哈爾濱音樂學(xué)院教學(xué)樓設(shè)計(jì).doc

哈爾濱音樂學(xué)院教學(xué)樓設(shè)計(jì)摘 要本工程是教學(xué)樓,共五層，底層4.2m，其他層高均為3.6m，建筑面積為5177.12m2,建筑總體布置為一字形，結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為6度，抗震等級為三級。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)取一榀具有代表性的框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，活荷載計(jì)算采用三種不利組合，水平地震作用采用底部剪力法計(jì)算。內(nèi)力計(jì)算中恒荷載作用采用迭代法進(jìn)行計(jì)算，活荷載采用分層法進(jìn)行計(jì)算，水平荷載作用采用D值法進(jìn)行計(jì)算，內(nèi)力組合考慮非抗震組合和抗震組合。截面設(shè)計(jì)時(shí)考慮“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎”的原則進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整，最后進(jìn)行了樓梯設(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（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。此外還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計(jì)，完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制。關(guān)鍵詞： 框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì) AbstractThis is a teaching building of a university. It has five stories, and the height of the every storey is 3.9 meters. The building area of this engineering is5177.12 square meter, height is 19.8 meter. Building the intake workinteger arranges for L form, the structure is now to sprinkle the steel concrete framing structure, anti- the earthquake establishes to defend strong kilowatt hour as 7 kilowatt hour, anti- earthquake order is x-rated. Structural design the hour take a has the representative framing proceeds the design. In the calculation of internal forces,permanent load function uses iterative method o carry on the computation , while variable load uses the delamination to carry on the computation，level quake function adoption the bottom shearing force logarithm of timw fitting method logt computes, inner force computation inside perpendicular lading function adoption the layering logarithm of timw fitting method logt proceeds the computation, the level lading function adopts the worth logarithm of timw fitting method logt in D proceeds the computation, inner force articulation consider not anti- earthquake combine to shake the articulation with anti-.Cutting the hour of design considers" the weak beam, strong shear in strong stanchion is weak curved" of principle proceeding inner force readjustment. Finally to the stair way designWhen the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end. Keywords : frames, structural