XX中學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)論文

1、目錄 摘要摘要.i abstract.ii 緒論緒論.- 1 - 第一部分第一部分 設(shè)計任務(wù)書設(shè)計任務(wù)書.- 2 - 1 設(shè)計題目設(shè)計題目.- 2 - 2 設(shè)計目的及要求設(shè)計目的及要求.- 2 - 3 建筑功能及要求建筑功能及要求.- 2 - 3.1 建筑功能要求.- 2 - 3.2 建筑等級.- 2 - 3.3 規(guī)劃及其他要求.- 2 - 3.4 結(jié)構(gòu)類型.- 3 - 4 建筑基本技術(shù)條件及設(shè)計要求建筑基本技術(shù)條件及設(shè)計要求.- 3 - 4.1 建筑基本技術(shù)條件.- 3 - 4.2 工程地質(zhì)條件.- 3 - 5 設(shè)計內(nèi)容圖紙及歸檔要求設(shè)計內(nèi)容圖紙及歸檔要求.- 3 - 5.1 建筑部分.-

2、3 - 5.2 結(jié)構(gòu)部分.- 4 - 5.3 圖面要求.- 4 - 5.4 歸檔書寫要求.- 4 - 第二部分第二部分 建筑設(shè)計說明建筑設(shè)計說明.- 5 - 6 建筑平面設(shè)計建筑平面設(shè)計.- 5 - 6.1 教學(xué)區(qū)的布置.- 5 - 6.1.1 教室功能說明 .- 6 - 6.1.2 房間的門窗 .- 6 - 6.2 輔助使用房間.- 6 - 6.2.1 衛(wèi)生間 .- 6 - 6.2.2 教師辦公室、休息室 .- 6 - 6.3 交通聯(lián)系部分.- 6 - 6.3.1 樓梯 .- 6 - 6.3.2 走道 .- 6 - 6.3.3 出入口及門廳 .- 7 - 7 建筑空間和立面設(shè)計建筑空間和立面

3、設(shè)計.- 7 - 7.1 層數(shù)層高.- 7 - 7.2 建筑立面設(shè)計.- 7 - 第三部分第三部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算結(jié)構(gòu)設(shè)計計算.- 8 - 8 工程概況工程概況.- 8 - 8.1 工程簡介.- 8 - 8.2 課題條件要求.- 8 - 8.3 設(shè)計的基本內(nèi)容.- 8 - 8.4 設(shè)計資料.- 8 - 8.4.1 氣象條件 .- 8 - 8.4.2 抗震設(shè)防 .- 9 - 8.4.3 地基土承載力 .- 9 - 8.4.4 其它條件 .- 9 - 9 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型.- 10 - 10 框架結(jié)構(gòu)的一般性設(shè)計與計算框架結(jié)構(gòu)的一般性設(shè)計與計算.- 11 - 10.1 梁柱截面，梁跨度及柱高確定.-

4、 11 - 10.1.1 梁截面尺寸的初步確定 .- 11 - 10.1.2 柱截面尺寸的初步確定 .- 12 - 10.1.3 板的截面尺寸初步估計 .- 13 - 10.1.4 梁的計算跨度 .- 13 - 10.1.5 柱的高度 .- 14 - 10.2 重力荷載的計算.- 14 - 10.2.1 屋面及樓面永久荷載（恒荷載）標準值 .- 14 - 10.2.2 屋面及樓面可變荷載（活荷載）標準值 .- 15 - 10.2.3 梁柱的自重 .- 15 - 10.2.4 墻體的自重 .- 16 - 10.2.5 門窗的自重 .- 17 - 10.2.6 各層的荷載的組合 .- 17 - 1

5、1 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移和內(nèi)力計算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移和內(nèi)力計算.- 19 - 11.1 橫梁的線剛度.- 19 - 11.2 橫向框架柱的線剛度及側(cè)移剛度 d 值.- 19 - 11.2.1 橫向框架柱的線剛度 .- 19 - 11.2.2 橫向框架柱的側(cè)移剛度 d 值 .- 21 - 11.3 橫向框架自震周期.- 23 - 11.4 橫向框架水平地震作用及樓層地震剪力.- 23 - 11.5 橫向框架水平地震作用位移驗算.- 24 - 11.6 水平地震作用下框架內(nèi)力計算.- 25 - 12 橫向風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算橫向風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計算.-

