【正文】 7 計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 45 截面內(nèi)力最不利值 62 圖 樓梯平面布置圖 67 標(biāo)準(zhǔn)層樓面板內(nèi)力計(jì)算 建筑設(shè)計(jì)方案說明 平面功能設(shè)計(jì) 房間布置：每層設(shè)有兩個(gè)辦公室和四個(gè)教室，同時(shí)每層設(shè)有男女衛(wèi)生間各兩個(gè)，可以滿足使用要求，并保證每層可以滿足充足的人流空間，且盡量使每個(gè)房間都滿足通風(fēng)和采光要求。 （ 2）結(jié)構(gòu)層： 80mm 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。 （ 9） 地下水位：地表下 8m。 結(jié)構(gòu)方案確定 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 7 結(jié)構(gòu)平面布置 柱網(wǎng)平面布置圖如圖所示 圖 柱網(wǎng)平面布置圖 框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇 根據(jù)樓蓋的平面布置情況及豎向荷載的作用途徑，本設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)可以選擇的承重方案為橫向承重方案。 當(dāng)?shù)氐孛娴拇植诔潭葹?B 類，查風(fēng)壓高度變化系數(shù)表可求得相應(yīng)樓層高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù) μz。 m 活荷載： Mg=ql2/12= 由計(jì)算簡(jiǎn)圖可知風(fēng)荷載分布較接近均布荷載，故 γ 0可按均布水平荷載下時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比 γ 0表查得。由控制截面的定義可知， 梁的控制截面在梁涼端及跨中 。 m 中柱 M= = 框架結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì) 截面內(nèi)力最不利值 考慮地震地作用時(shí)，需要對(duì)框架結(jié)構(gòu)的梁柱進(jìn)行的承載力調(diào)整。 風(fēng) 荷載作用下的位移驗(yàn)算 風(fēng)荷載選擇用荷載標(biāo)準(zhǔn)值，由于本設(shè)計(jì)中的建筑總高度小于 50m，故在風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算僅僅只考慮框架的總體剪切變形，驗(yàn)算公式為 ???jjj DVhu 5501 計(jì)算的結(jié)果如下： 表 風(fēng) 荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算 樓層 Fi（ KN） Vi(KN) ∑D Δ uj/m Δ uj/h 限值 5 72109 1/37037 4 72109 1/17857 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 36 3 72109 1/15329 5501 2 72109 1/10000 1 43061 1/6410 側(cè)移驗(yàn)算： 層間側(cè)移的最大值 1/64105501 滿足要求。m） 由梁柱彎矩圖進(jìn)而可以求得各梁的剪力、柱的軸力如下圖所示： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 26 V N 圖 活荷載作用下一榀框架的剪力、軸力圖（單位： KN） 同理可得結(jié)構(gòu)在活荷載作用下的彎矩調(diào)幅值，如下圖所示： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 27 圖 活荷載作用下一榀框架的彎矩調(diào)幅值（單位： KN m 中跨： Mg= ql2/12= = qCD180。 結(jié)構(gòu)選型 （ 1） 結(jié)構(gòu)體系選型：采用鋼筋混凝土 現(xiàn)澆整體式 框架結(jié)構(gòu)體系。 （ 5） 全年主導(dǎo)風(fēng)向：西北風(fēng)，平均風(fēng)速 2m/s，基本風(fēng)壓： 。 （ 4）找平層： 20mm 厚 1： 3 水泥砂漿找平。通過本階段的設(shè)計(jì)可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)理解，使其做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，為我們以后畢業(yè)參加實(shí)踐工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 63 圖 樓梯的計(jì)算簡(jiǎn)圖 4 屋面做法 4 工程概況 3 選題目的和意義 6 設(shè)計(jì)資料 14 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 36 框架梁內(nèi)力組合 53 柱斜截面承載力計(jì)算 60 4 樓梯設(shè)計(jì) 樓梯入口設(shè)置：建筑物設(shè)有一個(gè)主入口，兩個(gè)輔助的入口。 （ 3）找平層： 20mm 厚水泥砂漿找平層。 （ 10） 地震設(shè)防烈度： 7 度，抗震等級(jí)：三級(jí)。 各梁柱截面尺寸的確定 基礎(chǔ)頂面標(biāo)高（柱底標(biāo)高）根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況和建筑物的特點(diǎn)取 。 風(fēng)荷載計(jì)算結(jié)果如 下表 所示： 表 風(fēng)荷載計(jì)算 表 層次 Z? s? Z(m) z? 0? (kN/m2) A(m2) ?P (kN) 5 4 3 2 1 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 14 則風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖如下 ： 圖 風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖 (KN) 水平 地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 由地震作用的計(jì)算原則可知道本設(shè)計(jì)只需要考慮水平地震作用，建筑物的總高度小于 40m，且建筑物 結(jié)構(gòu)在地震運(yùn)動(dòng)作用下的變形以剪切變形為主 ， 由底部剪力法計(jì)算原則可知水平地震作用力可以采用底部剪力法計(jì)算。 