design, anti-seismic design目 錄摘 要IAbstractII第1章 建筑設(shè)計(jì)說明書11.1 場地圖11.2 工程概況11.2.1 工程名稱 哈爾濱音樂學(xué)院教學(xué)樓11.2.2 工程類型 多層教學(xué)建筑11.2.3 工程規(guī)模11.2.4 自然條件11.3設(shè)計(jì)意圖21.4 建筑設(shè)計(jì)說明21.4.1 平面設(shè)計(jì)21.4.2立面設(shè)計(jì)21.4.3剖面設(shè)計(jì)21.4.4屋面設(shè)計(jì)21.4.5門窗設(shè)計(jì)31.4.6墻體31.4.7建筑做法3第2章 教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書72.1 工程概況72.1.1 本工程是一五層教學(xué)樓綜合建筑72.1.2 本工程采用框架結(jié)構(gòu)72.1.3 本工程抗震設(shè)防烈度為7度。72.2 設(shè)計(jì)依據(jù)72.2.1 巖土工程勘察報(bào)告提供地基承載力特征值為210Kpa72.2.2 采用相關(guān)規(guī)范72.2.3 建筑物樓面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值及永久系數(shù)8第3章 結(jié)構(gòu)計(jì)算書93.1 設(shè)計(jì)資料93.1.1 年降雨量93.1.2 最熱最冷月平均溫度93.1.3 全年主導(dǎo)風(fēng)向93.1.4 基本雪壓0.45KN/m2;93.1.5 基本風(fēng)壓0.55KN/m2;93.2 結(jié)構(gòu)選型93.2.1 結(jié)構(gòu)體系選型93.2.2 其他結(jié)構(gòu)選型93.4 樓板及屋面板的設(shè)計(jì)133.4.1 荷載統(tǒng)計(jì)133.4.3 板的配筋計(jì)算183.5 框架結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 (取一榀框架為計(jì)算單元)213.5.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值G213.5.5 核算框架梁柱截面尺寸及框架水平位移283.6 內(nèi)力計(jì)算 (所有荷載值均取用荷載標(biāo)準(zhǔn)值)313.6.1 恒荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算313.6.2 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算393.6.3風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算573.7 內(nèi)力組合583.7.1 考慮梁端彎矩調(diào)幅593.7.2 按強(qiáng)剪弱彎要求對柱端、梁端剪力進(jìn)行調(diào)整613.7.3 框架內(nèi)力組合653.8內(nèi)力調(diào)整663.8.1強(qiáng)柱弱梁的要求663.8.2 強(qiáng)剪弱彎的要求673.9 梁、柱截面配筋計(jì)算693.9.1 梁截面設(shè)計(jì)693.9.2 柱截面設(shè)計(jì)753.10 樓梯設(shè)計(jì)753.10.1梯段斜板設(shè)計(jì)793.10.2 平臺板設(shè)計(jì)80第4章 基礎(chǔ)計(jì)算844.1 承臺一844.1.1示意圖：844.1.2 基本資料844.1.3 控制內(nèi)力854.1.4 承臺自重和承臺上土自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gk：854.1.5 承臺驗(yàn)算864.2 承臺二934.2.1 示意圖：934.2.2 基本資料934.2.3 控制內(nèi)力944.2.4 承臺自重和承臺上土自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gk：944.2.5 承臺驗(yàn)算：954.2.5.1 承臺受彎計(jì)算95參考文獻(xiàn)102致 謝103哈爾濱音樂學(xué)院教學(xué)樓設(shè)計(jì)第1章 建筑設(shè)計(jì)說明書1.1 場地圖 圖1.1 建筑場地平面圖1.2 工程概況 1.2.1 工程名稱 哈爾濱音樂學(xué)院教學(xué)樓 1.2.2 工程類型 多層教學(xué)建筑 1.2.3 工程規(guī)模 總建筑面積5177.12m2，層數(shù)5層，底層柱高4.2m,其他層高均為3.6m，室內(nèi)外高差為0.6 m；東西長65.7m，南北長為17.7m，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，呈長方形平面。 1.2.4 自然條件（1）溫度：最熱月平均310C,最冷月平均2.80C,夏季極端最高39.80C,冬季極端最低-80C。（2）相對濕度：最熱月平均78%。（3）主導(dǎo)風(fēng)向：全年為西北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)，基本風(fēng)壓w0=0.35KN/m2。