1、土木工程毕业设计-合肥工业大学学生宿舍楼设计目录第一章 建筑设计 111 总述 112 构造设计 613 防火消防疏散设 814 屋面排水设计 815 抗震设计 9第二章 结构设计计算 10com 资料 10com 型与布置 1023 框架计算简图及梁柱线刚度 1124 荷载计算 1425 内力计算 2626 内力组合 4427 基础设计 5428 配筋计算 5529 楼梯设计 60210 楼板设计 64211 基础设计 66致 谢 70参考文献 71合肥工业大学学生宿舍楼设计摘要本工程为合肥工业大学学生宿舍楼设计位于合肥市包河区占地面积约99031 m2 总建筑面积为 m2 共四层每层层高
2、34m 该工程位于 7抗震设防区考虑抗震要求采用混凝土框架结构承重体系根据毕业设计要求本设计包括建筑设计和结构设计两部分在建筑设计部分主要进行了总体方案设计平立剖面设计及屋面楼梯墙体构造设计并充分考虑不同建筑空间的组合满足了建筑使用功能的要求结构设计部分选择了一榀典型框架计算内力并内力组合通过最不利内力组合计算结构配筋绘制各主要承重构件结构施工图关键词病房大楼框架结构建筑设计结构设计Design of the Building of HeFei University of TechnologyMajoring in Civil Engineering HanHongweiTutor Name
3、RenRongAbstract According to the request of graduation design of civil engineering the Building of HeFei University Of Technology is designed in this paper The building which is 6 stories is located in BaoHe district the total area of the building is m2 and the frame structure is applied in this pap
4、erThe whole paper has two parts architectural design and structural design In the architectural design the paper mainly includes the plane design vertical design and sectional design The function of each room is well considered to construct the design practically and reasonably In the part of struct
5、ural design one pin typical frame is selected to calculate the stresses caused by the direct and indirect actions After the determination of the internal force the combination of internal force is made by using the excel software whose purpose is to find one or several sets of the most adverse inter
6、nal force which is the basis of protracting the reinforcing drawings of the components Keywords building frame structure architectural design structural desig第一章 建筑设计11 总述大学生宿舍楼顾名思义即满足大学生生活学习休息交往的需要根据学校的发展规模和需要适应新时代的办学要求本人设计的是一栋宽敞明亮通风良好的现代化宿舍楼内部设有四人间六人间和八人间其中每层都设有阳台依据建筑功能要求依据建筑结构方案优选com 说明本工程为合肥工业大学
