太原市某高层旅馆 毕业设计计算书

'太　原　理　工　大　学毕业设计（论文）任务书　毕业设计（论文）题目：太原市某高层旅馆毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）：一、工程概况1.本工程为二类建筑，耐火等级为二级，工程所在地抗震设防烈度为8度。2.建筑层数：十一层，层高：首层：3.9m；其它层：3.3m。室内外高差为600mm。3.结构形式为钢筋混凝土框架结构，±0.000以下墙体为粘土实心砖墙，±0.000以上为加气混凝土砌块，外墙厚度为300，内墙厚度为200，卫生间隔墙厚度为200。二、设计资料1、工程地质条件(1)、夏季主导风向：南；（2）、基本风压：0.4kPa；（3）、基本雪压：0.35kPa，平屋面积雪分布系数为1.0，雪荷载准永久值系数分区为Ⅱ区；（4）、室外冬季设计温度：-15°C；（5）、地震影响：抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g，场地类别为一类，设计地震分组为第一组；（6）、混凝土结构的环境类别：室内结构为一类，基础、上部外露结构如女儿墙，挑梁等为二类；（7）、地下水位：按室外地坪以下4m考虑，地下水无侵蚀性；（8）、土壤性质及情况：室外地面至地面以下8m范围内为轻亚粘土层，属一类场地土；（9）、地基承载力特征值：fak=160kPa。2、建筑设计等级（1）、建筑使用年限：50年；安全等级：二级；（2）、抗震设防类别为丙类；（3）、地基基础设计等级为乙类。毕业设计（论文）主要内容：1、确定建筑设计方案2、确定结构方案3、框架结构设计计算4、框架梁柱截面设计116 5、楼板设计6、楼梯设计7、基础设计学生应交出的设计文件（论文）：1、建筑平面图、立面图及剖面图2、建筑设计总说明3、结构设计总说明4、楼板布置图及配筋图5、框架结构配筋图6、楼梯平面图及配筋图7、基础平面图剖面图及配筋图8、设计计算说明书主要参考文献（资料）：1、《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)2、《建筑抗震设计规范》（GB50011—2002）3、《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）4、《砌体结构设计规范》（GB50007—2002）5、《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)6、《钢筋混凝土结构构造手册》中国建筑工业出版社7、《建筑设计资料集》（一）（二）（三）集或新编有关分册8、《建筑物抗震构造详图》（03G329-1）9、《房屋建筑学》中国建筑工业出版社10、《建筑抗震设计技术措施》中国建筑工业出版社11、《国家建筑与结构制图标准》中国建筑工业出版社12、《建筑施工》中国建筑工业出版社13、《建筑施工技术》黑龙江科技出版社14、《高层建筑结构》武汉工业大学出版社15、《钢筋混凝土及砌体结构》上、中册，中国建筑工业出版社16、有关建筑设计标准、规范与标准图集116 专业班级：土木工程0702班学生：李洁要求设计（论文）起至日期：2011年3月至2011年6月指导教师签字：日期：教研室主任审查签字：日期：系主任批准签字：日期：116 摘要……………………………………………………………………………………………………….................6ABSTRACT…………………………………………………………………………………………..…7第一篇建筑设计部分…………………………………………………………………...............8第一章工程做法………………………………………………………………………………………….….8第一节屋面做法...............................................................................................8第二节楼地面做法…………………………………………………………………………..….………9第三节墙身做法…………………………………………………………………………………………10第四节其他做法……………………………………………………………..…………………….…..10第二章建筑平面设计……………………………………………………………………………….…..11第一节使用部分的平面设计…………………………………………………………………….…11第二节建筑体型和立面设计……………………………………………………………….………12第三节抗震设计………………………………………………………………………………………….13第四节层数的确定和剖面的组合形式……………………………………………………….13第五节建筑空间的组合和利用………………………………………………..…….…………..13第六节宾馆设计的基本要求……………………………………….…………..……………….…14第二篇结构设计部分……………………………………………………………………….…....17第一章结构平面布置及结构计算简图的确定………………………….…….….……….17第一节结构平面布置及结构承重方案的选择………………………….……..…………17第二节梁柱截面、梁跨度、及柱高度的确定……………………………….….….……18第三节材料的选用………………………………………………………………………………….…..19第二章荷载计算…………………………………………………………………………………………..19第一节恒载计算……………………………………………………………………………………….…19第二节活载计算…………………………………………………………………..………………...….21第三节各层重力荷载代表值的计算………………..…………………………...……..…...21第四节荷载汇总……………………………………………………………………………………....…22第三章框架侧移刚度的计算…………………………………………………………….….….….24第一节框架横梁线刚度ib的计算………………………………………………………………24第二节框架柱线刚度ic的计算……..………………………………………………...…..……24第三节各层框架横向侧移刚度的计算……………………………………………….….…..25第四章横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算………….……....…….25第一节横向自震周期的计算……………………………………………….…………..…...……26第二节水平地震作用及楼层地震剪力的计算…………………..…………………..….26第三节多遇地震作用下的位移计算…………………………………………………….……..27第四节水平地震作用下的框架内力计算…………………………………….…….…....…28116 第五章竖向荷载作用下框架内力的计算………………………………..........……...….31第一节计算单元的选择………………………………………..……….…….……..……..….….31第二节荷载计算……………………………..………………………………….………..………..….32第三节内力计算…………………………………………………….…………………..…….……..…35第六章内力组合与调整………………………………………………………………………….......45第一节结构抗震等级的确定………………………..………………………………………..….45第二节框架梁柱内力组合………….………………………………………..…………….……..45第三节梁端剪力的调整…………………………………………………………………………..…54第四节柱端弯矩与剪力的调整…………………………………………………………...….…57第七章截面设计…………………………………………………………………………………..…...…62第一节框架梁截面设计………………………………………………………………………....….62第二节柱截面设计……………………………………………………………………………….......68第三节框架梁柱节点核心区截面抗震验算..………………………………….….…..…89第八章楼盖屋盖楼梯设计…………………………………………………………………….….93第一节楼板类型及设计方法的选择……………….…….……………………........….….93第二节设计参数……….…………..………………........................................................93第三节双向板弯矩计算…………………………………………………………………….…….…93第四节双向板截面设计……………………..………………………………………………..…...94第五节单向板截面设计……………………………………………………………….…….………96第六节次梁的设计…………………………………………………………………………..………..96第七节楼梯的计算……………………………………………………………………….………..….98第九章基础设计………………………………………………………………………………..….…....100参考文献…………………………………………………………………………………………….....105外文资料…………………………………………………………………………………………..…...114致谢………………………………………………………………………………………..…..…...….115116 摘要题目是一幢旅馆设计，包括建筑设计和结构设计两部分内容。建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等。着重解决了建筑物与周围环境、建筑物与各种细部构造，最终确定设计方案，画出建筑施工图。结构设计师在建筑物初步设计的基础上确定结构方案；选择合理的结构体系；进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。结构计算包括荷载计算、变形计算、内力分析及截面设计，并绘制相关的结构施工图。本工程为旅馆设计，因地处城市中心交通要道，在总体规划设计时，考虑到场地要求、绿化设施、其它功能要求，以及周围建筑物的影响，设计时采用一字型。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则，两部分空间合理，连接紧凑，主次分明，使建筑空间的舒适度加以提高。关键词：抗震框架结构地基116 ABSTRACTTopicisahoteldesign,includingarchitecturaldesignandstructuraldesignoftwoparts.Architecturaldesignisthepremiseofthemasterplan,accordingtothedesignrequirementsofthemissionstatement,consideringthebaseenvironment,functionality,comprehensiveselection,construction,materials,constructionequipment,architecturalartandtheeconomy.Focusonsolvingthebuildingwiththesurroundingenvironment,buildingstructureswithavarietyofdetailstofinalizethedesign,constructiondrawingdraw.Preliminarydesignarchitectinthebuildingidentifiedonthebasisofthestructureplan;choosetherightstructure;structurallayout,andpreliminaryestimatestodeterminethesizeofstructuralcomponents,structuralcalculations.Structuralcalculationsincludingloadcalculation,thedeformationcalculation,forceanalysis,andsectiondesign,anddrawconstructionplansrelatedtothestructure.Thisprojectisdesignedhotel,locatedinthecitycenterduetotrafficarteries,intheoverallplanninganddesign,takingintoaccountthespacerequirements,greenfacilities,andotherfunctionalrequirements,aswellastheimpactofsurroundingbuildings,thedesignusesafont.Inshort,application,security,economic,easytouseisthedesignprinciple,thetwopartsofspaceandreasonableconnectioncompact,prioritized,sothatthecomfortofbuildingspacetobeimproved.Keywords:SeismicFrameStructureFoundation116 第一篇建筑设计部分一、工程概况太原市某高层旅馆为十一层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积为10000。建筑方案确定，房间开间7.8m，进深7.2米，走廊2.1m。一层高3.9m，其他层层高3.3m。框架平面柱网布置如下图所示，框架梁板柱均为现浇。二、设计资料1、气象条件基本风压Wo=0.4kPa基本雪压So=0.35kPa室外冬季设计温度：-15℃2、抗震设防：8度3、工程地质条件地下水位：按室外地坪以下4m考虑，地下水无侵蚀性。土壤冻结深度：0.8m土壤性质及情况：室外地面至地面以下8m范围内为轻亚粘土层，属一类场地土。地基承载力特征值：Fak=160kPa第一章工程做法第一节屋面做法116 自上而下依次为(不上人屋面):20厚1:3水泥砂浆浆面层2010厚低标号砂浆隔离层143厚弹性体改性沥青防水卷材SBS20厚1:3水泥砂浆浆面层20保温隔热层(55厚聚苯乙烯泡沫塑料板)0.5最薄30厚LC5.0轻集料混凝土2%找坡层(粉煤灰陶砾混凝土)19.5现浇钢筋混凝土楼板12厚纸筋石灰粉平顶16第二节楼地面做法一、房间楼面做法：10厚地砖,干水泥擦缝19.820厚1:3干性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉20水泥浆一道(内掺建筑胶)16现浇钢筋混凝土楼板12厚板底粉刷抹灰16二、卫生间地面做法：5厚马赛克,干水泥擦缝0.1230厚1:3干硬性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉201.5厚聚氨酯防水层12最薄处30厚C20细石混凝土找坡层抹平24水泥砂浆一道(内掺建筑胶)20现浇钢筋混凝土楼板12厚板底粉刷抹灰16三、地面做法10厚地砖,干水泥擦缝19.820厚1:3干性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉20水泥砂浆一道(内掺建筑胶)2060厚C15混凝土垫层25150厚碎石夯入土中15四、楼梯、走廊地面20厚磨光石材板（花岗岩），水泥浆擦缝15.430厚1:3干性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉2060厚LC7.5轻骨料混凝土19.5现浇钢筋混凝土楼板12厚板底粉刷抹平1116 第三节墙身做法一、房间走道楼梯间等处内墙乳胶漆一道5厚1:2.5水泥砂浆抹平208厚1:1.6水泥石膏砂浆打底扫毛193厚外加剂专用砂浆打底刮糙20喷湿墙面二、外饰墙面合成树脂乳液涂料外涂苯丙涂料6厚1:2.5水泥砂浆抹平209厚1:3水泥石膏砂浆打底扫毛203厚专用聚合物砂浆打底刮糙20喷湿墙面三、卫生间内墙自外而内依次为：5厚釉面砖（在釉面砖粘贴面上随粘随刷界面处理剂一道，以增强粘结力）8厚1:0.1:2.5水泥石灰砂浆结合层188厚1:0.5:4水泥石灰砂浆打底扫毛18蒸压粉煤灰加气混凝土界面处理剂一道四、电梯间墙体电梯间墙体采用240厚实心粘土砖墙18采用1:2.5水泥砂浆砌筑内抹20厚1:3水泥砂浆20第四节其他做法一、踢面地砖踢面：10厚地砖踢脚，稀水泥浆擦缝19.89厚1:2水泥砂浆粘结层（内掺建筑胶）20界面剂一道（甩前用水喷湿墙面）二、散水水泥面层散水：20厚1:2.5水泥砂浆面层20素水泥砂浆一道（内掺建筑胶）60厚C15混凝土25150厚3:7灰土，宽出面层10017.5116 素土夯实向外坡3%三、门窗做法本工程中一律采用铝合金窗户，外部门采用铝合金门，其他门均采用实木门。第二章建筑平面设计建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合练习。在平面设计中，始终需要从建筑整体空间组合的效应来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性；也就是说，我们从平面设计入手，但是要着眼于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑，从组合平面各部分面积的使用性质来分析，主要可归纳为使用部分和交通联系部分两大类：使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积，即各类建筑物中的使用房间和辅助房间。交通联系部分是指建筑物中各个房间之间、楼层之间和房间内外之间联系通行的面积，即各类建筑物中的走廊、门厅、过道、楼梯、电梯等占的面积。第一节使用部分的平面设计建筑平面中各个使用房间和辅助用房，是建筑平面组合的基本单元。(1)使用房间平面的设计一般来说，旅馆的客厅要求安静，少干扰，而且有较好的朝向。使用房间平面的设计的要求：房间的面积、形状和尺寸要满足室内使用活动和家具设备合理布置的要求。②门窗的大小和位置，应考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风较好。③房间的构成应使结构构造布置合理，施工方便，也要有利于房间的组合，所有材料要符合相应的建筑面积。④室内空间以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部，要考虑人们的使用和审美要求。使用房间的面积、形状和尺寸房间的面积使用房间面积的大小，主要是由房间内部活动特点，使用人数的多少，家具设备的多少等因素来决定的。一个房间内部的面积，根据他们的使用特点，可以分为以下几个部分：家具或设备所占的面积；人们在屋内的使用活动面积；房间内部的交通面积；具体进行设计时，在已有面积定额的基础上，仍然需要分析各类房间中家具布置，人们的活动和通行情况，深入分析房间内部的使用要求，然后确定各类房间合理的平面形状和尺寸。②房间平面形状和尺寸初步确定房间的使用面积大小以后，还需进一步确定房间的形状和具体尺寸。房间116 平面的形状和尺寸，主要是由室内活动的特点、家具布置方式以及采光、通风、剖面等要求所决定。在满足使用要求的同时，我们还应从构成房间的技术经济条件及人们对室内空间的观感来确定，考虑房间的平面形状和尺寸。