【文章內(nèi)容簡介】 全按照國家規(guī)范設(shè)計(jì)，滿足規(guī)范的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 通過老師的指導(dǎo)，經(jīng)過多次修改得出方案示意圖如下： 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 12 底層 布置圖 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 13 選擇 框架結(jié)構(gòu) 此 結(jié)構(gòu)類型 的特點(diǎn)是一般用于多層結(jié)構(gòu)及小高層結(jié)構(gòu)，適用高度范圍一般為 以下 (6 度設(shè)防 )?？蚣芙Y(jié)構(gòu)布置靈活，具有較大的室內(nèi)空間，使用較為方便。填充墻可采用輕質(zhì)隔墻，減輕結(jié)構(gòu)自重。但內(nèi)凸的框架柱直接影響到 用戶 的實(shí)際使用面積及 宿舍用具的擺設(shè) 。 但是大學(xué)生宿舍對使用面積和擺設(shè)沒有嚴(yán)格的要求，再考慮到初次設(shè)計(jì)，避難就易，雖然此工程的設(shè)防烈度為 7 度，但是建筑的層數(shù)及建筑高度不是太高，故此次設(shè)計(jì)宜采用此類結(jié)構(gòu)類型。 異形柱框架結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)體系是框架結(jié)構(gòu)的一個(gè)派生結(jié)構(gòu)形 式，它除了具有框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)外，與墻同寬的異型柱很好地解決了建筑平面使用問題。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《砼異型柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJl49－ 2021 第 條抗震設(shè)計(jì)為 6 度時(shí)，異型柱結(jié)構(gòu)適用的房屋最大高度為 24m，本 設(shè)計(jì)的 建筑總高 超過 24m。故不宜采用異型柱框架結(jié)構(gòu)。 剪力墻結(jié)構(gòu)承重體系 剪力墻是高層 建筑 最常用的結(jié)構(gòu)體系，采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以減少非承重隔墻數(shù)量，一般用鋼量比框剪結(jié)構(gòu)少，而且室內(nèi)無外露梁柱，用戶比較喜歡。剪力墻結(jié)構(gòu)體系是以一系列剪力墻縱橫相交，既作為承重結(jié)構(gòu)又作為分間隔斷墻。墻體具有較大剛度。同時(shí)又 由于墻體縱橫交錯(cuò)，比框架結(jié)構(gòu)中的剛度大得多。這是抵抗高層建筑風(fēng)荷載及地震力水平荷載的有利條件，缺點(diǎn)是由于剪力墻組成許多小開間，雖然結(jié)構(gòu)的整體性較強(qiáng)，但平面布局受到了嚴(yán)格的約束。如能使用大跨度樓板，則可使用輕質(zhì)的靈活隔斷，比較自由地組織內(nèi)部空間。 這種結(jié)構(gòu)體系一般用于高層結(jié)構(gòu)，尤其在 30 層左右的高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。此方案的特點(diǎn)是根據(jù)建筑平面布局而設(shè)置鋼筋砼墻，與墻同寬的剪力墻很好地解決了建筑平面使用問題。該 建筑 總高度僅 ，抗震設(shè)防烈度為 7 度區(qū)，若采用純剪力墻結(jié)構(gòu)，造價(jià)高， 并考慮到設(shè)計(jì)的難度，故 該設(shè)計(jì)不采用此結(jié)構(gòu)類型。 框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系 當(dāng)框架體系的強(qiáng)度和剛度不能滿足要求時(shí)，往往需要在建筑平面的適當(dāng)位置設(shè)置較大的剪力墻來代替部分框架，便形成了框架一剪力墻體系。在承受水平力時(shí)，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)體系。在體系中框架體系 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 14 主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平剪力。剪力墻的設(shè)置，增大了結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，使建筑物的水平位移減小，同時(shí)框架承受的水平剪力顯著降低且內(nèi)力沿豎向的分布趨于均勻。 