結(jié)構(gòu)填充墻剛度對計算周期的影響，因為建模時沒有輸入填充墻，僅考慮其荷載，沒有考慮其剛度。 活荷載信息 柱、墻活荷是否折減 ①規(guī)范規(guī)定《荷載規(guī)范》，“設(shè)計墻、柱和基礎(chǔ)時的折減系數(shù)，1）第1（1）”。④注意事項該折減系數(shù)是有限元分析之后進行內(nèi)力組合時考慮的，因此不會影響結(jié)構(gòu)其它構(gòu)件的設(shè)計。對于帶群房的高層建筑，群房不宜按竹樓的層數(shù)取用活荷載折減系數(shù)。 調(diào)整信息 連梁剛度折減系數(shù) ①規(guī)范規(guī)定《抗規(guī)》，“側(cè)向剛度沿豎向分布基本均勻的框剪結(jié)構(gòu)，任一層框架部分的地震剪力，不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的20%；抗震墻連梁的剛度可折減，”。根據(jù)以往的實驗數(shù)據(jù)，在連梁進入塑性狀態(tài)后，允許其卸載給剪力墻，而剪力墻的承載力往往較高，因此這樣的內(nèi)力重分布是允許的，開裂后連梁的剛度有所降低，程序中通過連梁剛度折減系數(shù)來反映開裂后的連梁剛度。對于現(xiàn)澆剛性樓板，板作為梁的翼緣是梁的一部分，可用此系數(shù)近似考慮樓板對梁剛度的貢獻。對于現(xiàn)澆層的裝配式結(jié)構(gòu)樓面梁、板柱結(jié)構(gòu)的等代梁剛度不應(yīng)放大。而對于長周期結(jié)構(gòu)，地震動態(tài)作用中的地面運動速度和位移可能對結(jié)構(gòu)具有更大的破壞影響，而振型分解法無法對此作出估計。④注意事項合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該自然滿足樓層最小地震剪力系數(shù)的要求，如果不滿足規(guī)范要求，建議：先不選擇該項考察剪重比，如離規(guī)范要求相差較大，應(yīng)首先優(yōu)化設(shè)計方案，調(diào)整結(jié)構(gòu)布置、增加結(jié)構(gòu)剛度，絕不能僅靠調(diào)整剪重比完成設(shè)計。，而WWNL*.OUT輸出的是調(diào)整后的值。②程序?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)應(yīng)由兩部分組成：。這種實現(xiàn)方法具有一般性，它既適用于采用剛性樓板假定的結(jié)構(gòu)，也適用于采用存在獨立彈性節(jié)點結(jié)構(gòu)。③操作要點根據(jù)工程實際情況設(shè)定是否考慮重力二階效應(yīng)。 梁柱重疊部分簡化是否作為剛域 ①規(guī)范規(guī)定《混凝土規(guī)范》，“桿件間連接部分的剛度遠大于桿件中間截面的剛度時，可作為剛域插入計算圖形。作為剛域：程序?qū)⒘褐丿B部分作為剛域計算，梁剛度大，自重小，梁端負彎矩小。 ①規(guī)范規(guī)定《混凝土規(guī)范》，“當(dāng)水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值占彎矩設(shè)計值的75％以上時，框架柱的計算長度可按下列兩個公式計算，并取其中的較小值”。④注意事項鑒于程序增加了自動判斷功能，建議盡可能選擇該項；為避免計算錯誤，；程序可以正確考慮越層柱的計算長度（地下室除外）；工業(yè)廠房排架柱的計算長度，需要設(shè)計人員按《混凝土規(guī)范》。總剛分析方法：適用于“彈性樓板范圍較大”或“不與樓板相連的構(gòu)件（如部分房間無板、錯層形成的無板梁及越層柱等）較多”的工程。以主體結(jié)構(gòu)為例進行分析。③特別不規(guī)則的建筑、應(yīng)采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的較大值。在地震作用分析的振型分解法中，結(jié)構(gòu)剛度計算可以采用側(cè)剛和總剛兩種計算方法?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》（JGJ32010）：計算振型數(shù)應(yīng)使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%。：====================================================================== 考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的振動周期(秒)、X,Y 方向的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù) 振型號 周 期 轉(zhuǎn) 角 平動系數(shù) (X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù) 1 ( + ) 2 ( + ) 3 ( + ) 4 ( + ) 5 ( + ) 6 ( + ) 7 ( + ) 8 ( + ) 9 ( + ) 10 ( + ) 11 ( + ) 12 ( + ) 13 ( + ) 14 ( + ) 15 ( + ) 16 ( + ) 17 ( + ) 18 ( + ) 19 ( + ) 20 ( + ) 21 ( + )