【正文】 豎向荷載對柱存在偏心。 豎向荷載下框架受荷總圖 本次設(shè)計(jì)的教學(xué)樓縱向柱距為 ,橫梁跨度為 ，單區(qū)格板為 。框架計(jì)算簡圖見圖 1。 根據(jù)上述規(guī)定并綜合考慮其他因素，設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值統(tǒng)一取 500? 500mm。 /A N fc?? c) 框架柱截面高度不宜小于 400mm,寬度不宜小于 350mm。考慮到彎矩影響，適當(dāng)將柱軸力乘以 的放大系數(shù)。C30（ fc=， ft=） 表 1 梁截面尺寸 層次 砼強(qiáng)度 橫梁（ b? h） 縱梁 (b? h) AB跨 BC跨 CD跨 14 C30 300? 600 250? 500 300? 600 250? 500 柱載面尺寸可根據(jù)式 N=β FgEn Ac≥ N/[UN]fc 估算表 2 查得該框架結(jié)構(gòu)在 30m以下，撫震得級為三級，其軸壓比值 [UN]= 表 2 抗震等級分類 結(jié)構(gòu)類型 烈 度 6 7 8 9 框架結(jié)構(gòu) 高度 /m ≤ 30 ＞ 30 ≤ 30 ＞ 30 ≤ 30 ＞ 30 ≤ 25 框架 四 三 三 二 二 一 一 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁 共 144 頁 劇場、體育等 三 二 一 一 表 3 軸壓比限值 結(jié)構(gòu)類型 抗 震 等 級 一 二 三 框架結(jié)構(gòu) 柱截面尺寸：柱截面高度可取 h=（ 1/151/20） H， H 為層高；柱截面高度可取b=（ 12/3） h，并按下述方法進(jìn)行初步估算。 填充墻面采用 240 mm 厚的灰砂磚砌筑，門為木門，窗為鋁合 金窗，門窗洞口尺寸見門窗表。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 共 144 頁 (3).最大積雪厚度 ，基本雪壓 SO=,基本風(fēng)壓 WO= KN/M2,土壤最大凍結(jié)深度 。 4 設(shè)計(jì)計(jì)算書 設(shè)計(jì)原始資料 （ 1） .冬季主導(dǎo)風(fēng)向東北平均風(fēng)速 m/s，夏季主導(dǎo)風(fēng)向東南平均風(fēng)速 m/s，最大風(fēng)速 m/s。 第二： 本工程女兒墻壓頂圈梁為 240mm120mm ， 內(nèi)配 4φ 8， φ 6250， 構(gòu)造柱為 240mm240mm ， 內(nèi)配 4φ 10，φ 6250， 間隔不大于 2020mm 第三；施工縫接縫應(yīng)認(rèn)真處理，在混凝土澆筑前必須清除雜物，洗凈濕潤，在刷 2度純水泥漿后，用高一級的水泥沙漿接頭，再澆筑混凝土。門窗洞寬 ≥ 1000mm時(shí) ,設(shè)置鋼筋混凝土過梁。 第五： 墻體外墻及疏散樓梯間采用 240厚蒸壓灰砂磚。 第三： 鋼筋的錨固和搭接按國家現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。 施工材料 第一： 本工程中所采用的鋼筋箍筋為 Ⅰ 級鋼， fy=210N/m㎡ ,主筋為 Ⅱ 級鋼， fy=300N/m㎡ 。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料，綜合考慮地基 —— 基礎(chǔ) —— 上部結(jié)構(gòu)的相互作用與施工條件，通過經(jīng)濟(jì)條件比較，選取安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)和施工簡便的地基基礎(chǔ)方案。 框架柱控制截面為每層上、下截面，每截面組合： Mmax 及相應(yīng)的 N、 V， Nmax及相應(yīng) M、 V， Nmin及相應(yīng) M、 V。框架梁柱應(yīng)進(jìn)行組合的層一般為頂上二層，底層，混凝土強(qiáng)度、截面尺寸有改變層及體系反彎點(diǎn)所在層。荷載組合簡化如下： （ 1）恒荷載 +活荷載、（ 2）恒荷載 +風(fēng)荷載、（ 3）恒荷載 +活荷載 +風(fēng)荷載、（ 4）恒荷載 +地震荷載 +活荷載。 水平荷載下的計(jì)算 利用 D值法計(jì)算出框架在水平荷載作用下的層間水平力，然后將作用在每一層上的水平力按照該榀框架各柱的剛度比進(jìn)行分配，算出各柱的剪 力，再求出柱端的彎矩，利用節(jié)點(diǎn)平衡求出梁端彎矩。 內(nèi)力計(jì)算及組合 豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載下內(nèi)力計(jì)算首先根據(jù)樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，將豎向荷載傳遞給每榀框架。 當(dāng)一般裝修標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，框架結(jié)構(gòu)在地震作用下層間位移和層高之比、頂點(diǎn)位移與總高之比分別為 1： 650， 1： 700。在層數(shù)不多的框架中，柱軸向變形引起的側(cè)移很小，可以忽略不計(jì)。使用荷載（活荷載）按荷載規(guī)范取值，樓面活荷載折減系數(shù)按荷載規(guī)范取用。 豎向荷載主要是結(jié)構(gòu)自重（恒載 ）和使用荷載（活載）。 高層建筑水平力是起控制作用的荷載，包括地震作用和風(fēng)力。恒載包括結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)表面的粉灰重、土壓力、預(yù)加應(yīng)力等。 計(jì)算簡圖 在橫向水平力作用下，連梁梁對墻產(chǎn)生約束彎矩，因此將結(jié)構(gòu)簡化為剛結(jié)計(jì)算體系，計(jì)算簡圖如后面所述。 基本假定與計(jì)算簡圖 基本假定 第一：平面結(jié)構(gòu)假定：該工程平面為正交布置，可認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力。選 定柱截面尺寸為 500 mm 500mm 梁尺寸確定 框架梁截面高度取梁跨度的 l/8~l/12。