【畢業(yè)設(shè)計(jì)+全套圖紙】新星西巷#住宅樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、煙 臺(tái) 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 分類號(hào) 編號(hào) 煙 臺(tái) 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 新星西巷5#住宅樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(方案1) Architectural and Structural Design of 5# Residential Building at Residential Community Named “Xinxing Xixiang” (Scheme 1) 申請學(xué)位： 工學(xué)學(xué)士 院 系： 土木工程學(xué)院 專 業(yè)： 土木工程 姓

2、 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： （副教授） 2015年 06月 06日 煙臺(tái)大學(xué) 分類號(hào) 編號(hào) 煙 臺(tái) 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 新星西巷5#住宅樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(方案1) Architectural and Structural Design of 5# Residential Building at Residential Community Named “Xinxing Xixiang” (Scheme 1) 申請學(xué)位：

3、 工學(xué)學(xué)士 院 系： 土木工程學(xué)院 專 業(yè)： 土木工程 姓 名： 丁 溫 麗 學(xué) 號(hào)： 201159501343 指導(dǎo)老師：于玲玲（副教授） 2015年 06月 06日 煙臺(tái)大學(xué) ［摘 要］ 本設(shè)計(jì)為煙臺(tái)市福山區(qū)新星西巷5#樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案一。 建筑設(shè)計(jì)：首先，運(yùn)用一般多層房屋建筑設(shè)計(jì)的基本原理、方法及步驟，依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和使用要求確定建筑方案。隨后，完成了建筑物的平面、立面、剖面和詳圖的設(shè)計(jì)。再根據(jù)建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用AutoCAD及天正建筑軟件繪制

4、出建筑施工圖。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：依據(jù)建筑布局及使用功能要求，考慮各構(gòu)件受力特點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)布置。依據(jù)多層鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論及方法，先后進(jìn)行了荷載計(jì)算、內(nèi)力分析、內(nèi)力組合、截面承載能力及配筋計(jì)算。運(yùn)用PKPM(2010版）軟件進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)計(jì)算并繪制出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)施工圖。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)專業(yè)規(guī)范的要求并參考相關(guān)資料，對設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合全面的科學(xué)性考慮。滿足結(jié)構(gòu)安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性的要求，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)可靠。 關(guān)鍵詞： 重力荷載代表值；側(cè)移剛度；底部剪力法；內(nèi)力計(jì)算；內(nèi)力組合；截面設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

5、 目 錄 第1章 工程概況………………………………………………………………………………1 1.1 建筑概況及設(shè)計(jì)依據(jù)…………………………………………………………1 1.2 建筑方案……………………………………………………………………………1 1.3 場地自然及水文地質(zhì)條件…………………………………………………………2 1.4 抗震烈度…………………………………………………………………………3 第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明………………………………………………………………………4 2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況…………………………………………

6、…………………………4 2.2 結(jié)構(gòu)方案選取……………………………………………………………………4 2.3 樓梯方案的選取……………………………………………………………………5 2.4 建筑材料的選取……………………………………………………………………5 2.5基礎(chǔ)形式選取…………………………………………………………………………5 第3章 框架荷載及內(nèi)力計(jì)算………………………………………………………………6 3.1 結(jié)構(gòu)布置…………………………………………………………………………6 3.2 材料強(qiáng)度等級(jí)的確定………………………………………………………………6 3.3 構(gòu)件截面尺

7、寸的確定……………………………………………………………8 3.4 計(jì)算簡圖的確定……………………………………………………………………10 3.5 荷載計(jì)算……………………………………………………………………………15 3.6 各種荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算………………………………………………48 第4章 內(nèi)力組合……………………………………………………………………………59 4.1 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)………………………………………………………………………59 4.2 框架梁內(nèi)力組合……………………………………………………………………59 4.3 框架柱內(nèi)力組合…………………………………

8、…………………………………60 第5章 截面設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………63 5.1 框架梁截面設(shè)計(jì)……………………………………………………………………63 5.2 框架柱截面設(shè)計(jì)……………………………………………………………………67 5.3 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面驗(yàn)算………………………………………………………………75 5.4 板截面設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………78 第6章 樓梯設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………85 6.1 結(jié)構(gòu)布置……………………………………………………………………………

9、85 6.2 尺寸要求……………………………………………………………………………85 6.3構(gòu)件截面尺寸估計(jì)…………………………………………………………………85 6.4 內(nèi)力計(jì)算……………………………………………………………………………85 第7章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………90 7.1 基本資料……………………………………………………………………………90 7.2 地基變形驗(yàn)算………………………………………………………………………90 7.3基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………90 附表1 橫向框架梁內(nèi)力