這種結(jié)構(gòu)體系一般用于高層結(jié)構(gòu)，在近幾年的高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛，此 結(jié)構(gòu)類型 的特點(diǎn)是 利用樓電梯間做鋼筋砼核心筒抵抗大部分水平荷載，框架柱主要承受豎向荷載。這種結(jié)構(gòu)既具有框架結(jié)構(gòu)布置靈活，使用方便的特點(diǎn)，又具有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力。 在地震區(qū)多采用此類結(jié)構(gòu)類型，但是考慮到造價(jià)及第一次設(shè)計(jì)沒有經(jīng)驗(yàn)的緣故， 故不作為該 設(shè)計(jì) 的結(jié)構(gòu)。 筒體結(jié)構(gòu)體系 凡采用筒體為抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系統(tǒng)稱為筒體體系，包括單筒體、 筒體一框架、 筒中筒、 多束筒等多種型式。筒體是一種空間受力構(gòu)件，分實(shí)腹筒和空腹筒兩種類型。實(shí)腹筒是由平面或曲面墻圍成的三維豎向結(jié)構(gòu)單體?？崭雇彩怯擅芘胖痛叭沽夯蜷_孔鋼筋混凝土外墻構(gòu)成 的空間受力構(gòu)件。筒體體系具有很大的剛度和強(qiáng)度，各構(gòu)件受力比較合理，抗風(fēng)、抗震力很強(qiáng)，往往應(yīng)用于大跨度、 大空間或超高層建筑。由于 本次設(shè)計(jì)的建筑高度不大 ，故不必要采用筒體結(jié)構(gòu)。 其他結(jié)構(gòu)體系 高層 建筑 的新結(jié)構(gòu)體系大部分是探索性的，如筒中筒結(jié)構(gòu)的發(fā)展、或者束狀筒的組合，外筒桁架交錯(cuò)，以中心并筒懸掛式結(jié)構(gòu)以及很高的桁架梁的體系等。 各種結(jié)構(gòu)最大 適用 高度見下圖： 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 15 方案確定 通過以上對框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的分析： 1. 剪力墻 結(jié)構(gòu)自重較大，往往導(dǎo)致基礎(chǔ)工程造價(jià)的增加 。 2. 框架 剪力墻結(jié)構(gòu) 平面布置不靈活 ，很難滿足公共建筑 對空間的需求。 3. 框架結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu)，以縮短施工工期。 4. 就最大適用高度而言，選擇剪力墻結(jié)構(gòu)會(huì)增大經(jīng)濟(jì)投入，不能達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用的要求。 故：本設(shè)計(jì)采用框架結(jié)構(gòu)體系。 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 16 結(jié)構(gòu)平面布置 框架結(jié)構(gòu)有橫向承重布置、縱向承重布置和雙向承重布置三種常用的結(jié)構(gòu)布置方法。 1．橫向框架承重方案 橫向框架承重方案是在橫向上設(shè)置主梁，在縱向上設(shè)置連系梁。樓板支承在橫向框架上，樓面豎向荷載傳給橫向框架主梁。由于橫向框架跨數(shù)較少，主梁沿橫向布置有利于增加房屋橫向抗側(cè)移剛度。由于豎 向荷載主要沿橫向傳遞，所以縱向連系梁截面尺寸較小，這樣有利于建筑物的通風(fēng)和采光。其不利的一面是由于主梁截面尺寸較大，當(dāng)房屋需要大空間時(shí)，其凈空較小。 2．縱向框架承重方案 縱向框架承重方案是在縱向上布置框架主梁，在橫向布置連系梁。樓面的豎向荷載主要沿縱向傳遞。橫向連系粱尺寸較小，對大空間房屋，其凈空較大，房間布置靈活。其不利的方面是房屋的橫向剛度較小，同時(shí)進(jìn)深尺寸受到長度的限制。 3．縱橫向荷載承重方案 框架在縱橫向均布置主梁。樓板的豎向荷載沿兩個(gè)方向傳遞。柱網(wǎng)較大的現(xiàn)澆樓蓋，通常布 置 井字形梁 ，柱網(wǎng)較小的現(xiàn)澆樓蓋，樓板可以不設(shè)井字梁直接支承在框架梁上。 綜上所述，此結(jié)構(gòu) 采用結(jié)構(gòu)雙向承重方案，因在縱橫兩個(gè)方向都布置框架，因此結(jié)構(gòu)的整體性和受力性能都很好。 本建筑位于云南省紅河州蒙自縣，建筑方位滿足國家《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T500332021 的要求，建筑有利于 充分利用天然光，創(chuàng)造良好光環(huán)境和節(jié)約能源 ； 有利于生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)、生活和保護(hù)視力 ； 結(jié)構(gòu)平面形狀滿足簡單、規(guī)則、對稱、長寬比等要求。