廈門灣御墅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

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1、 摘 要：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為廈門灣御墅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。總建筑面積約為347m2,采用框架承重結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)層數(shù)為3層，層高均為3m?？拐鹪O(shè)防烈度為7度。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成下列內(nèi)容： 一、建筑設(shè)計(jì)階段：根據(jù)建筑的重要性，建筑所在地的抗震設(shè)防烈度，工程地質(zhì)勘查報(bào)告，建筑場(chǎng)地的類別及建筑的高度和層數(shù)來(lái)確定建筑的結(jié)構(gòu)形式、建筑平面、剖面及立面設(shè)計(jì)； 二、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段：包括豎向荷載作用下的框架計(jì)算和水平地震荷載作用下內(nèi)力計(jì)算，內(nèi)力組合：考慮地震荷載作用下的梁、柱最不利內(nèi)力組合，梁柱配筋,樓板計(jì)算，樓梯計(jì)算,基礎(chǔ)計(jì)算等； 三、施工圖設(shè)計(jì)階段：根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果來(lái)最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及根據(jù)規(guī)范的

2、要求來(lái)確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。 本次設(shè)計(jì)共完成建筑圖紙12張，結(jié)構(gòu)圖紙10張。 此設(shè)計(jì)選用常用的框架結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)能夠有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，達(dá)到融會(huì)貫通；同時(shí)還對(duì)框架結(jié)構(gòu)的荷載傳遞路徑，內(nèi)力計(jì)算、組合以及構(gòu)件截面配筋，樓梯、基礎(chǔ)等設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究和掌握，為以后參加工作，更好的運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)提供了很大的幫助。 關(guān)鍵詞： 框架 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力組合 配筋計(jì)算 I 畢業(yè)設(shè)計(jì) Abstrac

3、t：The title of this thesis design is a apartment of farmers in XiaMen Yushu. province .Total construction area is about 347 sq.m, frame structure, 4 floors. The height of all floor is 3m, the design strength of anti-earthquake is 7 degrees. First, architectural design stage: According to building i

4、mportance,the seismic fortification intensity of building location, geological prospecting works report, the type of construction sites and construction of the high and low-rise building to determine the structure、construction plane、 elevation profiles and design; Second, structure computation stag

5、e: Including the vertical load calculation under the framework and level of internal forces under earthquake load calculation,combination of internal forces: Consider the role of earthquake load beams, columns most disadvantaged combination of internal forces, reinforced beams, calculation of the fl

6、oor、stairs、basis and so on. Third, construction drawing design stage: Based on the above calculation results to determine the final component layout and components as well as reinforcement in accordance with the requirements of standardized components to determine the structure of the structural me

7、asures. The design of a total of 12 completed construction drawings, structural drawings 10. This design selects the commonly used portal frame construction form, enables me to the specialized knowledge which through this graduation project studies the organic union, to comprehensively; At the sam

8、e time also on the framework of load transfer path, internal force calculation、combination and reinforced cross-section. Have study and master the system on staircases, the basis of design and so on. For the future to work better by the use of the knowledge acquired to provide a lot of help. Keywo

9、rds : Frames Structural design Combine inside the dint The calculation of reinforcement Signature of supervisor: - IV - 目 錄 封 面 I 摘 要 II Abstract III 引 言 1 1 建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明 2 1.1 工程概況 2 1.2 工程規(guī)模 2 1.3 設(shè)計(jì)參數(shù) 2 1.4 設(shè)計(jì)依據(jù) 2 1.5 規(guī)范要求 3 1.6 構(gòu)造設(shè)計(jì) 3 1.7 建筑功能設(shè)計(jì) 4 2 結(jié)構(gòu)設(shè)

10、計(jì)說(shuō)明 7 2.1 工程概況 7 2.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 7 2.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 7 2.1.3 建筑材料 7 2.2 結(jié)構(gòu)布置及截面尺寸初估 7 2.2.1 柱網(wǎng)布置 7 2.2.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖 8 2.2.3 初步確定梁柱的尺寸 9 2.3 豎向荷載計(jì)算 9 2.3.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算 9 2.3.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 11 2.3.3 豎向荷載作用下的框架受載總圖 11 2.4 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 18 2.5 水平地震作用計(jì)算 20 2.5.1 重力荷載代表值 20 2.5.2 橫向地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 22

11、 2.6 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 33 2.6.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 33 2.6.2 風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算 34 2.6.3 風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 35 2.7 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力 35 2.7.1 固端彎矩計(jì)算 35 2.7.2 分配系數(shù)計(jì)算 37 2.7.3 彎矩分配 37 2.7.4 橫梁跨中彎矩計(jì)算 44 2.7.5 梁端剪力及柱軸力 45 2.8 橫向框架內(nèi)力組合 48 2.8.1 結(jié)構(gòu)抗震等級(jí) 48 2.8.2 框架梁內(nèi)力組合 48 2.8.3 框架柱內(nèi)力組合 52 2.9 截面設(shè)計(jì)

