谈医院建筑设计综合楼建筑结构设计毕业论文

谈医院建筑设计综合楼建筑结构设计毕业论文

安徽工业大学毕业设计(论文)说明谈医院建筑设计综合楼建筑结构设计毕业论文医院建筑设计中最基本的问题就是明确医院建筑设计中的服务主体，指导建筑设计，著名建筑师章斌欢女士曾说道：新世纪的建筑，无论是整体规划，还是单体建筑的外部设计或内部功能，无论是从物质上还是从精神上“以人为中心”—“以人为本”的设计思想已是无可争论的。人的需要，人的感受，人的情感是建筑设计时要考虑的第一要素。以这样一个理念，建筑师为医院设计，正确划分被服务者（患者）,服务者（医务人员）的空间，创建幽雅，宁静，富有人情味的医疗环境，这是病人的需要，也是建筑师的职责。随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们对于医疗设施包括医院建筑的设计给予了更多的关注，提出了更高的要求。医院建筑的设计也随着社会要求的变化，出现了新的理念与手法,适应建设现代化医院的需求。近年来，我国医院建设有了空前的发展，新建与改扩建任务不断增多。但许多新建医院满足于一般的功能关系，只注重建筑设计的堂皇与华丽，而忽视了对病人的心理与生理特殊性的考虑。近几年来，随着国民经济的飞速了展，人民生活水平的不断提高，我国医院的建筑下进入快速发展的阶段。各地均有大量的医院建筑项目在建设中，但在发展过程中，既有成功的经验，也遇到过诸多问题，留有一些遗憾，造成一些诸如功能不够合理，经济上有浪费现象等，现就医院建筑的设计做一个简单的论述。一、医院建筑形态的演变历程医院建筑的发展是以英国南丁格尔的亭阁式护理部为起点二次大战后,相继出现了带裙房的高层布局以及巨型建筑体量的医疗中心。这一方面显示了科学技术与工程效率的发展,但也相应带来了医疗环境恶化、远离自然、缺乏人性等系列问题。而村落化形态是未来医院发展的形态。二、医院的总体规划由于医院的功能复杂，人对健康对生命的认识不断提高，医疗技术手段的发展也日新月异，同时由于医院服务于各种不同的人群，所以医院的规划是一项较复杂的设计活动。1、医院的选址，要求交通方便，便于病人到达，同时要求环境安静，远离污染源。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明2、医院的规模，随着人口不断增长，医院的规模也越来越大，卫生部制订的《综合医院建设标准》（1996年12月1日起实行）中认为200床到800床之间的规模比较适中，过大则医护人员、病员人员较多，管理、交通等方面均有问题，过小则资源利用不充分，医疗设施难以健全，从现有医院的发展来说，所服务的人群数量增长的可能性较小，但随着人们对健康的重视和就医要求的提高，对医院建设的性质逐渐从量的需求，转化为对就医质量的提高，所以并不意昧着建设规模不再扩大。3、从提高医疗水平，提高医疗建筑的使用质量来说，原有的规范有的已不再适应，就《综合医院建设标准》来说，大多数指标可供参考，如用地指标60~70平方米/米，尚可。因为原有标准是以多层建筑为主进行测算的，但建筑面积的指标看来显然偏低，尤其是病房和医技用房的面积标准现在有较大幅度的提高，以3床间病房为例，有卫生间比没有卫生平均每床大约增加2.1平方米左右，如有大量的2人间和单床间、套间则面积需更大才行。4、层数的设置：医院建筑总体来说不宜建过多的高层。1）高层建筑不利于人与自然的接近，有资料表明，病人接近自然对其康复大有好处。2）高层建筑的交通压力，因医院主要服务于病人这一特殊群体，医用电梯运送病人时效率较低，而且根据中国目前的情况，病人住院时陪人和探视人员较多，垂直交通压力太大，如盖20层左右的病房（每层一个护理单元）则最少人有10部左右的电梯才能满足需要。3）从消防上来说，高层建筑不利于病人的疏散，现在一般民用建筑的疏散只有几分钟时间，而医院建筑如为高层，则疏散时间将大大延长。4）就某些功能来就，水平交通比垂直交通更加有利，需要说明的是就大多数功能来说，垂直交通可能更为有利，能有效的缩短物流和服务的距离。5）总体来说高层医院建筑的出现难以避免，也是必然的，但要结合用地条件，控制在适度的范围内，不可一味地追求高大、标志性建筑等。5、管线问题：因为功能复杂的原因，医院建筑各种管线较多，各种动力站房、大型医技用房等一旦确定位置，便不易更改，所以规划设计时尤须注意。6、出入口与流线设计：一般综合医院的出入口应有门诊、急诊入口、探视出入口、后勤供应入口、污物和尸体出口，设计时应做到洁、污路线明确、不交叉，污物出口尽量满足单独出去，减少对院内和周边环境的影响。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明7、停车场（库）的设置：由于私人轿车拥有量的迅速增长，医院又是大量人流集散的区域，所以应充分考虑停车问题。一般来说医院将来的车量来源有三部分：一是医院自备车辆，如救护车、公务用车、货车等；二是医护人员的私家车；三是病人就医时的车辆。其中前两部分数较少，停留时间较长，第三部分数量较多，停留时间较多，所以医院的停车场应大量的地上的临时停车位，大多数设在地下室可能使用不便，另外地下停车库的设置要和地上建筑有机结合，如地上建筑平面变化和柱网较复杂，便不宜设地下停车场，因为一般地面停车每车位（按小轿车计）约25平方米，而地下停车库则需30~40平方米/车位，如柱网较复杂则可能达40~50平方米/车位。8、医院建筑采光与间距1）医院建筑应以自然通风和自然采光为主；2）病房楼之间间距（南北向）不宜小于12米。3）病房的日照要求：冬至日应不少于2小时的连续日照（上午9时到下午3时），按《民用建筑通则》要求病房应至少50%的房间朝南。9、医院规划布局的主要形式从布局形式上分大约可分为：集中式、半集中式和分散式。也可分为单元式、树枝式等，主要结合每个医院的用地、功能、环境、规划等要求来选择。集中式的好处是占地面积较少，各使用功能集中，路线简捷，缺点是可能有一些暗房间，不利于病人和自然的环境的接触。分散式的优点是自然环境和建筑融合较好，适合于建成园林式医院，缺点是建筑占面积较大，有些服务路线较长。半集中式则介于两者之间。树枝状的布局一般是中间一条主走廊，或是主病房楼作为树干，其他各功能的用房呈树枝状围绕在树干的周围，其优点是各使用功能的用房围绕中间主走廊展开，扩建时对原建筑主体功能影响较小，但在具体发展中也很难做到十分有机的发展。单元式的布局一般是护理单元做成标准模式，有利于与原有病房和医技系统及原有病房连接，但医院功能发展的不确定因素，有时也妨碍其有面连接。另外还有多种不太常用的形式，不一赘述。10、医院的功能分区医院一般可分为医疗区、教学科研区、行政办公区、后勤综合区等，各个不同功能的分区要明确、合理，既联系方便又不互相干扰，其中医疗区的设置最为关键。三、医院建筑的内外环境国外关于医院住院环境对患者产生影响的研究起步较早。在对患者住院实例的研究分析中可以看到,若患者住在环境舒适的病房内,其身体恢复速度更快,需要的止痛药药量较少,对护士要求的护理量也少多,因而住院时间也相应缩短。我国近年新建的医院,第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明已开始重视医院内外环境的建设,如护理单元以带卫生间的小病房代替共用集中卫生间的大病室布局、设置中央空调系统、注重色彩设计、推广无障碍措施等等,客观上改善和满足了患者的就医环境,。医院的花园设计是改善医院环境的有效设计手段。在我国近期的医院建设中,已充分认识到了绿色的作用闭。绿色医院、花园式医院是许多医院追求的目标。院区花园、庭院、屋顶花园等这些有助于患者康复的户外活动空间,普遍受到了医院用户,尤其是患者的欢迎。患者因病入院，希望能远离外界干扰，按自己的意愿支配环境，维护个体的私密性。如果在多床间病房的设计中，变化平常布局形式为病人提供明确的个人领域空间,就能更好地满足病人对私密性的要求。病人是社会的人，需要与他人进行信息、思想和感情沟通。人在患病的情况下，更需要与他人交流，这样，可以减轻痛苦的困扰，缓解心理压力，对康复极为有利。为住院病人创造安静的康复环境，除合理进行医院的总体布局外，还需在病房内有效的运用建筑材料与构造手段，防止噪音的干扰。目前有些住院病房楼追求立面效果，外墙多开满玻璃窗，过强的光线对卧床病人会产生不良影响，因此在争取良好日照的同时，应防止室内炫光。病人都是来自多姿多彩的生活环境，只有多色彩的病房环境才能使病人消除对单一的“白色‘病房所产生的陌生，紧张等不良心理。病人和家属心理负担严重，很容易产生焦躁和不安的情绪。复杂的交通路线，迷宫般的医疗建筑为病人和家属带来极大的不便，影响病人的康复。清晰明了的就诊路线，也消除了医疗人员不必要的来回奔波。四、医院建筑的交通医院的交通流线是否通畅，直接关系到医疗行为和就医流线的便捷和效率。医院的交通组织，除应符合一般的交通组织原理外，还应符合医院的医疗流程，并充分考虑到医院组织模式的可变性，为医疗流程的变化留有余地。建筑外部动态交通从主要形式分，可分为车流和人流两种。细分可将车流分为急救车流、门诊车流、出租车流和服务车流。人流可分为医护、门诊、急救和探视。在一般的医院中，车流与人流重复交叉，不作分流处理，往往人车混杂，交通环境恶化。并且车流与车流之间、人流与人流之间也难以有效组织，造成人流流线复杂，不能迅速抵达目的地。静态交通主要是机动车停车和非机动车停车两种。外部交通的彻底解决需要做大量的研究和尝试，我们可以从几个方法考虑：a总平面布置中可考虑急诊与门诊入口分设，单独留出急诊“绿色通道”第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明,利用目前建筑设计中主入口往往设在2层的做法，考虑人车分流，人与车流分别利用不同高差的道路，形成立体交叉，立体分流。b留出医护人员单独出入口，突现医患分流。c充分考虑机动车拥有量的大量增加，结合人车分流，将停车场库放入地下。设计流畅的建筑内部交通。在医院建筑的功能组织中，内部人流交通组织是极其重要的一环，牵扯到医院的医疗组织模式和管理模式，与管理水平及智能化管理的程度有着极大的关系。在交通组织中，也要动态得考虑医院的发展变化，为新的运行机制留有余地。创造出良好的建筑就医环境为病人服务。在设计中，应明确医护人员完整独立的工作区域，符合专业学科细分，边缘学科渗透，功能区域可变以及可持续发展的要求。最终达到如下目标：目标明确、流线清晰、联系迅速、医患分流、各自领域不被穿越，建立一个以病人为中心，医护人员方便使用的医院诊疗环境。五、现代化的医院建筑现代化的医疗设施是现代化医院的重要标志之一，尤其是大型综合医院,其承担了医疗诊治、疾病预防、健康教育、医疗教学、医学科学研究等多重任务,需要配置昂贵繁杂、精密先进的医疗设备,包容不同科系分支的众多功能科室。因此,在庞大的建筑群体内,整个建筑就需要由完备先进的信息化、网络化、自动化建筑设备维持运转,并由一批训练有素、纪律严格的医务人员按照严密的规章制度进行管理,以向社会各个阶层提供服务。现代化医院建筑的主要特征包括①科学技术先进,功能分区明确合理。由于医学的飞速发展,现代化医院科室分支日益增多,这就需要采用矩阵分析方法,将各类人流、物流精心规划,统筹安排,做到有条不紊、有机组合,保证交通简捷、顺畅方便。现代化医院建筑应吸纳不断进步的设计理念,采纳配置合适的先进技术,如生物洁净技术、自动化物流系统、数字化网络综合布线等,充分估计并体现信息流的潜在优势。②卫生安全,经济高效。保证医院环境的卫生安全、控制与防止院内交叉感染、避免院内获得性感染是医院建筑设计中需要重点考虑的因素之一。一些重点关键部门,如手术部、重症监护室、中心供应室等,应合理布局,做到洁污分区与洁污分流。在另一些部门,则要考虑采取不间断连续供电等技术措施。随着现代化医院建筑对生命保障的要求越来越严格,以上这些技术也在不断发展并得到广泛应用。另外,医院是所有建筑中能耗最高的一类。为降低能耗,需要在总体及单体设计中全面规划,并采取节能等技术措施。要控制与降低日常运行费用,做到低成本、高效率,这是现代医院普遍追循的准则。③以人为本,第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明注重生态。注重人性,强调以人为本、以患者为中心,尊重患者的基本权利,努力创造优美的医院内外环境,是现代医院建筑所强调的理念。现代医院建筑以现代医学模式的转变为依据,重视患者的心理感受与社会环境。新的医院建设应在合理安排功能配置的前提下,营造宜人的医疗康复氛围。绿色生态是人类关注的重要议题,医院与环境保护、节能及生态环境等关系密切。现代医院建设应采用生态策略,在创造舒适医疗康复环境的同时,应采取有针对性的措施,努力体现绿色生态,体现可持续发展的基本理念。六、门诊楼的智能化设计医院门急诊楼是医院的窗口和门面,是患者最先接触医院的地方。门诊人流复杂,在有限的空间和时间内,易形成健康人与患者混杂的局面,造成患者与患者、患者与健康人之间的交叉感染。因此,合理的空间布局,现代化的建筑物自动化系统(buildingautomationsystem,BAS)、快捷的通讯网络、智能化的门诊综合电子信息系统、人性化的候诊大厅等,必将成为医院门急诊楼建筑智能化的全新理念。空调系统　对空气流通有特殊要求的医院门急诊楼建筑,应以提高空气质量、降低噪声和节约能源为目的,同时综合考虑中央空调的类型、辅助设备、末端设备、气流、风量等因素。应按防治“非典”的要求来设计空调系统。照明系统　公共建筑的照明系统是能源消耗的大户,作为医院门急诊楼这样的复杂建筑,必须在BAS中设计照明管理系统,通过计算机设定开(关)灯时间,并在软件中植入人工干预功能,可随时进行修改,同时根据不同功能区的需要,进行灯光的再设计,以达到满足功能需要和节约能源的双重目标。环境监测与给、排水系统　除空调系统外,对门急诊楼室内空气洁净度的要求,如有净化功能的诊室、洁净手术室,还有对建筑整体采用的排风和消毒措施等都应进行监测;随着水资源供应日益紧张,对供水设备也必须监测和控制。电梯系统　作为人流量较大的医疗建筑,运用计算机技术实现电梯群控,达到优化传送、控制平均使用率、节省能源消耗等目的,为医疗工作的科学运行提供良好的保证。同时,作为大型机电设备,对电梯的运行状况、电气参数进行监测也是一种可靠的安全措施。停车场管理系统　随着数字化城市建设的加快,机动车数量迅速增加,就诊患者车辆的停放及管理将成为门急诊楼建设又一重要课题。采用先进的停车场管理系统既能对车辆进行有效的管理和控制,保持良好的医疗环境,又能产生一定的经济效益。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明保安系统的设计　门急诊楼智能化保安系统是确保就诊人员人身、财产、医疗信息资源安全的重要手段,是为门急诊楼创建安全工作环境的必要保证。因此,门急诊楼智能化保安系统的设计应是实现对大厦内外各种保安防范措施和监控、报警以及联动控制一体化的集成系统。其内容包括电梯、停车场、收费大厅、各候诊大厅及药房等重要场所。火灾自动报警和消防联动控制系统的设计　该系统往往与BAS分开考虑,但是,在计算机技术、网络技术飞速发展的今天,火灾自动报警和消防联动控制子系统与BAS分开设计、施工和管理的模式,是与今天的科技发展不相适应的,不利于BAS的系统集成(systemintegrated,SI),不能达到节约人员,节省维护费,提高工作效率的建设目的。