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1、 一部分 建筑設(shè)計 1 設(shè)計要點 1.1 建筑平面設(shè)計 （1） 依據(jù)建筑功能的要求，確定柱網(wǎng)的尺寸，然后，再逐一定出各房間的開間和進深； （2） 根據(jù)交通、防火與疏散的要求，確定樓梯間的位置和尺寸； （3） 確定墻體所用的材料和厚度，以及門窗的型號與尺寸； 1.2 建筑立面設(shè)計 （1） 確定門窗的立面形式。門窗的立面形式一定要與立面整體效果相協(xié)調(diào)； （2） 與平面圖對照，核對雨水管、雨篷等的位置及做法； （3） 確定墻體立面裝飾材料做法、色彩以及分格藝術(shù)處理的詳細尺寸； 1.3 建筑剖面設(shè)計 （1） 分析建筑物空間組合情況

2、，確定其最合適的剖切位置。一般要求剖到樓梯及有高低錯落的部位； （2） 進一步核實外墻窗臺、過梁、圈梁、樓板等在外墻高度上的構(gòu)造關(guān)系，確定選用哪種類型的窗臺、過梁、圈梁、樓板及其形狀和材料； （3） 根據(jù)平面圖計算確定的尺寸，核對樓梯的在高度方向上的梯段的尺寸，確定平臺梁的尺寸。 2 建筑平面設(shè)計 該青少年宮雖位于抗震設(shè)防烈度為6度的區(qū)域，但任務(wù)書要求按抗震設(shè)防烈度為7度進行設(shè)計，對抗震要求比較嚴，所以平面上力求簡單、規(guī)則、對稱，但用地面積有限，從而采用設(shè)縫的辦法把整個建筑劃分為建筑平面的Ⅰ、Ⅱ區(qū)，有利于自然采光和自然通風。 建筑物平面為南北朝向，建筑物主入口的朝向為

3、南邊。Ⅰ、Ⅱ區(qū)都為框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)的平面布置上，柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件的定位軸線在建筑平面上所形成的網(wǎng)格，是框架結(jié)構(gòu)的脈絡(luò)。柱網(wǎng)布置既要滿足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，構(gòu)件種類少，施工方便。柱網(wǎng)布置還應與建筑分隔墻布置互相協(xié)調(diào)，一般常將柱子設(shè)在縱橫建筑墻交叉點上，以盡量減少柱網(wǎng)對建筑使用功能的影響?？蚣芙Y(jié)構(gòu)常見的柱網(wǎng)布置方式有：外廊式、等跨式、對稱不等跨式等。本框架結(jié)構(gòu)青少年宮樓采用外廊式柱網(wǎng)布置，也就是中間為活動室，兩邊走廊的跨度取為2.5m。為了滿足青少年宮的使用需要，房間的開間和進深采用多樣的開間和進深尺寸。本建筑物要滿足7度設(shè)防區(qū)建筑物長寬比不允許超過6.0的要求

4、。 該青少年宮根據(jù)使用功能的要求，首層設(shè)有門廳、活動室、門衛(wèi)室，男女衛(wèi)生間等。作為垂直交通的兩個樓梯設(shè)在兩端位置，能夠滿足安全疏散距離的要求，又有效的利用了建筑面積。 各層平面建筑施工圖見建施02—06。 3 建筑立面設(shè)計 該青少年宮在建筑立面上采用寬大而明亮玻璃窗，特別是采用柱間弧形造型窗，有效的滿足活動室采光的要求，同時可以表現(xiàn)簡潔和現(xiàn)代感，還增加了立面的美觀效果。建筑立面和豎向剖面上力求規(guī)則，避免立面的凹進或突出，使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變化均勻，有利于結(jié)構(gòu)抗震。 各立面建筑施工圖見建施07。 4 建筑剖面設(shè)計 建筑物的剖面圖要反映出建筑物在垂直方向上各部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計

5、的主要任務(wù)是確定建筑物各部分應有的高度、建筑物的層數(shù)及建筑空間的組合關(guān)系。 在建筑物的層高上，考慮到建筑空間比例要求，考慮到提供足夠的房間凈高度，以避免凈高低的房間給人壓抑的感覺。因此，綜合考慮各層的層高均為公共建筑常用的3.9m，室內(nèi)外高差采用0.45m。根據(jù)總建筑面積等各方面的要求，本建筑物為五層，總建筑高度為19.5m，其高寬比滿足7度抗震設(shè)防烈度區(qū)建筑物高寬比不允許超過4的要求。另外從室內(nèi)采光和通風的角度考慮，窗臺的高度取0.8m。屋頂上人，取屋頂女兒墻高度為1.5m。詳細的建筑剖面圖見建施08。 5 建筑說明 （1）本圖除特別注明外，標高以米計，尺寸以毫米計。 （2

6、）本圖根據(jù)任務(wù)書要求按七度地震區(qū)抗震要求設(shè)防。樓面（活動室、辦公室等）允許活荷載2.0KN/M2，樓面（走廊、廁所）及樓梯允許活荷載2.5KN/M2。房屋正常使用年限為50年。 （3）放樣：以現(xiàn)場實際為放樣依據(jù)。 （4）設(shè)計標高：室外地坪標高-0.450根據(jù)工程地質(zhì)資料設(shè)為第一層土——素填土的頂面，室內(nèi)外高差為0.450m。 （5）墻身：外廊欄板為120厚鋼筋混凝土。墻體為250厚陶?？招钠鰤K，M10水泥砂漿砌筑。 外粉刷及裝修： 外墻：用水泥沙漿打底后，用100100瓷磚貼面，水泥漿擦縫，縫寬10mm，顏色詳見建施07。 窗臺：用水泥砂漿打底后貼瓷磚，同內(nèi)、外墻做法。 入口雨棚