12、62 2.9.1 框架梁 62 2.9.2 框架柱 64 2.10 樓梯設(shè)計(jì) 68 2.10.1 梯板一設(shè)計(jì) 69 2.10.2 梯板二設(shè)計(jì) 70 2.11 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 71 2.11.1 初步確定基礎(chǔ)尺寸 73 2.11.2 基礎(chǔ)受沖切承載力驗(yàn)算 76 2.11.3 配筋計(jì)算 77 結(jié) 論 80 參 考 文 獻(xiàn) 81 致 謝 82 畢業(yè)設(shè)計(jì) 引 言 經(jīng)濟(jì)適用住房是指已經(jīng)列入國(guó)家計(jì)劃，由城市政府組織房地

13、產(chǎn)開(kāi)發(fā)企業(yè)或者集資建房單位建造，以微利價(jià)向城鎮(zhèn)中低收入家庭出售的住房。它是具有社會(huì)保障性質(zhì)的商品住宅。具有經(jīng)濟(jì)性和適用性的特點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)性是指住宅價(jià)格相對(duì)于市場(chǎng)價(jià)格而言，是適中的、能夠適應(yīng)中低收入家庭的承受能力。適用性是指在住房設(shè)計(jì)、單套面積設(shè)定及其建筑標(biāo)準(zhǔn)上強(qiáng)調(diào)住房的實(shí)用效果。 中國(guó)經(jīng)濟(jì)適用房政策形成于20世紀(jì)90年代。早在1991年6月，國(guó)務(wù)院在有關(guān)城鎮(zhèn)住房制度改革的通知中就提出大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)實(shí)用商品房的目標(biāo)。1994年7月，國(guó)務(wù)院進(jìn)而要求各地政府重視經(jīng)濟(jì)適用住房的開(kāi)發(fā)建設(shè)，加快解決中低收人家庭的住房問(wèn)題。其后，國(guó)務(wù)院于1995年1月發(fā)布了《國(guó)家安居工程實(shí)施方案》，并在1998年頒發(fā)了《關(guān)于進(jìn)

14、一步深化城鎮(zhèn)住房制度改革，加快住房建設(shè)的通知》，確立了購(gòu)買經(jīng)濟(jì)適用住房的申請(qǐng)、審批制度。在該《通知》中，中央政府明確提出了中國(guó)住房政策的總體目標(biāo)，即不同收人家庭實(shí)行不同的住房供應(yīng)政策。最低收人家庭租賃由政府或單位提供廉租住房;中低收人家庭購(gòu)買經(jīng)濟(jì)適用住房;高收人家庭購(gòu)買、租賃市場(chǎng)價(jià)商品住房。在這一背景中，經(jīng)濟(jì)適用房逐漸成為我國(guó)住房供應(yīng)體系中的一個(gè)重要組成部分。 建設(shè)經(jīng)濟(jì)適用住房，有助于緩解居民住房困難、不斷改善住房條件，提高城鎮(zhèn)居民的居住水平。它著眼于房改目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，致力于改善居民居住條件，滿足城鎮(zhèn)居民不斷增長(zhǎng)的住房需求，讓符合條件的中低收入家庭買得起、住得上基本住房，對(duì)于解決中低收入家庭住

15、房問(wèn)題具有重要意義?；谝陨显?，本設(shè)計(jì)確定設(shè)計(jì)目標(biāo)為經(jīng)濟(jì)適用房。 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國(guó)多、高層建筑中經(jīng)常采用的一種結(jié)構(gòu)形式，是以由梁、柱組成的框架作為豎向承重和抗水平作用的結(jié)構(gòu)體系。這種體系在建筑上能夠提供較大的空間，平面布置靈活，計(jì)算理論較為成熟，因而適合于多層工業(yè)廠房以及民用建筑中的多、高層辦公樓、旅館、醫(yī)院、學(xué)校、商店和住宅建筑。 結(jié)構(gòu)平面布置力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，剛度和承載力分布均勻，使結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心盡量重合，避免凹角和狹長(zhǎng)的縮頸部位，結(jié)構(gòu)豎向布置應(yīng)盡量避免較大的外挑和內(nèi)收，以減少因形狀不規(guī)則產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的可能性。 框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是抗側(cè)剛度較小，在水平荷載作用下位移較

16、大，抗震性能較差，因此應(yīng)考慮抗震設(shè)計(jì)及其構(gòu)造措施，文中將進(jìn)行詳細(xì)介紹。  1 建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明 1.1 工程概況 1. 設(shè)計(jì)題目：廈門灣御墅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2. 住宅類型：別墅。 隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對(duì)生活品質(zhì)的追求也越來(lái)越高，購(gòu)買別墅的業(yè)主越來(lái)越多，別墅儼然已成為城市的另一道風(fēng)景線 別墅設(shè)計(jì)應(yīng)以居住者的生活內(nèi)容為設(shè)計(jì)依據(jù)，滿足人的基本空間要求。在解決使用功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，營(yíng)造出一個(gè)健康、舒適、愉悅和富于文化品位而個(gè)性化的家居氛圍。本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將以安全方便為目的，在表現(xiàn)建筑主觀美和異形美的同時(shí)，別墅結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定，整體性要強(qiáng)。 1.2 工程規(guī)模 1. 結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土