m 彎矩分配系數(shù)： 表 彎矩分配系數(shù)表 結(jié)點(diǎn) A1 結(jié)點(diǎn) B1 μ A4A3 μ A4A5 μ A4B4 μ B4A4 μ B4B3 μ B4B5 μ B4C4 求彎矩： （ 1）恒荷載： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 19 (2)活荷載： ：由于活荷載比較大，需要按照恒荷載和活荷載的最不利布置情況分別進(jìn)行計(jì)算。又本次設(shè)計(jì)中各層橫梁線剛度相同，層高除底層外均相同，所以除底層外 γ 1=γ 3=0。根據(jù)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，每層梁有 5個(gè)控制截面，即邊跨梁的兩個(gè)梁端和梁中，中跨梁的梁端和梁中，如圖中的 5號(hào)截面。 m （ 3）軸壓比驗(yàn)算：為保證框架結(jié)構(gòu)對(duì)延性的要求，需要驗(yàn)算底層柱的軸壓比。 γ RE是抗震作用下承載力調(diào)整系數(shù)，由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》可知，柱的γ RE=。本設(shè)計(jì)可以忽略柱的軸向變形產(chǎn)生的微小側(cè)移，只需要考慮風(fēng)荷載和地震荷載作用下的框架梁柱彎曲變形引起的側(cè)移。m） （ 5）活荷載作用下的內(nèi)力圖 用同樣的方法將分層法所求得的活荷載彎矩進(jìn)行疊加，進(jìn)而繪制出活荷 載作用下的彎矩圖如下圖所示： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 25 圖 活荷載作用下一榀框架的彎矩圖（單位： KN m ②活荷載 邊跨： Mg= ql2/12= =（ 12 +） 樓面板傳遞活荷載 qAB180。樓板 在澆筑時(shí)預(yù)先留設(shè)空洞， 當(dāng)空洞尺寸 小于等于 300mm 時(shí)， 樓 板 上面的鋼 筋設(shè)置時(shí)可以直接繞過所預(yù)留的空洞 ，不用 斷開 ，當(dāng) 預(yù)留的 孔洞大于 300mm 時(shí)則應(yīng)按設(shè)計(jì)要求 設(shè)置附加鋼筋 。 （ 4） 降雨量：平均年降雨量為 ，按照每 200 平方米一個(gè)匯水區(qū)進(jìn)行落水 管的設(shè)置，落水管直徑為 100mm。 （ 3）找坡層： 40mm 厚（最薄處）水泥石灰焦渣砂漿 3‰ 找平 。繪圖時(shí)要求圖面干凈，尺寸準(zhǔn)確，線條清晰，字體工整，映射規(guī)范必須符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。 49 框架柱剪力設(shè)計(jì)值 Vc 按下式計(jì)算： 9 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 Qk 9 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算 Gk 6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案說明 3 2 建筑設(shè)計(jì) 3 現(xiàn)在 學(xué)校教學(xué)樓發(fā)展現(xiàn)狀 3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 58 框架結(jié)構(gòu)的裂縫、撓度驗(yàn)算 62 設(shè)計(jì)資料 62 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 教學(xué)樓每層設(shè)有三個(gè)樓梯，均為雙跑，踏步高度 180mm，樓梯踏步寬度 270mm，滿足防火等級(jí)要求。 （ 4） 8厚 1： 水磨石樓面磨光打蠟 。 （ 11） 材料選用： 混凝土：采用 C30。 所以 底層柱高 H=（ 3600+1200） mm=4800mm， 因?yàn)榘?為現(xiàn)澆 的板， 則其計(jì)算 時(shí)的 長(zhǎng)度 L==4800mm，其他層的柱 子的 高 度與層高一樣 高，則 H=3600mm，柱 子的截面形式是均勻的矩形柱 ，考慮其長(zhǎng)細(xì)比 的限制 ，應(yīng)滿足： 1 6 030/4 8 0 030/1b ??? 取 b=500mm 1 9 225/4 8 0 025/1 ???h 取 h=500mm （ 2）框架梁 ： 邊跨 ： mmmmlh 40 0~90 072 00)18~8/1()18/1~8/1( ???? 初選 h=600mm mmmmhb 150~300)4/1~2/1( ?? 初選 b=250mm 中跨： 初選 h=600mm 初選 b=250mm 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 8 都選擇用 120mm 厚的 現(xiàn)澆 砼 樓板，滿足 h/l01≥ 1/50 計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 通過查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，可以確定底層處柱高為 3600mm+1200mm=4800mm，其他層的層高為 3600mm。根據(jù)前面所求荷載結(jié)果可知 頂層總重力荷載設(shè)計(jì)值： G5=10928KN： 其它層總重力荷載設(shè)計(jì)值： G1= G2= G3= G4= 11318KN 因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的總高度小于 25m，且墻體都 為不承重的填充墻，所以結(jié)構(gòu)的基本自振周期可以采用經(jīng)驗(yàn)公式 B—— 建筑總寬度： H—— 為建筑總高度。 固端彎矩： （ 1）邊跨： 恒 載： Mg=gl2/12= 底層柱只需要修正 γ 2，由修正系數(shù) γ 2修正表可得 γ 2=0.因此柱底至反彎點(diǎn)高度 y 的計(jì)算過程見下表所示： 表 反彎點(diǎn)高度表 樓 層 層高 h(m) 柱 號(hào) K γ 0 y =γ 0 h 5 邊柱 中柱 4 邊柱 中柱 3 邊柱 中柱 2 邊柱 中柱 1 邊柱 中柱 根據(jù)表中求出來的各層柱修正后的反彎點(diǎn)高度和反彎點(diǎn)處的剪力 Vjk 值 可求出各柱上下端截面處的彎矩值，然后再根據(jù)柱上下端截面處彎矩正負(fù)絕對(duì)值相等的條件即可求得梁端處彎矩。每個(gè)柱都有兩個(gè)控制截面，即柱底截面和柱頂截面，如圖所示的 7 號(hào)截面。軸壓比的計(jì)算公式為AfcN。 框架柱內(nèi)力組合 表 框架結(jié)構(gòu)柱的內(nèi)力組合表 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 42 荷載類型 樓層 邊柱（ A 柱 ) 中柱（ B 柱） Mtc Mbc Nbc Mtc Mbc Nbc 恒荷載效應(yīng) ① 5 4 3 2 1 活荷載效應(yīng) ② 5