畢業(yè)設計計算書--教學樓建筑、結構和施工組織設計

1、<p>　　畢業(yè)設計（論文）中文摘要</p><p>　　本課題主要進行的是教學樓建筑、結構和施工組織設計。</p><p>　　建筑設計部分主要確定平、立、剖面圖方案，選擇建筑功能分區(qū)，根據建筑規(guī)模進行選擇和布置，耐火等級為二級，根據防火規(guī)范要求對住宅樓的房間、門窗、樓梯等進行設計。</p><p>　　結構設計部分首先選定結構方案，完成結構布置，確定計

2、算簡圖。對框架豎向永久荷載，可變荷載，水平風荷載，水平地震作用以及各部分荷載的內力和側移進行計算。內力組合包括抗震和非抗震兩部分，通過計算找出最不利的一組或幾組內力組合，選取最安全的結果計算配筋并繪圖。其次對柱下基礎進行設計，確定基礎平面圖和基礎配筋詳圖，再對樓梯進行設計，確定樓梯的配筋。同時上機用PKPM對標準層梁，柱平法施工圖，標準層樓板配筋圖以及屋面梁平法施工圖，屋面樓板配筋圖打印出圖。</p><p>　

3、　施工組織設計部分包括施工方案的選擇，編制施工進度計劃圖表，繪制施工平面圖并制定各項組織措施等。</p><p>　　關鍵詞：住宅樓，建筑設計，結構設計，抗震設計，施工組織設計</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）外文摘要</p><p>　　Title The new teaching building in the city of Huaian</p

4、><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The task is mostly ongoing the design of teaching building, configuration and the framework for construction. </p><p>　　The part of architec

5、ture design confirms the precept of ichnography, eatablish and section plane mostly and choices the function subarea ，choosing and disposing them according to the dimensions of the construction. The fire-resistant ranki

6、ng is ambipolar. The chambers, door-windows and walkway is designed based on the request of the fire-resistant criterion.</p><p>　　The part for configuration design is to choose precept first, and finishing

7、the fabric collocation and confirming the calculate diagram. Then calculating the vertical-permanent load, alterable load, aclinic-wind load, aclinic-earthquake action and the internal force and side-move for all parts o

8、f the load. The combination of internal force includes aseismatic part and non-aseimatic part. Finding out the worst combination of internal viaing oalculate and choosing the most safe result to count rei</p><

9、p>　　The part of the framework for construction includes the choosing for the construction-blue print, weaving the chart of the construction plan, protracting the ichnography and constituting organizing measure all nap

10、es. </p><p>　　Keywords: the experimentment building, architecture design, structural design, antic-seismic design, framework for construction.</p><p><b>　　目 次</b></p><p&

11、gt;<b>　　1. 引 言1</b></p><p>　　2. 建筑設計說明2</p><p>　　2.1 平面設計2</p><p><b>　　2.2剖面設計4</b></p><p><b>　　2.3立面設計4</b></p><p&g

12、t;　　2.4構造和建筑設計措施5</p><p><b>　　3. 結構設計8</b></p><p>　　3.1主體工程設計8</p><p>　　3.2結構設計方案及布置8</p><p>　　3.3施工材料12</p><p>　　3.4施工要求及其他設計說明13</p&

13、gt;<p>　　4．結構計算書14</p><p>　　4.1 工程概況14</p><p>　　4.2結構布置及計算簡圖15</p><p>　　4.3框架側移剛度計算20</p><p>　　4.4橫向水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算22</p><p>　　4.5豎向荷載作用下框架

14、結構的內力計算29</p><p>　　4.6框架截面設計50</p><p>　　4.7板的設計57</p><p>　　4.8樓梯計算62</p><p>　　4.9基礎設計67</p><p>　　5．施工組織設計74</p><p>　　5.1工程概況74</p>

15、;<p>　　5.2施工方案75</p><p>　　5.3施工準備76</p><p>　　5.4主要部位施工技術措施及施工方法77</p><p>　　5.5冬，雨季施工技術保證措施89</p><p>　　5.6工期計劃，網絡計劃保證措施91</p><p>　　5.7安全與文明施工措施

16、97</p><p><b>　　結 論102</b></p><p><b>　　參考文獻103</b></p><p><b>　　致謝105</b></p><p>　　中英文資料譯文106</p><p><b>　　1. 引言

17、</b></p><p>　　畢業(yè)設計是我們一次實踐性的鍛煉，通過畢業(yè)設計使我們系統(tǒng)地、綜合地、靈活地運用學到的各種理論知識，解決建筑工程中的實際問題，通過畢業(yè)設計，使我們在分析、使用技術資料、計算、繪圖、編寫設計文件及獨立工作等方面得到全面鍛煉。</p><p>　　畢業(yè)設計要求我們在指導教師的指導下，獨立系統(tǒng)地完成一項工程設計，運用所學基礎知識跟專業(yè)知識解決與之相關的所有問

18、題，熟悉與此設計相關的國家規(guī)范，包括設計規(guī)范、防火規(guī)范等等以及相關手冊、標準圖和工程實踐中常用的方法，具有實踐性、綜合性強的顯著特點。</p><p>　　在此次設計中，要把所學的知識運用到設計、施工中去，熟悉國家有關規(guī)范、條例并知道如何去查找規(guī)范里的相關條文；另外由于現(xiàn)代化建筑一般都是高度高，功能多，花式多樣，裝修豪華，防火要求，需要各工種配合。因此，通過這次畢業(yè)設計，拓展我們非本專業(yè)知識面也是十分重要的。&l

19、t;/p><p>　　由于此次是初次做畢業(yè)設計，其中要了解的專業(yè)比較多以及條件和自身水平有限，所以難免有很多錯誤跟漏洞，還望各土木工程專家諒解。</p><p><b>　　2. 建筑設計說明</b></p><p>　　建筑設計首先要滿足建筑物的功能要求，為人們的生產和生活活動創(chuàng)造良好的環(huán)境，這是建筑設計的首要任務。其次要正確選用建筑材料，根據建