17、框架結(jié)構(gòu)，層數(shù)為3層，層高3米，現(xiàn)澆樓板，為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，總建筑面積347 m2； 1.3 設(shè)計(jì)參數(shù) ①抗震設(shè)計(jì)烈度為：7度； ②結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)：二級(jí)； ③使用環(huán)境類別：二類； ④場(chǎng)地類別Ⅱ類； ⑤設(shè)計(jì)使用年限：50年。 1.4 設(shè)計(jì)依據(jù) 《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》 《住宅建筑規(guī)范》 《民用建筑設(shè)計(jì)通則》 《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 《住宅建筑構(gòu)造 03J930－1》 1.5 規(guī)范要求 《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50096-1999摘要 1. 雙人臥室不小于10平方米； 大人臥室不小于6平方米； 兼起居室的臥室不小于12平方米； 起居室使用面積不小于12平方米； 層

18、高宜為2.8米； 套內(nèi)入口凈寬不小于1.2米。 2. 樓梯梯段凈寬不應(yīng)小于1.10ｍ。六層及六層以下住宅，一邊設(shè)有欄桿的梯段凈寬不應(yīng)小于1ｍ（注：樓梯梯段凈寬系指墻面至扶手中心之間的水平距離）。樓梯踏步寬度不應(yīng)小于0.26ｍ，踏步高度不應(yīng)大于0.175ｍ。扶手高度不宜小于0.90ｍ。樓梯水平段欄桿長(zhǎng)度大于0.50m時(shí)，其扶手高度不應(yīng)小于1.05m。樓梯欄桿垂直桿件間凈空不應(yīng)大于0.11m。樓梯平臺(tái)凈寬不應(yīng)小于樓梯梯段凈寬，并不得小于1.20ｍ。樓梯平臺(tái)的結(jié)構(gòu)下緣至人行過(guò)道的垂直高度不應(yīng)低于2ｍ。入口處地坪與室外地面應(yīng)有高差，并不應(yīng)小于0.10m。 1.6 構(gòu)造設(shè)計(jì) 1.屋頂排水 考慮

19、屋頂上人的需要，采用女兒墻邊天溝內(nèi)排水溝，雙坡排水；屋面做法由下至上依次為鋼筋混凝土屋面板（100mm），聚苯乙烯泡沫塑料保溫板（50mm），1:8水泥陶粒找坡層（平均厚80mm），1:3水泥砂漿找平層（20mm），SBS改性瀝青防水卷材，細(xì)石混凝土（30mm）。 2.女兒墻構(gòu)造柱 女兒墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱間距不宜大于4m，構(gòu)造柱應(yīng)伸至女兒墻頂并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂整澆在一起。 3.墻體 外墻厚300mm，內(nèi)墻厚120mm，隔戶墻厚200mm。 4.散水 《建筑地面設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50037-96摘要 1. 散水的寬度，應(yīng)根據(jù)土壤性質(zhì)、氣候條件、建筑物的高度和屋面排水型式確定,

20、宜為600～1000mm；當(dāng)采用無(wú)組織排水時(shí)，散水的寬度可按檐口線放出200～300mm。 2. 散水的坡度可為3%～5%。當(dāng)散水采用混凝土?xí)r，宜按20～30m間距設(shè)置伸縫。散水與外墻之間宜設(shè)縫，縫寬可為20～30mm，縫內(nèi)應(yīng)填瀝青類材料。 本工程據(jù)此采用寬900mm，坡度5%，散水與外墻之間縫寬20mm，外沿高30mm。 1.7 建筑功能設(shè)計(jì) 現(xiàn)時(shí)流行的居室八大功能即包括起居、就餐、廚衛(wèi)、就寢、儲(chǔ)藏、工作、學(xué)習(xí)以及陽(yáng)臺(tái)。 1. 客廳( 起居室) 客廳( 起居室) 的內(nèi)部一般設(shè)置沙發(fā)、茶幾和電視機(jī)座等， 從經(jīng)濟(jì)適用的角度考慮， 并考慮到電視機(jī)在1 米范圍內(nèi)的輻射危害很大，而以熒光屏

21、對(duì)角線為標(biāo)準(zhǔn)， 四~五倍的距離比較合適。因此， 從建筑布局上來(lái)說(shuō)， 大約為4~5 米左右?？蛷d的開(kāi)間大小尺寸最小可取3.9 米和4.2 米， 且其使用面積應(yīng)不小于12m2， 這樣既滿足使用要求， 又比較經(jīng)濟(jì)，家具的布置也比較容易。如在戶型面積比較小的情況下， 起居室也可和臥室合二為一， 使用面積的最小值應(yīng)當(dāng)在20m2以上。 2. 餐廳 餐廳作為用戶就餐的空間，它的平面設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)依據(jù)就餐的人數(shù)和餐桌椅的大小尺寸確定。隨著目前家庭生活的變遷， 經(jīng)濟(jì)適用房的居住者以兩口或三口之家為主， 由于受到住房面積的限制， 餐廳的規(guī)模不需要很大， 也可以餐廳與起居室合用， 室內(nèi)餐桌的布置可分為中間擺放和靠邊布

22、置等方式。分開(kāi)設(shè)置時(shí)， 要考慮到人通行及其餐桌的擺放等因素。參考目前市場(chǎng)上一些家具的尺寸， 餐桌寬度一般為0.7~1m， 長(zhǎng)度一般為0.8~2m，由此可大致推算出餐廳的最小開(kāi)間應(yīng)為1.6~1.8m， 進(jìn)深在1.8~2.2m 以上。考慮到家庭人口的變化，餐廳的開(kāi)間尺寸在2.1m~3.3m 左右， 進(jìn)深在2.1m~3.5m 左右， 比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 3. 臥室 臥室是住宅建筑中最為重要的組成單元， 臥室本身需要營(yíng)造的是一種安靜的、舒適的、免受打擾的私密環(huán)境， 人們能在個(gè)人的環(huán)境中享受獨(dú)處樂(lè)趣， 進(jìn)行個(gè)人的生活活動(dòng)， 因此臥室在布局上應(yīng)考慮與起居室相對(duì)獨(dú)立， 并遠(yuǎn)離公共交通部分， 具有良好朝向。一

