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土木专业毕业设计指导书建筑设计

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第一部分 建筑设计
1 设计要点
1.1 建筑平面设计
( 1) 依据建筑功能的要求, 确定柱网的尺寸, 然后, 再逐一定出各房间的开间和进深;
( 2) 根据交通、 防火与疏散的要求, 确定楼梯间的位置和尺寸;
( 3) 确定墙体所用的材料和厚度, 以及门窗的型号与尺寸;
1.2 建筑立面设计
( 1) 确定门窗的立面形式。门窗的立面形式一定要与立面整体效果相协调;
( 2) 与平面图对照, 核对雨水管、 雨篷等的位置及做法;
( 3) 确定墙体立面装饰材料做法、 色彩以及分格艺术处理的详细尺寸;
1.3 建筑剖面设计
( 1) 分析建筑物空间组合情况, 确定其最合适的剖切位置。一般要求剖到楼梯及有高低错落的部位;
( 2) 进一步核实外墙窗台、 过梁、 圈梁、 楼板等在外墙高度上的构造关系, 确定选用哪种类型的窗台、 过梁、 圈梁、 楼板及其形状和材料;
( 3) 根据平面图计算确定的尺寸, 核对楼梯的在高度方向上的梯段的尺寸, 确定平台梁的尺寸。
2 建筑平面设计
该医院住院部虽位于抗震设防烈度为7度的区域, 抗震设防烈度按7度进行设计, 平面上力求简单、 规则、 对称, 有利于自然采光和自然通风, 中间用连廊将住院部与医院主体相连, 形成水平交通通道, 使其布局流畅同时又利于抗震。
主楼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, 是框架结构的脉络。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横建筑墙交叉点上, 以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响。框架结构常见的柱网不止方式有: 内廊式、 外廊式、 等跨式、 对称不等跨式等。本框架结构教学楼采用内廊式柱网布置, 也就是中间为走廊, 两边为教室。考虑到走廊长度大于40m, 两面布置房间时, 走廊最小净宽度为1.8m, 因此中间走廊的跨度取为2.7m。两边房间的开间和进深根据柱网的尺寸灵活布置, 因而横向的柱跨度分别为纵向柱跨度均为3.6m。纵向一共有10跨, 总长度为51m, 总宽度为18.6m。其长宽比为2.7, 满足7度设防区建筑物长宽比不允许超过6.0的要求。
该住院部根据使用功能的要求, 首层设有门厅、 值班室、 病房, 护士站, 配药室, 男女卫生间等。作为垂直交通的楼梯设在两端进门的位置, 满足了安全疏散距离不超过20m的要求, 又有效的利用了建筑面积。
各层平面建筑施工图见建施02—07。
3 建筑立面设计
该教学楼在建筑立面上采用宽大而明亮玻璃窗, 特别是主楼采用柱间弧形造型窗, 有效的满足教学采光的要求, 同时能够表现简洁和现代感, 还增加了立面的美观效果。建筑立面和竖向剖面上力求规则, 避免立面的凹进或突出, 使结构的侧向刚度变化均匀, 有利于结构抗震。另一方面, 该教学楼总体布局采用以高层建筑为主体的对称而又分散的布局形式( Ⅱ区为七层, Ⅲ区为两层, Ⅰ、 Ⅳ为三层) , 主楼采用柱外露的形式形成竖线条, 更衬托出主楼的高大、 雄伟, 以满足建筑立面形式美观的原则。
各立面建筑施工图见建施10—12。
4 建筑剖面设计
