【正文】 第四：建筑技術(shù)的影響；第五：建筑標(biāo)準(zhǔn)的影響。 墻體和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為框架結(jié)構(gòu)，墻體都為填充墻。綜合以上的要求本設(shè)計(jì)中所有的教室、辦公室的墻體都采用240mm厚的蒸壓灰砂磚，衛(wèi)生間的墻體采用實(shí)心磚。 樓地面設(shè)計(jì)樓地層包括樓板層和地平層，是水平方向分隔房間空間的承重構(gòu)件，樓板分割上下樓層的空間，地坪層分隔大地與底層的空間。樓板層的結(jié)構(gòu)層為樓板；地坪層的結(jié)構(gòu)層為墊層。地坪層與樓板層一樣，是人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ?、生產(chǎn)直接接觸的地方，根據(jù)不同房間對面層的不同要求，面層應(yīng)堅(jiān)固耐磨、表面平整、光潔、不起塵、易清洗。本設(shè)計(jì)的房間用途主要是教室和辦公室。因?yàn)樗ナ孛婢哂辛己玫哪湍バ?、耐久性、防水防火性，并具有質(zhì)地美觀、表面光潔、不起塵、易清洗等優(yōu)點(diǎn)，而且經(jīng)濟(jì)性好。屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)應(yīng)該考慮滿足功能、結(jié)構(gòu)、建筑三方面的要求。其次屋頂還應(yīng)具有抵御氣溫的影響。因此必須具備一定的強(qiáng)度和剛度。同時(shí)屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)應(yīng)該利于迅速的排水。排水方式的選擇應(yīng)該滿足下列要求：第一：高度較低的建筑為了控制造價(jià)，宜采用無組織排水。第三：有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)建筑也不宜采用有組織排水。第五：臨街建筑的排水向人行道時(shí)宜采用有組織排水。采用不上人屋面。屋頂?shù)呐潘捎糜薪M織排水，利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行找坡。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)件初估根據(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)。填充墻采用240mm厚的粘土空心磚砌筑。 柱網(wǎng)布置柱截面高度可以取h=(1/12～1/6)H，H為層高；柱截面寬度可以取為b=(1～2/3)h，H=3800mm，h=317～634，取h=500mm，取b=500mm選定柱截面尺寸為500mm500mm。 b =(1/3～1/2)600mm=200～300mm 則邊跨梁寬度： b＝300mm(2) 縱梁 ① 截面的高度1/12～1/8的跨度（為滿足承載力、剛度及延性要求）h =(1/12～1/8)7800mm＝650～975mm， 則邊跨梁高度： h=700mm② 梁截面寬度可取1/3～1/2梁高,同時(shí)不宜小于1/2柱寬,且不應(yīng)小于250mm。表21 梁截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級層次混凝土強(qiáng)度等級橫梁()縱梁AB跨CD跨BC跨1~5C30300600300400300700 板截面尺寸的確定 樓板為現(xiàn)澆雙向板，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)板厚取1l/40=72001/40=180mm。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。 荷載計(jì)算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。豎向荷載主要是結(jié)構(gòu)自重（恒載）和使用荷載（活載）。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。框架結(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?？蚣芰嚎刂平孛婕安焕麅?nèi)力為：支座截面，跨中截面。 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)、施工等因素，優(yōu)先選用經(jīng)濟(jì)性好，受力較好的獨(dú)立基礎(chǔ)。建筑場地類別為Ⅰ類 Tg=, 場地粗糙程度為B類。 柱的高度底層：++=。 橫向框架計(jì)算簡圖及柱編號 重力荷載的計(jì)算 屋面及樓面永久荷載（恒荷載）標(biāo)準(zhǔn)值(1) 屋面其按屋面的做法逐項(xiàng)計(jì)算均布荷載：吊頂處不做粉底，無吊頂處做粉底，近似取吊頂來參與計(jì)算，粉底為相同重量：防水層(柔性)：三氈四油鋪石子 0 .4 20厚1：3水泥砂漿層找平層 1：6水泥焦渣找2%坡，最薄處30厚 保溫層：120mm厚膨脹珍珠巖 =厚鋼筋混泥土基層 粉飾層 0 .4 合計(jì) 屋面的長邊長： 7+=屋面的短邊長：2+3+=那么屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：= (2) 樓面12厚1: =20厚1:3水泥砂漿找平層，上臥分隔條。 寬：+2= 高：+1= +1= +1=② 此處抹層按近似與梁相同，按每立方25 kN計(jì)算。 (2) 柱的自重表32 柱自重層次編號截面（m2）長度根數(shù)每根重量（kN）總計(jì)（kN）1Z13225=2～5Z23225=注：① 柱因四面抹灰，與梁相同辦法處理，邊長=+2=。 墻體的自重墻體為240厚，兩面抹灰，近似按加厚墻體計(jì)算（考慮抹灰重量），采用機(jī)器制普通磚，磚自重為15，墻體為240mm厚粘土空心磚，外墻面貼瓷磚()，內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為： 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： ，則表33 墻體自重墻體的位置每片面積（m2）片數(shù)重量（kN）總計(jì)（kN）底層外縱墻14底層內(nèi)縱墻14底層外橫墻4 2 底層內(nèi)橫墻122～5層外縱墻 142～5層內(nèi)縱墻142～5層外橫墻42 2～5層內(nèi)橫墻12注：① 墻厚=240+202=280mm（考慮抹灰層）。