【正文】 ..................................................... II 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 建筑設(shè)計說明 設(shè)計的基本原則 （ 1）滿足功能要求 滿足建筑物功能要求，為人們的 生產(chǎn)生活活動創(chuàng)造良好的環(huán)境，是建筑設(shè)計的首要任務(wù)。 （ 4）考慮建筑美觀要求 建筑物是社會的物質(zhì)和 文化財富，它在滿足使用要求的同時，還要考慮人們對建筑物在美觀方面的要求，考慮建筑物賦予人在精神上的感受。下為濕陷性黃土，地耐力標(biāo)準(zhǔn)值為2/150 mkNfk ? ； (2)地下水位不考慮 。 ； (5)主導(dǎo)風(fēng)向：東北 ； (6)年降水量： ，日最大降水量 ； (7) 風(fēng)、雪、樓面荷載，按照《荷載規(guī)范》查用 ； 風(fēng)力：基本風(fēng)壓 Wo=178。建議徹底清除雜填土（不宜直接作天然地基），黃土層地基承載力特征值 ak 150kPaf ? 。 建筑設(shè)計任務(wù)及要求 設(shè)計任務(wù) 康泰中學(xué)教學(xué)樓位于西安市高新木塔地區(qū)。建筑平面布置明確，立面簡潔，對屋面、樓面、墻面采用合理措施，力求體型簡單；重量剛度均勻，對稱；避免立面、平面的突然變化。 如果結(jié)構(gòu)完全相同，中間層可用 “ 標(biāo)準(zhǔn)層 ” 平面代替，但首層及屋頂平面要單獨繪出。 建筑設(shè)計說明書內(nèi)容包括：工程概況，設(shè)計依據(jù)，參考圖集，工程作法，各類房間數(shù)量及建筑面積列表、門窗表，內(nèi)外裝修說明。 結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù) 及要求 設(shè)計任務(wù) 在建筑方案的設(shè)計上，正確選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置，掌握高層建筑結(jié)構(gòu)的計算方法和基本構(gòu)造要求，繪制部分施工詳圖。 ③ .進行一榀框架的荷載計算：包括恒載、活載、風(fēng)載、雪載及地震作用。 ⑥ .選定 12 個非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進行設(shè)計，如樓梯、雨篷、挑檐等。列出結(jié)構(gòu)設(shè)計計算過程中采用的計算假定、計算原則、計算方法、計算簡圖、計算全過程、內(nèi)力圖及計算結(jié)果。辦公室門為玻璃木門 M4，門洞尺寸為 ；廁所門為 木 門 M5，門洞尺寸為 ； 大教室門為 M6，洞口尺寸為 。 樓蓋及屋蓋均來用現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)，樓板厚度取 110mm，雨棚板厚度取 100mm梁截面高度按梁跨度的 81~121 估算，由此估算的梁截面尺寸見下 表 21，同時給出了各層梁柱和板的砼強度等級，其設(shè)計強度： ? ?22 /,/ mmNfmmNfC tc ?? 結(jié)構(gòu)平面布置圖見下圖 ：西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 圖 結(jié)構(gòu)平面布置圖 梁的尺寸估算 橫向 邊 梁，最大跨度 L= h=（ 1/8~1/12） L=938mm~625mm，取 h=700mm b=（ 1/2~1/3） h=350mm~266mm，取 b=300mm 橫向 中 梁，最大跨度 L= h=（ 1/8~1/12） L=450mm~277mm，取 h=500mm b=（ 1/2~1/3） h=167mm~250mm，取 b=250mm 縱向 倆 邊 梁，最大跨度 L= h=（ 1/8~1/12） L=788mm~525mm，取 h=700mm b=（ 1/2~1/3） h=350mm~266mm，取 b=300mm 縱向 跨 中梁，最大跨度 L= m， h=（ 1/8~1/12） L=563mm~375mm，取 h=500mm b=（ 1/2~1/3） h=250mm~166mm，取 b=250mm 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 表 梁截面尺寸（ mm）及各層砼強度等級 層次 砼強度等級 橫梁（ bh） 縱梁 (bh) 平臺 梁 (bh) AB 跨 BC 跨 12 軸 23 軸 240300 15 30C 300700 300500 300700 300500 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 框架柱截面尺寸的估算 （ 1）按軸壓比要求初估框架柱截面尺寸 由抗震設(shè)防裂度 8 度查表可知抗震等級為二級。 