土木工程毕业设计（论文）-医院建筑结构设计

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1、本科毕业设计说明书xxxxx第一人民医院建筑结构设计ARCHITECTURAL AND STRUCTURAL DESIGN OF HUAINAN FIRST PEOPLES HOSPITAL学院（部）： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 2014年 05 月 15 日摘 要【1】本次毕业设计的题目为淮南市第一人民医院门诊楼建筑结构设计。设计内容包括建筑设计和结构设计，结构形式采用钢筋混凝土框架结构，抗震等级为二级，抗震设防烈度7度；基础采用柱下独立基础，楼梯采用现浇混凝土梁式楼梯。主要进行了结构方案中横向一榀框架的相关设计。在确定框架布局之后，进行层间荷载代表值的计算；利用用底部剪力法计算水

2、平地震荷载作用，进而求出在水平地震作用下框架的结构内力；同样的过程计算风荷载作用下的结构内力。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力接着用二次弯矩分配法计算竖向荷载（恒载及活载）作用下的结构内力。找出内力控制组合，分别对梁、板、柱进行配筋计算及施工图绘制。此外还完成了结构方案中楼梯的设计。关键词：建筑设计 结构设计 框架结构 D值法 二次弯矩分配法 内力组合Abstract The graduation design topic for the case of the first peoples hospital outpatient service building structu

3、re design. Design content including building design and structure design, structure using reinforced concrete frame structure, seismic grade as the secondary, seismic fortification intensity of 7 degrees; Foundation USES the independent foundation under column, using cast-in-place concrete beam stai

4、rs stairs. Mainly has carried on the structure scheme of transverse cross frame design. In determining the frame layout, the interlayer load representative value is calculated; With the bottom shear method is used to calculate horizontal seismic load, and then take the structure internal force under

5、 horizontal seismic action framework; The same process calculate the structural internal force under the action of wind load. Then calculate vertical load (dead load and live load) under the action of the structure of the internal force and then use the secondary bending moment distribution method t

6、o calculate vertical load (dead load and live load) under the action of internal force of structure. Find out the internal control combination, respectively was carried out on the beam, plate, column reinforcement calculation and construction drawings. In addition, completed the structural scheme of

7、 the design of stair.Keywords :Architectural design Structural design Frames The bottom shear method The secondary bending moment distribution method Internal force combination目 录摘 要【1】- 1 -前 言- 3 -目 录- 4 -第一部分 设计任务书11 设计题目12 设计目的及要求13 建筑功能及要求【2】13.1 建筑功能要求13.2 建筑等级23.3 规划及其他要求23.4 结构类型24 建筑基本技术条件及设

8、计要求24.1 建筑基本技术条件24.2 工程地质条件25 设计内容图纸及归档要求【3】35.1 建筑部分35.2 结构部分35.3 图面要求3第二部分 建筑设计说明41 建筑平面设计41.1 诊室的布置41.1.1 诊室功能说明41.1.2 房间的门窗51.2 交通联系部分【4】51.2.1 楼梯51.2.3 出入口及门厅51.3 消防51.4 屋面62 建筑空间和立面设计62.1 层数层高62.2 建筑立面设计6第三部分 结构设计说明71 结构方案的的选择及结构布置71.1 结构方案的选择71.2 基础形式和基础设计方案【5】71.3 主体结构方案71.4 楼盖形式81.5 楼梯形式81.

9、6 构造柱的设置81.7 材料的选择81.7.1 混凝土81.7.2 钢筋81.7.3 墙体材料81.8 设计软件82 框架结构设计计92.1 主要构件选型及尺寸初步估算【6】【7】92.1.1 主要构件选型92.1.2 梁、柱截面尺寸估算92.2 确定结构计算简图【8】102.2.1 三个假设102.2.2 梁线刚度及抗侧刚度计算103 荷载标准值计算123.1 恒载标准值计算【9】123.1.1 屋面恒载123.1.2 楼面恒载计算133.1.3梁自重计算133.1.4 柱自重计算143.1.5 外纵墙自重143.1.6 内纵、横墙自重153.1.7 女儿墙自重153.2 活载标准值计算1

