框架結構畢業(yè)設計_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  摘 要</b></p><p>  根據賓館設計規(guī)范和其它相關標準,以及設計要求和提供的地質資料,設計該校圖書館。 按照先建筑后結構,先整體布局后局部結點設計步驟設計。主要內容包括:設計資料、建筑設計總說明、結構平面布置及計算簡圖確定、荷載計算、內力計算、內力組合、主梁截面設計和配筋計算、框架柱截面設計和配筋計算、次梁截面設計配筋計算、樓板和屋面設計、樓梯設計,

2、基礎設計等。其中附有風荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖;縱向和橫向地震荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖;恒荷載和活荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖以及梁柱的內力組合表。</p><p><b>  ABSTRACT</b></p><p>  According to the design specification of the library and oth

3、er relevant standards, and designing requirement and geological materials offered, design this university library. The structure, design the step to design in some joint after the whole overall arrangement first accordin

4、g to building first. The main content includes: Design the materials, architectural design leader, structure level assign and calculate sketch not to confirm, load and calculate, the internal force is calculated, interna

5、</p><p>  關鍵詞:重力荷載標準值、現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構、內力組合、彎矩調幅、構造配筋</p><p>  Keyword: Gravity load standard value , cast-in-place armored concrete structure , internal force make up , curved square amplitude modulat

6、ion , construct and mix the muscle.</p><p><b>  目 錄</b></p><p>  1方案設計- 1 -</p><p>  1.2 設計方案:- 1 -</p><p>  2.結構選型及布置- 7 -</p><p>  2.1結構選

7、型- 7 -</p><p>  2.2結構布置- 7 -</p><p>  2.3初估截面尺寸- 7 -</p><p>  3計算簡圖確定- 7 -</p><p>  3.1計算簡圖說明- 7 -</p><p>  3.2框架梁柱截面特征- 8 -</p><p>  4荷

8、載計算- 10 -</p><p>  4.1恒載標準值計算- 10 -</p><p>  4.2活載標準值計算- 11 -</p><p>  4.3豎向荷載下框架受荷總圖(板按雙向板算)- 12 -</p><p>  5 水平荷載作用下的框架內力分析(D值法)- 14 -</p><p>  5.1

9、柱的側移剛度D:- 14 -</p><p>  5.2風荷載作用下的移驗算及內力計算- 15 -</p><p>  5.2.1風荷載作用下的位移驗算- 15 -</p><p>  5.2.2風荷載作用下的框架內力計算- 15 -</p><p>  5.3水平地震作用計算及內力、位移分析- 20 -</p>&l

10、t;p>  5.2.1重力荷載標準值計算- 20 -</p><p>  5.2.2等效重力荷載代表值計算- 21 -</p><p>  5.2.3橫向自震周期計算- 21 -</p><p>  5.2.4水平地震作用及樓層地震剪力計算- 21 -</p><p>  5.2.5水平地震作用下的位移驗算- 22 -<

11、/p><p>  5.2.6水平地震作用下的框架內力計算(具體步驟同風荷載)- 22 -</p><p>  6. 彎矩二次分配法計算豎向荷載作用下框架結構內力- 26 -</p><p>  6. 1計算桿端固端彎矩及節(jié)點不平衡彎矩- 26 -</p><p>  6. 2計算桿端的彎矩分配系數- 26 -</p><

12、;p>  6. 3計算節(jié)點各桿件的近端轉角彎矩- 26 -</p><p>  6. 4計算桿端的最后彎矩- 26 -</p><p>  6. 5計算剪力- 26 -</p><p>  6. 6計算軸力- 26 -</p><p>  6. 7恒載作用下的內力分析(因結構對稱,取半結構)- 26 -</p>

13、<p>  6. 8活荷載作用下的內力計算- 26 -</p><p>  7內力組合- 33 -</p><p>  8.框架配筋計算及構造措施- 37 -</p><p>  8.1 框架梁截面設計- 37 -</p><p>  8.1.1梁正截面抗彎承載力設計- 37 -</p><p> 

14、 8.1.2梁斜截面抗彎承載力設計- 38 -</p><p>  8.1.3梁裂縫驗算- 39 -</p><p>  8.2 框架柱截面抗震設計- 41 -</p><p>  8.2.1柱正截面抗彎承載力計算- 41 -</p><p>  8.2.2柱斜截面承載力計算- 43 -</p><p>  

15、8.2.3裂縫寬度難度驗算- 44 -</p><p>  8.框架配筋計算及構造措施- 45 -</p><p>  8.1 框架梁截面設計- 45 -</p><p>  8.1.1梁正截面抗彎承載力設計- 45 -</p><p>  8.1.2梁斜截面抗彎承載力設計- 46 -</p><p>  8

16、.2 框架柱截面設計- 47 -</p><p>  8.2.1柱正截面抗彎承載力計算- 47 -</p><p>  8.2.2柱斜截面承載力計算- 49 -</p><p>  9基礎設計- 50 -</p><p>  9.1基礎尺寸及埋置深度- 50 -</p><p>  9.2配筋計算- 52

17、-</p><p>  9.3抗震設計- 52 -</p><p>  結 語- 54 -</p><p>  參考文獻- 55 -</p><p> ?。ㄒ唬┙ㄖO計參考文獻- 55 -</p><p> ?。ǘ┙Y構設計參考文獻- 55 -</p><p> ?。ㄈ┑鼗A設計

18、參考文獻- 56 -</p><p><b>  致 謝57</b></p><p><b>  前 言</b></p><p>  土木工程專業(yè)的畢業(yè)設計是綜合性和實踐性極強的一個教學環(huán)節(jié),是理論與實際相結合的訓練階段;是學習,研究與實踐成果的全面總結;是學生綜合素質與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗;是畢業(yè)及學位