10、組合表……………………………………………………………97 附表2 橫向框架柱內(nèi)力組合表……………………………………………………………98 附表3強(qiáng)柱弱梁調(diào)整……………………………………………………………………99 附表4 柱的剪力組合………………………………………………………………………99 附表5 框架梁斜截面承載力計(jì)算(抗震組合）……………………………………………100 附表6 框架梁斜截面承載力計(jì)算(抗震組合）……………………………………………100 附表7 框架柱正截面承載力計(jì)算(抗震組合）……………………………………………101 附表8 框架柱正截面承載力計(jì)算(非抗震組

11、合）…………………………………………102 附表9 框架柱箍筋數(shù)量統(tǒng)計(jì)表（抗震組合）……………………………………………103 附表10 框架柱箍筋數(shù)量統(tǒng)計(jì)表(非抗震組合）…………………………………………103 致謝 ……………………………………………………………………………………… 104 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………………105 評審表………………………………………………………………………………………106 第1章 工程概況 1.1 建筑概況及設(shè)計(jì)依據(jù) 建筑概況 1．

12、 工程名稱：新星西巷5#住宅樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2． 建設(shè)地點(diǎn)：煙臺(tái)市福山區(qū) 3．建筑面積：3583.33平米 4．建筑耐火等級(jí)：二級(jí) 5．設(shè)計(jì)使用年限：50年 6．屋面防水等級(jí)：二級(jí) 7．建筑抗震設(shè)防類別：丙類 8．結(jié)構(gòu)類型：框架結(jié)構(gòu) 9．建筑抗震設(shè)防烈度：7度 10．建筑層數(shù)、層高及總高度：七層，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.8米，車庫層層高2.6米，總建筑高度22.55米。 設(shè)計(jì)依據(jù) .1 國家頒布的現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)規(guī)程、規(guī)范、圖集： 1．《民用建筑設(shè)計(jì)通則》 GB50352-2005 2.《住宅設(shè)計(jì)規(guī)

13、范》 GB 50368-2005 3．《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB50016-2014 4.《汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJGJ100-98 5．《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》 GB50223-2008 6．《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2008 7．《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009-2012 8．《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50010-2010 9．《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50007-2011 10

14、．《工程做法》 05J909 11．《蒸壓加氣混凝土砌塊》 GB11968-2006 12．《山東建筑做法圖集》 （L06J002） 13.《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB50001-2010 .2 中國建筑科學(xué)研究院編制的PKPM系列軟件(2010版)。 1.2 建筑方案 設(shè)計(jì)標(biāo)高 建筑物室內(nèi)地坪標(biāo)高：0.000m，相當(dāng)于絕對（黃海高程）標(biāo)高47.05m，室內(nèi)外高差0.15m。 建筑平、立、剖面圖（詳建施） 建筑做法 2.非上人屋面 （選自《工程做法》05J909

15、，編號(hào)：屋7） 3.樓地面（出衛(wèi)生間之外的房間及樓梯）（選自《工程做法》05J909，編號(hào)：地5C、樓1A ） 4.樓地面（衛(wèi)生間） （選自《工程做法》05J909，編號(hào)：地5C、樓2A ） 5.外墻1（選自《工程做法》05J909，編號(hào)：外墻20F ） 6.外墻2（選自《工程做法》05J909，編號(hào)：外墻9F） 7.內(nèi)墻（ 衛(wèi)生間以外的墻體）（選自《工程做法》05J909，編號(hào)：群9D ） 8.內(nèi)墻（衛(wèi)生間）（選自《工程做法》05J909，編號(hào)：內(nèi)墻16D1 ） 9.踢腳 （選自《工程做法》05J909，編號(hào)：踢1E） 10.頂

16、棚（衛(wèi)生間）（選自《工程做法》05J909 棚6A） 11.頂棚（其他房間）（選自《工程做法》05J909 棚4A2） 12.門窗采用木門、塑鋼玻璃窗 （詳見建筑總說明門窗表） 1.3 場地自然及水文地質(zhì)條件 1.3 .1自然條件 根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）附錄E.4中續(xù)表可查得，煙臺(tái)福山區(qū)： 1. 基本風(fēng)壓0.55kN/m2，地面粗糙度類別 B類。 2. 基本雪壓0.40 kN/m2。 水文地質(zhì)條件 1）地質(zhì)條件及地理概況： 工程地質(zhì)及場地概況：見表1。地質(zhì)剖面圖見圖1，場內(nèi)地勢平坦，無障礙物影響施工，附近

17、空地可供臨時(shí)使用。場地類別為Ⅱ類，地面粗糙度B類。水文地質(zhì)概況：最高地下水位為－3.0m，微腐蝕性。 2）自然條件 冬季采暖計(jì)算溫度－10℃，室內(nèi)溫度18℃；夏季通風(fēng)計(jì)算溫度＋28℃。風(fēng)向：夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南向，冬季主導(dǎo)風(fēng)為西北風(fēng)。降雨量：全年降水量706m，日最大降雨量92mm，每小時(shí)最大降水量56mm。雨季施工起止日期：7月1日—9月30日。冬季施工起止日期：12月15日—3月1日。 表1 工程地質(zhì)概況 土層厚度（m） 土層描述 地基承載力特征值（kN/m2） 素填土 粉質(zhì)粘土 200 粗礫砂 270 角礫 350 碎石 400