6、 31 - 12.1 風荷載標準值的計算.- 31 - 12.2 風荷載作用下的水平位移驗算.- 32 - 12.3 風荷載作用下的框架內(nèi)力計算.- 33 - 13 豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算.- 35 - 13.1 計算單元.- 35 - 13.2 荷載計算 .- 36 - 13.3 內(nèi)力計算.- 39 - 13.4 計算恒載和活載作用下梁端剪力和柱軸力.- 45 - 14 框架內(nèi)力組合框架內(nèi)力組合.- 47 - 14.1 框架內(nèi)力組合 .- 47 - 14.1.1 結(jié)構(gòu)抗震等級 .- 47 - 14.2 框架梁內(nèi)力組合.- 47 - 14.2.

7、1 最不利截面處的彎矩設(shè)計值.52 14.3 框架柱內(nèi)力組合.53 14.3.1 框架內(nèi)力組合中幾點說明.61 14.3.2 關(guān)于表 4-8 中計算注意事項.61 14.3.3 關(guān)于表 4-9 中計算注意事項.61 14.3.4 關(guān)于表 4-10 中計算注意事項.61 15 截面設(shè)計截面設(shè)計.62 15.1 承載力抗力調(diào)整系數(shù).62 15.1.2 框架梁.62 15.1.3 框架柱.67 15.2 抗震條件下框架柱的截面設(shè)計.70 15.3 計算非抗震條件下框架柱的截面設(shè)計.73 16 現(xiàn)澆板設(shè)計現(xiàn)澆板設(shè)計.77 16.1 設(shè)計參數(shù).77 16.2 計算結(jié)果：.77 16.3 跨中撓度驗算：.

8、78 17 基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計.82 17.1 基礎(chǔ)梁截面尺寸的選取.82 17.2 荷載選用.82 17.3 基礎(chǔ)截面設(shè)計.82 17.4 地基承載力及基礎(chǔ)沖切驗算.83 17.5 基礎(chǔ)底板配筋計算.86 18 樓梯設(shè)計樓梯設(shè)計.89 18.1 樓梯板設(shè)計.89 18.2 平臺板設(shè)計.90 18.3 平臺梁設(shè)計.90 結(jié)語結(jié)語.92 參考文獻參考文獻.93 致致 謝謝.94 xxxxxx 中學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 摘要摘要 該計算書主要包括八個部分：結(jié)構(gòu)選型、水平力作用下的框架結(jié)構(gòu)計算、豎向荷載 作用下的內(nèi)力計算、橫向框架內(nèi)力組合、截面尺寸設(shè)計、板的設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計、樓梯設(shè) 計。 設(shè)計主體是五層框

9、架結(jié)構(gòu)，選擇一榀框架計算。 框架結(jié)構(gòu)的計算部分包括：梁板柱尺寸的初步確定，重力荷載標準值的計算，橫向 框架側(cè)移剛度的計算，水平地震力作用下的內(nèi)力計算和側(cè)移計算,水平風荷載作用下的側(cè) 移驗算，(風荷載作用在內(nèi)力組合時不與考慮)。 豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算，主要包括恒荷載和活荷載作用下的內(nèi)力計算。 內(nèi)力組合主要是水平地震作用、恒荷載作用、活荷載作用之間的組合。 截面設(shè)計包括梁的截面設(shè)計和柱的界面設(shè)計，梁的界面設(shè)計包括正截面驗算和斜截 面驗算，柱的截面設(shè)計包括軸壓比的驗算和正截面驗算和斜截面驗算和結(jié)點設(shè)計。 板的設(shè)計采用的是雙向板。 基礎(chǔ)設(shè)計包括荷載計算，基礎(chǔ)承載力計算，沖剪驗算，基礎(chǔ)配筋計算。