（查荷載規(guī)范）（4）風(fēng)雪條件：雪荷載=0.45KN/m2。1.3設(shè)計(jì)意圖據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求及規(guī)范規(guī)定，本著設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)建生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、施工機(jī)械化的原則，本方案設(shè)計(jì)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)圖集，考慮施工方便，采用長方形柱網(wǎng)布置，柱網(wǎng)尺寸為8.4m7.2m，8.4m3.3m，7.2m5.1m，5.1m3.3m四種開間進(jìn)深，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。1.4 建筑設(shè)計(jì)說明 1.4.1 平面設(shè)計(jì) 房間安排：沿橫向、縱向各房間大致對稱布置，值班室、樓梯、大廳設(shè)在中央，會議室、活動室等置于兩側(cè)，左右側(cè)設(shè)置輔助樓梯； 樓梯：根據(jù)規(guī)范，耐火等級為二級的建筑，位于四個(gè)外部出口或樓梯之間的房間至外部出口或封閉樓梯間的最大距離為13.5m，本建筑設(shè)四部樓梯，分散布置，均為雙跑。樓梯分別為：中間樓梯踏步寬度300mm，踏步高度150mm，12跑；兩側(cè)樓梯踏步寬度為300mm，踏步高度為150mm,12跑。 廁所：最遠(yuǎn)房間距廁所的距離小于規(guī)范規(guī)定50m，滿足使用要求； 門廳：門廳與走廊、中部樓梯相通，面積97.2m2； 采光：所有房間窗地比均大于1/5，滿足采光要求；1.4.2立面設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路：該建筑立面采用豎向線條，用柱分割以凸顯潔凈整齊感覺，門窗居中設(shè)置，整齊統(tǒng)一，以凸顯輕巧、整潔感； 外部處理：墻外貼灰白色面磚，柱子用白水泥漿粉刷。1.4.3剖面設(shè)計(jì) 窗臺高度：普通房間窗臺高0.9m，靠走廊處設(shè)高窗，窗臺高1.8m，樓梯窗臺高0.9m，廁所窗臺高0.9m； 采光通風(fēng)：按窗地比大小規(guī)定設(shè)置窗戶尺寸，走廊內(nèi)墻設(shè)高窗，走廊兩段設(shè)落窗以滿足走廊內(nèi)采光要求，門窗相對，利用穿堂風(fēng)解決自然通風(fēng)問題；1.4.4屋面設(shè)計(jì) 屋面排水：采用有組織排水，按2%排水坡度把屋面降水有組織地排到天溝，通過落水管排到地面，防水材料采用聚氨酯防水涂料。 保溫隔熱：保溫層采用水泥膨脹蛭石，2%找坡，最薄處60厚。1.4.5門窗設(shè)計(jì) 門：大廳門口及底層走廊盡頭均采用玻璃門，其余房間采用普通玻璃木門。 窗：均采用鋁合金推拉窗。1.4.6墻體 全部采用加氣混凝土砌塊填充墻，外墻和內(nèi)墻厚度均為240mm。1.4.7建筑做法 散水：混凝土水泥散水素土夯實(shí)150厚小毛石墊層（粗砂灌縫）60厚C15混凝土刷素水泥漿一道10厚1:2.5水泥砂漿壓實(shí)抹光備注：寬600mm,流水坡4 地面： 樓過道地面：大理石防潮地面 素土夯實(shí) 150厚3:7灰土夯實(shí) 80厚C15混凝土（表面撒干水泥砂子壓光抹光） 2.5厚高聚物改性瀝青防水涂料（或1.2厚聚氨酯防水涂料），撒砂一層粘牢 30厚1:2干硬性水泥砂漿結(jié)合層 撒素水泥面（灑適量清水） 20厚大理石面層，1:1水泥細(xì)砂漿擦縫、刷草酸、打蠟 室內(nèi)地面及衛(wèi)生間地面：鋪地磚防潮地面 素土夯實(shí) 150厚3:7灰土夯實(shí) 60厚C15混凝土隨打隨抹（表面撒1:1干水泥砂子壓實(shí)抹光） 2.5厚高聚物改性瀝青防水材料，撒砂一層粘牢 20厚1:3水泥砂漿找平層 刷素水泥漿一道 25厚1:2干硬性水泥砂漿結(jié)合層 撒素水泥面（灑適量清水） 8-10厚鋪地磚地面，稀水泥漿填縫樓面： 樓過道樓面：大理石樓面 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板120厚 刷素水泥漿一道 20厚1:2水泥砂漿找平層 5厚M907石材膠粘劑粘貼20厚磨光大理石板，稀水泥漿填縫，刷草酸，打蠟 室內(nèi)樓面：鋪地磚樓面 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板120厚 刷素水泥漿一道 25厚1:2干硬性水泥砂漿結(jié)合層 撒素水泥面（灑適量清水） 8-10厚鋪地磚，稀水泥漿填縫 衛(wèi)生間樓面：陶瓷錦磚（馬賽克）防水樓面現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板100厚刷素水泥漿一道20厚1:2水泥砂漿找平層1.5厚聚氨酯防水涂料（刷三遍），撒干砂一層粘牢40厚C20細(xì)石混凝土隨搗隨抹刷素水泥漿一道15厚1:2干硬性水泥砂漿撒素水泥面（灑適量清水）5厚1:1水泥細(xì)砂漿粘貼彩色釉面地瓷磚，稀水泥漿填縫 