根據(jù)上述結(jié)果并綜合考慮其它因素 ,本設(shè)計柱截面尺寸取值如下 : 15 層柱截面尺寸為 mmmm 500500 ? ； 1 軸與 A 軸相交角柱；角柱雖然承受面荷載較小，但由于角柱承受雙向偏心荷載作用，受力復(fù)雜，故截面尺寸取與 A 軸邊柱相同即 mmmm 500500 ? 。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 橫向框架計算簡圖 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 3 重力荷載計算 屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 不上人屋面恒荷載（板厚 110mm） : 找平層： 20 厚水泥砂漿 20= 防水層 ：三氈四油 保護層 ： 30 厚 細(xì)實混凝土 22= 找坡層： 40 厚水泥石灰焦渣砂漿 3%找平 14= 保溫層： 150 厚 水泥蛭石 5= 結(jié)構(gòu)層： 110 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25= 抹灰層： 10 厚混合砂漿 17= 合計 取 標(biāo)準(zhǔn)層樓面恒荷載 (板厚 110mm): 板面裝修荷載 結(jié)構(gòu)層 :110 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25= 抹灰層 :10 厚混合砂漿 17= 合計 : 取 雨篷恒荷載（板厚 100mm） : 40 細(xì)石混凝土面層 防水層 找坡層 防水層 找平層 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 結(jié)構(gòu)層 :100 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25= 板底粉刷 20= 合計 : 屋面、樓面及雨篷可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : 2/ mkN 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : 2/ mkN 雨篷活荷載（按不上人屋面活荷載考慮） 2/ mkN 屋面 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : 2/ mkNsorSk ??? ? ? ?為屋面積雪分布系數(shù)取 ,/ 2 rmkNSo ?? 梁、柱重力荷載計算 梁自重： 橫向邊框梁 : 25KN/m3＋ 17 KN/m3 (－ )m 2= =橫向中框梁： 25KN/m3＋ 17 KN/m3 (－ )m 2= /m =縱向 倆邊 梁： 25KN/m3＋ 17 KN/m3 (－ )m 2= = KN/根 縱向 中間 梁： 25KN/m3＋ 17 KN/m3 (－ )m 2= = KN/根 柱自重： 底層 ： 25KN/m3= KN/m KN/m = KN/根 / 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 標(biāo)準(zhǔn)層： 25KN/m3= KN/m KN/m = KN/根 墻體自重： 墻體為 240 厚粘土空心磚，外墻面貼瓷磚 mkN ,墻面為 20mm 厚抹灰 ,則外墻單位墻面重力荷載為 : 2/ mkN????? 內(nèi)墻為 240厚粘土空心磚 ,兩側(cè)均為 20mm厚抹灰 ,則內(nèi)墻單位面積重力荷載為 : 2/ mkN????? 衛(wèi)生間隔斷為 120 厚粘土空心磚，兩側(cè)均為 20mm厚抹灰 ,則 內(nèi)墻單位面積重力荷載為 : 2/ mkN????? 木門單位面積重力荷載為 2/ mkN , 木窗的單位面積重力荷載為2/ mkN ,鋁合金窗單位面積重力荷載取 2/ mkN 。 