18、 圖1 工程地質(zhì)剖面圖 1.4抗震烈度 建筑物抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.1g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組（《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A），建筑物的抗震類別為丙類，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）查得框架抗震等級(jí)為三級(jí)。 第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況 設(shè)計(jì)依據(jù) 1.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 （GB50009-2012） 2.《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50011-2010） 3.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50010-2010） 4.《建筑

19、結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》 （GB/T50105-2010） 5.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50007-2011） 6.《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008） 7.《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（11G101-1） 8.《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 》(GB 50016-2014) 自然條件 1. 基本風(fēng)壓：0.55kN/m2，基本雪壓：0.40 kN/m2 2. 地面粗糙度類別：B類 3. 抗震設(shè)防烈度：7度，地震加速度：0.10g 4. 抗震設(shè)防類別：丙類 4. 場地類別：Ⅱ類 5. 室內(nèi)環(huán)境類別：一類 6. 水文

20、地質(zhì)：最高地下水位：-3.0m。 樓層使用荷載（活荷載） 根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）條規(guī)定?。簶翘荨N房、走廊取；衛(wèi)生間、陽臺(tái)取；餐廳取2.0 kN/m2;非上人屋面取0.5 kN/m2。 結(jié)構(gòu)形式 本工程采用框架結(jié)構(gòu)，查閱《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008）判斷該住宅樓的抗震設(shè)防類別為丙類，另外由于房屋高度22.55，所以查《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）第條和條規(guī)定，判斷該框架抗震等級(jí)為三級(jí)。梁、板、柱均為現(xiàn)澆混凝土，本建筑總長為55.24，不需要設(shè)置伸縮縫，結(jié)構(gòu)布置比較均勻，故不必設(shè)置沉降縫，防震縫也

21、不必設(shè)置。 2.2 結(jié)構(gòu)方案選取 豎向承重體系選取 選擇合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件布置，使之具有較大的抗側(cè)剛度和良好的抗風(fēng)、抗震性能，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。同時(shí)還須綜合考慮建筑物高度、用途、經(jīng)濟(jì)及施工條件等因素。 常見的豎向承重體系包括磚混結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系及筒體結(jié)構(gòu)體系等。 框架結(jié)構(gòu)體系：由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接而成，其具有建筑平面布置靈活、造型活潑等優(yōu)點(diǎn)，可以形成較大的使用空間，易于滿足多功能的使用要求。在結(jié)構(gòu)受力性能方面，框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，自振周期長，地震反應(yīng)較小，經(jīng)合理設(shè)計(jì)可具有較好的延性性能。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)

22、的抗側(cè)剛度較小，在地震作用下側(cè)向位移較大。 本設(shè)計(jì)為五層的多層結(jié)構(gòu)，根據(jù)宿舍樓的功能使用性進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置。經(jīng)各方案比較篩選，本工程選用框架結(jié)構(gòu)的豎向承重體系。 樓板形式的選取 常見的樓面體系包括：現(xiàn)澆樓蓋、疊合樓蓋、預(yù)制板樓蓋、組合樓蓋等。 本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)。肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可以最大限度地節(jié)省混凝土和鋼筋的用量，能充分發(fā)揮材料的作用，結(jié)構(gòu)整體性好，抗震性能好，且結(jié)構(gòu)平面布置靈活，易于滿足樓面不規(guī)則布置、開洞等要求，容易適用各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)平面及各種復(fù)雜的樓面荷載。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，雙向板樓板厚度不應(yīng)小于跨度的1/40,最大跨度3600

23、mm，故取樓板厚度100mm。 2.3 樓梯方案的選擇 整體式樓梯按照結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)不同，可分為板式樓梯、梁式樓梯、剪刀式樓梯和圓形樓梯、螺旋樓梯等。其中，應(yīng)用較為經(jīng)濟(jì)的、廣泛的是板式樓梯和梁式樓梯，剪刀式樓梯、圓形樓梯和螺旋式樓梯屬于空間受力體系，外觀美觀，但結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，設(shè)計(jì)與施工較困難，用鋼量大，造價(jià)高，在實(shí)際中應(yīng)用較少。 板式樓梯由梯段板、平臺(tái)板和平臺(tái)梁組成。梯段板為帶有踏步的斜板，其下表面平整，外觀輕巧，施工支模方便，但斜板較厚，結(jié)構(gòu)材料用量較多，不經(jīng)濟(jì)。故當(dāng)梯段水平方向跨度小于或等于3.5m時(shí)，才宜用板式樓梯。 結(jié)構(gòu)中的樓梯采用板式樓梯。 2.4 建筑材料