內(nèi)墻：樓過道及室內(nèi)內(nèi)墻（包括洗手間、樓梯間） 混合砂漿抹面（加氣混凝土墻） 刷混凝土界面處理劑一道 8厚1:3水泥砂漿打底掃毛 8厚1:1:6水泥石灰膏砂漿掃毛 7厚1:0.3:3水泥石灰膏砂漿壓實(shí)抹光 噴內(nèi)墻涂料或刷油漆 外墻：貼面磚墻面 刷ML908界面處理劑一道 6厚1:3水泥砂漿打底掃毛 12厚1:0.2:2水泥石灰膏砂漿結(jié)合層 3厚T920瓷磚膠粘劑貼6-12厚面磚，用J924砂質(zhì)勾縫劑勾縫 踢腳：地磚踢腳（用于室內(nèi)、樓過道及樓梯間） 6厚1:2.5水泥砂漿打底掃毛 6厚1:2.5水泥砂漿找平掃毛 5厚1:1水泥細(xì)砂漿 貼8-10厚地磚,稀水泥漿擦縫 墻裙：瓷磚墻裙（僅用于衛(wèi)生間，高1500mm） 刷混凝土界面處理劑一道 7厚2:1:8水泥石灰膏砂漿打底掃毛 7厚1:1:6水泥石灰砂漿找平掃光 7厚1:0.1:2.5水泥石灰膏砂漿結(jié)合層 5厚1:1水泥砂漿粘貼瓷磚，稀白水泥砂漿擦縫 頂棚： 涂料頂棚（用于樓梯間） 鋼筋混凝土現(xiàn)澆板底用水加10火堿清洗油膩 膩?zhàn)庸纹?四周陽角用1:0.3:3水泥白灰膏砂漿勾縫 噴（刷）涂料三遍 吊頂：鋁合金天花板吊頂（用于樓過道、室內(nèi)、衛(wèi)生間） 鋼筋混凝土板內(nèi)預(yù)留鋼筋環(huán)，雙向吊點(diǎn)（中距900-1200） 鋼筋螺栓吊桿,雙向吊點(diǎn)(中距900-1200) 輕鋼大龍骨（不上人）槽型45151.2（吊點(diǎn)附吊掛）,中距小于1200(不上 人) 輕鋼中龍骨凹形27600.63中距等于板材寬度 84C、84R、84B型鋁合金天花板用XY401膠粘貼屋面：現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板 1:1012(容重290330 )水泥膨脹蛭石找坡1.5%,最薄處60厚 1:3水泥砂漿找平20厚 1:3水泥砂漿抹面20厚 120厚樓板 SBS防水卷材其它： 墻體砂漿采用M5等級，所有墻體均采用加氣混凝土砌塊，厚度490mm，施工時(shí)應(yīng)注意構(gòu)造柱的設(shè)置及與混凝土柱的拉結(jié)，衛(wèi)生間地面標(biāo)高比其它部分低20mm。小結(jié) ：本章為建筑說明第2章 教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書本建筑總建筑面積5177.12m2?？傮w布置為長方形，樓梯、大廳設(shè)在中央，休息室及配電間、置于兩側(cè)，會議室設(shè)在五層，每層設(shè)置兩部主樓梯和兩部輔助樓梯且均為雙跑樓梯。每層設(shè)男女衛(wèi)生間各兩個(gè)，現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度按6度考慮。計(jì)算中采用手算，取軸處一榀框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。由于采用手算，僅考慮橫向框架單向的受力。計(jì)算中豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算恒載采用迭代法、活載采用分層法進(jìn)行計(jì)算，水平荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算采用D值法。2.1 工程概況2.1.1 本工程是一五層教學(xué)樓綜合建筑主體共五層，底層4.2m，其他各層層高均為3.6m。 2.1.2 本工程采用框架結(jié)構(gòu)屋面為不上人屋面，基礎(chǔ)為柱下樁基礎(chǔ)。2.1.3 本工程抗震設(shè)防烈度為7度。 2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)2.2.1 巖土工程勘察報(bào)告提供地基承載力特征值為210Kpa2.2.2 采用相關(guān)規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 500092001建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 500072002建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 500112001混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 500102002砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 5000320012.2.3 建筑物樓面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值及永久系數(shù)類別教學(xué)樓走廊樓梯廁所屋面（不上人）標(biāo)準(zhǔn)值2.02.52.52.00.5小結(jié)：本章為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明第3章 結(jié)構(gòu)計(jì)算書3.1 設(shè)計(jì)資料 3.1.1 年降雨量620.80mm，日最大降雨量為94.1mm，1小時(shí)最大降雨量為54.1mm； 3.1.2 最熱最冷月平均溫度最熱月平均溫度39.8攝氏度，最冷月平均溫度-8攝氏度； 3.1.3 全年主導(dǎo)風(fēng)向東南風(fēng)，平均風(fēng)速2m/s； 3.1.4 基本雪壓0.45KN/m2; 3.1.5 基本風(fēng)壓0.55KN/m2;3.2 結(jié)構(gòu)選型 3.2.1 結(jié)構(gòu)體系選型采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系。