23、般而言， 雙人臥室不應(yīng)小于10m2； 單人臥室不應(yīng)小于6m2； 如兼起居的臥室則最小為12m2。對(duì)于經(jīng)濟(jì)適用房而言，由于總體戶型面積不大， 因此臥室的數(shù)量一般為1~3 個(gè)。作為一室戶，在進(jìn)行平面布置的時(shí)候，床的擺放應(yīng)盡量一側(cè)靠墻設(shè)置， 節(jié)省面積， 提高房間利用率。如是二、三室戶， 兩臥室之間的面積可相互調(diào)整， 形成主臥與次臥的區(qū)別，主臥相對(duì)大一點(diǎn)，設(shè)置床鋪和衣柜以外，還可設(shè)置小的梳妝臺(tái)。 4. 廚房 房部分作為住宅功能的核心部分， 應(yīng)有直接采光、自然通風(fēng)， 并宜布置在套內(nèi)靠近入口處。與餐廳合用的廚房還應(yīng)布置餐桌椅， 兼顧進(jìn)餐功能。廚房?jī)?nèi)部包括很多設(shè)備和管道。廚房包括的功能和設(shè)備雖然很多，

24、但面積不宜過(guò)大， 可將省下面積補(bǔ)貼到臥室和起居室中。在面積受到限制時(shí)，也可將廚房部分功能擱置在陽(yáng)臺(tái)上， 建造時(shí)預(yù)留管井和通風(fēng)井道， 騰出一部分面積給起居室和臥室。廚房的布置基本上可以分為單面布置、雙面布置和L 型布置等幾種。單面布置的時(shí)候， 廚房面積控制在4~7m2； 雙面布置時(shí)， 廚房面積可控制在5~7m2 左右； 當(dāng)采用L 型布置時(shí)， 則可控制在5~6m2 左右， 基本能夠滿足要求。 5. 衛(wèi)生間盥洗室 作為小戶型來(lái)說(shuō)，一個(gè)衛(wèi)生間能夠滿足要求。衛(wèi)生間和盥洗室可放在一起，兩個(gè)功能用房用隔斷分開(kāi)，大小便與洗漱分開(kāi)。根據(jù)衛(wèi)生潔具的擺放方式，可總結(jié)出衛(wèi)生間的開(kāi)間和進(jìn)深尺寸。一般來(lái)說(shuō)， 衛(wèi)生間的

25、開(kāi)間在1.4~1.8m， 進(jìn)深在2.1~2.4m 之間比較合適。每套住宅至少應(yīng)配置三件衛(wèi)生潔具。在進(jìn)行戶型設(shè)計(jì)的時(shí)候， 衛(wèi)生間應(yīng)該盡量靠近出入口， 且不應(yīng)正對(duì)客廳開(kāi)門， 也不宜正對(duì)餐廳開(kāi)門， 當(dāng)平面功能布局無(wú)法滿足這種條件時(shí)，可通過(guò)陽(yáng)臺(tái)或者凹廊的方式進(jìn)行聯(lián)系。 6. 儲(chǔ)存空間 在許多經(jīng)濟(jì)適用住宅中，對(duì)儲(chǔ)存空間的考慮不是很充分， 家庭內(nèi)部一些雜物無(wú)處對(duì)方， 于是人們采取放在某個(gè)角落或者額外的購(gòu)置儲(chǔ)存柜的方式， 這樣既增加了家庭經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)， 又影響了家庭內(nèi)部活動(dòng)。因此，經(jīng)濟(jì)適用房由于受到面積的限制，儲(chǔ)存空間的設(shè)計(jì)可以結(jié)合實(shí)際情況采取以下方法：(1) 利用住宅架空層專用的儲(chǔ)存室， 住宅內(nèi)不設(shè)專用儲(chǔ)

26、存室；(2) 利用住宅內(nèi)部凹入的空間隱蔽布置， 充分利用空間的豎向尺寸進(jìn)行分隔；(3) 利用室內(nèi)家具及隔斷的零散空間；(4) 取消部分非承重墻， 采用墻體嵌入的辦法設(shè)置儲(chǔ)存貴；(5) 利用過(guò)道的上方空間；(6) 利用生活陽(yáng)臺(tái)局部設(shè)置儲(chǔ)存空間等。 7. 陽(yáng)臺(tái)及平臺(tái) 陽(yáng)臺(tái)是建筑物室內(nèi)的延伸， 人們?cè)陉?yáng)臺(tái)上可以曬太陽(yáng)、觀賞風(fēng)景、呼吸新鮮空氣。對(duì)于陽(yáng)臺(tái)的利用一般有幾種方式： (1) 利用封閉的陽(yáng)臺(tái)形成室內(nèi)空間， 可作為小臥室或者書房的用途， 雖然空間較小， 但利用率卻比較高， 從而能夠提高經(jīng)濟(jì)適用房?jī)?nèi)部面積的使用率。 (2) 利用陽(yáng)臺(tái)設(shè)置一些綠化植物， 形成家庭內(nèi)部的小花園， 改善住宅空間內(nèi)部