10、53.2.1 屋面和楼面活荷载标准值153.2.2 雪荷载163.3 水平地震作用计算【10】163.4 水平地震荷载作用下框架的侧移计算183.5 风荷载计算193.6 风荷载作用下框架的侧移计算203.7 竖向荷载作用计算【11】203.7.1 作用在框架梁上的恒载、活载计算213.7.2 EF轴间框架梁计算223.7.3 FG轴间框架梁计算223.7.4 GH轴间框架梁计算233.7.5 E轴柱纵向集中荷载计算233.7.6 F轴柱纵向集中荷载计算244 框架内力计算254.1 水平地震作用下框架内力计算254.1.1 框架柱剪力计算254.1.2 求各柱反弯点高度264.1.3 求各柱

11、柱端弯矩274.1.4 求梁端弯矩及剪力284.2 风荷载作用下框架内力计算324.2.1 框架柱剪力计算324.2.2 求各柱反弯点高度334.2.3 求各柱柱端弯矩344.2.4 求梁端弯矩及剪力354.3 恒载作用下框架内力计算【12】394.3.1 梁端固端弯矩计算394.3.2 计算各杆端分配系数394.4 活载作用下框架内力计算465 内力组合525-1 梁内力组合【13】525-2 柱内力组合【14】596 框架梁、柱截面设计706.1框架梁计算【15】706.1.1框架梁正截面配筋计算746.1.2框架梁斜截面配筋计算836.2框架柱计算【16】856.2.1框架柱正截面配筋计

12、算896.2.2框架柱斜截面配筋计算937 板的设计（按塑性理论进行计算）【17】967.1A、B 板荷载计算967.1.1 A板荷载967.1.2 B 板荷载977.2A、B 板内力计算977.2.1 A区格板内力计算977.2.2 B区格板内力计算987.3 A、B板截面设计997.3.1截面有效高度997.3.2 最小配筋率997.3.3 截面设计时取用的弯矩设计值1008 基础设计1028.1 基础底面尺寸设计181028.2 地基承载力验算1038.3 地基抗冲切验算【19】1048.4 基础配筋1078.4.1 沿长边方向配筋1078.4.2 沿短边方向配筋1089 楼梯设计【20

13、】1099.1踏步板TB1计算（取一个踏步为一个计算单元）1099.2斜梁Tl11109.3平台板TB2计算1119.4平台梁TL2计算112结束语参考文献致 谢- 5 -第一部分 设计任务书1 设计题目设计题目：淮南市第一人民医院门诊楼建筑结构设计。2 设计目的及要求设计目的：通过本毕业设计，培养综合运用所学的基础理论和专业知识分析和解决土木建筑工程设计问题的能力，同时也培养理论联系实际及动手能力，养成严谨、求实、创新的科学作风及调查研究、查阅资料、综合分析的能力，为具有土木工程技术人员所必备的基本素质打下坚实的基础。具体要求：（1） 坚持“适用、安全、经济、美观”的设计原则。（2） 掌握与

14、本设计有关的设计规范及有关规定，并会正确应用。（3） 要求建筑设计部分设计方案合理、适用、美观。结构部分合理选择结构形式，掌握框架结构的计算方法及结构要求。（4） 培养绘制施工图的能力，图纸不仅达到数量要求，而且要确保质量。3 建筑功能及要求【2】拟建本门诊综合楼为永久性建筑，建筑层数5层，总建筑面积约为4499.96。底层层高4.2m，上面4层层高3.9m。综合几方面因素进行考虑，其结构方案采用整体现浇框架结构。3.1 建筑功能要求指导思想：坚持以人为本，在功能和结构上要分区合理，必须依据门诊楼规模、类型、等级标准，根据医院环境条件及功能要求，进行平面组合、空间设计。在整个设计中，体现均质、

15、优美、共享、有序的建筑特点。建筑规模：内科9间；外科8间；五官科9间；小儿科9间；妇产科10间；放射科9间；急诊9间；中医科6间；皮肤科4间；化验及功能检查6间；理疗4间；公共用房29间，包括护士站、挂号、病历、保健、药房、专家门诊、接待、男女厕所等；办公用房16间。3.2 建筑等级耐久性II级，耐火等级2级3.3 规划及其他要求立面处理简洁大方，突出人民医院的特色，体现均质、优美、有序的建筑特点，符合城市总体规划要求。3.4 结构类型结构型式：框架结构4 建筑基本技术条件及设计要求4.1 建筑基本技术条件本次设计的任务是人民医院门诊综合楼。建筑地点：安徽省淮南市建筑规模： （1） 建筑面积：

