健民食品廠L形樓建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、 前 言 近幾年土木工程發(fā)展迅速，已走在世界的前端，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對建筑安全、功能、美觀等要求越來越高，為了貼近社會實(shí)際，著重考慮建筑物的安全性，我設(shè)計(jì)的辦公樓采用的是一字行框架結(jié)構(gòu)。 作為一名學(xué)習(xí)土木工程專業(yè)的畢業(yè)生，應(yīng)該對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理念、步驟、具體過程有充分的了解，初步具備設(shè)計(jì)的能力，當(dāng)然這要求必須具有扎實(shí)的理論知識。所以，畢業(yè)設(shè)計(jì)成為我們綜合運(yùn)用能力鍛煉及理論知識鞏固必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)中，我們是從最基本的學(xué)起，女兒墻、泛水、散水等專業(yè)概念在我們的腦子里漸漸根深蒂固。直到現(xiàn)在大學(xué)里所有課程在我的腦子里形成了網(wǎng)絡(luò)，我可以給各門課很

2、好的定位，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為土木工程中一個(gè)重要的方面，它既體現(xiàn)基礎(chǔ)，又涵蓋了重點(diǎn)。作為一名設(shè)計(jì)人員，要求具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)更要求設(shè)計(jì)人員有一顆強(qiáng)烈的責(zé)任心。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我一次鍛煉的機(jī)會。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深刻體會到我們肩上即將要擔(dān)負(fù)的重?fù)?dān)，不僅如此，在設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，我更檢查出了自己以前學(xué)習(xí)的不足，糾正了我以前理解有錯(cuò)誤的地方，提高了我分析問題、解決問題、綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力。 由于我現(xiàn)在對專業(yè)知識以及設(shè)計(jì)的理解不夠充分，設(shè)計(jì)能力有限，其中很多東西有提高，敬請老師批評斧正，以便我能進(jìn)一步提高，在下次設(shè)計(jì)中做得更好。

3、 目錄 摘要 5 第一章 文獻(xiàn)綜述 7 1.1平面構(gòu)成 7 1.2框架設(shè)計(jì) 9 1.3基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9 1.4地下設(shè)計(jì) 10 1.5變形縫設(shè)計(jì) 10 第二章 建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 12 2.1 設(shè)計(jì)條件與設(shè)計(jì)目的 12 2.2建筑設(shè)計(jì)規(guī)模、設(shè)計(jì)構(gòu)想與說明 12 2.3工程概況 12 2.4建筑設(shè)計(jì)的一些心得體會 13 2.5梁截面尺寸估計(jì) 15 2.5.1各梁柱截面尺寸 15 2.5.2結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 16 2.5.3梁的自重 16 2.5.4屋面、樓面自柱的自重 17 2.5.5窗墻自重 17 2.5.6屋面樓面荷載 18 2.5.7屋面活荷載 1

4、8 第三章 重力荷載代表值計(jì)算 19 3.1底層和標(biāo)準(zhǔn)層重力荷載只計(jì)算 19 3.1.1梁柱重力荷載計(jì)算 19 3.1.2內(nèi)外填充墻自重的計(jì)算 19 3.1.3樓板的恒載及活載的計(jì)算 20 3.2頂層重力荷載代表值 20 3.2.1梁、柱自重的計(jì)算 20 3.2.2內(nèi)外填充墻自重的計(jì)算 21 3.2.3屋面板的恒載及活載的計(jì)算 21 第四章 橫向水平荷載下框架結(jié)構(gòu)計(jì)算 23 4.1梁、柱線剛度的計(jì)算 23 4.1.1梁線剛度計(jì)算 23 4.1.2柱線剛度計(jì)算 23 4.2橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 25 4.3屋蓋框架橫向自震周期的計(jì)算 26 4.4水平地震作用

5、計(jì)算 26 4.5框架抗震變形驗(yàn)算 28 4.6地震作用下框架的內(nèi)力分析 29 第五章 板的設(shè)計(jì) 35 5.1屋蓋設(shè)計(jì) 35 5.1.1屋蓋平面布置 35 5.1.2屋蓋荷載計(jì)算 35 5.1.3屋蓋板內(nèi)力計(jì)算 36 5.1.4屋面板配筋 37 5.2樓蓋設(shè)計(jì) 38 5.2.1樓蓋平面布置情況 38 5.2.2樓蓋荷載計(jì)算 39 5.2.3樓蓋板內(nèi)力計(jì)算 39 5.2.4樓面板配筋 41 第六章 次梁設(shè)計(jì) 42 6.1初估次梁截面尺寸 42 6.2初估柱截面尺寸 42 6.3初估柱截面尺寸 42 6.4屋面CL1次梁設(shè)計(jì) 43 6.4.1屋面CL1

6、次梁荷載計(jì)算 43 6.4.2屋面CL1次梁計(jì)算簡圖 44 6.4.3屋面CL1次梁內(nèi)力計(jì)算 44 6.4.4屋面CL1次梁承載力計(jì)算 45 6.5樓面CL1次梁設(shè)計(jì) 46 6.5.1樓面CL1次梁荷載計(jì)算 46 6.5.2樓面CL1次梁計(jì)算簡圖 47 6.5.3樓面CL1次梁內(nèi)力計(jì)算 47 6.5.4樓面CL1次梁承載力計(jì)算 48 第七章 樓梯設(shè)計(jì) 50 7.1梯段板設(shè)計(jì) 50 7.1.1荷載計(jì)算 50 7.1.2截面設(shè)計(jì) 51 7.2平臺板設(shè)計(jì) 51 7.2..1平臺板荷載計(jì)算 51 7.2.2截面設(shè)計(jì) 52 7.3平臺梁設(shè)計(jì) 52 7.3.1平臺梁荷

7、載計(jì)算 52 7.3.2截面設(shè)計(jì) 53 第八章 豎向荷載作用下框架內(nèi)力分析 54 8.1計(jì)算單元 54 8.2荷載計(jì)算 54 8.2.1恒荷載計(jì)算 54 8.2.2活荷載計(jì)算 56 8.3確定節(jié)點(diǎn)處各桿件的分配系數(shù)μ 57 8.4恒荷載作用下的框架彎矩計(jì)算 58 8.5梁端剪力及柱軸力計(jì)算： 60 第九章 框架內(nèi)力組合 64 9.1框架梁內(nèi)力組合 64 9.2框架柱內(nèi)力組合 68 第十章 框架梁截面設(shè)計(jì) 71 10.1承載力抗震調(diào)整系數(shù) 71 10.2橫向框架梁的正截面設(shè)計(jì) 71 10.2.1頂層框架梁正截面設(shè)計(jì) 71 10.2.2四層框架梁

