【正文】 平臺(tái)與室內(nèi)地坪的高差為 50mm,表面內(nèi)外稍微傾斜，以免雨水流向室內(nèi)。入口處則采用鋼材或堅(jiān)硬鋁材制成的電梯門檻。 屋頂 屋頂設(shè)計(jì)要求 屋頂設(shè)計(jì)要求應(yīng)從功能、結(jié)構(gòu)、建筑藝術(shù)三方面考慮。首先是能抵抗風(fēng)雪雨霜的侵襲，其中雨水對(duì)雨水的威脅最大，故防水是屋頂設(shè)計(jì)的核心。 ⑵ 結(jié)構(gòu)要求 屋頂不僅是房屋的維護(hù)結(jié)構(gòu)，也是房 屋的承重結(jié)構(gòu)。 ⑶ 建筑藝術(shù)要求 屋頂?shù)男问綄?duì)建筑的造型有重要的影響。在現(xiàn)代建筑中，如何處理好屋頂和細(xì)部也是設(shè)計(jì)不可忽視的重要內(nèi)容。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 3 結(jié)構(gòu)計(jì)算說明 本建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)有以下的一些優(yōu)點(diǎn)： 第一：合理的利用了鋼筋和混凝土兩種材料的受力性能特點(diǎn)，可以形成 強(qiáng)度較高、剛度較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。 第二：耐久性和耐火性較好，維護(hù)費(fèi)用低。 第四：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，又具備必要的延性，適于用作抗震結(jié)構(gòu)；同時(shí)它的防震性和防輻射性也好，亦適于用作防護(hù)結(jié)構(gòu)。 因?yàn)殇摻罨炷辆哂羞@些特點(diǎn)，所以在建筑結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、橋梁、隧道、鐵路等土木工程中得到廣泛應(yīng)用。但是，鋼筋混凝土也存在一些缺點(diǎn)，如自重過大，抗裂性能較差，隔熱隔聲性能不好，澆注混凝土?xí)r需要模板和支撐，戶外施工受到季節(jié)條件限制，補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)比較困難。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼筋混凝土的這些缺點(diǎn)正在逐步的得到克服和改善。 框架結(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，使用較方便。因此在使用上層數(shù)受到限制，正是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的是小高層，建筑的高寬比 H/B 小于 5，抗震設(shè)防烈度為 7 度，建筑高度小于 55m，所以選用框架結(jié)構(gòu)體系。建筑方案確定 ，房間開間為 ，進(jìn)深為 ，走廊寬度 。框架梁柱及板均為現(xiàn)澆，框架平面柱網(wǎng)布置如圖 1所示： 圖 1 框架平面柱網(wǎng)布置 設(shè)計(jì)資料 ⑴ 氣溫：冬季室外計(jì)算溫度過 10o,凍土深度 40cm，夏季室外計(jì)算溫度 +33oC。 ⑶ 擬建地段勢(shì)平坦，地層分布較為規(guī)律，地基承載力按120~140KN/m2計(jì)，持力層為輕亞粘土。 ⑸ 雪載：最大積雪厚度 為 20cm， 。 ⑺ 設(shè)計(jì)烈度按 6 度，結(jié)構(gòu)按 7 度設(shè)計(jì)。 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 梁 柱截面、梁跨度及柱子高度的確定 初估截面尺寸： 柱子： 1～ 5層柱截面尺寸相同，均采用截面： b h=450mm 450mm 7層柱截面尺寸相同，均采用截面： b h=400mm 400mm 梁：梁編號(hào)見圖 2。若只有一個(gè)編號(hào)，表示底層與 其他層梁相同。其他層柱高等于層 高，即為 。 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： (8 +) ( 2++)=122kN 樓面均布活載： 樓面均布活載對(duì)于辦公樓一般房間為 ㎡，會(huì)議室、走廊、樓梯、門廳等為 2kN/㎡。 樓面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值為： (8 +) ( 2++)=1224kN 梁柱自重（包括梁側(cè)、梁底、柱抹灰重量） 梁側(cè)、梁底抹灰，柱四周抹灰，近似按加大梁寬及柱寬計(jì)算來考慮，計(jì)算見表 1。 單位面積上墻體重量為： （ +） 19=㎡ 墻體自重計(jì)算見表 2。 將前述分項(xiàng)荷載相加，得集中于各層樓面的重力荷載代表 值如下： 第七層： G7=3366+122 50%++314+1697= 第六層： G6=2632+1224 50%++627+3393= 第五層： G5=2632+1224 50%++786+3393= 第四層： G4=2632+1224 50%++945+3393=8592KN 墻體 每片面積（ m2） 片數(shù) 重量（ kN） 底層縱墻 28 2560 底層橫墻 13 1650 其他層縱墻 32 2333 其他層橫墻 3 11 1060 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第三層： G3=8592KN 第二層： G2=8592KN 第一層： G1=2632+1224 50%++1069+4210=9682KN 建筑物總重力荷載代表值： 71 ii G??為： 71 ii G? ??+++8592 3+9682=58612kN 質(zhì)點(diǎn)重力 荷載值見圖 5。但是有現(xiàn)澆板的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移。若為裝配樓板，帶現(xiàn)澆層的樓面，則邊框架梁取 I = ，對(duì)中框架取 I = 。