16、40004500（2） 层数：56层气象条件基本风压： ，主导风向：东南风基本雪压： 4.2 工程地质条件场地类别为类场地(1) 工程地质条件：详见地质勘查报告(2) 抗震设防： 度抗震设防(3) 防火等级： 二级(4) 建筑物类型： 乙类（5）地下水位： 5.0以下5 设计内容图纸及归档要求【3】5.1 建筑部分按照：建施1、建施2排序，设计的建筑施工图有：总平面图1:500建筑平面图（包括首层、标准层、顶层）1:100顶层排水平面图1:200/1:300立面图（24个）1:100剖面图（通过门窗或较复杂部位剖切）1:100/1:50楼梯间详图1:50/1:20/1:10设计说明书（材料做法

17、表、门窗数量表）5.2 结构部分按照：结施1、结施2排序，设计的结构施工图有：基础平面、剖面图梁板柱施工图局部大样图楼梯配筋图结构设计总说明5.3 图面要求图纸用计算机绘制，也有手工绘制。布局匀称、图面整洁、线条圆滑、符号正确、符合建筑制图标准、尺寸完善。计算正确、说明清楚、词语简练、用词恰当、字迹工整。第二部分 建筑设计说明1 建筑平面设计1.1 诊室的布置门诊楼的建筑平面图布置见图1-1所示。 图1.1 建筑平面布置图1.1.1 诊室功能说明 诊室是门诊楼建筑中的主要部分，诊室布置是建筑平面设计的主要内容。如图所示，为了达到门诊楼设计的消防要求设置了6个防火门，防火门所在的墙体称为防火墙，

18、防火墙将建筑平面分为7个区域，沿顺时针方向分别为A区、B区、C区、D区、E区、F区、G区。 A区各层为卫生间和各诊室；B区各层均为楼梯间；C区分别布置各科诊室及保健、化验功能检查与理疗等房间，主要诊室有急诊、内科、外科、五官科、小儿科、中医科、皮肤科等；D区主要布置楼梯间、电梯厅及办公、接待、候诊、等公共用房；E区、F区、G区分别同A区、B区、C区。门诊楼对卫生间的要求比较高，本设计针对卫生间做了如下要求：一、病人使用的卫生间隔间的平面尺寸，为1.10m1.40m，门朝外开，门闩能里外开启。 二、病人使用的坐式大便器的坐圈采用“马蹄式”，蹲式大便器采用“下卧式”，大便器旁装置了“助立拉手”。三

19、、卫生间设置了前室，并设置了非手动开关的洗手盆。1.1.2 房间的门窗 窗的大小根据建筑规模要求的采光等级和通风条件确定，并考虑美观、节能、开间尺寸、层高等因素，大部分窗采用1800mm1800mm的合金玻璃窗，窗台距地面900mm,满足休息的要求。房间门采用木门内开，设计宽度900mm，门高2100 mm，门的数量和尺寸满足房间用途、房间大小、安全疏散等设计要求。1.2 交通联系部分【4】1.2.1 楼梯一、楼梯的位置，同时符合防火疏散和功能分区的要求。二、主楼梯宽度为4.2m,踏步宽度为0.3m,高度为0.15m.1.2.2 走道走廊起到连接水平方向各个分区的交通联系作用，考虑到建筑物的耐

20、火等级、层数及走廊通行人数等因素。通行推床的室内走道，净宽为2.80m。1.2.3 出入口及门厅因室外地平标高设计为-0.450mm，故楼梯间出入口处设两步台阶，预制钢结构雨棚。在主要出入口处设计门厅，下设三级台阶和车行坡道。主要门厅要满足交通和防火，宽敞明亮便于交通，满足安全要求。安全出口的门洞宽度为2400mm。在主要入口处，设有机动车停靠的平台及雨棚。并设坡道，坡度为0.10。1.3 消防防火等级为二级，安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m；室内消火栓设在走廊两侧及楼梯间,每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距25m,满足间距50m的要求。1.4 屋面屋面形式为平屋

21、顶；平屋顶排水坡度为2%，排水坡度的形式为垫置坡度，排水方式为外檐沟排水。屋面做法采用刚性防水和高聚物改性沥青卷防水屋面。2 建筑空间和立面设计2.1 层数层高根据门诊楼的建筑规模，底层层高采用4.2m其它层层高为3.9m，共5层，室内外高差为0.45m。2.2 建筑立面设计 本建筑除了在功能上满足病人的使用要求外，立面造型也给人一种视觉上的美感，其格调简洁清新，典雅大方，符合城市格调。设计方案中，窗均为灰白合金玻璃窗。外墙大部分采用淡蓝色防水弹性涂料粉刷，中间部分采用深灰色防水弹性涂料粉刷，窗间腰线采用黄色防水弹性涂料粉刷，其他部位采用乳白色防水弹性涂料粉刷，和周围公共建筑环境融为一体。第三