8、正截面設(shè)計(jì) 73 10.2.3三層框架梁正截面設(shè)計(jì) 74 10.2.4二層框架梁正截面設(shè)計(jì) 75 10.2.5底層框架梁正截面設(shè)計(jì) 76 10.3橫向框架梁的斜截面設(shè)計(jì) 77 10.3.1頂層框架梁斜截面設(shè)計(jì) 78 10.3.2四層框架梁斜截面設(shè)計(jì) 79 10.3.3三層框架梁斜截面設(shè)計(jì) 80 10.3.4二層框架梁斜截面設(shè)計(jì) 81 10.3.5底層框架梁斜截面設(shè)計(jì) 82 第十一章 框架柱截面設(shè)計(jì) 83 11.1承載力抗震調(diào)整系數(shù) 83 11.2框架柱正截面設(shè)計(jì) 83 11.3框架柱斜截面設(shè)計(jì) 91 第十二章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 96 12.1工程地質(zhì)資

9、料 96 12.2基礎(chǔ)頂面內(nèi)力組合值計(jì)算 96 12.2.1外柱基礎(chǔ)內(nèi)力(A柱) 96 12.2.2內(nèi)柱基礎(chǔ)內(nèi)力(B柱) 98 12.3外柱基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 98 12.3.1地基持力層的確定 98 12.3.2外柱(即A、D軸柱)獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 99 12.4內(nèi)柱基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 102 12.4.1地基持力層的確定 102 12.4.2內(nèi)柱(即B、C軸柱)獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 102 外文翻譯 106 一、原文 106 一、翻譯 116 致謝 122 摘要 本工程為健民食品廠L形樓建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，主體為五層，底

10、層和標(biāo)準(zhǔn)層層高4.2m,頂層層高3.6m，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，近震，場地類別為 II 類場地?；狙?、基本風(fēng)壓可由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012附錄D確定。樓﹑屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 本設(shè)計(jì)貫徹“實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的設(shè)計(jì)原則。按照建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，認(rèn)真考慮影響設(shè)計(jì)的各項(xiàng)因素。根據(jù)結(jié)構(gòu)與建筑的總體與細(xì)部的關(guān)系。 本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架第10軸抗震設(shè)計(jì)。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用頂點(diǎn)位移法求出自震周期，進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計(jì)算豎向荷載（

11、恒載及活荷載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合，選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。 整個(gè)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)的專業(yè)規(guī)范的要求，參考相關(guān)資料和有關(guān)最新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，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?？傊?，適用、安全、經(jīng)濟(jì)、使用方便是本設(shè)計(jì)的原則。設(shè)計(jì)合理可行的建筑結(jié)構(gòu)方案是現(xiàn)場施工的重要依據(jù)。 關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)、抗震設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Abstract This project for talents of huainan city center office building projec

12、t, adopts the cast-in-place reinforced concrete frame structure, the main body of six layer, bottom layer is 4.2 m, other layers of 3.6 m high, the region seismic fortification intensity is 7 degrees, near earthquake and site category for class II site. Basic snow pressure, and the basic wind pressu

13、re can be made of "load code for the design of building structures" GB50009-2001 appendix D. Floor and roof adopts the cast-in-place reinforced concrete structure. The design and implement "practical, safe, economic, beautiful" design principle. According to the architectural design specificati

14、on, seriously considering various influencing factors of design. According to the relationship of structure and building overall with details. The design of the main structure of the programme in the framework of ten horizontal axis seismic design.After determining the frame layout, the first cond

15、ucted on behalf of the load between value calculation, then use vertex displacement method, from the earthquake cycle, then at the bottom of the shear calculation of horizontal seismic loads under size, then calculated the level of load structure under the action of internal force (bending moment, s

16、hearing force, the axial force).Then calculate the vertical load (dead load and live load) under the structure of internal forces, to identify the most disadvantaged group or several groups of endogenic force combination, select the most secure and reinforcement calculation of the results of drawing

17、. The entire structure in the design process, strictly abide by the related specialized standard request, the reference correlation data and the related new national standards, to design each link carries on the synthesis comprehensive scientific considerations.In short, application, security, eco

18、nomic, user-friendly design is the principle.The design is reasonable and feasible construction organization plan is the important basis of construction site. Keywords: frame structure, seismic design, architectural design, structural design 第一

19、章 文獻(xiàn)綜述 ……淺談L形食品廠的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 滿足建筑物的功能要求，為人們的生產(chǎn)和生活活動創(chuàng)造良好的環(huán)境是建筑設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。 建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的組合關(guān)系，從組合平面各部分面積的使用性質(zhì)來分析，可分為使用部分和交通連系部分。使用部分是指主要使用活動和輔助使用的面積。交通聯(lián)系部分是建筑物中各個(gè)房間之間，樓層之間和房間內(nèi)外之間聯(lián)系通行的面積。 早期的高層建筑功能上幾乎只是單件的廠房。在辦公以外，不過附帶一些輔助辦公從業(yè)人員生活的所謂辦公輔助商業(yè)設(shè)施。然而，現(xiàn)在多層廠房與其他功能復(fù)合化的情況很多，可與

20、商業(yè)設(shè)施、住宅、文化設(shè)施、賓館、車站等公共設(shè)施復(fù)合。多層廠房是指一個(gè)建筑物中同時(shí)擁有多種功能的食品廠。在這種設(shè)計(jì)中，重要的是要設(shè)定整體的概念，決定如何將不同的用途綜合在一起。 決定建筑物在用地中的位置時(shí)，重點(diǎn)要考慮的是標(biāo)準(zhǔn)層的平面設(shè)計(jì)，同一層流線處理的整體性。必須對一層的主流線和物業(yè)管理以及服務(wù)流線進(jìn)行整理。在廠房內(nèi)，除了白天人和物的出入外，還必須明確夜間和休息如等8小時(shí)工作以外的流線和進(jìn)出的管理方法。 1.1平面構(gòu)成 食品廠的平面構(gòu)成其基本形式取決于標(biāo)準(zhǔn)層的思維方式。在考慮標(biāo)準(zhǔn)層時(shí)要將以下兩方面放在一起進(jìn)行考慮：一是作為單一空間的生產(chǎn)空間，另一是被稱為核心筒的部分，它集中了如電梯間、樓