20、筑空間組合的特點，選擇合理的結構、施工方案，使房屋堅固耐久、建造方便。再者要具有良好的經濟效果，建造房屋是一個復雜的物質生產過程，需要大量人力、物力和資金，在房屋的設計和建造中，要因地制宜、就地取材，盡量做到節(jié)省勞動力，節(jié)省建筑材料和資金。</p><p>　　此次設計的教學樓采用框架結構，框架結構是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋建筑結構?？蚣芙Y構由梁柱構成，構件截面較小，因此框架結構的承載力和剛

21、度都較低，它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁，樓層越高，水平位移越慢，高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力，這時，現(xiàn)澆樓面也作為梁共同工作的，裝配整體式樓面的作用則不考慮，框架結構的墻體是填充墻，起圍護和分隔作用，框架結構的特點是能為建筑提供靈活的使用空間.。</p><p>　　框架結構體系一般用于鋼結構和鋼筋混凝土結構中，由梁和柱通過節(jié)點構成承載結構?？蚣芙Y構可形成可靈活布置的建筑空間，使用較方便?？蚣芙Y構

22、按施工方法的不同，又可分為：一，梁、板、柱全部在現(xiàn)場澆筑的現(xiàn)澆框架；二，樓板預制，梁、柱現(xiàn)場澆筑的現(xiàn)澆框架；三，梁、板預制，柱現(xiàn)場澆筑的半裝配式框架；四，梁、板、柱全部預制的全裝配式框架等。框架結構建筑平面布置靈活，可以形成較大的使用空間?？蚣芙Y構的組成簡單，只有框架柱和框架梁兩種基本構件組成，便于構件的標準化、定性化，可以采用裝配式結構也可以采用現(xiàn)澆式結構。</p><p>　　單體建筑是總體規(guī)劃中的組成部分，

23、單體建筑應符合總體規(guī)劃提出的要求。建筑物的設計要充分考慮和周圍環(huán)境的關系。建筑物是社會的物質和文化財富，它在滿足使用要求的同時，還要考慮人們對建筑物在美觀方面的要求，考慮建筑物所賦予人們在精神上的感受。</p><p><b>　　2.1 平面設計</b></p><p>　　建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的組合關系。由于建筑平面通常較為集中反映建筑功能方面

24、的問題，一些剖面關系比較簡單的民用建筑，它們的平面布置基本上能夠反映空間組合的主要內容，因此，首先從建筑平面設計入手。但是在平面設計中，我始終從建筑整體空間組合的效果來考慮，緊密聯(lián)系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不斷調整修改平面，反復深入。也就是說，雖然我從平面設計入手，但是著手于建筑空間的組合。</p><p>　　各種類型的民用建筑，從組成平面各部分面積的使用性質來分析，主要可以歸納為使用部

25、分和交通聯(lián)系部分兩類。</p><p>　　建筑平面設計是組合布置建筑物在水平方向房屋各部分的組合關系，它包括使用部分設計和交通聯(lián)系部分設計。</p><p>　　2.1.1 使用部分平面設計</p><p>　　建筑平面中各個使用房間和輔助房間，是建筑平面組合的基本單元。本設計在使用平面設計中充分考慮了以下幾點：注意了房間的面積、形狀和尺寸滿足室內使用活動和設備

26、合理布置的要求；門窗的大小和位置考慮了房間的出入方便，疏散安全，采風通風良好；房間的構成注意使結構布置合理，施工方便，也要有利于房間之間的組合，所用材料應符合相應的建筑標準；室內空間，以及頂棚、地面、各個墻面和構件細部，應考慮人們的使用和審美要求。</p><p>　　對于輔助房間的平面設計，通常根據建筑物的使用特點和使用人數的多少，先確定所需設備的個數，根據計算所得的設備數量，考慮在整幢建筑中輔助房間的分布情況

27、，最后在建筑平面組合中，根據整幢房屋的使用要求適當調整并確定這些輔助房間的面積、平面形式和尺寸。</p><p>　　2.1.2 交通聯(lián)系部分設計</p><p>　　交通聯(lián)系部分是把各個房間以及室內交通合理協(xié)調起來，同時又要考慮到使用房間和輔助房間的用途，減少交通干擾。樓梯是垂直交通聯(lián)系部分，是各個樓層疏散的必經之路，同時又要考慮到建筑防火要求，本住宅采用板式雙跑樓梯。</p&

28、gt;<p>　　本設計中交通聯(lián)系部分設計能滿足下列要求：交通線路簡捷明確，聯(lián)系通行方便；人流通暢，緊急疏散時迅速安全；滿足一定的通風采光要求；力求節(jié)省交通面積，同時考慮空間組合等設計問題。</p><p>　　2.1.3 平面組合設計</p><p>　　建筑平面的組合設計，一方面，是在熟悉平面各組成部分的基礎上，進一步從建筑整體的使用功能、技術經濟和建筑藝術等方面，來分

29、析對平面組合的要求；另一方面，還必須考慮總體規(guī)劃、基地環(huán)境對建筑單體平面組合的要求。即建筑平面組合設計須要綜合分解建筑本身提出的、經及總體環(huán)境對單體建筑提出的內外兩方面的要求。</p><p>　　房間是組成建筑物最基本的單位。從普通教室以聽課為主的使用特點來分析，首先要滿足學生上課是視、聽方面的質量，即座位的排列不能太遠太偏。確定教室平面形狀和尺寸的因素，除了是視、聽要求外，還要考慮其他方面的要求，從教室內需要

30、有足夠和均勻的天然采光。當平面組合中房間只能一側開窗采光時，沿外墻長向的矩行平面，能夠較好地滿足采光均勻的要求。</p><p>　　本建筑為框架結構，墻體為填充墻，只起維護分隔作用，承重結構與圍護結構分工明確?？蚣芙Y構本身并不形成空間,只為形成空間提供一個骨架。這就給自由靈活的分隔空間創(chuàng)造了十分有利的條件?？蚣芙Y構對建筑平面組合限制較少,各部分空間的大小和平面布置可按功能特點作不同的處理。但各空間的形式和平面尺

