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1、. . . 框架在地震和重力作用下力计算学生：育霜 学号：指导老师：. . 目 录1建筑说明11.1 工程概况11.2 设计资料11.3 总平面设计11.4 主要房间设计11.5 辅助房间设计11.6 交通联系空间的平面设计21.7 剖面设计21.8 立面设计31.9 构造设计32 框架结构布置62.1 计算单元62.2 框架截面尺寸62.3 梁柱的计算高度（跨度）62.4 框架计算简图73 恒荷载及其力分析83.1 屋面恒荷载83.2 楼面恒荷载93.3 构件自重93.4 固端弯矩计算103.5 节点分配系数计算113.6 恒荷载作用下力分析124 活荷载及其力分析154.1 屋面活荷载15
2、4.2 楼面活荷载154.3 力分析155 重力荷载及水平振动计算195.1 重力荷载代表值计算195.2 水平地震作用计算196 力组合计算246.1 框架梁力组合246.2 框架柱力组合277 截面设计337.1 框架梁的配筋计算337.2 框架柱的配筋计算437.3 框架梁、柱配筋图548 基础设计578.1 对A柱基础配筋计算578.2 对B柱基础配筋计算599 双向板的设计639.1 设计资料639.2 荷载设计值63参考文献671建筑说明1.1 工程概况本建筑位于市某高校，六层现浇钢筋混凝土框架结构，房间开间7.2米，层高3.6米。长64.8米，宽17.0米，高25.95米。总建筑
3、面积7385.2平方米。1.2 设计资料1) 本建筑设计使用年限为50年.2) 耐火等级为2级.3) 基本风压=0.45 KN/M2，基本雪压=0.40KN/M2.4) 建筑结构安全等级为二级；抗震设防烈度为8度；建筑场地类别为类，建筑抗震设防类别为丙类.1.3 总平面设计总平面布置的基本原则：1) 应根据一栋楼或一个建筑群的组成和使用功能，结合所处位置和用地条件、有关技术要求，综合研究新建的、原有的建筑物、构筑物和各项设施等相互之间的平面和空间关系，充分利用土地，合理进行总体布局，使场地各组成部分成为有机的整体，并与周围环境相协调而进行的设计。2) 应结合地形、地质、气象条件等自然条件布置，
4、有效组织地面排水，进行用地围的竖向布置。3) 建筑物的布置应符合防火、卫生等规及各种安全要求，并应满足交通要求。4) 建筑物周围布置应与城市主干道及周围环境相协调，合理组织场地的各种交通流线（含人流、车流、货流等），并安排好道路、出入口，并考虑风向及人员出入的便利。1.4 主要房间设计主要房间是各类建筑的主要部分，是供人们学习、生活的必要房间，由于建筑物的类别不同，使用功能不同，对主要房间的设计也不同。但主要房间设计应考虑的基本因素仍然是一致的，即要求有适宜的尺寸，足够的使用面积，适用的形状，良好的采光和通风条件，方便的外交通联系，合理的结构布置和便于施工等。因此，本建筑的柱网横向尺寸7.2m
5、+2.1m+7.2m，纵向尺寸7.2m9m。1.5 辅助房间设计在本建筑中，辅助房间主要为卫生间。卫生间的设计在满足设备布置及人体活动的前提下，应设在人流交通线上与走道楼梯间相连处，如走道尽端，楼梯间即出入口或建筑物转角处，为遮挡视线和缓冲人流。在本建筑中，每层设男、女卫生间各1间。设在楼梯的两边，卫生间单间尺寸为3.6m7.2m.1.6 交通联系空间的平面设计主要房间和辅助房间都是单个独立的部分，而房间与房间的水平与垂直方向上的联系、建筑物室外之间的联系，都要通过交通联系来实现。交通联系空间按位置可分为水平交通空间（走廊），垂直交通空间（楼梯，坡道）和交通枢纽空间（门厅，过厅）。交通联系空间
6、形状、大小、部位主要决定于功能关系及建筑空间处理的需要，设计时应主意：交通流线简洁明确，对人流起导向作用。良好的采光、通风。安全防火，平时人流畅通，联系方便；交通联系空间的面积大，要有适当的高度和宽度。1) 水平交通空间的平面设计走廊起着联系各个房间的作用，走廊宽度的确定，应符合防火、疏散和人流畅通的要求，本建筑走廊轴线尺寸为2100mm。走廊要求有良好的采光，本建筑设计采用廊式，为便于有充足的采光，采取：依靠走廊尽端的开窗（尺寸21002100mm）；利用门厅采光；灯光照明。2) 垂直交通空间的平面设计楼梯是多层房屋的垂直联系和人流疏散的主要措施。由于该建筑物是办公楼，按防火要求和疏散人流，
7、该建筑物设双跑楼梯。3) 交通枢纽空间门厅作为交通枢纽，其主要作用是集散人流，转换人流方向，室外空间的过渡或水平与垂直交通空间的衔接等。门厅一般应面向主干道，使人流出入方便，有明确的向导性，同时交通流线组织应间明醒目。所有的窗户均采用铝合金窗，门为木门（大门除外）。1.7 剖面设计1) 层高的确定层高是剖面设计的重要依据，是工程常用的控制尺寸，同时也要结合具体的物质技术、经济条件及特定的艺术思路来考虑，既满足使用又能达到一定的艺术效果。本建筑为六层，主要为教室，层高确定为4.2m，这样的房间高度比较合适些，给人一正常的空间感觉。2) 室外高差的确定为防止室受室外雨水的流渗，室与室外应有一定的高
