【正文】 活載： KN208810442 ?? 由以上計算可知， 二～四 層重力荷載代表值 為： ? ? 1640 6233G G G KN? ? ? ? ? ? ? ? ? ?活恒 3998+2557+4479+? 2088=12078 KN 綜合考慮其它因素，取 ? ? 1640 6233G G G KN? ? ? ? ? ? ? ? ? ?活恒 12300KN 頂 層 由以上計算可知， 頂 層重力荷載代表值 為： ?G KN1 0 2 1 81 2 7 93 4 4 85 4 9 1 ??? 20 綜合考慮其它因素，取 ?G 10500 KN ??51i iG ＝ 12500+12300? 3＋ 10500＝ 59900KN 圖 10 質(zhì)點重力荷載值 (KN) 橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算 橫向自振周期的計算 按頂點位移法計算框架的自振周期 頂點位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。 y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。縱梁負(fù)載面積內(nèi)的板將力傳給縱梁，縱梁以集中力的形式傳給框架柱。 風(fēng)荷載作用下的位移計算 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計算及驗算 進(jìn)行側(cè)移驗算時，取剛度折減系數(shù) ?c? ， 水平荷載下框架層間側(cè)移按下式計算：???? ni jijj DV1? （層間側(cè)移） 總側(cè)移）(1?? ?? ni i?? ?ijD ：第 j層所有柱的抗側(cè)移剛度之和； jV ：第 j 層的總剪力標(biāo)準(zhǔn)值； ju? ：第 j 層的層間側(cè)移。然后由△ T求出 1T ，再用 1T 求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力。 故縱軸 A～ B次梁初選截面尺寸為： b h=300mm 600mm B～ C跨度 L=2700m 直接 取 h=300mm b=250mm 框架柱的截面尺寸 框架柱的 截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式計算： ccAfN?? （ 3— 1） FgnN ?? （ 3— 2） 13 式中： ? ：為考慮地震作用組合后柱軸力壓力增大系數(shù)，邊柱取 ，等跨內(nèi)柱取 ,不等跨取 ； F : 為按照簡支狀態(tài)計算柱的負(fù)荷面積； g ：為折算后在單位面積上的重力荷載代表值，近似取 14KN/m2 n : 為驗算截面以上樓層層數(shù)； Ac: 為柱子的截面面積； fc : 混凝土軸心抗壓設(shè)計值 ； N : 框架柱軸向壓力設(shè)計值 ； 本建筑 設(shè)防烈度為 7度，為丙類建筑，故框架結(jié)構(gòu)建筑抗震等級為三級 ， 查《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》可知 其軸壓比限值 [? ]=， 柱選用 C30 混凝 土，故 fc=。該建筑開間和跨度較大，要求布置靈活。 走道凈高不得低于 。 它 能使整個建筑的體形統(tǒng) 一而富有變化 ,能使建筑立面設(shè)計顯得更為生動、活潑 、 雄偉。 4 d、輔助房間的平面設(shè)計 參用關(guān)于建筑設(shè)計的資料，廁所離最遠(yuǎn)的工作房間不應(yīng)大于 50m，盡可能的布置 在建筑的次要面，或朝向較差的一面。 （ 5）符合建筑造型和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律 必須符合建筑造型和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律，例如比 例 尺度、完整均衡、變化統(tǒng)一，以及 韻律和對比等等。 建筑功能強(qiáng)： 框架結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，可以做成有較大空間的房間， 而且分隔靈活，也可以用隔墻分隔成小空間 ， 或拆除隔墻改為大房間，使用靈活。設(shè)計和建造 房屋要有周密的計劃和核算，重視經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域 的 客觀規(guī)律，講究經(jīng)濟(jì)效果。 