10、 樓梯設(shè)計包括梯段設(shè)計、平臺梁設(shè)計、平臺板設(shè)計、樓梯的配筋計算。 關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)，梁，柱，板，樓梯 xxxxx abstract the book mainly including eight parts: the selection of the structure, the calculation of framework structure under the horizontal loads,the internal forces calculation under the vertical loads, the internal forces composition of h

11、orizontal framework ,the design of section size ,the design of plate,the design of basis,the design of staircase. the object of design is five-story frame structure. choose one load of the frameworks to calculate. the calculation of framework structure including: the initial assurance for the size o

12、f the beam, the plate and the column; the calculation of the standard values of gravity load ; the sway stiffness calculation of the horizontal framework ; the internal forces calculation and the checking of sway under the horizontal earthquake forces ;the checking of sway under the horizontal load

13、of wind.(wind load is out of consideration when the internal forces composition) the internal forces composition of horizontal framework maily including: the calculation under the live load and the constant load . the internal forces composition mainly is the composition of horizontal earthquake for

14、ces, constant load and live load. the section design including: the design of the beam , column .the design of beam including:the checking of positive section and oblique section. the design of column including: the checking of axial compression ratio and the positive section and the oblique section

15、,the design of node. when design the plate considers its two-way plate. basis design including: the calculation of carrying capacity, punching and reinforcement. the design of staircase including: the design of bench,the beam of platform,the plate of platform and calculation of reinforcement of stai

16、rcase. key words: framework structure, basis, beam, column plate, staircase 緒論緒論 緊張忙碌且充實的畢業(yè)設(shè)計轉(zhuǎn)眼間即將過去了，這也意味著四年大學(xué)生活即將結(jié)束。 經(jīng)過四年大學(xué)的學(xué)習和實踐，我迎來了畢業(yè)設(shè)計的考驗。我的畢業(yè)設(shè)計的題目是：xxxx 中學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。 在此我想說的是這次畢業(yè)設(shè)計得到了很多老師和同學(xué)的指點和幫助。經(jīng)歷了這次畢業(yè) 設(shè)計，自己再很多方面有了很大的提高，尤其是對結(jié)構(gòu)專業(yè)課程的一次回顧、總結(jié)與提 高。學(xué)習的目的是為了有所用，它是將知識轉(zhuǎn)化成實踐和能力的一個過程，而畢業(yè)設(shè)計 正是如此。因此對我們尤

17、其重要，它不僅僅是簡單的知識累加，更是將已往所學(xué)知識的 綜合運用。通過這次畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己在以前的學(xué)習中有很多的不足，同時怎樣將所學(xué) 的知識靈活運用也是值得深思的一個問題。所以，這次畢業(yè)設(shè)計對我個人來說也是一個 很好的深化認知的過程。 在設(shè)計過程中讓我們對房屋建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、工程 材料、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)、抗震結(jié)構(gòu)、工程荷載、基礎(chǔ)工程等專業(yè)課程有 了更深入的了解。 本次畢業(yè)設(shè)計是在我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從課題的選擇到設(shè)計的最終 完成，老師都給予我很多的幫助。每次有問題時，x 老師都會耐心認真的解答。在這里鄭 重的像杜老師表示真摯的感謝。 同時在

18、這個畢業(yè)設(shè)計中，也得到了很多同學(xué)的幫助，在次表示感謝。 在設(shè)計即將完成之際，我的心情無法平靜，因為還有很多可敬的師長、同學(xué)、朋友 給了我無言的幫助，而我卻無法一一羅列在此!在這里請所有幫助和支持過我的人接受我 最誠摯的謝意! 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的 校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏漏之處，敬請各位老師批評指正！ 第一部分第一部分 設(shè)計任務(wù)書設(shè)計任務(wù)書 1 1 設(shè)計題目設(shè)計題目 設(shè)計題目：框架教學(xué)樓：xxxxx 中學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。 2 2 設(shè)計目的及要求設(shè)計目的及要求 設(shè)計目的：通過本畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識分析