7、学生宿舍楼该工程总面积约为 m2 根据设计任务书以及建筑设计资料集2本地区基本风压为 w0 035kNm2 基本雪压为 025 kNm2 该宿舍楼位于抗震设防烈度为 7 度的区域建筑结构安全等为二级场地为 2类场地设防烈度类别为丙类图中标注除有特别注明外标高以米计尺寸以毫米计本图根据任务书要求按七度地震区抗震设防楼面宿舍储藏室卫生间等允许活荷载为 15kNm2 楼面房屋正常使用年限为50 年相对湿度最热月平均湿度为 72气象条件最热月平均温度 292 度最冷月平均温度 43 度夏季极端最高温度 395 度冬季极端最低温度-10 度主导风向全年为西北风夏季为东南风雨雪条件年最大降水量 1400m
8、m 月最大降水强度 192mmdcom 的总平面设计建筑物要受到建设地段的大小形状地形条件朝向主导风向气候条件等的制约因此要使建筑物能够更好地融入周围环境中要做好总平面设计总平面设计应遵循以下原则要节约用地要因地制宜合理用地要符合规划要求要满足日照通风要求功能分区明确各部分之间要有适当隔离并进行绿化以减少相互干扰改善环境卫生条件本工程为建筑的空间处理必须与其功能相协调注重严谨的科学性以合理恰当的建筑布局反映建筑的本质特征以“时代空间环境艺术“为主线体现现代建筑设计理念和发展水平结合生态绿色环保的概念充分注重地方和地域的气候特点注重环保节能措施并满足日常的使用要求 com 据与原则1 设计依据
9、1 人体尺度和人体活动所需的空间尺度 建筑物中设备的尺寸踏步窗台栏杆的高度门洞走廊楼梯的宽度和高度以至各类房间的高度和面积大小都和人体尺度以及活动所需的空间尺度直接或间接有关因此人体尺度和人体活动所需的空间尺度是确定建筑空间的基本依据之一2 的尺寸和使用它们的必要空间 3 温度湿度日照雨雪风向风速等气候条件 日照和主导风向通常是确定房屋朝向和间距的主要因素风速是建筑设计考虑结构布置和建筑体型的重要因素雨雪量的多少对屋顶形式和构造也有一定影响4 地形地质条件和地震烈度地基地形的平缓或起伏基地的地质构成土壤特性和地耐力的大小对建筑物的平面组合结构布置和建筑体型都有明显的影响5 建筑模数和模数制为了
10、建筑设计构建生产以及施工等方面的尺寸协调从而提高建筑工业化的水平降低造价并提高房屋设计和建造的质量和速度建筑设计应采用国家规定的建筑统一模数制2 设计原则1 满足建筑功能要求 满足建筑物的功能要求为生活活动创造良好的环境是建筑设计的首要任务合理设置门窗洞口的大小合理安排卫生间的位置大小采光和通风要好 2 采用合理的技术措施 正确选用建筑材料根据建筑空间组合的特点选择合理的结构施工方案使房屋坚固耐久建造方便缩短工期 3 具有良好的经济效果 建造房屋是一个复杂的物质生产过程需要大量的人力物力和资金在房屋的设计和建造中要因地制宜就地取材尽量做到节省劳动力节约建筑材料和资金设计和建造房屋要有周密的计划
11、和核算重视经济领域的客观规律讲究经济效果房屋设计的使用要求和技术措施要和相应的造价建筑标准统一起来 4 考虑建筑美观要求 建筑物是社会的物质和文化财富它在满足使用要求的同时还需要考虑人们对建筑物在美观方面的要求考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受建筑设计要努力创造具有我国时代精神的建筑空间组合与建筑形象历史上创造的具有时代印记和特点的各种建筑形象往往是一个国家一个民族文化传统宝库中的重要组成部分 5 符合总体规划要求 单体建筑是总体规划中组成部分单体建筑应符合总体规划提出的要求建筑物的设计还要充分考虑和周围环境的关系例如原有建筑的状况道路的走向基地面积大小以及绿化等方面和拟建建筑物的关系新设计的
12、单体建筑应是所在基地形成协调的室内外空间组合良好的室外环境 com 平面设计根据建筑制图标准3平面上力求简单规则对称既有利于自然采光和自然通风同时又有利于抗震建筑物防火性能整栋建筑为南北朝向建筑物出入口的朝向为南面本宿舍楼工程为现浇混凝土框架结构在框架结构的平面布置上柱网是竖向承重构件的定位轴线在建筑平面上所形成的网格使框架结构的脉络柱网布置既要满足建筑平面布置和使用功能的要求又要使结构受力合理构件种类少施工方便柱网布置还应与建筑分隔墙布置互相协调一般常将柱子设在纵墙建筑墙交叉点上以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响本框架结构宿舍楼采用等跨式柱网布置各个房间的开间和进深根据现行宿舍建筑设计规范规