房间平面形状和尺寸的确定，主要是从房间内部的使用要求和技术经济条件来考虑的，同时室内空间处理美观要求，也是影响房间平面形状的重要因素。第二节建筑体型和立面设计建筑物在满足使用要求的同时，它的体型、立面，以及内外空间组合等，还会给人们在精神上以某种感受。建筑物的美观问题，既在房屋外部形象和内部空间处理中表现出来，又涉及到建筑群体的布局，它还和建筑细部设计有关。建筑物的体型和立面，即房屋的外部形象，必须受内部使用功能和技术经济条件所约束，并受基地群体规划等外界因素的影响。建筑物的外部形象，并不等于房屋内部空间组合的直接表现，建筑体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，把适用、经济、美观三者有机地结合起来。一、建筑体型和立面设计的要求对房屋外部形象的设计要求，有以下几个方面①反映建筑功能要求和建筑类型的特征②结合材料性能、结构构造和施工技术的特点③掌握建筑标准和相应的经济指标④适应基地环境和建筑规划的群体布置⑤符合建筑造型和立面构图的一些规律二、建筑体型的组合建筑物内部空间的组合方式，是确定外部体型的主要依据。建筑体型反映建筑物总的体量大小，组合方式和比例尺度等，它对房屋外型的总体效应具有重要影响。建筑体型的组合要求，主要有以下几点(1)完整均衡，比例恰当建筑体型的组合，首先要求完整均衡，这对较为简单的几何形体和对称的体型，通常比较容易达到。对于较为复杂的不对称体型，为了达到完整均衡的要求，需要注意各组成部分体量的大小比例关系，使各部分的组合协调一致，有机联系，在不对称中取得均衡。（2）主次分明，交接明确建筑体型的组合，还需要处理好各组成部分的连接关系，尽可能做到主次分明，交接明确。建筑物有几个形体组合时，应突出主要形体，通常可以由各部分体量之间的大小、高低、宽窄、形状的对比，平面位置的前后，以及突出入口等手法来强调主体部分。交接明确，不仅是建筑造型的要求，同样也是房屋结构构造上的要求。（3）体型简洁、环境协调简洁的建筑体型易于取得完整统一的造型效果，同时在结构布置和构造施工方面也比较经济合理。建筑物的体型还需要与周围建筑、道路相呼应配合，考虑和地形、绿化等基地环境的协调一致，使建筑物在基地环境中显得完整统一、布置得当。三、建筑立面设计建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计和建筑体型组合一样，也是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下，适用建筑造型和立面构图的一些规律，紧密结116 合平面、剖面的内部空间组合进行的。建筑立面可以看成是由许多构造部件所组成：它们有墙壁体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗、窗台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件，以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当地确立这些组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整，形式与内容统一的建筑立面。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平面、剖面的设计一样，同样也有使用要求，结构构造等功能的技术方面的问题。尺度和比例尺度正确和比例协调，是使立面完整统一的重要方面。①节奏感和虚实对比节奏韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。②材料质感和色调配置一幢建筑物的体型和立面，最终是以它们的形状、材料质感和色彩多方面的综合，给人们留下一个完整深刻的外观形象。③重点及细部处理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。第三节抗震设计建筑物由于受气温变化、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响，使结构内部产生附加应力和变形。解决的办法有二：一是加强建筑物的整体性；二是预先在这些敏感部位将结构断开，留出一定的缝隙，以保证各部分建筑物在这些缝隙中有足够的变形宽度而不造成建筑物的破损。第四节层数的确定和剖面的组合形式一、房屋层数的确定在本设计中，已经给出为10~12层。但影响确定房屋层数的因素很多，主要有房屋本身的使用要求，城市规划的要求，选用的结构类型，以及建筑防火等。建筑剖面的组合形式，主要由建筑物中各类房间的高度和剖面形状、房屋的使用要求和结构布置特点等因素决定的，剖面的组合方式大体上有以下几种：（1）单层单层剖面便于房屋中各部分人流或物品和室外直接联系。（2）多高层多层剖面的室内交通联系比较紧凑，适应于有较多相同高度房间的组合，垂直交流通过楼梯联系。高层剖面能在占地面积较小的条件下，建造使用面积较多的房屋，这种组合有利于室外辅助设施和绿化等。（3）错层和跃层错层剖面是在建筑物纵向或横向剖面中，房屋几部分之间的楼地面高低错开，它主要适应于结合坡地地形建造房屋。第五节建筑空间的组合和利用建筑平面设计中，我们已经初步分析了建筑空间在水平方向的组合关系以及结构布置等有关内容，剖面设计中将着重从垂直方向考虑各种高度房间的空间组合，楼梯在剖面的位置，以及建筑空间的利用等问题。116 一、建筑空间的组合(1)高度相同或接近的房间的组合高度相同、使用性质接近的房间可以组合在一起。（2）高度相差较大房间的组合在多层和高层房屋的剖面中，高度相差较大的房间可以根据不同高度房间的多少和使用性质，在房屋垂直方向进行分层组合。在旅馆建筑中通常把房间高度较高的餐厅、会客、会议等部分组织在楼下的一、二层或顶层，旅馆的客房部分相对来说它们的高度要低一些，可以按客房标准的层高结合。高层建筑中通常还把高度较低的设备房间组织在同一层，成为设备层。（3）楼梯在剖面中的位置楼梯在剖面中的位置，是和楼梯在建筑平面中的位置以及建筑平面的组合关系密切联系在一起的。二、建筑体型的组合建筑物内部空间的组合方式，是确定外部体型的主要依据。建筑体型反映建筑物总的体量大小，组合方式和比例尺度等，它对房屋外型的总体效应具有重要影响。建筑体型的组合要求，主要有以下几点：（1）整体均衡，比例恰当建筑体型的组合，首先要求完整均衡，这对较为简单的几何形体和对称的体型，通常比较容易达到。对于较为复杂的不对称体型，为了达到完整均衡的要求，需要注意各组成部分体量的大小比例关系，使各部分的组织协调一致，有机联系，在不对称中取得均衡。（2）主次分明，交接明确建筑体型的组合，还需要处理好各组成部分的连接关系，尽可能做到主次分明，交接明确。建筑物有几个形体组合时，应突出主要形体，通常可以由各部分体量之间的大小、高低、宽窄、形状的对比，平面位置的前后，以及突出入口等手法来强调主体部分。交接明确，不仅是建筑造型的要求，同样也是房屋结构上的要求。（3）体型简洁，环境协调简洁的建筑体型易于取得完整统一的造型效果，同时在结构布置和构造施工方面也比较经济合理。建筑物的体型还需要与周围建筑，道路相呼应配合，考虑和地形、绿化等基地环境的协调一致，使建筑物在基地环境中显得完整统一，本置得当。第六节宾馆设计的基本要求旅馆是综合性的公告建筑。旅馆向顾客提供一定时间的住宿，也可提供饮食、娱乐、购物等服务。旅馆还可以承担城市的部分社会功能。一、总则(1)根据规范，使旅馆设计符合适用、安全、卫士等基本要求。(2)规范适用于新建、改建和迁建的至少设有20间客房的城镇旅馆设计。有特殊需要的旅馆建筑设计可参照执行。(3)根据设计的使用功能，按建筑质量标准和设备、设施条件，将旅馆建筑由高到低分为一、二、三、四、五、六级6个等级。(4)旅馆建筑设计也应符合现行的《民用建筑设计通则》以及国家现行的有关标准、规范。当设计旅馆涉外饭店时，应有明确的星级目标，其功能要求应符合有关标准的规定。116 二、总平面设计要点（1）必须依据旅馆规模、类型、等级标准，根据旅馆基地环境条件及功能要求进行平面组合、空间设计。（2）注意旅馆的各个组成部分：公共活动、标准客房层、客房、后勤辅助管理、职工生活等部分的使用效益。（3）注意旅馆的安全设计。依据各种设计规范，使设计符合规范要求。同时须注意残疾人的使用和安全要求。（4）主要出入口必须明显，并能引导旅客直接达到门厅。主要出入口应根据使用要求，设置单车道或多车道，入口车道上方宜设雨棚。（5）不论采用哪种建筑形式，均应合理划分旅馆建筑的功能分区，组织各种出入口。使人流、货流、车流不交叉。（6）在综合性建筑中，旅馆部分应有单独分区，并有独立的出入口；对外经营的商店、餐厅等不应影响旅馆的使用功能。（7）总平面布置应处理好主题建筑的关系。对各种设备所产生的噪音和废气应采取措施，避免干扰客房区和邻居建筑。（8）总平面布置应合理安排各种管道，做好管道综合，并便于维护和检修。（9）应根据所需停放车辆的车型及辆数在基地内或建筑物内设置停车空间或按城市规划设置公用停车场地。（10）基地内应根据所出地点布置一定的绿化，做好绿化设计。三、总平面设计（1）除合理组织主体建筑群位置外，还应考虑广场、停车场、道路、庭院、杂物堆放地的布局。根据旅馆标准及基地条件，还应考虑设置网球场、游泳池及露天茶座等。（2）广场设计根据旅馆的规模，进行相应面积的广场设计，供车辆回转、停放，尽可能使车辆出入口便捷；不相互交叉。（3）旅馆出入口1主要出入口及位置应显著，可供旅客直达客厅2辅助出入口，用于出席宴会、会议及商场购物的非住宿旅馆出入。适用于规模大，标准高的旅馆。3团体旅馆出入口，为减少主入口人流，方便团体旅客集中到达而设置。适用于规模大的旅馆。4职工出入口，宜设在职工工作及生活区域，用于旅馆职工上下班进出，位置宜隐蔽。5货物出入口，用于旅馆货物出入，位置靠近物品仓库或堆放场所。应考虑食品与货物分开卸货。6垃圾污物出口，位置要隐蔽，出于下风向。(4)旅馆出入口步行道设计，步行道是城市至旅馆门前的人行道应与城市人行道相连，保证步行至旅馆的客人安全。①在旅馆出入口前适当放宽步行道。②步行道不应穿过停车场与车行道交叉。(5)旅馆停车根据旅馆标准、规模、投资、基地和城市规划部门规定，考虑地面广场停车，地下及地面多层独立式车库等停车方式，职工自行车停放车数，按职工工人的人数的20%~40%考虑，116 面积按1.47㎡/辆计算。(6)总平面布置方式分散式：适用于宽敞基地，各部分按使用性质进行合理分区、布局需紧凑，道路及管线不宜过长。集中式：适用于用地紧张的基地，须注意停车场的布置、绿化的组织及整体空间效果。标准层（1）标准层设计的一半规定①公共用房与辅助用房应根据旅馆等级、经营管理要求和旅馆附近客人提供使用公共设施情况确定。②建筑布局应与管理方式和服务手段相适应，做到分区明确，联系方便，保证客房及公共房具有良好的住居和活动环境。③建筑热公设计应做到因地制宜，保证室内基本的热环境要求，发挥投资的经济效应。④建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷，做到建筑围护结构的保温和隔热，以利节能。⑤采暖地区的旅馆客房部分的保温隔热标准应符合现行的《民用建筑节能设计标准》规定。⑥锅炉房、冷却塔等不宜设在客房楼内，如必须设在客房楼内时，应自成一区，并应采取防火、隔音、减震等措施。⑦室内应尽量利用自然采光。（2）标准层设计要求①标准层客房要求：尽可能提高客房面积在标准层中的比例，增加客房间数。客房间数还应按服务人员服务的客房数（1~16）倍数确定。②自然环境和能源要求：标准层设计应考虑周围环境、占据好的朝向及景象，减少外墙面积③平面形式：平面形式应考虑疏散梯位置均匀分布，位置要明显，符合建筑设计防火规范要求。④服务台：按管理要求设置或不设置⑤服务用房：根据管理要求，每层设置或各层设置。位置应隐蔽，设于标准层中部或端部。服务用房应有出入口供服务人员进入客房区。服务用房厅、棉品储存库、休息、厕所、垃圾污物管道间及服务电梯厅。⑥标准层公共走道净高大于2.1m。（3）客房的设计①客房设计应根据气候特点、环境位置、景观条件，争取良好的朝向。②客房设计应考虑家具布置，家具设计应符合人体尺度、方便使用和有利于维修。③客房长宽比以不超过2:1为宜。④客房净高一般大于等于2.4m，不设空调时不应低于2.6m。⑤客房内走道宽度大于等于1.1m，公共走道净高不应低于2.1m。⑥客房门洞宽度一般大于等于0.9m，高度大于等于2.1m。⑦客房的允许噪音等级根据不同要求，设计时需要根据具体要求确定。⑧客房室内色彩及装修宜简洁。协调。⑨标准较高的客房应设置电话和集中的电器控制设施。⑩多床间内床位数不宜多于4床。116 （4）卫生间设计①根据旅馆等级确定卫生间设计标准，包括卫生设备的配套，面积的确定和墙、地面材料等的选用。②卫生间管道应集中，便于维护和更新。③卫生间地面应低于客房地面0.02m，净高大于2.1m，门洞宽大于等于0.75m，净高大于等于2.1m。④卫生间地面及墙面应选用耐火易洁面材料，并应做防火层，泛水及地漏。⑤卫生间一般需设置通风及干燥装置。⑥当卫生间无自然通风时，应采取有效的通风、排风措施。⑦卫生间不应设在餐厅、厨房、食品储藏、变配电室等严格要求防火防潮要求用房的直接上层。⑧卫生间不应向客房和走道开窗。⑨客房上下层直通的管道井不应在卫生间内开设检修门。⑩卫生间管道应有可靠的防漏水、防漏电和隔音措施，并便于检修。第二篇结构设计部分第一章结构平面布置及结构计算简图的确定第一节结构平面布置及结构承重方案的选择一、结构平面布置太原市某高层旅馆为十一层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积为10000。建筑方案确定，房间开间7.8m，进深7.2米，走廊2.1m。一层高3.9m，其他层层高3.3m。框架平面柱网布置如下图所示，框架梁板柱均为现浇。二、框架承重方案的选择本方案中竖向荷载的传力路径：楼板的均布荷载和恒荷载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，并由框架柱转递给基础，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力路径，本旅店的框架承重方案采用横向框架承重方案，这可以116 使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。第二节梁柱截面、梁跨度、及柱高度的确定一、梁截面尺寸的确定主梁截面高度一般按跨度的1/8~1/12估算，截面宽度可取梁高的1/2~1/3故：主梁：h=(1/8~1/12)l=(1/8~1/12)×7200mm=600~900mm，取h=700mm,b=300mm次梁：h=(1/12~1/15)l=(1/12~1/15)×7200mm=480~600mm，取h=600mm,b=250mm走道梁：取h=500mm，b=250mm二、柱截面尺寸的确定框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制确定，可按下列公式计算：（一）柱截面面积：Ac≥Ns/(μ×fc)式中：μ---轴压比限值　　fc---砼轴心抗压强度设计值　　Ns---柱轴力设计值（二）柱轴力设计值：Nc=1.25β1β2N式中：N---竖向荷载作用下柱轴力标准值（包含活载）　　β2---水平力作用对柱轴力的放大系数，七度抗震：β=1.05、八度抗震：β=1.10β1----系数：建筑等级一级，β=1.3，建筑等级二级，β=1（三）竖向荷载作用下柱轴力标准值：N=nSw式中：n---柱承受楼层数　　S---柱子从属面积　　　w---竖向荷载标准值（包含活载）对于框架结构：取w=10~12kN/㎡（四）查《建筑抗震设计规范》可确定本工程框架结构的抗震等级为一级，框架柱的轴压比限值为0.7对于1-3层柱Ns=1.25×13×7.8×4.65×11×1.1=7131.59KNAc≥7131.59/（0.7×16.7）=610mm2综合考虑取框架柱的截面尺寸为：b×h=750×750。同理其他层柱截面尺寸为如下：对于4-7层柱b×h=650×650对于8-11层柱b×h=500×500三、梁的计算跨度框架梁的计算跨度以上柱型心线为准，由于建筑轴线与墙轴线重合，故建筑轴线与结构计算跨度不同。116 四、柱高度的确定底层柱高从基础顶面算至二层楼面，室内外高差为0.6m，基础顶面至室外地坪取－0.8m，故基础顶面至±0.000（室内地坪）距离为1.4m，再加上首层层高3.9m，故底层柱高为5.3m，其余各层柱高从本楼面算至上一层楼面（即层高），均为3.3m。第三节材料的选用柱选用C35，梁板选用C30梁纵向受力钢筋选用HRB400,箍筋选用HRB335,柱纵向受力钢筋选用HRB400,箍筋选用HRB335，板受力钢筋选用HPB235。第二章荷载计算第一节恒载计算一、不上人屋面永久荷载标准值20厚1:3水泥砂浆浆面层200.02×20=0.410厚低标号砂浆隔离层140.01×14=0.143厚弹性体改性沥青防水卷材SBS0.02120厚1:3水泥砂浆浆面层200.02×20=0.4保温隔热层(55厚聚苯乙烯泡沫塑料板)0.50.055×0.5=0.0275最薄30厚LC5.0轻集料混凝土2%找坡层(粉煤灰陶砾混凝土)19.50.03×19.5=0.585现浇钢筋混凝土楼板（100）0.1×25=2.512厚纸筋石灰粉平顶160.012×16=0.192小计：4.27KN/m2二、房间楼面永久荷载标准值：10厚地砖,干水泥擦缝19.80.01×19.8=0.19820厚1:3干性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉200.02×20=0.4水泥浆一道(内掺建筑胶)16现浇钢筋混凝土楼板（120）0.12×25=312厚板底粉刷抹灰160.012×16=0.192小计：3.79KN/m2三、卫生间楼面永久荷载标准值：5厚马赛克,干水泥擦缝0.120.12116 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉200.03×20=0.61.5厚聚氨酯防水层120.0015×12=0.018最薄处30厚C20细石混凝土找坡层抹平240.03×24=0.72水泥砂浆一道(内掺建筑胶)20现浇钢筋混凝土楼板（100）0.01×25=2.512厚板底粉刷抹灰160.012×16=0.192小计：4.15KN/m2四、楼梯间楼面永久荷载标准值：20厚磨光石材板（花岗岩），水泥浆擦缝15.40.02×15.4=0.30830厚1:3干性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉200.03×20=0.660厚LC7.5轻骨料混凝土19.50.06×19.5=1.17现浇钢筋混凝土楼板（100）0.1×25=2.512厚板底粉刷抹平160.012×16=0.192小计：4.77KN/m2五、墙体永久荷载标准值1、房间、走道、楼梯间等处内墙乳胶漆一道5厚1:2.5水泥砂浆抹平200.005×20=0.18厚1:1.6水泥石膏砂浆打底扫毛190.008×19=0.1523厚外加剂专用砂浆打底刮糙200.003×20=0.06小计：0.312KN/m22、外墙饰面合成树脂乳液涂料外涂苯丙涂料6厚1:2.5水泥砂浆抹平200.006×20=0.129厚1:3水泥石膏砂浆打底扫毛200.009×20=0.183厚专用聚合物砂浆打底刮糙200.003×20=0.06小计：0.36KN/m23、卫生间内墙5厚釉面砖（在釉面砖粘贴面上随粘随刷界面处理剂一道，以增强粘结力）8厚1:0.1:2.5水泥石灰砂浆结合层180.008×18=0.1448厚1:0.5:4水泥石灰砂浆打底扫毛180.008×18=0.144小计：0.288KN/m2电梯间墙体电梯间墙体采用240厚实心粘土砖墙180.24×18=4.32采用1:2.5水泥砂浆砌筑内抹20厚1:3水泥砂浆200.02×20=0.4116 六、门窗永久荷载标准值铝合金窗户：0.45KN/m2铝合金门：0.45KN/m2木门：0.2KN/m2第二节活载计算不上人屋面均布活荷载0.5kN/m2房间楼面均布活荷载2.0kN/m2卫生间楼面均布活荷载2.0kN/m2楼梯间、走道楼面均布活荷载2.5kN/m2电梯机房均布活荷载7.0kN/m2屋面雪荷载标准值0.35kN/m2第三节各层重力荷载代表值的计算一、各层柱的重力荷载代表值的计算见表层次Hbh重度根数单根重总重/KN15.30.750.75253274.5323852~33.30.750.75253246.4114854~73.30.650.65253234.861115.48~113.30.50.5253220.63660二、各层梁的重力荷载代表值的计算见表层次截面跨度重度根数单根重总重/KN1~30.3×0.77.05252837.011036.350.3×0.76.45251633.86541.60.25×0.66.45251424.19338.630.25×0.51.352584.2232.4Σ　1948.984~70.3×0.77.15252837.541051.050.3×0.76.55251634.39550.20.25×0.65.66251424.56343.880.25×0.51.452584.3534.8116 Σ　　　　　1979.938~110.3×0.77.3252838.331073.10.3×0.76.7251635.18562.80.25×0.66.7251425.13351.750.3×0.551.62584.838.4Σ　2026.05三、墙体重力荷载代表值外墙厚300mm，内墙厚200，均采用加气混凝土砌块。