在施工期间,强调隐蔽工程的施工和验收,杜绝消防隐患,同时在建筑设备的选择上,严把质量关,因为建筑产品有使用后不可逆的特性七、国外医院建筑发展动向近年来,国外医疗卫生服务体系也在进行变革。例如英国的卫生服务私有化进程、美国的医疗改革计划川以及法国的卫生服务机构重组计划等等,不仅促进了医疗服务模式的变革,也不同程度地影响并推动了医院建筑的发展与变化。英国是一个医疗服务体系比较完善的国家,然而,沉重的医疗服务开支迫使其进行改革。在医院建筑方面表现为,经过数十年研究的分子核式医院建筑体系难以得到推广,原有的国有服务体系不得不转向产业集团。现在,英国医院建筑对患者最重要的是仔细考虑其周围环境、阳光照射及精心安排的视野。庞大的医疗机构要同时兼顾安全与效率,通过对医院建筑的精心策划、清晰安排,使患者容易辨别方向,方便就医治疗。年,法国卫生部进行了全国卫生设施调查,并在此基础上组建了一批拥有大型、昂贵技术设备和手术设施及新聘员工运作的新医院。这些医院是依据人口统计而确定的,但却受到了批评。有报告显示,重组行动并没有尽可能地依据当地实际需要,而是偏重根据可能得到的医疗设施而组建院。他们认为,在患者与外部世界的交界面设置开放式的花园,注重对外视野景观的设计,设置包含有咖啡座、休息室在内的人口大厅等是非常重要的。这些城市性设施的设计与住院部的理念以及患者的日本医院建筑界的研讨范围也很广泛。他们在医疗设施方面的研究始终保持着开放与持续的态势,在患者就医环境、小间病室个室化、信息化物流技术应用、老年病养老设施与环境及无障碍设计等方面进行了系列的专题研究。医院功能的分化及数字化、信息化的实现,促进了远程医疗和信息共享。同时,医院建筑设计视点转向了以患者为中心,重视患者对医疗机构选择权利等,第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明这些都反映了医院建筑设计概念上的变化。八、对中国未来医院建筑的展望我国各地医院建设正在呈现多样化的发展趋势。一般的医院由三部分组成，门诊、住院部、医技。门诊出于功能的要求，应靠近城市中心，交通方便，利于病患就近，从速地看病。住院部为住院病人服务，该类病人一般在医院住一段时间，要求环境优美，病人心情舒畅，最好远离城市噪声和废气污染。所以，可以尝试一种新的医院格局，当医院达到一定规模时，可以将门诊和住院部分开布置，门诊还是布置在城市中心人口密集的地方，而住院部则可建在交通方便，环境优美，地价便宜的郊区，从而利于医院病人的康复，避免城市中心区地价昂贵，用地局促，无法形成优美的医疗环境的问题。但门诊与住院分离后，将会产生新的矛盾，如医技设施的重复增加，交通联系不便，急诊手术和会诊的困难。所以门诊和住院分离需要良好的交通条件，雄厚的经济基础等前提条件来支持。但作为一种新格局的尝试未尝不可。这些年,不仅隶属中央或省市的综合性大型医院得到了政府支持,在进行扩充与新建且分布广泛的地县市级医院以及农村地区的乡、镇卫生院、村诊所,也不同程度地得到了政府必要的支持与完善。目前,我国医院建筑设计侧重于城市大中型项目,对于量大面广的基层设施投入则相对较少。综合性医院与专科特色医院并存,二者协同发展,这也是近年医院建筑发展的另一个趋向。一些专科医院成为大型综合医院的有益补充,这类专门化设施构成了建筑设计的另一类特殊性此外,以特色专科组成若干中心并汇集在一起形成庞大的医疗城医疗中心也已提到议事日程。在国外,这类特大型医疗设施的成长,经过数十年甚至上百年的发展进程,有其经验和教训。在我国,已开始尝试在较短时间内建巨型医疗中心,其将如何洽如其分,则是医院建筑规划与设计的特殊课题。医院的民营成分是对公有制的有益补充。近年来,民营医疗机构陆续在各地出现。它采用与传统公有设施不同的理念,多数以营利为目的。这是医院建筑规划与设计师面对的另一类客户。总之,我们正处于蓬勃发展的医院建设时期,面对迅速发展的科学技术以及飞速发展变革的社会与经济形势,现代化的医院建筑很难有一个现成的、统一的模式。从事医院建筑规划与设计的建筑师,必须不断学习,吸取相关领域的先进知识,不断充实与更新设计理念,同时必须采取科学合理的工作方法,善于与包括医院等各行业领域的成员进行沟通,共同讨论,吸纳意见,集思广益,共同努力。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明不可否认，医院的使用功能十分复杂。然而同样无法否认的是：没有一种不变的医疗模式可以引导医院建筑建立一套固有的设计模式。使用功能的复杂性，不仅在于它的多样性，复合性，更重要的是它的可变性，即可持续发展的特性。即使认识了这些功能的全部，有时也会因为某些认识是基于一种主观的经验，缺乏必要的科学评估和前瞻性的技术分析，而忽视了功能内在的动态发展规律，从而使医院建筑的设计陷入误区。只有充分考虑到医院运行模式的可变性，分析医院切实可行的建筑形式，考虑今后医院的发展和医疗模式的变化，才能使医院建筑顺利运行。参考文献:[1]　钱燕萍.医院门诊一站式服务探索.中国医院管[J],2003(6):46247.[2]　刘新明.上海医院建筑设计及装备国际研讨会论文集[C].上海,2000.1932194.[3]　刘国林.建筑物自动化系统[M].北京:机械工业出社,2002.4332434.[4]　建设部科学技术委员会智能建筑技术开发推广中心编.智能建筑技术与应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.1922195.[5]　李先庭.室内空气品质研究现状与发展[J].暖通空调,2000,30(3):36240.[6]　郭锡斌,张　岚,张　群.以病人为中心,建设温馨家庭式服务窗口[J].医院管理杂志,2003,7(5):35236.[7]　吴达金编著.综合布线系统工程设计和施工[M].北京:人民邮电出版社,1999.6210.[8]　金　磊.建筑科学与文化[M].北京:科学技术文献出版社,1999.10.[9]　杨霜英,刘玉亭,杨友春等.军队医院信息化系统工程在我院的建立和实施[J].医学研究生学报,2000,13(6):4212423.[10]赵光陆.网络医学[M].北京:中国协和医科大学出版社,2001.1242126[11]　朱献国,刘德熙,王　丽.新形式下加快门诊现代化建设步伐[J].解放军医院管理杂志,2002,10(2):1562158.[12]王立基,陈英耀美国近年卫生支出的结构性变化中华医院管理杂志,2001.17：127-128第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明[13]马钢,丁雯青医院环境色彩的探讨中华医院管理杂志,1998.14：183-184二建筑设计2.1建筑设计说明随着国民经济的快速发展，人们对于医院建筑的设计给予了更多的关注，提出了更高的要求。巢湖市第一人民医院门急诊楼位于巢湖市东部主干道东侧，拟建面积约7000平方米，为五层现浇钢筋混凝土框架结构，建筑高度22.05米第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明（从室外地坪到房屋电梯机房顶面距离）。楼体分为左右二个组成部分，中间设100mm的沉降缝。右边部分边跨跨度为6.6m，中间跨跨度3.0m，柱距除中间楼梯外均为7.2m，定位轴线均与柱中线重合，设三个门，其中正门尺寸为4.8m×2.7m，急诊和左侧门为1.8m×2.7m。具体各科室安排根据《医院建筑设计规范》、日门诊人数等确定。一般门诊室大小为3.6m×6.6m，即一半柱距，柱中设次梁。具体使用空间均按照各自使用面积并结合框架柱网布置，确定其开间尺寸。本建筑根据使用人数、防火规范等要求设置一部主楼梯、一部电梯和二部边楼梯。其中主楼梯和电梯设在靠近门厅的地方，具体平面布置见平面图。2.1.1平面设计由于医院建筑与普通民用建筑的区别，根据医院门诊楼的具体使用功能及要求、建筑面积、门诊与急诊的结合和分离等因素，决定平面设计成L形。标准跨边跨为6.6m，中间跨跨度3.0m，柱距除中间楼梯外均为7.2m，定位轴线均与柱中线重合，医院内通道为3.0m，出入洞口为4.8m×2.7m和1.8m×2.7m。结合各功能空间，将主要功能空间放在朝阳侧，具体各科室的大小、布置见平面图。2.1.2立面设计根据相关建筑设计规范要求，特别是《民用建筑设计规范》、《医院建筑设计规范》等的要求，结合本工程的实际要求，本建筑的低层建筑层高为4.2m，其它层为3.6m，楼梯跑楼及电梯机房的高3.0m。左边的立面突出，与右边的形成L型，具体见立面设计图。2.1.3采光通风设计各科室均采用单侧采光，窗地比1/5~1/8，标准科室的采光窗面积大小为A=1.8m×2.1m=3.78m2，窗地比实际面积比约为1/6，符合正常采光要求。中间走道均采用二侧天然采光和人工照明想结合的采光方式，以满足走道的采光要求。作为医院建筑，对其通风要求比较严格，所以必须有效的组织气流流通路径，同时注意利用穿堂风。在设计中，具体是利用窗户的对称和门的对称，以方便穿堂风的实现，同时走道的空气流通作用也不容忽视。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明2.1.4屋面排水设计屋面排水为双面外排水，排水坡度为3%，为建筑找坡。挑檐沟的坡度为0.5%，也为建筑找坡。天沟截面尺寸：天沟高度为200mm，宽度为600mm。屋面排水方式利用有组织排水，屋面排水坡度为3%，挑檐沟的丛向坡度为0.5%。落水管共布置9根，具体布置位置见屋面排水图，用直径120mm的PVC管。2.1.5构造设计（1）墙体工程。本工程墙体采用粉煤灰轻碴空心砌块，M5砂浆砌筑，墙为240厚，外墙低部窗台为0.9m，墙下设有基础梁支撑在柱基础上，砌块为240×115×90。（2）防水做法。本工程防水等级为二级，外墙为防水混凝土，穿墙管做法详见98ZJ311-1/9，层面防水做根椐《层面工程技术规范》（GB50207-94），防水等级为二级，防水层耐久年限为十五年。楼地面和屋面工程。屋面防水层为刚性30厚C20细石混凝土防水，其下为三毡四油柔性防水，二十厚水泥沙浆找平层，找坡层为40厚水泥石灰焦渣沙浆，保温层为150厚水泥蛭石保温层。楼面为水磨石楼面。卫生间地坪比同层标高降低20mm，地面排水坡度2%，坡向地漏。（3）其他，如内墙所有阳角均做1.5m高水泥砂浆护角等。2.1.6总平面设计根据建筑场地示意图，综合考虑地形、建筑走向、主导风向、放火安全、绿化、周遍道路等综合因素，合理布置门急诊楼位置，使其满足就医功能要求，达到技术经济最优化，方便使用的目的。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图2-1总平面图第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明三结构设计工程概况：建筑地点：安徽省巢湖市建筑类型：五层医院门急诊楼设计，框架结构。建筑介绍：建筑面积约为7000m2，楼盖及屋面均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚取120mm，填充墙采用粉煤灰轻碴空心砌块240mm115mm90mm。门窗：大门采用玻璃门，其他为木门。窗为铝合金窗。地质条件：经过地质勘察部门确定，此建筑场地类型为Ⅱ类，地震设纺烈度按7度设防，设计地震分组第一组。具体参数见表3-1。气候条件：该地区基本雪压为04.KN/m2,由于考虑了地震的作用，故可不考虑风荷载的作用。表3-1地基土技术参数序号岩土分类土层深度（m）厚度（m）地基土承载力fa/kpa1杂填土0.00~0.800.8——2粉土0.80~1.801.01203中砂1.80~2.801.02504砾砂2.80~6.503.73505圆砾6.50~12.506.0500注：1、地下稳定水位距地坪-8米以下。2、表中给定土层深度由自然地坪算起。柱网与层高：本门急诊楼采用柱距为7.2m，内廊式柱网。边跨为6.0m，中间跨为3.0m，层高为首层4.2m，其它层3.6m。具体布置见3-1。框架结构承重方案的选择：竖向菏载的传力途径为楼板的均布活菏载和恒菏载经梁传递给柱，再由柱传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载传力途径，本医院门急诊楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这样可以使框架的截面高度最大，增加框架的横向侧移刚度。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图3-1柱的平面布置框架结构的计算简图见图3-2。（本方案中丛向尺寸较横向大很多，故按横向框架进行计算。）框架的计算单元见图3-3。图3-2计算简图第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图3-3计算单元3.1梁柱截面尺寸、梁跨度及柱高的确定3.1.1初步估算截面尺寸1、梁截面尺寸的确定框架梁（梁编号见图3-4）的跨度均以轴线为准，则梁的截面尺寸估算如下：L：l=6600mmh=(1/8~1/12)l=825~550mm取h=600mmb=(1/2~1/4)h=300~150mm取b=300mm第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明L：l=3000mmh=(1/8~1/12)l=375~250mm取h=400mmb=(1/2~1/4)h=200~100mm取b=250mmL：l=7200mmh=(1/8~1/12)l=900~600mm取h=600mmb=(1/2~1/4)h=300~150mm取b=300mmL：l=4400mmh=(1/8~1/12)l=550~367mm取h=600mmb=(1/2~1/4)h=300~150mm取b=300mmL5：l=6600mmh=(1/8~1/12)l=825~550mm取h=450mmb=(1/2~1/4)h=225~113mm取b=300mm图3-4梁编号图取梁截面：L：b×h=300mm×600mmL：b×h=250mm×400mmL：b×h=300mm×600mmL：b×h=300mm×600mmL5：b×h=300mm×450mm由于L5为次梁，所以设的高度就比L1小，另外L4是为了考虑施工的方便，同L3设一样大小。其它梁的计算省略。2、柱截面尺寸的确定根据柱的轴压比限值按下列公式计算:第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明N=βFgE注：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取1.3，中柱取1.25；F按简支状态计算柱的负载面积；gE为折算在单位面积上的重力荷载代表值，近似的取（12～15）kN/m2；n为验算截面以上的楼层层数。柱截面面积：注：[µN]为框架柱轴压比限值，fc为混凝土轴心抗压强度设计值。由现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级表可查得本方案的抗震等级为三级，查《建筑抗震设计规范GB500112001》得柱轴压比限值[µN]取0.9。