7、：用淺紅色100100瓷磚貼面，縫寬10mm。 勒腳：用水泥砂漿打底后貼芝麻灰花崗巖火燒板飾面。 內(nèi)粉刷及裝修： 平頂：水泥砂漿打底，紙筋灰粉平，刷白二度。（部分根據(jù)實際使用功能做吊頂） 內(nèi)墻：水泥砂漿打底，紙筋灰粉平，刷白二度。 踢腳：除門廳、活動室及各層走廊、廁所外，均做深暗紅色瓷磚踢腳，詳88ZJ501踢腳㈡③。 門廳、走廊、活動室做1200高200300白色瓷磚墻裙。 廁所、盥洗間做1800高白瓷磚墻裙：防水砂漿打底，純水泥漿粘貼層，200300白瓷磚，白水泥漿擦縫。 （6）室內(nèi)地面：素土夯實+80厚C15混凝土+素水泥漿結(jié)合層一道+20厚水泥砂漿找平層+素水泥

8、漿結(jié)合層，上做10厚水磨石面層。廁所詳88ZJ001地20。 （7）樓面：120結(jié)構(gòu)層上，素水泥漿結(jié)合層一道+20厚水泥砂漿找平層+素水泥漿結(jié)合層，上做10厚水磨石面層。廁所、盥洗間詳88ZJ001樓9。 （8）屋蓋：40厚C25剛性防水層，鋪油毛氈隔離層一道，25厚擠塑泡沫成品保溫層，高分子防水層1.2厚，20厚1：2水泥砂漿找平，水泥爐渣2%找坡，120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20厚紙筋灰石灰打底，V型輕鋼龍骨吊頂。 （9）基礎(chǔ)：詳結(jié)施圖。 （10）現(xiàn)澆的板、柱、樓梯等均用C30，梁用C40混凝土。 （11）其它： ① PVC落水管、水斗、彎頭等直接從建材市場購得。

9、 ② 磚砌有蓋明溝，詳88ZJ901明溝。 ③ 不露面鐵件紅丹防銹漆二度；露面鐵件紅丹防銹漆一度，調(diào)和漆二度，銀灰色。 ④ 門窗五金等配件按要求配齊。 ⑤ 樓梯、門廳臺階面層貼水磨石地面。 （12）未盡事宜按國家規(guī)范和有關(guān)規(guī)定辦理。 第二部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計 本設(shè)計為采用框架結(jié)構(gòu)。 鑒于畢業(yè)設(shè)計的時間不多，根據(jù)指導老師意見，僅對左邊框架結(jié)構(gòu)（也就是軸1-9之間的部分）進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 1 一般說明 1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)的主要現(xiàn)行設(shè)計及施工規(guī)范： （1）《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》 （GB50068-2001） （2）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 （GB50009-

10、2001） （3）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 （GB50010-2002） （4）《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 （GB50011-2001） （5）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 （GB50002-2002） （6）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 （GB50204） （7）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 （JGJ94-94） （8）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 （JBJ16-87） 1.2 本工程為五層框架結(jié)構(gòu)，建筑總高度為19.50米，按抗震設(shè)防烈度7度設(shè)防，設(shè)計地震分組為第一組，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g。建筑物重要性為丙類?？蚣芸拐鸬燃墳槿墸Y(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)正常使用年限為50年。 1.3

11、 本工程之-0.450相當于絕對標高根據(jù)工程地質(zhì)資料設(shè)為第一層土——素填土的頂面，室內(nèi)外高差為0.450m。 1.4 圖紙中除特別注明外，標高以米計，尺寸以毫米計。 1.5 本工程采用中國建科院PKPM系列設(shè)計軟件（2005年9月版）進行輔助設(shè)計。 1.6 本工程基本風壓按0.30采用，地面粗糙度為C類。 1.7 建筑物的耐火等級為二級。 1.8 混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境類別：0.000以下為二（a）類環(huán)境，0.000以上為一類環(huán)境。 1.9 本工程主要樓面屋面設(shè)計活載標準值： 部 位 活載標準值（） 會議室、活動室、展覽室 2.0 走廊、廁所、樓梯 2.5 2 地基、基

12、礎(chǔ) 2.1本工程基礎(chǔ)設(shè)計依據(jù)畢業(yè)設(shè)計要求提供工程地質(zhì)資料。 2.2本工程場地類型為中軟型場地土，場地類別為II類，場地巖土層簡要概述如下： 第一層為素填土，厚1.2米 ，樁周土的承載力特征值=0Kpa 第二層為粘土，厚2.5米，樁周土的承載力特征值=28Kpa 第三層為淤泥質(zhì)粘土，厚5.0米，樁周土的承載力特征值=21Kpa 第四層為粉細砂，厚4.8米，樁周土的承載力特征值=8Kpa 第五層為細砂，厚4.0米，樁周土的承載力特征值=12Kpa 第六層為中砂，未穿透，樁周土的承載力特征值=22Kpa， 樁端土的承載力特征值=2