21、梯、洗手間和設(shè)施等垂直方向重復(fù)通用的要素。在決定食品廠的空間時(shí)，除了受核心筒類型的影響外，其大致框架也受到食品廠的進(jìn)深尺寸，同標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)有著密切關(guān)系的柱間隔尺寸，以及吊頂?shù)母叨鹊南拗啤? 食品廠的進(jìn)深一般都在12~18m，因?yàn)樗蜆?biāo)準(zhǔn)的對稱式廠房容易取得一致。在進(jìn)行避難流線設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量同日常人流設(shè)計(jì)的一致，并容易識別，以避免在發(fā)生火災(zāi)等避難疏散時(shí)造成混亂，并且為了保證避難通道在火焰和煙霧中的安全。設(shè)計(jì)要做到火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能將過廊和樓梯間同其他部分明確分開。具有使用方式的廠房，一般情況下多使用3.0m~3.6m的模數(shù)［1］。使用3.0m模數(shù)時(shí)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的合理性和經(jīng)濟(jì)性來看，食品廠的間距多數(shù)情況

22、下大約是采用2個(gè)模數(shù)（6.0m~7.2m）。 電梯布置，作為整體建筑物內(nèi)人和物垂直流線的交通設(shè)計(jì)。要考慮的電梯的臺數(shù)、規(guī)模、速度以及群體管理等的控制方法。在辦公樓內(nèi)使用的電梯有以下三種類型：載人電梯、載人載貨兩用電梯和緊急用電梯［1］。 走廊是標(biāo)準(zhǔn)層的主要流線，它和樓梯以及核心筒的類型一同決定了大樓的基本形式。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要對使用者的方便性及設(shè)備空間的維修管理等進(jìn)行研究。 食品廠由各種各樣的性能構(gòu)成，它的范圍涉及到從室內(nèi)外裝修材料到建筑物的抗震性能、設(shè)備和電源的設(shè)定容量。在一個(gè)建筑物內(nèi)，最重要的是在各自要求的等級上千萬不要出現(xiàn)任何的紕漏，盡量地做到均衡，協(xié)調(diào)性能設(shè)定。另外，在等級的設(shè)定時(shí)

23、，比如抗震的性能，不但是主體結(jié)構(gòu)，也要將室內(nèi)外裝飾材料、機(jī)械設(shè)備、配管類固定以及伸縮縫的設(shè)定等，所有的項(xiàng)目放在一起，統(tǒng)一進(jìn)行考慮。 門廳作為交通樞紐，其主要作用上接納、分配人流，室內(nèi)外空間過渡及各方面交通的銜接。門廳的布局可以分為對稱式與非對稱式兩種。對稱式的布局常采用軸線的方法表示空間的方向感，將樓梯布置在軸線上成對稱布置在主軸線兩側(cè)。門廳設(shè)計(jì)應(yīng)注意：門廳應(yīng)處于總平面中明顯而突出的位置，一般應(yīng)面向主干道，便人流出入方便。門廳內(nèi)部設(shè)計(jì)要有明確的導(dǎo)向性，同時(shí)交通流線組織簡明醒目，減少相互干擾成不知所以的現(xiàn)象[1]。由于門廳是人們進(jìn)入建筑物首先到達(dá)、經(jīng)常停留的地方，因此門廳的設(shè)計(jì)，除了合理地解決

24、好交通樞紐等功能要求外，門廳內(nèi)的空間組合和建筑選型要求，也是公共建筑中重要的設(shè)計(jì)。 門廳對外出口的寬度防火規(guī)范的要求，不得小于通向該門廳的走道、樓梯寬度的總和［1］。 食品廠的入口層，除了作為供使用者和來訪者的公共空間使用處，還有錯(cuò)綜復(fù)雜的各種流線，這就需要在管理方面和安全設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理地的分區(qū)和流線設(shè)計(jì)，并且在使用上也要為殘疾人著想，確保為其設(shè)置誘導(dǎo)路線及設(shè)有階梯的交通路線，還需要設(shè)有殘疾人專用的衛(wèi)生間等。 對窗戶進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要表現(xiàn)出建筑外形造型，而且還要考慮到室內(nèi)良好舒適的工作環(huán)境。功能要求：1、采光面積。2、在自然排煙時(shí)，保證法規(guī)上規(guī)定的必要開窗面積。3、保證法規(guī)上規(guī)定的

25、緊急出入口的位置和大小。4、考慮節(jié)能的開窗大小和玻璃種類。5、開窗大小要與食品廠的進(jìn)深相吻合。6、生產(chǎn)的安全性和居住性。7、窗邊部分空調(diào)設(shè)備的放置位置［1］。外裝飾材料的種類：外裝飾材料由表面裝飾材料和基層材料兩個(gè)要素構(gòu)成，作為表面裝飾材料使用最多的有瓷磚石料、噴涂材料、金屬材料以及玻璃等。作為基層材料的一般有混凝土、ALC板和金屬材料等。另外，門窗金屬材料一般是以鋁合金制為主體，其他還有鋼制、不銹鋼制產(chǎn)品。由于使用目的不同，玻璃也分很多種類，除了普通的浮法玻璃和平板玻璃外，還有具有耐火性能的夾絲玻璃、降低負(fù)荷的熱線吸收玻璃、熱線反射玻璃以及雙層玻璃。在高層建筑中，在要求具有很強(qiáng)耐風(fēng)行能的部位

26、要使用很高強(qiáng)度的玻璃。因?yàn)槭称窂S一般多采用鋼結(jié)構(gòu)的骨架［1］。 此外，還要求對水密、氣密性能，耐熱，隔音，耐火性能作一定保證。防災(zāi)設(shè)計(jì)：在平面設(shè)計(jì)上，要設(shè)置出有效的避難分區(qū)，將火災(zāi)區(qū)域同其他的區(qū)域有所區(qū)別，設(shè)計(jì)出不通過火災(zāi)區(qū)也可以進(jìn)入到安全分區(qū)疏散通道。在剖面設(shè)計(jì)中，首先必須根據(jù)各樓層的樓面作為完整的水平分區(qū)。另外，不要和樓梯、設(shè)備、豎井等垂直方向的流線和路徑發(fā)生偏差，并將這些地方作為獨(dú)立的分區(qū)，與其他的部分明確區(qū)分開，以防止有煙進(jìn)入。 1.2框架設(shè)計(jì) 框架結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：承重系統(tǒng)與非承重系統(tǒng)有明確的分工，支承建筑空間的骨架如梁、柱是承重體系，而分隔室內(nèi)外空間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和輕質(zhì)隔墻是不承