對于五層教學(xué)樓，可選用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、底層框架或內(nèi)框架磚房結(jié)構(gòu)。該建筑物開間和跨度較大，要求靈活布置。 3.2.2 其他結(jié)構(gòu)選型 （1）樓層、屋面結(jié)構(gòu)：全部采用現(xiàn)澆混凝土板結(jié)構(gòu)，屋面板按不上人屋面的使用荷 載選用。 (2）樓梯結(jié)構(gòu)：由于樓梯梯段水平投影長度約為3m，故采用鋼筋混凝土板式樓梯。 （3）天溝：采用現(xiàn)澆天溝。 (4）過梁：窗過梁及門過梁均采用鋼筋混凝土過梁，同時(shí)部分利用連系梁兼做窗過梁3-3結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的確定圖3-1 結(jié)構(gòu)平面布置圖框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二樓樓面，由于基礎(chǔ)埋深尚未確定，故取基礎(chǔ)頂面至室外地坪1.25m，室內(nèi)外高差定為0.6m，故底層柱高為5.15m。其余各層柱高為層高3.90m。由此，可繪出框架的計(jì)算簡圖如圖3.2所示：假定圖3-2 框架計(jì)算簡圖 多層框架為超靜定結(jié)構(gòu)，在內(nèi)力計(jì)算之前，要預(yù)先估算梁、柱的截面尺寸及結(jié)構(gòu)所采用的材料強(qiáng)級，以求得框架中各桿件的線剛度及其相對線剛度?；炷翉?qiáng)度等度等級：25()框架梁：邊跨。 為了便于施工，中跨梁的尺寸與邊跨的尺寸一致。連系梁：主要考慮連系梁兼做窗過梁，確定梁高為600mm，外縱墻厚為240mm，確定梁寬為240mm，即：bh=240 mm600mm。框架柱：底層柱的柱高H=5150mm, 由于為現(xiàn)澆樓蓋，則其,其他層柱的柱高H=3900mm，計(jì)算高度則 ，取 線剛度及其相對線剛度：框架梁：邊跨梁：中跨梁：底層柱：其余各層柱： 各個(gè)梁柱的線剛度如下圖：圖3-3 梁的線剛度3.4 樓板及屋面板的設(shè)計(jì)3.4.1 荷載統(tǒng)計(jì)屋面荷載 統(tǒng)計(jì)室內(nèi)吊頂 0.1 kN/m2120厚鋼筋混凝土樓板 3.0 kN/m21:3水泥砂漿找平20厚 0.4kN/m2 刷高聚物改性瀝青涂料隔氣 0.05kN/m240厚水泥膨脹蛭石找坡最薄處 0.80kN/m2保溫層（憎水型） 0.30kN/m240厚輕質(zhì)保溫板 0.0056kN/m2SBS防水卷材 0.35kN/m2合計(jì)： g=5.00kN/m2 屋面載設(shè)計(jì)值為P=1.35g+1.4q=1.355.00+1.40.5=7.45 kN/m2 樓面荷載統(tǒng)計(jì) 室內(nèi)樓板荷載統(tǒng)計(jì)：鋁合金天花板 0.1 kN/m2現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板120厚 3.0kN/m225厚1:2干硬性水泥砂漿結(jié)合層 0.5 kN/m28-10厚鋪地磚,稀水泥漿填縫 0.198 kN/m2合計(jì)： g=3.798 kN/m2 室內(nèi)樓板荷載設(shè)計(jì)值：P=1.2g+1.4q=1.23.798+1.42=7.36 kN/m2 樓過道樓板荷載統(tǒng)計(jì)：鋁合金天花 0.1 kN/m2現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板120厚 3.0 kN/m25厚M907石材膠粘劑粘貼20厚磨光大理石板 0.56 kN/m2合計(jì)： g=4.06 kN/m2 樓過道樓板荷載設(shè)計(jì)值為：P=1.2g+1.4q=1.24.06+1.42.5=7.772 kN/m2衛(wèi)生間樓板荷載統(tǒng)計(jì)：鋁合金天花板吊頂 0.1 kN/m2現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板120厚 3.0 kN/m220厚1:3水泥砂漿找平層 0.4 kN/m240厚C20細(xì)石混凝土隨搗隨抹 0.8 kN/m215厚1:2干硬性水泥砂漿 0.3 kN/m25厚1:1水泥細(xì)砂漿粘貼彩色釉面地瓷磚 0.1 kN/m2 陶瓷錦磚 0.12kN/m2合計(jì): g=4.82 kN/m2衛(wèi)生間樓板荷載設(shè)計(jì)值: ： P=1.2 g+1.4q=1.24.82+1.42.0=8.584kN/m23.4.2 板的內(nèi)力計(jì)算 （1）板的區(qū)格劃分圖3-4 板的布置 根據(jù)板的尺寸和荷載條件，將板劃分為如上圖所示的6種板，全部為雙向板。