24、的選擇 梁板、柱、基礎(chǔ)、樓梯均采用C30的混凝土。由于施工工藝的改進(jìn)，技術(shù)的提高，提高混凝土的強(qiáng)度不會(huì)引起整個(gè)結(jié)構(gòu)的造價(jià)大幅提高。 2.5 基礎(chǔ)形式選取 由于地基條件較好，且考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的原則，本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)形式采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ) 第3章 框架荷載及內(nèi)力計(jì)算 3.1 結(jié)構(gòu)布置 布置原則 根據(jù)本建筑物特點(diǎn)，采用縱橫向框架混合承重體系?？蚣艿慕Y(jié)構(gòu)布置既要滿足建筑功能的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，方便施工。柱網(wǎng)均勻?qū)ΨQ，梁全部貫通對結(jié)構(gòu)有利。建筑及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則對稱，立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而

25、上逐漸減小。應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)缺梁、缺柱、凹凸等平面不規(guī)則框架和錯(cuò)層、內(nèi)收、外挑等豎向不規(guī)則框架。為方便起見，常常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進(jìn)行分析計(jì)算。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般取中間有代表性的一榀橫向框架進(jìn)行分析即可。 柱網(wǎng)布置 平面結(jié)構(gòu)布置圖見圖3.1 3.2 材料強(qiáng)度等級(jí)的確定 混凝土 由于已知室內(nèi)環(huán)境類別為一類，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010） 條規(guī)定：混凝土最低強(qiáng)度等級(jí)為C30?；A(chǔ)最低采用C30，考慮到耐久性的問題與鋼筋級(jí)別比較高，則一般梁、板、柱混凝土都采用C30混凝土，，，

26、，。 鋼筋 根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）條規(guī)定：混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)按下列規(guī)定選用： 1.縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400鋼筋。 2.梁、柱縱向受力普通鋼筋應(yīng)采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋； 3.箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋，也可采用HRB335、HRBF335鋼筋。 所以梁、板、柱的縱向受力普通鋼筋采用HRB400鋼筋，，。箍筋采用HRB4

27、00鋼筋，。 圖3.1平面結(jié)構(gòu)布置圖 3.3 構(gòu)件截面尺寸的確定 初步估算樓板的截面尺寸 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）條規(guī)定：雙向板的跨厚比不大于40，現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙向板最小厚度為80。由于本工程板的最大跨度為4500mm，所以板厚4200/40=105。 考慮施工等不利影響，以及板的混凝土用量占整個(gè)樓板的50%以上，因此在滿足要求的前提下，樓板應(yīng)盡可能薄一些。當(dāng)荷載較大時(shí)宜適當(dāng)增加板厚，綜合考慮取跨度為4000mm和4200mm的板厚為120mm,取其他板厚為100mm。 初步估算梁的截面尺寸 1. 橫向梁

28、(1) 框架梁 (1軸BC跨) l0=4500mm，截面高度h=（1/10~1/15）l0=（1/10~1/15）×4500=450~300mm取h=450mm，截面寬度 b=（1/3~1/2）h=（1/3~1/2）×450=150~225mm且梁寬不小于墻厚及柱寬（抗規(guī),梁中線與柱中線偏心距不大于柱寬）。取b=250mm。 (2) 框架梁 (1軸CD跨) l0=2100，取h=400mm，b=250mm。 (3)框架梁（1軸DE跨） l0=4200mm，截面高度取h=450mm，b=250mm。 （4）框架梁 (2軸EF跨) l0=1300

29、，取h=400mm，b=250mm。 (5)框架梁（2軸CE跨） l0=6300mm，截面高度取h=550mm，b=250mm。 （6）框架梁 (3軸DF跨) l0=5500，取h=500mm，b=250mm。 2. 縱向梁 (1) 跨度等于軸線1-2間跨度框架梁 l0=3800mm，截面高度=（1/10~1/15）×3800=380~253mm，取h=400mm，截面寬度=（1/3~1/2）=（1/3~1/2）×400=133~200 mm，且梁寬不小于墻厚及柱寬（抗規(guī),梁中線與柱中線偏心距不大于柱寬）。取b=250mm。 (2) 跨度等于軸線2-

30、3間跨度框架梁 l0=2850mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)且方便施工截面高度取h=400mm，b=250mm。 (3) 跨度等于軸線3-5間跨度框架梁 l0=2700mm，取h=400mm，b=250mm。 (4) 跨度等于軸線7-8間跨度框架梁 l0=3600mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)且方便施工截面高度取h=400mm，b=250mm。 3. 一級(jí)次梁 為方便施工，次梁按照最大跨度計(jì)算。l0=3800mm，截面高度h=（1/12~1/18）×3800=317~211mm，取h=400mm。截面寬度b=（1/3~1/2）h=（1/3~1/2）×400=134~200 mm，取