27、重的。食品廠設(shè)計(jì)中常見的結(jié)構(gòu)種類為：1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為大跨度化和高層化要求較少時(shí)使用。2、鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，使用于廠房空間大、跨度化的要求。3、鋼結(jié)構(gòu)。4、其他結(jié)構(gòu)種類（主要是混合結(jié)構(gòu)），適用于高層化發(fā)展［1］。 在框架設(shè)計(jì)中，在對結(jié)構(gòu)種類進(jìn)行選定的同時(shí)，也要對荷載的支撐方式還傳遞結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)定。食品廠中適用頻率較高的框架形式為：1、純框架結(jié)構(gòu)。2、剪力墻和支撐并用的框架結(jié)構(gòu)。3、其他框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、整體性好、剛度大、抗震性好、平面布置靈活性大、、開窗較自由，但鋼材、水泥用量大，造價(jià)較高。 1.3基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 建筑物建得越高，主柱支撐的荷載就越高。在堅(jiān)固的承載地基上以直

28、接完全的基礎(chǔ)形式支撐建筑物。然而，由于現(xiàn)在已經(jīng)能夠進(jìn)行得到強(qiáng)大支撐力的大口徑樁以及連續(xù)地下墻樁的施工，即使在堅(jiān)固的支撐層比較深的地區(qū)也能夠完成使用這種樁基礎(chǔ)建筑的建設(shè)?；A(chǔ)的類型按其形式不同可以分為帶型基礎(chǔ)、獨(dú)立式基礎(chǔ)和聯(lián)合基礎(chǔ)。當(dāng)設(shè)有地下室，且基礎(chǔ)埋深較大時(shí)，可將地下室做成整澆的鋼筋混凝土箱形基礎(chǔ)，它能承受很大的彎矩［5］。 表1-1 各框架形式的概要及其特性 項(xiàng) 目 純框架結(jié)構(gòu) 剪力墻和支撐并用 的框架結(jié)構(gòu) 其他框架結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 概要 只用柱子和梁形式的框架結(jié)構(gòu) 作為抗震的要素，包括純框架結(jié)構(gòu)在內(nèi)，將剪力墻和支

29、撐組合在一起的框架 有高阻結(jié)構(gòu)框架，中心墻結(jié)構(gòu)等，將“主結(jié)構(gòu)材料”與平面和立面一起配置在筒體部位，是其集中承擔(dān)荷載的框架 結(jié)構(gòu) 性能 發(fā)生地震時(shí)產(chǎn)生水平變行較大 因?yàn)橥ㄟ^剪力墻和支撐可以增大水平剛性。因?yàn)橥ㄟ^適當(dāng)?shù)呐渲每梢詼p弱發(fā)生地震時(shí)產(chǎn)生的水平變形 由于“主結(jié)構(gòu)材料”增大了豎向和水平剛性，所以通過合適的配置可以減弱在地震時(shí)產(chǎn)生的水平變行 辦公室 空間的 自由度 墻和支撐對建筑和設(shè)備設(shè)計(jì)沒有影響，所以有較高的自由度 因?yàn)樵O(shè)置墻和支撐對建筑和設(shè)備設(shè)計(jì)的影響較大，所以必須先進(jìn)行充分的研究、調(diào)整 由于“主結(jié)構(gòu)材料”集中承擔(dān)了豎向和水平荷載，所以在辦公室的空間中可以設(shè)計(jì)

30、出超過框架結(jié)構(gòu)的大跨度，并且還可得到較高的自由度 1.4地下設(shè)計(jì) 高層建筑的地下，整體對于地上部分起著基礎(chǔ)的作用。一般來說，由于高層建筑的高度高，很多因形體細(xì)長而成為容易傾覆的建筑。相對于這樣的建筑地上部分而言，有必要制定擴(kuò)展底層的地下部分，墻設(shè)墻壁等作為堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，以地下整體抵御傾覆的設(shè)計(jì)。 1.5變形縫設(shè)計(jì) 為防止建筑物構(gòu)件應(yīng)溫度變化，熱脹冷縮使房屋出現(xiàn)裂縫被破壞，在沿建筑物長度方向相隔一定距離預(yù)留垂直縫隙，稱為溫度縫。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對磚石墻體伸縮縫的較大間隙規(guī)定一般為50~75mm。伸縮縫是從基礎(chǔ)頂面開始，將墻體、樓板、層頂全部構(gòu)件斷開。伸縮縫的寬度一般為20~30mm。為防止

31、建筑物各部分由于地基不均勻沉降引起房屋破壞，要設(shè)置沉降縫。沉降縫將房屋從基礎(chǔ)到屋頂全部構(gòu)件斷開，使兩側(cè)各為獨(dú)立的單元，可以垂直自由沉降，一般設(shè)置在平面形狀復(fù)雜的建筑物的拐角處，建筑物高度或荷載差異較大處，結(jié)構(gòu)類型或基礎(chǔ)類型不同處，地基上層有不均勻沉降處，不同時(shí)間內(nèi)修建的房屋各連接部分。其寬度一般為30~70mm［6］。 在抗震設(shè)防烈度7~9度地區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)防震縫。一般情況下，防震縫僅在基礎(chǔ)以上設(shè)置。防震縫的寬度按設(shè)計(jì)烈度的不同取50~70mm。伸縮縫應(yīng)保證建筑物構(gòu)件在水平方向自由變形，沉降縫應(yīng)滿足構(gòu)件在垂直方向自由沉降變形，防震縫主要是防地震水平波的影響，但三種縫的構(gòu)造基本相同［6］。