31、寸應盡量與柱網的排列形式和尺寸協(xié)調。</p><p><b>　　2.2 剖面設計</b></p><p>　　建筑剖面設計主要是根據功能和使用方面對立體空間的要求，結合建筑結構和構造特點，來確定房間各部分高度和空間比例；考慮垂直方向空間的組合和利用；選擇適當的剖面形式；進行垂直交通和采光、通風等方面的設計，使建筑物立體空間關系符合功能、藝術和技術、經濟的要求。建筑平

32、面與剖面是從兩個不同的方向來表示建筑各部分的組合關系，因此，設計中的一些問題往往需要將平面和立面結合在一起考慮，才能加以解決。</p><p>　　綜合考慮教室、多媒體教室等的層高要求，本工程層高定為3.9m。室內光線的強弱和照度是否均勻，不僅與窗在平面中的寬度和位置有關，而且還與窗在剖面中的高低有關。房間內光線的照射深度主要取決于側窗的高度，側窗上沿越高，光線的照射深度越遠，進深較大的房間，為避免室內遠離窗口處

33、的照度過低，應適當提高窗上沿的高度。垂直交通包括兩內部樓梯及一外部樓梯。門的高度根據人體尺寸來確定，窗高要滿足通風采光要求。 </p><p><b>　　2.3 立面設計</b></p><p>　　建筑立面設計是根據建筑物的性質和內容，結合材料、結構、周圍環(huán)境特點以及藝術表現(xiàn)要求，綜合地考慮建筑物內部的空間形象、外部的體形組合、立面構圖以及材料質感、色彩的處理等等

34、，使建筑物的形式與內容統(tǒng)一，創(chuàng)造良好的建筑藝術形象，以滿足人們的審美要求。</p><p>　　建筑立面可以看成是由許多構部件所組成：它們有墻體、梁柱、墻墩等構成房屋的結構構件，有門窗、陽臺、外廊等和內部使用空間直接連通的部件，以及臺基、勒腳、檐口等主要起到保護外墻作用的組成部分。恰當地確定立面中這些組成部分和構部件的比例和尺度，運用節(jié)奏韻律、虛實對比等規(guī)律，設計出體型完整、形式與內容統(tǒng)一的建筑立面，是立面設計的

35、主要任務。</p><p>　　建筑立面設計的步驟，通常根據初步確定的房屋內部空間組合的平剖面關系，例如房屋的大小、高低、門窗位置，構部件的排列方式等，描繪出房屋各個立面的基本輪廓，作為進一步調整統(tǒng)一，進行立面設計的基礎。設計時首先應該推敲立面各部分總的比例關系，考慮建筑整體的幾個立面之間的統(tǒng)一，相鄰立面間的連接和協(xié)調，然后著重分析各個立面上墻面的處理，門窗的調整安排，最后對入口門廊、建筑裝飾等進一步作重點及細部

36、處理。</p><p>　　完整的立面設計，并不只是美觀問題，它和平、剖面的設計一樣，同樣也有使用要求、結構構造等功能和技術方面的問題，但是從房屋的平、立、剖面來看，立面設計中涉及的造型和構圖問題，通常較為突出。</p><p>　　2.4 構造和建筑設計措施</p><p>　　建筑構造設計必須滿足以下幾點：</p><p>　　一、必須滿

37、足建筑使用功能要求。由于建筑物使用性質和所處條件、環(huán)境的不同，則對建筑構造設計有不同的要求。為滿足使用功能要求需要，在構造設計時，必須綜合有關技術知識，進行合理的設計，以便選擇、確定最經濟合理的構造方案</p><p>　　二、必須有利于結構安全。建筑物除根據荷載大小、結構的要求確定構件的必須尺度外，對一些零部件的設計都必須在構造上采取必要的措施，以確保建筑物在使用時的安全。</p><p&g

38、t;　　三、必須講求建筑經濟的綜合效益。在構造設計中，應該注意整體建筑物的經濟效益問題，即要注意降低建筑造價，減少材料的能源消耗；又要有利于降低經常運行、維修和管理的費用，考慮其綜合的經濟效益。另外，在提倡節(jié)約、降低造價的同時，還必須保證工程質量，絕不可為了追求效益而偷工減料，粗制濫造。</p><p>　　四、必須注意美觀。構造方案的處理還要考慮其造型、尺度、質感、色彩等藝術和美觀問題。如有不當往往會影響建筑物

39、的整體設計的效果。</p><p>　　總之，在構造設計中，要全面考慮堅固適用，技術先進，經濟合理，美觀大方。</p><p><b>　　2.4.1 墻體</b></p><p>　　墻體依其在房屋所處位置的不同，有內墻和外墻之分。按布置方向又可以分為縱橫墻，按受力方式分為承重墻和非承重墻。根據墻體所處位置和功能的不同，設計時應滿足下列要求

40、：一、具有足夠的強度和穩(wěn)定性，墻體的強度與所用材料有關。墻體的穩(wěn)定性通?？赏ㄟ^增加墻體厚度、增設墻垛、壁柱、圈梁等方法；二、具有必要的保溫、隔熱等方面的性能；三、應滿足防火要求，做為墻體材料及墻身厚度，都應滿足防火規(guī)范中相應燃燒性能和耐火極限所規(guī)定的要求。如劃分防火區(qū)域、防止火災蔓延，須設置防火墻等；四、應滿足隔聲要求，作為房間圍護構件的墻體，必須具有足夠隔聲能力，以符合有關隔聲標準的要求。此外還應考慮防潮、防水以及經濟等方面的要求。&

41、lt;/p><p><b>　　2.4.2 基礎</b></p><p>　　基礎是建筑面地以下的承重構件，是建筑的下部結構，其作用是擴散上部結構的荷載，減小應力強度，最終將荷載傳給地基?；A和地基具有不可分割的關系，但又是不同的概念，基礎是建筑物與土層直接接觸的部分，它承受建筑物的全部荷載，并把他們傳給地基，基礎是建筑物的一個組成部分，而地基是基礎下面的土層，承受由基礎