長寬比驗(yàn)算為：54600 3 .3 6 .0 016500LB = = ，滿足要求；立面布置規(guī)則 、均勻、從上到下外形不變，有利于結(jié)構(gòu)的抗震要求。 建筑內(nèi)部布置：本建筑一層為公共活動(dòng)區(qū)域，在本層設(shè)有 值班室 、 大小 公共活動(dòng)室 、接待室、電視房、洗衣房、 閱覽室 和公共衛(wèi)生間 等 。宿舍內(nèi)應(yīng)設(shè)置盥洗 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 17 室和廁所。公共用房的設(shè)置防止對居室產(chǎn)生干擾 。根據(jù)國家規(guī)范規(guī)定， 在首層設(shè)置 了兩 間無障礙居室 。首層房間布置盡量保證互相干擾的減少以及對無障礙宿舍的考慮。 底 層層高 米，標(biāo)準(zhǔn)層層高 米，小屋面高 米，均滿足國家相關(guān)規(guī)范的要求。 (1) 選擇梁柱斷面 框架梁的截面尺寸應(yīng)該根據(jù)豎向荷載的大小、 梁的跨度、框架的間距、是否考慮抗震設(shè)計(jì)要求以及選用的混凝土材料強(qiáng)度等諸多因素綜合考慮確定。 一般情況下，框架梁的截面可按照下面公式估算： 0(1 / 8 ~ 1 / 10)bhl= (1 / 2 ~ 1 / 4)bbbh= 梁凈跨與截面高度之比不宜小于 4，梁的截面寬度不宜小于 200mm。 詳見一榀框架計(jì)算書，此處從略。 框架柱截面一般都采用矩形或方形截面，在高層建筑中，按照下面公式估算： c cN b h f = ( ~ ) vNN= 框架柱的截面邊長不宜小于 250mm，圓柱的截面直徑不宜小于 350mm，剪跨比不大于 2，截面的高寬比不宜大于 3. 詳見一榀框架計(jì)算書 ，此處從略。 （ 2） 層高的確定 建筑層高：宿舍內(nèi)設(shè)雙層床，由《學(xué)生宿舍建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》知， 在采用雙層床或高 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 18 架床時(shí)，層高不宜低于 ； 在采用雙層床或高架床時(shí)，凈高不應(yīng)低于 。 所以標(biāo)準(zhǔn)層層高 ，底層有大房間，層高取 ，建筑總高 =+ 8=。 建筑跨度： 由《學(xué)生宿舍建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》 ， 開間 （其中大開間 ），進(jìn)深 ，建筑總長 ，寬 。模型詳見一榀框架計(jì)算書。 （ 3） 荷載取值 恒載計(jì)算 包括樓屋面荷載計(jì)算；梁、柱、墻體及門窗自重等。 詳見一榀框架計(jì)算書，此處從略。 活荷載計(jì)算 各種用途的房間及交通部分活荷載的取值 由荷載規(guī)范查得 （ 1） 樓面 ：宿舍活荷載取 （ 2） 屋面：上人屋面 取 詳見 樓梯計(jì)算書此處從略。 取值 詳見一榀框架計(jì)算書 此處從略。 （ 4） 設(shè)計(jì)參數(shù)的選取 詳見附表 3 5． 計(jì)算結(jié)果 及 分析 計(jì)算結(jié)果見：附錄 5：結(jié)構(gòu)計(jì)算控制參數(shù) 附錄 4： TAT 結(jié)構(gòu)的周期、振型和各層地震力、位移輸出文件 由于結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件存在著一定的適用性、局限性和近似性，在計(jì)算輸出的結(jié)果中可能存在部分構(gòu)件或部位內(nèi)力異常的情況，尤其是對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這時(shí)，不能據(jù)此來 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 19 否定分析軟件的正確性，更不能對異常構(gòu)件、部位置之不理或偏信于計(jì)算機(jī)的結(jié)果，而是應(yīng)該從整體上來把握和控制結(jié)構(gòu)體系的各項(xiàng)性能，對內(nèi)力異常的構(gòu)件或部位，應(yīng)從明確的結(jié)構(gòu)概念出發(fā)來分析和處理，從而確保結(jié)構(gòu)的安全性 、經(jīng)濟(jì)性、合理性 。 （ 1） 周期比 ： 周期比是指結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一周期 Tt與平動(dòng)為主的第一周期 T1 的比值，其主要目的是控制結(jié)構(gòu)在地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。