【正文】 （71） 式中： —風荷載標準值（KN/m2） —高度z處的風振系數(shù) s ——風荷載體型系數(shù) —風壓高度變化系數(shù) —基本風壓 （KN/m2）根據(jù)公式將風荷載換算成作用與框架每層節(jié)點上的集中荷載，計算過程如下表71所示： 表71 風荷載作用下的集中荷載計算表層次Z(m)hihjA(m2)（KN）54321 注：a、由于本設(shè)計結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)高度H=＜30m，因此可取=； b、z(n為多邊形邊數(shù))[9]；c、風壓高度變化系數(shù)z 由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》確定[5]；d、hi—下層柱高 , hj—上層柱高，對頂層取女兒墻高度的2倍 （,）。本設(shè)計結(jié)構(gòu)所在地抗震設(shè)防烈度為6度，場地類別為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為第二組，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》可知[2]： ,由建筑結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)曲線可知當時[2]： （79）式中： —曲線衰減下降段的衰減指數(shù)，； —阻尼調(diào)整系數(shù)，（為阻尼比，） 綜上可得：結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值：（） = （+3+）= 結(jié)構(gòu)總水平地震作用的標準值 ：=根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》,T1===，需考慮頂部附加水平地震作用[2]。對于現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，可取（~）[10]。《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定，對于一般框架結(jié)構(gòu)可以在下列荷載效應組合值中取最不利值確定[5]：（1）由可變荷載效應控制的組合 ① “恒荷載”+任一種“活荷載” ② “恒荷載”+（任意兩種或者兩種以上“活荷載”） （2）由永久荷載效應控制的組合 （3）考慮抗震作用的組合 綜上考慮框架梁內(nèi)力組合為：① +；② +；③ +（活+風）；④ ++；⑤ （恒+）+。 （78）根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，可得組合值系數(shù)[2]：不上人屋面活載：，上人屋面活載： 樓面活載： 教室：， 走廊：，所以可以將式78轉(zhuǎn)變?yōu)椋?。?）恒載作用下柱的軸力 G柱柱頂： N5=+ N4=N5+++= N3=N4+++= N2=N3++ += N1=N2+++= F柱柱頂： N5=++3/2= N4=N5+++3/2+= N3=N4+++3/2+= N2=N3+++3/2+= N1=N2+++3/2+= E柱柱頂： N5=+3/2= N4=N5++3/2+= N3=N4++3/2+= N2=N3++3/2+= N1=N2++3/2+=（2）活載作用下柱的軸力 G柱柱頂： N5=+ N4=N5+++= N3=N4+++= N2=N3+++= N1=N2+++= F柱柱頂： N5=++3/2= N4=N5+++3/2+= N3=N4+++3/2+= N2=N3+++3/2+= N1=N2+++3/2+= E柱柱頂： N5=+3/2= N4=N5+9+3/2+= N3=N4+9+3/2+= N2=N3+9+3/2+= N1=N2+9+3/2+= 表63 恒載作用下柱的軸力匯總 層次G柱F柱E柱柱頂（KN）柱底（KN）柱頂（KN）柱底（KN）柱頂（KN）柱底（KN）54321 表64 活載載作用下柱的軸力匯總層次G柱F柱E柱柱頂（KN）柱底（KN）柱頂（KN）柱底（KN）柱頂（KN）柱底（KN）54321（六）恒載、活載作用下框架梁剪力計算（1）恒載作用下梁端剪力 ① 荷載引起的剪力用下式64計算： V= （64） 式中： V—剪力 q—等效均布荷載 對于頂層： GF跨：VGF=VFG= FE跨： VFE=VEF=3/2= 對于1—4層： GF跨：VGF=VFG= FE跨： VFE=VEF=3/2= ② 彎矩引起的剪力： GF跨、FE跨，用下式65計算： VAB= －VBA= （65） GF跨: 對于頂層： VGF=－VFG=(+)/= 對于2—4層：VGF=－VFG=(+)/= 對于底層： VGF=－VFG=(+)/= FE跨: 對于頂層： VFE=－VEF=(+)/= 對于2—4層：VFE=－VEF=(+)/= 對于底層： VFE=－VEF=(+)/=（2）活載作用下梁端剪力 ① 荷載引起的剪力用公式64計算： 對于頂層： GF跨 ：VGF=VFG= FE跨： VFE=VEF=3/2= 對于1—4層： GF跨 ：VGF=VFG= FE跨： VFE=VEF=3/2= ② 彎矩引起的剪力： GF跨、FE跨，用公式65計算 GF跨， 對于頂層： VGF=－VFG=(+)/= 對于2—4層：VGF=－VFG=(+)/= 對于底層： VGF=－VFG=(+)/= FE跨， 對于頂層： VFE=－VEF=(+)/= 對于2—4層：VFE=－VEF=(+)/= 對于底層： VFE=－VEF=(+)/=表65 恒載作用下梁端剪力匯總層次荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總剪力GF跨VGF=VFG（KN）FE跨VFE=VEF（KN）GF跨VGF=VFG（KN） FE跨VFE=VEF（KN）GF跨FG跨VGF=VFG（KN）VFE=VEF（KN）54321 表66 活載作用下梁端剪力匯總層次荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總剪力AB跨VAB=VBA（KN）BC跨VBC=VCB（KN）AB跨VAB=VBA（KN）BC跨VBC=VCB（KN）AB跨BC跨VAB=VBA（KN）VBC=VCB（KN）54321（七）恒載、活載作用下框架柱剪力計算框架柱剪力可由公式： （66） 式中：h—層高（，）。 