建筑物的剖面图要反映出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。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。
在建筑物的层高上, 考虑到建筑空间比例要求, 一般房间高度与进深的合适比例为1: 2, 该教学楼的进深为7.5m, 又考虑到提供足够的房间净高度, 以避免净高低的房间给人压抑的感觉。因此, 综合考虑各层的层高均为教学楼常见的3.3m, 室内外高差采用0.45m。根据总建筑面积等各方面的要求, 总层数为5层, 总建筑高度为19.8m, 其高宽比为1.1, 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, 窗台的高度取0.9m。屋顶不上人, 取屋顶女儿墙高度为0.4m。详细的建筑剖面图见建施08、 09。
5 建筑说明
( 1) 本图除特别注明外, 标高以米计, 尺寸以毫米计。
( 2) 本图根据任务书要求按七度地震区抗震要求设防。楼面( 病房、 配药室, 办公室等) 允许活荷载2.0KN/M2, 楼面( 走廊、 厕所) 及楼梯允许活荷载2.0KN/M2。房屋正常使用年限为50年。
( 3) 放样: 以现场实际为放样依据。
( 4) 设计标高: 室外地坪标高-0.450根据工程地质资料设为第一层土——杂填土的顶面, 室内外高差为0.450m。
( 5) 墙身: 240MU7.5机制砖, M10水泥砂浆砌筑, 分隔墙及其外廊栏板为120厚砖墙。 III区及连廊1、 2、 3为250厚陶粒空心砌块, M10水泥砂浆砌筑。
外粉刷及装修:
外墙: 用水泥沙浆打底后, 用100×100瓷砖贴面, 水泥浆擦缝, 缝宽10mm, 颜色详见建施10、 建施11、 建施12。
窗台: 用水泥砂浆打底后贴瓷砖, 同内、 外墙做法。
入口雨棚: 用浅红色100×100瓷砖贴面, 缝宽10mm。
勒脚: 用水泥砂浆打底后贴芝麻灰花岗岩火烧板饰面。
内粉刷及装修:
平顶: 水泥砂浆打底, 纸筋灰粉平, 刷白二度。( 部分根据实际使用功能做吊顶)
内墙: 水泥砂浆打底, 纸筋灰粉平, 刷白二度。
踢脚: 除门厅、 实验室及各层走廊、 厕所、 盥洗间外, 均做深暗红色瓷砖踢脚, 详88ZJ501踢脚㈡③。
门厅、 走廊、 实验室做1200高200×300白色瓷砖墙裙。
厕所、 盥洗间做1800高白瓷砖墙裙: 防水砂浆打底, 纯水泥浆粘贴层, 200×300白瓷砖, 白水泥浆擦缝。
( 6) 室内地面: 素土夯实+80厚C15混凝土+素水泥浆结合层一道+20厚水泥砂浆找平层+素水泥浆结合层, 上做10厚水磨石面层。厕所、 盥洗间详88ZJ001地20。
( 7) 楼面: 120结构层上, 素水泥浆结合层一道+20厚水泥砂浆找平层+素水泥浆结合层, 上做10厚水磨石面层。厕所、 盥洗间详88ZJ001楼9。
( 8) 屋盖: 120现浇钢筋混凝土板上, 150厚水泥蛭石保温层, 20厚水泥砂浆找平层, 再做二毡三油上铺小石子防水层。
( 9) 基础: 详结施02。
( 10) 构件: 预应力多空板( YKB) 及除窗C3外的门窗过梁为荆州市某混凝土厂生产的定型构件。现浇的梁、 板、 柱、 楼梯等均用C30混凝土。窗C3过梁现浇。
( 11) 其它:
① PVC落水管、 水斗、 弯头等直接从建材市场购得。
② 砖砌有盖明沟, 详88ZJ901明沟⑥。
③ 不露面铁件红丹防锈漆二度; 露面铁件红丹防锈漆一度, 调和漆二度, 银灰色。
④ 门窗五金等配件按按要求配齐。
⑤ 楼梯、 门厅台阶面层贴50厚预制水磨石板。
( 12) 未尽事宜按国家规范和有关规定办理。