本工程的钢筋混凝土等级为C30，fc=14.3N/mm2。由图3-1知边柱及中柱的负载面积分别为7.2m×3.3m和7.2m×4.8m。由上式可算的柱截面尺寸，对于边柱：N=βFgE=1.3×7.2×3.3×15×5=2314.1KN=2314.1×103/0.9×14.3=179805.75mm2取600mm×600mm对于内柱：N=βFgE=1.25×7.2×4.8×15×5=3240KN=3240×103/0.9×14.3=251748.25mm2取600mm×600mm低层柱高为h1=4.2+0.45+2.0-1.2-0.1=5.35m,取5.4m。其它层为3.6m。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.2荷载计算3.2.1恒载标准值计算1、屋面（上人）30mm厚细石混凝土保护层（刚性防水）22×0.3=0.66kN/m三毡四油柔性防水层0.4kN/m20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4kN/m找坡层：40mm厚水泥石灰焦碴3%找坡14×0.04=0.56kN/m150mm厚水泥蛭石保温层5×0.15=0.75kN/m120mm厚钢筋混凝土现浇层25×0.12＝3.0kN/m吊顶或抹灰0.17kN/m共计5.94kN/m2、标准层楼面瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）0.55kN/m120mm厚钢筋混凝土现浇层25×0.12＝3.0kN/m吊顶或抹灰0.17kN/m共计3.72kN/m3、走廊楼面（同上）4、梁自重b×h=300mm×600mm自重25×0.3×（0.60-0.12）=3.6kN/m抹灰[（0.60-0.12）×2+0.3]×0.17=0.214kN/m合计3.81kN/mb×h=300mm×450mm自重25×0.3×（0.45-0.12）=2.48kN/m抹灰[（0.45-0.12）×2+0.3]×0.17=0.16kN/m合计2.64kN/mb×h=250mm×400mm自重25×0.25×（0.40-0.12）=1.75kN/m第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明抹灰[（0.40-0.12）×2+0.25]×0.17=0.13kN/m合计1.88kN/m柱自重b×h=600mm×600mm自重25×0.25×（0.60-0.12）=9.0kN/m抹灰17×0.01×0.6×4=0.13kN/m合计9.41kN/m5、窗墙自重外墙体为240mm厚的黏土空心砖，外墙面贴瓷砖（0.5KN/m2）,内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位面积墙体重力荷载值为：0.5+15×0.24+17×0.02=4.44kN/m2内墙体为240mm厚的黏土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积墙体重力荷载值为：15×0.24+17×0.02×2=4.28kN/m2女儿墙自重：0.12×0.8×18+0.1×0.12×25=2.03kN/m2天沟重力荷载的计算：天沟自重0.55×1.1=0.61kN/m现浇天沟自重25×（[（0.20-0.08）+0.6]×0.08+（0.6+0.2）×（0.5+0.36）=2.13kN/m合计2.74kN/m木门单位面积重力荷载值为0.2kN/m2，铝合金窗单位面积重力荷载值为0.2kN/m2。3.2.2活载标准值计算1、屋面活载标准值计算查《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）知：上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2雪荷载Sk=S0=1.0×0.3=0.3kN/m22、楼面活载标准值计算标准楼面活载标准值2.0kN/m2第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明走廊、门厅、楼梯间活载标准值2.5kN/m23.3板和次梁的计算3.3.1屋面板计算本设计板的划分可分为4种，其中双向板有3种，单向板一种。板的划分见图3-5。1、双向板图3-5板的划分现以B1板为例:由于l2/l1=6600/3600=1.83<2,按双向板计算，且按弹性理论计算。（a）、荷载计算恒载设计值：活载设计值：所以在作用下，各内支座视为领边固定领边简支。某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心处，在作用下，各区格板四边可视为简支，跨内最大正弯矩在板的中心处，计算时可以近似取二者之和为跨内最大正弯矩。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明在求各支座负弯矩（绝对值）时，按恒载和活载均满布各区格板计算荷载：P=q+g=7.13+2.8=9.93kN/m2(b)、弯矩计算：=3.6/6.6=0.55跨内弯矩计算当时；=KN.m=KN.m当时；=7.46KN.m+0.2×1.53KN.m=7.77KN.m=1.53KN.m+0.2×7.46KN.m=3.02KN.m支座弯矩计算=KN.m=KN.m（c）、配筋计算：计算公式lx方向，ly方向计算结果见表3-2。表3-2双向板B1配筋计算截面选配钢筋实际配筋面积跨中0.8×7.77=6.22100312Φ8@1503350.8×3.02=2.4290135Φ8@160314支座0.8×10.10=8.08100405Φ8@1204190.8×14.67=11.74100588Φ8@80628现以B2板为例:荷载计算同上。在第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明作用下，各内支座视为三边固定一边简支。某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心处，在作用下，各区格板四边可视为简支。(b)、弯矩计算：=3.6/6.6=0.55跨内弯矩计算当时；=KN.m=KN.m当时；=5.87KN.m+0.2×1.0KN.m=6.07KN.m=1.0KN.m+0.2×5.87KN.m=2.17KN.m支座弯矩计算=KN.m=KN.m（c）、配筋计算：计算公式lx方向，ly方向。计算结果见表3-3。表3-3双向板B2配筋计算截面选配钢筋实际配筋面积跨中0.8×6.07=4.86100244Φ8@1603140.8×2.17=1.749097Φ8@160314支座0.8×7.35=5.86100295Φ8@1503350.8×10.48=8.38100441Φ8@100503现以B4板为例由于l2/l1=6600/4400=1.5<2,按双向板计算，且按弹性理论计算。（a）、荷载计算第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明恒载设计值：活载设计值：所以P=q+g=7.13+2.8=9.93kN/m2(b)、弯矩计算：=4.4/6.6=0.67跨内弯矩计算当时；=KN.m=KN.m当时；=8.85KN.m+0.2×2.93KN.m=9.44KN.m=2.93KN.m+0.2×8.85KN.m=4.88KN.m支座弯矩计算=KN.m=KN.m（c）、配筋计算：计算公式lx方向，ly方向计算结果见表3-4。表3-4双向板B4配筋计算第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明截面选配钢筋实际配筋面积跨中0.8×8.85=7.08100355Φ8@1403590.8×2.93=2.3990130Φ8@160314支座0.8×14.5=11.6100581Φ8@806380.8×10.96=8.77100440Φ8@1005032、单向板由于B5，l2/l1=7200/3000=2.4>2;B6,7200/3300>2;B7,6600/2400>2。则按单向板计算，取1m宽板带为计算单元。现以B5板为例（a）、荷载计算恒载设计值：活载设计值：P=q+g=7.13+2.8=9.93kN/m2(b)、弯矩计算：计算跨度，计算过程及结果见表3-5。表3-5屋面单向板弯矩计算截面支座跨中弯矩计算系数g+q（kN/m）9.939.93（kN·m）6.584.52（c）、配筋计算：有效高度h0=h-20=120mm-20mm=100mm。配筋计算结果见表3-6。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明表3-6楼面单向板的配筋截面跨中支座M/kN·m6.58×0.8=5.254.53×0.8=36.240.0420.0280.0430.028293191选配钢筋Φ8@150Φ8@150实配面积(mm)335335对于B6和B7的弯距计算可见表3-7,配筋计算可见表3-8。表3-7弯矩计算板截面支座跨中弯矩计算系数g+q（kN/m）9.939.93B6（kN·m）8.125.59B7（kN·m）3.982.74表3-8配筋计算板截面M/kN·mAs选配钢筋实配面积(mm)B6支座6.500.0450.046313Φ8@150335跨中4.470.0310.031211Φ8@150335B7支座3.180.0220.022150Φ8@150335跨中2.190.0150.015102Φ8@150335第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.3.2屋盖简支次梁的计算次梁L5跨度为6.6m，次梁截面为b×h=300mm×450mm，次梁与主梁整体现浇，混凝土采用C30级，钢筋采用HRB335级。1、荷载设计值P=（q+g）lo1/2=9.93×7.2/2=35.748kN/m板传来的荷载：次梁自重粉刷层重则梁的荷载总设计值q+g=43.97kN/m2、内力计算弯距设计值跨中支座剪力设计值跨中V=0支座3、正截面受弯承载力计算跨中按T形截面计算，翼缘宽度的确定取l0/3、b+sn和b+12hf中的最小值。其中Sn=3600-120-150=3330mm，l0/3=6600/3=2200mm，hf=120mm，h0=415mm。可得：b+sn=300+3330=3630；b+12hf=300+12×120=1740mm所以取=1740mm。混凝土采用C30级，fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2。丛向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2,箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算：跨中mm2配置5Φ18，As=1288mm2支座mm2配置3Φ18，As=763mm24、斜截面受剪承载力计算（a）验算截面尺寸hw/hb=295/300<4由公式，满足。（b）计算所需箍筋采用Φ6双肢箍筋，计算截面尺寸，由公式得S〈0，根据构造确定箍筋间距，取S=200mm。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.3.3屋面连续次梁的计算1、荷载设计值恒载设计值活载设计值荷载总设计值g+q=17.1+6.72=23.83KN/m2、计算简图次梁支撑在主梁上，次梁的截面为宽300mm，高450mm，计算跨度边跨为6750mm，中间跨为6600mm，因跨度相差小于10%，所以可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图3-6。图3-6次梁计算简图3、内力计算查系数表可算得弯矩和剪力。弯矩设计值:剪力设计值：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明4、承载力计算（1）正截面承载力计算正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面设计。翼缘宽度=l/3=2400mm，又=b+sn=2400mm取较小值，即=2400mm采用C30混凝土，=1.43N/mm2;=14.3N/mm2。受力钢筋采用HRB335钢筋，=300N/mm2；箍筋采用HPB235，=210N/mm2。表3-9次梁正截面受弯承载力计算截面1B2CM77．55-98.764.88-74.150.01310.1510.0110.1000.01320.165<0.350.0110.106As627910475629配筋2Ф16+1Ф181Ф16+2Ф182Ф12+1Ф182Ф16+1Ф18实有As657911480657（2）斜截面受剪承载力验算截面尺寸：=415-120=295mm=295/300<4截面尺寸按下式计算：0.25×1.0×14.3×300×415=435KN>88.47KN故截面尺寸满足要求。0.7×1.43×300×415=117KN>88.47KN故各截面只需按构造要求配置箍筋。采用Ф6双肢箍筋，取箍筋间距150mm。弯矩调幅时要求的箍筋率下限为：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明实际配筋率=0.09﹪<0.204﹪,不满足要求。选用Ф8@150，=0.224﹪>0.204﹪，满足要求。3.3.4楼面板计算楼面板的划分可分为7种，其中双向板有4种，单向板一种。同屋面。1、双向板现以B1板为例。由于l2/l1=6600/3600=1.83<2,按双向板计算，且按弹性理论计算。（a）、荷载计算恒载设计值：活载设计值：所以在作用下，各内支座可视为固定。某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心处，在作用下，各区格板四边可视为简支，跨内最大正弯矩在板的中心处，计算时可以近似取二者之和为跨内最大正弯矩。在求各支座负弯矩（绝对值）时，按恒载和活载均满布各区格板计算荷载：P=q+g=4.46+2.8=7.26kN/m2(b)、弯矩计算：=3.6/6.6=0.55跨内弯矩计算当时；=KN.m=KN.m第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明当时；=5.63KN.m+0.2×1.17KN.m=6.16KN.m=1.17KN.m+0.2×5.63KN.m=2.30KN.m支座弯矩计算=KN.m=KN.m（c）、配筋计算：计算公式lx方向，ly方向计算结果见表3-10。表3-10双向板B1配筋计算截面选配钢筋实际配筋面积跨中0.8×5.86=4.69100235Φ8@1503350.8×2.30=1.849092Φ8@150335支座0.8×11.76=9.41100472Φ8@1005020.8×8.10=6.48100325Φ8@120420现以B2板为例荷载计算同上。