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 表 3 橫梁線剛度 梁號(hào) L 截面 bh? （㎡） 跨度 l （ m） 慣性矩 30 12bhI ? （ m4） 邊框架梁 中框架梁 bI = （ m4） bb EIK l? （ kN m） 1L 103 103 104 9 103 104 2L 103 103 104 103 104 3L 103 103 104 9 103 104 4L 103 103 104 103 104 橫向框架柱的側(cè)移剛度 D 值 柱線剛度列于表 4，橫向框架柱側(cè)移 剛度 D 值計(jì)算列于表 5。 m） 1Z 103 104 2Z 103 104 2Z 103 104 表 5 橫向框架柱側(cè)移剛度 D值計(jì)算 項(xiàng)目 柱類型 層 ()2()bcbcKK KKK K????一 般 層底 層 205 ()2KK?????（ 一 般 層 ）+K. 底 層+K 212 ( / )cD K kN mh?? 根數(shù) 底 層 邊框架邊柱 ? 7303 4 邊框架 中柱 ?? 8738 4 中框架邊柱 ? 7956 14 中框架中柱 ?? 9521 14 D? 308842 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 續(xù)表 5 二 三 四 五 層 邊框架邊柱 ?? ? 9368 4 邊框架中柱 2)( ?? ?? 13353 4 中框架邊柱 ?? ? 15253 14 中框架中柱 2)( ?? ?? 15253 14 D? 461072 六 七 層 邊框架邊柱 ? 7713 4 邊框架中柱 ?? 10251 4 中框架邊柱 ? 8900 14 中框架中柱 ?? 11323 14 D? 354978 橫向框架自振周期 按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期 頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期： ??? 式中： 0? —— 基本周期調(diào)整系數(shù)。 T? —— 框架的頂點(diǎn)位移。然后由 T? 求出 1T ，再用 1T 求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力。橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算見表 6。 按底部剪力法求得的基底剪力，若按 71iii EKjjjGHFFGH?? ? 分配給各層，則水平地震作用呈倒三角形分布。但對(duì)結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時(shí)程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對(duì)于周期比較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)相差更大。因此， n? 即頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大。且修正后的剪力分布與實(shí)際更加吻合。 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見圖 6。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 (a) (b) (a)水平地震作用 (b)地震剪力 圖 6 橫向框架各層 水平地震作及地震剪力 表 8 橫向變形驗(yàn)算 注：層間彈性相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿足要求 e? ＜ [ e? ]=1/450，（若考慮填充墻抗力作用為 1/550）。地震作用下框架梁端彎矩，梁端剪力及柱軸力計(jì)算層次 層間剪力 iV （ kN） 層間剛度 iD （ kN） 層間位移 iiVD （ m） 層高 ih （ m） 層間相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角 e? 7 354978 111 1/3243 6 354978 200 1/1800 5 461072 212 1/1698 4 461072 260 1/1385 3 461072 300 1/1200 2 461072 322 1/1118 1 461072 505 1/901 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 見表 10，結(jié)果見圖 圖 8。m） 圖 8 地震作用下框架梁端剪力及柱軸力（ KN） 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 表 9 軸線 ② 橫向框架 KJ2 柱端彎矩計(jì)算 注：表中 y=y0+y1+y2,3； Vim= ViDim/Di； M 下 = Vim yihi； M 上 = Vim( 1yi )hi 表 9 軸線 ② 橫向框架 KJ2 柱端彎矩計(jì)算 層 次 層高 hi(m) 層間 剪力 Vi(kN) 層間 剛度 Di(kN) B 軸柱（中柱） Dim (kN) Vim (kN) k y (m) M 上 (kN m) 7 354978 11323 13 6 354978 11323 23 5 461072 15253 32 4 461072 15253 40 72 3 461072 15253 45 81 2 461072 15253 49 1 308842 9521 48 層 次 層高 hi(m) 層間 剪力 Vi(kN) 層間 剛度 Di(kN) D 軸柱（邊柱） Dim (kN) Vim (kN) k y (m) M 上 (kN m) 7 354978 8900 10 6 354978 8900 18 5 461072 11189 25 4 461072 11189 30 3 461072 11189 35 63 63 2 461072 11189 38 1 308842 7956 40 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 表 10 地震力作用下框架梁端彎矩、梁端剪力及柱軸力 注：表中 y=y0+y1+y2,3； Vim= V