第二部分 结构设计
本设计采用框架结构。
1 一般说明
1.1 结构设计依据的主要现行设计及施工规范:
( 1) 《建筑结构可靠度设计统一标准》 ( GB50068- )
( 2) 《建筑结构荷载规范》 ( GB50009- )
( 3) 《混凝土结构设计规范》 ( GB50010- )
( 4) 《建筑抗震设计规范》 ( GB50011- )
( 5) 《建筑地基基础设计规范》 ( GB50002- )
( 6) 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 ( GB50204)
( 7) 《建筑桩基技术规范》 ( JGJ94-94)
( 8) 《建筑设计防火规范》 ( JBJ16-87)
1.2 本工程为七层框架结构, 建筑总高度为27.750米, 按抗震设防烈度7度设防, 设计地震分组为第一组, 设计基本地震加速度值为0.10g。建筑物重要性为丙类。框架抗震等级为三级, 结构安全等级为二级, 结构正常使用年限为50年。
1.3 本工程之-0.450相当于绝对标高根据工程地质资料设为第一层土——杂填土的顶面, 室内外高差为0.450m。
1.4 图纸中除特别注明外, 标高以米计, 尺寸以毫米计。
1.5 本工程采用中国建科院PKPM系列设计软件( 9月版) 进行辅助设计。
1.6 本工程基本风压按0.30采用, 地面粗糙度为B类。
1.7 建筑物的耐火等级为二级。
1.8 混凝土结构所处环境类别: 0.000以下为二( a) 类环境, 0.000以上为一类环境。
1.9 本工程主要楼面屋面设计活载标准值:
部 位
活载标准值( )
病房、 卫生间、 办公室
2.0
走廊、 厕所、 楼梯
2.0
2 地基、 基础
2.1本工程基础设计依据毕业设计要求提供工程地质资料。
2.2本工程场地类型为中硬型场地土, 场地类别为III类, 场地岩土层简要概述如下:
第一层为杂填土, 厚1.1米 , 桩周土的承载力特征值=8Kpa
第二层为淤泥质粉质粘土, 厚4.5米, 桩周土的承载力特征值=8Kpa
第三层为粉质粘土, 厚21.3米, 桩周土的承载力特征值=10Kpa
第四层为粘土, 厚2.5米, 桩周土的承载力特征值=11Kpa
第五层为细砂, 厚6.0米, 桩周土的承载力特征值=15Kpa
第六层为中砂, 未穿透, 桩周土的承载力特征值=22Kpa,
桩端土的承载力特征值=2500Kpa
2.3 本工程基础设计等级为丙级, 采用柱下条基础, 以第六层为本工程持力层, 基础详细设计见结施02、 03。
2.4 钢筋混凝土承台采用C30混凝土, HRB335级钢筋, 承台下做混凝土垫层100厚, 其每侧比基础承台外边缘各加宽100。
3 钢筋混凝土构件部分
3.1混凝土等级: 梁为C30, 板为C30, 柱为C30。
3.2钢筋强度等级设计值: HPB235为f=210N/mm²; HRB335为f=300N/mm²; HRB400为f=360N/mm²
3.3纵向受拉钢筋的锚固长度la若无特殊注明, 均按以下要求执行: 其中LaE=La
钢筋类型
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
〉=C40
HPB23
37d
31d
27d
24d
22d
20d
HRB335