13、定建筑物的总长为 588 米总宽度为 168 米其长宽比约为 35 满足 7 度抗震设防区建筑物长宽比不允许超过 60 的要求1 使用部分的平面设计一个房间使用面积基本包括所占的面积所占活动面积以及行走交通所需的m 宿舍管理室和卫生间门洞口宽度不应小于 00mm 管理室和卫生间的门洞口宽度090m 储藏室的门洞口宽度为 070m1 管理室及储藏室设置每层均设储藏室一楼设置一个管理室布局合理2 洗刷间及卫生间设置洗刷间及卫生间平面设计为将卫生间布置在建筑的根据建筑规范每层均设卫生间69m 卫生间平面尺寸为 m69m 卫生间布置在建筑朝向较差的一面卫生间有不向邻室对流的直接自然风和天然采光 2 交
14、通联系部分的平面设计一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外还需要有把各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分以保证使用便利和安全疏散在多层建筑中楼梯是必不可少的一部分是楼层人流疏散的必经之路楼梯的数量位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求注重建筑环境空间的艺术效果设计楼梯时考虑结构楼梯平面形式的选用主要依据其使用性质和重要程度来决定楼梯的平面布置踏步尺寸栏杆形式等由建筑设计确定本建筑中采用板式楼梯其具有下表面平整施工支模方便外观比较轻巧的优点是一种斜放的板板端支承在平台梁上作用于梯段上的荷载直接传至平台梁本设计主入口选取现浇板板式楼梯作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中
15、人流股数确定一般按每股人流宽度 055m015m 计算并不应少于股人流楼梯平台部位的净高不应小于 2m 楼梯梯段部位的净高不应小于 22m 楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度楼梯坡度的选择要从攀登效率节省空间便于人流疏散等方面考虑因而本建筑楼梯宽度为 m 和42m 休息平台的深度为 m 楼梯踏步高度选用 150mm 踏面选用 mm走廊作为水平的交通联系其主要功能是连接同一层内的各个房间楼梯等以解决建筑物中水平联系和疏散的问题宽度满足人流通畅和建筑防火的要求双面布房的走道的最小净宽为 m 考虑到柱截面尺寸和基础布置适当放大取走道宽 m可让人并行通过 3 建筑平面的组合设计
16、本楼采用走廊两侧布置房间的内廊式组合这种组合方式平面紧凑走廊所占的面积较小房间进深大节约用地使各个房间不被穿越较好的满足各个房间单独使用的要求虽然一侧的房间朝向较差采光通风条件也较差但 com 架结构设计由于墙体只起围护作用立面上门窗设置具有很大的灵活性不仅开启方式灵活而且具有面积较大的特点大面积的窗户设计既满足了现代人日常对光线的大量要求又满足了经济要求在适用经济美观三者关系达到了和谐在节奏感方面上本工程采用了简洁的线条加上细部简洁的处理力求给人以轻快明亮的节奏感创造立面造型活泼简洁符合人的心理特点能反映时代特色满足建筑和功能的需要按照场地的走向设计合理的立面造型一幢建筑物的体型和立面最终是
17、以们的形状材料质感和色彩等方面的综合给人们留下一个完整深刻的外观印象在立面轮廓的比例关系门窗排列构件组合以及墙面划分基本确定的基础上材料质感和色彩选择配是使建筑里面进一步取得丰富和生动效果的又一重要方面节奏韵律和虚实对比是使建筑物立面富有表现力的重要设计手法建筑立面上相同构件或门窗做有规律的变化和重复给人以视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律的感受效果立面的节奏感在门窗的排列组合墙面构件的划分中表现得比较突出门窗的排列在满足功能技术条件的前提下应尽可能调整得既整齐统一又富有节奏变化突出建筑物立面中的重点既是建筑造型的设计手法也是房屋使用功能的需要建筑物的主要出入口和楼梯间等部分是人们经常经过和接触