（2）內(nèi)力計(jì)算雙向板應(yīng)用的計(jì)算公式為： （3.1） （3.2） （3.3） （3.4）表3-1 屋面板（雙向板）的內(nèi)力計(jì)算表板區(qū)格1234尺寸（）5.13.37.23.3（）7.25.18.48.40.60.650.630.63系數(shù)0.04960.03680.03740.03540.01290.00760.00690.0087-0.1095-0.0796-0.0803-0.0803-0.0782-0.0572-0.0572-0.0572彎矩()20.0577.5320.076 7.937()9.1573.6299.234 3.788()-16.082-5.126-13.441-5.384()-11.485-3.683-9.574-3.835表3-2 屋面板（雙向板）的內(nèi)力計(jì)算表板區(qū)格5 6尺寸()5.13.3()7.25.10.630.61系數(shù)0.04680.03810.01470.0062-0.1055-0.0810-0.0778-0.0571彎矩21.6107.92410.8313.483-17.659-5.216-13.022 -3.677 3.4.3 板的配筋計(jì)算表3.3 屋面雙向板跨中配筋截面區(qū)格方向（）（）（）配筋實(shí)際（） 跨中110020.0571005.4141201283.0909.157510.012200565.021007.53377.412200565.0903.629202.18200251.0310020.0761006.3141201283.0909.234514.312200565.041007.937397.812200565.0903.788211.08200251.0510021.6101083.2141201283.09010.831603.210120654.061007.924397.212200565.0903.483194.08200251.0表3-4 屋面雙向板支座配筋截面區(qū)格方向（）（）（）配筋實(shí)際支座1-2100-11.485575.710120654.01-3 100-16.082806.112120942.02-4100-3.835192.28200251.03-3100-13.441673.712140808.04-4100-3.068153.88200251.03-5100-17.659885.212120942.04-6100-3.835806.112120942.0表3-5樓面雙向板的跨中配筋截面區(qū)格方向（）（）（）配筋實(shí)際（）跨中21008.013401.712200565.0903.903217.48200251.0310018.909947.8141201283.0908.779488.912200565.041008.466424.412200565.0904.064226.38200251.0510023.7851192.2141201283.09011.941665.110120654.061008.443423.212200565.0903.752209.08200251.0表3-6 樓面板的支座配筋截面區(qū)格方向（）（）（）配筋實(shí)際()支座2-4100 -4.310216.08200251.03-4100 -9.456474.06/880491.03-5100-20.3471019.9 10751047.04-6100 -4.310216.0 8200251.05-6100-15.005752.18/1080805.03.5 框架結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 (取一榀框架為計(jì)算單元) 3.5.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值G 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面恒荷載 5.008.4=42.0kN/m 框架梁自重 0.30.75 25=5.625kN/m = 74.625kN/m 樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓面恒荷載 3.7988.4=31.9kN/m框架梁自重 0.30.7525=5.625kN/m墻體重量 0.243.156.5=4.91kN/m =31.9+5.625+4.91=42.44kN/m =31.9+5.625=37.525kN/m 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱連系梁自重： 0.240.68.425=30.24kN 粉刷： 0.02（0.6-0.1）28.417=2.856kN 0.9m高女兒墻自重： 190.90.24 8.4=34.4736kN 粉刷： 170.90.0228.4=5.1408kN 連系梁傳來屋面自重： 1/28.41/28.45.00=88.2kN 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載： 160.91kN中柱連系梁自重： 0.240.68.425=30.24kN粉刷： 0.02（0.6-0.1）28.417=2.856kN連系梁傳來屋面自重： 