(b)、弯矩计算：=3.6/6.6=0.55跨内弯矩计算当时；=KN.m=KN.m当时；=4.54KN.m+0.2×0.81KN.m=4.70KN.m第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明=0.81KN.m+0.2×4.54KN.m=1.72KN.m支座弯矩计算=KN.m=KN.m（c）、配筋计算：计算公式lx方向，ly方向。计算结果见表3-11。表3-11双向板B2配筋计算截面选配钢筋实际配筋面积跨中0.8×4.70=3.76100188Φ8@1503350.8×1.72=1.389077Φ8@160314支座0.8×7.66=6.3100307Φ8@1503350.8×5.37=4.3100215Φ8@150335以B3区格板为例；由于l2/l1=4400/3000=1.47<2,按双向板计算，且按弹性理论计算。（a）、荷载计算恒载设计值：活载设计值：所以P=q+g=4.46+3.5=7.96kN/m2(b)、弯矩计算：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明=3.0/4.4=0.68跨内弯矩计算当时；=KN.m=KN.m当时；=2.97KN.m+0.2×1.04KN.m=3.18KN.m=1.04KN.m+0.2×2.97KN.m=1.63KN.m支座弯矩计算=KN.m=KN.m（c）、配筋计算：计算公式lx方向，ly方向计算结果见表3-12。表3-12双向板B3配筋计算截面选配钢筋实际配筋面积跨中0.8×3.18=2.54100128Φ8@1403590.8×1.63=1.39073Φ8@150335支座0.8×5.35=4.28100215Φ8@806260.8×4.08=3.26100164Φ8@1005022、单向板以板B5为例，l2/l1=7200/3000=2.4>2，则按单向板计算，取1m宽板带为计算单元。（a）、荷载计算恒载设计值：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明活载设计值：P=q+g=4.46+3.5=7.96kN/m2(b)、弯矩计算：计算跨度，计算过程及结果见表3-13。表3-13屋面单向板弯矩计算截面支座跨中弯矩计算系数g+q（kN/m）7.967.96（kN·m）5.283.60（c）、配筋计算：有效高度h0=h-20=120mm-20mm=100mm。配筋计算结果见表3-14。表3-14楼面单向板的配筋截面跨中支座M/kN·m5.28×0.8=4.223.6×0.8=2.880.0370.0250.0380.025259170选配钢筋Φ8@150Φ8@150实配面积(mm)335335对于B6,B7可以按B5计算,配筋一样,在此不作计算。3.3.5楼面次梁的计算次梁L5跨度为6.6m，次梁截面为b×h=300mm×450mm，第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明次梁与主梁整体现浇，混凝土采用C30级，钢筋采用HRB335级。1、荷载设计值P=（q+g）lo1/2=7.96×7.2/2=28.66kN/m板传来的荷载：次梁自重粉刷层重则梁的荷载总设计值q+g=35.91kN/m2、内力计算弯距设计值跨中支座剪力设计值跨中V=0支座3、正截面受弯承载力计算跨中按T形截面计算，翼缘宽度的确定取l0/3、b+sn和b+12hf中的最小值。其中Sn=3600-120-150=3330mm，l0/3=6600/3=2200mm，hf=120mm，h0=415mm。可得b+sn=300+3330=3630；b+12hf=300+12×120=1740mm所以取=1740mm。混凝土采用C30级，fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2。丛向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2,箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2。故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明跨中mm2配置5Φ18，As=1288mm2支座mm2配置4Φ14，As=615mm24、斜截面受剪承载力计算（a）验算截面尺寸，hw/hb=295/300<4由公式，满足。（b）计算所需箍筋采用Φ6双肢箍筋，计算截面尺寸，由得S〈0，根据构造确定箍筋间距，取S=200mm。3.3.6楼面连续次梁的计算1、荷载设计值恒载设计值活载设计值荷载总设计值g+q=10.7+8.4=19.1KN/m2、计算简图第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明次梁支撑在主梁上，次梁的截面为宽300mm，高450mm，计算跨度边跨为6750mm，中间跨为6600mm，因跨度相差小于10%，所以可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图3-7。图3-7次梁计算简图3、内力计算查系数表可算得弯矩和剪力。弯矩设计值:剪力设计值：4、承载力计算(1)正截面承载力计算正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面设计。翼缘宽度=l/3=2400mm又=b+sn=2400mm取较小值，即=2400mm第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明C30混凝土，=1.43N/mm2;=14.3N/mm2HRB335钢筋，=300N/mm2HPB235箍筋，=210N/mm2表3-15次梁正截面受弯承载力计算截面1B2CM62.16-79.1152.01-59.430.01050.1280.00880.0830.01050.128<0.350.00880.083As498714418493配筋2Ф14+1Ф164Ф162Ф12+1Ф163Ф16实有As556716427556（1）斜截面受剪承载力由屋面连续梁计算可知满足要求，具体箍筋配Ф8@160，=0.2﹪，满足要求。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.4楼梯设计计算本设计楼梯分两种，见图3-6。层高为低层4.2m，标准层为3.6m，图中均为底层,踏步尺寸为b×h=280mm×150mm，混凝土采用C30级。取斜板厚120mm，踏步面层30mm厚水磨石面层，底层为20mm厚石灰水泥沙浆抹面，受力钢筋级别为HRB335，fy=300N/mm2，其余钢筋为HPB235，fy=300N/mm2。取1m宽板计算。图3-8楼梯简图3.4.1楼梯板的计算板倾斜度：，。荷载计算荷载分项系数。恒载三角形踏步0.5×0.15×0.28×25×1/0.28=1.88kN/m斜板0.12×1×25×1/0.822=3.4kN/m水磨石地面（0.28+0.15）×0.65×1/0.28=1.0kN/m抹灰0.02×17×1×1/0.822=0.39kN/m合计6.67kN/m第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明活载2.5KN/m2×1m=2.5kN/m荷载组合承载力计算板的水平计算跨度为低层0.28×13=3.64m，标准层为0.28×11=3.08m，所以可算得跨中弯距为：有效高度为选配钢筋底层Φ12@130；标准层Φ12@150；分布钢筋Φ8，每级踏步下布置一根，垂直于受力放置。3.4.2平台板的计算设平台板厚80mm，取1m宽板带进行计算。荷载计算荷载分项系数。恒载80厚混凝土板25×1×0.08=2.0kN/m水磨石面层0.65×1=0.65kN/m第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明板底抹灰0.02×17×1=0.34kN/m合计2.99kN/m活载2.5KN/m2×1m=2.5kN/m荷载组合承载力计算计算跨度L=1.8-0.1=1.7m，则跨中弯距：有效高度为选配钢筋Φ8@150；。分布钢筋Φ8@250。3.4.3平台梁的计算1、荷载设计值设平台梁截面，荷载计算见表3-16，3-17。表3-16楼梯1平台梁的荷载荷载种类荷载标准值(kN/m)恒荷载梁自重0.2×（0.4-0.08）×25=1.4楼梯板传递6.67×3.64/2=12.14平台板传递3.99×1.7/2=3.39梁侧抹灰0.02×（2×0.28+0.2）×17=0.27小计17.2活荷载2.5×1.7/2+2.5×3.64×1/2=7.0第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明总荷载设计值。表3-17楼梯2平台梁的荷载荷载种类荷载标准值(kN/m)恒荷载梁自重0.2×（0.4-0.12）×25=1.4楼梯板传递6.67×3.08/2=10.27平台板传递3.99×1.7/2=3.39梁侧抹灰0.02×（2×0.28+0.2）×17=0.27小计15.33活荷载2.5×1.7/2+2.5×3.08×1/2=5.98总荷载设计值。2、正截面承载力计算计算跨度L1=4.4m，L2=3.6m；净跨Ln1=4.4-0.3=4.1m,Ln2=3.6-0.3=3.3m。跨中弯距为，可的四种楼梯内力，如下：支座剪力，同样可得四种剪力，如下：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明截面按倒L形计算：截面有效高度，翼缘有效宽度；；按翼缘高度考虑。综合考虑本设计可按受力最大的楼梯配置所有的楼梯。弯矩：所以截面属于第一类T形截面。选2Φ18+1Φ14，。3、斜截面承载力计算，截面尺寸，满足要求。斜截面只需按构造配置箍筋Φ8@200。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.5横向水平荷载下框架结构内力和侧移计算3.5.1重力荷载代表值计算1、第一层重力荷载代表值计算（1）、梁、柱。表3-18梁柱的自重计算编号（kN）截面面积（㎡）长度(m)根数每根重量(kN)总重(kN)L1b×h=300×6006.61827486L2b×h=250×4003.09654L3b×h=300×6007.22829.75833L4b×h=300×6004.441768L5b×h=300×4506.61421.25297．5Zb×h=600×6005.41848.5873Zb×h=600×6005.41848.5873（2）、内外填充墙重的计算横墙：AB、CD跨，墙厚240，计算长度6000，计算高度4200-600=3600。单跨重量4.28×6×3.6=92.45KN数量31总量31×92.45=2865.95KN纵墙：楼梯跨外纵墙4.44×（3.8×3.6-2.7×2.1）=45.96KN数量2总量2×45.96=91.38KN标准跨外纵墙4.44×（6.6×3.6-2×2.7×1.8）=62.33KN数量14第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明总量14×62.33=872.62KN标准跨内纵墙4.28×（6.6×3.6-2×1.0×2.4）=81.15KN数量14总量14×81.15=1136.1KN墙体总重量：2865.95+91.38+872.62+1136.1=4966.05KN（3）、楼板恒载活载的计算该设计的右独立框架的楼面面积为888m2,那么其恒载活载的计算如下：恒载3.72KN/m2×888m2=3303KN活载2.0KN/m2×888m2=1776KN所以一层重力荷载代表值为：2、第二层至第四层重力荷载代表值计算（1）、梁、柱。表3-19梁柱的自重计算编号（kN）截面面积（㎡）长度(m)根数每根重量(kN)总重(kN)L1b×h=300×6006.61827486L2b×h=250×4003.09654L3b×h=300×6007.22829.75833L4b×h=300×6004.441768L5b×h=300×4506.61421.25297．5Zb×h=600×6005.41848.5585Zb×h=600×6005.41836585（2）、内外填充墙重的计算横墙：AB、CD跨，墙厚240，计算长度6000，计算高度3600-600=3000。单跨重量4.28×6×3.0=77.04KN第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明数量27总量27×77.04=2080.0KN纵墙：楼梯跨外纵墙4.44×（3.8×3.0-2.4×2.1）=28.24KN数量2总量2×28.24=56.5KN标准跨外纵墙4.44×（6.6×3.0-2×2.1×1.8）=54.35KN数量14总量14×62.33=760.9KN标准跨内纵墙4.28×（6.6×3.0-2×1.0×2.4）=64.2KN数量14总量14×64.2=898.8KN墙体总重量：2080.0+5605+898.8+760.9=3796.2KN（3）、楼板恒载活载的计算该设计的右独立框架的楼面面积为888m2,那么其恒载活载的计算如下：恒载3.72KN/m2×888m2=3303KN活载2.0KN/m2×888m2=1776KN所以二到四层重力荷载代表值为：3、第五层重力荷载代表值计算（1）、梁、柱同上。（2）、内外填充墙重的计算同上。（3）、女儿墙和天沟自重计算女儿墙0.2×0.8×18+0.1×0.2×25=2.03KN/m2.03×125.8=255.4KN天沟25×（0.6+（0.2-0.08））×0.08+（0.6+0.2）×（0.5+0.36）=2.13KN/m第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明2.13×125.8=267.95KN（4）、楼板恒载活载的计算该设计的右独立框架的楼面面积为888m2,那么其恒载活载的计算如下：恒载5.94KN/m2×888m2=5274.7KN活载2.0KN/m2×888m2=1776KN所以第五层重力荷载代表值为：4、顶端重力荷载代表值计算横梁0.3×0.6×6.0×2×25=54KN纵梁0.3×0.6×7.55×2×25=64.8KN柱0.62×3.0×2×25+0.32×3×2×25=67.5KN墙6.15×（3-0.6）×4.28×2+（7.55×（3-0.6）×2-1×2.1）×4.28=240.88KN楼板恒载活载的计算：A=8.6×7.2=61.92m2恒载5.94KN/m2×61.92m2=370.0KN活载0.5KN/m2×61.92m2=30.96KN雪载0.4KN/m2×61.92m2=24.77KNG=（54+64.8+67.5）×1.05+240.88+370+30.96×0.5=822KN建筑物的质点重力荷载见图3-9。3.5.2梁柱线刚度计算混凝土采用强度等级为C30，混凝土弹性模量=3×。