22、部分 结构设计说明1 结构方案的的选择及结构布置1.1 结构方案的选择本工程为人民医院门诊综合楼,总建筑面积4499.96，共5层。底层层高4.2m，上面4层层高3.9m。综合几方面因素进行考虑，其结构方案采用整体现浇钢筋混凝土框架结构。1.2 基础形式和基础设计方案【5】 据地质条件可知，综合其他因素，采用柱下独立基础。(1) 工程地质条件根据对建筑基地的勘察结果,地质情况如下:1) 地下稳定水位距地坪-5m以下； 2) 建筑场地类别；类场地土； 3）地震设防烈度；抗震设防烈度为7度。(2) 该门诊楼为五层，且横向接近55米，所以不设伸缩缝。1.3 主体结构方案 根据建筑功能要求以及建筑施工

23、的布置，本工程采用框架承重方案，框架梁、柱布置图参见图1-1。图1-1 计算框架柱网布置图1.4 楼盖形式采用整体现浇框架结构。1.5 楼梯形式采用现浇梁式楼梯。1.6 构造柱的设置构造柱设置在楼梯间的四角、墙体转角处以及梁端，详见结构布置图。1.7 材料的选择 根据工程实际需要。1.7.1 混凝土基础梁、各层的梁板及柱、构造柱均采用C30混凝土。基础垫层采用C15混凝土。1.7.2 钢筋梁、柱的纵向受力钢筋采用HRB400；桩和基础梁的纵向受力钢筋采用HRB400；箍筋采用HPB300；板的受力钢筋采用HPB300。1.7.3 墙体材料各层墙体均采用加气混凝土砌块及M7.5混合砂浆砌筑。1.

24、8 设计软件本工程设计软件采用天正CAD、探索者、理正等软件。2 框架结构设计计2.1 主要构件选型及尺寸初步估算【6】【7】2.1.1 主要构件选型 （1）梁、板、柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构。 （2）墙体采用：加气混凝土砌块（容重为8KN/m3）。 （3）墙体厚度：外墙均200mm，内墙局部100mm。 （4）基础采用：柱下独立基础。2.1.2 梁、柱截面尺寸估算 （1）横向边框梁：为了满足承载力刚度及延性要求，截面高度一般取梁跨度的1/121/8，取跨度较大者计算：l=7000mm，h=(1/121/8)l=583.33mm875mm,取h=700mm,梁截面高度可取1/41/2梁高，

25、则b=(1/41/2)h=175mm350mm,综合考虑取b=200mm,故横向边框梁初选截面尺寸为：bh=200mm700mm。 （2）横向中跨框架梁初选截面尺寸同边跨：bh=200mm700mm。 （3）纵向框架梁与横向框架梁一样，初选截面尺寸为：bh=200mm700mm。 （4）框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算： （2-1-1）ACN/Nfc （2-1-2）式中： N框架柱组合的轴压力设计值F按简支状态计算的柱的负载面积 折算在单位建筑物面积上的重力荷载代表值，可近似取1215KN/ m2考虑地震荷载作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等

26、跨内柱取1.2 n验算截面以上楼层层数 柱截面面积 混凝土轴心抗压强度设计值 框架柱轴压比限值，对二级抗震等级，取0.75建筑总高度按19.8m计算，小于24m的现浇框架结构，设防烈度为7度，查建筑工程抗震设防分类标准知门诊楼属于重点设防类即乙类建筑，抗震设防烈度提高一度，则抗震设防烈度为8度，查建筑抗震设计规范可知：该框架为二级抗震框架，则最大轴压比为0.75。假定采用C30混凝土，fc=14.3 N/mm2, ft=1.43 N/mm2，=14 KN/ m2， n=5， =0.75, 边=1.3, 中=1.25 中柱： （1.2570.5（6+3）141035）/（0.7514.3） 23