18、的地方在使用上要求这些部位的地位明显易于找到在建筑立面设计中相应的也对出入口及楼梯间的立面适当的进行了重点处理设计时在位置设置主要出入口 com 剖面设计建筑物的剖面图要反应出建筑物在垂直方向上个部分的组合关系剖面设计的主要任务是确定建筑物各部分应有的高度建筑物的层数及建筑空间的组合关系在建筑物层高上考虑到建筑空间比例要求及住宅进驻设计规范室内净高要求该宿舍楼的层高为宿舍建筑常用的 34m 室内外高差为 045m 根据总建筑面积等各方面的要求该建筑物为四层总建筑高度为 1405m 其高宽比为 0836 满足 7 度抗震设防烈度区建筑物高宽比不允许超过 4 的要求另外从室内采光和通风的角度考虑窗
19、台的 com 屋顶形式为了很好的反映楼层的结构在设计剖面时剖到尽可能多的楼梯和门窗等比较重要的部位使剖面能很好的反映内部结构的布置楼地面的装修以及梁柱之间相互关系等卫生间的地面标高低于本层地面标高 20mm 防止室外雨水流入室内并防止强身受潮房间的净高和层高满足人体活动及采光通风的要求 同时考虑结构高度及其布置方式的影响 建筑经济效果室内空间比例等室内外地面高差设为045m 其确定主要考虑以下几种要求内外联系方便防水防潮要求地形及环境条件建筑物性格特征等 12 构造设计com 造做法1 屋面找平层 15 厚水泥砂浆防水层刚性 40 厚 C20 细石混凝土防水防水层柔性三毡四油铺小石子找平层 1
20、5 厚水泥砂浆找坡层 40 厚水泥石灰焦渣砂浆 3找平保温层 80 厚矿渣水泥结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板抹灰层 10 厚混合砂浆2 标准层楼面找平层 15 厚水泥砂浆结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板抹灰层 10 厚混合砂浆3 地面做法 10 厚 12 水泥砂浆抹面15 厚 13 水泥砂浆打底60 厚 C15 混凝土 素土夯实4 散水做法混凝土散水10 厚 125 水泥砂浆抹面60 厚 C10 混凝土100 厚碎砖或道渣垫层 素土夯实5 外墙做法刷喷涂料 3 厚细纸筋麻刀石灰膏抹面 6 厚 1022 水泥石灰膏砂浆找平层 6 厚 116 水泥石灰膏砂浆刮平扫毛 6 厚 1054 水泥石
21、灰膏砂浆打底扫毛 刷一道加气混凝土界面处理剂com 外窗为镀膜中空玻璃绝热型铝合金窗入口大厅处的门采用玻璃门其余的采用普通木门这样既避免了建筑物的单调又可以使患者得到视觉上的休息2 防水材料楼面防水均为聚氨酯防水涂料屋面为三毡四油屋面防水卷材com 筋混凝土框架结构的层建筑耐火等级为二级总建筑面积为 m2 层建筑面积为按建筑设计设计每个自然面积均小于 m2 符合每层最大允许建筑面积13 本建筑的耐火等级为二级防火分区安全疏散的设置等均应按现行的执1 防火分区建筑的防火分区结合建筑布局和功能分区进行划分防火分区的面积除按建筑耐火等级和建筑物高度确定外各层的每一防火分区均设有 2 个独立的通向地面
22、或避难层的安全出口防火分区内的等均采用耐火极限不低于 1 小时的非燃烧体与其他部分隔开2 楼梯两部疏散楼梯均为天然采光和自然通风的楼梯设疏散指示图标 消防用水由给水管网和消防水池供给室内消防给水采用高压或临时高压给水系统当室内消防用水量达到最大时其水压应满足室内最不利点灭火设施的要求室外低压给水管道的水压当生活生产和消防用水量达到最大时不应小于 010MPa 从室外地面算起 14 屋面排水设计本建筑排水系统根据室外排水系统的制度和有利于废水回收利用的原则选择医用污水与废水的合流或分流屋面排水通畅首先是选择合适的屋面排水坡度从排水角度考虑要求排水坡度越大越好但从结构上经济上以及上人活动等的角度考