19、資格認定的重要依據;是衡量高等教育質量和辦學效益的重要評價內容。我們通過運用所學的基礎理論、專業(yè)知識和基本技能進行建筑、結構、施工設計,涉及建筑、結構、施工、設備、給排水和相關學科的基礎知識。</p><p>  畢業(yè)設計的時間較短,我們本次畢業(yè)設計僅需完成邯鄲職業(yè)技術學院教職工住宅樓的一棟多層住宅建筑及結構設計,包括對單體住宅對的結構概念設計、結構體系的確定、建模、荷載計算、結構計算、內力分析、截面配筋設計、結

20、構構件細部、專業(yè)計算機程序的應用并掌握不同結構體系的設計計算方法和結構施工圖的完整的表達方式。同時完成通過對建筑單體的平面、立面、剖面及建筑詳圖的合理選用,基本掌握建筑設計的全過程,并完成完整的建筑施工圖紙。</p><p>  在設計中,一方面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、條例和規(guī)程并知道如何去查找規(guī)范里的相關條文;另一方面,由于現(xiàn)代化建筑一般都具有密度大,高度高,功能多,設備復雜,裝修

21、豪華,防火要求和管理自動化水平高,需要各工種交叉配合。因此,通過這次畢業(yè)設計,擴大我們非本專業(yè)知識面也是十分重要的。</p><p>  本次畢業(yè)設計的主要內容為建筑方案設計、現(xiàn)澆框架結構設計和砌體結構設計。根據設計任務書,結構設計規(guī)范,住宅建筑規(guī)范,地質勘察報告等工程資料,結合客觀施工條件,完成了如下工作:</p><p><b>  建筑及結構的設計</b><

22、;/p><p><b>  繪制建筑施工圖一套</b></p><p><b>  繪制結構施工圖一套</b></p><p>  由于畢業(yè)設計是一種初步的嘗試,涉及專業(yè)知識比較多,加上條件和水平所限,不可避免地存在疏漏與錯誤,敬請學院資深專家、教師批評指正。</p><p><b>  1建

23、筑設計</b></p><p><b>  1.1.1設計依據</b></p><p>  (1)依據青島理工大學琴島學院土木工程專業(yè)2012屆畢業(yè)設計任務書。</p><p>  (2)遵照國家規(guī)定的現(xiàn)行相關設計規(guī)范。</p><p><b>  1.1.2設計內容</b></p

24、><p> ?。?)本次設計的題目為“琴島大學C區(qū)賓館2#樓設計”。 </p><p> ?。?)建筑面積:約4000m2,占地面積:約600 m2,主體結構為6層,不上人屋面。底層層高為4.05米,其他各層為3.0米,建筑總高度為19.05米。</p><p> ?。?)室內外高差0.450m,室外地面標高為-0.450m。</p><p>

25、<b>  1.1.3設計結構</b></p><p> ?。?)本工程為鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結構。外墻240mm厚實心磚墻,內墻240mm厚實心磚。</p><p>  (2)本工程所處地區(qū)抗震設防烈度為6度,設計地震分組為第二組,II類場地。</p><p><b>  1.2設計方案</b></p>&l

26、t;p><b>  1.2.1建筑部分</b></p><p>  1.2.1.1建筑平面的設計</p><p>  建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋個部分的組合關系。在平面設計中,始終需要從建筑整體空間組合的效應來考慮,緊密聯(lián)系建筑剖面和立面,分析剖面、立面的的可能性和合理性;也就是說,我們從平面設計入手,但是要著眼于建筑空間的組合。</p>

27、<p>  各種類型的民用建筑,從組合平面各部分面積的使用性質來分析,主要可歸納為使用部分和交通聯(lián)系部分兩大類:</p><p>  使用部分是指主要使用活動和輔助使用活動的面積,即各類建筑物中的使用房間和輔助房間。</p><p>  交通聯(lián)系部分是指建筑物中各個房間之間、樓層之間和房間內外之間聯(lián)系通行的面積,即各類建筑物中的走廊、門廳、過道、樓梯、電梯等占的面積。</p

28、><p>  建筑平面中各個使用房間和輔助用房,是建筑平面組合的基本單元。</p><p> ?。?)使用房間的設計</p><p>  一般說來,旅館的客房要求安靜,少干擾,而且有較好的朝向。</p><p>  使用房間平面的設計的要求:</p><p>  房間的面積、形狀和尺寸要滿足室內使用活動和家具設備合理布置的

29、要求。</p><p>  ② 門窗的大小和位置,應考慮房間的出入方便,疏散安全,采光通風較好。</p><p> ?、?房間的構成應使結構構造布置合理,施工方便,也要有利于房間的組合,所有材料要符合相應的建筑面積。</p><p>  ④ 室內空間以及頂棚、地面、各個墻面和構件細部,要考慮人們的使用和審美要求。</p><p> ?。?)使

30、用房間的面積、形狀和尺寸</p><p><b>  ① 房間的面積</b></p><p>  使用房間面積的大小,主要是由房間內部活動特點,使用人數的多少,家具設備的多少等因素來決定的。一個房間內部的面積,根據他們的使用特點,可以分為以下幾個部分:</p><p>  家具或設備所占的面積;人們在屋內的使用活動面積;房間內部的交通面積;&l

31、t;/p><p>  具體進行設計時,在已有面積定額的基礎上,仍然需要分析各類房間中家具布置,人們的活動和通行情況,深入分析房間內部的使用要求,然后確定各類房間合理的平面形狀和尺寸。</p><p> ?、?房間平面形狀和尺寸</p><p>  初步確定房間的使用面積大小以后,還需進一步確定房間的形狀和具體尺寸。房間平面的形狀和尺寸,主要是由室內活動的特點、家具布置方