27、的小氣候。 (3) 利用陽(yáng)臺(tái)設(shè)置健身器具或休息座椅等， 供休閑使用。 8. 室內(nèi)裝修布局 室內(nèi)裝修是采用恰當(dāng)?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)、適宜的裝修材料、科學(xué)的加工工藝和施工方法對(duì)建筑物內(nèi)部進(jìn)行改造、修飾的過(guò)程。室內(nèi)空間設(shè)計(jì)的風(fēng)格與環(huán)境規(guī)劃主要取決于生活的需求。對(duì)于經(jīng)濟(jì)使用房而言， 應(yīng)充分考慮到使用者的生活習(xí)慣、心里傾向和經(jīng)濟(jì)水平， 合理布局， 簡(jiǎn)約高效， 避免浪費(fèi)。設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分考慮家具布置的需要， 比如開(kāi)門窗的位置、放置床的位置、廚房及衛(wèi)生間設(shè)備的擺放位置等。家具一般靠墻設(shè)置， 因此應(yīng)盡可能地留出相對(duì)寬松一點(diǎn)的墻面， 應(yīng)根據(jù)家具的尺寸進(jìn)行合理規(guī)劃， 使得住戶對(duì)房間的布置能夠更加靈活。滿足不同人群的

28、需要。  2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明 2.1 工程概況 結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，層數(shù)為3層，層高3米，柱，梁，樓板等構(gòu)造部件均為現(xiàn)澆。填充墻采用空心砌塊，外墻厚300mm，內(nèi)墻厚120mm，內(nèi)隔墻厚120mm，內(nèi)隔墻厚200mm，樓板厚100mm。 2.1.1設(shè)計(jì)參數(shù) (1)抗震設(shè)計(jì)烈度為：7度； (2)結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)：二級(jí)； (3)使用環(huán)境類別：二類； (4)場(chǎng)地類別Ⅲ類； (5)設(shè)計(jì)使用年限：50年 (6)基本風(fēng)壓：0.8kN/m2。 2.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)

29、計(jì)規(guī)范》 《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》 2.1.3 建筑材料 各層梁、板、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30，基礎(chǔ)采用C25。梁、柱受力鋼筋采用HRB400，箍筋采用HPB400，基礎(chǔ)采用HPB400。 2.2 結(jié)構(gòu)布置及截面尺寸初估 2.2.1 柱網(wǎng)布置 具體布置見(jiàn)圖2.1 圖2.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖 2.2.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖 2.2 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 2.2.3 初步確定梁柱的尺寸 1. 梁的截面尺寸 h=(1/8～1/12)L=(1/8～1/12)5400mm=675mm～450mm, 取h=500mm; b=(1/2～1/3)h=(1/2～1/

30、3)450mm=225mm～150mm, 取b=200mm; 2. 柱的截面尺寸 樓面荷載近似取為12kN/m2，以中柱計(jì)算為依據(jù)，中柱最大承載范圍為4.4m4.25m，柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值估算： 如取柱截面為正方形，則其截面尺寸為bh=263mm263mm，由于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.3.5條規(guī)定，一、二、三級(jí)且超過(guò)2層時(shí)，柱截面不宜小宇400mm. 取bh=400mm400mm。 2.3 豎向荷載計(jì)算 2.3.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 1. 不上人屋面恒載 防水層（柔性）三氈四油鋪小石子 0.4

31、KN/m2 找平層：20厚1：3水泥砂漿找平 0.02020=0.4KN/m2 找坡層：60厚水泥石灰焦渣砂漿找坡 0.0614=0.84 KN/m2 結(jié)構(gòu)層：100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1025 ＝ 2.5 KN/m2 抹灰層：10厚板底混合砂漿 0.0117 ＝0.17 KN/m2 合計(jì)： 4.31 2. 樓面恒載 25mm硬木地板

32、： 0.2 地板格柵： 0.2 20mm厚水泥砂漿找平層： 200.02＝0.4 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板： 250.10＝2.5 10mm厚水泥石膏砂漿打底： 140.01＝0.14 合計(jì)： 3.44 陽(yáng)臺(tái)恒載 20mm厚水泥砂漿：

33、 200.02＝0.4 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板： 250.10＝2.5 10mm厚水泥石膏砂漿打底： 140.01＝0.14 合計(jì)： 3.04 3. 主梁自重 bh=200mm500mm 自重： 250.2(0.5-0.1)=2.0 10mm厚水泥石膏砂漿抹灰： 170.01(0.5-0.1)2＝0.136 合計(jì)：

34、 2.636 次梁自重 bh=150mm400mm 自重： 250.150.3=1.125 10mm厚水泥石膏砂漿抹灰： 170.01(0.4-0.1)2＝0.102 合計(jì)： 1.227 4. 柱自重 bh=400mm400mm 自重： 250.40.4=4 10mm厚水泥石膏砂漿抹灰： 170.0140.4＝0.272 合計(jì)： 4.272