23、虑又要求坡度越小越好一般常视屋面材料的表面粗糙程度和功能需要而定上人屋面多采用 2 设有女儿墙的平屋顶可在女儿墙里面设檐沟或近外檐处垫坡排水雨水口可穿过女儿墙在外墙外面设水落管也可设在外墙的里面管道井内的水落管排除屋顶设计要满足功能结构 建筑艺术三方面要求屋顶先建筑的围护结构应抵御自然界各种环境因素对建筑物的不利影响屋顶承受风雨雪等荷重及其自身重量因此屋顶也是房屋的承重构件应有足够的强度和刚度以保证房屋的结构安全并防止因过大的结构变形引起的防水开裂且为了使雨水能很好的有组织通畅的排走本设计房屋排水的坡度设计 2 采用女儿墙内檐沟排水雨水口穿过女儿墙在外墙外面设置雨水管女儿墙的高度为 00mm
24、底层布置散水屋面采用高分子卷材防水屋面其构建简单施工方便造价较低15 抗震设防烈度为 6 度及 6 度以上地区的建筑必须进行抗震设计青岛地区抗震设防烈度为 7 度必须进行抗震设防建筑根据其使用功能的重要性分为甲类乙类丙类丁四个抗震设防类别甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑丙类建筑应属于除甲乙丁类以外的一般建筑丁类建筑应属于抗震次要建筑本工程的抗震设防类别为乙类乙类建筑地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求本设计属于框架结构 7 度设防高度小于 30m 所以抗震等级为三级需进行抗震计算此外在构造上也采取了相
25、应的抗震构造措施结构抗震构造措施的主要目的在于加强结构的整体性保证抗震目的的实现因此在结构设计时应使梁和柱的中线重合以使传力直接减小由于偏心带来的不利影响框架柱的截面宽度和高度均取 00mm 应避免形成短柱结构的平面布置应使结构平面的质量中心和刚度中心相重合或尽可能靠近以减小结构的扭转反应且平面布置应使得平面作为一个截面有尽可能大的扭转刚度以抵抗事实上难以避免的扭矩结构的平面布置宜简单对称规则在框架结构中框架应双向布置梁中线与柱中线的偏心距不宜大于柱宽的 14 结构沿竖向布置应尽可能均匀且少变化使结构刚度沿竖向均匀不应有错层或局部加层同一楼层应在同一标高内另外梁的截面度不宜小于 200mm 截
26、面的高宽比不宜大于 4 净跨与界面高度之间不宜大于 4 采用扁梁时楼板应现浇梁中线宜于柱中线重合当梁宽大于柱宽时扁梁应双向布置 在外部造型的设计上为了抵抗地震力采用横向框架承重的钢筋混凝土框架体系这样可以允许有宽大的窗子尺寸创造开敞空间为病人提供高品质的景观整个建筑主体造型为一个规则的矩形有意识地缩减了建筑体量从而使建筑物的和刚度中心达到重合总之 025kNm250 年屋面为不上人屋面荷载值为 10 kNm2五设计标高室内设计标高 0000 室内外高差 450mmcom 型与布置com 结构选型本设计有四层为独立宿舍楼采用框架结构为便于管理和采光采用大开间为了使结构的整体刚度好楼面屋面楼梯天沟
27、等均采用现浇结构基础为柱下独立基础多层框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系框架梁柱中心宜重合当梁柱偏心距大于该方向柱宽的时宜采取增设梁的水平加腋等措施结合建筑的平面立面和剖面布置措施该楼的结构平面布置如图-1 所示 图 2-1 结构平面布置图本建筑中柱网尺寸为 42mcomcomcom 根据结构布置本建筑除个别板区格为单向板外其余均为双向板双向板厚 h l l 为区格短边边长 本建筑由于楼面活荷载不大为减轻结构自重和节省材料楼面板和屋面板的厚度均为 120mm 本建筑的材料选用如下混凝土采用 C30钢筋纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB400 其余采用热轧钢筋 HPB235墙体内外墙均采用重度 m
28、2窗塑门窗 035m2门门厅处为玻璃门 26kNm2 其余为木门 02 kNm223 框架计算简图及梁柱线刚度图 2-1 所示的框架结构体系纵向和横向均为框架结构是一个空间结构体系理应按空间结构进行计算但是采用手算和借助简单的计算工具计算空间框架结构太过复杂高层允许在纵横两个方向将其按平面框架计算计算时只作横向框架计算纵向平面框架的计算方法与横向相同故从略本建筑中除处纵向框架的间距为 m 荷载基本相同可选用一榀框架进行计算与配筋其余框架可参照此榀框架进行配筋现以轴线的 KJ-为例进行计算21 梁柱截面尺寸估算梁截面高取梁计算跨度的 1181104 梁的截面宽度可取 1312h l h取 h11