對有抗震設(shè)防要求的的房屋，其沉降縫和伸縮縫均應(yīng)該符合防震縫的要求，并進(jìn)可能做到三縫合一。 在 結(jié)構(gòu)總體布置中，為了降低地基沉降、溫度變化和體型復(fù)雜對結(jié)構(gòu)的不利影響，可以設(shè)置沉降縫、伸縮縫和防震縫將結(jié)構(gòu)分成若干獨(dú)立的單元。橫向框架還要承受橫向的水平風(fēng)載和地震荷載。 按結(jié)構(gòu)布置不同，框架結(jié)構(gòu)可以分為橫向承重，縱向承重和縱橫向承重三種布置方案?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活，室內(nèi)空間大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子、輕工、 食品、化工等多層廠房和住宅、辦公、商業(yè)、旅館等民用建筑。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案及布置 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由梁，柱通過節(jié)點(diǎn)連接組成的承受豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)體系。本工程耐火等級為二級，其建筑構(gòu)件的耐火極限及燃燒性能均按民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（ GBJI0I87）執(zhí)行 . 全部圖紙尺寸除標(biāo)高以米為單位外均以毫米為單位。 c) 本工程的活載取值嚴(yán)格按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（ GB500092020）執(zhí)行。 設(shè)計(jì)主要依據(jù)和資料 設(shè)計(jì)依據(jù) a) 國家及江蘇省現(xiàn)行的有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定?；搓幑W(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 144 頁 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 工程概況 某中學(xué)教學(xué)樓，設(shè)計(jì)要求建筑面積約 20204000m2， 34 層。經(jīng)多方論證，初步確定設(shè)為四層，結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 b) 本工程各項(xiàng)批文及甲方單位要求。 設(shè)計(jì)資料 1 房屋建筑學(xué) 武漢工業(yè)大學(xué)出版社 2 混凝土結(jié)構(gòu)（上、下） 武漢理工大學(xué)出版社 3 基礎(chǔ)工程 同濟(jì)大學(xué)出版社 4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 東南大學(xué)出版社 5 結(jié)構(gòu)力學(xué) 人民教育出版社 6 地基與基礎(chǔ) 武漢工業(yè)大學(xué)出版社 7 工程結(jié)構(gòu)抗震 中國建筑工業(yè)出版社 8 簡明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊 中國建筑工業(yè)出版社 9 土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 科學(xué)出版社 10 實(shí)用鋼筋混凝土構(gòu)造手冊 中國建筑工業(yè)出版社 11 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（ BG500012020） 中國建筑工業(yè)出 版社 12 建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（ BG501052020） 中國建筑工業(yè)出版社 13 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（ GBJ16— 87） 中國建筑工業(yè)出版社 14 民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（ GBJI0I87） 中國建筑工業(yè)出版社 15 綜合醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（ JGJ4988） 中國建筑工業(yè)出版社 16 建筑樓梯模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)（ GBJI0I87） 中國建筑工業(yè)出版社 17 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（ GB50092020） 中國建筑工業(yè)出版社 18 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（ GB500682020） 中國建筑工業(yè)出版社 19 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB50010— 2020） 中國建筑工業(yè)出版社 20 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB50072020） 中國建筑工業(yè)出版社 21 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB50011— 2020） 中國建筑工業(yè)出版社 22 砌體結(jié)構(gòu) 中國建筑工業(yè)出版社 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 2 頁 共 144 頁 23 簡明砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工資料集成 中國電力出版社 24 土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 中國水利水電出版社 25 土建工程圖與 AutoCAD 科學(xué)出版社 26 簡明砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 27 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊 中國建筑工業(yè)出版社 28 砌體結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)規(guī)范（ GB50010— 2020） 中國建筑工業(yè)出版社 本工程采用框架結(jié)構(gòu)體系，抗震等級為四級。