根據(jù)《結(jié)構(gòu)抗 震設(shè)計規(guī)范 GB500112021》第 條規(guī)定當(dāng)烈度為 8176。 ① 樓面自重標(biāo)準(zhǔn)值 G 辦 =( ) = G 衛(wèi) = 2 = G1=+= 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 ② 梁自重 G2= ③ 外墻縱墻重 G3= 2= ④ 內(nèi)墻縱墻重 G4= 2= ⑤ 外墻橫墻重 G5= 2= ⑥ 內(nèi)橫墻重 G6= 2= ⑦ 樓梯間 重 G7= ⑧ 內(nèi)隔墻重 G8= (2 +) 2= KN ⑨ 樓面活荷載 G9= ( )= ⑩ 柱自重 48 25 ()= G2G4=++++++++97+= G1： 頂層重力荷載代表值包括 樓面 恒載 +50%活 載 +縱橫梁自重 +半層柱自重 +半層墻體自重。計算公式 TT ?? 01 ? 式中△ T 為頂點位移（單位為 m）按 D 值法計算。 各樓層地震剪力按6ikkivF??? 計算， 具體計算過程見下表所示： 表 層次 mhi mHi kNGi mkNHG ii ? jGjH? jjii HGHG? kNFi kNVi 5 187239 628091 4 164609 628091 3 126489 628091 2 88369 628091 1 4． 35 61385 628091 各質(zhì)點水平地震作用及樓層間地震剪力沿房屋高度的分布見下圖 。現(xiàn)將所選的在地震作用下的柱端彎矩結(jié)果列出。具體計算過程及結(jié)果見表。 2y — 上下層層高變化的修正值，由上層層高對該層層高比值 2? 及 i 查表。 ） 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 2 地震作用下框架梁彎矩內(nèi)力分析 將上表所列出的表的柱端彎矩制成柱和梁的框架彎矩圖，并根據(jù)柱端彎矩求出梁 的端部彎矩。 左bK 右bK 表示第 j 層第 i 節(jié)點左端梁的線剛度和第 j 層第 i 節(jié)點右端梁的線剛度。當(dāng)為左地震時，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力 ； 2） 表中 M 單位為 mkN? ， V 單位為 kN， N 單位為 kN， l 單位為 m。 表 框架梁線剛度計算 截面 ? ?2mhb? 砼強度等級 彈性 模量 ? ?4/mKNEc 跨 度 ??ml0 舉行截面慣性矩? ?40mI ? ?4 IIb ? ? ?mKN lIEK bcbi ?? / 0 C30 10 7 10 3 10 3 10 4 0. 50 C30 10 7 10 3 10 10 4 表 框架柱線剛度計算 層號 砼強度等級 截面面積? ?2m 層高??m 慣性距 ? ?4m 線剛度（ Kc） 5 C30 10 3 10 4 4 C30 103 10 4 3 C30 103 10 4 2 C30 103 10 4 1 C30 103 10 4 表 柱側(cè)移剛度 D 值計算 層號 cK k ? ? ?mKN hkD c/ /12 2?? 根數(shù) 5 AD 邊柱 10 4 25018 2 BC 中柱 10 4 22412 2 Σ D 94860 4 AD 邊柱 10 4 25018 2 BC 中柱 10 4 22412 2 Σ D 94860 3 AD 邊柱 10 4 25018 2 BC 中柱 10 4 22412 2 Σ D 94860 2 AD 邊柱 10 4 25018 2 BC 中柱 10 4 22412 2 Σ D 94860 1 AD 邊柱 10 4 16392 2 BC 中柱 10 4 12977 2 Σ D 58738 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 2. 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算 風(fēng)荷載作用下框架的層間側(cè)移可按式計算即 ??? ijjj D/?? 式中 j?? — 第 j 層的總剪力標(biāo)準(zhǔn)值 ?ijD — 所有柱的抗側(cè)移剛度之和 j? —— 第 j 層的層間側(cè)移 多層樓板標(biāo)高處的側(cè)移值三該層以下各層層間側(cè)移之