层次墙体面积厚重度片数重量/KN首层前后围墙7.0×3.20.35.513480.48侧面围墙6.4×3.20.35.54135.168　1.3×3.20.35.5213.728内纵墙7.0×3.20.25.59221.76内横墙6.4×3.20.25.514315.392Σ　1722.27标准层前后围墙7.15×2.60.35.514429.425侧面围墙6.55×2.60.35.54112.398　1.45×2.60.35.5212.441内纵墙7.15×2.60.25.512245.388内横墙6.5×2.650.25.523439.145户内隔墙5×3.30.15.519172.425Σ　2189.77第四节荷载汇总荷载分层汇总顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载、50%屋面雪荷载、纵横梁自重、半层柱自重、半层墙体自重。其他层重力荷载代表值包括：楼面荷载、50%楼面均布活荷载、纵横梁自重、楼面上下各半层的柱及内外墙自重。将上述分项荷载相加，得集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：11层屋面自重3908梁重2026.05柱重0.5×6600.5倍屋面雪荷载0.5×320.3墙重0.5×2189.8×0.8Σ7300.12116 8~10层屋面自重3661梁重2026.05柱重660墙重2189.98×0.80.5倍楼面活荷载0.5×393.12Σ8098.897层屋面自重3661梁重1979.93柱重0.5×660+0.5×115.4墙重2189.98×0.80.5倍楼面活荷载0.5×393.12Σ8476.394~6层屋面自重3661梁重1979.93柱重1115.4墙重2189.98×0.80.5倍楼面活荷载0.5×393.12Σ8704.093层屋面自重3661梁重1948.98柱重0.5×1485+0.5×1115.4墙重2189.98×0.80.5倍楼面活荷载0.5×393.12Σ8855.682层屋面自重3661梁重1948.98柱重1485墙重2189.98×0.80.5倍楼面活荷载0.5×393.12Σ9013.481层屋面自重3661116 梁重1948.98柱重0.5×2385+0.5×1485墙重0.5×2189.98×0.8+0.5×1722.27×0.80.5倍楼面活荷载0.5×393.12Σ9188.53第三章框架侧移刚度的计算第一节框架横梁线刚度ib的计算混凝土C30，Ec=30000N/mm2在框架结构中，现浇楼板或预制楼板，有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时对现浇楼面的边框架梁取I=1.5I。，对中框架梁取I=2.0I。横梁计算结果列于下表类别Ec（N/mm2）b（mm）h（mm)l(mm)I（mm4）1.5EcI/l(N·mm)2.0EcI/l(N·mm)AB、CD跨3000030070072008.58E+095.36E+047.15E+04BC跨3000025050021001.60E+095.58E+047.44E+04第二节框架柱线刚度ic的计算混凝土C35，Ec=31500N/mm2框架柱线刚度ic的计算见表如下层次Ec（N/mm2）b（mm）h（mm)l(mm)I（mm4）EcI/l(N·mm)13150075075053002.64E+101.57E+052~33150075075033002.64E+102.52E+054~73150065065033001.49E+101.42E+058~113150050050033005.21E+094.97E+04116 第三节各层框架横向侧移刚度的计算各层框架横向侧移刚度的计算采用改进的反弯点（D值法）进行计算，计算结果见表如下：各层框架横向侧移刚度的计算层次柱类型KαcD根数首层边框架边柱0.3410.359240944边框架中柱0.6970.444297684中框架边柱0.4550.3892609012中框架中柱0.9290.4883272912ΣD　9212762~3层边框架边柱0.2120.096266144边框架中柱0.4340.178495274中框架边柱0.2840.1243449612中框架中柱0.5790.2246233812ΣD　14665794~7层边框架边柱0.3770.159248024边框架中柱0.7760.278435204中框架边柱0.5030.2013147712中框架中柱1.0270.3395311212ΣD　12883568~11层边框架边柱1.0780.35191654边框架中柱2.2350.528289084中框架边柱1.4390.4182291012中框架中柱2.9360.5953257112ΣD　858066第四章横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算内力方向的规定：柱弯矩M---kN·m,对于固端，顺时针方向为正，逆时针反向为负；梁弯矩M---kN·m,下侧受拉为正，上侧受拉为负；柱轴力N---kN，柱受压为正，受拉为负；梁、柱剪力V---kN,对于固端，顺时针方向为正，逆时针方向为负116 第一节横向自震周期的计算以顶点位移法计算框架的自震周期。顶点位移法是求结构基频的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化成无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。这样只要求出结构的顶点水平位移，就可按下式求出结构的基本周期：T1=1.7αo(ΔT)½层次G∑GD相对位移Δt117300.127300.128580660.00850.4653108098.8915399.018580660.01790.456898098.8923497.98580660.02740.439988098.8931596.798580660.03680.41578476.3940073.1812883560.03110.374768704.0948777.2712883560.03790.343658704.0957481.3612883560.04460.305748704.0966185.4512883560.05140.261138855.6875041.1314665790.05120.209729013.4884054.6114665790.05730.158519188.5393243.149212760.10120.1012T1=1.7×0.6×0.4653½=0.696s第二节水平地震作用及楼层地震剪力的计算由于本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，结构地震反应以第一振型反应为主，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。一、计算结构等效总重力荷载代表值GeqGeq=0.85∑Gi=0.85×93243.14=79256.67KN二、计算水平地震影响系数α1本地区所属设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅰ类，查《建筑抗震设计规范》得：设计特征周期Tg为0.25s。由于本地区抗震设防烈度为8度，地震影响按多遇地震设计，查《建筑抗震设计规范》得水平地震影响系数最大值αmax=0.16。因Tg15时，ζ2=1.15-0.01l0/h且≤1.0；，当l0/h≤5时，可取=1.0；ξ≤2αS/h0，；ξ＞2αS/h0，以第十一层A轴柱为例说明计算方法和计算过程：116 第十一层A柱柱顶的最不利内力为：Mmax及相应的N：88.096KN·m，212.308KN；Nmax及相应的M：304.568KN·m，62.254KN；Nmin及相应的M：189.785KN·m，7.474KN；mm取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30中的较大值，即500/30=16.667mm，故取=20mm。==414.944+20=434.944mm因为l0/h=33000/500=6.6＞5,故应考虑偏心距增大系数。＞1.0（取）。l0/h=3300/500=6.6＜15，取。mm对称配筋＜ζb，为大偏压情况。又因为＜，所以336其它两组最不利内力组合计算过程同上。全部柱的正截面配筋计算结果与结果见表如下：横向框架A柱配筋计算表：层次11b500500500500500500h0460460460460460460控制截面柱顶柱底组合一二三一二三M88.09662.2547.474107.51454.4848.814N212.308304.568189.785230.866332.405208.343l03.33.33.33.33.33.3l0/h6.66.66.66.66.66.6ξ（ξb=0.518）0.0550.0790.0490.0600.0870.054偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0414.944204.40139.381465.699163.90842.305116 ea202020202020ei434.944224.40159.381485.699183.90862.305ζ19.8326.85410.9999.0426.28010.020ζ1111111ζ2111111ei/ho0.9460.4880.1291.0560.4000.135η1.0331.0641.2411.0291.0781.230ηei449.257238.71473.694500.011198.22176.618e659.257448.714283.694710.011408.221286.6180.3h0138138138138138138ξ-2a"s/h0-0.119-0.095-0.125-0.114-0.087-0.120As=As"33658-171443-26-184构造配筋250025002500250025002500实配单侧4Φ204Φ20ρs(％)1.5071.507层次10b500500500500500500h0460460460460460460控制截面柱顶柱底组合一二三一二三M141.18453.16440.905137.74553.49940.07N521.992694.78444.824541.797722.631464.629l03.33.33.33.33.33.3l0/h6.66.66.66.66.66.6ξ（ξb=0.518）0.1360.1810.1160.1410.1880.121偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0270.47276.51991.958254.23774.03486.241ea202020202020ei290.47296.519111.958274.23794.034106.241ζ13.9993.0054.6933.8532.8894.493ζ1111111ζ2111111ei/ho0.6310.2100.2430.5960.2040.231η1.0491.1481.1281.0521.1521.135ηei304.784110.832126.270288.550108.346120.553e514.784320.832336.270498.550318.346330.5530.3h0138138138138138138ξ-2a"s/h0-0.0380.007-0.058-0.0330.014-0.053116 As=As"327-448-246281-470-275构造配筋250025002500250025002500实配单侧4Φ204Φ20ρs(％)1.5071.507层次9b500500500500500500h0460460460460460460控制截面柱顶柱底组合一二三一二三M161.33253.49988.080169.61255.68572.844N828.1751084.951676.481847.9701112.788696.276l03.33.33.33.33.33.3l0/h6.66.66.66.66.66.6ξ（ξb=0.518）0.2160.2820.1760.2210.2900.181偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0194.80449.310130.203200.02150.041104.619ea202020202020ei214.80469.310150.203220.02170.041124.619ζ12.5211.9243.0862.4621.8762.998ζ1111111ζ2111111ei/ho0.4670.1510.3270.4780.1520.271η1.0671.2071.0951.0651.2041.115ηei229.11783.623164.516234.33484.354138.932e439.117293.623374.516444.334294.354348.9320.3h0138138138138138138ξ-2a"s/h00.0420.1090.0020.0470.1160.007As=As"157-728-201197-729-319构造钢筋250025002500250025002500实配单侧4Φ204Φ20ρs(％)1.5071.507层次8b500500500500500500h0460460460460460460控制截面柱顶柱底组合一二三一二三M182.83347.97896.876186.55834.048105.313N1144.0641474.984898.2501163.8691502.834918.054116 l03.33.33.33.33.33.3l0/h6.66.66.66.66.66.6ξ（ξb=0.518）0.2980.3840.2340.3030.3910.239偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0159.81032.528107.850160.29122.656114.713ea202020202020ei179.81052.528127.850180.29142.656134.713ζ11.8251.4152.3241.7941.3892.274ζ1111111ζ2111111ei/ho0.3910.1140.2780.3920.0930.293η1.0801.2721.1121.0791.3361.106ηei194.12366.840142.162194.60456.968149.026e404.123276.840352.162404.604266.968359.0260.3h0138138138138138138ξ-2a"s/h00.1240.2100.0600.1290.2170.065As=As"96-925-321110-1024-279构造配筋250025002500250025002500实配单侧4Φ204Φ20ρs(％)1.5071.507层次7b650650650650650650h0610610610610610610控制截面柱顶柱底组合一二　一二　M29.68269.932101.023199.81358.48887.595N1469.5291864.5861109.7511502.9851911.6331143.207l03.33.33.33.33.33.3l0/h5.0775.0775.0775.0775.0775.077ξ（ξb=0.518）0.2220.2820.1680.2270.2890.173偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e020.19837.50591.032132.94430.59676.622ea21.66721.66721.66721.66721.66721.667ei41.86559.172112.699154.61152.26298.289ζ12.4011.8923.1792.3471.8453.086ζ1111111ζ2111111ei/ho0.0690.0970.1850.2530.0860.161116 η1.2681.1901.1001.0731.2151.114ηei53.09670.403123.929165.84163.493109.519e338.096355.403408.929450.841348.493394.5190.3h0183183183183183183ξ-2a"s/h00.0910.1500.0360.0960.1580.042As=As"-1462-1533-811-659-1616-907构造配筋422542254225422542254225实配单侧4Φ224Φ22ρs(％)1.0791.079层次6b650650650650650650h0610610610610610610控制截面柱顶柱底组合一二三一二三M235.77154.452129.783214.91254.248106.843N1801.3672254.591315.4171834.8232301.6381348.873l03.33.33.33.33.33.3l0/h5.0775.0775.0775.0775.0775.077ξ（ξb=0.518）0.2720.3400.1990.2770.3480.204偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0130.88424.15298.663117.13023.56979.209ea21.66721.66721.66721.66721.66721.667ei152.55145.818120.330138.79645.236100.876ζ11.9581.5652.6821.9231.5332.615ζ1111111ζ2111111ei/ho0.2500.0750.1970.2280.0740.165η1.0741.2451.0931.0811.2481.111ηei163.78257.049131.560150.02756.467112.106e448.782342.049416.560435.027341.467397.1060.3h0183183183183183183ξ-2a"s/h00.1410.2090.0680.1460.2160.073As=As"-687-1803-852-809-1823-991构造配筋422542254225422542254225实配单侧4Φ224Φ22ρs(％)1.0791.079层次5b650650650650650650116 