13、500Kpa 2.3 本工程基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級，采用柱下樁基礎(chǔ)，以第六層為本工程持力層，基礎(chǔ)詳細設(shè)計見結(jié)施圖。 2.4 鋼筋混凝土承臺采用C30混凝土， HRB335級鋼筋，承臺下做混凝土墊層100厚，其每側(cè)比基礎(chǔ)承臺外邊緣各加寬100。 3 鋼筋混凝土構(gòu)件部分 3.1混凝土等級：梁為C40，板為C30，柱為C30。 3.2鋼筋強度等級設(shè)計值：HPB235為f=210N/mm；HRB335為f=300N/mm；HRB400為f=360N/mm 3.3縱向受拉鋼筋的錨固長度la若無特殊注明，均按以下要求執(zhí)行：其中LaE=La 鋼筋類型 混凝土強度等級 C15 C20 C

14、25 C30 C35 〉=C40 HPB23 37d 31d 27d 24d 22d 20d HRB335 39d 33d 30d 27d 25d 注：當HPB335級鋼筋直徑>25毫米時鋼筋錨固長度乘以修正系數(shù)1.1，任何情況下鋼筋錨固長度不應少于250 3.4鋼筋連接： （1） 圖中除特別注明和直徑>22毫米的鋼筋應采用焊接。 （2） 采用焊接時，應按施工圖和現(xiàn)行規(guī)范要求及構(gòu)件鋼筋接頭位置，采用閃光對焊，氣壓焊，電渣壓力焊，電弧搭接焊等焊接方式。 （3） 鋼筋搭接焊縫長度除圖中特別注明外，單面焊不少于10d，雙面焊不少于5d. （4） 電弧搭

15、接焊：HPB235級鋼筋采用E43焊條，HRB335級鋼筋采用E50焊條。 （5） 縱向受拉鋼筋的綁扎搭接接頭面積百分率不大于25%時最小搭接長度按下表，但不應小于300。 鋼筋類型 混凝土強度等級 C15 C20 C25 C30 C35 〉=C40 HPB23（Ф） 45d 37d 32d 29d 26d 24d HRB335（Ф） 46d 40d 36d 33d 30d 注：縱向受拉鋼筋的搭接接頭面積百分率大于25%，但不大于50%時按表中數(shù)值乘以1.2取用。 同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受力鋼筋接頭面積的允許百分表 接頭形式 接頭面積允許

16、百分率% 受拉區(qū) 受壓區(qū) 綁扎搭接接頭 梁，板 柱 宜〈50 宜〈25 宜〈50 焊接接頭 應〈50 不限 注：同一連接區(qū)段，綁扎搭接接頭為1.30倍的搭接長度，焊接接頭為35d且不小于500mm （6）接頭位置：梁上（下）部鋼筋不得在支座（跨中）處接頭，柱應在柱端加密區(qū)以外部位接頭，梁柱主筋搭接范圍內(nèi)箍筋應加密。 3.5柱的有關(guān)要求及構(gòu)造按規(guī)范要求做。 3.6梁的構(gòu)造要求詳圖例，梁平面整體表示法的制圖規(guī)則詳《00G101》。 3.7現(xiàn)澆板 ⑴ 板中通長鋼筋采用搭接時應在受力較小處搭接，板面鋼筋在跨中1/3范圍內(nèi)搭接，板底在支座處1/3范圍內(nèi)搭接。

17、 ⑵ 板下部縱向受力鋼筋伸入支座的錨固長度La不應小于5d。 ⑶ 板邊支座負筋應按受拉鋼筋錨雇在梁內(nèi)，柱內(nèi)或鋼筋混凝土內(nèi)。 ⑷ 全部雙向板底筋，短向筋在下，長向筋在上，板內(nèi)分布筋，除圖中特別注明外均為Ф8＠200。 ⑸ 除圖中特別注明者外，樓板開洞小于250mm，板內(nèi)鋼筋從洞邊繞過，不另設(shè)置附加鋼筋。 3.8混凝土構(gòu)件受力主筋混凝土凈保護層厚度 室外地面以下 室外地面以上 基礎(chǔ) 板 梁

18、 柱 C25 C20 C25-C45 C20 C25-C45 C20 C25-C45 40 20 15 30 25 30 30 注：表中基礎(chǔ)系指室外地面以下所有構(gòu)件。 3.9鋼筋混凝土構(gòu)件施工要求 部位 最大水 灰比 最小水 泥用量 最低混凝土強度 最大氯離子含量（%） 最大堿含量 （kg/m3） K0.000以下 0.65 225 C25 1.0 不限制 K0.000以上 0.60 250 C20 0.30 3.0 4 其他 5.1 走廊磚砌欄板除注明外，頂部設(shè)置鋼筋混凝土壓頂，截面b120（b為欄板墻厚配

19、2Ф8縱筋。分布筋Ф6@200。挑梁端部設(shè)b*120構(gòu)造柱（b為欄板墻厚）。主筋4Ф10，箍筋Ф6@200，立柱中間設(shè)Ф6@500錨筋，每端伸入墻內(nèi)700。 5.2 當樓板面層小于30mm時，結(jié)構(gòu)所注板面標高與建筑標高相同。 5.3 女兒墻采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。 5.4 屋面按建筑所示方向建筑找坡。 5.5 預埋件及預留孔詳見建筑、水電專業(yè)圖紙。 5.6 避雷針；連接部位詳見電施。 5.7 結(jié)構(gòu)施工過程中應與有關(guān)專業(yè)密切配合，若發(fā)現(xiàn)有碰撞或遺漏等問題請及時同設(shè)計人聯(lián)系研究解決。 5.8 未盡事宜以現(xiàn)行設(shè)計及施工規(guī)范為準。 第三部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書 1 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計書 1.