8、差，且高差不宜过大，若过大便不利于施工和通行，故设计室外高差为0.45m。3) 屋面排水设计本建筑设计中屋面利用材料找坡（2），采用有组织排水（女儿墙外排水），为了满足各个落水管的排水面积不大于200m2, 公设8个落水管。因21/12，故为平屋顶。4) 楼梯剖面设计所有楼梯均采用现浇钢筋混凝土结构，其具有整体性好，坚固耐久，刚度好等特点。楼梯踏步面层要求耐磨、美观、防滑，便于清扫，踏步高为300mm,宽为150mm。1.8 立面设计建筑立面可以看成是由许多构件组成，如墙体、梁柱、门窗及勒角、檐口等，恰当地确定立面中这些构件的比例、尺寸，运用节奏、韵律、虚实、对比等规律，已达到体型完整，形式和
9、容的统一。本结构是钢筋混凝土框架，具有明快、开朗、轻巧的外观形象，不但为建筑创造了大空间的可能性，同时各种形式的空间结构也大大丰富了建筑的外部形象，立面开窗自由，既可形成大面积独立窗，也可组成带形窗等。1) 体型建筑体型设计主要是对建筑物的轮廓形状、体量大小、组合方式及比例尺的确定。本建筑根据场地和周围环境的限制，整栋建筑物采用“一”字型，结构和经济方面都容易满足。2) 墙体MU10蒸压砂灰砖120厚，砌250厚加气混凝土、小型砌块。墙做法：240厚加气混凝土小型砌块3) 门厅门厅为建筑物的主要出入口，门厅的装饰要能体现建筑物的性质及气势。门厅做的与一层同高，门厅尺寸为3900mm3600mm
10、。1.9 构造设计构造设计主要包括楼地面设计、屋面设计、女儿墙设计等。地面设计应根据房间的使用功能和装修标准，选择适宜的面层和附加层，从构造设计到施工质量上确保地面具有坚固、耐磨、平整、不起灰、易清洁、防火、保温、隔热、防潮、防水、防腐蚀等特点。2 框架结构布置取一榀横向平面框架计算，见图2.1图2.1框架平面布置与计算单元简图2.1 计算单元取相邻两个柱距的各1/2宽作为计算单元。计算框架几何尺寸。2.2 框架截面尺寸横向框架梁 h= (1/10 1/18)L=（1/10 1/18）7.2m=0.400 0.72m 取h=0.6m b=（1/2 1/3）h= （1/2 1/3）0.6m= 0
11、.2 0.3m 取b=0.25m 中间框架梁由于跨度小，截面尺寸取为0.25m0.45m纵向框架梁 h= (1/10 1/18)L=（1/10 1/18） 7.2m=0.40 0.72m b=（1/2 1/3）h= （1/2 1/3） (0.40 0.72)m=0.20 0.24m 综合建筑工程中设计情况取b h=0.25m 0.40m框架柱 b=h=(1/8 1/12)H=(1/8 1/12) 4.2m=0.525 0.35m 取b*h=0.45m0.45m楼板厚度（采用双向板） h=L/40=3.6m/40=0.09m 综合建筑工程中设计情况取板厚为100mm。见图2.2， 图2.3。2.
12、3 梁柱的计算高度（跨度）梁柱的跨度，取轴线间距，边梁跨为7.2m，中间梁跨度为2.1m底层柱高，设底层柱高为4.95m, 其它层柱高为4.2m 图2.2框架几何尺寸图 图2.3框架几何尺寸图2.4 框架计算简图框架在竖向荷载作用下，可忽略节点侧移，按刚性方案设计，在水平荷载作用下，不能忽略节点侧移，按弹性方案设计.相对线刚度计算如下：柱线惯性矩：Ic=a4/12=0.454/12m4=0.0034m4底层柱线刚度：ic1=EcIc/H=28109N/M2 0.0034M4/4.95M=1.92107NM其余各层柱线刚度：ic1=EcIc/H=28109N/M2 0.0034M4/4.2M=2
13、.64107NM边跨梁的惯性矩：Ib1=2bh3/12=20.25M0.63M3/12=0.009M4 边跨梁的线刚度：ib1=EcIb1/L=25.5109N/M20.009M4/7.2M=3.825107NM中间跨梁的惯性矩：Ib2=2*bh3/12=20.250.453M3/12=0.0038M4中间跨梁的线刚度：ib2=EcIb2/L=25.5109N/M2 0.0038M4/2.1M=3.46107NM设ib1=3.825107N. M=1，则ib2=3.46107N.M/3.825107N. M=0.90ic1=1.92107N/M/3.825107N. M=0.50 ic2=2.64107N.M/3.825107N. M=0.69详见计算简图2.4 图2.4 框架计算简图 3 恒荷载及其力分析3.1 屋面恒荷载三毡四油上铺小石子 0.4 KN/M220mm厚水泥沙浆找平 20KN/M30.02M= 0.4 KN/M250mm厚苯板保温 0.5 KN/M2 1：10水泥珍珠岩找（坡度3%） 1/214.8M3%1/211KN/M3= 1.2 KN/M2一毡二油隔气层 0.1KN/M220mm厚水泥沙浆找平