h0610610610610610610控制截面柱顶柱底组合一二三一二三M254.39154.248146.321228.27556.519117.264N2139.9792644.5341514.2322173.4352691.5821547.688l03.33.33.33.33.33.3l0/h5.0775.0775.0775.0775.0775.077ξ（ξb=0.518）0.3230.3990.2290.3280.4060.234偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0118.87520.51396.631105.03020.99875.767ea21.66721.66721.66721.66721.66721.667ei140.54242.180118.297126.69642.66597.434ζ11.6491.3342.3301.6231.3112.279ζ1111111ζ2111111ei/ho0.2300.0690.1940.2080.0700.160η1.0801.2661.0951.0891.2631.115ηei151.77353.411129.528137.92753.896108.664e436.773338.411414.528422.927338.896393.6640.3h0183183183183183183ξ-2a"s/h00.1920.2680.0980.1970.2750.103As=As"-779-1930-928-921-1930-1094构造配筋422542254225422542254225实配单侧4Φ224Φ22ρs(％)1.0791.079层次4b650650650650650650h0610610610610610610控制截面柱顶柱底组合一二三一二三M248.75350.747145.375250.91641.416151.292N2482.0243034.4651709.5952515.483081.5131743.051l03.33.33.33.33.33.3l0/h5.0775.0775.0775.0775.0775.077ξ（ξb=0.518）0.3750.4580.2580.3800.4650.263偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0100.22216.72485.03599.74913.44086.797ea21.66721.66721.66721.66721.66721.667116 ei121.88938.390106.701121.41535.107108.464ζ11.4211.1632.0641.4021.1452.024ζ1111111ζ2111111ei/ho0.2000.0630.1750.1990.0580.178η1.0921.2931.1051.0921.3201.104ηei133.11949.621117.932132.64646.337119.694e418.119334.621402.932417.646331.337404.6940.3h0183183183183183183ξ-2a"s/h00.2440.3270.1270.2490.3340.132As=As"-938-2005-1069-938-2053-1062构造配筋422542254225422542254225实配单侧4Φ224Φ22ρs(％)1.0791.079层次3b750750750750750750h0710710710710710710控制截面柱顶柱底组合一二三一二三M262.90757.343142.421261.73448.075150.938N2829.5073423.4471898.1662874.0613486.1011942.72l03.33.33.33.33.33.3l0/h4.44.44.44.44.44.4ξ（ξb=0.518）0.3180.3850.2130.3230.3920.218偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e092.91616.75075.03191.06813.79077.694ea252525252525ei117.91641.750100.031116.06838.790102.694η111111ηei117.91641.750100.031116.06838.790102.694e452.916376.750435.031451.068373.790437.6940.3h0225225225225225225ξ-2a"s/h00.2060.2720.1010.2110.2790.106As=As"-1691-2790-1568-1718-2848-1569构造配筋56255625实配单侧4Φ254Φ25ρs(％)1.0471.047层次2116 b750750750750750750h0710710710710710710控制截面柱顶柱底组合一二三一二三M283.59847.8173.048253.10850.925134.521N3182.3103812.4242081.3883226.8653875.0782125.942l03.33.33.33.33.33.3l0/h4.44.44.44.44.44.4ξ（ξb=0.518）0.3580.4290.2340.3630.4360.239偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e089.11712.53883.14178.43813.14263.276ea252525252525ei114.11737.538108.141103.43838.14288.276η111111ηei114.11737.538108.141103.43838.14288.276e449.117372.538443.141438.438373.142423.2760.3h0225225225225225225ξ-2a"s/h00.2450.3160.1210.2500.3230.126As=As"-1766-2928-1586-1910-2927-1779构造配筋56255625实配单侧4Φ254Φ25ρs(％)1.0471.047层次1b750750750750750750h0710710710710710710控制截面柱顶柱底组合一二三一二三M269.56833.2436171.851476.18719.432450.441N3535.5224201.2652264.0393607.0714301.8812335.588l05.35.35.35.35.35.3l0/h7.0677.0677.0677.0677.0677.067ξ（ξb=0.518）0.3980.4720.2550.4060.4840.263偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e076.2467.91375.905132.0154.517192.860ea252525252525ei101.24632.913100.905157.01529.517217.860ζ11.3281.1182.0751.3021.0922.011ζ1111111116 ζ2111111ei/ho0.1430.0460.1420.2210.0420.307η1.2501.7691.2511.1611.8581.116ηei126.57158.238126.230182.34054.843243.185e86.94618.61386.605142.71515.218203.5600.3h0213213213213213213ξ-2a"s/h00.2850.3600.1420.2930.3710.150As=As"-7064-9121-5003-6330-9329-4001构造配筋56255625实配单侧4Φ254Φ25ρs(％)1.0471.047116 横向框架B柱配镜计算表层次1110b500500500500500500500500h0460460460460460460460460控制截面柱顶柱底柱顶柱底组合一二一二一二一二M100.25349.83584.30445.324128.85744.902129.10245.145N213.097356.6231.655384.437481.242802.978501.038830.815l03.33.33.33.33.33.33.33.3l0/h6.66.66.66.66.66.66.66.6ξ（ξb=0.518）0.0550.0930.0600.1000.1250.2090.1300.216偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0470.457139.750363.920117.897267.75955.919257.66954.338ea2020202020202020ei490.457159.750383.920137.897287.75975.919277.66974.338ζ19.7965.8549.0115.4304.3382.6004.1662.513ζ111111111ζ211111111ei/ho1.0660.3470.8350.3000.6260.1650.6040.162η1.0291.0901.0371.1041.0501.1891.0521.193ηei504.770174.063398.233152.210302.07290.232291.98288.651e714.770384.063608.233362.210512.072300.232501.982298.6510.3h0138138138138138138138138ξ-2a"s/h0-0.118-0.081-0.114-0.074-0.0490.035-0.0430.042As=As"415-85288-147293-593272-613构造配筋2500250025002500实配单侧4Φ204Φ204Φ204Φ20116 ρs(％)1.5071.5071.5071.507层次98b500500500500500500500500h0460460460460460460460460控制截面柱顶柱底柱顶柱底组合一二一二一二一二M159.12344.969160.04546.338183.23840.149175.37528.488N685.3631211.924705.1581239.761897.7701658.481917.5651686.318l03.33.33.33.33.33.33.33.3l0/h6.66.66.66.66.66.66.66.6ξ（ξb=0.518）0.1780.3160.1840.3230.2340.4320.2390.439偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0232.17337.105226.96337.377204.10424.208191.13116.894ea2020202020202020ei252.17357.105246.96357.377224.10444.208211.13136.894ζ13.0461.7222.9601.6842.3251.2592.2751.238ζ111111111ζ211111111ei/ho0.5480.1240.5370.1250.4870.0960.4590.080η1.0571.2511.0581.2491.0641.3241.0681.388ηei266.48671.418261.27671.689238.41658.521225.44351.206e476.486281.418471.276281.689448.416268.521435.443261.2060.3h0138138138138138138138138ξ-2a"s/h00.0050.1420.0100.1490.0600.2580.0650.265As=As"261-850250-853250-1011184-1091构造配筋2500250025002500实配单侧4Φ204Φ204Φ204Φ20116 ρs(％)1.5071.5071.5071.507层次76b650650650650650650650650h0610610610610610610610610控制截面柱顶柱底柱顶柱底组合一二一二一二一二M234.69457.293229.75449.728251.90644.437253.13446.306N1086.5192102.9991119.9752150.0471248.6782547.1141282.1432594.175l03.33.33.33.33.33.33.33.3l0/h5.0775.0775.0775.0775.0775.0775.0775.077ξ（ξb=0.518）0.1640.3180.1690.3250.1890.3850.1940.392偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0216.00527.243205.14223.129201.73817.446197.43017.850ea21.66721.66721.66721.66721.66721.66721.66721.667ei237.67248.910226.80944.795223.40539.113219.09739.517ζ13.2471.6783.1501.6412.8251.3852.7521.360ζ111111111ζ211111111ei/ho0.3900.0800.3720.0730.3660.0640.3590.065η1.0471.2301.0501.2511.0501.2871.0511.284ηei248.90360.141238.03956.026234.63550.343230.32850.747e533.903345.141523.039341.026519.635335.343515.328335.7470.3h0183183183183183183183183ξ-2a"s/h00.0330.1860.0380.1940.0570.2540.0620.261As=As"-138-1722-193-1781-200-1953-223-1957构造配筋4225422542254225实配单侧4Φ224Φ224Φ224Φ22116 ρs(％)1.0791.0791.0791.079层次54b650650650650650650650650h0610610610610610610610610控制截面柱顶柱底柱顶柱底组合一二一二一二一二M273.53946.306274.77848.187288.12342.842282.02733.806N1395.3262991.291428.7823038.3371527.3313435.4791560.7973482.539l03.33.33.33.33.33.33.33.3l0/h5.0775.0775.0775.0775.0775.0775.0775.077ξ（ξb=0.518）0.2110.4520.2160.4590.2310.5180.2360.522偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心小偏心大偏心小偏心e0196.03915.480192.31615.860188.64512.470180.6949.707ea21.66721.66721.66721.66721.66721.66721.66721.667ei217.70637.147213.98337.526210.31134.137202.36131.374ζ12.5281.1792.4691.1612.3101.0272.2601.013ζ111111111ζ211111111ei/ho0.3570.0610.3510.0620.3450.0560.3320.051η1.0521.3021.0521.2991.0531.3291.0551.358ηei228.93748.378225.21448.757221.54245.368213.59142.605e513.937333.378510.214333.757506.542330.368498.591327.6050.3h0183183183183183183183183ξ-2a"s/h00.0800.3210.0850.3280.1000.3870.1050.391As=As"-216-2024-237-2018-246-2028-301-2032构造配筋4225422542254225实配单侧4Φ224Φ224Φ224Φ22116 ρs(％)1.0791.0791.0791.079层次32b750750750750750750750750h0710710710710710710710710控制截面柱顶柱底柱顶柱底组合一二一二一二一二M311.29847.507306.73340.706299.13415.772323.42250.921N1649.6963879.9141694.253942.5681760.5554324.3011805.1094386.954l03.33.33.33.33.33.33.3954l0/h4.44.44.44.44.44.44.44.4ξ（ξb=0.518）0.1860.4360.1910.4430.1980.4860.2030.493偏心判断大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心e0188.70012.244181.04410.325169.9093.647179.17011.607ea2525252525252525ei213.70037.244206.04435.325194.90928.647204.17036.607η11111111ηei213.70037.244206.04435.325194.90928.647204.17036.607e548.700372.244541.044370.325529.909363.647539.170371.6070.3h0225225225225225225225225ξ-2a"s/h00.0730.3240.0780.3310.0850.3740.0900.381As=As"-653-2942-712-2980-802-3115-739-2969构造配筋5625562556255625实配单侧4Φ254Φ254Φ254Φ25ρs(％)1.0471.0471.0471.047116 