39d
33d
30d
27d
25d
注: 当HPB335级钢筋直径>25毫米时钢筋锚固长度乘以修正系数1.1, 任何情况下钢筋锚固长度不应少于250
3.4钢筋连接:
（1） 图中除特别注明和直径>22毫米的钢筋应采用焊接。
（2） 采用焊接时, 应按施工图和现行规范要求及构件钢筋接头位置, 采用闪光对焊, 气压焊, 电渣压力焊, 电弧搭接焊等焊接方式。
（3） 钢筋搭接焊缝长度除图中特别注明外, 单面焊不少于10d, 双面焊不少于5d.
（4） 电弧搭接焊: HPB235级钢筋采用E43焊条, HRB335级钢筋采用E50焊条。
（5） 纵向受拉钢筋的绑扎搭接接头面积百分率不大于25%时最小搭接长度按下表, 但不应小于300。
钢筋类型
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
〉=C40
HPB235( Ф)
45d
37d
32d
29d
26d
24d
HRB335( Ф)

46d
40d
36d
33d
30d
注: 纵向受拉钢筋的搭接接头面积百分率大于25%, 但不大于50%时按表中数值乘以1.2取用。

同一连接区段内纵向受力钢筋接头面积的允许百分表
接头形式
接头面积允许百分率%
受拉区
受压区
绑扎搭接接头
梁, 板
柱
宜〈50
宜〈25
宜〈50
焊接接头
应〈50
不限
注: 同一连接区段, 绑扎搭接接头为1.30倍的搭接长度, 焊接接头为35d且不小于500mm
( 6) 接头位置: 梁上( 下) 部钢筋不得在支座( 跨中) 处接头, 柱应在柱端加密区以外部位接头, 梁柱主筋搭接范围内箍筋应加密。
3.5柱的有关要求及构造按规范要求做。
3.6梁的构造要求详图例, 梁平面整体表示法的制图规则详《00G101》。
3.7现浇板
⑴ 板中通长钢筋采用搭接时应在受力较小处搭接, 板面钢筋在跨中1/3范围内搭接, 板底在支座处1/3范围内搭接。
⑵ 板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度La不应小于5d。
⑶ 板边支座负筋应按受拉钢筋锚雇在梁内, 柱内或钢筋混凝土内。
⑷ 全部双向板底筋, 短向筋在下, 长向筋在上, 板内分布筋, 除图中特别注明外均为Ф8＠200。
⑸ 除图中特别注明者外, 楼板开洞小于250mm, 板内钢筋从洞边绕过, 不另设置附加钢筋。
3.8混凝土构件受力主筋混凝土净保护层厚度
室外地面以下
室外地面以上
基础
板
梁
柱
C25
C20
C25-C45
C20
C25-C45
C20
C25-C45
40
20
15
30
25
30
30
注: 表中基础系指室外地面以下所有构件。
3.9钢筋混凝土构件施工要求
部位
最大水
灰比
最小水
泥用量
最低混凝土强度
最大氯离子含量( %)
最大碱含量
( kg/m3)
K0.000以下
0.65
225
C25
1.0
不限制
K0.000以上
0.60
250
C20
0.30
3.0
4 预制部分
4.1预制构件选用图集: 预制板选用96EG404, 平板选用91EG301, 过梁选用91EG323。
4.2预制构件除大样图已注明材料强度等级外, 其余均采用混凝土C20, HPB235级、 HRB335级钢筋。
4.3预制构件制作时, 上下水管道或其它设备孔洞均需按图示位置预留, 不得后凿。遇柱, 给排水管穿楼面屋面时, 应用C20混凝土现浇板带, 厚度同两侧预制板, 现浇板带配筋另详。
4.4全部预制构件安装铺放均采用M5水泥砂浆垫实。
4.5灌缝: 板缝不得小于20毫米, 用水将板缝清洗干净后, 用C20细石混凝土隔层灌缝, 超过40毫米板缝, 板缝加筋或现浇板带。
5 其它
5.1 走廊砖砌栏板除注明外, 顶部设置钢筋混凝土压顶, 截面b×120( b为栏板墙厚配2Ф8纵筋。分布筋Ф6@200。挑梁端部设b*120构造柱( b为栏板墙厚) 。主筋4Ф10, 箍筋Ф6@200, 立柱中间设Ф6@500锚筋, 每端伸入墙内700。
5.2 当楼板面层小于30mm时, 结构所注板面标高与建筑标高相同。
5.3 女儿墙采用现浇钢筋混凝土。
5.4 屋面按建筑所示方向建筑找坡。
5.5 预埋件及预留孔详见建筑、 水电专业图纸。
5.6 避雷针; 连接部位详见电施。
5.7 结构施工过程中应与有关专业密切配合, 若发现有碰撞或遗漏等问题请及时同设计人联系研究解决。
5.8 未尽事宜以现行设计及施工规范为准。