32、式以及采光、通風、剖面等要求所決定。在滿足使用要求的同時,我們還應從構成房間的技術經濟條件及人們對室內空間的觀感來確定,考慮房間的平面形狀和尺寸。房間平面形狀和尺寸的確定,主要是從房間內部的使用要求和技術經濟條件來考慮的,同時室內空間處理美觀要求,也是影響房間平面形狀的重要因素。</p><p>  1.2.1.2建筑體型和里面的設計</p><p>  建筑物在滿足使用要求的同時,它的體

33、型、立面,以及內外空間組合等,還會給人們在精神上以某種感受。建筑物的美觀問題,既在房屋外部形象和內部空間處理中表現(xiàn)出來,又涉及到建筑群體的布局,它還和建筑細部設計有關。</p><p>  建筑物的體型和立面,即房屋的外部形象,必須受內部使用功能和技術經濟條件所約束,并受基地群體規(guī)劃等外界因素的影響。建筑物的外部形象,并不等于房屋內部空間組合的直接表現(xiàn),建筑體型和立面設計,必須符合建筑造型和立面構圖方面的規(guī)律性,

34、把適用、經濟、美觀三者有機地結合起來。</p><p>  對房屋外部形象的設計要求,有以下幾個方面</p><p>  (1) 反映建筑功能要求和建筑類型的特征.</p><p> ?。?) 結合材料性能、結構構造和施工技術的特點</p><p> ?。?) 掌握建筑標準和相應的經濟指標</p><p>  (4)

35、適應基地環(huán)境和建筑規(guī)劃的群體布置</p><p>  (5) 符合建筑造型和立面構圖的一些規(guī)律</p><p>  建筑物內部空間的組合方式,是確定外部體型的主要依據。建筑體型反映建筑物總的體量大小,組合方式和比例尺度等,它對房屋外型 的總體效應具有重要影響。</p><p>  建筑體型的組合要求,主要有以下幾點:</p><p>  (1

36、) 完整均衡、比例恰當</p><p>  建筑體型的組合,首先要求完整均衡,這對較為簡單的幾何形體和對稱的體型,通常比較容易達到。對于較為復雜的不對稱體型,為了達到完整均衡的要求,需要注意各組成部分體量的大小比例關系,使各部分的組合協(xié)調一致,有機聯(lián)系,在不對稱中取得均衡。</p><p>  (2)主次分明,交接明確</p><p>  建筑體型的組合,還需要處理

37、好各組成部分的連接關系,盡可能做到主次分明,交接明確。建筑物有幾個形體組合時,應突出主要形體,通??梢杂筛鞑糠煮w量之間的大小、高低、寬窄,形狀的對比,平面位置的前后,以及突出入口等手法來強調主體部分。交接明確,不僅是建筑造型的要求,同樣也是房屋結構構造上的要求。</p><p>  (3)體型簡潔、環(huán)境協(xié)調</p><p>  簡潔的建筑體型易于取得完整統(tǒng)一的造型效果,同時在結構布置和構造

38、施工方面也比較經濟合理。</p><p>  建筑物的體型還需要與周圍建筑,道路相呼應配合,考慮和地形、綠化等基地環(huán)境的協(xié)調一致,使建筑物在基地環(huán)境中顯得完整統(tǒng)一、本置得當。</p><p>  建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面設計和建筑體型組合一樣,也是在滿足房屋使用要求和技術經濟條件的前提下,適用建筑造型和立面構圖的一些規(guī)律,緊密結合平面、剖面的內部空間組合進行的。</p&

39、gt;<p>  建筑立面可以看成是由許多構造部件所組成:它們有墻壁體、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。恰當地確立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。</p><p>  完整的立面設計,并不只是美觀問題,它和平面、剖面的設計一

40、樣,同樣也有使用要求,結構構造等功能的技術方面的問題。</p><p>  尺度和比例:尺度正確和比例協(xié)調,是使立面完整統(tǒng)一的重要方面。</p><p><b> ?、俟?jié)奏感和虛實對比</b></p><p>  節(jié)奏韻律和虛實對比,是使建筑立面富有表現(xiàn)力的重要設計手法。</p><p> ?、诓牧腺|感和色調配置<

41、/p><p>  一幢建筑物的體型和立面,最終是以它們的形狀、材料質感和色彩多方面的綜合,給人們留下一個完整深刻的外觀形象。</p><p><b> ?、壑攸c及細部處理</b></p><p>  突出建筑物立面中的重點,既是建筑造型的設計手法,也是房屋使用功能的需要。</p><p>  1.2.1.3抗震設計</

42、p><p>  建筑物由于受氣溫變化、地基不均勻沉降以及地震等因素的影響,使結構內部產生附加應力和變形。解決的辦法有二:一是加強建筑物的整體性;二是預先在這些變開敏感部位將結構斷開,留出一定的縫隙,以保證各部分建筑物在這些縫隙中有足夠的變形寬度而不造成建筑物的破損。</p><p>  1.2.1.4沉降縫</p><p>  (1) 沉降縫的設置</p>

43、<p>  沉降縫是為了預防建筑物各部分由于不均勻沉降引起的破壞而設置的變縫。凡屬下列情況時,均應考慮設置沉降縫:</p><p> ?、偻唤ㄖ锵噜彶糠值母叨认嗖钶^大或荷載大小相差懸殊,或結構形式變化較大,易導致地基沉降不均時;</p><p> ?、诋斀ㄖ锔鞑糠窒噜徎A的形式、寬度及埋置深度相差較大,造成基礎地面底部壓力有很大差異,易形成不均勻沉降時;</p>