在框架结构中，现浇楼面有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减小框架侧移。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取(为梁的截面惯性矩)，对中框架梁取。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图3-9质点重力荷载值横梁的线刚度计算见表3-20。表3-20横梁的线刚度梁号截面跨度m惯性矩边框横梁中框横梁bhL13006006.65.4×1098.1×1093.68×10101.08×10104.91×1010L22504003.01.3×1091.95×1091.95×10102.6×1092.6×1010柱的线刚度计算见表3-21。表3-21柱的线刚度类别截面面积(m2)柱高度(m)惯性矩Ic线刚度b×hhIc=1/12bh3ic=EIc/h底柱0.6×0.65.41.08×10106×1010其余柱0.6×0.63.61.08×10109×1010横向框架柱的侧移刚度D值计算见表3-22。表3-22横向框架柱侧移刚度D值计算表第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明计算公式2-5层=根数底层=底层边框架边柱0.610.425104944边框架中柱0.9450.490120994中框架边柱0.820.4641145714中框架中柱1.250.5381328014436690二三四层边框架边柱0.410.170141674边框架中柱0.630.240200004中框架边柱0.550.2161800014中框架中柱0.830.29324417147305063.5.3框架横向自震周期的计算按顶点位移法求结构基频，本设计考虑填充墙对框架刚度的影响，将质量按结构分布情况简化成无限质点的悬臂立杆,导出以直杆顶点位移表示的基频式,这样,只要求出结构的顶点水平位移,就可以按下式求出结构基本周期。T1=式中:—基本周期调整系数,考虑填充墙使框架自振周期减少的影响,取第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明=0.7。—框架的顶点位移是将框架的重力荷载示为水平作用力,求出框架的假想位移,然后,由求出T1,再用T1求出框架结构的底部剪力,进而求出框架各层剪力及结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表3-23。表3-23横向框架顶点的假想位移计算层次（）()(/m)层间相对位移δui514359143597305060.01970.2942410167245267305060.03360.2745310167346937305060.04750.2409210167448607305060.06140.1934112816576764366900.13200.1320则自振周期为:T1==1.7×0.7×=0.65s3.5.4横向地震作用计算地震作用按在Ⅱ类场地第一地震分组七度计算，结构的特征周期Tg和地震影响系数αmax为Tg=0.35s，αmax=0.08，采用低部剪力法计算。由于T1=0.65s>1.4Tg=1.4×0.35=0.49s，所以应考虑顶部附加地震作用。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明结构低部剪力顶部附加地震动系数各质点的水平地震作用按式F=计算,将FEK、代入可得：F=具体计算过程见表3-24。各楼层地震剪力按式计算。表3-24各层横向地震作用及楼层地震剪力层次53.619.8143592843080.385762.3762.343.616.2101671647050.223441.51203.833.612.6101671281040.174344.51548.323.69.010167915030.124245.51793.815.45.412816692060.094186.11979.93.5.5变形验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按式，计算。具体见表3-25。表3-25层间弹性位移验算第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明层次层间剪力层间刚度层间位移层高层间相对弹性转角5762.37305060.00103.61/360041203.87305060.00163.61/225031548.37305060.00213.61/171421793.87305060.00253.61/144011979.94366900.00455.41/1200由于（GB50009-2001），层间弹性相对转角均满足要求。横向框架各层水平地震作用下地震剪力图见3-10。图3-10横向框架各层水平地震作用及地震剪力3.5.6地震作用下框架的内力计算框架柱剪力和柱端弯距标准值见表3-26，其中、和按下式计算：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明、、。表3-26横向框架各层水平地震作用的地震剪力柱层次hijy边柱53.6762.3180000.550.27518.5642.1943.61203.8180000.550.35037.3169.2933.61548.3180000.550.42558.2878.8523.61793.8180000.550.50079.4379.4315.41979.9114570.820.650182.06116.19中柱53.6762.3244170.830.31528.8762.7843.61203.8244170.830.40057.9086.8533.61548.3244170.830.45083.77102.3923.61793.8244170.830.500107.84107.8415.41979.9132801.250.550178.76146.26框架梁端弯矩、剪力及柱轴力见表3-27。（单位　：米，：，：）其中：。表3-27地震力作用下框架梁端弯矩、剪力及柱轴力层次边梁走道梁柱轴力56.642.1941.0512.613.021.7321.7314.49-12.61-1.8846.687.8575.6624.773.040.0640.0626.71-37.38-3.8236.6116.16104.8033.483.055.4955.4936.99-70.86-7.3326.6137.71125.2739.853.066.3466.3442.23-110.71-9.7116.6195.62166.1354.813.087.9787.9758.65-165.52-13.55注：1）、柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应得到右侧两根柱为压力。2）、表中M单位为KN.m，V为KN，N为KN，l为m。地震作用下框架弯矩图图见图3-11，地震作用下框架梁端剪力及柱轴力图见3-12。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图3-11地震作用下梁柱的弯矩第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图3-12梁端剪力及柱轴力第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.6框架结构内力分析竖向荷载作用下横向框架内力分析取中框架计算。3.6.1计算单元取轴线6横向框架进行计算，计算单元宽度为7.2m，如图3-10所视。由于房间内部布有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示。计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵梁以集中荷载的形式传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框架的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。图3-13计算单元3.6.2荷载计算1、恒荷载的计算在图3-14中，q1、代表横梁自重，为均布荷载形式，、分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图3-14各层梁上作用的恒载（a）、第五层恒载计算，。由图3-11的几何关系可知28.51KN/m、。、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的重力荷载，计算如下：集中力矩（b）、第2-4层恒载计算包括梁的自重和其上横墙自重，为均布荷载，其它荷载计算方法同上，计算结果如下：，，17.86KN/m、。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明集中力矩（c）、第1层恒载计算荷载计算方法同上，计算结果如下：，17.86KN/m、。集中力矩2、活荷载的计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图3-15各层梁上作用的活载对于第五层：9.6KN/m、集中力矩对于第1-4层：9.6KN/m、集中力矩3、将所算的荷载转换为均布等效荷载（a）、恒载第五层：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明第1-4层：（b）、活载第五层：第1-4层：3.6.3用弯距分配法计算框架弯距竖向荷载作用下框架的内力分析，除活荷载较大的工业厂房外，对于一般的工业与民用建筑可不考虑活载的不利布置。这样求得的框架内力梁跨中弯距较考虑活载的不利布置所求得的弯距偏底。但当活载占总比例较少时，其影响较小。当活载占总比例较大时，可在截面配筋时将跨中弯距乘以1.1-1.2的增大系数以调整。其具体步骤如下：1、根据梁柱的线刚度计算各节点杆件的弯距分配系数考虑框架对称性，取半框架计算。分配系数按与节点连接的各杆的转动刚度比值计算结果标于图3-13。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明2、计算各跨梁在竖向荷载作用下的弯距将框架梁视为两端固定梁计算固端弯距，其计算结果如下表：表3-28梁的固端弯矩AB跨BC跨简图固端弯矩（kN/m）简图固端弯矩（kN/m）1/12×33.75×6.62=122.511/12×13.02×32=122.511/12×35.40×6.62=128.51/12×8.86×32=6.651/12×10.08×6.62=122.511/12×3.75×32=2.813、计算框架各节点的节点不平衡弯距4、进行弯距分配将各节点的节点不平衡弯距同时进行分配，并向远端传递，再在各节点分配一次而不在传递，即结束。梁端、柱端弯距采用二次分配法计算，由于结构和荷载均对称，故计算时可采用半框架。具体的分配计算见图3-16和3-17。弯距图见3-18和3-19。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.7670.233　　0.207　0.6830.11　21.53-122.5122.51　-26.51-9.77　77.4523.537.85　-58.9-9.49　23.4-14.4111.77　-18.574.76　-6.9-2.090.42　1.390.22　93.95-115.5116.85　-76.08-14.06　　0.4340.4340.132　　0.1230.4060.4060　20.69-128.5128.5　-30.39-6.6546.7946.7914.23-11.25-37.13-37.13-5.9438.7323.4-5.637.12-29.45-18.57-5.94-24.52-24.52-7.464.6715.415.42.476145.67127.36129.04-51.18-40.3-7.15　　0.4340.4340.132　　0.1230.4060.4060.065　20.69-128.5128.5　-30.39-6.6546.7946.7914.23-11.25-37.13-37.13-5.9423.423.4-5.637.12-18.57-18.572.94-17.48-17.48-5.433.3310.9810.981.7652.3252.32-125.3127.7-44.72-44.72-7.86　　0.4340.4340.132　　0.1230.4060.4060.065　20.69-128.5128.5　-30.39-6.6546.7946.7914.23-11.25-37.13-37.13-5.9423.426.9-5.637.12-18.57-20.852.97-19.39-19.39-5.93.6111.9111.911.9150.854.3-125.8127.98-43.79-46.07-7.71　　0.5080.3380.154　　0.1420.4690.3130.076　22.6-128.5128.5　-32.93-6.6553.835.7916.31-12.63-41.7-27.83-6.7623.4-6.328.16-18.573.38-8.68-5.77-2.6313.32.20.5368.5230.02-121.1125.03-56.97-25.63-9.5　　　　　　　15.01　-12.81　　　　　　图3-16恒载作用下框架弯矩第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.7670.233　　0.207　0.6830.11　3.89-36.5936.59　6.454-2.81　25.087.62-5.66　-18.67-3.01　7.1-2.833.81　-5.551.51　-3.28-0.990.05　0.160.03　28.9-32.7934.79　-24.06-4.28　　0.4340.4340.132　　0.1230.4060.4060　3.89-36.5936.59　-6.45-2.8114.1914.194.32-3.36-11.1-11.1-1.7812.547.1-1.682.16-9.34-11.1-1.78-7.79-7.79-2.371.685.535.530.08918.9413.5-36.3237.07-14.91-11.12-4.59　　0.4340.4340.132　　0.1230.4060.4060.065　3.89-36.5936.59　-6.45-2.8114.1914.194.32-3.36-11.1-11.1-1.787.17.1-1.682.16-5.55-5.550.89-5.43-5.43-1.650.993.273.270.5215.8615.86-35.636.38-13.3813.38-3.18　　