關(guān)鍵詞： 結(jié)構(gòu)設(shè)計；橫向框架；豎向荷載；內(nèi)力組合 Abstract The title of the design is Teaching Building Of the Xinghua vocational high school . It includes architecture design and structure design. This is a frame structure. It has 5 floors, and the total height , the total construction area is about m2. In architecture design aspect, it has designed the plan view, elevation and sectional drawing of this teaching building. This building is an synthetical teaching building, so when to design the plan view, the function of the room is first considered. In addition , it is considered the structural design scheme and how to choose the foundation pattern .In this pait, architecture design and structure design is connected.. In structure design aspect, it contains the calculation of the gravity load ,and the endogen calculation when wind or seismic shock force places. it also contains the endogen calculation when dead load places. After the endogen calculation is finished, and designs the section of the beam and column according to the most disadvantageous bination . It also designs the slab, stairway and foundation. Keywords : Lateral framework； Structural design。除一榀框架外，還進(jìn)行了板的設(shè)計、樓梯的設(shè)計以及基礎(chǔ)的設(shè)計。 （ 3）具有良好的經(jīng)濟(jì)效果 建造房屋是一個復(fù)雜的物質(zhì)生產(chǎn)過程，需要大量的人 力 、物力和資金，在房屋的設(shè)計和建造中，要因地制宜、就地取材，盡量做到 節(jié) 省勞動力，節(jié)約建筑材料和資金。 ⑤ 合理的發(fā)揮材料性能，節(jié)約鋼 材，降低造價。同時，建筑物所在地區(qū)的氣候、地形、道 路、原有建筑物以及綠化等周邊環(huán)境，也是影響建筑體型和立面設(shè)計的重要因素。采光方面，窗的大小直 接影響到室內(nèi)照明是否足夠，窗的位置關(guān)系到室內(nèi)照度是否均勻。 立面中一些構(gòu)件的構(gòu)造做法應(yīng)給予一定的注意。 層高的確定 中學(xué)教室 室內(nèi)凈高 不應(yīng) 小于 。 結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖 承重方案的選擇 10 根據(jù)建筑功能要求及建筑施工布置圖，本工程采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆整體式框架結(jié)構(gòu)。 故 A～ B 框架主梁初選截面尺寸為： b h=350mm 700mm 次梁： ? ? mmmmLh 4 0 0~6 0 0181~121 ?? 取 h=600mm. ? ? mmmmhb 200~30031~21 ?? 取 b=300mm 滿足 b=300=250mm,且 h/b=600/300=24,符合要求。 在未求出框架的周期前，無法求出框架的地震力及位移，△ T 是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假想框架頂點位移。 24 計算過程見下表： 表 12 地震作用下 A、 D 軸柱端剪力和柱端彎矩計算表 層號 iV （ KN） ?ijD imD ?DDim imV (KN) yh(m) 上CM ( mkN? ) 下CM ( mkN? ) 5 1085 781100 18472 4 1802 781100 18472 3 2354 781100 18472 2 2735 781100 18472 1 2950 620180 14780 表 13 地震作用下 B、 C 軸柱端剪力和柱端彎矩計算表 層號 iV （ KN） ?ijD imD ?DDim imV (KN) yh(m) 上CM ( mkN? ) 下CM ( mkN? ) 5 1085 781100 20583 4 1802 781100 20583 3 2354 781100 20583 2 2735 781100 20583 1 2950 620180 16229 梁端彎矩剪力及柱軸力按下式計算 lbM = )( 1 uibirblblb MMii i ?? ? )(1 uijbirblbrbrb MMii iM ??? ? l MMV rblbb ?? )( rbn ik lbi VVN ???? 