44、;<p> ?、郛斀ㄖ锝ㄔ煸诓煌鼗?,且難于保證均勻沉降時;</p><p> ?、芙ㄖ矬w型比較復雜、連接部位又比較薄弱時;</p><p>  ⑤新建建筑物與原有建筑物緊相毗連時。</p><p><b>  (2) 沉降縫構造</b></p><p>  沉降縫主要滿足建筑物各部分在垂直方向的自由

45、沉降變形,故應將建筑物從基礎到頂面全部剖斷開。</p><p>  沉降縫的寬度隨地基情況和建筑物的高度不同而定,參見表1.1</p><p>  表1.1 隨地基情況和建筑物的高度不同沉降縫的寬度</p><p>  1.2.1.5防震縫</p><p>  在地震區(qū)建造房屋,必然充分考慮地震對建筑造成的影響。為此我國制定了相應的建筑搞震設

46、計規(guī)范。</p><p>  對多層和高層鋼筋混凝土結構房屋應盡量選用合理的建筑結構方案,不設防震縫。當必須設置防震縫時,其最小寬度應符合下列要求:</p><p> ?、俑叨炔怀^15m時,可采用70mm;</p><p>  ②高度超過15m時,按不同設防列度增加縫寬:</p><p>  6度地區(qū),建筑每增高5m,縫寬增加20mm;&l

47、t;/p><p>  7度地區(qū),建筑每增高4m,縫寬增加20mm;</p><p>  8度地區(qū),建筑每增高3m,縫寬增加20mm;</p><p>  9度地區(qū),建筑每增高2m,縫寬增加20mm;</p><p>  防震縫應沿建筑物全高設置,縫的兩側應布置雙墻或雙柱,或一墻一柱,使各部分結構都有較好的剛度。一般情況下,防震縫基礎可不分開,但在

48、平面復雜的建筑中,或建筑相鄰部分剛度差別很大時,也需將基礎分開。按沉降縫要求的防震縫也應將基礎分開。</p><p>  防震縫因縫隙較寬,在構造處理時,應充分考慮蓋縫條的牢固性以及適應變形的能力。</p><p>  1.2.1.6交通部分設計</p><p>  (1)走道的功能:各個不同使用功能的房間通過走道聯(lián)系起來以及疏散人流的作用。</p>

49、<p> ?。?)走道的空間尺度:本次設計走道的寬度為2.7m,理論上講是合理的,也是必須的。</p><p> ?。?)樓梯的形式:樓梯均采用平行雙跑樓梯,這種形式運用的比較普遍,經濟較合理。</p><p> ?。?)樓梯尺寸的確定:樓梯各方面尺寸的確定,是根據使用要求、通行能力、安全和防火等的規(guī)定來進行的。</p><p><b>  ①

50、樓梯段的寬度</b></p><p>  為使兩人可以對面行走通行,樓梯段的寬度一般為1.0~1.2m,但公共建筑還要大于1.3m,其具體尺寸見建筑圖樓梯詳圖部分。</p><p>  ② 樓梯休息平臺的寬度</p><p>  樓梯休息平臺寬度不應小于梯段寬且大于1.1m,本設計中取平臺寬為1.6m。</p><p><b

51、> ?、?樓梯的坡度</b></p><p>  具體見樓梯詳圖部分,由踏步高和踏步寬所決定。</p><p> ?。?)樓梯間的尺寸,可根據樓梯的布置形式,由樓段、休息平臺的尺寸確定。在一般情況下,樓梯通向走道的平臺寬度可小些,只需保證梯段有適當后退,避免上下樓梯的人流與走道人流突然碰撞和擁擠。</p><p>  本次設計的樓梯通向走道的平臺寬

52、度見樓梯平面詳圖。</p><p> ?。?)樓梯位置的布設</p><p>  設計樓梯時應考慮以下三個基本要求:</p><p> ?、僖獫M足功能上的要求</p><p>  樓梯的數量、位置、形式和樓梯的寬度、坡度均應該符合上下通暢、疏散方便的原則,樓梯間必須直接采光,采光面積應不小于1/12樓梯間平面面積。設置在公共建筑中的主要樓梯,

53、有的需要富麗堂皇,有的需要精巧簡潔,應在樓梯形式、欄桿式樣、材料選用方面作精心設計,一般建筑則適當考慮美觀問題。</p><p> ?、谝獫M足結構和建筑構造方面的要求</p><p>  在建筑構造方面要滿足堅固與安全的要求,例如扶手、欄桿和踏步之間應有牢固的連接,選用欄桿式樣也應注意花飾形式。桿件與桿件的間距應考慮防止發(fā)生意外事故。</p><p> ?、垡獫M足防

54、火、安全方面的要求</p><p>  樓梯的間距和數量,應根據建筑物的耐火等級,滿足防火設計規(guī)范中民用建筑及工業(yè)輔助建筑安全出口所規(guī)定的要求。這樣樓梯才有足夠的通行和疏散能力,此外還應注意在樓梯間四周的墻,不準有凸出太多的磚柱、磚礅、散熱片、消防栓等構件,防止人在緊急疏散通行時受阻而發(fā)生意外。在樓梯間內除必須的門以為,不準另外設置門、窗,防止火災發(fā)生時,火焰竄出和煙霧蔓延、擴散到樓梯間而使樓梯失去通行疏散作用。

55、</p><p>  樓梯材料的選用應該考慮建筑物的耐火等級,同時還應結合考慮材料的耐磨、防滑、易清潔和美觀等要求。此外,設計樓梯時尚需考慮到經濟和施工的方便,主要樓梯安排在主要出入口附近,次要樓梯安排在建筑物的盡端。</p><p>  本次設計所有樓地面均采用水磨石地面,樓梯也為水磨石飾面。</p><p>  1.2.1.7門廳的設計</p>&