42、傳來的整個建筑物的荷載。地基不是建筑物的組成部分。</p><p>　　地基分兩種：一是天然土層具有足夠的承載能力，不需人工處理就能承受建筑物全部荷載的叫天然地基。一是當上部荷載叫大或土層承載能力叫弱，缺乏足夠的堅固性和穩(wěn)定性，必須經人工處理后才能承受建筑物全部荷載的叫人工地基。</p><p>　　基礎要求堅固、穩(wěn)定，并能抵抗冰凍和地下水的侵蝕?；A的大小取決于荷重的大小、土壤的性質、材

43、料的性能以及承重的方式。本工程采用柱下條形基礎，該類基礎在其縱、橫兩個方向均產生變曲變形，故在兩個方向的截面內場存在剪力和彎短，柱下條形基礎縱向的剪力與彎短一般則由基礎梁承擔，基礎梁的縱向內力通?？刹捎煤喕ǎㄖ本€分布法）或彈性地基梁法計算。</p><p><b>　　2.4.3 樓地層</b></p><p>　　樓地層是建筑物水平方向的承重構件，并對墻身起著水平

44、支撐作用，增強房屋的剛度和整體性。又是建筑物分隔水平空間的構件，分為樓板層和地面層。樓板層將樓面荷載傳至墻柱及基礎，并對墻體起水平支撐作用。樓板層包括面層、結構層、天花三部分，要求剛性好、堅固、耐磨、隔聲、防火。樓板層根據結構層的主要用料分為鋼筋混凝土樓層、木樓層、鋼樓層和磚樓層四類；地面層主要由基層和面層組成?；鶎涌芍苯幼鲈诘鼗稀．數孛嫣?、太潮或填土要求過高時，也可做成架空式的。面層是直接承受各種荷載、摩擦、沖擊的表面層，有整體式

45、地面、鋪貼地面、木地面以及磚地面和灰渣地面等等。由于地面層貼近土壤，因此要求防潮、防腐，此外還應注意保溫、耐磨、不易起灰、并有一定彈性等等要求。</p><p><b>　　2.4.4 屋頂</b></p><p>　　屋頂是房屋最上層覆蓋的外圍護結構，其主要功能是用以抵御自然界的風霜雨雪、太陽輻射、氣溫變化和其他外界不利的因素，以使屋頂覆蓋下的空間有一個良好的使用環(huán)

46、境。因此，要求屋頂在構造設計時要注意解決防水、保溫、隔熱以及隔聲、防火等問題。一般分為平屋頂、坡屋頂、曲面屋頂等其它形式的屋頂。本工程采用平屋頂，其排水坡度為2%。屋頂設計滿足功能，結構、 建筑藝術三方面要求。本工程采用女兒墻外排水。屋面采用剛性防火屋面，其構建簡單，施工方便，造價較低。</p><p>　　本設計工程建筑立面設計力求給人一種均衡、和諧的感覺，與環(huán)境融于一體，充分體現(xiàn)了建筑物的功能，通過巧妙組合，

47、使建筑物創(chuàng)造了優(yōu)美、和諧、統(tǒng)一而又豐富的空間環(huán)境，給人以美的享受。</p><p><b>　　3.結構設計</b></p><p>　　3.1 主體工程設計</p><p>　　框架柱與磚墻連接均需間隔500高、在柱內預埋并向外伸出長度不小于1000的2φ6的鋼筋與砌體相連接。</p><p>　　主體工程內預留洞、預

48、埋件應與其他相關專業(yè)配合施工，嚴禁在結構構件上事后鑿洞。凡柱、板、梁及混凝土全部單向板底筋短向放置在底層,長向放置在短向筋上。</p><p>　　墻上開洞必須滿足相關規(guī)范要求。</p><p>　　凡建筑圖中未設墻處今后需加隔墻時，只允許加輕質隔墻。</p><p>　　框架梁上下立筋除圖中注明外均不宜有接頭，不可避免時，必須采用焊接接頭，同一截面內鋼筋的接頭面積

49、不多于鋼筋總面積的50%.</p><p>　　3.2 結構設計方案及布置</p><p>　　該建筑為教學樓，采用框架結構，建筑平面布置靈活，有較大空間。 該工程采用全現(xiàn)澆結構體系，混凝土強度等級為C30，結構平面布置見詳圖。</p><p><b>　　3.2.1構件初估</b></p><p>　　1、柱截面尺寸的

50、確定</p><p>　　由于本框架結構荷載較小，β可取1.1。設防烈度7度、小于60 m高的框架結構抗震等級為三級,因此μ取0.9。柱截面高度可取h=(1/5～1/20)H,H為層高；柱截面寬度可取b=(1～2/3)H.對于有抗震設防要求的框架結構，為保證有足夠的延性，需要限制柱的軸壓比?？蚣苤孛娓叨炔灰诵∮?00mm，寬度不宜小于350mm。為避免發(fā)生剪切剖壞，柱凈高與截面長邊之比宜大于4。</p&g

51、t;<p><b>　　2、梁尺寸確定</b></p><p>　　框架梁截面高度取梁跨度的l/8～l/12。寬度為梁高度的1/2～1/3. </p><p><b>　　3、樓板厚度</b></p><p>　　樓板為現(xiàn)澆雙向板，根據經驗板厚取100mm。</p><p>　　3.2

52、.2 基本假定與計算簡圖</p><p><b>　　1、基本假定</b></p><p>　　（1）框架的側移忽略不計，即不考慮框架側移對內力的影響。</p><p>　　（2）每層梁上的荷載對其他層梁、柱內力的影響忽略不計，僅考慮本層梁柱內力的影響。</p><p><b>　　2、計算簡圖</b&g

53、t;</p><p>　　框架結構一般有按空間結構分析和簡化成平面結構分析兩種方法。在計算機沒有普及的年代，實際為空間工作的框架常被簡化成平面結構采用手算的方法進行分析。近年來隨著微機的日益普及和應用程序的不斷出現(xiàn)，框架結構分析時更多的是根據結構力學位移法的基本原理編制電算程序，由計算機直接求出結構的變形、內力，以至各截面的配筋。由于目前計算機內存和運算速度已經能夠滿足結構計算的需要，因此在計算機程序中一般是按空