第三部分 结构设计计算书
1 框架结构设计书
1.1 工程概况
该教学实验楼为5层钢筋混凝土框架结构, 建筑面积约为5000。建筑物平面为一字形, 建筑方案确定, 房间开间6.6m, 进深4.8-6.3m, 走廊宽度2.4-2.7m, 各层层高均为3.3m, 室内外高差0.45m, 框架平面柱网布置如图1所示。

图1 框架平面柱网布置
框架梁、 柱、 楼梯、 楼盖及卫生间楼面现浇, 其它楼面选用预应力钢筋混凝土空心板。
1.2 设计条件
⒈ 气象条件
基本风压 0.30KN/; 基本雪压0.40KN/。
⒉ 抗震设防
地理位置为7度区, 设计要求抗震设防烈度为: 7度
⒊ 工程地质条件
该建筑物场地属于荆州市沙市区, 地层由杂填土、 淤泥质粉质粘土、 粉质粘土、 粘土、 细砂和中砂组成。各层厚度及桩端土的承载力特征值如表1所示。
根据工程地质资料及荆州市沙市区的地理情况, 该场地为III类场地。
⒋ 屋面及楼面做法
屋面做法: 二毡三油上铺小石子防水层, 20厚水泥砂浆找平层, 150厚水泥蛭石保温层, 120厚钢筋混凝土现浇板, 吊顶( 或粉底) 。
楼面做法: 水磨石地面( 10mm面层, 20mm水泥砂浆打底) , 120厚预应力空心板, 吊顶( 或粉底) 。
⒌ 材料
混凝土强度等级为C30, 梁纵筋及基础选HRB335级钢筋, 柱纵筋选HRB400级钢筋, 箍筋选HPB235级钢筋。
表1 工程地质资料
层号

土层层名
平均厚度
地基指标建议值
沉管灌注桩计算指标建议值
承载力标准值
压缩模量
桩周土摩擦力特征值
桩端土承载力特征值
1
杂填土
1.8
50-60
2.0

2
粘土夹粉土
3.4
60-75
2.6
15

3
粉土
2.4
80-90
3.2
13

4
粉土夹粘土
4.1
85-95
3.5
20

5
粘土夹粉细沙
3.6
110-115
3.7
24

6
粉细沙
4.0
130-140
12
18
980
7
砾卵石
》7.0
460-600
35
53
2600
1.3 设计任务
选择有代表的单元, 确定计算简图, 导算荷载, 进行内力分析和内力组合, 对构件进行截面设计及截面配筋设计; 根据地址条件, 完成基础选型及相应计算。
2 框架结构设计计算
2.1 梁柱截面、 梁跨度及柱高确定
⒈ 初估截面尺寸
①柱
由经验公式Ac=βGnF/fc[µN] ( 柱的混凝土强度等级为C30, =14.3, 本房屋的抗震等级为三级, 轴压比为0.9, 中柱负荷面积6.6x(2.7+4.8+2.4)/2=32.67, 各层G近似取12KN/m。)
得: Ac≥1.2x1 x5x32.67/14.3x0.9=182769
取矩形柱400mm×600mm Ac=240000≥182769
②梁
框架梁的宽度考虑墙体的厚度等因素, 取250mm; 梁高为( 1/8—1/12) 跨长, 其布置如图2所示。

图2 框架梁编号
其中: KL1 b×h =300mm×700mm
KL2 b×h =300mm×700mm
KL3 b×h =300mm×300mm
KL4 b×h =250mm×400mm
KL5 b×h =250mm×400mm