56、lt;p>  門廳在建筑物內起著內外過渡,人流集散,轉換方向與走道或其它房間連接等作用。</p><p>  門廳設置在建筑物主要出入口處,次要出入口不設門廳。</p><p>  面積主要由建筑物的使用性質和規(guī)模決定的。</p><p>  門廳的布置可以是各種各樣的,但是在設計時必須注意以下幾點:</p><p> ?。?)必須把人

57、流組織好,交通線路要簡捷暢通,防止交叉擁擠;</p><p> ?。?)適當安排與分配休息、等候等其它功能要求的面積,防止堵塞交通;</p><p> ?。?)門廳要有較好的天然采光,并保證必須的層高;</p><p> ?。?)門廳應注意防雨、防風、防寒等要求;</p><p> ?。?)門廳還應滿足建筑空間藝術和立面美觀的要求。</

58、p><p>  需要說明的是該工程由于大門內縮,故沒有設置雨蓬,門廳中主入口門采用玻璃推拉門。</p><p><b>  1.2.2結構部分</b></p><p>  (1)自然條件:基本雪壓:,基本風壓:</p><p>  (2)材料情況: </p><p>  普通磚;砂漿等級為M5;&l

59、t;/p><p>  混凝土:C30(基礎、梁、板)C30(柱)</p><p>  縱向受力鋼筋:HRB335級;箍筋:HPB300級鋼筋</p><p>  (3) 抗震設防要求:</p><p>  本工程所處地區(qū)抗震設防烈度為6度,設計地震分組為第三組,II類場地。</p><p>  (4)結構體系:現(xiàn)澆鋼筋混凝

60、土框架結構。</p><p>  (5)施工:梁、板、柱均現(xiàn)澆。</p><p><b>  2.結構設計</b></p><p><b>  2.1結構選型</b></p><p>  根據賓館功能的要求,為使建筑平面布置靈活,獲得較大的使用空間,本結構采用鋼筋混凝土框架結構體系</p>

61、;<p><b>  2.2結構布置</b></p><p>  根據建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形,采用橫向承重方案,結構布置詳見結構布置圖。施工方案采用梁、板 、柱整體現(xiàn)澆。樓蓋方案采用整體式梁板結構。樓梯采用整體現(xiàn)澆板式樓梯?;A方案采用柱下獨立基礎。</p><p><b>  2.3初估截面尺寸</b></p

62、><p>  由結構平面布置圖可知,各梁柱截面尺寸確定如下:</p><p>  框架梁: =(~) =(~) 且 </p><p>  橫向主梁:取 =600mm,取=300mm;</p><p>  縱向主梁:取 =600mm,取=300mm</p><p>  橫向次梁:取=500mm,取=250mm<

63、/p><p>  柱截面尺寸估算:由(抗震等級三級)</p><p>  C30混凝土:=14.3N/ mm2 , =1.43 N/ mm2 </p><p>  式中的1.2為荷載分項系數,3表示底層柱承受其上3層的荷載。N按底層中柱的負荷面積考慮。取柱截面為正方形,則柱截面邊長為363mm.取400mm400mm。縱向受拉鋼筋抗震錨固長度為,梁內鋼筋伸

64、至邊柱內長度,故柱子截面滿足此抗震要求。</p><p><b>  2.4計算簡圖說明</b></p><p>  本設計選用柱下獨立基礎,基礎頂面標高為-1.05m??蚣艿挠嬎銌卧鐖D1所示,取軸的一榀框架計算,假定框架柱嵌固于基礎頂面,框架梁與柱剛接。由于各層柱截面尺寸不變,故梁跨度等于柱截面形心軸線之間的距離。1層柱高從基礎頂面算至2層樓地面,故1層柱高4.0

65、5m,其余各層柱計算高度為層高,取3.0m。</p><p>  圖2.1 一榀框架計算簡圖</p><p>  2.5框架梁柱截面特征</p><p>  由構件的幾何尺寸、截面尺寸和材料強度,利用結構力學有關截面慣性矩及線剛度的概念計算梁柱截面特征,如表1及表2所示。(注:在計算梁線剛度時,考慮樓板對梁剛度的有利影響,即板作為翼緣工作。在工程上,為簡化計算,通常

66、梁均先按矩形截面計算某慣性矩I0,然后乘以增大系數:中框架梁I=2.0I0 ,邊框架梁I=1.5I0</p><p>  梁柱采用C30混凝土,EC=3.0×107kN/m2 I0=1/12×bh3(m4) ) </p><p>  對于中框架梁取I=2 邊框為I=1.5</p><p>  左邊跨梁: i=EI/l=3.0&

67、#215;KN/㎡×2×1/12×0.3×0.6³/6.0=5.4×104 KN/ m</p><p>  i= EI/l=3.0×KN/㎡×2×1/12×0.3×0.6³/6.0=5×104 KN/m</p><p>  中跨梁: i= EI/l=3.0

68、×KN/㎡×2×1/12×0.25×0.5³/2.6=6.51×104 KN/m</p><p>  上部層各柱:i= EI/l=3.0×KN/㎡×1/12×0.6×0.6³/3.0=10.8×104 KN/m</p><p>  底層柱: i= EI/l

69、=3.0×KN/㎡×1/12×0.6×0.6³/4.05=8.0×104 KN/m</p><p>  根據以上計算結果,框架梁柱的相對線剛度如下圖所示。</p><p>  梁柱相對線剛度 圖2.2</p><p>  主梁取b×h=300mm×600mm</p><