54、間結構進行分析。但是在初步設計階段，為確定結構布置方案或估算構件截面尺寸，還是需要采用一些簡單的近似計算方法，以求既快又省地解決問題。另外，近似的手算方法雖然計算精度較差，但概念明確，能夠直觀地反映結構的受力特點，因此，工程設計中也常利用手算的結果來定性的校核判斷電算結果的合理性，所以我將重點介紹框架結構的近似手算法。</p><p>　　一般情況下，框架結構是一個空間受力體系，為了方便起見，常常忽略結構縱向和橫

55、向之間的空間聯(lián)系，忽略各構件的抗扭作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進行分析計算。由于橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗側剛度相同，因此，除端部外，各榀橫向框架都將產生相同的內力與變形，結構設計時一般取中間有代表性的一榀橫向框架進行分析即可；而作用于縱向框架上的荷載則各不相同，必要時應分別進行計算。</p><p>　　框架節(jié)點一般總是三向受力的，但當按平面框架進行結構分析時，則節(jié)點

56、也相應地簡化。在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構中，梁和柱內的縱向受力鋼筋都將穿過節(jié)點或錨入區(qū)，這時應簡化為剛節(jié)點。</p><p>　　在結構計算簡圖中，桿件用軸線來表示?？蚣芰旱目缍燃慈≈虞S線之間的距離。框架的層高（框架柱的長度）即為相應的建筑層高，而底層柱的長度則應從基礎頂面算起。對于不等跨框架，當個跨跨度相差不大于10%時，在手算時可簡化為等跨框架，跨度取原框架各跨跨度的平均值，以減少計算工作量。但在電算時一般可按實

57、際情況考慮。</p><p>　　在計算框架梁截面慣性距I時應考慮到樓板的影響。在框架梁兩端節(jié)點附近，梁受負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較?。欢诳蚣芰旱目缰?，梁受正彎矩，樓板處于受壓區(qū)形成T形截面梁，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較大。在工程設計中，為簡便起見，仍假定梁的截面慣性距I沿軸線不變，對現(xiàn)澆樓蓋中框架取I=2I0邊框 </p><p>　　架取I=1.5I0;對

58、裝配整體式樓蓋，這里I0為矩形截面梁的截面慣性矩。</p><p>　　3.2.3 荷載計算</p><p>　　1在豎向荷載作用下的近似計算</p><p>　　框架結構在豎向荷載作用下的內力計算可近似地采用分層法。通常，多層多跨框架在豎向荷載作用下的側移是不大的，可近似的按無側移框架進行分析，而且當某層梁上有豎向荷載時，在該層梁及相鄰柱子中產生較大內力，而在其他

59、樓層的梁、柱子所產生內力，在經過柱子傳遞和節(jié)點分配以后，其值將隨著傳遞和分配次數的增加而衰減，且梁的線剛度越大，衰減越快。因此，在進行豎向荷載作用下的內力分析時，可假定作用在某一層框架梁上的豎向荷載只對本層樓的梁以及與本層梁相連的框架柱產生彎矩和剪力，而對其他樓層框架和隔層的框架柱都不產生彎矩和剪力。其中一般我們常用的方法有兩種:分層法和二次彎距分配法.</p><p><b>　　2地震作用計算<

60、;/b></p><p>　　在此僅考慮水平地震作用即可，并可采用基底剪力法計算水平地震作用力。</p><p>　　為求基底剪力，先要計算結構各層的總重力荷載代表值，在此為簡化計算，僅取一榀框架的重力荷載代表值進行計算。 頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載，50%屋面活荷載，縱、橫梁自重，半層柱自重，半層墻體自重以及女兒墻自重。其它層重力荷載代表值包括：樓面恒載，50%樓面活荷載，縱

61、、橫梁自重，樓面梁自重，樓面上、下各半層的柱及縱、橫墻自重。請注意：在計算重力荷載代表值時，屋面活荷載僅考慮雪荷載。</p><p>　　控制框架結構側移要計算兩部分內容：一是計算頂層最大側移，因周期過大，將影響使用；二是計算層間相對側移，其值過大，將會使填充墻出現(xiàn)裂縫。引起框架的側移，主要是水平荷載作用。</p><p>　　對一般的多層框架結構而言，僅需計算由梁柱彎曲變形所產生的側向位

62、移，而不考慮梁柱的軸向變形和截面的剪切變形所產生的結構側移，這樣計算的框架側移已能滿足工程設計的精度要求。</p><p>　　在豎向荷載作用下要考慮的力包括板,墻,梁等的自重,然后用力矩分配法算</p><p>　　用彎矩分配法計算框架彎矩</p><p>　　豎向荷載作用下框架的內力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對一般的工業(yè)與民用建筑可不考慮活載的不利布置法求

63、得的彎矩偏低，但當活荷載占總荷載比例較小時，其影響很小，若活荷載占總荷載比例較大，可在截面配筋時，將跨中彎矩乘1.1~1.2的放大系數予以調整。</p><p>　　固端彎距:梁上的分布荷載含有矩形或三角形荷載，在求固端彎矩時可直接根據圖示荷載計算，也可根據固端相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形荷載化為等放均布荷載，在此采用后一方法。</p><p>　　3在水平荷載作用下采用D值法。&

64、lt;/p><p>　　在框架內力組合時 通過框架內力分析，獲得了在不同荷載作用下產生的構件內力標準值。進行結構設計時，應根據可能出現(xiàn)的最不利情況確定構件內力設計值。</p><p>　　4在截面設計時,主要有正截面和斜截面的設計</p><p>　　受彎構件在設計是都要進行抗彎和抗剪設計,鋼筋混凝土受彎構件的破壞主要有三種形式.即適筋截面的破壞,特點是手拉鋼筋先屈服,

65、而后受壓區(qū)混凝土被壓碎,超筋破壞和少筋破壞是脆性破壞是工程中不允許出現(xiàn)的,我們在截面設計是不能出現(xiàn)后面的兩種情況.</p><p>　　受彎構件在彎距和剪力共同作用的區(qū)段往往會產生斜裂縫,并可能延斜截面發(fā)生破壞,斜截面破壞帶有脆性破壞的性質,所以在設計中要加以控制,在截面設計時,不僅要對截面尺寸加以控制,同時還要對對斜截面進行計算,配置一定數量的箍筋.</p><p>　　3.2.4 側移