20、1 工程概況 該青少年宮為五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑面積約為7100。建筑物平面為一字形，建筑方案確定，走廊寬度2.5m，各層層高均為3.9m，室內(nèi)外高差0.45m，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 由于時間較短，故只選左邊半框架計算（也就是軸線1-9之間的部分） 1.2 設(shè)計條件 ⒈ 氣象條件 基本風壓 0.30KN/；基本雪壓0.40KN/。 ⒉ 抗震設(shè)防 地理位置為6度區(qū)，設(shè)計要求抗震設(shè)防烈度為：7度 ⒊ 工程地質(zhì)條件 該建筑物場地屬于荊州市沙市區(qū)，地層由素填土、粘土層、淤泥質(zhì)粘土、粉細砂、細砂和

21、中砂組成。各層厚度及樁端土的承載力特征值如表1所示。 根據(jù)工程地質(zhì)資料及荊州市沙市區(qū)的地理情況，該場地為II類場地。 ⒋ 屋面及樓面做法 屋面做法：40厚C25剛性防水層,鋪油毛氈隔離層一道,25厚擠塑泡沫成品保溫層,高分子防水卷材一層,20厚1:2.5水泥砂漿找平,水泥爐渣2%找坡,120厚鋼筋混凝土板,20厚紙筋灰石灰打底,V型輕鋼龍骨吊頂.。 樓面做法：水磨石地面（10mm面層，20mm水泥砂漿打底），120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，V型輕鋼龍骨吊頂。 ⒌ 材料 混凝土強度等級為C30和C40，梁縱筋及基礎(chǔ)選HRB335級鋼筋，柱縱筋選HRB400級鋼筋， 箍筋選HPB235級鋼筋

22、。 表1 工程地質(zhì)資料 土層底部至深度（m） 層號 平均厚度（m） 樁端土的承載力特征值（Kpa） 樁周土的承載力特征值（Kpa） 備注 1.2 1 1.2 管徑325mm 樁徑350mm(供參考) 3.7 2 2.5 28 8.7 3 5 21 13.5 4 4.8 8 17.4 5 4 12 未知 6 未穿透 2200 22 1.3 設(shè)計任務(wù) 選擇有代表的單元，確定計算簡圖，導算荷載，進行內(nèi)力分析和內(nèi)力組合，對構(gòu)件進行截面設(shè)計及截面配筋設(shè)計；根據(jù)地址條件，完成基礎(chǔ)選型及相應計算。 2 框

23、架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 2.1 梁柱截面、梁跨度及柱高確定 ⒈ 初估截面尺寸 ①柱 由經(jīng)驗公式 （柱的混凝土強度等級為C30，=14.3，本房屋的抗震等級為三級，軸壓比為0.9，中柱負荷面積，各層G近似取12KN/m。） 得： 取矩形柱400mm500mm 走廊的外柱取450mm450mm ②梁 框架梁的寬度考慮墻體的厚度等因素，取250mm；梁高為（1/8??—1/12）跨長，其布置如圖2 所示。 示。 圖2 框架梁編號 其中：KL1 bh =250m

24、m600mm KL2 bh =250mm500mm KL3 bh =300mm800mm ⒉ 梁的計算跨度 如圖3所示，框架梁的計算跨度以柱的形心線為準，則邊跨為2500mm，中跨為6900mm 圖3 梁的計算跨度 ⒊ 柱高度 底層柱高度h=3.9m+0.45m+0.65m=5m （其中3.9m為底層層高，0.45m為室內(nèi)外高差，0.65m為基礎(chǔ)頂面至室外地面的高度。） 其它層柱高等于層高，即3.9m

25、，由此得框架計算簡圖（圖4） 圖4 框架結(jié)構(gòu)計算簡圖及柱編號 2.2 荷載計算 ⒈ 樓、屋面活荷載標準值 根據(jù)《荷載規(guī)范》GB5009-2001第4.1.1條和第4.3.1條，樓、屋面活荷載標準值取值如下： 活動室、展覽室、辦公室 2.0KN/m2 廁所 2.0 KN/m2 走廊、門廳、樓梯

26、 2.5KN/m2 上人屋面 2.5KN/m2 ⒉ 樓、屋面的建筑做法及恒荷載標準值 ① 屋面均布荷載 40厚C25剛性防水層 250.04=1 KN/m2 鋪油毛氈隔離層一道 0.25 KN/m2 25厚擠塑泡沫成品保溫層 0.50.025=0.125 KN/m2

27、 高分子防水層1.2厚 0.01 KN/m2 20厚1：2.5水泥砂漿找平 200.02=0.40 KN/m2 水泥爐渣2%找坡 140.072=1.008 KN/m2 120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 250.12=3.00 KN/m2 20厚紙筋灰石灰打底 160.02=0.32 KN/m2 粉底（或吊頂）