0.4340.4340.132　　0.1230.4060.4060.065　3.89-36.5936.59　-6.45-2.8114.1914.194.32-3.36-11.1-11.1-1.787.18.31-1.682.16-5.55-6.410.89-5.96-5.96-1.811.13.623.620.5815.3316.54-35.7636.49-13.03-13.89-3.12　　0.5080.3380.154　　0.1420.4690.3130.076　3.89-36.5936.59　-6.45-2.8116.6111.055.04-3.88-12.82-8.55-2.087.1-1.942.52-5.551.04-2.62-1.74-0.790.280.930.620.1521.099.31-34.2835.51-17.44-7.93-3.7　　　　　　　4.66　-3.97　　　　　　图3-17活载作用下框架弯矩第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图3-18恒载作用下框架弯矩图第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图3-19活载作用下框架弯矩第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.6.4梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力式中：——梁上均布荷载引起的剪力，——梁端弯矩引起的剪力，柱轴力式中：——梁端剪力——节点集中力及自重层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VB=VAVB=VCVA=-VBVB=-VCVB=VC5111.3819.53-0.210111.17111.5919.53254.67287.17307.86340.364116.8213.29-0.250116.57117.0713.29541.89574.39673.3736.123116.8213.29-0.360116.46117.1813.29828.75861.251048.851071.352116.8213.29-0.330116.49117.1513.291115.641148.141404.371436.871116.8213.29-0.590116.23117.4113.291415.061463.561787.11835.6具体计算见表3-29和3-30。表3-29恒载作用下梁端剪力及柱轴力（单位：）第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VB=VAVB=VCVA=-VBVB=-VCVB=VC533.265.63-0.3032.9633.565.6358.8858.8882.2182.21433.265.63-0.11033.1533.375.63117.95117.95164.23164.23333.265.63-0.12033.1433.385.63177.01177.01246.26246.26233.265.63-0.11033.1533.375.63236.08236.08328.28328.28133.265.63-0.19033.0733.455.63295.07295.07410.38410.38表3-30活载作用下梁端剪力及柱轴力（单位：）3.7框架梁柱内力组合第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.7.1框架梁内力组合结构的抗震等级可根据结构的类型、地震烈度、房屋高度等因素由现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级表确定。由表知本工程的框架为三级抗震等级。本框架考虑以下三种内力组合：、、组合结果见表3-31。表3-31框架梁内力组合第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明截面内力荷载类型恒载活载地震荷载1.2恒+1.4活1.35恒+1.0活1.2（恒+0.5活）+1.3地→←A5M-115.48-32.7942.19-184.48-188.69-103.40-213.10V117.1732.9612.61179.55176.77143.99跨中M68.2922.100.58112.89114.2995.9694.45B5左M-116.85-34.7941.05-188.93-192.54-107.73-214.46V111.5933.5612.61180.89184.21170.44137.65B5右M-14.06-4.2821.73-22.86-23.268.81-47.69V19.535.6314.4931.3232.0045.657.98跨中M-0.59-0.060.00-0.79-0.86-0.74-0.74A4M-127.36-36.3287.85-203.68-208.26-60.42-288.83V116.5733.1524.77186.29190.52191.98127.57跨中M65.3918.576.10104.47106.8597.5481.68B4左M-129.04-37.0775.66-206.75-211.27-78.73-275.45V117.0733.3724.77187.20191.41192.71128.31B4右M-14.06-4.2840.06-22.86-23.2632.64-71.52V13.295.6326.7123.8323.5754.05-15.40跨中M-4.09-0.060.00-4.99-5.58-4.94-4.94A3M-125.33-35.60116.16-200.24-204.80-20.75-322.76V116.4633.1433.48186.15190.36203.16116.11跨中M67.4219.295.68107.91110.3199.8685.09续表第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明B3左M-127.70-36.38104.80-204.17-208.78-38.83-311.31V117.1833.3833.48187.35191.57204.17117.12B3右M-7.86-3.1855.49-13.88-13.7960.80-83.48V13.295.6336.9923.8323.5767.41-28.76跨中M-2.11-1.040.00-3.99-3.89-3.16-3.16A2M-125.80-35.76137.71-201.02-205.596.61-351.44V116.4933.1539.85186.20190.41211.48107.87跨中M66.9521.746.22110.78112.12101.4785.30B2左M-127.98-36.49125.27-204.66-209.26-12.62-338.32V117.1533.3739.85187.30191.52212.41108.80B2右M-7.71-3.1266.34-13.62-13.5375.12-97.37V13.295.6342.2323.8323.5774.23-35.57跨中M-2.26-1.100.00-4.25-4.15-3.37-3.37A1M-121.14-34.28195.62-193.36-197.8288.37-420.24V116.2333.0754.81185.77189.98230.5788.07跨中M71.6121.7214.75116.34118.39118.1479.79B1左M-125.03-35.51166.13-199.75-204.3044.63-387.31V117.4133.4554.81187.72191.95232.2289.71B1右M-9.50-3.7087.97-16.58-16.53100.74-127.98V13.295.6358.6523.8323.5795.57-56.92跨中M-0.47-0.520.00-1.29-1.15-0.88-0.88第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.7.2框架柱内力组合框架柱取每层柱顶和柱底两个控制截面，组合结果见表3-32、3-33。表3-32外柱的内力组合层次截面内力荷载类型恒载活载地震荷载1.2恒+1.4活1.35恒+1.0活1.2（恒+0.5活）+1.3地→←5柱顶M93.9528.9042.19153.20155.73184.9375.23N254.6758.8812.61388.04402.68357.33324.54柱底M-61.0018.9418.56-46.68-63.41-37.71-85.96N287.1758.8812.61427.04446.56396.33363.544柱顶M45.6713.5069.2973.7075.15152.98-27.17N541.89117.9537.38815.40849.50769.63672.44柱底M-52.3215.8637.31-40.58-54.77-4.76-101.77N574.39117.9537.38854.40893.38808.63711.443柱顶M52.3215.8678.8584.9986.49174.81-30.21N828.75177.0170.861242.311295.821192.821008.59柱底M-50.8015.3358.28-39.50-53.2524.00-127.53N861.25177.0170.861281.311339.701231.821047.592柱顶M54.3016.5479.4388.3289.85178.34-28.18N1115.64236.08110.711669.281742.191624.341336.49柱底M-68.5221.0979.43-52.70-71.4133.69-172.83N1148.14236.08110.711708.281786.071663.341375.491柱顶M30.029.31116.1949.0649.84192.66-109.44N1415.06295.07165.522111.172205.402090.291659.94柱底M-15.014.66182.06-11.49-15.60221.46-251.89N1463.56295.07165.522169.372270.882148.491718.14表3-33内柱的内力组合第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明层次截面内力荷载类型恒载活载地震荷载1.2恒+1.4活1.35恒+1.0活1.2（恒+0.5活）+1.3地→←5柱顶M-76.08-24.0662.78-124.98-126.77-24.12-187.35N307.8682.2162.78484.53497.82500.37337.14柱底M51.1814.9128.8782.2984.00107.8932.83N340.3682.211.88523.53541.70460.20455.314柱顶M-40.30-11.2086.85-64.04-65.6157.83-167.99N673.30164.233.821037.881073.19911.46901.53柱底M44.7213.3857.9072.4073.75136.96-13.58N736.12164.233.821113.271157.99986.85976.923柱顶M-44.72-13.38102.39-72.40-73.7571.42-194.80N1048.85246.267.331603.381662.211415.911396.85柱底M43.7913.0383.7770.7972.15169.27-48.54N1071.35246.267.331630.381692.581442.911423.852柱顶M-46.07-13.89107.84-74.73-76.0876.57-203.81N1404.37328.289.712144.842224.181894.841869.59柱底M56.9717.44107.8492.7894.35219.02-61.36N1436.81328.289.712183.762267.971933.761908.521柱顶M-25.63-7.93146.26-41.86-42.53154.62-225.65N1787.10410.3813.552719.052822.972408.362373.13柱底M12.863.97178.7620.9921.33250.20-214.57N1835.60410.3813.552777.252888.442466.562431.33第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.8截面设计3.8.1承载力抗震调整系数考虑地震作用时。结构构件的截面设计采用下面的表达式式中：——承载力抗震调整系数，取值见表3-34。——地震作用效用或地震作用效用与其他荷载效应的组合。——结构构件的承载力设计值。表3-34承载力抗震调整系数材料结构构件受力状况钢筋混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15的柱偏压0.75轴压比不小于0.15的柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪、偏拉0.853.8.2横向框架梁的正截面设计框架横梁采用C30混凝土，fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2。丛向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2,箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2。采用单筋矩形截面公式，取，则，或（单排筋）。在进行梁的配筋计算时，应按控制值进行计算，所以先计算横梁的弯距控制值。见表3-35。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明表3-35框架梁弯矩控制值截面荷载弯矩M（KN.m）剪力V(KN)b+1.3地-1.3地屋面A5恒载-115.48111.17600-82.13-62.36-164.10活载-32.7932.79-22.90地震42.1912.6138.41B5左恒载-116.85-111.59600-83.37-163.33-64.43活载-34.79-33.56-24.72地震41.0512.6137.27B5右恒载-14.0619.53600-8.2-11.19-34.00活载-4.285.63-2.59地震21.7314.4917.38楼面A1恒载-121.14116.23600-86.27-115.12-250.75活载-34.2833.07-24.36地震195.6254.81179.18B1左恒载-125.03-117.41600-89.81-252.666.54活载-35.51-33.45-25.48地震116.1354.8199.69B1右恒载-9.513.29600-5.5183.68-99.31活载-3.75.63-2.01地震87.9758.6570.38计算出梁的弯距控制值后，着手进行梁的正截面配筋计算，框架梁下部受拉，按T形截面设计。