③ 女兒墻自重墻體為120mm單磚，女兒墻高為600mm，外墻面貼瓷磚()，內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則女兒墻重力荷載為：（＋15＋17）=（＋15＋17）（2+2）= 門窗的自重根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500092010，計(jì)算結(jié)果如表335所示：表34 門窗自重層數(shù)墻體位置門、窗扣除門窗的尺寸個(gè)數(shù)扣除部分墻體重量門窗重量總扣除重量總和1～5外墻窗70688門3332 各層的荷載的組合屋蓋和樓蓋重力代表值為：屋蓋層=女兒墻+屋面恒載+50%雪載+縱橫梁自重+半層柱重+半層墻重（墻和門窗）樓蓋層=樓面恒載+50%樓面活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層柱+樓面上下各半層墻重將上述各荷載相加，得到集中于各層樓面的重力荷載代表值如下：五層： G5=＋+1/2＋＋1/2＋1/2 (－－)=四~二層：G4～2=＋＋＋1/22＋1/2(－－)2=底層： =＋＋＋1/2(+)＋1/2(+)－－= 重力荷載代表值 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移和內(nèi)力計(jì)算 橫梁的線剛度混凝土為C30: ， 在框架結(jié)構(gòu)中，對現(xiàn)澆樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大了梁的有效剛度，減小了框架的側(cè)移，為了考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取I=(為梁的截面慣性矩)，對中框架梁取I=2來計(jì)算：梁線剛度計(jì)算 邊跨 =3006003/6700=中跨 =3004003/2760=表35 橫梁線剛度計(jì)算表類別層次截面尺寸慣性矩跨度線剛度邊框架中框架邊跨1～53006006700中跨1～53004002760 橫向框架柱的線剛度及側(cè)移剛度D值 橫向框架柱的線剛度柱的線剛度見表36所示，橫向框架柱側(cè)移剛度D值見表37所示。 表37 橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算表 層次 （一般層） （一般層) （底層） （底層）底層邊框架邊柱4邊框架中柱(+)/=4中框架邊柱12中框架中柱(+)/=12∑D（底層）509444標(biāo)準(zhǔn)層邊框架邊柱2/2=4邊框架中柱(+)2/2=4中框架邊柱2/2=12中框架中柱(+)2/2=12∑D（標(biāo)準(zhǔn)層層） 橫向框架自震周期本處按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自震周期：此方法是求結(jié)構(gòu)基頻的一種近似方法，將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡化成無限質(zhì)點(diǎn)的懸臂之桿，導(dǎo)出直感頂點(diǎn)位移的基頻公式，所以需先求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，按式來求結(jié)構(gòu)的基本周期： ——基本周期調(diào)整系數(shù)，考慮填充墻使框架自振周期減小的影響。表38 橫向框架頂點(diǎn)位移層次54321509444因此： T1== = ，因本工程結(jié)構(gòu)高度不超過40m，質(zhì)量剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切變形為主，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用， 設(shè)防烈度7度地震分區(qū)為一區(qū)，查表得(水平地震影響系數(shù)最大值)。由于=﹥==(s)，需考慮頂點(diǎn)附加地震作用。1533()= kNF2=247。1533()= kNF4=247。1533()+= kN表39 各層橫向地震作用及樓層地震剪力層次(m)(m)(kN)()(kN)(kN)54321 橫向框架各層水平地震作用和地震剪力由于為鋼筋混凝土框架，因此其彈性層間位移角限值為1/550； 表310 橫向框架抗震變形驗(yàn)算 層次層間剪力Vi()層間剛度Di()層間位移Vi/Di(mm)層高h(yuǎn)i(mm)層間相對彈性轉(zhuǎn)角5380043800338002380015094444750 注：=θe〈[θe] =1/550，因此均滿足設(shè)計(jì)要求。以5層邊柱為例：Dij=，∑Dij=357660，Dij/∑Dij=Vij=== =Vij yh== Vij(1y) h=()=同理可得其它層邊柱的柱端彎矩，也可得出中柱的柱端彎矩，現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果列表如下：表311各層邊柱柱端彎矩及剪力計(jì)算層次柱高()層間剪力()()()()54321表312 各層中柱柱端彎矩及剪力計(jì)算層次柱高()層間剪力()() ()()54321 橫向框架梁端彎矩及剪力根據(jù): 梁端彎矩按節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件，將節(jié)點(diǎn)上、下端彎矩之和按左、右梁的線剛度比例分配： 式中 ， 分別表示節(jié)點(diǎn)上、下兩端柱的彎矩；，分別表示節(jié)點(diǎn)左、右梁的線剛度；，分別表示節(jié)點(diǎn)左、右梁的彎矩；梁端剪力根據(jù)梁的兩端彎矩，按下式計(jì)算：計(jì)算出梁端的彎矩及剪力，計(jì)算結(jié)果見下表。當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓。m，V單位為kN，N單位為kN，l單位為m。由《荷載規(guī)范》，合肥地區(qū)重現(xiàn)期為50年的基本風(fēng)壓：=，地面粗糙度為B類。H/B=，框架結(jié)構(gòu)(～)= (～)4=～(s)，由《荷載規(guī)范》、=、ν=。表315 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次 (迎)(背)5432 1 風(fēng)荷載沿房屋高度分布圖其中，A為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積，取上層的一半和下層的一半之和，頂層取到女兒墻頂，底層只取到下層的一半。 =(+)(+)==(+)= =(+)=