31、b=250mm。 4. 樓梯平臺(tái)梁尺寸取250mm×400mm。 初步估算柱的截面尺寸 1. 按軸壓比初步估算柱的截面尺寸 抗震等級(jí)為三級(jí)的框架柱的截面尺寸可由軸壓比（查閱《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》條規(guī)定）初步確定。 估算柱的軸力設(shè)計(jì)值N，框架柱軸力設(shè)計(jì)值N由豎向荷載作用下的軸力設(shè)計(jì)值NV并考慮地震作用下的影響由下式可得：=(1.2～1.4)。 可根據(jù)柱受荷面積，層數(shù)及荷載進(jìn)行計(jì)算。對于框架，荷載可取12～15，因?yàn)樵摻ㄖ锖奢d取為12kN/m2（標(biāo)準(zhǔn)值）。 由式 ，其中 （3.1） β=1.3（邊柱

32、），1.2（中柱）；gE=12~15kN/m2 ；μN(yùn)為軸壓比；fc為砼抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；F為每層從屬面積；n為總層數(shù)。來確定柱截面的尺寸。 (1) 中柱：受荷的最大面積為（4500/2+6300/2）×(3800/2+4200/2)=5400×4000=21.6㎡ 當(dāng)柱的應(yīng)用的混凝土強(qiáng)度為C30時(shí)，柱的截面為 一層柱mm (2) 邊柱：受荷的最大面積為當(dāng)柱的應(yīng)用的混凝土強(qiáng)度為C30時(shí)，柱的截面為（3800/2+3600/2）×6300/2=11.66㎡ 一層柱mm (3) 角柱：受荷的最大面積為3800/2×4500/2=4.28㎡ 當(dāng)柱的應(yīng)用的混凝土強(qiáng)度為C30時(shí)，柱的截面為

33、 一層柱mm 根據(jù)計(jì)算結(jié)果及綜合考慮其他因素，一層柱的截面除樓梯角柱為450×450外其余柱截面為500mm×500mm，其它層柱的截面均為400mm×400mm。 2. 校核柱的截面尺寸是否滿足構(gòu)造要求 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第條要求判斷柱截面尺寸是否滿足構(gòu)造要求 (1) 按構(gòu)造要求框架柱截面高度和寬度不宜小于400mm (2) 剪跨比宜大于2 (3) 截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3 根據(jù)以上三點(diǎn)要求，所選柱截面滿足構(gòu)造要求。 3.4 計(jì)算簡圖的確定 以7軸線的框架作為計(jì)算單元 1. 框架層高的確定 本工程為坡屋頂，采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，初步估計(jì)基礎(chǔ)高度為0

34、.6m，作用在第二層粉質(zhì)粘土層上，第一層素填土厚度1.8m，所以基礎(chǔ)頂面距室外地面高度為1.2m，室內(nèi)外高差為0.15m，故底層的計(jì)算層高為1.2+0.15+2.55=3.90m，其余層計(jì)算層高根據(jù)上下層橫梁軸線之間的距離確定，本工程上下層橫梁截面高度相同，層高也相同，故計(jì)算層高等于樓層高度2.8m。 2. 框架的計(jì)算簡圖 以7軸線的框架作為計(jì)算單元，7軸計(jì)算單元的計(jì)算簡圖見圖3.2 各榀橫向框架協(xié)同工作示意圖見圖3.3 圖3.2 7軸計(jì)算單元計(jì)算簡圖及對應(yīng)質(zhì)量串

35、 圖3.3各榀橫向框架協(xié)同工作示意圖 框架側(cè)移剛度計(jì)算 梁、柱均采用混凝土C30，Ec= 3.0 ×，在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面板可以作為梁的有效翼緣，增大框架梁的有效剛度?？紤]這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對現(xiàn)澆樓面的邊框架取I =1.5 I0（I0 為梁的截面慣性矩）；對中框架取I =2.0I0，梁線剛度計(jì)算結(jié)果見表3.1，柱線剛度計(jì)算結(jié)果見見表3.2。 表3.1 梁線剛度計(jì)算

36、 截面（b×h） Ec I0=bh3/12 l0 α i=αEcI0/l0 mm mm 104 N/mm2 109 mm4 mm 1010 N.mm 250 400 3 1.3 2260 1.5 2.59 250 400 3 1.3 2260 2 3.45 250 450 3 1.9 4015 1.5 2.13 250 450 3 1.9 4315 1.5 1.98 250 450 3 1.9 4040 2 2.82 250 450 3 1.9 4340 2 2.63

37、 250 500 3 2.6 5315 2 2.94 250 500 3 2.6 5315 1.5 2.20 250 550 3 3.5 6300 2 3.33 表3.2 柱線剛度計(jì)算 層數(shù) bc Hc Ec h I0 ic mm mm 104N/mm2 mm 109 mm4 1010N.mm 1層 450 450 3 3900 3.42 2.63 500 500 3 3900 5.21 4.01 2～6層 400 40