28、 0.25 KN/m2 合計 6.03 KN/m2 ②樓面均布恒載（除去廁所、盥洗室、樓梯） 水磨石地面（10mm面層，20mm水泥砂漿打底） 0.65 KN/m2 120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 250.12=3.00 KN/m2 吊頂（或粉底） 0.25 KN/m2

29、 合計 3.90 KN/m2 ③廁所、盥洗室均布荷載 瓷磚地面 0.55 KN/m2 20厚水泥砂漿防水保護層 200.02=0.40 KN/m2 120厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 250.12=3.00 KN/m2 地面防水層 0.05 KN/m2

30、 粉底（或吊頂） 0.25 KN/m2 合計 4.25 KN/m2 ④樓梯均布荷載 水磨石地面 0.65 KN/m2 樓梯板重（按250厚鋼筋混凝土板等效） 250.25=6.25 KN/m2 合計 6.90 KN/

31、m2 ⑤雨蓬 二氈三油防水層 0.35 KN/m2 20厚水泥砂漿找平層 200.02=0.40 KN/m2 100厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 250.10=2.50 KN/m2 粉底（或吊頂） 0.45 KN/m2 合計 3.75 K

32、N/m2 ⒊ 梁、柱自重（包括梁側(cè)、梁底、柱摸灰的重量）標準值 梁柱的摸灰近似按加大梁寬及柱寬考慮 比如 KZ1 bh=0.4m0.5m ，長度為5m，每根重量為：0.40.5525=29.7KN。其它梁的線密度，柱自重標準值見表2 ，其中梁長度取凈長度，柱長度取層高。 表2柱自重標準值, 梁的線密度 層次（柱） 編號 截面（m2） 長度（m） 根數(shù) 每根重量（KN） 1 KZ1 0.40.5 5.0 38 29.7 KZ2 0.450.45 5.0 7 30.1 KZ3 3.140.500.50/4

33、 5.0 5 28.61 2--4 KZ4 0.40.5 3.9 38 23.17 KZ5 0.450.45 3.9 7 23.41 KZ6 3.140.500.50/4 3.9 5 22.32 屋面 KZ7 0.450.45 3.0 10 18.01 每層梁 的自重標準值（KN） KL1 KL2 KL3 1819.56 121.30 144.60 層次（梁） 編號 截面（m2） 線密度(KN/m) 1--4 KL1 0.250.60 4.72 KL2 0.250.5 3.99

34、KL3 0.30.8 7.23 ⒋ 墻體自重標準值 墻體采用陶粒空心砌塊（250mm厚，5KN/m3），外墻面貼瓷磚（0.5KN/m2），內(nèi)墻面均為20mm厚摸灰。 故外墻體單位面積重量為：0.5+0.255+0.0217=2.09KN/m2 內(nèi)墻體單位面積重量為：0.255+0.02172=1.93 KN/m2 鋼鐵門單位面積重量為0.45 KN/m2 ；玻璃門（15mm厚）單位面積重量為25.60.015=0.38 KN/m2 ；鋁合金窗單位面積重量為0.4 KN/m2，其中C4造型窗3600mm2100mm按3600mm180

35、0mm等效。 則：⑴軸11--13有窗C4 的外縱墻體自重為： ①底層：0.43.61.8+（5.74.4-3.61.8）2.09=41.47KN ②2—4層：0.43.61.8+（5.73.3-3.61.8）2.09=28.36KN 各層墻體自重標準值計算見表3 表3 各層墻體自重標準值 層次 1 2 3 4 自重標準值（KN） 1747.49 1474.29 1474.29 1231.83 ⒌ 屋面女兒墻自重標準值 女兒墻采用180mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土，其高度為1500mm，外貼瓷磚（0.5KN/m2）。 ⒍

36、 各層重力荷載代表值 根據(jù)《抗震規(guī)范》GB50011—2001第5.1.3條，頂層重力荷載代表值包括：屋面及女兒墻自重，屋面活荷載，50%屋面雪荷載，縱橫梁自重，半層柱自重，半層墻體自重。 其它層重力荷載代表值包括：屋面活荷載，50%樓面均布活荷載，縱橫梁自重，樓面上、下各半層的柱及墻體自重。 各層重力荷載代表值分別計算如下： 第4層：G4=1231.83+785.7（6.03+0.4050%+2.00.5）+1474.2950%+（1155.93+180.1）50%+2085.46

37、 =10403.06 KN 第3層： G3 =8744.76 KN 第2層 G2=8744.76 KN 第1層： G1 =9044.20 KN 建筑物總重力荷載代表值為： 各質(zhì)點的重力荷載代表值及質(zhì)點高度如圖5所示： 10403.06KN 8744.76KN 9044.2KN 8744.76KN

38、 圖5 各質(zhì)點重力荷載代表 2.3 地震作用計算 ⒈ 橫向框架側(cè)移剛度計算 ⑴ 梁的線剛度計算 梁的線剛度計算見表4。（混凝土強度等級為C40，Ec=3.25107KN/m2） 表4 梁的線剛度 層次 梁 編 號 截 面 跨 度 m 慣性距 邊框架梁 中框架梁 （m） I=1.5I（m） 現(xiàn)澆板 i=（KNm） I=1.5I（m） 現(xiàn)澆板 i=（KNm） 1~4 KL1 0.250.65 6.9 4.510