32、 第2章 建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 2.1 設(shè)計(jì)條件與設(shè)計(jì)目的 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是L形健民食品廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑物的總層數(shù)應(yīng)控制在5層，總高度控制在24米以下，總建筑面積5000-5500平方米，根據(jù)具體情況可適當(dāng)調(diào)整，但是不應(yīng)超過6000平方米，工程地質(zhì)資料是經(jīng)某勘測設(shè)計(jì)研究院現(xiàn)場實(shí)地勘測所得。 通過對土層的分析，可以大致估計(jì)第二土層即可作為房屋基礎(chǔ)的持力層使用。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)旨在使畢業(yè)生進(jìn)一步了解和掌握建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，檢驗(yàn)和鞏固所學(xué)的理論知識，提高分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，

33、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。 2.2建筑設(shè)計(jì)規(guī)模、設(shè)計(jì)構(gòu)想與說明 本建筑內(nèi)部房間數(shù)量及類型由學(xué)生通過前期調(diào)研確定，需符合常規(guī)設(shè)計(jì)要求，滿足必須的使用功能要求。 建筑總平面設(shè)計(jì)要考慮食品廠建筑與周圍局部環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，并要考慮食品廠道路與城市交通主干線的關(guān)系；建筑平面設(shè)計(jì)要考慮使用功能的特點(diǎn)，并要考慮建筑防火規(guī)范的要求；立面設(shè)計(jì)要簡潔大方、賦有時(shí)代感。特別要突出主入口，并考慮本建筑與其他相鄰擬建建筑物及環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。 本項(xiàng)目僅為一期工程，在其總平面布置設(shè)計(jì)中尚需考慮二期工程的規(guī)劃內(nèi)容：食品廠門廳面積為60-100平方米，其余房間設(shè)置為：值班室30平方米一間；普通辦公用房100平方米30

34、間；輔助用房30平方米10間。 2.3工程概況 本設(shè)計(jì)應(yīng)符合適用，經(jīng)濟(jì)和美觀的建筑設(shè)計(jì)原則。在設(shè)計(jì)中要對辦公樓各層的平面功能進(jìn)行綜合分析，以便達(dá)到最合理的平面和空間的組合，使其滿足要求。建筑方面需考慮采光，通風(fēng)，防火等要求。采光時(shí)盡量采用天然光。 本工程為臨近主干道的一棟人多層健民食品廠，因此，建筑設(shè)計(jì)不僅要滿足建筑的使用功能，而且應(yīng)適當(dāng)考慮建筑的造型，使其具有時(shí)代氣息。 建筑名稱：L形健民食品廠 建筑介紹：五層框架結(jié)構(gòu)食品廠設(shè)計(jì)，建筑面積為4446，屋蓋和樓蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取100。 氣象條件：基本風(fēng)壓0.35，基本雪壓0.50。 工程地質(zhì)條件：經(jīng)某勘測設(shè)計(jì)

35、研究院現(xiàn)場實(shí)地勘測，結(jié)果如下： 1) 建筑場地平坦，沒有不利地質(zhì)情況，無軟弱下臥層。 2) 有關(guān)設(shè)計(jì)資料可根據(jù)建筑物所在地區(qū)的情況，所需設(shè)計(jì)參數(shù)可參照現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定確定。 3)各種用房的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)荷載規(guī)范》 。 表2-1 場地土層分布 序號 巖土類別 描 述 底層埋深(m) 厚度范圍(m) 地基容許承載力 標(biāo)準(zhǔn)值fk (Kpa) 1 雜 填 土 由沙土組成、呈松散狀態(tài) 0.8~1.3 0.8~1.3 　 2 可塑粉質(zhì)粘土 黃褐色、含少量鐵錳結(jié)核，可塑狀態(tài) 1.1~2.8

36、 0.3~1.4 240 3 硬塑粉質(zhì)粘土 黃褐色、含少量鐵錳結(jié)核，底部夾少量風(fēng)化殘礫、硬塑狀態(tài) 3.3~3.8 2.2~1.5 　300 4 強(qiáng)風(fēng)化花岡閃長巖 淺黃~黃褐色、中顆粒、塊狀構(gòu)造 6.0~8.0 可見2.7~4.2 360 1. 地下穩(wěn)定水位距地坪－4m以下； 2. 表中給定土層深度由自然地坪算起。 建筑場地類別：Ⅱ類場地土；地震設(shè)防烈度：7度。 2.4建筑設(shè)計(jì)的一些心得體會 記得西班牙一位世界著名的設(shè)計(jì)大師曾經(jīng)說過：設(shè)計(jì)正是在客觀的限制中找到可以擺脫限制的自由。通過對畢業(yè)設(shè)計(jì)建筑方案的設(shè)計(jì)，我深刻體會到了這句話所蘊(yùn)涵的意義。設(shè)計(jì)是要受

37、到這樣或那樣的種種因素制約的，而作為一名優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)人員所要做的工作就是在這些看似不兼容的因素中間找到平衡點(diǎn)，既要體現(xiàn)出各個(gè)相互差異的因素組合在一起的共性之美，又要不失每一個(gè)要素鮮明的個(gè)性特征。這樣不僅能賦予建筑較高的美學(xué)之神，而且更能在光與影的交相輝映中體現(xiàn)出建筑物伏光閃耀的靈動之感。 建筑的各個(gè)要素間是緊密聯(lián)系和環(huán)環(huán)相扣的。我在畢業(yè)設(shè)計(jì)建筑方案確定的初始階段進(jìn)入了一個(gè)很大的誤區(qū)：注重建筑的外觀造型卻將建筑的平面布置小覷輕視，這樣帶來的最直接惡果就是房間在功能分區(qū)上錯(cuò)亂不堪、，柱網(wǎng)也極難布置，即使布置出來也是極其凌亂的。在后續(xù)的設(shè)計(jì)工作中，我及時(shí)更正了這種錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)理念，加大了對平面布置

38、的重視程度。 盡量采用直線條來營造房屋的變化，這樣做的好處是不僅能賦予建筑物以變化之美，還能在一定程度上避免異形構(gòu)件的出現(xiàn)，進(jìn)而能突出傳力明確、計(jì)算簡便的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠使后續(xù)的力學(xué)計(jì)算與施工工藝易于進(jìn)行。 在色彩方面，我在主體采用了微暗并略帶一點(diǎn)棕色的黃色瓷磚，并在其中零星點(diǎn)綴一些藍(lán)色瓷磚，在房屋的中間部分采用深藍(lán)色玻璃幕墻。這樣做的目的是1. 微暗并略帶一點(diǎn)棕色能夠弱化過分耀眼的黃色，又不失黃色的本色，能夠起到利用暖色調(diào)的黃色吸引路人的注意的作用，在帶給人們視覺欣賞的同時(shí)，又不至于給人太大的視覺刺激。2.零星點(diǎn)綴藍(lán)色瓷磚并采用深藍(lán)色玻璃幕墻是為了利用冷色調(diào)的藍(lán)色來增加建筑的莊重感。結(jié)合這

