【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主干道的中心為 90m。結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)走廊采用 ，底部層高采 ，其他層高 ，室內(nèi)外高差。 工程簡(jiǎn)介 建筑場(chǎng)地 占地 9000 ㎡ ， 東西寬 100m 南北長(zhǎng) 90m 距城市主干道 90m 醫(yī)院樓 建筑面積 3880 ㎡ 主要房間設(shè)置 按 90 房間標(biāo)準(zhǔn)考慮設(shè)計(jì)，總計(jì) 600 人次 /日左右。 （ 1）內(nèi)科、外科、五官科、小兒科、婦產(chǎn)科、放射科、急診分別為八 ~十一間。 （ 2）中醫(yī)科、皮膚科、化驗(yàn)及功能檢查科、理療分別為四 ~六間。 （ 3）公共用房十 ~十五間，包括掛號(hào)、病歷、保健、藥房、接待、男女廁所等。 （ 4）另外安排候診、辦公等用房若干間。 課題條件要求 依本課題要求合理安排場(chǎng)地，創(chuàng)造出優(yōu)美環(huán)境，平面布置合理，通風(fēng)采光良好， 實(shí)用性強(qiáng)， 立面造型新穎，有民族風(fēng)格 ，具有個(gè)性與現(xiàn)代感 。 基本不考慮地基土的變形驗(yàn)算，其 承載力 為 kf =220kN/㎡ . 建筑場(chǎng)地的主導(dǎo)風(fēng)向按所在地氣象資料得到。 室內(nèi)的高差按 450mm考慮，其中標(biāo)高相當(dāng)于馬路中心相對(duì)標(biāo)高。 抗震設(shè)防要求：設(shè)防烈度 7 度（ ），地震分區(qū)為 1 區(qū)，場(chǎng)地類別為 II 類場(chǎng)地。 設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及資料 結(jié)構(gòu)計(jì)算書包括結(jié)構(gòu)布置，設(shè)計(jì)依據(jù)及步驟和主要計(jì)算的過程及計(jì)算結(jié)果，計(jì)算簡(jiǎn)圖，主要內(nèi)容如下： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 （ 1）地震作用計(jì)算 （ 2）框架內(nèi)力分析，配筋計(jì)算（取一榀） （ 3）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及計(jì)算 （ 4）板、樓梯的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)資料 氣象條件 基本風(fēng)壓 ㎡ 基本雪壓 ㎡ 此處按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GG5000920xx 采用 主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng) 抗震設(shè)防 按 7 級(jí)近震 , 地震分區(qū)為一區(qū)； II 類場(chǎng)地設(shè)計(jì) 地基土承載力 地基土承載力為 kf =220kN/㎡ 其它條件 室內(nèi)外高差 450mm。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 9 結(jié)構(gòu)類型 根據(jù)該房屋的使用 功能及建筑設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計(jì)。圖91 是標(biāo)準(zhǔn)層平面網(wǎng)柱布置。主體結(jié)構(gòu)共 4 層， 底層高 ，其他 均為 。 填充墻采用 240mm 厚的粘土空心磚砌筑。門為木門、門洞尺寸 。窗為鋁合金窗，洞口尺寸為 m。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 1 圖 91 計(jì)算框架部分柱網(wǎng)布置圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 10 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 梁柱截面，梁跨度及柱高確定 （ 1） 確定梁截面尺寸的初步確定： 邊跨橫梁 : h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8) 6300=525mm~787mm 取 h=600mm, G=(1/3~1/2)l=(1/3~1/2) 600=200~300，取 G=300mm 中跨橫梁 : h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8) 2700=225mm~300mm 考慮到剛度突變和施工方便 取 h=400mm,G=300mm 縱梁： h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8) 3000=200mm~375mm 取 h=400mm, G=(1/3~1/2)l=(1/3~1/2) 400=133~200，取 G=300mm 表 梁截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級(jí) 層次 混凝土強(qiáng) 度等級(jí) 橫梁（ bh? ） 縱梁 FG 跨， HK 跨 GH 跨 1～ 4 C30 300600 300400 300400 （ 2）柱截面尺寸的初步確定 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估算： EN F g n?? ? ? ? ccNNAf?? 式中： N —— 框架柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值 F —— 按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)截面積 Eg —— 折算在單位建筑物面積上的重力荷載代表值，可近似取 12~15 KN/ m2 ? —— 考慮地震荷載作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取 ，不等跨內(nèi)柱取 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ，等跨內(nèi)柱取 n —— 驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù) cA —— 柱截面面積 cf —— 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 N? —— 框架柱軸壓比限值，對(duì)三級(jí)抗震等級(jí)，取 本工程中，考慮到底層框架柱承受荷載最大，以次柱估算柱截面。各參數(shù)取值 如下： 采用 H30 混凝土， cf = N/mm2 tf = N/mm2 Eg =15 KN/ m2 n=4, N? =, ? 邊 = ? 中 = （ 1） 中柱： (2)邊柱 : 考慮到不同地震方向的作用采用正方形柱截面，同時(shí)，根據(jù)抗震規(guī)范要求柱凈高與截面邊長(zhǎng)尺寸之比宜大于 4和柱截面最小尺寸為 350 mm要求，各層柱截面尺寸都取 600 mm 600mm。 （ 3） 板截面尺寸的初步確定 板厚 h≥ l/40 = 3600/40 = 90 根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求，板厚擬取 120 mm 柱、板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)與梁相同，為 H30 混凝土。 底層柱高度： ++=。注：底層層高 ，室內(nèi)外高差 ， 基礎(chǔ)頂部至室外地面 。 