35、5. 墻自重 (1) 外墻自重 8mm抗裂砂漿： 170.008＝0.136 50mm厚聚苯板： 0.50.05＝0.025 300mm水泥空心磚： 9.60.3＝2.88 20mm內(nèi)墻面抹灰： 170.02＝0.34 合計(jì)： 3.381 (2) 內(nèi)墻自重 120mm厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊： 5

36、.50.12＝0.66 20mm厚雙面抹灰： 2170.02＝0.68 合計(jì)： 1.34 (3) 內(nèi)隔戶墻自重 200mm厚混凝土空心砌塊： 11.80.2＝2.36 20mm厚雙面抹灰： 2170.02＝0.68 合計(jì)： 3.04 6. 女兒墻自重(墻高1000mm，100mm混凝土壓頂

37、，壓頂厚400mm) 墻重及壓頂重： 9.610.3+250.10.4＝3.88 20mm厚雙面水泥砂漿抹灰： 2200.021.1＝0.88 合計(jì)： 4.76 7. 門、窗自重 木門： 0.2 鋼鐵門：0.45 塑鋼窗： 0.45 2.3.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1. 不上人屋面活荷載 0.5 2. 樓面活荷載 住宅

38、 2.0 廚房 2.0 門廳、樓梯 2.0 陽(yáng)臺(tái)、浴室、衛(wèi)生間 2.5 2.3.3 豎向荷載作用下框架受載總圖 1.計(jì)算單元 ?、咻S線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為3.3m，如圖2.3所示。直接傳給該框架樓面荷載如圖中的水平陰影所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載通過(guò)縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架梁，作用于各節(jié)點(diǎn)上。 圖2.3 橫向框架計(jì)算單元 2.荷載計(jì)算 （1）恒載計(jì)算 圖2.4中q1代表橫梁均布荷載； q2和

39、q’2代表板傳梯形分布荷載； P1、P2 、P3代表縱梁傳給柱的恒載。 圖2.4中的梯形分布荷載可根據(jù)支座彎矩相等的條件轉(zhuǎn)化為等效均布荷載，如下： 圖2.5 梯形分布荷載化為均布荷載（α=a/l） 2.3.4 A-B軸間框架梁 屋面板傳荷載： 恒載：[4.31kN/m21.25m(1-20.231+0.231)+4.31kN/m22.7m5/8]1.35=12.152kN/m 活載：[0.5kN/m21.25m(1-20.231+0.231)+0.5kN/m22.7m5/8]1.35=1.409kN/m 樓面板傳荷載： 恒載：3.44kN/m21.25m(1

40、-20.231+0.231)+3.44kN/m22.7m5/8=9.7kN/m 活載：2.0kN/m21.25m(1-20.231+0.231)+2.0kN/m22.7m5/8=5.639kN/m 粱自重： 2.02kN/m A-CB間框架梁均布荷載為：屋面粱 恒載=粱自重+板傳荷載 　 =2.636kN/m+12.152kN/m =14.788N/m 活載=板

41、傳荷載 =1.490kN/m 樓面粱 恒載=粱自重+板傳荷載+墻自重 =2.636N/m+9.7kN/m+3.043kN/m =21.456kN/m 活載=板傳荷載 =5.639kN/m 5.3.2 B-C軸間框架梁

42、 屋面板傳荷載： 恒載：[4.31kN/m21.25m（1-20.368+0.368﹚+4.31kN/m21.7m5/8]1.35=8.776kN/m 活載：[0.5N/m21.25m（1-20.368+0.368﹚+0.5N/m21.2m5/8]1.35=1.103kN/m 樓面板傳荷載： 恒載：3.14kN/m21.25m（1-20.368+0.368﹚+3.44kN/m21.7m5/8=7.085kN/m 活載：2.0kN/m21.25m（1-20.368+0.368﹚+2.0kN/m21.7m5/8=4.119kN/m 粱自重： 2.636kN/m B-C軸間框架梁均部

43、荷載為： 屋面粱 恒載=粱自重+板傳荷載 =2.636N/m+8.776kN/m =11.412kN/m 活載=板傳荷載 =1.103 KN/m 樓面粱 恒載=粱自重+板傳荷載 =2.636N/m+7.085kN/

44、m＋3.3813 =19.864N/m 活載=板傳荷載 =4.119kN/m 5.3.4 A軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱 頂層柱恒載=粱自重+板傳荷載＋女兒墻自重 =2.636kN/m（2.5m+6m）/2+4.31kN/m1.255/8+4.31 kN/m2.7（1-20.45+0.45﹚＋4.254.76=27.553kN 頂層柱活載=板傳活

45、載 =0.5kN/m21.255/8＋0.52.7（1-20.45+0.45﹚=1.2kN 標(biāo)準(zhǔn)層恒載=墻自重+粱自重+板傳荷載 =3.381﹙4.253﹣1.81.5﹚＋0.451.81.5＋2.6364.25＋3.441.255/8＋3.442.7（1-20.45+0.45﹚=55.457kN 標(biāo)準(zhǔn)層活載=板傳荷載 =21.255/8m＋22.7（1-20.45+0.45﹚ =5.268kN 5.3.5 B軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 =2.6364.25＋4.311.255/82＋4.312.7（