38、0 3 2800 2.13 2.28 先求抗側(cè)剛度修正系數(shù)，計(jì)算方法見表3.3。 表3.3 抗側(cè)剛度度修正系數(shù)α的計(jì)算公式 樓層 簡圖 K 一般層 i4 ic i4 ic i3 i1 i2 i2 底層 ic ic i1 i2 i2 由上表知，可按下列公式計(jì)算各柱的側(cè)移剛度，計(jì)算公式如下： 一般層 邊柱 中柱 抗側(cè)剛度修正系數(shù)

39、 底層 邊柱 中柱 抗側(cè)剛度修正系數(shù) 柱修正抗側(cè)剛度 各層各框架柱的抗側(cè)剛度的計(jì)算見表3.4 表3.4 各層抗側(cè)移剛度計(jì)算表 層數(shù) 位置 k α ic hj Di n D ΣDi 1010 N.mm mm N/mm N/mm N/mm 一層 1、23軸線 B軸 0.49 0.4 4.01 3900 12655 2 25310 790543 E軸 0.53 0.41 4.01 3900 12971

40、2 25942 C軸 1.74 0.6 2.63 3900 12450 2 24899 D軸 1.79 0.6 2.63 3900 12450 2 24899 2、4、6、7、8、10、12、14、16、17、18、20、22軸線 B軸 0.66 0.44 4.01 3900 13920 13 180964 2、6、7、8、16、17、18、22軸線 E軸 0.83 0.47 4.01 3900 14869 8 118955 C軸 1.49 0.57 4.01 3900 18033 8 144265 3、5

41、、11、13、19、21軸線 D軸 0.84 0.47 2.63 3900 9752 6 58512 F軸 0.55 0.41 4.01 3900 12971 6 77826 10、14軸線 C軸 1 0.5 2.63 3900 10375 2 20750 9、15軸線 D軸 1.07 0.51 2.63 3900 10582 2 21164 E軸 0.7 0.44 4.01 3900 13920 2 27841 4、12、20軸線 C軸 1.66 0.59 2.63 3900 12242 3

42、 36727 2-6層 1、23軸線 B軸 0.87 0.3 2.28 2800 10469 2 20939 865463（836151） E軸 0.93 0.32 2.28 2800 11167 2 22335 C軸 2 0.5 2.28 2800 17449 2 34898 D軸 2.07 0.51 2.28 2800 17798 2 35596 2、4、6、7、8、10、12、14、16、17、18、20、22軸線 B軸 1.15 0.34 2.28 2800 11865 13 154245 2、6

43、、7、8、10、14、16、17、18、22軸線 E軸 1.46 0.42 2.28 2800 14657 8 117256 C軸 2.61 0.57 2.28 2800 19892 10 198920 3、5、11、13、19、21軸線 D軸、F軸 1.29（0.96） 0.39（0.32） 2.28（2.28） 2800（2800） 13610（11167） 12 163320（134008） 9、15軸線 1.24 0.38 2.28 2800 13261 4 53044 4、12、20軸線 C軸 1.91 0

44、.62 2.28 2800 21637 3 64910 由以上計(jì)算得，橫向框架柱的層間側(cè)移剛度（單位：N/mm）見表3.5 表3.5 層間側(cè)移剛度 層次 1 2 3 4 5 6 N/mm 790543 836151 836151 836151 836151 865463 ∑D1/∑D2=790543/836151=0.95＞0.7 3∑D1/（∑D2+∑D3+∑D4）=3×790543/(836151×3)=0.95＞0.8 經(jīng)驗(yàn)算知，該框架各層的側(cè)向剛度均大于相鄰上一層的70%，且不小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%，故該

45、框架為豎向規(guī)則框架。 3.5荷載計(jì)算 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 .1屋面做法 坡屋面（不上人屋面做法） 平瓦 0.55kN/m2 35厚1:3水泥砂漿臥瓦層 20×0.35=0.7 kN/m2 15厚1:3水泥砂漿找平層 20×0.015=0.3 kN/m2 50厚聚苯板保溫層

46、 0.5×0.005=0.025 kN/m2 1.5厚HY高分子聚乙烯丙綸復(fù)合防水卷材二道 0.3 kN/m2 15厚1:3水泥砂漿找平層 20×0.015=0.3 kN/m2 鋼筋混凝土屋面板，預(yù)埋Φ10鋼筋頭，間距雙向900 伸出找平屋面30 25×0.12=3.0 kN/m2

47、 Σ：5.63 KN/m2 陽臺(tái)屋面（不上人屋面） 20厚1:3水泥砂漿面層 20×0.02=0.4kN/m2 10厚低標(biāo)號(hào)砂漿隔離層 20×0.01=0.2 kN/m2 1.5厚HY高分子聚乙烯丙綸復(fù)合防水卷材二道 0.3kN/m2 20厚1:3水泥砂漿找平層 20×0.02=0.4kN/m2