⒉ 梁的计算跨度
如图3所示, 框架梁的计算 b×h =300mm×700mm
跨度以柱的形心线为准, 则边跨为7500mm, 中跨为2400mm。

⒊ 柱高度
底层柱高度h=3.3m+0.45m+0.65m=4.4m ( 其中3.3m为底层层高, 0.45m为室内外高差, 0.65m为基础顶面至室外地面的高度。)
其它层柱高等于层高, 即3.3m , 由此得框架计算简图( 图4)

图4 框架结构计算简图及柱编号
2.2 荷载计算
⒈ 楼、 屋面活荷载标准值
根据《荷载规范》GB5009- 第4.1.1条和第4.3.1条, 楼、 屋面活荷载标准值取值如下:
教室、 实验室、 办公室 2.0KN/m2
厕所、 盥洗室 2.0 KN/m2
走廊、 门厅、 楼梯 2.0KN/m2
不上人屋面 0.5KN/m2
⒉ 楼、 屋面的建筑做法及恒荷载标准值
① 屋面均布荷载
二毡三油上铺小石子防水层 0.35KN/m2
20厚水泥砂浆找平层 20×0.02=0.40KN/m2
150厚水泥蛭石保温层 5×0.15=0.75 KN/m2
120厚钢筋混凝土现浇板 25×0.12=3.00 KN/m2
粉底( 或吊顶) 0.45 KN/m2
合计 4.95KN/m2
② 楼面均布恒载( 除去厕所、 盥洗室、 楼梯)
水磨石地面( 10mm面层, 20mm水泥砂浆打底) 0.65 KN/m2
100厚现浇板 25×0.10=2.50 KN/m2
吊顶( 或粉底) 0.35 KN/m2
合计 3.50 KN/m2
③ 厕所、 盥洗室均布荷载
瓷砖地面 0.55 KN/m2
20厚水泥砂浆防水保护层 20×0.02=0.40 KN/m2
地面防水层 0.05 KN/m2
粉底( 或吊顶) 0.45 KN/m2
合计 3.95 KN/m2
④ 楼梯均布荷载
水磨石地面 0.65 KN/m2
楼梯板重( 按250厚钢筋混凝土板等效) 25×0.25=6.25 KN/m2
合计 6.90 KN/m2
⑤ 雨蓬
二毡三油防水层 0.35 KN/m2
20厚水泥砂浆找平层 20×0.02=0.40 KN/m2
100厚钢筋混凝土现浇板 25×0.10=2.50 KN/m2
粉底( 或吊顶) 0.45 KN/m2
合计 3.75 KN/m2
⒊ 梁、 柱自重( 包括梁侧、 梁底、 柱摸灰的重量) 标准值
梁柱的摸灰近似按加大梁宽及柱宽考虑
比如 KL1 b×h=0.25m×0.65m , 长度为6.9m, 每根重量为: 0.29×0.65×6.9×25=32.52KN。其它梁柱自重标准值见表2 , 其中梁长度取净长度, 柱长度取层高。
表2 梁柱自重标准值
层次
编号
截面( m2)
长度( m)
根数
每根重量( KN)
1--7

KL1
0.3×0。7
7.2
10x5=50
45.9
KL
0.3×0.30
2.7
10x5=50
8.03
KL3
0.3×0.70
8.7
10x5=50
55.46
KL4
0.25×0.4
2.4
16x5=90
6.09
KL5
0.25×0.4
6.6
56x5=315
16.74
KL61/KL62/KL63
0.25×0.4
7.2
2.7
8.7

7

60.68
KL71/KL72
0.25×0.4
2.7
2.1
3

15.66
1
KZ1
0.4×0.6
4.4
40×1=40
30.8
2--7
KZ2
0.4×0.6
3.3
40×4=160
23.1
⒋ 墙体自重标准值