66、計算及控制</p><p>　　當一般裝修標準時，框架結構在地震作用下層間位移和層高之比、頂點位移與總高之比分別為1：550，1：700。</p><p>　　3.2.5 內力計算及組合</p><p>　　1．豎向荷載下的內力計算</p><p>　　豎向荷載下內力計算首先根據樓蓋的結構平面布置，將豎向荷載傳遞給每榀框架?？蚣芙Y構在豎向荷載

67、下的內力分層法；連梁考慮塑性內力重分布而進行調幅，按兩端固定進行計算。</p><p>　　2．水平荷載下的計算</p><p>　　水平力首先在框架分配，然后將分得的份額按各榀框架的剪切剛度進行再分配；將總剪力墻分得的份額按各片剪力墻的等效剛度進行再分配。最后計算單榀框架。</p><p><b>　　3、內力組合</b></p>

68、<p>　　1）1.2×恒＋1.4×活。</p><p>　　2）1.2×重力荷載代表值＋1.3×水平地震作用。</p><p>　　控制截面及不利內力?？蚣芰褐鶓M行組合的層一般為頂上二層，底層，混凝土強度、截面尺寸有改變層及體系反彎點所在層。</p><p>　　框架梁控制截面及不利內力為：支座截面，－Mma

69、x，+ Mmax ，Vmax，跨中截面，Mmax、-Mmax。</p><p>　　框架柱控制截面為每層上、下截面，每截面組合：Mmax及相應的N、V，Nmax及相應M、V，Nmin及相應M、V。</p><p>　　3.2.6 構件及節(jié)點設計</p><p>　　現(xiàn)澆框架節(jié)點，框架節(jié)點核芯區(qū)處于剪壓復合受力狀態(tài)，為了保證節(jié)點具有良好的延性和足夠的抗剪承載力，應在節(jié)

70、點核芯區(qū)配置箍筋。節(jié)點范圍內的箍筋數量應與柱端相同。</p><p>　　3.2.7 基礎設計</p><p>　　建筑物由上部結構和基礎兩部分組成，基礎是上部結構與土層之間的過度性構件，它具有承上啟下的作用。基礎設計時，除了保證基礎本身具有足夠的承載力和剛度外，還需要選擇合理的基礎形式和地面尺寸，使得地基的承載力、沉降量及沉降差滿足要求。因此，基礎設計包括基礎形式的選擇、基礎埋深的確定、

71、底面尺寸的計算、基礎內力的分析和基礎配筋設計等方面的內容。</p><p><b>　　3.3 施工材料</b></p><p>　　（1）本工程所采用的鋼筋箍筋為Ⅰ級鋼fy=210N/m㎡,主筋為Ⅱ級鋼，fy=300N/m㎡。</p><p>　?。?）柱梁鋼筋混凝土保護層為35mm,板為15mm。</p><p>　

72、?。?）鋼筋的錨固和搭接按國家現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。</p><p>　　（4）本工程所有混凝土強度等級均為C30。</p><p>　　（5）墻體外墻及疏散樓梯間采用240厚多孔空心磚，其余內墻采用240厚多孔空心磚，后封設備管道及夾墻采用80厚石膏砌塊。</p><p>　?。?）門窗洞寬≥1000mm,設置鋼筋混凝土過梁。</p><p>　　

73、3.4 施工要求及其他設計說明</p><p>　　1. 本工程上部樓板設計時未考慮較大施工堆載（均布），當外荷載達到3.0Kn/m時，應采取可靠措施予以保護。</p><p>　　2. 本工程女兒墻壓頂圈梁為240mm×120mm，內配4φ8，?φ6@250，構造柱為240mm×240mm，內配4φ10，φ6@250，間隔不大于2000mm</p>&l

74、t;p>　　3. 施工縫接縫應認真處理，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。</p><p>　　4．未詳盡說明處，按相關規(guī)范執(zhí)行。</p><p><b>　　4. 結構計算書</b></p><p><b>　　4.1 工程概況</b></p>

75、;<p>　　我們本次設計課題是一幢教學樓，局部五層框架結構，抗震設計烈度為7度、近震。地基按II類場地土。建筑物層高為3.9米，柱、梁板均為現(xiàn)澆結構。</p><p>　　4.1.1 平面設計</p><p>　　首先應是底層的設計，初步擬定柱的截面尺寸500×500，橫梁的截面尺寸為250×750，次梁截面尺寸為200×600，在設計中，考慮

76、到多層綜合樓的多項功能集一體，設計中，把它主要功能分區(qū)，亦即是教室和辦公區(qū)，各個區(qū)進行人員分流以及滿足防火要求，各自有單獨出入口。</p><p>　　4.1.2 剖面設計</p><p>　　為了很好的反映樓層的結構，在設計剖面時，剖到樓梯這個比較重要的部位，使剖面能很好的反映結構的布置，樓地面的裝修以及梁柱之間的關系等。</p><p>　　4.1.3 排水設計

77、</p><p>　　為了使雨水能很好的有組織的排走，設計中，我采用內檐溝排水，起坡坡度均為2%,設計成雙坡排水。</p><p>　　4.1.4 結構選型</p><p>　　采用鋼筋混凝土框架結構</p><p>　　(1)屋面、樓面結構：現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板，按上人屋面的使用荷載取用；</p><p>　　(2)

78、樓梯結構：采用板式樓梯；</p><p>　　(3)排水采用檐溝內排水，溝內墊坡。</p><p>　　(4)基礎：采用柱下獨立基礎。</p><p>　　4.1.5 基本資料</p><p>　　①年平均溫度16℃，夏季最高氣溫為40.7℃，冬季最低氣溫為-14℃，冬季相對溫度73%，</p><p>　?、谙募鞠鄬?/p>

79、溫度81%。</p><p>　?、鄱局鲗эL向東北平均風速2.6m/s，夏季主導風向東南平均風速2.6m/s，最大風速為23.7m/s。</p><p>　　④年平均降水量1034.1mm，月最大降水量為179.3 mm。</p><p>　?、莩Ｄ甑叵滤坏陀?1.5 m，水質對混凝土沒有浸蝕作用。</p><p>　　⑥地震荷載和雪荷載