本工程結(jié)構(gòu)圖中所注標(biāo)高均為結(jié)構(gòu)標(biāo)高。墻體只給圍護(hù)和隔斷作用。因此這次設(shè)計(jì)的成集中學(xué)教學(xué)樓采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)的教學(xué)樓 采用橫向承重方案 ， 豎向荷 載主要由橫向 框 架承擔(dān) ， 樓板為預(yù)制板時(shí)應(yīng)沿橫向布置，樓板為現(xiàn)澆板時(shí)，一般需設(shè)置次梁將荷載傳至橫向框架。在房屋的縱向則設(shè)置連系梁與橫向框架連接，這些聯(lián)系梁與柱實(shí)際上形成了縱向框架，承受平行于房屋縱向的水平風(fēng)荷載和地震荷載。 當(dāng)房屋既需要設(shè)沉降縫，又需要設(shè)伸縮縫，沉降縫可以兼做伸縮縫，兩縫合并設(shè)置。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁 共 144 頁 構(gòu)件初估 柱截面尺寸的確定 柱截面高度可以取 ? ?1 /15 1 / 20hH?? ， H 為層高；柱截面寬度可以取為? ?1 2/3bh?? 。該工程框架為縱橫向承重，根據(jù)梁跨度可初步確定框架梁 300mm 600mm 樓板厚度 樓板為現(xiàn)澆雙向板，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)板厚取 130mm。 第二：由于結(jié)構(gòu)體型規(guī)整，布置對稱均勻，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不計(jì)扭轉(zhuǎn)影響。 作用在框架結(jié)構(gòu)上的荷載通常為恒載和活載。活荷載包括樓面和屋面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、安裝荷載等。地震作用計(jì)算方法按《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行，對高度不超過 40m 以剪切為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法。結(jié)構(gòu)自重可由構(gòu)件截面尺寸直接計(jì)算，建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁 共 144 頁 側(cè)移計(jì)算及控制 框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移由梁柱桿件彎曲變形和柱的軸向變形產(chǎn)生的。在近似計(jì)算中，一般只需計(jì)算由桿件彎曲引起的變形。 框架結(jié)構(gòu)在正常使用條件下的變形驗(yàn)算 要求各層的層間側(cè)移值與該層的層高之比不宜超過 1/550 的限值?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算采用分層法計(jì)算各敞口單元的內(nèi)力，然后在將各敞口單元的內(nèi)力進(jìn)行疊加；連梁考慮塑性內(nèi)力重分布而進(jìn)行調(diào)幅，按兩端固定進(jìn)行計(jì)算。 內(nèi)力組合 第一：荷載組合。 第二：控制截面及不利內(nèi)力。 框架梁控制截面及不利內(nèi)力為：支座截面，－ Mmax， Vmax，跨中截面， Mmax。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 5 頁 共 144 頁 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 在荷載作用下，建筑物的地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu) 3 部分彼此聯(lián)系、相互制約。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)、施工等因素，優(yōu)先選用整體性較好的獨(dú)立基礎(chǔ)。 第二： 柱梁鋼筋混凝土保護(hù)層為 35mm,板為 15mm。 第四： 本工程所有混凝土強(qiáng)度等級均為 C30。 第六： 當(dāng)門窗洞寬 ≤ 1000mm時(shí) ,應(yīng)采用鋼筋磚過梁 ,兩端伸入支座 370并彎直鉤 。 施工要求及其他設(shè)計(jì)說明 第一：本工程上部樓板設(shè)計(jì)時(shí)未考慮較大施工堆載（均布），當(dāng)外荷載達(dá)到，應(yīng)采取可靠措施予以保護(hù)。 第四：未詳盡說明處，按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。 (2).常年地下水位低于 ，水質(zhì)對混凝土沒有侵蝕作用。 (4).抗震設(shè)防烈度 6度，設(shè)計(jì)地震分組第三組 . (5).地質(zhì)條件 序號 巖石名稱 厚度 Fak(MPa) 1 耕土 2 黏土 250 3 黏土 110 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖 根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的需求，進(jìn)行了建筑平面、立面、及剖面設(shè)計(jì)其各層建筑平面剖面示意圖如建筑設(shè)計(jì)圖，主體結(jié)構(gòu) 4層，層高均為 。 樓