48、 50厚聚苯板保溫層 0.5×0.05=0.025 kN/m2 最薄30厚LC5.0輕集料混凝土2%找坡層 14×0.045=0.63kN/m2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板 25×0.12=3kN/m2 Σ:4.96kN/m2 .2樓面做法 樓面“1”（用于除衛(wèi)生間外的房間） 刷素水泥漿一道（內(nèi)摻建筑

49、膠） 20厚1:3水泥砂漿面層拉毛 20×0.023=0.46 kN/m2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 25×0.12=3.0/25×0.10=2.5 kN/m2 裝修荷載 1.7 kN/m2 Σ:5.16/4.66kN/m2 樓面“2”（用于衛(wèi)生間） 20厚1:3水

50、泥砂漿拉毛 20×0.02=0.4kN/m2 1.5厚聚氨酯防水層兩道 最薄20厚1:3水泥砂漿找平層兼找坡層 20×0.046=0.92 kN/m2 刷素水泥漿一道 現(xiàn)澆趕緊混凝土樓板 25×0.1=2.5 kN/m2 裝修荷載1.7 KN/m2 Σ:5.52kN/m2 .3墻體做法 外

51、墻“1”做法 1:1水泥砂漿勾縫 貼8—10厚外墻飾面磚 17.8×0.01=0.18 kN/m2 8厚1:2建筑膠水泥砂漿粘結(jié)層 20×0.008=0.16 KN/m2 刷素水泥漿一道 50厚聚苯板保溫層 0.5×0.005=0.025 kN/m2 8厚1:3水泥砂漿中層刮平掃毛 20×0.009=0.18 kN/m2

52、 Σ:0.55 kN/m2 外墻“2”做法 涂料面層 20厚聚合物抗裂砂漿（壓入兩層耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布） 20×0.021=0.42 kN/m2 50厚聚苯板保溫層 0.5×0.05=0.025kN/m2 9厚1:3水泥砂漿中層刮平掃光 20×0.009=0.18kN/m2

53、 Σ:0.63kN/m2 內(nèi)墻“1”做法（適用于除衛(wèi)生間外的墻體） 5厚1:2.5水泥砂漿罩面壓實(shí)趕光 20×0.006=0.12 kN/m2 素水泥漿一道 5厚1:3水泥石灰膏（內(nèi)摻防水劑）掃毛或劃出紋道 17×0.005=0.085kN/m2 8厚1:1:6水泥石灰膏砂漿打底掃毛或劃出紋道 17×0.008=0.14kN/m2 3厚外加劑專用砂漿打底刮糙或?qū)Ｓ媒缑鎰┮坏罀呙? （甩前噴濕墻面） 20

54、×0.006=0.12kN/m2 Σ:0.41kN/m2 內(nèi)墻“2”做法（用于衛(wèi)生間墻體） 白水泥擦縫 8厚墻面磚 0.008×17.8=0.14kN/m2 4厚強(qiáng)力膠粉泥粘結(jié)層，揉擠壓實(shí) 1.5厚聚合物水泥基復(fù)合防水涂料防水層 20×0.003=0.06 kN/m2 5厚1:0.5:2.5水泥石灰膏砂漿找平

55、 17×0.005=0.085kN/m2 8厚1:0.5:3水泥石灰膏砂漿掃毛 17×0.008=0.14 kN/m2 3厚外加劑專用砂漿抹基面刮糙 20×0.003=0.016kN/m2 3厚聚合物水泥砂漿修補(bǔ)墻面 20×0.003=0.016 kN/m2 Σ:0.46 KN/m2 .4踢腳做法（踢腳高150） 5厚1:

56、2.5水泥砂漿抹面壓實(shí)趕光 20×0.005=0.1 kN/m2 7厚1:3水泥砂漿打底掃毛 20×0.01=0.20kN/m2 素水泥漿一道（內(nèi)摻建筑膠） Σ:0.30 kN/m2 .5頂棚 衛(wèi)生間頂棚 面漿飾面 3厚1:2.5水泥砂漿找平層 20×0.003=0.06kN/m2 5厚1:3水泥

57、砂漿打底掃毛 20×0.008=0.16kN/m2 素水泥漿一道甩毛（內(nèi)摻建筑膠） Σ:0.22kN/m2 其他房間 面層飾面 2厚面層耐水膩?zhàn)庸纹? 3-5厚底基防裂膩?zhàn)臃直檎移? 5厚1:0.5:3水泥水石灰膏砂漿 17×0.01=0.17 kN/m2 3厚1:0.5:1水泥石灰膏砂漿打底 17×0.006=0.1

58、0 kN/m2 素水泥漿一道甩毛 Σ:0.27kN/m2 .6加氣混凝土砌塊墻： 240厚內(nèi)墻 5.5×0.24=1.32kN/m2 120厚內(nèi)墻 5.5×0.12=0.66 kN/m2 .7灰砂磚 240厚外墻體墻底砌三皮灰砂磚，頂部斜砌兩皮灰砂磚 18×0.24=4.32kN/m2 120厚