27、6993mm2 边柱： （1.3760.5141035）/（0.7514.3） 178181.82mm2 考虑到不同地震方向的作用采用正方形柱截面，同时，根据抗震规范要求柱净高与截面边长尺寸之比宜大于4和柱截面最小尺寸为350 mm要求，本工程柱截面尺寸都取为500 mm500 mm底层柱计算高度取基础顶面到一层楼面，基础埋深取650mm,则底层柱计算高度为：4200 mm +650 mm +450 mm =5300mm，其他层取层高：3900 mm。（5） 板：由混凝土结构设计规范可知：板应按双向板计算，双向板的厚度不宜小于80mm，hl01/50=3500/50=70mm(l01为双向板短

28、跨长度)，所以取板厚为120mm，综合考虑屋面板厚取150mm。2.2 确定结构计算简图【8】2.2.1 三个假设 平面结构假定： 1、每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担 ，垂直于该方向的抗侧力结构不受力； 2、在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移； 3、不考虑水平荷载作用下的扭转计算。2.2.2 梁线刚度及抗侧刚度计算混凝土C30，Ec=3.0104/mm2。各层梁的线刚度计算过程及结果见表2-1，其中Ib=1/12,。表2-1 框架梁线刚度计算梁编号截面尺寸（mmmm）跨度（mm)惯性矩Ib（mm4） 线刚度 （N.mm) 20070060005.721092.86

29、1010 20070030005.721092.861010各层柱的抗侧刚度计算见表2-2，其中：，（为考虑柱上下端节点弹性约束的修正系数）。表2-2 柱抗侧刚度计算层号柱编号柱截面尺寸（mmmm）柱高（mm)惯性矩Ic（mm4）线刚度 （N.mm) 抗侧刚度D（N/mm）（N/mm) 25E、H50050039005.21093.9910108.31034.9104F、G50050039005.21093.9910101.621041E、H50050053005.21092.9410106.221032.99104F、G50050053005.21092.9410108.73103综上可得框

30、架计算简图如图2-1所示：图2-1 框架计算简图3 荷载标准值计算3.1 恒载标准值计算【9】3.1.1 屋面恒载 其按屋面的做法逐项计算均布荷载：吊顶处不做粉底，无吊顶处做粉底，近似取吊顶来参与计算，粉底为相同重量：其屋面构造做法如图2-2所示，按图来计算屋面恒载，其结果如下： 图2-2 屋面构造做法刚性屋面细石混凝土 40mm 1.0KN/m2SBS 改性沥青防水层 6mm 0.1KN/m2水泥沙浆找平层 20mm 0.4KN/m2挤塑板保温层 40mm 0.02KN/m2水泥沙浆找平层 20mm 0.4KN/m2陶粒混凝土找坡层 20mm 0.1KN/m21:3 水泥沙浆找平层 20mm

31、 0.4KN/m2现浇钢筋混凝土板 150mm 3.9KN/m2板底抹灰 20mm 0.4KN/m2 合计 6.72KN/m23.1.2 楼面恒载计算 水磨石地面（100mm面层，20mm水泥砂浆打底） 0.65KN/m2 现浇钢筋混凝土板 120mm 3.12KN/m2 板底抹灰 20mm 0.4KN/m2 合计 4.17kN/m23.1.3梁自重计算 横向边框架梁初选截面尺寸为： bh=200mm700mm （14层）自重：25kN/m30.20m(0.7m-0.12m)=2.9kN/m 抹灰层：0.02(0.70m-0.12m) 2+0.20m)17kN/m2=0.46kN/m 合计 3

32、.36kN/m （5层） 自重：25kN/m30.20m(0.7m-0.15m)=2.75kN/m 抹灰层：0.02(0.70m-0.15m) 2+0.20m)17kN/m2=0.44kN/m 合计 3.19kN/m 横向中间框架梁初选截面尺寸为： bh=200mm 700mm （14层）自重：25kN/m30.20m(0.7m-0.12m)=2.9kN/m 抹灰层：0.02(0.70m-0.12m) 2+0.20m)17kN/m2=0.46kN/m 合计 3.36kN/m （5层） 自重：25kN/m30.20m(0.7m-0.15m)=2.75kN/m 抹灰层：0.02(0.70m-0.1