1/28.41/28.425.00 =176.4kN 頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 209.5KN樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值邊柱連系梁自重： 30.24KN 邊柱連系梁粉刷： 2.856KN鋁合金窗自重： 2.42.10.45=2.268kN墻體自重： 37.21kN 墻體粉刷： 5.549kN框架柱自重： 0.50.53.925=24.38kN框架柱粉刷： （0.54-0.243.15）0.023.917= 2.18kN 連系梁傳來樓面自重： 1/28.41/28.43.798=67kN 中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 171.58KN中柱連系梁自重： 30.24KN 中柱連系梁粉刷： 2.856KN墻自重： （8.4-0.5）（3.9-0.6）0.3919=117.3744KN墻粉刷： （8.4-0.5）（3.9-0.6）0.02217= 17.5KN扣除門窗重： -26.41KN鋁合金窗重： 2.42.10.45= 2.268 KN 連系梁傳來樓面自重：（1/28.41/28.4+3.91.2-1.21.2）3.798=79.302KN框架柱及粉刷重： 0.50.53.925+2.18=27.28KN中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載： =250.41KN3.5.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面：雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.25kN/m2；不上人的屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/m2，兩者不同時(shí)考慮，取較大值。樓面：樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/m2，走廊活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.50kN/m2，準(zhǔn)永久值系數(shù).作用于頂層框架梁上的線荷載： =0.58.4=4.2kN/m作用于中間層框架梁上的線荷載： =2.08.4=17.6kN/m作用于頂層邊節(jié)點(diǎn)的集中荷載： =1/28.41/28.40.5=8.82kN作用于頂層中間節(jié)點(diǎn)的集中荷載：=（1/28.41/28.4+1.28.4-1.21.2）0.5=13.14kN作用于中間層邊節(jié)點(diǎn)的集中荷載： =1/28.41/28.42.0=35.28kN作用于中間層中間節(jié)點(diǎn)的集中荷載：=（1/28.41/28.4+1.28.4-1.21.2）2.0=52.56kN3.5.3 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為 （3.5）風(fēng)壓高度變化系數(shù)按地面粗糙度C類取用，因結(jié)構(gòu)高度H=22.3m<30m，可取=1.0；對于矩形平面=1.3；可查荷載規(guī)范，當(dāng)查得的>1.0時(shí)，取=1.0。將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)上的集中荷載，計(jì)算過程如表所示（表中A為一榀框架各層節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積）。 表3-7 風(fēng)荷載的換算層次Z(m)(kN/m2)A(m2)(kN)51.01.320.750.840.4523.949.1541.01.316.850.740.4532.7611.1431.01.312.950.740.4532.7611.1421.01.39.050.740.4532.7611.1411.01.35.150.740.4535.2812.0結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖圖3-5 風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 3.5.4 地震荷載計(jì)算本建筑高度為19.8m,梁和剛度沿高度均勻分布，僅考慮水平地震作用即可，可采用底部剪力法來計(jì)算水平地震作用力。作用于屋面梁及各層樓面梁處的重力荷載代表值為屋面梁處： =結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+50%雪荷載 樓面梁處： =結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+50%活荷載 其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重取樓面上、下1/2層高范圍內(nèi)（屋面梁處取頂層的一半）的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件自重（包括縱、橫梁自重，樓板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層，縱、橫墻體及柱等自重）。