70、;p>  中跨梁b×h=250mm×500mm</p><p><b>  2.6荷載計算</b></p><p>  2.6.1恒載標準值計算</p><p><b>  (1)屋面</b></p><p>  防水層 4mm厚瀝青卷材防水層 1

71、.0 KN/㎡</p><p>  防水層(柔性)30mm厚細石混凝土防水 0.4 KN/㎡</p><p>  找平層:20mm厚1:3水泥砂漿 0.015m×20KN/=0.30KN/m</p><p>  找坡層:1:6水泥焦渣找2%坡最薄處30mm 1/2(0.03+0.165)×14KN/

72、=1.365KN/㎡</p><p>  保溫層:50mm厚苯乙烯泡沫塑料板 0.05m×0.5 KN/=0.025KN/㎡</p><p>  結構層:120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m×25 KN/=3KN/㎡</p><p>  抹灰層:10mm厚混合砂漿

73、 0.01×17KN/=0.17 KN/㎡</p><p>  鋁合金條板吊頂 0.12 KN/㎡</p><p>  合計:6.48KN/㎡</p><p><b> ?。?)各層走廊樓面</b></p><p><b>  水磨石地

74、面</b></p><p> ?。?0㎜面層、20㎜水泥砂漿打底、素水泥漿結合一道) 0.65KN/㎡</p><p>  結構層:120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.12m×25KN/3KN/㎡</p><p>  抹灰層:10㎜厚混合砂漿 0.01m×17KN/=0.17KN

75、/㎡</p><p>  合計:3.82KN/㎡</p><p><b> ?。?)標準層樓面</b></p><p> ?。?0㎜面層、20㎜水泥砂漿打底、素水泥漿結合一道 ) 0.65KN/㎡</p><p>  40mmC20細石混凝土墊層 0.04×25=1.0

76、KN/㎡</p><p>  鋁合金條板吊頂 0.12 KN/m</p><p>  120mm鋼筋混凝土樓板 0.12×25=3.0 KN/㎡</p><p><b>  合計:4.77/㎡</b></p><p> ?。?)

77、橫梁自重 b×h=300㎜×600㎜</p><p>  梁自重 25KN/×0.3m×(0.6m-0.12m)=3.6KN/m</p><p>  抹灰層:10厚混合砂漿 0.01m×[(0.6m-0.12m)×2+0.3m]×17KN/</p><p&g

78、t;<b>  =0.21KN/m</b></p><p>  合計:3.81KN/m</p><p>  中跨梁 25KN/×0.25m×(0.5-0.12) m=2.38KN/m</p><p>  抹灰層:(10厚混合砂漿) 0.01m×[(0.5m-0.12m)

79、5;2+0.25m]×17 KN/=0.17KN</p><p>  合計:2.55KN/m</p><p> ?。?)柱尺寸 ( b×h=600㎜×600㎜)</p><p>  柱自重 : 25KN/×0.6m×0.6m=9 KN/m</p>&l

80、t;p>  抹灰層:10厚混合砂漿 0.01m×0.4m×4×17KN/=0.27KN/m</p><p>  合計:9.41KN/m</p><p><b> ?。?)外縱墻自重</b></p><p><b>  標準層:</b></p><p&g

81、t;  縱墻 : 0.9×0.24×18 KN/=3.89 KN/m</p><p>  鋁合金窗: 0.35KN/㎡×2.7m=0.95 KN/m</p><p>  水泥粉刷內墻面: (3.3m-1.8m)×0.36 KN/㎡=

82、0.54KN/m</p><p>  外墻面水泥粉刷外涂涂料: (3.3m-1.8m)×0.5 KN/㎡=0.75 KN/m</p><p>  合計 6.13 KN/m</p><p><b>  底層:</b></p><p>  縱墻: (4.05-1.2-0.6-0.45)

83、×0.24×18 KN/=7.78 kN/m</p><p>  水泥粉刷外涂涂料外墻面: (4.05-1.8) ×0.5kN/㎡=1.13 KN/m</p><p>  水泥粉刷內墻面: (4.05-1.8)×0.36 KN/㎡=0.81 KN/m</p><p>  鋁合金窗

84、 1.8×0.35kN/㎡=0.95 KN/m</p><p>  合計10.02KN/m</p><p><b> ?。?)內縱墻自重</b></p><p><b>  標準層:</b></p><p>  內隔墻:

85、 (3.0-0.6)×0.24×18KN/=10.34 KN/m</p><p>  水泥粉刷墻面: (3.0-0.6)×0.36 KN/㎡=0.86 KN/m</p><p>  合計11.20 KN/m</p><p><b> ?。?)內隔墻自重</b></p&g

86、t;<p><b>  底層:</b></p><p>  內隔墻: (4.05-0.6-0.6)×0.24×9.8KN/=6.7 KN/m</p><p>  鋁合金窗: 0.95 KN/m</p><

87、;p>  水泥粉刷墻面: 1.15 KN/m</p><p>  合計7.22 KN/m</p><p><b>  標準層</b></p><p>  內隔墻: 0.9×0.29m×9.8KN/

88、=2.56 KN/m</p><p>  鋁合金窗: 0.95 KN/m</p><p>  水泥粉刷: 0.65 KN/m</p><p>  合計4.16KN/m</p><

89、;p>  2.6.2 活荷載標準值計算</p><p> ?。?)屋面和樓面活荷載標準值</p><p>  根據《荷載規(guī)范》查得</p><p>  不上人屋面:0.5kN/㎡</p><p>  樓面:2.0 kN/㎡</p><p>  走廊:2.5 kN/㎡</p><p>  (