采用C30混凝土，=14.3N/mm2，=1.57N/mm2。纵向钢筋采用HRB335，=300N/mm2；箍筋采用HPB235，=210N/mm2。具体计算过程见表3-36。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明表3-36框架梁截面计算截面位置系数A边跨中B左B右中跨中顶层M(KN·m)-164.1112.89-163.33-340.86其它层-350.75118.39-252.66-99.311.29顶层0.09150.06290.09110.05510,0014其它层0.19550.06600.14090.16080.0021顶层0.09610.06500.09570.05660.0014其它层0.21960.06830.15250.17630.0021顶层As=ζbh0fc/fy769.57520.52766.37291.387.21其它层1758.56546.951221.22907.5910.81顶层选配钢筋4Φ164Φ144Φ164Φ144Φ14其它层4Φ254Φ143Φ252Φ254Φ14顶层实配面积803.84615.44803.84615.44615.44其它层1962.5615.441472981615.443.8.3横向框架梁的斜截面强度计算为了防止梁在弯曲屈服前发生剪切破坏，截面设计时，对剪力设计值进行调整如下：式中：——剪力增大系数，对三级抗震等级取1.1——梁的净跨——梁在重力荷载值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值，、——分别在左右两侧梁顺时针方向或逆时针方向截面组合的弯矩值。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明验算结果见表3-37。表3-37框架梁斜截面计算截面A右B左B右设计剪力V′183.24184.2145.65γRE·V′143.36138.1634.24调整后剪力V167.33167.3398.32γRE·V122.50122.5073.74b×h0300×565300×565250×3650.25fcbh0605.96605.96326.22箍筋直径Φ肢数nΦ=8，n=2Φ=8n=2Φ=8n=2As50.350.350.3箍筋间距S100100100Vcs284.94284.94165.6ρ(%)0.330.330.40ρmin(%)0.200.200.20截面A右B左B右设计剪力V′230.57232.2295.57γRE·V′172.937174.1771.68调整后剪力V205.38205.38148.27γRE·V154.04154.04111.20b×h0300×565300×565250×3650.25fcbh0605.96605.96326.22箍筋直径Φ肢数nΦ=8，n=2Φ=8n=2Φ=8n=2As50.350.350.3箍筋间距S100100100Vcs284.94284.94165.6ρ(%)0.330.330.40ρmin(%)0.200.200.20所以按构造配置箍筋即可，架立筋选用2Φ12，箍筋选用为梁端加密区箍筋取4肢Φ第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明8@100，加密区长度取0.85m，其余部分Φ8@200。3.8.4横向框架柱配筋计算框架柱轴压比限值见表3-38。类别抗震等级一二三框架柱0.70.80.9框支柱0.50.70.8表3-38轴压比限值柱采用对称式，为便于施工，将外柱和内柱的2-5层采用同一种配筋。低部另外计算，由前面的内力组合表查取最不利的内力组合值。材料为C30混凝土，fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2。丛向受力钢筋采用HRB400，fy=360N/mm2,箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2。截面b×h=600×600采用单筋矩形截面公式，取，则，=600-40=。由GB5001-2001，纵筋最小配筋率为角柱0.8%，中柱0.6%，边柱0.6%。边柱具体的配筋计算表见3-39。表中，，，，，，，（大偏心）第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明表3-39边柱配筋计算位置2-5层底层组合184.93-71.4175.23251.89-15.6-109.44N（KN）357.331786324.541718.142270.881659.94（mm）517.5339.98231.18146.616.8765.93(KN)3111.1>N3111.13111.13111.13111.13111.1（mm）202020202020（mm）537.5359.98251.81166.6126.8785.930.95990.1070.44970.29750.04800.1534l04500450045005400540054007.57.57.59991.041.381.091.192.001.38559.0382.77274.47198.2759.11118.58（mm）819.03342.77534.47458.27319.11378.580.0590.2980.0540.2860.3780.276（mm2）632-1028741-859.74-1309.21-804.6如由纵向最小配筋率算配筋可得：角柱，边柱。外柱应按计算配筋，2-5层边柱配4Φ20，第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明，低层边柱4Φ20，。中柱具体的配筋计算表见3-40。表3-40中柱配筋计算位置2-5层底层组合219.0294.35149.88250.221.33-225.65N（KN）1933.762267.97337.142466.562888.42373.13（mm）113.2641.6444.6101.447.3895.09(KN)3111.1>N3111.13111.13111.13111.13111.1（mm）202020202020（mm）133.2661.6464.6121.4427.38115.090.2380.110.8300.2170.0490.206l04500450045005400540054007.57.57.59991.1691.3651.0481.2672.001.281155.7884.08486.9153.8659.72147.43（mm）415.78344.08746.9413.86319.72407.430.3230.3780.070.4100.5120.395（mm2）-944-1478105.19-895.8-1676.8-1169第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明对于中柱按构造配筋，2-5层边柱配4Φ20，，低层边柱4Φ20，。3.8.5柱斜截面承载力计算剪力设计值按下式调整：式中：——柱子净高——分别为柱子上下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值，取调整后的弯矩设计值，一般层应满足：。底层柱底应考虑1.5的增大系数。剪力计算见表3-41。表3-41柱的剪力控制值计算柱层次恒载活载地震荷载1.2恒+1.4活1.35恒+1.0活1.2（恒+0.5活）+1.3地→←A547．3514．6218．5677．28878．5476．2635．24429．948．9732．5748．4949．3971．0935．10331．519.5341.9051.1552.0785.08-7.52237．5311.4948.5461.1262.1697.77-9.4919．172.2361.3114.1314.6178.24-57.26B538.8911.9128.063.3464.4176.6814.8425.987.4944.2341.6642.5679.19-18.55327.048.0756.8843.6644.5994.55-31.16231.489.7265.9051.3852.22109.89-35.7517.832.4266.2112.7912.9982.38-63.94第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明以最大剪力相对应的轴力N作为控制值，箍筋采用HRB235，fy=210N/mm2，地震作用的调整系数为。柱斜截面的承载力计算见表3-42。表3-42柱斜截面的承载力计算位置外柱内柱其它层底层其它层底层V(KN)97.7778.24109.8982.38N(KN)1663.342148.491933.762466.5633330.3fcA(KN)1554.41554.41554.41554.4(KN)1130.54>V1130.541130.541130.54384.29>N424.24>N406.56>N1544.4>NAsv构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋加密区的箍筋选用Φ8@100，角柱采用四肢箍，其余各柱采用双肢箍，高度为550mm。纵筋搭接处Φ8@100双肢筋，其余部分Φ8@200双肢筋。3.8.6框架柱裂缝宽度验算对于，根据《混凝土结构设计规范》要求可不必进行验算，所以只有顶层柱需要进行验算。裂缝验算公式为，其中，，。对于外柱：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明其中所以所以满足要求。对于中柱：其中所以所以满足要求。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3.9基础设计计算设计基础的荷载包括（1）框架柱传来的弯距、轴力和剪力（设计取低层柱的相应控制内力）；（2）基础自重、回填土的重量；（3）低层地基梁传来的轴力和弯距。3.9.1基顶内力组合值计算1、外柱基础的计算（a）标准组合框架柱传来地基梁传来所以，，（b）基本组合框架柱传来，，地基梁传来所以，，2、内柱基础的计算（a）标准组合框架柱传来第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明地基梁传来所以，，。（b）基本组合框架柱传来，，地基梁传来所以，，。该工程框架层数不多，地基土较均匀且柱距较大，可选择独立基础；但考虑到内柱相距较短，所以设计成联合基础。据地质报告，可知基础埋深应在杂填土以下，基础取混凝土的强度等级为C30，则fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2。3.9.2外柱独立基础的计算1、初步确定基低尺寸（a）选择基础埋深d=2000mm。（b）地基承载力特征值修正系数，，。重力计算：杂填土沙土中砂则基础低面以上土的加权平均重度：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明地基承载力的修正（c）基础低面尺寸先按中心荷载作用下计算基低面积：，但考虑到偏心荷载作用应力分布不均匀，故将计算出的基低面积增大20%-40%，取1.2，A=1.2。选用矩形a:b=1.5-2.0,，满足。b<3.0m,满足地基承载力不必对宽度进行修正。见图3-20。图3-20外柱独立基础尺寸（d）地基承载力验算（采用标准组合）作用于基低中心的弯距、轴力分别为：第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明，。故承载力满足要求。（e）基础剖面尺寸的确定采用台阶式独立基础，构造要求为一阶宽高比，二阶台阶宽高比。（f）冲切验算（采用基本组合）土壤净反力的计算：柱与基础的交接处：基础变形处：，满足要求。2、基础低面配筋计算（按基本组合确定），，。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明由以上计算结果可得：框架平面内选取，实配Φ12@100，。框架平面外选取，实配Φ12@200，。具体配筋图见结构图。3.9.3内柱联合基础的计算1、计算基础形心位置及基础长度中柱与四道基础梁相连，纵向基础梁与横向基础梁均不承受墙体荷载，尺寸均别为300mm400mm，横向基础梁中心线与柱子中心线重合，纵向基础梁与柱子在靠走道一侧对齐。内柱荷载的计算见前面，从而对柱1的中心取矩，由ΣM1=0得X0=(F2l1+M1-M2)/(F1+F2)=(3173.473.0-8.5+8.5)/(3173.47+3173.47)=1.5m基础总长：l=2(0.3+X0)=20.3+21.5=3.6m计算基础底面宽度（荷载采用荷载效应标准组合）：于是b=(Fk1+Fk2)/(l(fa-γGd))=(2493.862)/(3.6(361.28-20*1.2))=4.11m(宽度过大)调节两边长度，并保证底面形心与荷载作用中心重合。假设l=4.8mb=(Fk1+Fk2)/(l(fa-γGd))=(2493.862)/(4.8(361.28-20*1.2))=3.0m(宽度可以)2、计算基础内力第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明净反力设计值：pj=(F1+F2)/(lb)=(3173.47+3173.47)/(4.8*3.0)=440.75kpabpj=1322.25kNm由剪力与弯矩计算结果绘出M、N图（图10-21）。图10-21内柱联合基础尺寸及内力图第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明3、基础高度计算由于3000/6=500mm,故取h=600mm，h0=565mm。a、受冲切承载力验算由图12-2可知，两柱均为四面冲切，故取最不利的柱1进行验算。Fl=3173.47-1.731322.25=855.982kN冲切截面高度影响系数βhp　=1.0临界截面周长um=4(bc+l0)/2=2(1.73+0.6)=4.66m0.7βhpftumh0　=0.714304.660.565=2635.53kN>Fl满足要求。b、受剪承载力验算0.7βhftbh0=0.714303.00.565=1696.1kN>V1=1983.45-1322.250.865=839.7kN满足受剪要求。