39、兩點(diǎn)目的與做法，就能更好的使建筑、夕陽余輝、周圍景色三者協(xié)調(diào)一致，體現(xiàn)光影與色彩的融合，增加房屋的美感與躍動。 眾所周知，建筑設(shè)計(jì)是要遵循安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀且便于后期建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的原則的。但往往設(shè)計(jì)人員注意到適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀，而忽略了便于施工。有時(shí)設(shè)計(jì)人員為圖方便，用偏于安全的簡化方法計(jì)算，雖然既省事又保證安全，卻增加了造價(jià)。由此可見這五個(gè)方面各有所重，又互為矛盾，一個(gè)優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是這五個(gè)方面的最佳結(jié)合。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般在建筑設(shè)計(jì)之后，“受制”于建筑設(shè)計(jì)，但又“反制”建筑設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能破壞建筑設(shè)計(jì)，建筑設(shè)計(jì)不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)，在

40、這個(gè)意義上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得更為重要。 根據(jù)我對建筑結(jié)構(gòu)的理解，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為整體設(shè)計(jì)和部件設(shè)計(jì)兩部分。整體設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)體系的選擇，柱網(wǎng)的布置，梁的布置，墻的分布，基礎(chǔ)的選型等。整體設(shè)計(jì)一般分主體和基礎(chǔ)兩部分進(jìn)行。設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑物的性質(zhì)、高度、重要程度、當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防列度、風(fēng)力情況等條件來選擇合適的結(jié)構(gòu)體系。是采用磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、框支結(jié)構(gòu)、筒體，還是巨型框架等等選定結(jié)構(gòu)體系后，就要具體定柱、梁、墻的分布和尺寸等。在進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算后，主體結(jié)構(gòu)底截面的內(nèi)力成了基礎(chǔ)選型和計(jì)算的重要依據(jù)。內(nèi)力計(jì)算一般盡量簡化為平面體系來計(jì)算，但有時(shí)必須采用空間受力體系來計(jì)算。無論怎樣，內(nèi)力計(jì)算

41、最終是對柱、梁、板、墻和塊體這五種部件的計(jì)算。也就是說，進(jìn)行整體設(shè)計(jì)后，就要進(jìn)行部件設(shè)計(jì)：梁和柱一般可看作細(xì)長桿件，內(nèi)力情況與計(jì)算體系相符合。單向板可簡化為單位寬度的梁來計(jì)算，雙向板的計(jì)算理論也較成熟，異型板的計(jì)算就較為復(fù)雜，應(yīng)盡量避免。 在大量的地震作用以及配筋計(jì)算中，我還體會出了一個(gè)關(guān)于房屋設(shè)計(jì)中極限設(shè)計(jì)表達(dá)式的問題。作為學(xué)習(xí)土木專業(yè)的學(xué)生都知道，概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法更科學(xué)、更合理。作用效應(yīng)S小于等于結(jié)構(gòu)抗力R是結(jié)構(gòu)計(jì)算的普遍適用公式。目前結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)似乎只關(guān)注如何提高結(jié)構(gòu)抗力R，以至混凝土的等級越用越高，配筋量越來越大，造價(jià)越來越高。提高抗力R的設(shè)計(jì)方法稱之為被動設(shè)計(jì)法。

42、以抗震設(shè)計(jì)為例，一般是根據(jù)初定的尺寸、砼等級算出結(jié)構(gòu)的剛度，再由結(jié)構(gòu)剛度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，結(jié)構(gòu)剛度越大，地震作用效應(yīng)越大，配筋越多，剛度越大，地震力就越強(qiáng)。這樣便會出現(xiàn)為抵御地震而配的鋼筋,因?yàn)樵黾恿私Y(jié)構(gòu)的剛度反而使地震作用效應(yīng)增強(qiáng)的情況。其實(shí)，為什么不考慮降低作用效應(yīng)S呢？降低作用效應(yīng)S的設(shè)計(jì)方法稱之為主動設(shè)計(jì)法。國外在抗震設(shè)計(jì)中，已有在基礎(chǔ)與主體之間設(shè)一彈性層，以降低地震作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)；有的在建筑物頂部裝一個(gè)“反擺”，地震時(shí)它的位移方向與建筑物頂部的位移相反，從而對建筑物的振動產(chǎn)生阻尼作用，減少建筑物的位移，降低地震作用效應(yīng)。國內(nèi)的設(shè)計(jì)以被動設(shè)計(jì)為主，當(dāng)然也有主動設(shè)計(jì)，

43、如設(shè)置“塑性鉸”。我認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該被動設(shè)計(jì)與主動設(shè)計(jì)相結(jié)合，但要實(shí)現(xiàn)主動設(shè)計(jì)還是需要先進(jìn)理論和高科技的支持的。 2.5梁截面尺寸估計(jì) 梁柱平面布置圖如下圖所示：（其中主梁分為四種，次梁只有一種。） 圖2.1梁平面布置圖 2.5.1各梁柱截面尺寸 次梁截面高度應(yīng)滿足h=l0/18～l0/12=6300/18～6300/12=350～525mm，取h=550mm,截面寬度取b=250mm。主梁截面高度應(yīng)滿足h=l0/15～l0/10， ZL1跨度6300m取h=650mm，截面寬度取b=300mm。 ZL2跨度7800m取h=650mm，截面寬度取b=300mm。

44、 ZL3跨度2400m與ZL2在一榀框架，為施工方便取取h=650mm，截面寬度取b=300mm， ZL4跨度3000m與ZL1在一榀框架，為施工方便取取h=650mm，截面寬度取b=300mm，雙向板h/l01≥1/45，即h≥2600/45=57.7mm。故取板厚h=100mm。 2.5.2結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 豎向荷載的傳力途徑：樓板的恒載和均布活荷載經(jīng)次梁傳遞給主梁，再由主梁傳遞給柱，最后傳至基礎(chǔ)。 框架結(jié)構(gòu)承重方案的選擇：橫向框架承重。這樣可以使框架梁的截面高度大，增加框架的橫向側(cè)移剛度?？紤]到結(jié)構(gòu)布置的復(fù)雜性，而且各邊跨與中間跨的荷載分布情況不同，所以取用其中的一榀