90、2)雪荷載:=1.0×0.2 KN/m=0.2KN/㎡活荷載于雪荷載不同時考慮,兩者中取最大值。</p><p>  2.6.3豎向荷載作用下框架內力計算</p><p><b> ?。?)計算單元</b></p><p>  取②軸線橫向框架進行計算,計算單元寬度為6.3m,如圖2所示,該框架的樓面荷載如圖中的陰影線所示,計算單元范

91、圍內的其余樓面荷載,則通過縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架使用于各節(jié)點上,由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合,因此在框架節(jié)點上還作用有集中力矩</p><p>  (2)A-B軸間框架梁:</p><p>  屋面板傳荷載:板傳至梁上的三角形或梯形荷載等效為均布荷載,荷</p><p>  載的傳遞示意圖見下圖.</p><p> 

92、 恒載: 6.48 KN/㎡×4.2×5/8×2=34.02 KN/m</p><p>  活載: 2.0×4.2×(5/8)×2=10.5 KN/m</p><p><b>  樓面板傳荷載:</b></p><p>  恒載:

93、 4.77 ×4.2×5/8×2=25.04 KN/m </p><p>  活載: 2.0 KN/㎡×4.2m×5/8×2=10.5 KN/m</p><p>  梁自重: 3.87 KN/m

94、 </p><p>  B軸間框架梁均布荷載為</p><p>  屋面梁:恒載=梁自重+板傳荷載=3.87 KN/m +34.02 KN/m =37.89 KN/m </p><p>  活荷載=板傳荷載 =10.5 KN/m</p><p>  恒載=梁自重+板傳荷

95、載= 3.87 KN/m+25.04 KN/m=28.91 KN/m</p><p>  活荷載=板傳荷載= 10.5 KN/m</p><p>  (3)B-C軸間框架梁</p><p><b>  屋面板傳荷載:</b></p><p>  恒載:

96、 6.48 KN/㎡×1.3m×5/8×2=10.53 KN/m</p><p>  活載: 2.5 KN/㎡×1.3m×5/8×2=3.25 KN/m </p><p><b>  樓面板傳荷載:</b></p><p>  恒載:

97、 3.82 KN/㎡×1.3m×5/8×2=6.21 KN/m</p><p>  活載: 2.5 KN/㎡×1.3m×5/8×2=4.06 KN/m</p><p>  梁自重: 2.59 KN/m

98、</p><p>  B-C軸間框架梁均布荷載為:</p><p>  屋面梁:恒載=梁自重+板傳=2.59 KN/m+10.53 KN/m=13.12 KN/m</p><p>  活荷載=板傳荷載=3.75 KN/m</p><p>  樓面梁:恒載=梁自重+板傳荷載=2.59 KN/m+6.21 KN/m=8.80 KN/m</p

99、><p>  活荷載=板傳荷載 =4.06 KN/m</p><p>  (5)A軸柱縱向集中荷載的計算</p><p><b>  頂層柱:</b></p><p>  女兒墻自重:(做法:墻高1100㎜,100㎜的混凝土壓頂)=0.24m×</p><p>  1.1m×18K

100、N/+25KN/㎡×0.1m×0.24m+(1.2m×2+0.24m)×0.5KN/㎡=6.67KN/m</p><p>  頂層柱恒荷載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載=6.67kN/m×8.4m+</p><p>  3.87kN/m×(8.4-0.6m)+17.01 KN/m×8.4×5/8=175.52K

101、N</p><p>  頂層柱活荷載=板傳荷載=2×4.2×5/8×2×2.1=44.1 KN</p><p><b>  標準層柱:</b></p><p>  標準層柱恒荷載=墻自重+梁自重+板傳荷載 </p><p>  =6.13KN/m× (8.4m-0.6m)

102、+3.81kN/m×(6.0m-0.4m)+ 12.52KN/㎡×8.4=173.88KN </p><p>  標準層柱活荷載=板傳活載 =5.25 KN/m×8.4m=44.1 KN</p><p>  基礎頂面恒荷載=底層外縱墻自重+基礎梁自重</p><p>  =10.02 KN/m×7.8m+2.5 KN/m

103、15;7.8m=97.66KN</p><p> ?。?)B軸柱縱向集中荷載計算</p><p>  頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載=3.87KN/m×(8.4m-0.6m)+17.01KN/m×2.6+6.48 KN/㎡×1.3×0.89×8.4m+6.48 KN/㎡×1.3×5×4.2/(2×8)+

104、6.48kN/m×1.3m×0.89×2.1m+2.59×2.1m=169.63KN</p><p>  頂層柱活載=板傳荷載=41.36KN</p><p>  標準層柱恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重 </p><p>  =8.03 KN/m×(8.4m-0.6m)+12.52 KN/m×4.2m+3.

105、82 KN/㎡×0.89×1.3×8.4+4.77 KN/m×4.2×5/16+4.77 KN/㎡×1.3m×0.89×2.1m+(2.59 KN/m+12.93 KN/m)=204.83KN</p><p>  標準層柱活載=板傳活載=3.25×4.2m+2.5 KN/㎡×1.3×0.89×8

106、.4m+2 KN/㎡×1.3m×0.89×2.1m=46.22 KN/m </p><p>  基礎頂面恒載=基礎梁自重+底層內隔墻自重</p><p>  =2.50KN/m×(7.2-0.6)+10.25 kN/×(7.2-0.6)=100.36 kN</p><p>  圖2.3 豎向受荷總

107、圖</p><p>  注:1、圖中各值的單位為(集中力kN)(均布荷載KN/m)</p><p>  2、圖中數值均為標準</p><p>  2.6.4使用彎矩二次分配法法計算框架彎矩</p><p> ?。?)恒載作用下梁端彎矩計算:</p><p>  A-B軸:頂層:111.89KN·m