33、5m) 2+0.20m)17kN/m2=0.44kN/m 合计 3.19kN/m 纵向框架梁初选截面尺寸为： bh=200mm 700mm （14层）自重：25kN/m30.20m(0.7m-0.12m)=2.9kN/m 抹灰层：0.02(0.70m-0.12m) 2+0.20m)17kN/m2=0.46kN/m 合计 3.36kN/m （5层） 自重：25kN/m30.20m(0.7m-0.15m)=2.75kN/m 抹灰层：0.02(0.70m-0.15m) 2+0.20m)17kN/m2=0.44kN/m 合计 3.19kN/m 横向次梁初选截面尺寸为： bh=300mm 500mm （

34、14层）自重：25kN/m30.20m(0.6m-0.12m)=2.4kN/m 抹灰层：0.02(060m-0.12m) 2+0.20m)17kN/m2=0.39kN/m 合计 2.79kN/m （5层） 自重：25kN/m30.20m(0.6m-0.15m)=2.25kN/m 抹灰层：0.02(0.60m-0.15m) 2+0.20m)17kN/m2=0.37kN/m 合计 2.62kN/m 基础梁初选截面尺寸为： bh=200mm400mm 自重：25kN/m30.20m0.4m=2.0kN/m3.1.4 柱自重计算 框架柱初选截面尺寸为： bh=500mm 500mm 自重：25kN/m

35、30.50m0.50m=6.25kN/m 抹灰层：0.02m0.50m417kN/m3=0.68kN/m 合计 6.93kN/m3.1.5 外纵墙自重 25层纵墙 自重（3.9m-0.7m-1.8m ）0.28kN/m3=2.24N/m 合金窗：0.35kN/m21.8=0.63kN/m 外墙涂料：（3.9m-1.8m）0.4kN/m2=0.84kN/m 水泥粉刷内墙面 ：（3.9m-1.8m）0.36kN/m2=0.76kN/m 合计 4.47kN/m 底层纵墙 自重（5.3m-0.7m-1.8m-0.6m ）0.2m8kN/m3=3.52kN/m 铝合金窗：0.35kN/m21.8m=0.

36、63kN/m 外墙涂料：（4.2m-0.9m-1.8 ）0.4kN/m2=0.60kN/m 外墙面砖：0.9m0.5kN/m2=0.45kN/m2 水泥粉刷内墙面 ：（4.2m-1.8m ）0.36kN/m2=0.68kN/m 合计 6.060.68kN/m3.1.6 内纵、横墙自重 25层纵墙 自重 （3.9m-2.1m)0.20m8kN/m3=2.88kN/m 木门自重：2.1m0.2kN/m2=0.42kN/m 水泥粉刷内墙面：2（3.9m-2.1m）0.36kN/m2=1.3kN/m 合计 4.6kN/m 底层纵墙 自重 （4.2m-2.1m)0.20m8kN/m3=3.36kN/m

37、木门自重：2.1m0.2kN/m2=0.42kN/m 水泥粉刷内墙面：2（4.2m-2.1m）0.36kN/m2=1.5kN/m 合计 5.28kN/m 25层横墙 自重 ：3.9m0.10m8kN/m3=3.12kN/m 水泥粉刷：23.9m0.36kN/m2=2.8kN/m 合计 5.92kN/m 底层横墙 自重 4.2m0.10m8kN/m3=3.36kN/m 水泥粉刷：24.2m0.36kN/m2=3.02kN/m 合计 6.38kN/m3.1.7 女儿墙自重 女儿墙：高为 1.7m，100mm 厚混凝土压顶，涂料 0.4kN/m2 自重：0.2m1.7m8kN/m3+25kN/m30

38、.100m0.2m+(1.7m+0.1m) 2+0.4m)0.4kN/m2=4.82kN/m3.2 活载标准值计算3.2.1 屋面和楼面活荷载标准值 根据荷载规范查得： 上人屋面：2.0kN/m2 不上人屋面：0.5kN/m2 楼面门诊楼： 2.0kN/m2 走廊门诊楼:2.5 kN/m2 楼梯：3.5kN/m2 卫生间：2.5kN/m2 电梯机房：7.0kN/m23.2.2 雪荷载 Sk=rS0=1.00.5kN/m2=0.5kN/m2 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值 2.0kN/m2。3.3 水平地震作用计算【10】 该建筑属于重点设防类建筑，故抗震设防类别为乙类建筑 ，抗震设