4、配筋计算配筋选用HRB400，=360N/mm2。a、纵向配筋柱边最大负弯矩Mmax=731.93kN∙m所需钢筋面积AS=Mmax/(0.9fyh0)=731.93106/(0.9*360*565)=4020mm2柱内最小负弯矩Mmin=413.9kN∙m所需钢筋面积AS=Mmin/(0.9fyh0)=413.9106/(0.9*360*565)=2261mm2配置18Φ25@250,AS=4578mm2（可以）。基础顶面配置Φ10@250。b、横向配筋两柱的等效梁宽为ac+1.5h0=600+1.5565=1447.5mm第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明M=0.5Fmax((b-bc)/2)2/B=0.53173.47((1.448-0.6)/2)2/1.448=197.0kN∙mAS=197.0106/(0.9300(565-18))=1333.88mm2基础底面配Φ16@150则，AS=1339.7mm2。3.9.4基础梁的计算按两端简支计算，梁承受上部墙体荷载：梁自重：25×0.3×0.5=3.75kN/m墙体自重：4.4×3.6=15.84kN/m则均布荷载：3.75+15.84=19.59kN/m跨中弯矩：==0.115=0.123=765mm2选配3Φ18，mm2。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明附录：英文文献及翻译钢筋混凝土梁塑性损坏摘要:当适当的材料模型假定代表全球性的实际行为,分析钢筋混凝土框架，可以显著改善可用性的最终极限状态核查。很多时候，刚度的减少和应变值的最终评价方式是在进行简单模型的基础上的弯矩-曲率图，因此，剪切的影响是不容忽视。在这方面的工作，提出了一种改进模型计算，由于剪切元件，无论是刚度的减少或最终的负荷均提出要顾及非线形的影响。损坏模型是钢筋混凝土构件的整个横截面上应力应变作用的结果。然后，一个简单的机制剪应力的转让不会持续由混凝土材料向剪切增援提供。在拉伸的主要方向由剪切产生的加固力计算根据应变元件测量。桁架模型混凝土梁的破获是通过考虑适用剪切增援计算相应的力。Mazars所提出的著名模型，混乱土性能在连续损伤力学和弹塑性模型假设弯曲和剪切增强的应证下得到了证明。关键词：RC结构;建筑框架;损伤力学;剪切力的承载能力;有限元钢筋混凝土模型1.介绍由Galli-Favre和Debernardi提出的钢筋混凝土连续模型，已证明能够准确表示一维钢筋混凝土元素刚度的减少。虽然这些模型是基于简单的弯矩-曲率关系,因此要求小的自由度数字，但考虑其余的能力要素和退化进程的启动，在实际中预测的研究是相当准确和非常有用的模型。这些模型可能代表合理的整体结构，假设由它的连续的元素形成了二组成的领域的复杂行为非常不同的材料，像混凝土和钢，就是由简单的联系接近。通常操作性能情况可以更加准确地代表，虽然被定义所有结构可能也运用这些模型的最大负承载量。他们可以很好的代表梁元素作为一个连续和一致的元素，不用要求定义裂缝。张力的实际发生，并且发生的曲率，沿原封横断面(状态I)和崩裂的横断面(II赤裸的状态而论)平均分布。例如裂缝地方作用归结为其组成，在模型结合滑倒作用，也许被合并使用其他作者已经提议的接近的模型[3-5]。这些作用可以也考虑通过使用更加简单的模型，他们假设这些模型可求最终裂缝间的应力平均值。因此，所谓的紧张僵硬作用假设考虑单轴的紧张应力应变曲线[6,7的]作用峰顶分支。预言僵硬减少的更好的详尽阐述的模型能导致在设计实践的更加可靠的结果。连续流损伤机械工概念[8,9]或许是有效方法导致适应的钢筋混凝土梁模型。这些模型接近全球性僵硬减少，准确性总是取决于选上的参量的数量和柔性结构元素的连续流表示法。完善的连接情况能被预测，紧密僵硬作用自然地被考虑到。连接只有当损伤张力达到足够高并在其地方化入破裂，作用也许是重要的。钢筋混凝土梁使用情况的多数研究到目前为止仅考虑到弯曲的作用，核实最大负载能力或在以后的使用损伤时得到实际应力情况。在考虑钢筋混凝土模型时，受剪作用经常被忽略。混凝土材料的性能具体非常特殊的性质，由于微裂纹的第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明出现，并且也许显著减少剪切力承载能力。因此钢筋混凝土模型抗剪应力作用的准确判断是非常重要和有必要公式化准确地反映。材料的退化是由于张应力出现抵抗弯曲力矩和横断面的剪切运载量。机械性能的退化是通过考虑多个重音状态下的改善评估。在集中化已经出现之前，有被损坏的用在混凝土和钢材料之间的完美的契约完成的特性的连续统一体材料的假说是非常合理的假设。归结于消散的过程的抗剪应力沿接口比最后极限和元素僵硬的减少在抗拉的区域。tensionstiffening机制被自动考虑到。在查明的集中化之后在剪过程中的行为被完全修改，其他机制必须被认为模拟被加强的混凝土要素行为。抗剪加固的存在和相应机制把剪应力从基体材料(具体)转移到钢板是必须被面对的一个另外的困难有加强的混凝土梁的一个准确的模型。已经进行几个实验，在Figueiras[10]断裂之后，证明剪切强度的重要性。在这个第二阶段另外的抵抗的机制中首先考虑好预应力混凝土梁元素的载重能力：纵向钢筋阑珊和集结的定缝销钉相对联系。一般确定断裂的表面从未是光滑的并且被合计的形式和尺寸(不对高性能的混凝土有效)。这些粗糙的表面然后能通过磨擦转移压力，集结连合。定缝销钉行动作用的纵向铁棍，代表他们地方化的弯曲，极大增加钢筋混凝土梁的剪切力承载能力。钢筋阑珊和纵向增强率对他们会产生很大的影响。有许多研究和数的提出是接近模型考虑聚集体连结和定缝销钉行动作用在高的地方[5,11-16以后]预言钢筋混凝土元素性能。这些工作主要的宗旨是将得到的特别恰当的梁元素的模型来估计具体损坏介绍的强度减少。Timoshenko的梁的有限元法与逼近项计略被选择为代表梁的模型。各向同性的损伤参量用于通过考虑到剪组分评估梁刚度减少影响的完全应力张量计算，即，最后重组。严格地减少元素的剪切力承载，根据Morsch的捆概念的一个简单的机制转移抗剪应力到剪增强被开发。被开发的知名的损伤模型特别为由Mazars[17,18的]具体材料被实施对待梁元素的固定减少。若情况许可结果与试验值比较，实用例子可显示说明式样效率的。2.Timoshenko的梁元素让我们考虑v是共计的梁横断面和h的偏折是由于弯曲短剖面自转。对于Timoshenkos的理论给的总联系：（1）这里是剪应变分量。被结合的平衡等式由于横向荷载q根据总偏折v和弯曲的自转h被写成：（2）（3）这里分别k取决剪力纠正系数的短剖面形状，I是短剖面惯性矩，A是第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明它的区域，而E和G是弯矩弹性模量和剪弹性模量。通常梁有限元素通过v(x)的接近多项式根据四个交点值被表示：二偏折和在边缘的二自转结点。位移分量u(x)朝梁轴线的方向线性地接近，因此要求唯一交点值在每个射线末端。使用上述假定Timoshenko梁的标准刚度矩阵获得[19]。4.加固剪切力模型计算弯矩和正常受力的钢筋混凝土梁截面是很简单的。假设非线性分布的正常株组合，超过整个横截面，一可以找到实际的应力分布根据所选择的材料模型，然后计算应力产物要么分析或者，更经常使用数值高斯计划。因此，根据定义，正常的力量，NX和弯矩Mz给出了以下表达:（14）（15）这里的RX是正常应力在一个具体的截面点，负责统筹y，RSI公司给出了特别强调，当地笛卡尔统筹与中心在力束的几何中心，是衡量在光束轴弯曲平面方向，分别为X和Y。分享弯矩和正常的压力进入他们的具体的加固部分是自然获得任何复合材料的一部分。正常应力值在表达时是均衡的。（14）及（15）是根据应变分布较截面和通过的损害标准评价。同样地，讲到了发现钢筋的应变和运用适当的弹塑性准则与硬化通常所指定的钢筋混凝土结构的实务守则。然而，剪切力的承载能力的验算不能以同样的方式评估。积分该剪应力超过截面的部分对混凝土材料的剪切力承载能力的VC。其他的贡献可能被添加到该值。钢铁加固剪切力的贡献与不能直接获得的使用束的理论。之前损坏，几乎没有转移的力量剪切加固是观察到的实验测试。在这些情况下，正交各向异性诱导的剪切钢筋可以忽略不计。然而，横断面的剪切力运载量不能相似地被评估。积分式在横断面的抗剪应力给仅部分具体物质剪切力运载量Vc。其他贡献也许增加到这个值。钢的增强剪切力贡献不可能是通过直接获得使用梁的理论。为原封部分，即，在损伤之前，实际没有转让对剪的力量增强在实验性被观察测试。为这些案件，orthotropy导致的bythe剪铁棍可以被忽略。然而，在损伤以后起始，转移力的过程没有由具体对剪增强开始的横断面承受。。应变元件在剪切方向的加固往往是非常大的调动，因此，钢筋剪切力的承载能力。这个假设是非常合理的，也可以验证实验测试。前裂纹本地化，材料是一个持续传媒，表示它的弹性模量减少，这是相当广泛时，损伤过程的开始，成为狭隘的附近应力回升，然后到裂缝。以上这些地区，在该应力状态，是受损害的标准，具体的横截面是能够维持，只有部分的应用剪切力。那个其余部分已被移交给剪增援。在这个阶段的具体区域是假设一个连续介质,没有支路之间的混凝土和钢筋是假定。因此，之前的影响，结果会发生变化。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明评估剪切力不会持续作用在混凝土截面，可以移交给加固了的等效桁架，通常是适用的语境中的极限分析，将予以采用。虽然相当于桁架是理想化的计算，最高负荷在极限，在此这个模型是假设以后的损害，应用使之有可能的应力转移的机理，因此之前的定义裂纹存在。因此，为了计算正确截面剪切力的运载能力，假设该总剪切力是分为两部分：Vc+Vs，在其中的VC是残余混凝土剪切力，所提供的剩余混凝土强度及其他剪应力，是可能的该剪切力转移到剪切极限。在这种情况下，我们用所描述的近似的步骤，以评估双方--VC和vs。5.例子一个简支的钢筋混凝土梁。Alvares[27]分别作了在三种不同强度下的简支粱试验：没有加强的，普通加强的，和超加强的。横截面数据被在列在表格1中。用来建造这件样品的受剪钢筋是1.5cm2/米。另一个需要分析这根梁的数据见图5。实验已经通过使用荷载F=被进行100kNmonotonically直到破坏。假设的允许误差是0.1%。Alvares[27]进行全部必要实验室的试验评价物质参数，尤其是与损坏力学理论有关的。以下的物质特性已经被发现：混凝土的特性强度fck=21MPa；泊松比=0.25；钢筋的弹性模量：E=196，000MPa。试验的结果发现模型破坏的参数是：ed0=0.000085;在=0.995；Bt=8000；Ac=0.85；Bc=1620。为了计算定缝销钉力量，我们采用c1=0.6。强调为这个情况损害参数已经被使用用相同的具体的部分建造的实验样品获得是重要的。10种构件被沿着轴线使用到于横梁离散。选择允许有0.1%的集中荷载作用于每个节点处，使其增大2KN或是接近极限荷载。位移－效应荷载曲线测量实验上在梁跨度中心并且获得的现今的模型在图6－8将这三种不同的分析情况表示出来，一能看到，被用于的模型转移剪从损坏的具体实质点的力量到剪增强很好运作。大家能看到，被用于的传递剪力的模型混凝土破坏点和受剪钢筋混凝土的实际工作情况相吻合第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明。而且，损害剪应力引起组成部分已经被考虑到。当把结果与通过使用剪影响没被考虑到的一个更简化的公式获得的价值比较时，还是存在小差别的。较大的差别出现在剪切力传递到马镫的极限荷载附近。针对超加强的这种情况，甚至在极限荷载附近由于更大的定缝销钉力量的存在，导致剪切效应的削减。这是在意料之中的，因为做实验的梁太长。而且，很明显的是模型降低被加强的混凝土梁刚度和极限容量。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明尽管这样，结果还是能和试验有相同的地方，但是由于模型特性的破坏，梁的刚度有所减小。因此，被广泛接受的剪力抵抗机制原理和吻合钢筋混凝土梁模型。6.结论当计算加强的混凝土梁的被降低的刚度时，评价剪切影响的一个大约模型已经被成功提出来。一个简单的计划被提出来，就是把被损伤效应传递的真实的剪应力转化成在非线性系统的等效的剪切力。这个简单的计划认为损坏剪切部分已经用来降低钢筋混凝土承受的最大荷载和大致估计他们降低的刚度。提出来的这种加强的梁模型和实际情况相似，而且能预言极限荷载包括剪切力达到最大的情况。因此，在剪过程中的损伤效应已经被清楚考虑到。要被指出的另一个重要的方面是那个梁模型和相联系等效构架模型相吻合。简支的钢筋混凝土梁构件已经一同被实现一条有限元代码。答谢在这里，作者真诚的感谢FAPESP(圣保罗基础科学研究所)提供的经济支持。第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明图纸目录序号图号图名图幅备注1建-1建筑设计说明A1图1（机绘）2建-2底层平面图A1图2（机绘））3建-3标准层平面图A1图3（机绘）4建-4顶层平面图A1图4（机绘）5建-5侧立面图A1图5（机绘）6建-6正立面图A1图6（机绘）7建-7剖面A1图7（机绘）8建-8屋面组织排水A1图8（机绘）9结-1结构设计说明A1图9（机绘）10结-2楼面板及次梁配筋图A1图10（手绘）11结-3屋面板及次梁配筋图A1图11（手绘）12结-4基础详图A1图12（手绘）13结-5楼梯详图A1图13（手绘）14结-6框架梁柱配筋图A1图14（手绘）第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明参考资料1、国家标准、规范、规程《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)《房屋建筑制图统一标准》(GB/T50001-2001)《总图制图标准》(GB/T50103-2001)《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001)《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)（2001年局部修订）《医院建筑设计规范》（JGJ52-70）《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2002)《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分2002年版）《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》（CECS51∶93）2、参考书相关教科书第１０１页共101页\n安徽工业大学毕业设计(论文)说明《土木工程毕业设计指导》杨志勇武汉理工大学出版社《土木工程专业毕业设计指导》梁兴文科学技术出版社建筑结构设计资料集(１～３)建筑设计资料集(１～３)钢筋混凝土结构设计手册建筑抗震设计手册建筑结构设计规范应用图册手册建筑结构静力计算手册建筑结构构造资料集上、下册第１０１页共101页