【正文】 下截面集中荷載等于上截面?zhèn)鱽淼暮奢d與該層柱自重之和。梁、柱的相對線剛度計算出來后，將其標(biāo)在框架計算簡圖的相應(yīng)位置。其中 0I 為不考慮梁翼緣作用的梁截面慣性矩） 1各桿件截面的慣性矩 （ａ）梁 3 3 3 4A B C D 0 112 2 2 0 . 2 5 0 . 6 5 1 1 . 4 1 01 2 1 2I I b h m?? ? ? ? ? ? ? ? ?、 3 3 3 4B C 0 112 2 2 0 . 2 5 0 . 4 2 . 6 6 1 01 2 1 2I I b h m?? ? ? ? ? ? ? ? ? （ｂ）柱 3 3 3 40 11 0 . 8 0 . 8 3 4 . 1 1 01 2 1 2I I b h m?? ? ? ? ? ? ? 2 各桿件的線剛度 第 13 頁 （ａ）梁 3 4A B C DE I 10 10 l? ??? ? ? ?、 3 4BC EI 10 E 10 l? ??? ? ? ? （ｂ）柱 3 4EI 10 10 l ? ??? ? ? ?底 層 3 4EI 34 .1 10 E 94 .7 10 l ? ??? ? ? ?其 他 層 為了計算簡便，在計算其他參數(shù)時一般采用相對線剛度。 1ＡＢ 、 ＣＤ 跨計算跨度 CD nl l m? ? ? ?、 2 ＢＣ跨計算長度 CD nl l m? ? ? ?、 （２）框架柱的計算長度 柱的計算長度，底層由基礎(chǔ)頂面算至一層梁面，其他層取層高。為簡化設(shè)計，其它樓面板、屋面板厚度均為 100mm。 2 軸壓比驗(yàn)算 按使用荷載，初步估計每樓層設(shè)計荷載為 214 /KN m ，中柱軸壓比 31 1 . 2 5 1 . 1 ( 3 . 6 1 . 2 ) 6 9 1 4 1 0 0 . 5 4 5 0 . 81 4 . 3 8 0 0 8 0 0G c Nf b h?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ??? 滿足軸壓比要求，邊框架柱軸向力小于中柱，不必重復(fù)計算，故框架柱截面初選尺寸符合要求。初選柱界面為 800mm? 800mm，然后進(jìn)行驗(yàn)算。 結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)選型 根據(jù)建筑施工圖及使用功能的要求，采用裝配整體式 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其承重方式為縱向框架承重。 屋面、樓面及走廊樓面活動荷載均為 /KN m ；樓梯活荷載為 /KN m 。 4 結(jié)構(gòu)計算 使用活荷載： 基本風(fēng)壓 20 /kN m? ? （ n=50,地面粗糙度按 C 類）。屋面及立面門窗做法如下： （ 1）屋面：坡度為 2%，女兒墻為雨水管排水。詳細(xì)柱網(wǎng)布置見附錄Ａ建筑平面圖。 而裝配整體式框架結(jié)構(gòu)具有施工簡單，質(zhì)量有保證，干凈整潔等特點(diǎn)，因此采用裝配整體式框架結(jié)構(gòu)。本設(shè)計要求建筑平面布置靈活，有較大的空間。與其他的結(jié)構(gòu)體系相比較，框架結(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活、造型活潑、計算理論比較成熟 ,在一定高度范圍內(nèi)造價較低等優(yōu)點(diǎn) ,可以形成較大的空間，易于滿足多功能的使用要求。因此，本設(shè)計采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式。 屋面做法（自上而下）： 40mm 厚 C30UEA 補(bǔ)償收縮混凝土剛性防水層； 10mm厚黃砂隔離層； 200mm 厚 1:8 水泥珍珠巖找 2%坡； 30mm 厚細(xì)石混凝土找平層。 樓面做法：樓面為 30mm 厚細(xì)石混凝土找平。為防止室內(nèi)積水外溢，衛(wèi)生間的地面標(biāo)高應(yīng)比其他房間或走廊低 20mm，樓板與墻身向上深入踢腳線 150mm，衛(wèi)生間地面材料為防滑地面磚，墻面鑲貼白色防腐面磚。 表 學(xué)校、商店、辦公樓的疏散寬度 耐火等級 一二級 第 8 頁 一、二層 米每百人 三層 米每百人 ≥四 米每百人 本設(shè)計滿足要求。 表 耐火相關(guān)規(guī)定 名 稱 房間至外部出口或封閉樓梯間的最大距離（ m） 位于兩個外部出口或樓梯間之間的房間 位于袋形走道兩側(cè)或盡端的房間 耐 火 等 級 耐 火 等 級 一、二級 三 級 四 級 一、二級 三 級 四 級 學(xué)校 35 30 22 20 因此設(shè) 三 部疏散樓梯 ，滿足以上要求。 為了滿足疏散要求，走廊寬度設(shè)為 。 具體剖面圖（ 11 剖面、 22 剖面、 33 剖面圖）見附錄 A。女兒墻高 。 具體 里面圖（正立面、左側(cè)立面、右側(cè)里面圖）見附錄 A。