其他各層為 因而得到 1h =。2h = 由此得到框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 4所示 ： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 101 橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱編號(hào) 重力荷載代表值的計(jì)算 樓面及屋面永久荷載（恒荷載）的標(biāo)準(zhǔn)值 屋面（上人）： 30 厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 22 = KN/m2 三氈四油防水層 KN/m2 20mm厚 1： 2 水泥砂漿找平層 20 = KN/m2 100~180 厚找坡膨脹珍珠巖 （ +） /2= KN/m2 100 厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 25 = KN/m2 V型輕鋼龍骨吊頂 KN/m2 合計(jì) KN/m2 1~4 層邊跨和過道樓面： 瓷磚地面 （包括水泥粗砂打底） KN/m2 100mm厚鋼筋混凝土板 25 =3 KN/m2 V型輕鋼龍骨吊頂 KN/m2 合計(jì) KN/m2 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 樓面及屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 教室 KN/m2 走廊、門廳、樓梯 KN/m2 上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 KN/m2 屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 KN/m2 梁、柱、墻、門重力荷載計(jì) 算 梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載，對(duì)墻、門等可計(jì)算出單位面積上的重力荷載，其具體計(jì)算過程從略，計(jì)算結(jié)果見表 。 墻體墻為 240mm 厚混凝土空心砌塊，外面貼瓷磚（ KN/m2 ），內(nèi)墻面為 20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為： +15 +17 = KN/m2 內(nèi)墻為 240mm 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： 15 +17 = KN/m2 木門單位面積重力荷載為 KN/m2 ；塑鋼窗單位面積重力荷載為 KN/m2 。 表 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次 構(gòu)件 B (m) H (m) ? (kN/m3) ? g (kN/m) il (m) n iG (kN) iG? (kN) 1 邊橫梁 25 24 中橫梁 25 2 12 縱 梁 * 25 44 柱 25 48 2～ 4 邊橫梁 25 24 中橫梁 25 12 縱 梁 25 3 44 柱 25 48 1633 1633 注 : 1）表中 ? 為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)； n 為每層構(gòu)件根數(shù)。 2）梁長(zhǎng)度取凈長(zhǎng)；柱長(zhǎng)長(zhǎng)度取層高；縱梁的根數(shù)按計(jì)算長(zhǎng)度 m 折算成 48 根。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 重力荷載代表值 按《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，重力荷載代表值是結(jié)構(gòu)和和 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合之和，是表示地震發(fā)生時(shí)根據(jù)遇合概率確定的“有效重力”。各可變荷載的組合值系數(shù)中雪荷載按 取，樓面活荷載按 取組合系數(shù)。屋面上人活載不計(jì)入。 結(jié)構(gòu)抗震分析時(shí)，一般取整個(gè)房屋或抗震縫區(qū)段為計(jì)算單元，動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖為串聯(lián)多自由度體系。集中于各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載為計(jì)算單元范圍內(nèi)各層樓面上的重力荷載代表值以及上下各半層的墻、柱等重量。 門（ ）每層按 22個(gè)計(jì)算，窗（ ）每層按 24 個(gè)計(jì)算。 將上述各個(gè)荷載相加，得到集中于各層樓面的重力荷載代表值如下： 頂層： ++1633++(+)+{(60.6)2 0+20}+( 321+424)+(20+24)= KN 二 ~四層： +2{(2+20)}++1633+( 6103++2124)+( 21+424)+(20+24) = KN 底層： +2{(2+22)}+(+1633)+1024020+{21(+)+24(+)21}+{324(1.8+)+4( +)24}+(22+24) = KN 所以，質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值如圖所示： 圖 質(zhì)點(diǎn)重力荷載值 框架側(cè)移剛度計(jì)算 梁柱混凝土標(biāo)號(hào)均為 30C ， 10 /CE K N m?? 。 在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板但只有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣， 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移?？紤]這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取 II? ，對(duì)中框架梁取 II? 。 具體計(jì)算值計(jì)算如表 所示： 表 梁橫梁線剛度 bi 計(jì)算 表 類別 cE （ N/mm2） bh? （ mm mm） 0I （ mm4） l (mm） 0cEI l （ N mm） cEI l （ N mm） 02 cEI l （ N mm） 邊橫梁 104 300 600 109 6300 1010 1010 1010 走道梁 104 300 400 109 2700 1010 1010 1010 表 柱線剛度 ci 計(jì)算表 層次 cE （ N/mm2） bh? （ mm mm） cI （ mm4） ch (mm） c c cEI h （ N mm） 1 104 700 700 1010 5250 1010 2～ 4 104 600 600 1010 3600 1010 柱的側(cè)移剛度 D計(jì)算公式： 212hiD cc?? 其中 c? 為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)， K 為梁柱線剛度比，不同情況下， c? 、 K 取值不同。 表 柱側(cè)移剛度修正系數(shù) c? 位置 邊柱 中柱 c? 簡(jiǎn)圖 k 簡(jiǎn)圖 k 一般層 242ciiK i?? 1 2 3 42ci i i iK i? ? ?? 2c KK? ? ? 底層 固接 2ciK i? 12ciiK i?? KK? ?? ? 例如 :第 2 層 H2 及其相連的梁的相對(duì)線剛度如圖 所示，圖中數(shù)據(jù)取自于表 和表 。由表 可得出梁柱線剛度比： 2i 4i ci 2i 4i ci 1i 3i ci 1i