39、-3 6.7510-3 31793 910-3 42391 2.5 87750 117000 ⑵ 柱的線剛度計算 柱的線剛度計算見表5。（混凝土強度等級為C30，Ec=3.0107KN/m2） 表5 柱的線剛度 層次 梁 編 號 截面（m2） 高度（m） Ec （KN/m2） （m4） i=（KNm） 2~4 KZ1 0.40.6 5 3107 4.210-3 25000 KZ2 0.40.5 3.410-3 20503 1 KZ4 0.40.6

40、 3.9 4.210-3 32308 KZ5 0.40.5 3.410-3 26154 ⑶ 橫向框架柱側(cè)移剛度 橫向框架柱側(cè)移剛度D值計算見表6。 表6 橫向框架柱側(cè)移剛度D值 層 次 位置 K=Σib/2ic （一般層） K=Σib/ic （底層） α=K/(2+K) （一般層） α=（ 0.5+K）/（2+K） （底層 ） D=12αic/h2 （KN/m) 柱 根 數(shù) 2--4 邊框架邊柱 3.36 0.63 11624 4 邊框架中柱 3.70 0.65 14891 6

41、中框架邊柱 4.47 0.69 12840 16 中框架中柱 4.93 0.71 16331 24 ΣDi 733226 1 邊框架邊柱 4.28 0.76 8989.2 4 邊框架中柱 4.78 0.78 11217.6 6 中框架邊柱 5.71 0.81 9512.4 16 中框架中柱 6.38 0.82 11815.4 24 ΣDi 539026 由表6可見 ∑D1/∑D2=539026/733226=0.74>0.7， 故該框架為規(guī)則框架。 ⒉ 橫向框架自振周期計算 由于本框架質(zhì)量和剛

42、度沿高度比較均勻，所以其平均自振周期可以按高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002）附錄B.0.2規(guī)定計算。 式中：—計算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點假想位移（m）； —結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)取0.6~0.7；該框架取0.7。 ⑴ 橫向框架結(jié)構(gòu)頂點假想位移計算 橫向框架結(jié)構(gòu)頂點假想位移計算見表7 表7 橫向框架結(jié)構(gòu)頂點假想位移 層 次 （KN） （KN） ∑D （KN.m） （m） （m） 4 10403.1 10403.1 733226 0.

43、01419 0.1469 3 8744.7 19147.8 733226 0.02611 0.1327 2 8744.7 27892.5 733226 0.03804 0.1066 1 9044.2 36936.7 539026 0.06852 0.0685 ⑵ 橫向框架自震周期計算 根據(jù)上述公式得 =s ⒊ 橫向地震作用計算 根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2001）第5.1.2條規(guī)定，對于高度不超過40m，以簡切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，可以采用底部剪力法

44、等簡化方法計算抗震作用。因此，本框架結(jié)構(gòu)采用底部剪力法計算抗震作用。 采用底部剪力法時，各樓層可僅取一個自由度，結(jié)構(gòu)的水平地震作用標準值FEk為： FEk=a1Geq 式中：a1—相應于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)； Geq—結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，單質(zhì)點取總重力荷載代表值；多質(zhì)點取總重力荷載代表值的85%。 在多遇地震作用下，由地震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計的基本地震加速度為0.10g，設(shè)計地震分組為第一組；建筑場地類別為Ⅲ類，由《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）表5.1.4—1和表5.1.4—2可以查得： 水平影響系數(shù)極

45、大值，αmax=0.08 特征周期值，Tg=0.35s 因為T1=0.46 > 1.4Tg=1.40.35=0.49s，則不需要考慮頂部附加集中作用。即 =0， 所以，橫向地震影響系數(shù)為： 對于多質(zhì)點體系， Geq=0.85=0.8536936.7=31396 KN 結(jié)構(gòu)底部總橫向水平地震作用標準值為： FEK=α1 Geq=0.06331396=1964KN 按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）式5.2.1-2算得的各層質(zhì)點上橫向水平地震作用標準值見表8。 表8 各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力 層 次 （m） （KN） （KN

46、.m） （KN） （KN） 4 16.7 10403.1 173731.8 0.4251 1.0錯誤，自查抗規(guī)5.2.1條 787.3 899.3 3 12.8 8744.7 111932.2 0.2739 507.3 1406.6 2 8.9 8744.7 77827.8 0.1904 352.6 1759.2 1 5.0 9044.2 45221 0.1106 204.8 1964.0 橫向框架各層水平地震作用及地震剪力見圖6。 V3=1406.6KN64KN 204.8KN 352.6KN

47、 507.3KN 787.3KN V1=1964KN V2=1759.2KN V4=899.3KN 圖6 橫向框架各層水平地震作用及地震剪力 （a）水平地震作用分布；（b）層間地震剪力分布 ⒋ 驗算橫向框架梁柱截面尺寸及水平位移 該框架在地震區(qū)，故應同時驗算截面的最大承載力及軸壓比。梁的混凝土強度等級為C30，鋼筋為HRB335級；柱的混凝土強度等級為C30，鋼筋為HRB400級。 ⑴ 框架梁 框架梁采用同一截面尺寸，故只需對受力較大的樓面梁進行核驗。 M0= = =344.52 KN.m V