29、15l 11156900 500 mmb h 250 mm满足 b 200mm 且 hb 2 4 符合要求故主梁初选截面尺寸为 bh 250mm500mm次梁 最大跨度 l 42mh b h取 11275l 112754800 400 mmb h 200 mm6满足 b 200mm 且 hb 2 4 符合要求故次梁初选截面尺寸为 bh 200mm400mm3 框架柱底层柱轴力估算假定结构每平方米总荷载设计值为 11kN 则底层中柱的轴力设计值约为 N 11484 1457kN若采用 C30 混凝土浇捣查表得 143MPa 假定柱截面尺寸 bh 00mm500mm则柱的轴压比为 故确定取柱截面尺
30、寸为 00mm500mm柱编号及尺寸如图 2-1 所示为简化施工各柱截面从底层到顶层不改变 com架计算简图框架的计算单元如图 2-1 所示框架柱嵌固于基础顶面框架梁与柱刚接由于各层柱的截面尺寸不变故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离底层柱高从基础顶面算至二层楼面室内外高差-0450m 基础顶面至外地平通常取 0500mm 故基顶标高至com 二层楼面标高为 3m 故底层柱高为 45m 其余各层柱高从楼面算至上一层楼面即层高故均为 3m 由此可绘出框架的计算简图如图 2-2 所示图 2-2 计算简图com 柱的线刚度计算 由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇捣对于中框架梁取 2I08AB 跨梁 BC
31、 跨梁上部各层柱底层柱令上部各层柱的则其余各杆件的相对线刚度为ABCD 跨梁BC 跨梁底层柱框架梁柱的相对线刚度如图-2 所示作为计算各节点杆端弯距分配系数的依据 24 荷载计算为了便于计算以后的内力组合荷载计算宜按标准值计算 com 准值计算1 屋面找平层 15 厚水泥防水层刚性 40 厚 C20 细石混凝土防水 10 防水层柔性三毡四油铺小石子 04找平层 15 厚水泥砂浆找坡层 40 厚水泥石灰焦渣砂浆 3找平 保温层 80 厚矿渣水泥 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层 10 厚混合砂浆 合计 2 各层走廊楼面 水磨石地面 10mm 面层20mm 结构层 120mm 厚现浇钢筋
32、混凝土板 抹灰层 10 厚混合砂浆 合计 382 3 标准层楼面大理石面层水泥砂浆擦缝 30 厚 13 干硬性水泥砂浆面上撒 2厚素水泥水泥浆结合层一道 116结构层 120mm 厚钢筋混凝土屋面板结构层 抹灰层 10 厚混合砂浆合计 433 4 梁自重 bh 300mm600mm自重抹灰层 10 厚混合砂浆 合计 bh 250mm500mm 自重 抹灰层 10 厚混合砂浆 合计 255 基础梁自重 5 柱自重自重 抹灰层 10 厚混合砂浆 合计 6 外纵墙自重标准层纵墙 09003069 186 铝合金窗 03518 063 水刷石外墙面 34-21 05 065 水泥粉刷内墙面 34-21
33、 036 0468合计 3608 底层纵墙基础梁高 400mm 435-21-06-04 0269 1725铝合金窗 03518 063 水刷石墙面 3-21036 0 水泥粉刷内墙面 3-2103 039 合计 7 内纵墙自重标准层纵墙 023-06-21 0966 木门 水泥粉刷内墙面 02 34-21 026 合计 底层纵墙 02 435-21-06-04 69 1725 木门 水泥粉刷墙面 435-21-06-04 0362 09 计 8 隔墙自重标准层隔墙 34-06 0269 495 水泥粉刷墙面 34-06 0362 238 合计底层隔墙 435-06-04 0269 578水泥