46、1-20.45+0.45﹚＋4.311.7（1-20.28+0.28﹚=32.2611kN 頂層柱活載=板傳活載 =0.5kN/m25/81.25m2+0.5kN/m22.7（1-20.45+0.45﹚＋0.51.7=2.443KN 標(biāo)準(zhǔn)層恒載=粱自重+墻自重+板傳荷載 =3.04kN/m4.253＋3.44kN/m1.25m25/8＋3.44kN/m2.7m（1-20.45+0.45﹚＋3.441.7（1-20.28+0.28﹚=55.567kN 標(biāo)準(zhǔn)層活載=板傳荷載 = 2.0kN/m25/81.25m2+2.0kN/m22.7m（1-20.45+0.4

47、5﹚＋21.7（1-20.28+0.28﹚=9.722kN 5.3.6 C軸柱縱向集中荷載的計(jì)算 頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載 =2.636kN/m（6m+2.5m）／2+4.31kN/m5/81.25m+4.31kN/m1.7m（1-20.28+0.28) =20.909kN 頂層柱活載=板傳活載 =0.5kN/m5/81.25m +0.5kN/m(1-20.282+0.283)1.7m =1.126kN 標(biāo)準(zhǔn)層恒載=粱自重+墻自重+板傳荷載 =3.381kN/m4.25m3+1.81.5＋0.45kN/m1.81.5m＋2.6364.

48、25＋3.441.255/8＋3.441.7 (1-20.282+0.283) =60.573kN 標(biāo)準(zhǔn)層活載=板傳荷載 =2.0kN/5/81.25m2+2kN/m(1-20.282+0.283) 1.7m =4.504kN 框架豎向受載總圖 2.4 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 梁柱均采用C30混凝土，Ec=3.0104 N/mm2。 1. 線剛度計(jì)算 (

49、1) 橫梁線剛度ib計(jì)算 截面尺寸：bh=200mm500mm 跨度：l=5400mm 梁矩形部分截面慣性矩： 梁截面慣性矩： 橫梁線剛度1： ： (2) 柱線剛度ic計(jì)算 截面尺寸：bh=400mm400mm 柱高：H=3000mm 柱截面慣性矩： 柱線剛度： 2. 柱側(cè)移剛度計(jì)算 柱的側(cè)移剛度D值按下式計(jì)算： 其中αc為側(cè)移剛度的修正系數(shù)，h為柱子計(jì)算高度 ,ic為柱子的線剛度。 梁柱線剛度比為

50、 對(duì)于第1層： ① 邊柱 ② 中柱 對(duì)于第2～6層：

51、 ① 邊柱 ② 中柱 表2.1 橫向框架側(cè)移剛度D值(N/mm) 層數(shù) 邊柱 中柱 ∑Di(N/mm) 根數(shù) Di(N/mm)

52、根數(shù) Di(N/mm) 2～4 8 8219 4 14590 134112 1 8 13291 4 18059 178476 2.5 水平地震作用計(jì)算 2.5.1重力荷載代表值 集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值，為計(jì)算單元范圍內(nèi)的各樓層樓面上的重力荷載代表值及上下各半層的墻柱等重量。計(jì)算時(shí)，各可變荷載的組合按規(guī)定采用，屋面上的可變荷載均取雪荷載。 (1) 頂層重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面板： 梁： 柱： 窗： 外墻： 門： 隔戶墻： 隔墻： 合計(jì)

53、 Gk6=1087.08kN (2) 2～5層重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓板： 梁： 柱： 窗： 外墻： 門： 隔戶墻： 隔墻： 陽(yáng)臺(tái)板： 合計(jì) Gk2～5=1398.02kN (3) 底層重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓板： 梁： 柱： 窗： 外墻： 門： 隔戶墻： 隔墻： 陽(yáng)臺(tái)板： 合計(jì)

54、 Gk1=1400.07kN (4) 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面活載： 14.48.80.5=63.36kN 樓面活載： 14.48.82.0=253.44kN 陽(yáng)臺(tái)活載： 9.41.42.5=32.9kN 1～3層活載： 樓面+陽(yáng)臺(tái)=253.44+32.9=286.73kN (5) 重力荷載代表值 頂層： G6=1089.08+0.563.36=1120.76kN 2～3層： G2～5=1398.02+0.5286.34=1541.19kN

55、底層： G1=1400.07+0.5286.34=1543.24kN 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值如圖2.10所示 圖2.10 各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值 2.5.2 橫向地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 1. 計(jì)算框架的自振周期 按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期 T1=1.7 式中： ——基本周期調(diào)整系數(shù),取0.7。 uT ——框架的頂點(diǎn)位移。在未求出框架的周期前，無(wú)法求出框架的地震力及位移，uT 是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假象框架頂點(diǎn)位移。然后由uT 求出T1 ，再用T1求得框架結(jié)構(gòu)的底部剪力，進(jìn)而求出框 表2.2 結(jié)構(gòu)定點(diǎn)假想位移計(jì)算

56、 層數(shù) Gi/kN VGi/kN ∑Di/(N/mm) ?ui/mm ui/mm 4 1120.76 1120.76 124112 9.0 75.4 3 1541.19 2661.95 124112 21.4 66.4 2 1541.19 2661.95 124112 21.4 45.0 2 1543.24 4205.19 178476 23.56 23.6 結(jié)構(gòu)基本自振周期 T1=1.7=1.70.7=0.614s 2.5.2.2 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)方案中結(jié)構(gòu)高度不超過(guò)40m,質(zhì)量和剛度沿高度