48、0= = =199.4KN 由于本框架的抗震等級為三級，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2002）第11.3.1條，則其受壓區(qū)高度應符合下列要求。 三級抗震等級 x≤0.35h0 即ζζb=0.35，從而知αsmax=ζb（1-ζb）=0.289， 因此， Mumax= =0.2891.019.1250（600-35）2 =440.5KN.m > 0.8M0 =0.8344.52=275.6KN.m Vumax= =

49、 =634.79KN > =199.4KN 說明梁截面尺寸250600mm2滿足要求。 ⑵ 框架柱 只需對受力最大的底層中柱柱底截面的軸壓比進行驗算。 N=Nmax= =1336.93KN 對于抗震等級為三級的框架柱，由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2002）第11.4.16條可知，框架柱的軸壓比限值為0.9。 而 ==0.561 < 0.9 故可滿足軸壓比的限制要求。 ⑶ 橫向框架水平位移驗算 水平地震作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的層間位移Δui和頂點位移ui計算見表9 表9 橫向水平地震作用下的位移驗算 層 次 （KN） （KN/m） （m

50、） （m） （m） 4 671 321892 0.00208 0.0149 3.9 1/1875 3 994.5 321892 0.00309 0.0128 3.9 1/1262 2 1219.4 321892 0.00379 0.0097 3.9 1/1029 1 1350.0 229012 0.00589 0.0059 5.0 1/849 由表9可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層，其值為1/1004，遠小于《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）第5.5.1條規(guī)定的位移極限[θe]=1/550，故滿足要求。

51、 結(jié)構(gòu)的頂點位移與總高度之比為：<，因此頂點位移滿足要求。 ⒌ 縱向框架的計算 因其計算方法與橫向框架的計算方法相同，這里不贅述。 2.4 風荷載計算 ⒈ 橫向風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移驗算 ⑴ 風荷載標準值 風荷載標準值按下列公式計算： 式中：— 高度z處的風振系數(shù)； — 風荷載體型系數(shù)； — 風壓高度變化系數(shù)； — 基本風壓（KN/m2）； 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB5

52、009-2001）規(guī)定，對于高度大于30m，且寬度比大于1.5的結(jié)構(gòu)，應采用風振系數(shù)βz來考慮風壓脈動的影響，但本青少年宮高度小于30m且高寬比也小于1.5，所以不考慮風振系數(shù)，也就是βz=1.0 風壓高度變化系數(shù)z，可以根據(jù)建筑物的高度和地面粗糙類別（本教學樓按B類計算），由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB5009-2001）表7.2.1查的。 風荷載計算取⑥軸線橫向框架，其負荷寬度為5.1m，將風荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，計算過程見表10，式中z為框架節(jié)點至室外地面的高度，A為一榀框架各層節(jié)點的受風荷載面積。 表10 風荷載標準值計算

53、 層次 βZ S Z（m） Z W0（KN/m2） A（m2） PW（KN） 4 1.0 1.3 16.05 1.16 0.30 17.60 7.96 3 1.0 1.3 12.15 1.06 0.30 19.89 8.22 2 1.0 1.3 8.25 1.00 0.30 19.89 7.76 1 1.0 1.3 4.35 1.00 0.30 21.04 8.21 橫向框架結(jié)構(gòu)分析時，各層節(jié)點上的集中荷載，如圖7所示。 圖7 風荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖

54、 ⑵ 風荷載作用下的水平位移驗算 風荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的層間位移ΔuI和頂點位移uI計算見表11。 表11 風荷載作用下橫向框架和位移驗算 層 次 （KN） （KN/m） （m） （m） （m） 4 7.96 58342 0.00014 0.0016 3.9 1/27857 3 16.18 58342 0.00028 0.0015 3.9 1/13929 2 23.18 58342 0.00041 0.0012 3.9 1/9512 1 32.15 42655.2 0.00075 0.0008 5

55、.0 1/6667 注：表中依據(jù)表6中的中框架中柱和中框架邊柱的D值得到。 由表11可見，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層，其值為1/666，遠小于《高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）第4.6.3條所規(guī)定的極限值[θe]=1/650，而且結(jié)構(gòu)頂點位移與總高度之比u/H=0.0016 /16.7=1/10438<1/650，因此結(jié)構(gòu)的水平位移滿足要求。 ⒉ 縱向風荷載作用下框架的側(cè)移計算 縱向風荷載作用下框架的側(cè)移計算方法與橫向框架相同，在此不在贅述。 2.5 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算與組合 ⒈ 水平地震作用下橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 以圖2中⑥軸線的一部分計算

56、單元的橫向框架內(nèi)力計算為例，說明計算發(fā)法。邊框架和縱框架的計算，鑒于畢業(yè)設(shè)計時間不多，有其計算方法與步驟與橫向框架相同，因此不再贅述。 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算采用D值法，其中D和∑D取自表6，層間剪力取自表8。具體的柱剪力和彎矩計算過程及結(jié)果見表12。 表12 橫向水平地震作用下框架柱剪力和柱彎矩標準值 柱 層 次 h （m） V （KN） ∑D（KN/m） D （KN/m） V（KN） K （KN.m） （KN.m） 4 3.9 899.3 733226 12840 0.0175 15.74 4.47 0.45

57、 27.64 33.78 3 3.9 1406.6 733226 12840 0.0175 24.63 4.47 0.50 48.03 48.03 2 3.9 1759.2 733226 12840 0.0175 30.81 4.47 0.50 60.07 60.07 1 5.0 1964.0 539026 9512.4 0.0176 34.66 5.71 0.55 95.31 77.98 4 3.9 899.3 733226 16331 0.0223 20.03 4.93 0.45 35.15 42.9