表 14 地震作用下梁端彎矩、剪力及柱軸力表 層次 AB 跨 BC 跨 柱軸力 M 左 M 右 V M 左 M 右 V 邊柱 中柱 5 4 3 2 1 25 圖 12 地 震作用下柱軸力圖 圖 13 地震作用下梁端、柱端剪力圖 26 圖 14 地震作用下梁彎矩圖 圖 15 地震作用下柱彎矩圖 27 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及側(cè)移的計算 風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計算 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 作用在屋面梁和樓面節(jié)點處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 2/)(0 Bhh jiZSZK ?? ????? 式中： z? — Z 高度處的風(fēng)振系數(shù) s? — 風(fēng)荷載體型系數(shù) z? — 風(fēng)壓高度變化系數(shù) 0? — 基本風(fēng)壓 ? ?2/mkN B — 計算單元（負(fù)載）寬度 h — 各層層高 本地區(qū)基本風(fēng)壓為：ω 0 = 2/m?? s? ， 矩形平面 ?s? B ， 負(fù)載寬度 mB ? Z? ，密集建筑群的城市市區(qū)，粗糙度為 C 類，查表計算 《建筑荷載規(guī)范》（ GB5009—— 20xx）規(guī)定，對于高度小于 30 米且高寬比小于 的建筑不考慮風(fēng)振系數(shù)，此 教學(xué)樓 結(jié)構(gòu)高度 H=30m， H/B=，所以不考慮風(fēng)振系數(shù)，即取β Z=。 荷載計算 恒荷載作用下柱的荷載計算 圖 22 恒荷載作用下各層框架梁上的分布圖 （ 1）對于第 5層 1g 和 ,1g 代表橫梁自重和粉刷的總重，為均布荷載形式。 y y3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化為無限質(zhì)點的懸臂 直桿，導(dǎo)出以直桿頂點位移表示的基頻公式。 故縱軸 3～ 4主梁初選截面尺寸為： b h=350mm 700mm 12 次梁： ? ? mmmmLh 4 6 7~7 0 0181~121 ?? 取 h=600mm. ? ? mmmmhb 200~30031~21 ?? 取 b=300mm 滿足 b=300=250mm,且 h/b=600/300=24,符合要求。 本建筑設(shè)計使用年限為 50 年，為二類建 筑，五十年一遇的 基本風(fēng)壓為 ，建筑耐火等級為二級， 樓板厚度取 120mm，填充墻 240mm 厚的粉煤灰輕渣空心砌塊 . 地質(zhì)條件：經(jīng)地質(zhì)勘察部門確定，此建筑場地為二類場地，設(shè)防烈度為 7 度。 具體平面圖見圖 2，圖 3，圖 4，圖 5。使整個結(jié)構(gòu)既整體統(tǒng)一又富有節(jié)奏變 化。 b、房間平面中門的位置 房間平面中門的位置應(yīng)考慮室內(nèi)交通路線簡 潔 和安全疏散的要求，門的位置還對室內(nèi)使 用面積能否充分利用、以及組織室內(nèi)穿堂風(fēng) 等 關(guān)系很大。是建筑物的體 形和立面能夠結(jié)合材料的力學(xué)性能，具有很好的表現(xiàn)力。 ② 耐久性 好 ， 不需要經(jīng)常保養(yǎng)和維修 。 （ 5）建筑模數(shù)和模數(shù)制。 該 教學(xué)樓 屬于 綜合教學(xué) 樓，平面布局時 首先 考慮了房間功能需求 。 （ 2） 酒店 用品、設(shè)備的尺寸和使用它們必要的空間。 歷史上創(chuàng)造的具有時代印記和特點的各種建筑形象， 往往是一個國家、一個民族文化 傳統(tǒng) 寶庫 2 中的重要組成部分。 建筑體型的設(shè)計 （ 1）反映建筑功能要求和建筑類型的特征 不同功能要求和建筑類型，具有不同的內(nèi)部空間組 合 特點，房間的外部形象也相應(yīng)地表現(xiàn)這些建筑類型的特征。 （ 4）室內(nèi)空間以及地面、墻面和構(gòu)件細(xì)部，要考慮人們的使用和審美要求。矩形風(fēng)管規(guī)格為 200mm? 320mm，滿足相關(guān)規(guī)程要求。 鴻華職業(yè)高中