39、防烈度提高一度。故抗震设防烈度为 8 度。查建筑抗震设计规范知，结构的抗震等级为二级 ，Tg=0.35,多遇地震下的水平地震影响系数的最大值为 max=0.08. 地震作用的计算：对于刚度和质量分布比较均匀、高度不超过 40m、以剪切变形为主的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法，各楼层可仅取一个自由度。 建筑的重力荷载代表值是建筑物遭遇多遇地震时，可能出现的最大重力荷载。 1）重力荷载代表值计算 GE=Gk+QiQik （3-3-1）注：Qi：第 i 个可变荷载标准值Qik：相应的可变荷载标组合值系数 G 值的计算方法： 屋面：屋面恒载 +50%雪荷载+梁自重+半层柱自重+女儿

40、墙自重+墙体自重 楼面：楼面恒载+50%楼面均布活荷载 +梁自重+上、下半层柱自重 +上、下半层墙体自重。建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）规定，采用底部剪力法时 ，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的水平地震作用效应，应考虑顶部附加地震作用，当计算的0.15时取0.15。一般框架结构及框架 剪力墙结构的基本周期可按下面经验公式计算： (3-3-2) 注：H 房屋的总高度 (m)，不含电梯机房和屋顶水箱； B 房屋的宽度(m)。 G5=（176.57+229.95）2+23.426.02+15.79 3.0+0.5 0.57.06.0+6.93 0.5 3.9 4=1206KN G4

41、G2=(152.13+208.34) 2+21.83 6.0 2+11.18 3.0+6.02 6.0 0.5 2+4.69 3.00.5+6.93 3.9 4 =1167.67(KN) G1=(152.13+208.34) 2+21.83 6.0 2+11.18 3.0+6.02 6.0 0.5 2+4.69 3.00.5+6.93 3.9 40.5+6.930.55.34=1187(KN) G5G1相对应的高度为： H5=20.25m，H4=16.35m，H3=12.45m，H2=8.55m，H1=4.65m 总高度为 H=20.25m 2）结构的自振周期 使用经验公式：T1=0.22+0

42、.035H B-1/3 (3-3-3) 则： T1=0.22+0.035 20.2515-1/3=0.51s 3）求水平地震作用影响系数 因 TgT15Tg，故有=(Tg/T1)0.9max=(0.35/0.51)0.90.08=0.057 4）底部总剪力值的确定 FEK=0.85=0.850.057(1206+1167.67 3+1187) =285.56 （KN） 5）作用于楼层和屋面的水平地震作用标准值 因为：T 1.4Tg=1.40.35=0.49 查建筑抗震设计规范可知顶部附加地震作用系数： =0.08T1+0.07=0.080.51+0.07=0.1108 则： =0.110828

43、5.56=31.64(KN) =120622.05285.56（1-0.1108）/（120622.05+1167.67（16.35+12.45+8.55）+11874.65）=89.17（KN） 则： =89.17+31.64=120.8(KN) 同理可求得： =64.02(KN) =48.75(KN) =33.48(KN) =18.51 横向框架各层水平地震作用和地震剪力如图3-1所示：图3-1横向框架各层水平地震作用3.4 水平地震荷载作用下框架的侧移计算 侧移计算公式为： Uj= Uj/Dij （3-4-1）其中：Uj：第 j 层总剪力Dij：第 j 层所有柱的抗侧移刚度之和具体计算值

44、见表3-1。表3-1 水平地震荷载作用下框架的侧移层号h（m）5120.81120.81490000.00253.91/1560464.02184.83490000.00383.91/1026348.75233.58490000.00483.91/813233.48267.06490000.00553.91/210118.51285.57299000.00965.31/552=0.0262(m)由表3-1可知层间侧移最大值：1/5521/450，满足要求。总侧移：U/h=0.0262/22.05=1/8421/550，满足要求。3.5 风荷载计算 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载值：Wk

45、=zszw0(hi+hj)B/2 （3-4-2）其中：w0=0.35KN/m2s：查荷载规范，迎风面 s=0.8，背风面s=-0.5，所以取s=1.3z：地面粗糙度为 C 类z：因房屋高度小于 30m，所以z=1.0 hi：下层柱高 hj：上层柱高，对顶层取女儿墙高度的2 倍 B：迎风面的宽度，B=7.0m 各楼层标高处的集中风荷载值如表3-2所示。表3-2 集中风荷载值离地高度（m）20.251.30.7441.00.353.93.68.816.351.30.6741.00.353.93.98.3712.451.30.6501.00.353.93.98.078.551.30.6501.00.