34、粉刷墙面 435-06-04 0362 272合计 854com 标准值计算1 屋面和楼面活荷载标准值由表查得上人屋面 0楼面 20走廊 252 雪荷载标准值屋面活荷载与雪荷载取两者中较大值 com 竖向荷载下框架受荷总图屋面板传给梁的荷载确定板传递给梁的荷载要一个板区格一个板区格地考虑确定每个板区格上的荷载传递时先要区分此板区是单向板还是双向板若是单向板可沿板的短跨作中线将板上荷载平均分给两长边的梁若为双向板可沿四角点作 45线将区格板分为四小块将每小块板上的荷载传递给与之相邻的梁板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载本结构楼面荷载的传递示意图见图 2-3图 2-3 板传递荷载示意图1
35、A-B 轴间框架梁 C-D 轴间屋面板传给梁的荷载恒载 6891951-2 3269 2 34269 32 2371活载 20195 1-2026230263 2 688楼面板传给梁的荷载恒载 433195 1-2026230263 2 1467 活载 20195 1-2026230263 2 688 梁自重标准值 381kNm屋面梁恒载梁自重板传荷载 2752 kNm活载板传荷载688楼面框架梁均布荷载为梁恒载梁自重板传荷载 1848 kNm活载板传自重6882B-C 轴间框架梁屋面板传给梁的荷载恒载 68915258 1292 活载 2015258 375 楼面板传给梁的荷载恒载 3821
36、5258 716 活载 2515258 469 梁自重标准值 381框架梁均布荷载为屋面梁恒载 梁自重板传荷载38112921673kNm活载板传荷载楼面梁恒载梁自重板传荷载3817161097kNm活载板传荷载469kNm3A 轴柱纵向集中荷载的计算或 D 轴柱顶层柱女儿墙自重做法墙高 00mm100mm 的混凝土压顶女儿墙及自重梁自重板传荷载61478689195583926891950918752557524581416920 kN顶层柱载板传荷载 2019539220195752 4102492 kN标准层柱恒载墙自重梁自重板传荷载 92kN标准层柱活载板传荷载 20195392201
37、95752 413244 kN 基础顶层恒载底层外纵墙自重基础梁自重 4305 -06 25 69-06 48996 kN4 B 轴柱纵向集中荷载的计算或 C 轴柱 1539 0381-2233 077 顶层柱恒载梁自重板传荷载 381 69-06 68915342155832553 2468919578586891957575 2422433kN顶层柱活载板传荷载 2515077342251955869251558324195091875224 6323 kN标准层柱恒载梁自重内纵墙自重板传荷载 kN标准层柱活载板传活载 kN基础顶面恒载底层内纵墙自重基础梁自重4305 78-06 25 7
38、8-06 48996 kN图 2-4 竖向受荷总图com 标准值计算 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值为了简化计算起见通常将计算单元范围内外墙面的分布荷载化为等量的作用于楼面集中风荷载计算公式如下公式 2-1式中基本风压-风振系数因结构高度 H105mm 30m 可取10-风荷载体型系数本建筑 084 4 取-风压高度变化系数因建设地点位于青岛市区所以地面粗糙度为类-下层柱高-上层柱高B 计算单元迎风面的宽度 B m计算过程见表 2-1 表 2-1 各层楼面处集中荷载标准值 离地高度 Zm 10 13 03534 28 8591065 07410 13 03534 34 942 7
39、2507410 13 03534 34 94238507410 13 03538534 1004 com 作用下的位移验算位移计算时各荷载均采用标准值1 侧移刚度 D2-2 横向 2-5 层 D 值的计算 构件名称 A 轴柱 0B 轴柱 0C 轴柱 02940600 D轴柱 01115061 D 2 kNm 表 2-3 横向底层 D 值的计算 构件名称 A 轴柱 B 轴柱 0521 35509 C 轴柱0521 35509 D 轴柱 0159 10837 D 2 92692kNm2 风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算 公式 2-2式中-第 j 层的总剪力标准值-第