108、 標準層:76.42KN·m</p><p>  B-C軸:頂層:6.76KN·m 標準層:4.95KN·m</p><p>  C-D軸:頂層:111.89KN·m 標準層:76.42KN·m</p><p><b> ?。?)偏心彎矩:</b></p&g

109、t;<p>  A軸:頂層:54.02KN·m 標準層:24.74KN·m</p><p>  D軸:頂層:29.72KN·m 標準層:13.98KN·m</p><p>  表2.1恒荷載作用下橫向框架彎矩二次分配法計算</p><p>  圖2.4 恒荷載作用下的M圖(單位:KN&

110、#183;m)</p><p>  圖2.5 恒荷載作用下的M圖(單位:KN·m)</p><p>  圖2.6 恒荷載作用下的N圖(單位:KN)</p><p>  表2.2活荷載作用下橫向框架彎矩二次分配法計算</p><p>  圖2.7 活荷載作用下的M圖(單位:KN·m)</p><p>

111、  圖2.8 活荷載作用下的V圖(單位:KN)</p><p>  圖2.9 活荷載作用下的N圖(單位:KN)</p><p>  彎矩分配:在豎向荷載作用下考慮框架梁的塑性內力重分配,取彎矩調幅系數為0.85。</p><p><b>  梁端剪力: </b></p><p>  式中:梁上均布荷載引起的剪力,。&

112、lt;/p><p>  梁端彎矩引起的剪力,。</p><p><b>  柱軸力: </b></p><p><b>  式中:梁端剪力</b></p><p><b>  節(jié)點集中力及柱自重</b></p><p><b>  2.7風荷

113、載</b></p><p>  2.7.1風荷載計算、</p><p>  為了簡化計算,作用在外墻面上的風荷載可近似用作用在屋面梁和樓面梁處的等效集中荷載代替。作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值:</p><p><b>  =(+)B/2</b></p><p>  式中:-基本風壓,=0.6

114、kN/;</p><p>  -風壓高度變化系數,因建設地面粗糙度為B級;</p><p> ?。L荷載體型系數,根據建筑物的體型查的=1.3;</p><p> ?。L振系數,高層建筑結構,當高度小于30m時,=1.0;</p><p><b> ?。聦又撸?lt;/b></p><p> ?。?/p>

115、層柱高,對頂層為女兒墻高度的2倍;</p><p>  B -迎風面的寬度,B=4.2m.</p><p><b>  計算過程見表2.3</b></p><p>  表2.3 風荷載計算 </p><p>  注:地面粗糙度B類。</p><p>  2.

116、7.2風荷載作用下的位移驗算:</p><p>  表2.4橫向2~6層D值的計算</p><p>  表2.5 橫向底層D值的計算</p><p>  ②風荷載作用下框架側移計算:</p><p>  水平荷載作用下框架的層間側移可按下式計算:</p><p><b>  =</b></p

117、><p>  式中: -第j層的總剪力;</p><p>  -第j層所有柱的抗側剛度之和;</p><p>  -第j層的層間側移。</p><p>  第一層的層間側移求出以后,就可以計算各樓板標高處的側移值的頂點側移值,各層樓板標高處的側移值是該層以下各層層間側移之和。頂點側移是所有各層層間側移之和。</p><

118、p><b>  j層側移:=</b></p><p><b>  頂點側移: u=</b></p><p>  框架在風荷載作用下側移的計算見表2.5:</p><p>  表2.5風荷載作用下框架側移計算</p><p>  層間側移最大值:1/3450 < 1/550 (滿足要求)

119、</p><p>  2.7.3、風荷載標準值作用下的內力計算:</p><p>  框架在風荷載(左風)作用下的內力用D值法進行計算,其步驟如下:</p><p> ?、徘蟾髦磸濣c處的剪力值</p><p><b> ?、魄蟾髦磸濣c高度</b></p><p> ?、乔蟾髦臈U端彎距及梁端彎

120、距</p><p> ?、惹蟾髦妮S力和梁剪力</p><p>  第i層第m柱所分配的剪力為: = ,=, 見表1</p><p>  框架柱反彎點位置, y=+++,計算結果如表5~表8,所示。</p><p>  表2.6 A.D軸框架柱反彎點位置</p><p>  表2.7 B、C軸框架柱反彎點位置&l

121、t;/p><p>  框架各柱的桿端彎距,梁端彎距按下式計算,計算過程如表9~表12所示,</p><p><b>  =(1y)h</b></p><p><b>  =yh</b></p><p>  中柱處的梁: =(+)</p><p><b> 

122、 =(+)</b></p><p>  邊柱處的梁: =+</p><p>  表2.8 風荷載作用下A、D軸框架柱剪力和梁柱端彎距的計算</p><p>  表2.9 風荷載作用下B、C軸框架柱剪力和梁柱端彎距的計算</p><p>  表2.10 風荷載作用下框架柱軸力與梁端剪力</p><p

123、>  注:軸力壓力為+,拉力為-.</p><p><b>  2.8抗震計算</b></p><p>  2.8.1重力荷載代表值計算</p><p>  集中于各樓層標高處的重力荷載代表值計算。計算過程為 :</p><p><b>  計算過程如下:</b></p><

124、;p><b>  頂層:</b></p><p>  女兒墻自重: 6.67 KN/m×[2m×14.6+(42.6+35.4)] =715 KN </p><p>  屋面恒載: 6.48KN/×[14.6×42.6—7.2×6] =3750KN</

125、p><p>  50%屋面雪荷載: 0.2KN/×578×0.5=57.8KN</p><p>  縱梁自重: 3.87KN/m×(42.6m×3+35.4)=631.5 </p><p>  橫梁自重: 3.87 KN/m×(6

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