层次1b750750750750h0710710710710控制截面柱顶柱底组合一二一二M336.96227.702488.29115.85N1853.3244768.8781924.8734869.493l05.35.35.35.3l0/h7.0677.0677.0677.067ξ（ξb=0.518）0.2080.5350.2160.546偏心判断大偏心小偏心大偏心小偏心e0181.8155.809253.6743.255ea25252525ei206.81530.809278.67428.255ζ12.5340.9852.4400.965ζ11111ζ21111ei/ho0.2910.0430.3920.040η1.1221.8221.0911.896ηei232.14156.135304.00053.581e192.51616.510264.37513.9560.3h0213213213213ξ-2a"s/h00.0960.4230.1040.434As=As"-3408-9937-2943-10114构造配筋56255625实配单侧4Φ254Φ25ρs(％)1.0471.047七、柱斜截面承载力计算计算要点：当λ＜1时，取λ=1；当λ＞3时，取λ=3；时截面满足要求；当N≤0.3fcA时取实际值计算，当N＞0.3fcbh时取0.3fcbh计算；时按构造配箍，否则按计算配箍；全部柱的斜截面配筋计算结果与结果见表如下：116 A柱层次十一十九八七Hn2.6002.6002.6002.6002.600b500.000500.000500.000500.000650.000ho460.000460.000460.000460.000610.000λ=Hn/2ho2.8262.8262.8262.8262.131V82.986118.334140.400156.733182.2100.2fcbho768.200768.200768.200768.2001324.310N230.866541.797847.9701163.8691502.9850.3fcbh1252.5001252.5001252.5001252.5002116.7251.05ftbho/(λ+1)99.09799.09799.09799.097208.7510.056N12.92830.34147.48665.17784.167V"112.026129.438146.584164.274292.918V-V"-29.040-11.104-6.184-7.541-110.708轴压比0.0550.1300.2030.2790.213λv0.1000.1000.1000.1000.100λvfc/fyv0.0060.0060.0060.0060.006﹪0.5570.5570.5570.5570.557非加密区4Φ10@2004Φ10@2004Φ10@2004Φ10@2004Φ10@160ρsv0.3140.3140.3140.3140.302加密区4Φ10@1004Φ10@1004Φ10@1004Φ10@1004Φ10@80ρsv0.6280.6280.6280.6280.604116 层次六五四三二一Hn2.6002.6002.6002.6002.6004.600b650.000650.000650.000750.000750.000750.000ho610.000610.000610.000710.000710.000710.000λ=Hn/2ho2.1312.1312.1311.8311.8313.239V191.173204.767211.981222.490227.693228.4380.2fcbho1324.3101324.3101324.3101778.5501778.5501778.550N1834.8232173.4352515.4802874.0613226.8653607.0710.3fcbh2116.7252116.7252116.7252818.1252818.1252818.1251.05ftbho/(λ+1)208.751208.751208.751310.078310.078207.0620.056N102.750118.537118.537157.815157.815157.815V"311.501327.288327.288467.893467.893364.877V-V"-120.328-122.521-115.307-245.403-240.200-136.439轴压比0.2600.3080.3570.3060.3440.384λv0.1000.1000.1050.1000.1050.110λvfc/fyv0.0060.0060.0060.0060.0060.006﹪0.5570.5570.5850.5570.5850.612非加密区4Φ10@1604Φ10@1604Φ10@1604Φ12@1604Φ12@1604Φ12@160ρsv0.3020.3020.3020.3770.3770.377加密区4Φ10@804Φ10@804Φ10@804Φ12@804Φ12@804Φ12@80ρsv0.6040.6040.6040.7530.7530.753116 B柱层次十一十九八七Hn2.6002.6002.6002.6002.600b500.000500.000500.000500.000650.000ho460.000460.000460.000460.000610.000λ=Hn/2ho2.8262.8262.8262.8262.131V78.297109.437135.405152.139197.0390.2fcbho768.200768.200768.200768.2001324.310N275.198648.198999.4371395.8821826.8220.3fcbh1252.5001252.5001252.5001252.5002116.7251.05ftbho/(λ+1)99.09799.09799.09799.097208.7510.056N15.41136.29955.96870.140102.302V"114.508135.396155.066169.237311.053V-V"-36.211-25.959-19.661-17.098-114.014轴压比0.0660.1550.2390.3340.259λv0.1000.1000.1000.1030.100λvfc/fyv0.0060.0060.0060.0060.006﹪0.5570.5570.5570.5730.557非加密区4Φ10@2004Φ10@2004Φ10@2004Φ10@2004Φ10@160ρsv0.3140.3140.3140.3140.302加密区4Φ10@1004Φ10@1004Φ10@1004Φ10@1004Φ10@80ρsv0.6280.6280.6280.6280.604116 层次六五四三二一Hn2.6002.6002.6002.6002.6004.600b650.000650.000650.000750.000750.000750.000ho610.000610.000610.000710.000710.000710.000λ=Hn/2ho2.1312.1312.1311.8311.8313.239V214.259232.619241.882262.212264.115250.2370.2fcbho1324.3101324.3101324.3101778.5501778.5501778.550N2270.1642729.0743202.6663697.3314192.3664732.7270.3fcbh2116.7252116.7252116.7252818.1252818.1252818.1251.05ftbho/(λ+1)208.751208.751208.751310.078310.078207.0620.056N118.537118.537118.537157.815157.815157.815V"327.288327.288327.288467.893467.893364.877V-V"-113.029-94.669-85.406-205.681-203.778-114.640轴压比0.3220.3870.4540.3940.4460.504λv0.1020.1090.1200.1100.1200.130λvfc/fyv0.0060.0060.0070.0060.0070.007﹪0.5680.6070.6210.6120.6680.724非加密区4Φ10@1604Φ10@1604Φ10@1604Φ12@1604Φ12@1604Φ12@160ρsv0.3020.3020.3020.3770.3770.377加密区4Φ10@804Φ10@804Φ10@804Φ12@804Φ12@804Φ12@80ρsv0.6040.6040.6040.7530.7530.753116 第三节框架梁柱节点核心区截面抗震验算框架梁柱节点核心区考虑抗震等级的剪力设计值Vj，应按下列规定计算：对于一级抗震等级顶层中间节点和端节点：Vj=1.4(Mlb+Mrb)/（hb0-a"s）其他层中间节点和端节点：Vj=1.4(Mlb+Mrb)[1-（hb0-a"s)/（Hc-hb)]/（hb0-a"s）式中：Mlb、Mrb——考虑地震作用组合的框架节点左、右两侧的梁端弯矩设计值；hb0、hb——梁的截面有效高度、截面高度，当节点两侧梁高不相同时，取其平均值； Hc——节点上柱和下柱反弯点之间的距离； a"s--梁纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离。框架梁柱节点核心区受剪的水平截面应符合下列条件：Vj≤1(0.3ηjβcfcbjhj)式中： hj——框架节点核心区的截面高度，可取验算方向的柱截面高度，即hj=hc；bj——框架节点核心区的截面有效验算宽度，当bb≥bc/2时，可取bj=bc；当bb＜bc/2时，可取(bb+0.5hc)和bc中的较小值。当梁与柱的中线不重合，且偏心距e0≤bc/4时，可取(0.5bb+0.5bc+0.25hc-e0)、(bb+0.5hc)和bc三者中的最小值；此处，bb为验算方向梁截面宽度，bc为该侧柱截面宽度。ηj——正交梁对节点的约束影响系数：当楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2，且正交方向梁高度不小于较高框架梁高度的3/4时，可取ηj=1.5,对9度设防烈度，宜取ηj=1.25；当不满足上述约束条件时，应取ηj=1.0。框架梁柱节点的抗震受剪承载力，应符合下列规定：Vj≤[1.1ηjftbjhj+0.05ηjNbj/bc+fyvAsvj（hb0-a"s）/s]式中：N——对应于考虑地震作用组合剪力设计值的节点上柱底部的轴向力设计值：当N为压力时，取轴向压力设计值的较小值，当N>0.5fcbchc时，取N=0.5fcbchc；当N为拉力时，取N=0；Asvj——核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋各肢的全截面面积。hb0——梁截面有效高度，节点两侧梁截面高度不等时取平均值。Hc的确定边柱中柱层次hy上y下Hc层次hy上y下Hc113300　0.551815113300　0.5518151033000.450.4228711033000.450.53135933000.480.53234933000.50.53300833000.50.53300833000.50.53300116 733000.50.553465733000.50.53300633000.450.553300633000.50.53300533000.450.553300533000.50.53300433000.450.53135433000.50.53300333000.50.53300333000.50.53300233000.50.553465233000.50.53300153000.450.273816153000.50.44770Vj的计算边节点层次Mbr+MblHchbhboVj1190.845181570066584.67610177.6412871700665270.1969216.6263234700665348.7908251.7473300700665408.7437297.3143465700665491.9396311.1323300700665505.1625335.2173300700665544.2674340.7343135700665541.2363367.0163300700665595.8972389.5213465700665644.5061373.3403816700665638.266中节点层次Mbr+MblHchbhboVj11144.9661815600565208.18010239.6353135600565482.7759304.9683300600565624.3218358.4173300600565733.7407418.9683300600565857.6996520.08633006005651064.7045522.49333006005651069.6324557.08633006005651140.4503591.12233006005651210.1272588.83533006005651205.4451655.59647706005651457.671各层梁柱节点核心区验算见下表：116 116 层次1110987Vj84.676270.196348.79408.743491.939bj500500500500625hj5005005005006500.3ηjβcfcbjhj1252.51252.51252.51252.52035.313配箍4Φ10@904Φ10@904Φ10@904Φ10@904Φ10@800.5fcbchc2087.52087.52087.52087.53527.875N0.00208.34464.63696.28918.05(1.1ηjftbjhj+0.05Nbj/bc+fyvAsv(hb0-as")/s)1091.151101.5671114.3811125.9641487.556结论满足满足满足满足满足边节点层次654321Vj505.162544.267541.236595.897644.506638.266bj625625625675675675hj6506506507507507500.3ηjβcfcbjhj2035.31252035.31252035.31252536.31252536.31252536.3125配箍4Φ10@804Φ10@804Φ10@804Φ12@904Φ12@904Φ12@900.5fcbchc3527.8753527.8753527.8754696.8754696.8754696.875N1143.211348.871547.691743.051942.722125.94(1.1ηjftbjhj+0.05Nbj/bc+fyvAsv(hb0-as")/s)1498.3806251508.268411517.8271901.931051910.916151919.16114结论满足满足满足满足满足满足116 中节点层次1110987Vj208.18482.775624.321733.74857.699bj500500500500625hj5005005005006500.3ηjβcfcbjhj1252.51252.51252.51252.52035.313配箍4Φ10@904Φ10@904Φ10@904Φ10@904Φ10@800.5fcbchc2087.52087.52087.52087.53527.875N0.00231.66501.04705.16917.57(1.1ηjftbjhj+0.05Nbj/bc+fyvAsv(hb0-as")/s)986.483998.0661011.5351021.7411369.782结论满足满足满足满足满足层次654321Vj1064.7041069.6321140.451210.1271205.4451457.671bj625625625675675675hj6506506507507507500.3ηjβcfcbjhj2035.31252035.31252035.3132536.31252536.31252536.3125配箍4Φ10@804Φ10@804Φ12@804Φ12@804Φ12@804Φ12@800.5fcbchc3527.8753527.8753527.8754696.8754696.8754696.875N1119.981282.141428.781560.801694.251805.11(1.1ηjftbjhj+0.05Nbj/bc+fyvAsv(hb0-as")/s)1379.5137021387.311659.4761842.879621848.8851853.873655结论满足满足满足满足满足满足116 第八章屋盖楼盖楼梯设计第一节楼板类型及设计方法的选择各房间楼板为双向板，走道楼板为单向板。均按弹性理论进行设计。第二节设计参数一、屋盖楼盖结构布置及板带划分图二、荷载设计值1~10层楼面楼板：g=1.2x3.79=4.548KN/m²q=1.4x2.0=2.8KN/m²楼梯间、走道板：g=1.2x4.77=5.724KN/m²q=1.4x2.5=3.5KN/m²卫生间楼板：g=1.2x4.5=5.4KN/m²q=1.4x2.0=2.8KN/m²屋面不上人屋面板：g=1.2x4.27=5.124KN/m²q=1.4x0.5=0.7KN/m²三、双向板计算跨度l0=lc（支承中心线之间距离）四、楼板采用C30混凝土，板中钢筋采用HPB235级钢筋，板厚选用120mm和100mm，h/l01=100/3900=1/39≥1/50，符合构造要求。第三节双向板弯矩计算跨中最大弯矩为当内支座固定是在g+q/2作用下的跨中弯矩，与内支座铰接时在q/2作用下的跨中弯矩值之和；支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。本方案计算时，对混凝土取泊松比为0.2116 各区格板分别算得的弯矩列于下表双向板按弹性理论的内力计算板类屋面板楼面板区格AAB卫生间C楼梯间l013.63.63.63.6l026.96.96.96.9l01/l020.52170.52170.52170.5217系数0.04000.04000.04000.04000.00380.00380.00380.00380.09650.09650.09650.09650.01740.01740.01740.0174系数-0.0829-0.0829-0.0829-0.0829-0.0570-0.0570-0.0570-0.0570g5.1244.5485.45.724q0.72.82.83.5g+1/2q5.4745.9486.87.4741/2q0.351.41.41.75g+q5.8247.3488.29.224m13.3454.9565.4066.216m21.0041.5761.7061.975m1"-6.257-7.895-8.810-9.910m1""-6.257-7.895-8.810-9.910m2"-4.302-5.428-6.058-6.814m2""-4.302-5.428-6.058-6.814第四节双向板截面设计截面有效高度：假定选用φ10钢筋，则l01方向跨中截面的h01=100mm，l02方向跨中截面的h02=90mm，支座截面的h0=100mm。弯矩按下列情况进行折减：中间跨的跨中截面及中间支座截面折减20%；边跨的跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面，当lb/l0＜1.5时折减20%，当1.5≤lb/l0≤2.0时折减10%（式中lb为沿楼板边缘方向板的计算跨度，l0为垂直于楼板边缘方向板的计算跨度）；角区格不折减。