80、等常用荷載查相關規(guī)范。</p><p>　?、邎龅仄秸ㄒ淹瓿?，主要建筑材料供應充足。</p><p>　　4.2 結構布置及計算簡圖</p><p>　　4.2.1 結構布置</p><p>　　根據該房屋的使用功能及建筑設計的需求，進行了建筑平面、立面、及剖面設計其各層建筑平面剖面示意圖如建筑設計圖，主體結構5層，層高均為3.9m。&

81、lt;/p><p>　　填充干墻面采用240 mm厚的粘土空心磚砌筑，門為木門，窗為鋁合金窗，門窗洞口尺寸見門窗表。</p><p>　　樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，樓板厚度取100 mm，梁載面高度按梁跨度的1/12~1/8估算，由此估算的梁載面尺寸，柱板的砼強度等級為C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）</p><p>　　表1 結

82、構抗震等級</p><p>　　表2 柱軸壓比限值µN</p><p>　　抗震規(guī)范6.3.1梁的截面尺寸,宜符合</p><p>　　(1)截面寬度不宜小于200</p><p>　　(2)截面高寬比不宜大于4</p><p>　　(3)凈跨與截面高度之比不宜小于4</p><p>

83、;<b>　　1、主梁尺寸</b></p><p>　　根據多跨連續(xù)主梁的截面高度 </p><p>　?。?） 橫向：A-B線之間=7200</p><p>　　取250 750 </p><p>　　B-C軸線之間=2400</p><p>　　取250 400 &

84、lt;/p><p>　　C-D軸線之間 =7200mm</p><p>　　取250 750 </p><p>　　（2） 縱向： =4500</p><p>　　取250 550 </p><p><b>　　2、次梁尺寸 </b></p><p>

85、　　根據 和一般經驗</p><p>　　衛(wèi)生間、樓梯間、辦公室</p><p>　　300 600 </p><p><b>　　所選截面滿足要求</b></p><p><b>　　3、柱的截面尺寸</b></p><p>　　抗震規(guī)范6.3.6柱的截面尺

86、寸，宜符合：</p><p>　　(1)截面的寬度和高度均不宜小于300；</p><p>　　(2)剪跨比宜大于2；</p><p>　　(3) 截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3</p><p><b>　　根據經驗公式，</b></p><p>　　本工程采用經驗值12，則以一柱為例：<

87、/p><p><b>　　，</b></p><p>　　取，滿足要求。 所選截面滿足要求。</p><p><b>　　4、計算跨度的確定</b></p><p>　　采用現(xiàn)澆混凝土框架結構，底層柱固定于基礎頂面，梁柱結點為剛結。</p><p>　　橫梁的計算跨度為720

88、0mm,2400mm,7200mm</p><p>　　柱子的計算高度的確定</p><p>　　底層，基礎埋深1.5?；A梁頂面至一層樓面的距離，其余取層高</p><p>　　3.9+1.5-1=4.4</p><p><b>　　～3.9</b></p><p>　　4．2．2重力荷載計算&

89、lt;/p><p><b>　　重力荷載代表值</b></p><p>　　(1) 屋面及樓面的永久荷載標準值</p><p><b>　　屋面：</b></p><p>　　剛性防水屋面(有保溫層) </p><p>　　30厚C20細石砼土保護層

90、 0.66 KN/m2</p><p>　　灑細紗一層再干鋪紙貼油氈一層 0.4 KN/m2</p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平 0.02x20=0.4 KN/m2</p><p>　　70厚水泥防水珍珠巖塊或瀝青珍珠巖保溫層</p><p>　　0.07x10=0.7 KN/m2<

91、;/p><p>　　20厚1:3水泥砂漿找平層,現(xiàn)搗鋼筋砼屋面</p><p>　　0.02x20=0.4 KN/m2</p><p>　　100厚現(xiàn)澆砼板 0.10x25=2.5 KN/m2</p><p>　　合 計 5.06KN/m2</p><p><

92、b>　　1- 4層樓面</b></p><p>　　鋪瓷磚 0.50 KN/m2</p><p>　　25厚水泥地面 0.50 KN/m2</p><p>　　100厚鋼筋砼板 250.

93、1=2.50 KN/m2</p><p>　　合 計 3.50 KN/m2</p><p>　　屋面及樓面可承荷載標準值</p><p>　　不上人屋面均布活載標準值 0.5 KN/m2</p><p>　　(2) 樓面活荷載標準值

94、 2.0KN/m2</p><p>　　屋面肆荷載標準值 SKUr·So=1.00.4KN/m2</p><p>　　式中Ur為屋面積雪分布系數取 Ur=1.0</p><p>　　內墻采用(查蘇J9501施工說明)</p><p>　　1:刷噴內墻涂料

95、 0.1 KN/m2</p><p>　　2:10厚1:2水泥砂漿抹面 0.01X20=0.2 KN/m2</p><p>　　3:15厚 1:1:6水泥石灰砂漿打底 0.015 X 17=0.26 KN/m2</p><p>　　4:墻體結構自重 15X0

96、.24=3.6 KN/m2</p><p>　　合 計 4.16 KN/m2</p><p><b>　　外墻采用</b></p><p>　　1:8厚1:1:6水泥石灰砂漿粉面 0.008X17=0.136 KN/m2</p><p>　　2:1

97、2厚1:1:6水泥石灰砂漿打底 0.012X17=0.204KN/m2</p><p>　　3:墻體結構自重 15X0.24=3.6 KN/m2</p><p>　　合 計 3.94 KN/m2</p><p>　　(3) 梁柱墻窗門重力荷載計算<

98、/p><p>　　梁柱可根據載面尺寸，材料容重及粉刷等計算出單位長度上的重力，荷載對墻、門窗等可計算出單位面積上的重力荷載，具體計算結果見下表，墻體為240mm，厚粘土空心磚，兩側均為20mm厚抹灰,木門單位面積重力荷載為0.2 KN/m2，鋁合金窗單位面積重力荷載取0.4 KN/m2.梁的高度尺寸可根據(1/12—1/8)L來取,寬度可取高度的(1/2—1/3)h來取,具體數值見表3:</p><