40、 j 层所有柱的抗侧刚度之和-第 j 层的层间位移第一层的层间侧移求出之后就可以计算各楼板标高处的侧移值顶点侧移值各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层间侧移之和顶点侧移是所有各层层间侧移之和J 层侧移 公式 2顶点侧移 公式 2-框架在风荷载作用下侧移的计算见表 2-42-4 风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比计算 层次 WjkN VjkN 四 三 二 一00004 19625 侧移验算对于框架结构楼层层间最大位移与层高之比的限为 1550 本框架的层间最大位移与层高之比 1550 满足要求框架抗侧刚度足够26 水平地震作用计算该建筑的高度为 1m 40m 以剪切变形为主且质量和刚度沿高度
41、均匀分布故可采用底部剪力法计算水平地震作用1 重力荷载代表值的计算屋面处重力荷载代表值结构和构配件自重标准值05雪荷载标准值楼面处重力荷载代表值结构和构配件自重标准值05楼面活荷载标准值其中结构和构配件自重取楼面上下各半层范围内屋面处取顶层的一半的结构及构配件自重1 屋面处的重力荷载标准值的计算女儿墙的重力荷载代表值的计算 614 2 94065 kN屋面板结构层及构造层自重标准值 689 168588 kN4381 28255168 kN250606 195-012 39 64233 kN顶层的墙重 kNkN2 楼面处重力荷载标准值计算kNk kNkNkNkN3 层楼面处重力荷载标准值计算k
42、N kNkNkNkNkN屋顶雪荷载标准值计算kN 楼面活荷载标准值计算kNkN总重力荷载代表值计算屋面处 屋面处结构和构件自重05雪荷载标准值052483kN层楼面处楼面处结构和构件自重05活荷载标准值05kN底层楼面处楼面处结构和构件自重05活荷载标准值05 kN2 框架柱抗侧刚度 D 和结构基本自振周期计算1 横向 D 值计算表 2-2 和表 2-3 中已将各层每一柱的 D 值求出各层柱的总 D 值计算见表 2-5 和 2-62-5 横向 24 层 D 值计算 构件名称 D 值 kNm 数量 A 轴柱 B 轴柱 C 轴柱 13D 轴柱 13 kNm 表 2-6 横向首层 D 值计算构件名称
43、 D 值 kNm 数量 A 轴柱 B 轴柱 C 轴柱 D 轴柱 kNm2 结构基本自振周期计算结构基本自振周期有多种计算方法这里采用经验公式法和假想顶点位移法进行计算1 经验公式法 2 采用假想顶点位移计算结构基本自振周期现列表计算假想顶点位移 2-7假想顶点位移计算结果 层次 4 00132 01314 300250 01182 2 00369 00932 100563 00563 结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数刚结构的基本自振周期取0S3 多遇水平地震作用计算由于该工程所在地区抗震设防烈度为 7 度场地土为类设计地震分组为第组查表得 T 04S由于故 kN式中-衰减系数在得区间取
44、 09-阻尼调整系数取阻尼比005100003S 14 140400S不需要考虑顶部附水平地震作用影响对于多质点体系结构底部总水平地震作用标准值为2-6查表得质点 i 的水平地震作用标准值楼层地震剪力及楼层层间位移的计算过程见表 282-8 和的计算 层 31115 87818 2157 2 775 607441 435 28241 楼层最大位移与楼层层高之比为满足位移要求4 剪重比验算为了保证结构的稳定和安全需要进行结构刚重比和剪重比验算各层的刚重比和剪重比见表 2-92-9 各层的剪重比 层号4 34 0075 3 342157 0066 2 34 0058 1 4350049 注一栏中分子为第 j 层的重力荷载代表值分母为第 j 层的重力荷载设计值刚重比计算用重力荷载设计值剪重比计算用重力荷载代表值由表 29 可见各层的刚重比均大于 20 不必考虑重力二阶效应各层的剪重比均大于 0016 满足剪重比的要求25 内力计算com 内力计算奇数跨在对称荷载作用下可取半结构结算 1 固端弯矩计算25 顶层边跨 kNm顶层中跨 kNm中间层边跨 kN