为了便于计算近似取γ=0.95,As=m/(0.95fyh0)，截面配筋计算结果及实际配筋见下表：116 按弹性理论设计的双向屋面板截面配筋区格h0m折减系数mAs配筋实配As跨中Al01方向80.003.350.802.68167.68φ10@200392.50l02方向70.001.000.800.8057.49φ10@200392.50支座Al01方向80.00-6.260.80-5.01313.64φ10@200392.50l02方向70.00-4.300.80-3.44246.46φ10@200392.50按弹性理论设计的双向楼面板截面配筋区格h0m折减系数mAs配筋实配As跨中Al01方向1004.960.83.96198.74φ10@200392.50l02方向901.580.81.2670.20φ10@200392.50Bl01方向805.410.84.32270.98φ10@200392.50l02方向701.710.81.3697.72φ10@200392.50Cl01方向806.220.84.97311.56φ10@200392.50l02方向701.980.81.58113.16φ10@200392.50支座Al01方向100-7.890.8-6.32316.57φ10@200392.50l02方向90-5.430.8-4.34241.85φ10@200392.50Bl01方向80-8.810.8-7.05441.60φ12@200565.50l02方向70-6.060.8-4.85347.01φ10@200392.50Cl01方向80-9.910.8-7.93496.75φ12@200565.50l02方向70-6.810.8-5.45390.34φ10@200392.50116 第五节单向板截面设计弯矩计算跨中M=1/14×(g+q)l²支座M=1/16×(g+q/)l²则对于楼面板跨中M=1/14×9.224×1.8²=1.868KN/m²支座M=1/16×9.224×1.8²=2.135KN/m²对于屋面板跨中M=1/14×5.824×1.8²=1.348KN/m²支座M=1/16×5.824×1.8²=1.179KN/m²单向板与双向板结合的支座处按两者之间较大弯矩配筋，截面配筋计算结果及实际配筋见下表：屋面板截面h0m折减系数mαsξAs配筋实配As跨中801.3480.81.080.010.0164.57φ8@200251.50支座801.1790.80.940.010.0170.64φ10@200392.50楼面板跨中截面h0m折减系数mαsξAs配筋实配As跨中802.1350.81.710.020.02102.63φ8@200251.50支座801.8680.81.490.020.02112.35φ10@200392.50第六节次梁的设计一、次梁的截面尺寸为250mm×600mm，混凝土强度等级为C30，纵向受力钢筋选用HRB400，箍筋选用HRB335。二、荷载设计值顶层：次梁自重3.9375KN/m恒载4.27×3.9×7.2×0.73=12.457KN/m一~十层：次梁自重3.9375KN/m恒载（11.388+3.796）KN/m活载7.8KN/m三、内力计算顶层：116 弯矩设计值：跨中支座剪力设计值：跨中支座一～十层：弯矩设计值：跨中支座剪力设计值：跨中支座四、正截面受弯承载力计算（同主梁一样）层次名称截面Mb"fhoαsξAs实配钢筋实配As11次梁支座71.592505650.06270.06483642Φ16402跨中35.79524005650.00330.00331762Φ164021—10次梁支座106.812505650.09360.09845523Φ16603跨中53.40524005650.00490.00492632Φ16402五、斜截面受剪承载力计算（同主梁一样）层次名称|V|0.25βcfcbho0.7ƒtbhoAsv/s11次梁62.252504.969141.3910.37351—10次梁92.877504.969141.3910.2290层次名称加密区实配（Asv/s，ρ％）非加密区实配（ρ％）ρsv％11次梁双肢Φ8@100（1.01,0.337）双肢Φ8@150（0.224）0.1431—10次梁双肢Φ8@100（1.01,0.337）双肢Φ8@150（0.224）0.143116 第七节楼梯的计算一、设计参数楼梯是多层及高层房屋中的重要组成部分，常见的形式有梁式楼梯和板式楼梯。板式楼梯下表平整，施工支模方便，外观比较轻巧，本工程中采用板式楼梯。层高3.3m，踏步尺寸为150mm×300mm。采用C25混凝土，板采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋。楼板上均布活荷载标准值q=2.5KN/m。二、踏步板的计算板倾斜度tgα=150/300=0.5cosα=0.894去板厚h=120mm，约为斜板长的1/30.取1m宽板带计算（一）荷载计算　荷载种类荷载标准值（KN/M)恒荷载水磨石面层（0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98三角形踏板0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88混凝土斜板0.12×25/0.894=3.36板底抹灰0.02×17/0.894=0.38小计6.6活荷载2.5总荷载设计值p=1.2×6.6+1.4×2.5=11.42KN/m（二）截面设计板的水平计算跨度ln=3.3m，弯矩设计值M=pln²/10=0.1×11.42×3.3²=12.44KN·m板得有效高度为ho=120-20=100mmαs=M/（α1fcbho）=12.44×1000000/（11.9×1000×100²）=0.105计算得γs=0.944As=M/（γsfyho）=12.4×1000000/（0.944×210×100）=627mm²，选配φ10@100,As=785mm²分布筋每级踏步1根φ8.三、平台版设计设平台板厚h=70mmm。取1m宽板带计算。（一）荷载计算　荷载种类荷载标准值（KN/M)恒荷载水磨石面层0.6570mm厚混凝土板0.07×25=1.75板底抹灰0.02×17=0.34小计2.74116 活荷载2.5总荷载设计值p=1.2×2.74+1.4×2.5=6.788KN/m（二）截面设计平台板的计算跨度lo=2.0-0.2/2+0.3/2=2.25m弯矩设计值M=pln²/10=0.1×6.788×2.25²=3.44KN·m板得有效高度ho=70-20=50mmαs=M/（α1fcbho）=3.44×1000000/（11.9×1000×50²）=0.116计算得γs=0.938As=M/（γsfyho）=3.44×1000000/（0.938×210×50）=349mm²选配φ10@200,As=393mm².四、平台梁的设计设平台梁的截面尺寸为200mm×350mm（一）荷载计算　荷载种类荷载标准值（KN/M)恒荷载梁自重0.2×（0.35-0.17）×25=1.4　侧梁粉刷0.02×（0.35-0.17）×2×17=0.19　平台板传来2.74×2.2/2=3.865　楼梯板传来6.6×3.3/2=10.89　小计16.345活荷载2.5×（3.3+2.2）/2=6.875总荷载设计值p=1.2×16.345+1.4×6.875=29.33KN/m（二）截面设计计算跨度lo=1.05ln=1.05×（3.9-0.2）=3.385m弯矩设计值M=plo²/8=29.33×3.385²/8=55.34KN·m剪力设计值V=pln²/2=29.33×3.7/2=54.26KN截面按倒L行计算，bf‘=b+5hf‘=200+5×70=550mm，梁的有效高度ho=350-35=315mm经判别属第一类T刑截面αs=M/（α1fcbho）=55.34×1000000/（11.9×550×315²）=0.085计算得γs=0.956As=M/（γsfyho）=55.34×1000000/（0.956×300×315）=612mm²选配3Φ16，As=603mm²配置φ6@200箍筋，则斜截面受剪承载力Vcs=0.7ftbho+1.25fyvhoAsv/s=0.7×1.27×200×315+1.25×210×315×56.6/200=79.41KN﹥54.26KN满足要求116 第九章基础设计一、本工程结构主体十一层，地基承载力较均匀，故采用十字交叉基础，取混凝土强度C40fc=19.1N/mm²ft=1.71N/mm²二、荷载设计值A柱Nmax=4301.88KNB柱Nmax=4869.49KN三、地基承载力计算按照地基承载力确定基础底面积及埋深时，传至基础顶面上的荷载应按正常使用极限状态下荷载效应的标准值。相应的抗力应采用地基承载力特征值。1、初步确定基础尺寸选择基础埋深d=2.0m。初步估计截面时，肋梁高度H宜取柱距的1/8~1/4。即H=（1/8~1/4）*7800=975~1950。取H=1800mm。梁宽为柱对应方向的尺寸加上大于100mm。取b=850mm。由初步确定的基础尺寸对承载力特征值进行修正：Fa=fak+γ（b-3）+（d-0.5）=160+0+1.0*20*(2.0-0.5)=190KPa基础梁的内力计算，基础梁的内力分析采用荷载设计值。对柱下条形基础梁的内力分析，在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的截面高度大于或等于1/6柱距时，地基反力可按直线分布考虑。本方案由于上部荷载叫均匀，采用倒梁法计算。四、节点荷载分配角柱节点1:P1x=P1Y=1/4×4301.88=1075.47KN边柱节点2:P2X=4/5×4301.88=3441.50KNP2Y=1/5×4301.88=860.38KN边柱节点3:P3X=1/5×0.5×4869.49=486.95KNP3Y=4/5×0.5×4869.49=1947.80KN边柱节点4:P4X=P4Y=1/2×4869.49=2434.75KN分配荷载的调整ΣF=16×4301.88+16×4869.49=146741.92KNΣA=4×2.4×56.4+16×(7.2-2.4)=725.76m²ΣOA=2.4×2.4×4×8=184.32m²P=146741.92/(725.76+184.32)=161.24KNΔP=∑ΔA/ΣA×P=184.32/725.76×161.24=40.95KN节点1ΔP1X=ΔP1Y=1/4×2.4²×40.95=58.97KN116 P1x’=P1Y’=1075.47+58.97=1134.44节点2ΔP2X=4/5×2.4²×40.95=188.70ΔP2Y=1/5×2.4²×40.95=47.17KNP2X’=3441.50+188.70=3630.2KNP2Y’=860.38+47.17=907.55KN节点3P3X’=47.17+486.95=534.12KNP3Y’=188.70+1947.80=2136.5KN节点4ΔP4X=ΔP4Y=1/2×2.4²×40.95=117.94KNP1X’=P1Y’=2434.75+117.94=2552.69KN五、确定基础底面尺寸纵向A≥ΣP/（fa-γ。d）=（1134.44+3×3630.2）×2/1.2/（190-20×2）=133.61㎡b≥A/L=133.61/56.4=2.37故取b=2.4m满足要求。横向A≥ΣP/（fa-γ。d）=（2552.69+907.55）×2/1.2/（190-20×2）=38.45m²b≥A/L=38.45/16.5=2.33故取b=2.4m满足要求。六、基础梁内力分析沿纵向基础每米长度的净反力为Pj=ΣP/L=(1134.44+3×3630.2)×2/56.4=426.42KN/m基础梁的内力计算采用倒梁法,由于结构近似对称,故计算是取二分之一结构为研究对象进行内力分析计算,倒梁法的计算过程采用弯矩分配法,分配系数的计算原则与框架梁计算原则相同。利用五跨等跨连续梁弯矩系数可得各界面的弯矩如下：支座弯矩：Ma=1/2×426.42×2.0²=307.02KN·mMb=0.105×426.42×7.8²=2724.06KN·mMc=0.079×426.42×7.8²=2049.53KN·m跨中弯矩：M1=-0.078×426.42×7.8²=-2023.58KN·mM2=-0.033×426.42×7.8²=-856.13KN·mM3=-0.046×426.42×7.8²=-1193.40KN·m基础的剪力计算根据支座弯矩及荷载，以每跨梁为脱离体，求出支座剪力如下：VAL=426.42×1.2=511.70KNVAR=-PjL2+Mb-MaL=--426.42×7.82+2724.06-307.027.8=-1353.16KNVBL=PjL2+Mb-MaL=-426.42×7.82+2724.06-307.027.8=1972.92KNVBR=-PjL2-Mb-McL=-426.42×7.82-2724.06-2049.537.8=-1749.52KNVCL=PjL2-Mb-McL=-426.42×7.82-2724.06-2049.537.8=1576.56KNVCR=-PjL2=-426.42×7.8/2=-1663.04KN116 配筋结算基础梁正截面计算为完全考虑支座跨中均按矩形截面计算：Ho=1800-50=1750mm计算过程见下表116 基础梁正截面配筋截面MbhofyαsξγsAsAmin实配钢筋实配AsA1307.0285017503600.00620.00620.996948930606Ф28369512023.5885017503600.04070.04160.9792328030606Ф283695B12724.0685017503600.05480.05640.9718444930606Ф28+2Ф2546772856.1385017503600.01720.01740.9913137130606Ф283695C12049.5385017503600.04120.04210.9789332330606Ф28369531193.4085017503600.02400.02430.9879191830606Ф283695C22049.5385017503600.04120.04210.9789332330606Ф2836954856.1385017503600.01720.01740.9913137130606Ф283695B22724.0685017503600.05480.05640.9718444930606Ф28+2Ф25467752023.5885017503600.04070.04160.9792328030606Ф283695A2307.0285017503600.00620.00620.996948930606Ф283695基础梁斜截面配筋截面Vbho0.25fcbhoAsv/s配筋ρsv(﹪)ρsvmin(﹪)A1左511.785017507103-0.84826Φ8@2000.17760.1368A1右1353.16850175071030.43406Φ8@2000.17760.1368B1左1972.92850175071031.37846Φ8@2000.17760.1368B1右1749.52850175071031.03806Φ8@2000.17760.1368C1左1576.56850175071030.77456Φ8@2000.17760.1368C1右1663.04850175071030.90626Φ8@2000.17760.1368116 七、翼缘板配筋计算悬臂长度b1=(2.4-0.85)/2=0.775mMmax=426.42×0.775²/2=128.06KN·m取翼板边缘300mm,翼板厚度500mmh0=（300+500）/2-40=360mm取1m宽板计算：As=M/0.9fyh0=128.06×106/0.9×300×360=1017.48mm²采用Φ12@100，As=1131mm²V=426.42×0.5=231.21KN0.7ftbh0=0.7×1.71×1000×360=430.92kN>V故应按构造配箍筋：Φ8@200满足最小配箍率。116 参考文献1、国家标准、规范、规程《总图制图标准》（GB50103-2001）《房屋建筑制图统一标准》（GBJ50001-2001）《建筑结构制图标准》（GBJ50105-2001）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，2001）《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（JGJ3-91）《建筑地基基础设计规范》（GB50011-2001）《钢结构设计规范》（GBJ20017-2003）2、教科书建筑设计资料集钢筋混凝土、钢结构设计手册建筑结构静力计算手册建筑结构构造资料集山西省建筑、结构通用图集116 外文资料：ComponentsofABuildingandTallBuildingsMaterialsandstructuralformsarecombinedtomakeupthevariouspartsofabuilding,includingtheload-carryingframe,skin,floors,andpartitions.Thebuildingalsohasmechanicalandelectricalsystems,suchaselevators,heatingandcoolingsystems,andlightingsystems.Thesuperstructureisthatpartofabuildingaboveground,andthesubstructureandfoundationisthatpartofabuildingbelowground.Theskyscraperowesitsexistencetotwodevelopmentsofthe19thcentury:steelskeletonconstructionandthepassengerelevator.SteelasaconstructionmaterialdatesfromtheintroductionoftheBessemerconverterin1885.GustaveEiffel(1832-1932)introducedsteelconstructioninFrance.HisdesignsfortheGaleriedesMachinesandtheTowerfortheParisExpositionof1889expressedthelightnessofthesteelframework.TheEiffelTower,984feet(300meters)high,wasthetalleststructurebuiltbymanandwasnotsurpasseduntil40yearslaterbyaseriesofAmericanskyscrapers.ElishaOtisinstalledthefirstelevatorinadepartmentstoreinNewYorkin1857.In1889,EiffelinstalledthefirstelevatorsonagrandscaleintheEiffelTower,whosehydraulicelevatorscouldtransport2,350passengerstothesummiteveryhour.Load-CarryingFrame.Untilthelate19thcentury,theexteriorwallsofabuildingwereusedasbearingwallstosupportthefloors.Thisconstructionisessentiallyapostandlinteltype,anditisstillusedinframeconstructionforhouses.Bearing-wallconstructionlimitedtheheightofbuildingbecauseoftheenormouswallthicknessrequired；forinstance,the16-storyMonadnockBuildingbuiltinthe1880’sinChicagohadwalls5feet(1.5meters)thickatthelowerfloors.In1883,WilliamLeBaronJenney(1832-1907)supportedfloorsoncast-ironcolumnstoformacage-likeconstruction.Skeletonconstruction,consistingofsteelbeamsandcolumns,wasfirstusedin1889.Asaconsequenceofskeletonconstruction,theenclosingwallsbecomea“curtainwall”ratherthanservingasupportingfunction.Masonrywasthecurtainwallmaterialuntilthe1930’s,whenlightmetalandglasscurtainwallswereused.Aftertheintroductionofbuildingscontinuedtoincreaserapidly.AlltallbuildingswerebuiltwithaskeletonofsteeluntilWorldWarⅡ.Afterthewar,theshortageofsteelandtheimprovedqualityofconcreteledtotallbuildingbeingbuiltofreinforcedconcrete.MarinaTower(1962)inChicagoisthetallestconcretebuildingintheUnitedStates；itsheight—588feet(179meters)—isexceededbythe650-foot(198-meter)PostOfficeTowerinLondonand116 