19、和解決 土木建筑工程設(shè)計問題的能力，同時也培養(yǎng)理論聯(lián)系實際及動手能力，養(yǎng)成嚴、求實、 創(chuàng)新的科學(xué)作風及調(diào)查研究、查閱資料、綜合分析的能力，為具有土木工程技術(shù)人員所 必備的基本素質(zhì)打下堅實的基礎(chǔ)。 具體要求： （1） 堅持“適用、安全、經(jīng)濟、美觀”的設(shè)計原則。 （2） 掌握與本設(shè)計有關(guān)的設(shè)計規(guī)范及有關(guān)規(guī)定，并會正確應(yīng)用。 （3） 要求建筑設(shè)計部分設(shè)計方案合理、適用、美觀。結(jié)構(gòu)部分合理選擇結(jié)構(gòu)形式， 掌握框架結(jié)構(gòu)的計算方法及結(jié)構(gòu)要求。 （4） 培養(yǎng)繪制施工圖的能力，圖紙不僅達到數(shù)量要求，而且要確保質(zhì)量。建筑功 能及要求。 3 3 建筑功能及要求建筑功能及要求 擬建本教學(xué)樓為永久性建筑，建筑層數(shù) 5

20、6 層，總建筑面積約為 6000。 2 m 3.13.1 建筑功能要求建筑功能要求 指導(dǎo)思想：堅持以人為本，在功能和結(jié)構(gòu)上要分區(qū)合理，必須依據(jù)教學(xué)樓規(guī)模、類 型、等級標準，根據(jù)學(xué)?；丨h(huán)境條件及功能要求，進行平面組合、空間設(shè)計。在整個 設(shè)計中，突出校園文化的人文特色，體現(xiàn)均質(zhì)、優(yōu)美、共享、有序的建筑特點。 建筑規(guī)模：本教學(xué)樓教室數(shù)量在 2040 間左右。 布局描述：每層樓都設(shè)有教師休息室，并設(shè)有男女衛(wèi)生間。 3.23.2 建筑等級建筑等級 耐久性 ii 級，耐火等級 2 級 3.33.3 規(guī)劃及其他要求規(guī)劃及其他要求 要求立面處理簡潔大方，突出校園文化的人文特色，體現(xiàn)均質(zhì)、優(yōu)美、有序的建筑 特

21、點，符合城市總體規(guī)劃要求。 3.43.4 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)型式：框架結(jié)構(gòu) 4 4 建筑基本技術(shù)條件及設(shè)計要求建筑基本技術(shù)條件及設(shè)計要求 4.14.1 建筑建筑基本技術(shù)條件基本技術(shù)條件 本次設(shè)計的任務(wù)是為 xxxx 中學(xué)，名稱為 xxxx 中學(xué)。 建筑地點：安徽省合肥市 建筑規(guī)模： （1） 建筑面積：45005500 2 m （2） 層數(shù)：56 層 （3） 建筑：要求教室數(shù)在 24 左右。 （4） 氣象條件 主導(dǎo)風向：西南風，全年平均風速為 4.5m/s，最大風速為 18m/s，基本風壓為 0.4kpa。 全年平均降雨量：818.9 mm。 最熱月相對濕度：80%。 雪荷載：基本雪壓 0.

22、45 (水平投影)。 2 kn/m 風荷載：基本風壓 0.35 (10m 標高處)。 2 kn/m 4.24.2 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件 場地類別為類場地 5 5 設(shè)計內(nèi)容圖紙及歸檔要求設(shè)計內(nèi)容圖紙及歸檔要求 5.15.1 建筑部分建筑部分 按照：建施 1、建施 2排序，設(shè)計的建筑施工圖有： 總平面圖1:500 建筑平面圖（包括首層、標準層、頂層）1:100 頂層排水平面圖1:200/1:300 立面圖（24 個） 1:100 剖面圖（通過門窗或較復(fù)雜部位剖切） 1:100/1:50 樓梯間詳圖1:50/1:20/1:10 設(shè)計說明書（材料做法表、門窗數(shù)量表） 5.25.2 結(jié)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)部分