99、;p>　　表3 梁柱重力荷載標準值</p><p>　　注:1)表中為考慮梁柱的粉刷層重力而對其重力的增大:g表示單位長度構件的重力荷載:n表示構件的數量</p><p>　　2)梁長度取凈長,柱取層高</p><p>　　(4) 墻重力荷載標準值</p><p>　　一層墻休重力荷載標準值</p><p>　　

100、計算底層墻體重力荷載標準值∑G1可以先看作全是整塊的墻體計算出∑G1墻再計算出所有的門窗及梁、樓面的重力荷載標準值，于是可以得出∑G1=∑G1縱墻+ ∑G1橫墻- ∑G1窗- ∑G1門+ ∑G1梁+ ∑G1樓面+ ∑G1柱</p><p>　　縱墻面積S1=4.5×3.9×20+7.2×3.9×8=575.64 m2</p><p>　　橫墻面積S2

101、=7.2×3.9×12+4.2×3.9×24=730.08m2</p><p>　　窗面積S3=1.8×2.1×22+2.3×2.1×14=150.78 m2</p><p>　　門面積S4=1×2.4×20=48.00m2</p><p>　　樓面面積S6=4.5&

102、#215;7.2×12+4.5×2.4×6+7.2×8.4×5+8.4×9.3+2.1×42=922.32 m2</p><p>　　∑G1=∑G1縱墻+ ∑G1橫墻- ∑G1窗- ∑G1門+ ∑G1梁+ ∑G1樓面+∑G1柱</p><p>　　=575.65×3.94+730.1×4.16-150

103、.8×(4.16-0.4)-48×(4.16-0.2)+1584.4+922.32×3.5+1300.75</p><p>　　=11348.56 KN</p><p>　　同理 第二層∑G2=11240.42 KN</p><p>　　第三層∑G3=11240.42 KN</p><p>　　第四層

104、∑G4=11240.42 KN</p><p>　　第五層∑G5=4189.9 KN</p><p>　　4.3 框架側移剛度計算</p><p><b>　　框架梁的線剛度計算</b></p><p><b>　　左邊跨梁</b></p><p><b>　　中

105、跨梁</b></p><p><b>　　右邊跨梁</b></p><p><b>　　框架柱的線剛度計算</b></p><p><b>　　底層柱</b></p><p><b>　　2-5層柱</b></p><p&g

106、t;　　設2-5層柱，則其余各桿件的相對線剛度為：</p><p>　　柱的側移剛度按式D=α計算，式中系數α為柱側移剛度修正系數。</p><p>　　表4 橫向框架柱側移剛度D值</p><p>　　4.4 橫向水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算</p><p>　　4.4.1橫向水平荷載作用下框架結構的內力和側移計算</p&

107、gt;<p><b>　　橫向自振周期計算</b></p><p>　　(1) 橫向水平地震作用下框架結構內力和側移計算</p><p>　　a 橫向自振周期計算</p><p>　　表5 結構頂點的假想側移計算</p><p><b>　　其中</b></p>&

108、lt;p>　　按式T1=1.7計算基本周期T1，其中μT的量綱為m,為結構基本自振周期考慮非承重磚墻影響系數,框架結構一般取0.6-0.7.</p><p><b>　　取=0.7則</b></p><p>　　T1=1.7×0.7×=0.569S </p><p>　　b 水平地震作用及樓層地震剪力

109、計算</p><p>　　本工程中結構不超過40m質量和剛度沿度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，結構總水平地震作用標準值按式FEK=α1Gep計算即</p><p>　　Gep=0.85ΣD1</p><p>　　=0.85×(11348.56+11240.42×3+4189.9)</p><

110、p>　　=0.85×49259.72</p><p>　　=41870.76KN</p><p>　　α1=（）0.9αmax=（）0.9×0.08=0.052</p><p>　　FEK=α1Gep=0.052×41870.76=2177.28KN</p><p>　　附加地震作用系數δn按下表計算<

111、;/p><p>　　表6 頂部附加地震作用系數δn</p><p>　　注：T1為結構基本自振周期</p><p>　　因1.4Tg=1.4×0.35=0.49﹤T1=0.569s</p><p>　　δn =0.08×0.569+0.07=0.116</p><p>　　各質點的水平地震作用按下式計

112、算</p><p>　　Fi=FEk (1-δn)</p><p>　　?Fn=δn FEk=0.116×2177.28=251.52</p><p>　　將上述δn和FEk代入可得</p><p>　　Fi=FEk (1-δn)</p><p><b>　　=1924.72×</b

113、></p><p>　　各樓層地震簡力按下式計算 Vi=∑Fk</p><p>　　表7 各質點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表</p><p>　　各質點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖</p><p>　　4.4.2水平地震作用下的位移驗算</p><p>　　1 水平地震作用下框

114、架結構的層間位移Δμi和頂點位移μi分別按式</p><p>　?。éう蹋﹊=Vi/和μ(Δμ)k計算</p><p>　　計算過程見表8，表中還計算了各層的層間彈性位移角=Δμi/hi</p><p>　　表8 橫向水平地震作用下的位移驗算</p><p>　　由上表可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層，其值為1/1313＜1/550滿足式

115、Δμe≤[θe]h的要求，其中[Δμ/h]=1/550由表查得。</p><p>　　2 水平地震作用下框架內力計算</p><p>　　以圖⑦軸線橫向框架內力計算為例，說明計算方法，其余框架內力計算從略框架柱端剪刀及等矩分別按式Vij= 和，計算，各柱反彎點高度比y按式y(tǒng)=yn+y1+y2+y3確度，其中yn由表查得，本工程底層柱需考慮修正值y2，第二層柱需考慮修正值y1和y3，其余柱均

116、無修正，具體計算過程及過程見表9</p><p>　　表9 各層柱端彎矩及剪力計算</p><p>　　3 梁端彎矩剪力及柱軸力分別按下式計算：</p><p><b>　　中柱處的梁：，，</b></p><p><b>　　邊柱出的梁：</b></p><p>　　Vb