byothertowers.Achangeinattitudeaboutskyscraperconstructionhasbroughtareturntotheuseofthebearingwall.InNewYorkCity,theColumbiaBroadcastingSystemBuilding,designedbyEeroSaarinenin1962,hasaperimeterwallconsistingof5-foot(1.5meter)wideconcretecolumnsspaced10feet(3meters)fromcolumncentertocenter.Thisperimeterwall,ineffect,constitutesabearingwall.Onereasonforthistrendisthatstiffnessagainsttheactionofwindcanbeeconomicallyobtainedbyusingthewallsofthebuildingasatube；theWorldTradeCenterbuildingisanotherexampleofthistubeapproach.Incontrast,rigidframesorverticaltrussesareusuallyprovidedtogivelateralstability.Skin.Theskinofabuildingconsistsofbothtransparentelements(windows)andopaqueelements(walls).Windowsaretraditionallyglass,althoughplasticsarebeingused,especiallyinschoolswherebreakagecreatesamaintenanceproblem.Thewallelements,whichareusedtocoverthestructureandaresupportedbyit,arebuiltofavarietyofmaterials:brick,precastconcrete,stone,opaqueglass,plastics,steel,andaluminum.Woodisusedmainlyinhouseconstruction；itisnotgenerallyusedforcommercial,industrial,orpublicbuildingbecauseofthefirehazard.Floors.Theconstructionofthefloorsinabuildingdependsonthebasicstructuralframethatisused.Insteelskeletonconstruction,floorsareeitherslabsofconcreterestingonsteelbeamsoradeckconsistingofcorrugatedsteelwithaconcretetopping.Inconcreteconstruction,thefloorsareeitherslabsofconcreteonconcretebeamsoraseriesofcloselyspacedconcretebeams(ribs)intwodirectionstoppedwithathinconcreteslab,givingtheappearanceofawaffleonitsunderside.Thekindoffloorthatisuseddependsonthespanbetweensupportingcolumnsorwallsandthefunctionofthespace.Inanapartmentbuilding,forinstance,wherewallsandcolumnsarespacedat12to18feet(3.7to5.5meters),themostpopularconstructionisasolidconcreteslabwithnobeams.Theundersideoftheslabservesastheceilingforthespacebelowit.Corrugatedsteeldecksareoftenusedinofficebuildingsbecausethecorrugations,whenenclosedbyanothersheetofmetal,formductsfortelephoneandelectricallines.MechanicalandElectricalSystems.Amodernbuildingnotonlycontainsthespaceforwhichitisintended(office,classroom,apartment)butalsocontainsancillaryspaceformechanicalandelectricalsystemsthathelptoprovideacomfortableenvironment.Theseancillaryspacesinaskyscraperofficebuildingmayconstitute25%ofthetotalbuildingarea.Theimportanceofheating,ventilating,electrical,andplumbingsystemsinanofficebuildingisshownbythefactthat40%oftheconstructionbudgetisallocatedtothem.Becauseoftheincreaseduseofsealedbuildingwithwindowsthatcannotbeopened,elaborate116 mechanicalsystemsareprovidedforventilationandairconditioning.Ductsandpipescarryfreshairfromcentralfanroomsandairconditioningmachinery.Theceiling,whichissuspendedbelowtheupperfloorconstruction,concealstheductworkandcontainsthelightingunits.Electricalwiringforpowerandfortelephonecommunicationmayalsobelocatedinthisceilingspaceormaybeburiedinthefloorconstructioninpipesorconduits.Therehavebeenattemptstoincorporatethemechanicalandelectricalsystemsintothearchitectureofbuildingbyfranklyexpressingthem；forexample,theAmericanRepublicInsuranceCompanyBuilding(1965)inDesMoines,Iowa,exposesboththeductsandthefloorstructureinanorganizedandelegantpatternanddispenseswiththesuspendedceiling.Thistypeofapproachmakesitpossibletoreducethecostofthebuildingandpermitsinnovations,suchasinthespanofthestructure.SoilsandFoundations.Allbuildingaresupportedontheground,andthereforethenatureofthesoilbecomesanextremelyimportantconsiderationinthedesignofanybuilding.Thedesignofafoundationdependsonmanysoilfactors,suchastypeofsoil,soilstratification,thicknessofsoillaversandtheircompaction,andgroundwaterconditions.Soilsrarelyhaveasinglecomposition；theygenerallyaremixturesinlayersofvaryingthickness.Forevaluation,soilsaregradedaccordingtoparticlesize,whichincreasesfromsilttoclaytosandtograveltorock.Ingeneral,thelargerparticlesoilswillsupportheavierloadsthanthesmallerones.Thehardestrockcansupportloadsupto100tonspersquarefoot(976.5metrictons/sqmeter),butthesoftestsiltcansupportaloadofonly0.25tonpersquarefoot(2.44metrictons/sqmeter).Allsoilsbeneaththesurfaceareinastateofcompaction；thatis,theyareunderapressurethatisequaltotheweightofthesoilcolumnaboveit.Manysoils(exceptformostsandsandgavels)exhibitelasticproperties—theydeformwhencompressedunderloadandreboundwhentheloadisremoved.Theelasticityofsoilsisoftentime-dependent,thatis,deformationsofthesoiloccuroveralengthoftimewhichmayvaryfromminutestoyearsafteraloadisimposed.Overaperiodoftime,abuildingmaysettleifitimposesaloadonthesoilgreaterthanthenaturalcompactionweightofthesoil.Conversely,abuildingmayheaveifitimposesloadsonthesoilsmallerthanthenaturalcompactionweight.Thesoilmayalsoflowundertheweightofabuilding；thatis,ittendstobesqueezedout.Duetoboththecompactionandfloweffects,buildingstendsettle.Unevensettlements,exemplifiedbytheleaningtowersinPisaandBologna,canhavedamagingeffects—thebuildingmaylean,wallsandpartitionsmaycrack,windowsanddoorsmaybecomeinoperative,and,intheextreme,abuildingmaycollapse.Uniformsettlementsarenotsoserious,althoughextremeconditions,suchasthose116 inMexicoCity,canhaveseriousconsequences.Overthepast100years,achangeinthegroundwaterleveltherehascausedsomebuildingstosettlemorethan10feet(3meters).Becausesuchmovementscanoccurduringandafterconstruction,carefulanalysisofthebehaviorofsoilsunderabuildingisvital.Thegreatvariabilityofsoilshasledtoavarietyofsolutionstothefoundationproblem.Wherefirmsoilexistsclosetothesurface,thesimplestsolutionistorestcolumnsonasmallslabofconcrete(spreadfooting).Wherethesoilissofter,itisnecessarytospreadthecolumnloadoveragreaterarea；inthiscase,acontinuousslabofconcrete(raftormat)underthewholebuildingisused.Incaseswherethesoilnearthesurfaceisunabletosupporttheweightofthebuilding,pilesofwood,steel,orconcretearedrivendowntofirmsoil.Theconstructionofabuildingproceedsnaturallyfromthefoundationuptothesuperstructure.Thedesignprocess,however,proceedsfromtheroofdowntothefoundation(inthedirectionofgravity).Inthepast,thefoundationwasnotsubjecttosystematicinvestigation.Ascientificapproachtothedesignoffoundationshasbeendevelopedinthe20thcentury.KarlTerzaghioftheUnitedStatespioneeredstudiesthatmadeitpossibletomakeaccuratepredictionsofthebehavioroffoundations,usingthescienceofsoilmechanicscoupledwithexplorationandtestingprocedures.Foundationfailuresofthepast,suchastheclassicalexampleoftheleaningtowerinPisa,havebecomealmostnonexistent.Foundationsstillareahiddenbutcostlypartofmanybuildings.Althoughtherehavebeenmanyadvancementsinbuildingconstructiontechnologyingeneral,spectacularachievementshavebeenmadeinthedesignandconstructionofultrahigh-risebuildings.Theearlydevelopmentofhigh-risebuildingsbeganwithstructuralsteelframing.Reinforcedconcreteandstressed-skintubesystemshavesincebeeneconomicallyandcompetitivelyusedinanumberofstructuresforbothresidentialandcommercialpurposes.Thehigh-risebuildingsrangingfrom50to110storiesthatarebeingbuiltallovertheUnitedStatesaretheresultofinnovationsanddevelopmentofnewstructuralsystems.Greaterheightentailsincreasedcolumnandbeamsizestomakebuildingsmorerigidsothatunderwindloadtheywillnotswaybeyondanacceptablelimit.Excessivelateralswaymaycauseseriousrecurringdamagetopartitions,ceilings,andotherarchitecturaldetails.Inaddition,excessiveswaymaycausediscomforttotheoccupantsofthebuildingbecauseoftheirperceptionofsuchmotion.Structuralsystemsofreinforcedconcrete,aswellassteel,takefulladvantageoftheinherentpotentialstiffnessofthetotalbuildingandthereforedonotrequireadditionalstiffeningtolimitthesway.116 