23、 按照：結(jié)施 1、結(jié)施 2排序，設(shè)計的結(jié)構(gòu)施工圖有： 基礎(chǔ)平面、剖面圖 平面結(jié)構(gòu)布置圖（24 張） 梁板模板圖 局部大樣圖 5.35.3 圖面要求圖面要求 圖紙可用計算機繪制，也要有手工繪制。 布局勻稱、圖面整潔、線條圓滑、符號正確、符合建筑制圖標準 、尺寸完善。 計算正確、說明清楚、詞語簡練、用詞恰當、字跡工整。 5.45.4 歸檔書寫要求歸檔書寫要求 正面：學(xué)校全稱，畢業(yè)設(shè)計題目、結(jié)構(gòu)形式、班級、姓名、完成時間。正面：學(xué)校全稱，畢業(yè)設(shè)計題目、結(jié)構(gòu)形式、班級、姓名、完成時間。 背面：目錄，要求按建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工設(shè)計三部分將說明書、計算書、圖紙一一寫明。背面：目錄，要求按建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)

24、設(shè)計、施工設(shè)計三部分將說明書、計算書、圖紙一一寫明。 計算書：一律用計算書：一律用 a4a4 紙排版打印，頁邊距上紙排版打印，頁邊距上 2.8cm2.8cm 下下 2.5cm2.5cm 左左 2.5cm2.5cm 右右 2.5cm2.5cm；論文正文用小四號；論文正文用小四號 宋體字，章及章標題用小三號黑體，節(jié)及節(jié)標題用黑體，字號與正文相同，圖表號及標題用五號宋體字，章及章標題用小三號黑體，節(jié)及節(jié)標題用黑體，字號與正文相同，圖表號及標題用五號 宋體，宋體， 。頁眉：宋體、四號，居中排列；頁眉內(nèi)容為：。頁眉：宋體、四號，居中排列；頁眉內(nèi)容為：“安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論

25、文） “；頁腳：；頁腳： 宋體、五號，居中排列，頁腳內(nèi)容為頁碼。宋體、五號，居中排列，頁腳內(nèi)容為頁碼。 第二部分第二部分 建筑設(shè)計說明建筑設(shè)計說明 教學(xué)樓設(shè)計教學(xué)樓設(shè)計 在一個相當長的時期里，人們多把教學(xué)樓設(shè)計的著眼點放在“教學(xué)”字上，旨在如 何滿足“教學(xué)”這一基本需求上考慮問題。于是，為數(shù)眾多的教學(xué)樓模式單一，空間乏 味，很難與城市總體規(guī)劃目標相適應(yīng)。教學(xué)樓不僅是學(xué)生上課學(xué)習的場所，也是學(xué)生開 心活動的首選問題。如何把教學(xué)樓的建筑功能分區(qū)合理，以人為本，與自然和諧相稱是 教學(xué)樓建筑設(shè)計中十分重要的一方面。教學(xué)樓設(shè)計方案的選擇，體現(xiàn)了建筑環(huán)境和人文 環(huán)境相適應(yīng)的設(shè)計理念。 6 6 建筑平面設(shè)計

26、建筑平面設(shè)計 6.16.1 教學(xué)區(qū)的布置教學(xué)區(qū)的布置 教學(xué)區(qū)的建筑平面圖布置見圖 6.1 所示。 圖圖 6-1 建筑平面圖建筑平面圖 6.1.16.1.1 教室功能說明教室功能說明 教學(xué)樓的教室是教學(xué)樓建筑中的主要部分，課桌椅的排距要求：中學(xué)不宜小于 900mm，縱向走道寬度均不應(yīng)小于 550mm。前排邊座的學(xué)生與黑板遠端形成的水平視角不 應(yīng)小于 300。教室第一排課桌前沿與黑板的水平距離不宜小于 2000 毫米；教室最后一排 課桌后前沿與黑板的水平距離中學(xué)不宜大于 8500mm。教室后部應(yīng)設(shè)置不小于 600mm 的橫 向走道。 6.1.26.1.2 房間的門窗房間的門窗 窗的大小根據(jù)建筑規(guī)模