45、框架?？蚣苡?jì)算簡圖如下圖： 圖2.2一榀框架簡圖（單位：m） 室內(nèi)外高差為0.45m，一層高為4.25m，其余各層高為3.3m，如上圖所示。 2.5.3梁的自重 (1) 主梁ZL1 ZL2 ZL3 ZL4 自重 250.3（0.6-0.12）=3.6 抹灰 0.02（0.6-0.12）217=0.33 合計(jì) 3.93 (2) 次梁CL1 自重 250.2（0.4-0.12）=1.40 抹灰 0.02（0.4-0.12）217=0.19 合計(jì)

46、 1.59 2.5.4屋面、樓面自柱的自重 柱截面尺寸： 自重 250.50.5 = 6.25 抹灰 0.020.5417= 0.68 合計(jì) 6.93 2.5.5窗墻自重 墻體做法： 外墻體：厚蒸壓粉煤灰砌塊，內(nèi)墻面為 厚抹灰，外墻面貼瓷磚； 內(nèi)墻體： 厚蒸壓粉煤灰砌塊，兩側(cè)墻面為厚抹灰。 (1) 外墻體自重： 外墻體單位面積墻體重力荷載值： 0.

47、5+0.2415+0.0217=4.44 (2) 內(nèi)墻體自重 內(nèi)墻體單位面積墻體重力荷載值： 0.2415+20.0217=4.28 (3) 女兒墻自重 女兒墻單位面積墻體重力荷載值： 0.1215+0.02217=2.48 (4) 門窗自重 木門單位面積重力荷載為 0.2 ，鋼鐵們單位面積重力荷載為 0.5 ，鋁合金窗單位面積重力荷載為 0.4 。 2.5.6屋面樓面荷載 （1） 屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 30厚細(xì)石混凝土防水層 200.03=0.6 防水層三氈四油鋪小石子

48、 0.4 找平層：20厚水泥砂漿 200.02=0.4 150厚水泥石保溫層 50.15= 0.75 100厚鋼筋混凝土板 250.10 = 2.5 合計(jì) 4.9 （2）樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 8厚陶瓷地磚 17.8 0.008=0.142 20厚

49、干硬性水泥砂漿找平層 200.02 = 0.4 100厚鋼筋混凝土板 250.10 = 2.5 V型輕鋼龍骨吊頂 0.25 合計(jì) 3.3 屋面恒荷載設(shè)計(jì)值 4.361.2 = 5.23kN/m2 2.5.7屋面活荷載 上人屋面

50、 2.0kN/m2 屋面活荷載設(shè)計(jì)值 2.01.4 = 2.8kN/m2 第三章 重力荷載代表值計(jì)算 重力荷載代表值計(jì)算分成兩個(gè)部分，一部分是底層和標(biāo)準(zhǔn)層的計(jì)算，一部分是頂層的荷載計(jì)算。 3.1底層和標(biāo)準(zhǔn)層重力荷載只計(jì)算 3.1.1梁柱重力荷載計(jì)算 根據(jù)梁柱所使用的材料，有規(guī)范查得計(jì)算結(jié)果如下表： 表3-1 梁、柱自重 類別 凈跨/柱高 （ mm ）

51、截面（ mm ） 密度 （） 體積 （） 數(shù)量 （個(gè)） 單重 ( kN ) 總重 ( kN ) 次梁 6300 250550 25 0.87 24 21.75 522 主梁 7800 300650 25 1.41 16 35.25 564 6300 300650 25 1.14 24 28.5 684 2400 300650 25 0.44 8 11 88 3000 300650 25 0.54 4 13.5 54 柱 4200 500500 25 1.05 32 26.25 840

52、 其計(jì)算總重量為2752kN 3.1.2內(nèi)外填充墻自重的計(jì)算 1） 外墻自重 7.8（4.2-0.6）0.2484+【6.3（4.2-0.6）0.24-2.11.80.24】128+2.11.80.2428 =665.63KN 2） 內(nèi)墻自重 （7.8-0.24）（4.2-0.6）0.2486+（6.3-0.24）（4.2-0.6）0.24128 =816.17KN 3.1.3樓板的恒載及活載的計(jì)算 樓板的凈面積為734.4 恒載： 活載:1468.8kN 有以上可知，一層重力荷載代表值為： 取 3.2頂層重力

53、荷載代表值 3.2.1梁、柱自重的計(jì)算 和頂層與標(biāo)準(zhǔn)層的計(jì)算方法類似計(jì)算結(jié)果如下表所示： 表3-2 梁柱自重 類別 凈跨/柱高 （ mm ） 截面（ mm ） 密度 （） 體積 （） 數(shù)量 （個(gè)） 單重 ( kN ) 總重 ( kN ) 次梁 6300 250550 25 0.87 24 21.75 522 主梁 7800 300650 25 1.41 16 35.25 564 6300 300650 25 1.14 24 28.5 684 2400

54、 300650 25 0.44 8 11 88 3000 300650 25 0.54 4 13.5 54 柱 3600 500500 25 0.9 32 22.5 720 其計(jì)算總重量為2632kN。 3.2.2內(nèi)外填充墻自重的計(jì)算 1）外墻自重 7.8（3.6-0.6）0.2484+【6.3（3.6-0.6）0.24-2.11.80.24】128+2.11.80.2428 =542.6KN 2）內(nèi)墻自重 （7.8-0.24）（3.6-0.6）0.2486+（6.3-0.24）（3.6-0.6）0.24128

55、 =680.15KN 3.2.3屋面板的恒載及活載的計(jì)算 樓板的凈面積為734.4 恒載： 活載:1468.8kN 有以上可知，一層重力荷載代表值為： 取 所以，集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值如下圖所示： 圖3.1 各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值 第四章 橫向水平荷載下框架結(jié)構(gòu)計(jì)算 4.1梁、柱線剛度的計(jì)算 4.1.1梁線剛度計(jì)算 梁線剛度的計(jì)算如下表所示 表4-1 梁線剛度 截面( mm ) 跨度( mm ) 慣性矩() 邊框架梁