底層底部墻面貼大理石飾面磚，其余層貼橘黃色飾面磚，層間線通過飾面磚間留 2 厘米的縫隙來體現(xiàn)。 第 7 頁 立面設(shè)計 立面設(shè)計應(yīng)遵循下面三個原則：完整均衡、比例適當(dāng)；層次分明、交接明確；體形簡潔、環(huán)境協(xié)調(diào)。由于是回字型設(shè)計，一面教室向南，光線較好，向北教室光線沒有向南好，但是由于中間是上下空透的，一天的不同時段，光線可以較好的照顧到每個教室。再一是因?yàn)橐粚佑兄行牡男V場，可以供學(xué)生放松娛樂，二層以上則設(shè)置這樣一個平臺來提供這一功能需求，也可以作為學(xué)生平時讀書的場所。教師休 息室的設(shè)置是為了為老師提供課前備課和課后休息的場所，同樣是兩側(cè)各 一個，減少走動的距離。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，教室、辦公室的窗地面積比一般取 1／ 4—1／ 6，通常教室的窗寬為 1500—2400mm；高為 2100—2700mm。 窗的大小主要取決于室內(nèi)的采光要求，對于學(xué)校教室通常采用窗地面積比的方法，估算窗的面積大小。窗內(nèi)開時，不應(yīng)影響室內(nèi)學(xué)生聽課；窗外開時，應(yīng)保證擦洗安全。門的寬度一般取 900—1000mm，為考慮室內(nèi)通風(fēng)和增加黑板面的垂直照度，門的上部應(yīng)設(shè)置亮子，因此，門的總高度一般為： 2400—2700mm。另外學(xué)校教室為保證防火疏散要求，門一般應(yīng)向外開啟，但在走廊式組合形式中，為方便走廊內(nèi)人流活動，也可以采用內(nèi)開門。 門窗設(shè)計 門主要是作為交通并兼通風(fēng)之用。 除此之外，對于學(xué)生視距，視線角度都有具體的要求，這在對教室，教學(xué)樓平面具體設(shè)計時，都會考慮，來滿足相關(guān)規(guī)范的要求。 教室內(nèi)部設(shè)計 教室內(nèi)部的課桌、講桌、黑板等物品的安放及尺寸要求具體如下表： 表 教室內(nèi)部尺寸表 代 號 部 位 名 稱 間隔尺寸 小學(xué) 中學(xué) a b c d e f g 課桌椅前后排距 縱向走道寬度 課桌端部與墻面的距離 第一排課桌前沿與黑板距離 最后一排課桌后沿與黑板距離 教室后部橫向走道寬度 前排邊座學(xué)生與黑板遠(yuǎn)端形成的水平視角 ≥850 ≥550 ≥120 ≥2020 ≥8000 ≥600 ≥30176。） 每個學(xué)生所占面積 （ m178。桌面深度為 380～ 420mm，桌高為 520～760mm，根據(jù)學(xué)生的身高進(jìn)行確定。所需面積的大小主要取決于教室容納的人數(shù)、活動特點(diǎn)以及課桌椅的尺寸和布置等因素。 教室尺寸設(shè)計 表 教學(xué)樓人均面積要求 房 間 名 稱 按使用人數(shù)計算每人所占面積（ m2） 小學(xué) 普通中學(xué) 中等師范 幼兒師范 普通教室 實(shí) 驗(yàn) 室 － 自然教室 － － － 史地教室 － 美術(shù)教室 書法教室 音樂教室 舞蹈教室 － － － 語言教室 － － 微型電子計算機(jī)教室 微型電子計算機(jī)教室附屬用房 演示教室 － 合班教室 由于是教學(xué)樓，不包括實(shí)驗(yàn)室，音樂教室等特殊類型的教師，因此沒人最小面積為 平米，而教室尺寸的確定取決于教室容納的人數(shù)，課桌椅的尺寸和排列方式，以及采光通風(fēng)、設(shè)備及施工等因素。教學(xué)樓的兩側(cè)都設(shè)置樓梯，在發(fā)生緊急狀況是，可以雙向疏散，避免所有重量作用在教學(xué)樓一邊，引起危險甚至事故。 ：設(shè)有三部樓梯，滿足消防要求。二至六層每層設(shè)置有學(xué)生活動平臺和外伸陽臺。 ：主體為六層，層高 ，建筑物總高度 2m ，總建筑面積 2m ，其中標(biāo)準(zhǔn)層 2m ，首層 2m 。 2 建筑設(shè)計 工程概況 ：多層教學(xué)樓的建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計 。日本裝配式建筑使用率為 15% 。 2020 年 7 月竣 工 的位于圣弗朗西斯科商業(yè)中心的 Paramount 公寓樓是美國地震設(shè)防區(qū)里最高的混合連接裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)，其高度達(dá)到 128m。 裝配整體式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑在歐美、日本的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，工程實(shí)例較多。 