圖61 計算單元中板面荷載傳遞示意圖 G F E圖62 豎向受荷示意圖 恒載作用下的內(nèi)力計算恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布見下圖63所示： G F E圖63 恒荷載作用下的荷載分布圖（一）恒載作用下柱偏心距計算 對于頂層 （1） ，表示橫梁自重荷載，為均布荷載形式： =(主梁) =（次梁） （2） ，表示上人屋面板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載：==（FG跨） ==(EF跨) （3）集中力： G軸邊柱P1=女兒墻重（含抹灰）＋梁自重（含抹灰）＋板傳梁荷載 =+[+]+=F軸中柱P2=梁自重（含抹灰）＋板傳梁荷載 =+[(+)]= E軸邊柱P3=女兒墻重（含抹灰）＋梁自重（含抹灰）＋板傳梁荷載 =++=(4) 集中力矩：是由于縱向框架梁的中心線與柱中心線不重合，梁端作用力與柱中心產(chǎn)生偏心而產(chǎn)生的力矩，所以各節(jié)點處作用的集中力矩如下。 (2) 板厚的確定 B1板：由于8100/4800=﹤2，采用雙向板 4800 ； B2走廊板：由于4800/3000=﹤2，采用雙向板 3000 ，故，板厚統(tǒng)一取為100mm。教學樓柱網(wǎng)布置平面圖及所選計算框架（橫向第8軸）和計算單元見下圖4443：圖41教學樓柱布置平面圖 圖42 KJ—8計算簡圖圖43 計算單元的選取 估算截面尺寸多層框架結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)，在內(nèi)力計算之前，先估算梁柱的截面尺寸及結(jié)構(gòu)所采用混凝土強度等級，以求得框架中各桿件的線剛度。 梁、柱（1）梁、柱的設(shè)計說明詳見各結(jié)施圖及國家建筑標準設(shè)計圖集《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法肢體規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（11G1011）；（2）梁、柱的混凝土保護層厚度均為25mm[7]；（3）混凝土柱錨入基礎(chǔ)梁的鋼筋應在基礎(chǔ)施工時預埋，預埋鋼筋的直徑和數(shù)量同上部柱。 （3）主導風向：夏季東南風，冬季西北風（見風玫瑰圖）。 。 設(shè)計依據(jù) 。 教學樓建筑設(shè)計同設(shè)計其他類型建筑一樣有許多共同點，也有許多不同的特點和要求。建筑設(shè)計主要以辦公樓設(shè)計規(guī)范為標準，闡明辦公樓設(shè)計的各個細節(jié)。 畢業(yè)設(shè)計是土木工程專業(yè)學生聯(lián)系課堂所學理論知識和設(shè)計中處理問題的紐帶。 由于設(shè)計者的水平有限，設(shè)計中錯誤及不當之處在所難免，敬請老師和專家指正，以便及時修正完善。（9）設(shè)計標高：室內(nèi)外高差：500mm 部位做法 墻身做法：墻身均采用250厚水泥空心磚塊，內(nèi)外墻粉刷為水泥砂漿抹灰，外墻貼瓷面磚。 (3）主要入口處應設(shè)門廳，門廳或走廊內(nèi)可設(shè)置學生作業(yè)展出、墻報、布告欄等設(shè)施[4]。 （二）場地土條件 （1）鉆探場地平坦，場地高程為7m； （2）場地土層（自上而下分布）； （3）素填土層：黃色，稍濕，松散，容重； （4）耕土：灰黑色、濕、容重； （5）粉質(zhì)粘土I：黃色，可塑，中壓縮性，無搖振反應，斷面稍有光澤，干強度和韌性中等，夾粉土層，～，容重； （6）粘土：黃色，可塑，中壓縮性，無搖振反應，斷面光澤，干強度和韌性高，～，容重； （7）粉質(zhì)粘土Ⅱ：黃色，可塑，中壓縮性，夾粉土薄層，見銹斑，厚6m，容重； （8）碎石層：中密，厚5～8m； （9）地下水位：～。4 結(jié)構(gòu)選型和布置 結(jié)構(gòu)選型本次設(shè)計的教學樓結(jié)構(gòu)體系采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系，為橫向承重方案。 估算柱截面尺寸 根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，框架結(jié)構(gòu)柱的截面尺寸宜符合下列要求： ① 矩形截面柱，抗震等級四級時最小截面尺寸不宜小于300mm； ② 柱的剪跨比宜大于2； ③ 柱截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3； ④ [7]。 （2) 柱線剛度ic計算表52 柱線剛度ic計算表層次Ec (N/mm2)b （mm）h （mm）hc （mm）Ic （mm4）EcIo/hc （kN對于頂層GF跨梁：Q1=(12a2+a3)q2==FE跨梁：Q2=5/8q2’==綜上所述可得： GF跨梁固端彎矩：MGF= MFG= = FE跨梁固端彎矩：MFE= MEF= = 32/12= 對于第14層GF跨梁：Q1=(12a2+a3)q2==FE跨梁：Q2=5/8q2’==綜上所述可得： GF跨梁固端彎矩：MGF= MFG= = FE跨梁固