59、內(nèi)墻體墻底砌三皮灰砂磚，頂部斜砌兩皮灰砂磚 18×0.12=2.16kN/m2 .8鋁合金門窗0.45 kN/m2將窗戶壓頂及門窗過梁荷載折算到門窗中，取窗戶荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/m2，門荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0 kN/m2。 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 查《建筑荷載規(guī)范》 GB50009-2012 條，條 1.上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.0kN /m2 2.樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓梯、廚房、走廊 2.0kN /m2 衛(wèi)生間、陽臺(tái)

60、 2.5kN /m2 餐廳 2.0kN /m2 3.屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kN /m2（式中 為屋面積雪分布系數(shù)） （3.2） 風(fēng)荷載計(jì)算 1. 風(fēng)荷載計(jì)算 查《建筑荷載規(guī)范》 GB50009-2012 條 作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： = （3.3） --基本風(fēng)壓，

61、 --風(fēng)壓高度變化系數(shù) --風(fēng)荷載體型系數(shù) --風(fēng)振系數(shù) 根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》附錄E.5查得煙臺(tái)市福山區(qū)50年一遇的基本風(fēng)壓=0.55kN/m2；根據(jù)條中表，地面粗糙度類別為B類，由線性插值計(jì)算得出風(fēng)壓高度變化系數(shù)的值；根據(jù)條中的表第30項(xiàng)，對于矩形平屋面，風(fēng)荷載體形系數(shù)迎風(fēng)面，背風(fēng)面；根據(jù)條，對于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋和基本自振周期T1大于0.25的各種高聳結(jié)構(gòu)以及大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)，均應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響。此建筑物高度小于30m，且迎風(fēng)面高寬比小于1.5，因此可不考慮風(fēng)振系數(shù)，取=1.0。 現(xiàn)計(jì)算整棟建筑橫向框架的風(fēng)荷載作用。 對于整個(gè)建筑橫向

62、框架，其負(fù)載寬度為建筑總長度55m，則沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： （3.4） 根據(jù)各樓層標(biāo)高除的高度查《荷載規(guī)范》表，利用線性插值法求得風(fēng)壓高度變化系數(shù)的取值。 沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算過程見表3.6。 表3.6 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次 Z/m μz μs βz qz/(KN/m) Fi(kN) 6 16.7 1.2 1.3 1.0 45.62 91.24 5 13.9 1.1 1.3

63、1.0 43.26 121.13 4 11.1 1.0 1.3 1.0 40.50 113.40 3 8.3 1.0 1.3 1.0 39.33 110.12 2 5.5 1.0 1.3 1.0 39.33 110.12 1 2.7 1.0 1.3 1.0 39.33 108.16 2. 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算 水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下式計(jì)算: （3.5）

64、 式中--第j層的總剪力 --第j層所有柱的抗側(cè)移剛度之和 --第j層的層間側(cè)移 第一層的層間側(cè)移值求出以后,就可計(jì)算各樓板標(biāo)高處的側(cè)移值的頂點(diǎn)側(cè)移值,各層樓板標(biāo)高處的側(cè)移值是該層以下各層層間側(cè)移之和,頂點(diǎn)側(cè)移是所有各層層間側(cè)移之和。 j層側(cè)移 （3.6） 頂點(diǎn)側(cè)移 （3.7） 框架在風(fēng)荷載作用下側(cè)移的計(jì)算見下表3.7。 表3.7 層間位移角的計(jì)算 層數(shù) 集中力F/kN 樓層剪力V/kN 抗側(cè)剛度ΣD

65、(KN/m) uj層間位移mm /10-3 層高度mm 位移角 6 91.24 187.91 865463 0.22 2800 1/12727 5 121.13 309.04 836151 0.37 2800 1/7567 4 113.40 422.44 836151 0.51 2800 1/5490 3 110.12 532.56 836151 0.64 2800 1/4375 2 110.12 642.68 836151 0.77 2800 1/3636 1 108

66、.16 750.84 790543 0.95 2800 1/2947 由以上表知，層間位移角最大值1/2947小于層間彈性位移角限值故滿足要求。 3.7軸框架負(fù)擔(dān)風(fēng)荷載 風(fēng)荷載剪力按側(cè)向剛度分配給各框架。3軸框架負(fù)擔(dān)風(fēng)荷載計(jì)算如表3.8。 表3.8 7 軸框架負(fù)擔(dān)剪力的計(jì)算 層次 Vi ΣDik/(KN/m) Dij/(KN/m) Vik/KN Fik/KN 6 187.91 865463 46414 0.054 10.08 10.08 5 309.04 836151 46414 0.056 17.15 7.07 4 422.44 836151 46414 0.056 23.45 6.30 3 532.56 836151 46414 0.056 29.56 6.11 2 642.68 836151 46414 0.056 35.67 6.11 1 750.84 790543 46822 0.059 44.47 8.80 左