國內(nèi)外學(xué)者對裝配式 RC 結(jié)構(gòu)做了大量的研究工作，并開發(fā)了多種裝配式結(jié)構(gòu)形式， 第 3 頁 如無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力裝配式框架、混合連接裝配式混凝土框架、預(yù)制結(jié)構(gòu)鋼纖維高強(qiáng)混凝土框架、裝配整體式鋼骨混凝土框架等。而且，裝配式結(jié)構(gòu)可以連續(xù)地按順序完成工程的多個或全部工序，從而減少進(jìn)場的工程機(jī)械種類和數(shù)量，消除工序銜接的停閑時間，實(shí)現(xiàn)立體交叉作業(yè)，減少施工人員，從而提高工 效、降低物料消耗、減少環(huán)境污染，為綠色施工提供保障。 裝配式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及發(fā)展 裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是我國建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要方向之一，它有利于 我國建筑工業(yè)化的發(fā)展，提高生產(chǎn)效率節(jié)約能源，發(fā)展綠色環(huán)保建筑，并且有利于提高和保證建筑工程質(zhì)量。 裝配整體式結(jié)構(gòu) 裝配整體式結(jié)構(gòu)定義 由預(yù)制混凝土構(gòu)件或部件通過鋼筋、連接件或施加預(yù)應(yīng)力加以連接并現(xiàn)場澆筑混凝土而形成整體的結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍 框架結(jié)構(gòu)可設(shè)計成靜定的三鉸框架或超靜定的雙鉸框架與無鉸框架。 框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用范圍 框架建筑的主要優(yōu)點(diǎn)：空間分隔靈活，自重輕，節(jié)省 材料 ；具有可以較靈活地配合建筑 平面 布置的優(yōu)點(diǎn)，利于安排需要較大空間的 建筑結(jié)構(gòu) ；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；采用 現(xiàn)澆混凝土 框架時，結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好，設(shè)計處理好也能達(dá)到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。其中最常用的是混凝土框架（現(xiàn)澆整體式、裝配式、裝配整體式，也可根據(jù)需要施加預(yù)應(yīng)力，主要是對梁或板）、鋼框架。 框架結(jié)構(gòu)又稱構(gòu)架式結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu)的定義與分類 框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成 框架共同抵抗適用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。施工方面，采用裝配整體式方法進(jìn)行施工 。在進(jìn)行荷載計算和構(gòu)件截面估算后， 選取了一榀框架 進(jìn)行計算 ，計算內(nèi)容包括框架梁柱截面尺寸的選取及線剛度的計算；恒載、活載、地震作用下梁端、柱端彎矩、剪力的計算；框架內(nèi)力組合；框架梁柱配筋計算。根據(jù)任務(wù)書定出各層平面圖及平面布置。 根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)防烈度為 8 度，抗震等級為二級，設(shè)計中要考慮抗震設(shè)計。設(shè)計的內(nèi)容包括建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)兩 部分。 Ⅳ、主要參考資料： 《中小學(xué)教學(xué)樓設(shè)計規(guī)范》 (GBJ9901) 《中小學(xué)校建筑規(guī)范》 （ GBJ9936） 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 (GBJ500102020) 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 (GBJ162020) 《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》 (GB/T501042020) 《土建實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)與實(shí)例》 《土木工程畢業(yè)