57、分布較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按式 計(jì)算即： =0.85（1120.76+1541.19+153.24）=0.854205.19=3574..41kN 設(shè)計(jì)地震分組為第2組，Ⅱ類場(chǎng)地，查表的特征周期Tg=0.45s 抗震設(shè)防烈度為7度，多遇地震，查表得水平地震影響系數(shù)最大值αmax=0.08 各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用計(jì)算按式 將上述和代入可得 各樓層地震剪力計(jì)算按式 具體過(guò)程見(jiàn)表2.3 表2.3 各質(zhì)

58、點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表 層 數(shù) 4 11.5 1120.76 12888.74 0.317 90.64 90.64 3 9 1541.19 13910.71 0.341 92.22 182.86 2 6 1541.19 9247.14 0.227 64.91 247.77 1 3 1543.24 4629.72 0.119 34.03 281.80 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見(jiàn)圖2.11 (a) 水平地震作用分布

59、 (b) 層間剪力分布 圖2.11 橫向水平地震作用及樓層地震剪力 2.5.2.3 水平地震作用下的位移驗(yàn)算 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點(diǎn)位移分別按式 和 計(jì)算，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表2.4。表中還計(jì)算了各層的層間彈性位移角 。 表2.4 橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算 層數(shù) 4 90.64 124112 0.73 5.77 3000 1/4167 2 182.86 124112 1.47 5.04 3000 1/2000 2 247.77 12411

60、2 2.00 3.58 3000 1/1515 1 281.8 178476 1.58 1.58 3000 1/2300 由表2.4可見(jiàn),最大層間彈性位移角發(fā)生在第2層，其值為1/1515 < 1/550，滿足 的要求，其中。 2.5.2.4 水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 以平面圖中⑦軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例，說(shuō)明計(jì)算方法，其余框架內(nèi)力計(jì)算略?？蚣苤思袅爸?、下端彎矩分別按下列各式計(jì)算： 式中：Dij為i層j柱的側(cè)移剛度；h為該層柱的計(jì)算高度；y為框架柱的反彎點(diǎn)高度比；yn為框架柱的標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；y1為上、下層梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度

61、比的修正值；y2、y3為上、下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。yn可以查表得到，本設(shè)計(jì)不需考慮修正。具體計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見(jiàn)下表2.5。 –85– 表2.5 各層柱端剪力及彎矩計(jì)算 層 數(shù) 邊柱 中柱 y y 4 3 90.64 124112 8219 6.00 0.814 0.45 16.24 28.43 14590 10.66 2.106 0.47 33.41 41.26 3 3 182.86 124112 8219 12.11 0.814 0.45 28.62

62、34.83 14590 21.49 2.106 0.50 44.15 52.72 2 3 247.77 124112 8219 16.41 0.814 0.50 33.74 41.15 14590 29.13 2.106 0.50 53.07 53.07 1 3 281.88 178476 13281 12.98 0.814 0.68 56.59 37.26 18059 28.51 2.106 0.63 60.51 62.31 注：表中M量綱為V量綱為。 梁端彎矩，剪力及柱軸力分別按下列各式計(jì)算： ，

63、 ， ， 式中：ilb，irb分別表示節(jié)點(diǎn)左右梁的線剛度（如下圖所示），Mlb，Mrb分別表示節(jié)點(diǎn)左右梁的彎矩，Ni為柱在i層的軸力，以 受壓為正，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表2.6。 表2.6 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算 層數(shù) 梁 柱軸力 l l 邊柱N 中柱N 邊柱N 4 51.16 41.08 5.4 17.08 3.4 21.22 -21.40 8.52 14.31 3 65.38 49.58 5.4 21.29 3.4 27.31 -32.74 13.40 27.54 2 70.

64、01 57.79 5.4 23.67 3.4 32.41 -53.57 17.85 27.54 1 66.72 50.76 5.4 21.76 3.4 23.67 -81.32 19.53 59.48 注：1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左震時(shí)，左柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右柱為壓力。 2）表中M單位為kN.m,V的單位為kN，N的單位為kN，l的單位為m 。 水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖2.12～2.15所示。 圖2.12 左地震作用下框架彎矩圖（kNm） 圖2.13 左地震作用下梁端剪力及柱軸力

65、圖（kN） 2.6 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 2.6.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：，基本風(fēng)壓ω0=0.8kN/m2，查表知風(fēng)載體型系數(shù)μs=1.8?！督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于高度大于30米且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)取βz來(lái)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本設(shè)計(jì)房屋高度H=11.5m<30m，H/B=11.5/10.8=1.04<1.5，故不考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。所以 仍?、咻S線橫向框架，其負(fù)載寬度3.m，沿房屋高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度Hi，可查表得μz的值，計(jì)算結(jié)果如下表: 表2.7 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層數(shù) Hi/m μz βz qz( kN/m) 4 11.5 1.13 1.0 2.98 3 9 1.00 1.0 2.64 2 6 1.00 1.0 2.64 1 3 1.00 1.0 2.64 qz沿房屋高度的分布見(jiàn)圖2.16(a) （a）風(fēng)荷載沿房屋高度的分布(kN/m) （b）等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載(kN) 圖2.16 框架上的風(fēng)荷載 框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)，應(yīng)將圖2.16(a)的分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載,