墙体采用陶粒空心砌, 纵横梁自重
块( 250mm厚, 5KN/m3) , 外墙面抹灰25厚, 涂料( 0.5KN/m2) , 内墙面均为20mm厚摸灰。
故外墙体单位面积重量为: 0.25×5+0.02×17+0.02x25=2.09KN/m2
内墙体单位面积重量为: 0.25×5+0.02×17×2=1.93 KN/m2
钢铁门单位面积重量为0.45 KN/m2 ; 玻璃门( 15mm厚) 单位面积重量为25.6×0.015=0.38 KN/m2 ; 铝合金窗单位面积重量为0.4 KN/m2, 其中C3造型窗3200mm×2400mm按3200mm×2100mm等效。
编号
第一层数量
第二层数量
宽度
高度
每个门窗及其上下墙体重量
第一层总重
第二层总重
型号

C1
6
6
1500
1800
5.78
598.17
609.17

C2
31
35
2400
1800
9.25

C3
12
12
900
1800
3.25

C4
12
12
1200
1800
4.34

C5
6
6
2100
1800
7.59

M1
32
32
900
2100
2.76

M2
12
12
700
2100
2.15

M3
2
0
1800
2100
5.57

M4
2
0
2400
2100
7.43

则: ⑴每片窗C1 及其上下外纵墙体自重为:
0.4x1.5x1.8+(1.5x3.3-1.5x1.8)2.09=5.78KN
2每片窗C2及其上下外纵墙体自重为:
0.4x2.4x1.8+2.4(3.3-1.8)2.09=9.25
3每片窗C3 及其上下外纵墙体自重为:
0.9x1.8x0.4+0.9x1.93(3.3-1.8)=3.25
4每片窗C4 及其上下外纵墙体自重为:
1.2x1.8x0.4+1.2x1.93(3.3-1.8)=4.338
5每片窗C5 及其上下外纵墙体自重为:
2.1x1.8x0.4+2.1x1.93(3.3-1.8)=7.59
6每片窗M1 及其上下外纵墙体自重为:
0.9x2.1x0.45+0.9x1.93(3.3-2.1)=2.76
7每片窗M2 及其上下外纵墙体自重为:
0.7x2.1x0.45+0.7x1.93(3.3-2.1)=2.15
8每片窗M3 及其上下外纵墙体自重为:
1.8x2.1x0.38+1.8x2.09(3.3-2.1)=5.57
9每片窗M4 及其上下外纵墙体自重为:
2.4x2.1x0.38+1.8x2.09(3.3-2.1)=7.43
内墙重为 : ( 51000-4800) x4+11100x15+600x12+2100x3+2700x3+2700x4-12x900-12x1200-6x2100-32x900-12x700]x1.93= 632847N=632.85KN
第一层外墙重为[51000x2+18600x2-(1500x6+2400x31+1800x2+2400x2)]x2.09=99066N=99.1KN
第2-5层外墙重为
[51000x2+18600x2-1500x6-2400x35]x2.09=96.56
梁下墙体少的重量为2.09×( 18.6×2×0.7＋51×2×0.4) ＋1.93×( 18.6×8×0.70＋46.2×4×0.4) =355KN
第一层墙体总重为632.85+99.1+598.17-355=1330.12-355=975.12 第二层墙体总重为632.85+96.56+609.17-355=1338.58-355=983.58
⒌ 屋面女儿墙自重标准值
女儿墙采用200mm厚现浇钢筋混凝土, 其高度为400mm, 外贴瓷砖( 0.5KN/m2) , 故墙体的自重标准值为: 25x0.2x(51x2+18.6x2)x0.4+0.5x(51x2+18.6)x0.4=306.24KN
楼梯上方小屋的墙重量( 4.800×2＋2.700) ×3.300×2.09＋2.76=87.6KN
楼板 3.5×4.8×3.6=60.48KN
楼梯上的小屋由于质量太小因此不另作一层计算, 其算着第五层的质量
⒍ 各层重力荷载代表值
根据《抗震规范》GB50011— 第5.1.3条, 顶层重力荷载代表值包括: 屋面及女儿墙自重, 50%屋面雪荷载, 纵横梁自重, 半层柱自重, 半层墙体自重。
其它层重力荷载代表值包括: 屋面活荷载, 50%楼面均布活荷载, 纵横梁自重, 楼面上、 下各半层的柱及墙体自重。
各层重力荷载代表值分别计算如下:
顶层:
G5=306.24＋87.6+51×18.6×( 4.95＋0.4×50%) ＋983.58×50%＋40×19.8×50%＋45.9×10＋8.03×10＋55.46×10＋6.09×16＋16.74×56＋7×60.68＋3×15.66
＋60.48=8448KN
G2-4={3.5×[51×18.6-3.0×6.3-3.6×408-3.0×4.8-( 3.0×2.7＋3.6×2.1) ×3]＋3.95×( 3.0×2.7＋3.6×2.1×3) ＋6.9×( 3.0×4.8＋3.6×4.8) }＋50%[2.0×18.6×51]＋45.9×10＋8.03×10＋55.46×10＋6.09×16＋16.74×56＋7×60.68＋3×15.66+975.12+23.1×40=8505KN
G1={3.5×[51×18.6-3.0×6.3-3.6×408-3.0×4.8-( 3.0×2.7＋3.6×2.1) ×3]＋3.95×( 3.0×2.7＋3.6×2.1×3) ＋6.9×( 3.0×4.8＋3.6×4.8) }＋50%[2.0×18.6×51]＋45.9×10＋8.03×10＋55.46×10＋6.09×16＋16.74×56＋7×60.68＋3×15.66+( 922.35＋918.33) /2+23.1×40+3.75×6.6×2=8649KN