Inasteelstructure,forexample,theeconomycanbedefinedintermsofthetotalaveragequantityofsteelpersquarefootoffloorareaofthebuilding.CurveAinFig.1representstheaverageunitweightofaconventionalframewithincreasingnumbersofstories.CurveBrepresentstheaveragesteelweightiftheframeisprotectedfromalllateralloads.Thegapbetweentheupperboundaryandthelowerboundaryrepresentsthepremiumforalllateralloads.Thegapbetweentheupperboundaryandthelowerboundaryrepresentsthepremiumforheightforthetraditionalcolumn-and-beamframe.Structuralengineershavedevelopedstructuralsystemswithaviewtoeliminatingthispremium.Systemsinsteel.Tallbuildingsinsteeldevelopedasaresultofseveraltypesofstructuralinnovations.Theinnovationshavebeenappliedtotheconstructionofbothofficeandapartmentbuildings.Frameswithrigidbelttrusses.Inordertotietheexteriorcolumnsofaframestructuretotheinteriorverticaltrusses,asystemofrigidbelttrussesatmid-heightandatthetopofthebuildingmaybeused.AgoodexampleofthissystemistheFirstWisconsinBankBuilding(1974)inMilwaukee.Framedtube.Themaximumefficiencyofthetotalstructureofatallbuilding,forbothstrengthandstiffness,toresistwindloadcanbeachievedonlyifallcolumnelementscanbeconnectedtoeachotherinsuchawaythattheentirebuildingactsasahollowtubeorrigidboxinprojectingoutoftheground.Thisparticularstructuralsystemwasprobablyusedforthefirsttimeinthe43-storyreinforcedconcreteDeWittChestnutApartmentBuildinginChicago.Themostsignificantuseofthissystemisinthetwinstructuralsteeltowersofthe110-storyWorldTradeCenterbuildinginNewYork.Column-diagonaltrusstube.Theexteriorcolumnsofabuildingcanbespacedreasonablyfarapartandyetbemadetoworktogetherasatubebyconnectingthemwithdiagonalmembersintersectingatthecenterlineofthecolumnsandbeams.ThissimpleyetextremelyefficientsystemwasusedforthefirsttimeontheJohnHancockCenterinChicago,usingasmuchsteelasisnormallyneededforatraditional40-storybuilding.Bundledtube.Withthecontinuingneedforlargerandtallerbuildings,theframedtubeorthecolumn-diagonaltrusstubemaybeusedinabundledformtocreatelargertubeenvelopeswhilemaintaininghighefficiency.The110-storySearsRoebuckHeadquartersBuildinginChicagohasninetubes,bundledatthebaseofthebuildinginthreerows.Someoftheseindividualtubesterminateatdifferentheightsofthebuilding,demonstratingtheunlimitedarchitecturalpossibilitiesofthislateststructuralconcept.TheSearstower,ataheightof1450ft(442m),istheworld’stallestbuilding.Stressed-skintubesystem.Thetubestructuralsystemwasdevelopedfor116 improvingtheresistancetolateralforces(windorearthquake)andthecontrolofdrift(lateralbuildingmovement)inhigh-risebuilding.Thestressed-skintubetakesthetubesystemastepfurther.Thedevelopmentofthestressed-skintubeutilizesthefacadeofthebuildingasastructuralelementwhichactswithactswiththeframedtube,thusprovidinganefficientwayofresistinglateralloadsinhigh-risebuildings,andresultingincost-effectivecolumn-freeinteriorspacewithahighratioofnettogrossfloorarea.Becauseofthecontributionofthestressed-skinfacade,theframedmembersofthetuberequirelessmass,andarethuslighterandlessexpansive.Allthetypicalcolumnsandspandrelbeamsarestandardrolledshapes,minimizingtheuseandcostofspecialbuilt-upmembers.Thedepthrequirementfortheperimeterspandrelbeamsisalsoreduced,andtheneedforupsetbeamsabovefloors,whichwouldencroachonvaluablespace,isminimized.Thestructuralsystemhasbeenusedonthe54-storyOneMellonBankCenterinPittsburgh.Systemsinconcrete.Whiletallbuildingsconstructedofsteelhadanearlystart,developmentoftallbuildingsofreinforcedconcreteprogressedatafastenoughratetoprovideacompetitivechallengetostructuralsteelsystemsforbothofficeandapartmentbuildings.Framedtube.Asdiscussedabove,thefirstframedtubeconceptfortallbuildingswasusedforthe43-storyDeWittChestnutApartmentBuilding.Inthisbuilding,exteriorcolumnswerespacedat5.5-ft(1.68-m)centers,andinteriorcolumnswereusedasneededtosupportthe8-in.-thick(20-cm)flat-plateconcreteslabs.Tubeintube.Anothersysteminreinforcedconcreteforofficebuildingscombinesthetraditionalshearwallconstructionwithanexteriorframedtube.Thesystemconsistsofanouterframedtubeofverycloselyspacedcolumnsandaninteriorrigidshearwalltubeenclosingthecentralservicearea.Thesystem(Fig.2),knownasthetube-in-tubesystem,madeitpossibletodesigntheworld’spresenttallest(714ftor218m)lightweightconcretebuilding(the52-storyOneShellPlazaBuildinginHouston)fortheunitpriceofatraditionalshearwallstructureofonly35stories.Systemscombiningbothconcreteandsteelhavealsobeendeveloped,anexampleofwhichisthecompositesystemdevelopedbySkidmore,Owings&Merrillinwhichanexteriorcloselyspacedframedtubeinconcreteenvelopsaninteriorsteelframing,therebycombiningtheadvantagesofbothreinforcedconcreteandstructuralsteelsystems.The52-storyOneShellSquareBuildinginNewOrleansisbasedonthissystem.116 中文译文建筑的组成部分材料和结构类型是构成建筑物各方面的组成部分，包括承重结构、围护结构、楼地面和隔墙。在建筑物内部还有机械和电气系统，例如电梯、供暖和冷却系统、照明系统等。高于地面的部分是建筑物的上部结构，地面以下部分为建筑物的基础和地基。摩天大楼的出现应归功于19世纪的两个新发明：钢结构建筑和载人电梯。钢材作为结构材料是从1855年贝色麦炼钢法被首次介绍后开始应用的。古斯塔•艾菲尔（1832~1923）首次介绍钢结构建筑是在法国。他的设计是为1889年的巴黎国际博览会所设计的理想的建筑，表达了钢结构的轻巧。艾菲尔铁塔高300米，是当时人类建造的最高建筑物，直到40年后才由美国的摩天大楼超过其高度。第一部电梯是1857年ElishaOtis给纽约的一家百货公司所安装的。1889年，艾菲尔在艾菲尔铁塔上安装了第一部大型液压电梯，它每小时可以运送2350位乘客到达塔顶。承重框架。直到19世纪后期，建筑物的外墙被用做承重墙来支撑楼层，这种结构是基本的一种过梁类型，它还被用在框架结构房屋中。因为所需墙体的厚度很大，承重墙结构限制了建筑物的高度；例如，建于1880年的芝加哥16层高的MonadnockBuilding，在较低的楼层墙体厚度已达到1.5米。1883年，WillianLeBaronJenney（1832~1907）用类似鸟笼形状的铁柱来支撑楼层。在1889年，框架结构首次由钢梁和钢柱构成。外墙成为了“幕墙”而不是被用做支撑结构是框架结构的一个成果。砖石一直是“幕墙”的主要材料，直到1930年轻金属和玻璃幕墙的问世为止。自从钢骨架首次推出，建筑物的高度一直在迅速增加。直到第二次世界大战为止，所有的高层建筑都是由钢骨架建造的。战争结束以后，钢材的缺乏和混凝土品质的改进，促进了钢筋混凝土高层建筑的发展。芝加哥的MarinaTowers（1962）是美国最高的混凝土建筑；它的高度是588英尺即179米，不久以后它将超出198米高的伦敦邮政塔和其它的塔。在关于摩天大楼建筑中的承重墙的使用在看法上有了改变。在纽约，由EeroSaarinen于1962年设计的哥伦比亚广播公司大楼，四周的墙由1.5米宽的混凝土柱构成，柱与柱的中心间距为3米。这种围护墙有效地构成了建筑物的承重墙。这种趋势发展的原因是建筑物的墙像一个管道可以有利地抵抗风的强烈作用；世贸大楼是另一个管道法的例子。相比之下，坚固的框架或垂直支撑通常提供建筑的横向稳定。围护结构。一个建筑的围护结构由透明的窗户和不透明的墙组成。窗户采用传统上的玻璃作为材料年，然而塑料也被使用，特别在破损严重和保养难的学校里。墙被用来覆盖结构和起支撑作用，它是由多样化的建筑材料组成：砖、现浇混凝土、石头、不透明的玻璃、塑料、钢材和铝材。木头是过去建造房屋的主要材料；因为它易着火，因而不常用于商业的、工业的和公共建筑。楼地面。一幢建筑的楼地面结构取决于它所使用的基本结构框架。在钢框架建筑中，楼地面或者是钢梁上的混凝土楼板，或者是由波纹钢配有混凝土骨料组成的地板。在混凝土结构中，楼地面或者是混凝土梁上的混凝土楼板或者是一系列紧密分布于混凝土梁在方向上端的薄混凝土楼板，在它的下面抹一层抹面。楼层的种类取决于支撑柱之间的距离或116 者墙和空间的功能性。在一栋公寓大楼中，例如，墙和柱隔开3.7米到5.5米，最常见的结构是无梁实心混凝土楼盖。楼盖的下表面是楼盖以下空间的最高限度。办公大楼中常使用波纹钢地板，这是因为波纹钢地板的波纹当由另一块金属板盖上时，可以形成电话线和电线管道。机械电力系统。一个现代建筑不仅包括必要使用空间而且也包括机械、电力系统等的辅助空间，以便营造一个舒适的生活环境。这些辅助空间可能占摩天大楼总建筑面积的25%。在一个办公大楼中，供暖、通风、电力和卫生设备系统的预算额占实际建筑总预算额的40%，显示了它们在建筑中的重要性。因为许多建筑是密封的，窗户不能被打开，因而由机械系统提供了通风设备和空气调节设备。新鲜空气从中央换气室由空气调节器用管道输入。通风管和控制照明设备单元由悬挂在上面楼层结构下面的天花板遮住了。提供动力的电力线路和电话通讯线路也可能在天花板里或者也可能在楼地面结构层中的管道或导线管里。我们曾尝试性地把机械、电力系统加入建筑物的建筑风格中去，让他们裸露在结构的外部；例如美国保险公司大楼inDesMorines,衣阿华，管道和楼地面的结构层有组织的、优美的悬挂在天花板上。这类型的方法使得建筑物的花费尽可能的减少了并且使结构有了创新，例如在结构间距方面。土地和地基。所有的建筑物都是靠土层支撑在地面上的，因而土的特性成为建筑设计时极其重要的考虑因素。基础的设计取决于土的许多因素，例如土的类型，土分层的情况，土层的厚度和它的密实度，以及地下水的情况等。土层很少有一个单一的性质；他们通常是厚度变化的混合状态土层。据评定，土层的等级是根据土分子的大小来划分，从小到大依次是淤泥、粘土、沙、石子、岩石。通常，较大分子的土支撑的荷载要大。最坚硬的岩石能够支撑的荷载大约是每平方米100吨，而最软的淤泥仅能够支撑的荷载大约是每平方米0.25吨。所有地表以下的土都处于受压状态，说得更精确些，这些土承受与作用在其上的土柱重量相等的压力。许多土显示出弹性的性质——他们或被重载压坏或卸载后又恢复。土的弹性常随时间而改变，更精确地说，土层的变形在恒载作用下随着时间的增长而不断地改变。过一段时间后，如果加于土层上的荷载大于土自然压紧状态下的重量，则建筑物不会产生沉降。建筑物的重量可能会使土产生流动；也就是说，经常会发生土被挤出。由于土受压和流动的影响，使建筑物发生沉降。不均匀沉降例如比萨斜塔，损坏的结果是建筑物发生倾斜，墙和隔墙可能出现裂缝，窗户和门可能产生变形，或者甚至建筑可能倒塌。均匀沉降不会如此严重，尽管可能出现危险状况，例如墨西哥城的一些建筑，出现各种各样的后果，在过去的一年里，地下水位发生了改变，致使一些建筑下沉了3米多。因为类似的状况可能发生在建造时也可能是建造后，因此小心处理建筑物下的土层是极其重要的。土层巨大的变化使得解决地基问题的办法多样化。如果表面土层下的土为坚硬土层，最简单的办法是采用混凝土基础。若是软弱土层，加大柱的面积；假如这样的话，整个建筑就可采用筏板基础。假设表面土层不能够支撑建筑物的重量，木结构建筑、钢结构建筑、或者混凝土建筑应建造在坚硬土层上。建造一幢建筑物一般是从基础往上到上部结构。然而设计的过程是从屋顶开始到基础。在过去，地基处理不是一个系统的研究项目。在20世纪，一种科学的地基设计方法已经116 发展起来了。美国的KarlTeraghi不断创造研究，使土力学和土地勘测联合起来，让它尽可能准确地预测地基的活动状态。过去典型的地基破坏的例子——比萨斜塔现在变得几乎不存在了。而地基仍然是建筑物中不可见部分费用最大的一部分。尽管大体上在建筑物的建造工艺上取得许多进步，但是在超高层建筑物的设计和建造上仍取得了惊人的成就。早期的高层建筑的发展是以型钢结构开始的。钢筋混凝土和薄壳筒体体系已成为许多住宅和商业建筑以节俭和竟争为目的的结构。作为新结构体系的创新和发展的结果，美国到处都是50到110层的高层建筑。巨大的高度需要增加柱和梁的尺寸来使建筑物更加坚固，为的是在风荷载作用下不致于使其倾斜度超过限值。反复地过多地侧向摆动可能引起隔墙天花板和其它建筑部件的损坏。另外，过度的摆动可能会给建筑物中的居住者带来不安和恐惧，因为会使他们有移动的感觉。钢筋混凝土结构体系和钢结构一样，内在的潜力使得建筑物非常坚硬因此不需要附加的强化摆动限制。在一个钢结构中，例如，根据建筑物每平方米的楼层面积的总的平均用量表明其经济性。图中曲线A表示一般性的框架在不受水平荷载的作用下钢的平均重量。上边界和下边界之间的间距表示一般的梁—柱框架的重量。结构工程师以发展结构体系为目标。钢体系。高层钢结构建筑已经发展成为结构创新结果的几个类型，建筑的创新已经被运用到办公大楼和公寓大楼的建设上了。刚性带式桁架。为了把框架结构的外柱与内部垂直桁架连在一起，可以在高层建筑的中间和顶部设置刚性带式桁架系统。这个体系的非常好的例子是美国威斯康辛州的威斯康辛第一银行大楼（1974）。框筒结构。高层建筑结构最大的功效是强度和坚固性，为了抵抗风荷载，在设计时如果所有的柱基础能够互相联系起来，，全部的建筑充当空心的管子或坚硬的盒子。另一种体系是钢筋混凝土外框筒结构的办公大楼结合传统的剪力墙建筑。该体系由间距很小的柱子构成的外框筒与围绕中心设备区的刚性剪力墙内筒组成。这就是有名的筒中筒体系，使用这种体系建造设计的建筑物可能是目前世界上最高的轻质混凝土大楼（52层的休斯敦的贝壳广场大厦）仅35层的传统简力墙结构。混凝土与钢筋结合的结构体系已得到发展，这种复合体系发展的一个例子是Skidmore,Owings&Merrill,外部的混凝土框筒结构紧密地包住内部的钢结构，因此，它结合了钢混结构和钢结构体系的优点。116 致谢学生在设计期间都是在各专业老师全面、具体指导下完成进行的。各位老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风使学生受益非浅，并终生难忘，由于时间关系，在计算输入过程中难免出现些错误，还望各位老师给予指导与纠正。在此尤为感谢张永胜老师和贺武斌老师等系部专业老师给予的指导。感谢我的学友和朋友对我的关心和帮助。本设计由于时间仓促及水平有限，难免会有不当甚至错误之处，敬请老师给予批评和指正。116'