56、中框架梁 7800 2400 4.1.2柱線剛度計(jì)算 柱線剛度的計(jì)算如下表所示： 表4-2 柱線剛度 類別 截面 ( mm ) 計(jì)算高度 ( mm ) 慣性矩() 線剛度() 第一至四層柱 4200 頂層柱 3600 中框架梁柱線剛度 圖4.1 中框架梁柱線剛度（單位） 邊框架梁柱線剛度 圖4.2 邊框架梁柱線剛度（單位） 4.2橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 橫向框架柱的側(cè)移剛度D 值計(jì)

57、算如下表所示： 表4-3 框架柱側(cè)移剛度 層數(shù) 柱類型 根數(shù) 首層 邊框架邊柱 0.839 0.472 11925 4 邊框架中柱 3.564 0.730 18444 4 中框架邊柱 1.118 0.519 13113 12 中框架中柱 4.753 0.778 19656 12 514704 第二至四層 邊框架邊柱 0.839 0.296 7479 4 邊框架中柱 3.564 0.641 16195 4

58、中框架邊柱 1.118 0.359 9070 12 中框架中柱 4.753 0.704 17787 12 416980 頂層 邊框架邊柱 0.719 0.264 10592 4 邊框架中柱 3.056 0.604 24233 4 中框架邊柱 0.959 0.324 12999 12 中框架中柱 4.074 0.671 26921 12 61

59、8340 4.3屋蓋框架橫向自震周期的計(jì)算 按頂點(diǎn)位移法求結(jié)構(gòu)基頻，本設(shè)計(jì)考慮填充墻對框架剛度的影響，將質(zhì)量按結(jié)構(gòu)分布情況簡化成無限質(zhì)點(diǎn)的懸臂立桿，導(dǎo)入以直桿頂點(diǎn)位移表示的基頻式，這樣，只需求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，結(jié)構(gòu)的基本頻率計(jì)算式： 式中為頂點(diǎn)位移（單位是米），按D值法計(jì)算，如表所示 表4-4 橫向框架頂點(diǎn)的假象側(cè)移計(jì)算 層數(shù) （kN） （kN） （kN/m） 層間相對位移 五 8923 8923 618340 0.0144 0.2432 四 6645

60、15568 416980 0.0373 0.2288 三 6645 22213 416980 0.0533 0.1915 二 6645 28858 416980 0.0692 0.1382 一 6645 35503 514704 0.0690 0.0690 則：自震周期為： 4.4水平地震作用計(jì)算 在本設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)高度不超過，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切變形為主，故采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。由于建筑場地類別：Ⅱ類場地土，地震基本烈度7度，抗震設(shè)防烈度：7度（)。查表得，地震影響系數(shù)最大值，特征周期。 由于=0.

61、587s1.4=1.40.35=，故應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。 采用底部剪力法計(jì)算，地震影響系數(shù)： 頂部附加地震作用系數(shù)：=0.117 則：附加的集中水平地震作用為：=0.1171775.15=207.69 各層地震作用及樓層地震剪力計(jì)算結(jié)果列于下表所示： 表4-5 各層地震作用及樓層地震剪力 層次 5 3.6 20.4 8923 182029 0.3948 618.83 826.52 4 4.2 16.8 6645 111636 0.2421 379.48 1206 3 4.2 12

62、.6 6645 83727 0.1816 284.64 1490.64 2 4.2 8.4 6645 55818 0.1210 189.66 1680.3 1 4.2 4.2 6645 27909 0.0605 94.83 1775.13 （注：只加入主體的頂層；） 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力房屋高度的分布見下圖所示： (a)水平地震作用分布 （b）層間剪力分布 圖4.3 橫向水平地震作用及樓層

63、地震剪力 4.5框架抗震變形驗(yàn)算 驗(yàn)算結(jié)果如表： 表4-6 變形驗(yàn)算 層次 層間剪力 層間剛度 層高 層間相對 彈性轉(zhuǎn)角 備注 5 826.52 618340 0.00134 3.6 1/1851 層間相對彈性 轉(zhuǎn)角均滿足 的要求 4 1206 416980 0.00289 4.2 1/1353 3 1490.64 416980 0.00357 4.2 1/1122 2 1680.3 416980 0.00403 4.2 1/1008 1 1775.13 514704 0.00345

64、 4.2 1/1439 4.6地震作用下框架的內(nèi)力分析 框架柱在地震荷載作用下剪力、彎矩的計(jì)算采用D值法，另外，D 值法分析更適合考慮抗震要求有強(qiáng)柱弱梁的框架結(jié)構(gòu)。 反彎點(diǎn)位置調(diào)整依據(jù)如下公式： ——標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比； ——因上下層梁線剛度比變化的修正值； ——因上層剛度變化修正值； ——因下層剛度變化修正值。 反彎點(diǎn)位置調(diào)整如下表 表4-7 中框架邊柱反彎點(diǎn)位置調(diào)整 層次 5 0.23 0 0 0 0.23 4 0.33 0 0 0 0.33 3 0.40 0 0 0 0.40 2 0.57

65、0 0 -0.05 0.52 1 0.83 0 -0.05 0 0.78 表4-8 中框架中柱反彎點(diǎn)位置調(diào)整 層次 5 0.35 0 0 0 0.35 4 0.40 0 0 0 0.40 3 0.45 0 0 0 0.45 2 0.50 0 0 -0.02 0.48 1 0.70 0 -0.01 0 0.69 地震作用下框架柱彎矩及剪力計(jì)算如下表 表4-9 中框架邊柱彎矩及剪力 層次 層高 層間剪力 5

66、 3.6 826.52 618340 12999 0.021 17.99 0.23 49.87 14.89 49.87 4 4.2 1206 416980 9070 0.022 26.53 0.33 74.66 148.19 89.55 3 4.2 1490.64 416980 9070 0.022 32.79 0.40 82.63 55.09 230.82 2 4.2 1680.3 416980 9070 0.022 36.97 0.52 74.53 80.74 129.62 1 4.2 1775.13 514704 13113 0.025 44.38 0.78 41.01 145.39 121.75 （注：表中；。） 表4-10 中框架中柱彎矩及剪力 層次 層高 層間剪力 5 3.6