58、6 3 3.9 1406.6 733226 16331 0.0223 31.33 4.93 0.50 61.09 61.09 2 3.9 1759.2 733226 16331 0.0223 39.18 4.93 0.50 76.41 76.41 1 5.0 1964.0 539026 11815 0.0219 43.05 6.38 0.55 118.39 96.86 梁端彎矩、 剪力及柱軸力的計算過程見表13。其中，梁的線剛度取自表4，表13中柱軸力負號表示拉力，當左震作用時，左側(cè)兩根柱為拉力，對應的右側(cè)兩根柱為壓力。 表

59、13 地震作用下框架梁端彎矩﹑剪力及柱軸力計算 層 次 邊梁 走道梁 柱抽力 l （m） M（KN.m） M（KN.m） Vb （KN） L （m） M（KN.m） M （KN.m） Vb （KN） 邊柱N（KN） 中柱N（KN） 4 2.5 33.78 31.53 26.12 6.9 11.43 11.43 3.31 -26.12 22.81 3 2.5 75.67 70.64 58.52 6.9 25.60 25.60 7.42 -84.64 73.91 2 2.5 108.10 100.93

60、 83.61 6.9 36.57 36.57 10.6 -168.25 146.92 1 2.5 138.06 127.19 106.10 6.9 46.08 46.08 13.36 -274.35 242.42 水平地震作用下橫向框架框架的彎矩圖﹑梁端剪力圖以及柱軸力圖如圖8.和圖9.所示。 圖⒏ 水平地震作用下的框架彎矩圖（KN?m） 圖⒐ 水平地震作用下的框架梁端彎矩及柱軸力（KN） ⒉ 風荷載作用下橫向框架內(nèi)力計算 風荷載作用下仍以軸線作為計算單元，計算框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力

61、。其內(nèi)力計算過程與水平地震作用下的相同。具體的柱剪力和彎矩計算過程及結(jié)果見表14；梁端彎矩、剪力及柱抽力計算過程見表15。 表14 風荷載作用下框架柱剪力和柱彎矩標準值 柱 層 次 h （m） V （KN） ∑D（KN/m） D （KN/m） V（KN） K （KN.m） （KN.m） 邊柱 4 3.9 7.96 58342 12840 0.2201 1.7519 4.47 0.45 3.07 3.76 3 3.9 16.18 58342 12840 0.2201 3.56

62、09 4.47 0.5 6.94 6.94 2 3.9 23.94 58342 12840 0.2201 5.2688 4.47 0.5 10.27 10.27 1 5.0 32.15 42655.2 9512.4 0.2230 7.1697 5.17 0.55 19.72 16.13 中柱 4 3.9 7.96 58342 16331 0.2799 2.2282 4.93 0.45 3.91 4.78 3 3.9 16.18 58342 16331 0.2799 4.5291 4.93 0.5 8

63、.83 8.83 2 3.9 23.94 58342 16331 0.2799 6.7013 4.93 0.5 13.07 13.07 1 5.0 32.15 42655.2 11815 0.2770 8.9052 6.38 0.55 24.49 20.04 表15 風荷載作用下框架梁端彎矩、剪力及柱抽力計算 層 次 邊梁 走道梁 柱抽力 l （m） M（KN.m） M（KN.m） Vb （KN） L （m） M（KN.m） M （KN.m） Vb （KN） 邊柱N（KN） 中柱N（KN） 4 2.

64、5 3.76 3.51 2.50 6.9 1.27 1.27 0.37 -2.5 2.13 3 2.5 10.01 9.35 7.74 6.9 3.39 3.39 0.98 -10.24 4.63 2 2.5 17.21 16.08 13.32 6.9 5.82 5.82 1.69 -23.56 7.0 1 2.5 26.40 24.30 20.28 6.9 8.81 8.81 2.55 -43.84 10.73 風荷載作用下橫向框架的彎矩圖、梁端剪力圖以及柱抽力如圖10和圖11所示。

65、 圖10 風荷載作用下的框架彎矩圖（KN?m） 圖11 風荷載作用下的框架梁端彎矩及柱軸力（KN） ⒊ 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 豎向荷載作用下仍以⑥軸線的一部分作為計算單元，計算框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。在計算單元范圍內(nèi)的縱向框架梁的自重、縱向墻體的自重以及縱向女兒墻的自重以集中力的形式作用于各節(jié)點上。（注：走道上的荷載，因長短邊之比略小于2，為計算簡便，按單向板傳力體系考慮。集中荷載是以樓面作為上層柱底與下層柱頂?shù)姆纸?。同時由于偏心彎矩較小，不考慮偏心彎矩作用。） ⑴ 荷載計算 ① 第4層梁的均布線荷載

66、 恒載計算—— 邊梁： 屋面均布恒載傳給梁 6.035.1=30.75KN/m 橫梁自重（包括抹灰） 0.290.6525=4.71KN/m 合計 35.46KN/m 走道梁： 屋面均布恒載傳給梁 6.035.1=30.75KN/m 橫梁自重（包括抹灰） 0.290.6525=4.71KN/m 合計 35.46KN/m 活載計算—— 2.05.1=10