46、353.93.98.074.651.30.6501.00.354.653.98.85 将计算所得的沿建筑高度分布风荷载简化成作用于各楼层框架梁节点上的水平集中风荷载。将计算单元内节点下半层和上半层墙面上的分布风荷载作用在该节点上，女儿墙和屋面上的风荷载由框架的顶节点承受。风荷载作用如图3-2所示。图3-2风荷载作用3.6 风荷载作用下框架的侧移计算Uj= Uj /Dij其中：Uj：第 j 层总剪力Dij：第 j 层所有柱的抗侧移刚度之和表3-3 风荷载作用下框架的侧移层号h（m）58.808.80490000.00253.91/2166748.3717.17490000.00383.91/11

47、14338.0725.24490000.00483.91/750028.0733.31490000.00553.91/573518.8542.16299000.00965.31/3786=0.00313(m)由表3-1可知层间侧移最大值：1/37861/500，满足要求。总侧移：U/h=0.00313/22.05=1/64701/650，满足要求。3.7 竖向荷载作用计算【11】竖向荷载作用下荷载分配示意图见图3-3图3-3荷载分配示意图3.7.1 作用在框架梁上的恒载、活载计算将梯形荷载和三角形荷载等效为均布荷载，楼面荷载按双向板进行荷载等效与分配。短向分配：三角形荷载 长向分配：梯形荷载3

48、.7.2 EF轴间框架梁计算 屋面板传荷载恒载：0.866.72KN/m21.752=20.23KN/m活载：0.862.0KN/m 21.8m2=6.02KN/m 楼面板传荷载恒载：0.864.17KN/m21.752=12.55KN/m活载：0.862.0KN/m 21.75m2=6.02KN/m 梁自重，由3.1.3计算结果知： （14层）：3.36KN/m （5层）：3.19KN/m 所以：EF 轴间框架梁的均布荷载为：1屋面梁：恒载 =梁自重+屋面板传恒载 =3.19KN/m+20.23KN/m =23.42KN/m活载=屋面板传活载 =6.02KN/m2楼面梁：恒载 =梁自重+楼面

49、板传恒载 +墙自重 =3.36KN/m+12.55KN/m+5.92KN/m =21.83KN/m活载=楼面板传活载 =6.02KN/m3.7.3 FG轴间框架梁计算 屋面板传荷载恒载：5/86.72KN/m21.5m2=12.6KN/m活载：5/82.0KN/m 21.5m2=3.75KN/m 楼面板传荷载恒载：5/84.17KN/m21.5m2=7.82KN/m活载：5/82.0KN/m 21.5m2=4.69KN/m 梁自重，由3.1.3计算结果知： （14层）：3.36KN/m （5层）：3.19KN/m 所以：FG 轴间框架梁的均布荷载为：1屋面梁：恒载 =梁自重+屋面板传恒载 =3

50、.19KN/m+12.6KN/m =15.79KN/m活载=屋面板传活载 =3.75KN/m2楼面梁：恒载 =梁自重+楼面板传恒载 =3.36KN/m+7.82KN/m =11.18KN/m活载=楼面板传活载 =4.69KN/m3.7.4 GH轴间框架梁计算 计算过程及结果同EF 轴间框架梁。3.7.5 E轴柱纵向集中荷载计算顶层柱： 恒载=女儿墙+梁自重+屋面板传恒载=4.82 7.0+3.19 (7.0-0.5)+2.62 3.0 1/2 2+(5/8 6.72 1.75 3.0+6.72 1.75 3.00.86）2+3.193.0=176.57(KN)活载=屋面板传活载=(5/82.0

51、1.753.0+2.01.753.00.86)2=22.16(KN)24层柱：恒载=墙自重+梁自重+楼面板传恒载=4.47 (7.0-0.5)+5.92 3.0 +3.36(7.0-0.5)+3.36 3+2.7931/22+(5/8 4.17 1.75 3.0+4.17 1.75 3.00.86）2=152.13(KN)活载=屋面板传活载=(5/82.01.753.0+2.01.753.00.86)2=22.16(KN)3.7.6 F轴柱纵向集中荷载计算顶层柱： 恒载=梁自重+屋面板传恒载=3.19 (7.0-0.5)+2.62 3.0 1/2 2+(5/8 6.72 1.75 3.0+6.72 1.75 3.00.86）2+(0.92 6.72 1.5 3.5+6.72 1.5 1.55/8）2=229.95(KN) 活载=屋面板传活载=(5/82.01.753.0+2.01.753.00.86)2+(5/82.01.51.5+2.01.53