建筑物总重力荷载代表值为:
ΣGi=8300+8505×3＋8649=42464KN
各质点的重力荷载代表值及质点高度如图5所示:

图5 各质点重力荷载代表值
2.3 地震作用计算
⒈ 横向框架侧移刚度计算
⑴ 梁的线刚度计算
梁的线刚度计算见表4。( 混凝土强度等级为C30, Ec=3.0107KN/m2)
表4 梁的线刚度
梁
编
号
截 面

跨
度
m
惯性距
边框架梁
中框架梁
( m)
I=1.5I( m)
现浇板

i=( KNm)
I=2.0I( m)
现浇板

i=( KNm)
KL1
0.3×0.7
7.2
8.575×10-3
12.86×10-3
53583
17.15×10-3
71458
KL2
0.3×0.3
2.7
0.675×10-3
1.01×10-3
11222
1.35×10-3
15000
KL3
0.3×0.70
8.7
8.575×10-3
12.86×10-3
44344
17.15×10-3
59138
KL4
0.25×0.4
2.4
1.33×10-3
1.995×10-3
24938
2.66×10-3
33250
KL5
0.25×0.40
6.6
1.33×10-3
1.995×10-3
9089
2.66×10-3
12090
⑵ 柱的线刚度计算
柱的线刚度计算见表5。( 混凝土强度等级为C30, Ec=3.0107KN/m2)
表5 柱的线刚度
层次
截面( m2)
高度( m)
Ec ( KN/m2)
( m4)
i=( KNm)
2-5
0.4×0.6
3.3
3.0107
7.2×10-3
65455
1
0.4×0.6
4.4
3.0107
7.2×10-3
49091
⑶ 横向框架柱侧移刚度
横向框架柱侧移刚度D值计算见表6。
表6 横向框架柱侧移刚度D值由表6可见
∑D1/∑D2=711172/995936=0.714>0.7,
∑D2/∑D7=995936/1012368=0.984>0.7
∑D1/∑D7=711172/1012368=0.702>0.7
故该框架为规则框架。
层
与柱连接的梁
一般层K=( i1＋i2＋i3＋i4) /2ic
底层K=(i1+i2)/ic
α=K/(2+K)
( 一般层)
α=( 0.5