27、要求的采光等級和通風條件確定，并考慮美觀、節(jié)能、開間 尺寸、層高等因素，標準層采用不同尺寸的塑鋼玻璃窗，窗臺距地面 900mm,滿足休息的 要求。房間門采用木門內(nèi)開，設(shè)計寬度 1000mm，門高 2100 mm，門的數(shù)量和尺寸滿足房 間用途、房間大小、安全疏散等設(shè)計要求。 6.26.2 輔助使用房間輔助使用房間 6.2.16.2.1 衛(wèi)生間衛(wèi)生間 教學(xué)樓每層應(yīng)設(shè)廁所，教職工廁所應(yīng)于學(xué)生廁所分設(shè)，當學(xué)校運動場中心距教學(xué)樓 內(nèi)最近廁所超過 90 米時，可設(shè)外廁所，其面積宜按學(xué)生總?cè)藬?shù)的百分之十五。教學(xué)樓的 廁所的位置，應(yīng)便于使用和不影響環(huán)境衛(wèi)生。在廁所入口處宜設(shè)前室或設(shè)遮蔽措施。廁 所內(nèi)均應(yīng)設(shè)水池

28、地漏，教學(xué)樓內(nèi)廁所應(yīng)按每 90 人應(yīng)設(shè)一個洗手盆計算。 6.2.26.2.2 教師辦公室、休息室教師辦公室、休息室 教師辦公室的平面布置宜有利于備課及教學(xué)活動，教學(xué)樓中宜每層或隔層設(shè)置教師 休息室，教師休息室和辦公室宜設(shè)洗手盆、掛衣鉤、電源插座等。 6.36.3 交通聯(lián)系部分交通聯(lián)系部分 6.3.16.3.1 樓梯樓梯 教學(xué)樓的樓梯不得采用螺形或扇步踏步。每段賭東道樓梯的踏步不得多于 18 級，并 不應(yīng)少于 3 級。梯段與梯段之間，不應(yīng)設(shè)置遮擋視線的隔墻。樓梯坡度不應(yīng)大于 300 樓梯梯段的竟寬度不大于 3000 時宜設(shè)中間扶手。樓梯井的寬度不應(yīng)大于 200mm 當超 過 200mm 時必須采

29、取安全防護措施。內(nèi)樓梯欄桿（或欄板）的高度不應(yīng)小于 900mm。室外 樓梯欄桿及水平欄桿（或欄板）的高度不應(yīng)小于 1100mm。 6.3.26.3.2 走走道道 走廊起到連接水平方向各個分區(qū)的交通聯(lián)系作用，考慮到建筑物的耐火等級、層數(shù) 及走廊通行人數(shù)等因素。教學(xué)用房：內(nèi)走廊不應(yīng)小于 2100。行政及教師辦公用房不應(yīng)小 于 1500mm。走道高差變化處必須設(shè)置臺階時，應(yīng)設(shè)于明顯及有天然采光處，踏步不應(yīng)少 于三級，并不得采用扇形踏步。外欄桿（或欄板）的高度，不應(yīng)地于 1100mm。欄桿不應(yīng) 采用易于攀登的花格。 6.3.36.3.3 出入口及門廳出入口及門廳 因室外地平標高設(shè)計為，故樓梯間出入口處