周期比實(shí)際上反映了結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度和側(cè)向剛度之間的一種對應(yīng)關(guān)系，同時(shí)也反映了結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件布置的合理性和有效性。 高規(guī)的 條規(guī)定，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一周期與平動(dòng)第一周期之比， A 級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于 ， B 級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于 . 由輸出文件分析可知，結(jié)構(gòu)第三振型的轉(zhuǎn)動(dòng)比例為 是第一個(gè)超過 的震型 。結(jié)構(gòu)周期 比 為 ： 31/ 1 .1 9 3 8 / 1 .3 2 7 4 0 .8 9 9TT == 經(jīng)分析對比，本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu) 周期比滿足要求 。 （ 2）樓層節(jié)點(diǎn)的最大位移分析 其中比值 (R1/R2)為： R1最大位移 /平均位移 R2最大柱間位移 /平均柱間位移 位移比是指樓層的最大彈性水平位移 (或?qū)娱g位移 )與該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移 )的平均值之比。位移比的大小是反映結(jié)構(gòu)平面規(guī)則與否的重要依據(jù)，它側(cè)重控制的是結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對關(guān)系，而非其絕對大小，它的目的是使結(jié)構(gòu)抗 側(cè)力構(gòu)件的布置更有效、更合理。結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)減少扭轉(zhuǎn)的影響。在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移不宜大于該樓層平均值的 倍，層間位移不應(yīng)大于該樓層平均值的 倍。 新高規(guī)的 條規(guī)定，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移角， A、 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 20 B 級(jí)高度高層建筑均不宜大于樓層平均值的 倍；且 A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于該樓層平均值的 倍， B 級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑，不應(yīng)大于該樓層平均值的 倍。 第 1 荷載工況： X向地震力作用下節(jié)點(diǎn)控制水平位移，最大層間位移角： 1/ 648 平均層間位移角： 1/ 650； 第 1 荷載工況： +5%偶然偏心地震力作用下 X向節(jié)點(diǎn)控制水平位移 ，最大層間位移角：1/ 640 平均層間位移角： 1/ 650； 第 1 荷載工況： 5%偶然偏心地震力作用下 X向節(jié)點(diǎn)控制水平位移 ，最大層間位移角：1/635 平均層間位移角： 1/651； 第 2 荷載工況： Y向地震力作用下節(jié)點(diǎn)控制水平位移 ，最大層間位移角： 1/698 平均層間位移角： 1/704； 第 2 荷載工況： +5%偶然偏心地震力作用下 Y向節(jié)點(diǎn)控制水平位移 ，最大層間位移角：1/568 平均層間位移角： 1/736； 第 2 荷載工況： 5%偶然偏心地震力作用下 Y向節(jié)點(diǎn)控制水平位移 ，最大層間位移角：1/560 平均層間位移角： 1/742； 第 3 荷載工況： X向風(fēng)力作用下節(jié)點(diǎn)控制水平位移 ，最大層間位移角： 1/9999 平均層間位移角： 1/9999； 第 4 荷載工況： Y向風(fēng)力作用下節(jié)點(diǎn)控制水平位移 ，最大層間位移角： 1/5255 平均層間位移角： 1/5278； 第 5 荷載工況：恒載作用下節(jié)點(diǎn)的最大豎向位移，最大豎向位移為： mm； 第 6 荷載工況：活載作用下節(jié)點(diǎn)的最大豎向位移，最大豎向位移 為： 0. 結(jié)果分析：我國《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500102021）規(guī)定： 對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，且高度不大于 150m 的高層建筑，其樓層層間最大位移角不大于 1/ 1/ 560 小于 1/。 （ 3） 主要為了控制豎向構(gòu)件延性的要求。 設(shè)計(jì)（論文