結(jié)構(gòu)各層的總重力荷載代表值計(jì)算如下：屋面梁處：G5=結(jié)構(gòu)及構(gòu)件自重+0.5*雪荷載 =(59.626+63.298+210.6+73.71+9.792+14.4)2+0.5(4.27.2+4.21.5+8.82+13.14) 2 =962.65 KN樓面梁處：G4=G3=G2=結(jié)構(gòu)及構(gòu)件自重+0.5活荷載 = (101.29+112.24+28.167.2+23.481.5)2+0.59. (7.2+1.5)+11.52+20.162 =1137.98 KN 結(jié)構(gòu)各層的總重力荷載代表值： 頂層：962.6510=962.65 KN 其他層：1137.9810=11379.8KN框架自振周期的計(jì)算：框架抗震結(jié)構(gòu)房屋自振周期，按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：式中 H房屋主體結(jié)構(gòu)的高度（m）； B房屋振動方向的長度（m）；地震力的計(jì)算 由設(shè)防烈度為6度、近震；場地土為類，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，由建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范可查得，則橫向地震影響系數(shù)：T1=0.34<1.4Tg=0.56s,不需考慮頂部附加水平地震作用系數(shù)。結(jié)構(gòu)總的重力荷載代表值為：9626.5+11379.84=55945.7 KN 結(jié)構(gòu)水平地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值為：0.0930.8555945.7=4422.5KN每榀框架所承受的總水平地震力為：Fek1=4422.5/10=442.251KN 每榀框架所承受的地震力可按下式計(jì)算各節(jié)點(diǎn)處的地震力： (i=1,2,3,4,5) （3.6）表3-8 樓層地震剪力計(jì)算表樓層（）59626.520.7519.060.2941130.07411379.816.8518.090.2791123.43311379.812.9513.660.210493.23211379.89.059.220.142362.93111379.85.154.780.073832.64 圖3-9 橫向水平地震作用結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖3.5.5 核算框架梁柱截面尺寸及框架水平位移本建筑在地震區(qū)，故應(yīng)同時(shí)驗(yàn)算截面的最大承載力。鋼筋采用級，梁的混凝土為C25， 驗(yàn)算結(jié)果如下： 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(jìn)行核算。由于本建筑地處6度地震區(qū)，且高度30m，由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范可知框架的抗震等級為三級，要求x0.35h0，即，故（滿足）。（滿足）。 框架水平位移驗(yàn)算表3-9 橫向25層D值的計(jì)算構(gòu)件名稱中柱(20根)2(1.667+0.344)/（21.0）=2.0110.50112269.38邊柱(18根)20.344/（21.0）=0.3440.1473600.00 D=12269.3820+3600.0018=310187.6 KN/m表3-10 底層D值的計(jì)算構(gòu)件名稱K=(i1+i2)/ ic=（0.5+K）/(2+K)D=12 ic/h2(KN/m)中柱根(20根)（1.667+1.000）/0.257=10.3770.8792152.65邊柱根(18根)0.344/0.257=1.3390.5511349.39 D=2152.6520+1349.3918=67342.02 KN/m 框架側(cè)移驗(yàn)算橫向地震作用下的框架側(cè)移驗(yàn)算如表3.11所示：表3-11 橫向水平地震作用下框架側(cè)移計(jì)算層次限值5130.07130.07310187.60.00061/4504123.43253.50310187.60.0008393.23346.73310187.60.0009262.93409.66310187.60.0010132.64442.3067342.020.005 層間位移： 底層 二層 頂點(diǎn)位移 滿足。風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算如表3.12所示：表3-12 風(fēng)荷載作用下框架橫向側(cè)移計(jì)算層次限值59.159.15263659.460.000033411.1420.29263659.460.000050311.1431.43263659.460.000066211.1442.57263659.460.000083112.054.5757240.720.00044層間位移： 底層 二層頂點(diǎn)位移：