30、設(shè)四步臺階，懸挑雨篷。在主m450 . 0 要出入口處設(shè)計門廳，下設(shè)四級臺階和車行坡道。主要門廳要滿足交通和防火，寬敞明 亮便于交通，滿足安全要求。安全出口的門洞寬度不應(yīng)小于 900mm 合班教室的門洞寬度 不小于 1500mm。 7 7 建筑空間和立面設(shè)計建筑空間和立面設(shè)計 7.17.1 層數(shù)層高層數(shù)層高 根據(jù)教學(xué)樓的建筑規(guī)模，建筑設(shè)計成地上一區(qū)（2 層）辦公綜合區(qū)，二區(qū)（5 層）教 學(xué)區(qū)，三區(qū)為交通聯(lián)系部分。內(nèi)走廊采用 3，底層層高采用 3.9m 其它層高為 3.6m，室內(nèi) 外高差 0.6m。建筑立面設(shè)計，本建筑除了在功能上滿足教學(xué)的要求外，立面造型也給人 一種視覺上的美感，其格調(diào)簡潔清新

31、，典雅大方。 設(shè)計方案中，窗均為灰白塑鋼玻璃窗。窗間墻外貼淺藍色飾磚，與海洋顏色相稱。 其他部位采用淺藍色外墻涂料粉刷，和周圍公共建筑環(huán)境融為一體。 7.27.2 建筑立面設(shè)計建筑立面設(shè)計 本建筑除了在功能上滿足學(xué)生的使用要求外，立面造型也給人一種視覺上的美感， 其格調(diào)簡潔清新，典雅大方，符合整個城市格調(diào)。 設(shè)計方案中，窗均為灰白塑鋼玻璃窗。窗間墻外貼淺藍色飾磚，與周圍顏色相稱。 其他部位采用灰白色外墻涂料粉刷，和周圍公共建筑環(huán)境融為一體。 第三部分第三部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計計結(jié)構(gòu)設(shè)計計算算 8 8 工程概況工程概況 8.18.1 工程簡介工程簡介 建筑地點：合肥市 建筑類型：教學(xué)樓，框架填充墻結(jié)構(gòu)。

32、 建筑介紹：建筑面積約 5000，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓板 2 m 厚度取 100mm，填充墻采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。 門窗使用：大門采用鋼框玻璃門，其它為木門，窗為塑鋼門窗。尺寸詳見門窗表。 地質(zhì)條件：經(jīng)地質(zhì)勘察部門確定，此建筑場地為二類近震場地，設(shè)防烈度為 7 度。 柱網(wǎng)與層高：本教學(xué)樓采用柱距為 7.2m 的外廊式柱網(wǎng)，教室跨為 7.2m，走道跨 2.4m.底層層高取 3.9m，標準層層高取 3.6m。 8.28.2 課題條件要求課題條件要求 依本課題要求合理安排場地，創(chuàng)造出優(yōu)美環(huán)境，平面布置合理，通風采光良好，實 用性強，立面造型新穎，有民族風格，具有個性與現(xiàn)

33、代感。 基本不考慮地基土的變形驗算，其承載力為。 2 220 kn/m k f 建筑場地的主導(dǎo)風向按所在地氣象資料得到。 室內(nèi)的高差按 600 mm 考慮，其中標高相當于馬路中心相對標高。 抗震設(shè)防要求：設(shè)防烈度 7 度（0.1g） ，設(shè)計地震分組為第二組，場地類別為 ii 類 場地。 8.38.3 設(shè)計的基本內(nèi)容設(shè)計的基本內(nèi)容 結(jié)構(gòu)計算書包括結(jié)構(gòu)布置，設(shè)計依據(jù)及步驟和主要計算的過程及計算結(jié)果，計算簡 圖，主要內(nèi)容如下： （1）地震作用計算 （2）框架內(nèi)力分析，配筋計算（取一榀） （3）基礎(chǔ)設(shè)計及計算 （4）板、樓梯的設(shè)計計算 8.48.4 設(shè)計資料設(shè)計資料 8.4.18.4.1 氣象條件氣象

34、條件 基本風壓 0.35 kn/m2 基本雪壓 0.45 kn/m2 此處按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 gb50009-2001 采用 主導(dǎo)風向：東南風 8.4.28.4.2 抗震設(shè)防抗震設(shè)防 按 7 級近震, 地震分區(qū)為一區(qū)； ii 類場地設(shè)計 8.4.38.4.3 地基土承載力地基土承載力 地基土承載力為kn/m2 220 k f 8.4.48.4.4 其它條件其它條件 室內(nèi)外高差 450mm。 9 9 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型 根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計的要求，進行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計。圖 9-1 是標準層平面網(wǎng)柱布置。主體結(jié)構(gòu)共 5 層，底層層高 3.9m，層高均為 3.6m。 填充墻采用 2

35、40mm 厚的粘土空心磚砌筑。門為木門、門洞尺寸 1.0m2.4m。窗為塑鋼窗， 洞口尺寸為 1.5m1.8 m、2.1m1.8 m 等。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 圖圖 9-19-1 柱網(wǎng)布置及一榀框架圖柱網(wǎng)布置及一榀框架圖 1010 框架結(jié)構(gòu)的一般性設(shè)計與計算框架結(jié)構(gòu)的一般性設(shè)計與計算 10.110.1 梁柱截面，梁跨度及柱高確定梁柱截面，梁跨度及柱高確定 梁柱的混凝土設(shè)計強度：c25 22 /43 . 1 ,/ 9 . 11mmnfmmnf tc 10.1.110.1.1 梁截面尺寸的初步確定梁截面尺寸的初步確定 （1） 橫梁 a: 截面的高度：1/121/8 的跨度（為滿足承

36、載力、剛度及延性要求） h =（1/121/8）7200600900， h =（1/121/8）2400200300， 則教室梁高度： h=600；走道梁高度：300 b: 梁截面寬度可取 1/31/2 梁高,同時不宜小于 1/2 柱寬,且不應(yīng)小于 250。 b =（1/31/2）600=200300 則邊跨梁寬度：b250 （2） 縱梁 a: 截面的高度：1/121/8 的跨度（為滿足承載力、剛度及延性要求） l1 h =（1/121/8）4400367550， 即截面高度： 375565 取 400 b: 梁截面寬度可取 1/31/2 梁高,同時不宜小于 1/2 柱寬,且不應(yīng)小于 250。

37、 b =（1/31/2）400=133200 即截面寬度： 133200 則邊跨梁寬度：b250 l2： h =（1/121/8）3900325487， 即截面高度： 325487 取 400 b: 梁截面寬度可取 1/31/2 梁高,同時不宜小于 1/2 柱寬,且不應(yīng)小于 250。 b =（1/31/2）400=133200 即截面寬度： 133200 則邊跨梁寬度：b250 l3： h =（1/121/8）4500375563， 即截面高度： 375563 取 400 b: 梁截面寬度可取 1/31/2 梁高,同時不宜小于 1/2 柱寬,且不應(yīng)小于 250。 b =（1/31/2）400=

38、133200 即截面寬度： 133200 則邊跨梁寬度：b250 l4： h =（1/121/8）4050338506， 即截面高度： 338506 取 400 b: 梁截面寬度可取 1/31/2 梁高,同時不宜小于 1/2 柱寬,且不應(yīng)小于 250。 b =（1/31/2）400=133200 即截面寬度： 133200 則邊跨梁寬度：b250 l5： h =（1/121/8）3000250375， 即截面高度： 250 取 375 b: 梁截面寬度可取 1/31/2 梁高,同時不宜小于 1/2 柱寬,且不應(yīng)小于 250。 b =（1/31/2）400=133200 即截面寬度： 13320

39、0 則邊跨梁寬度：b250 l6 h =（1/121/8）7200600900， 即截面高度： 600900 取 600 b: 梁截面寬度可取 1/31/2 梁高,同時不宜小于 1/2 柱寬,且不應(yīng)小于 250。 b =（1/31/2）600=200300 即截面寬度： 200300 則邊跨梁寬度：b250 綜上：l1l5 全部視為 l1， 10.1.210.1.2 柱截面尺寸的初步確定柱截面尺寸的初步確定 框架柱的截面尺寸一般根據(jù)柱的軸壓比限值按下列公式估算： （1-1） e nf gn cnc fna/ 式中：柱的組合的軸壓力設(shè)計值；n 按簡支狀態(tài)計算的柱的負載面積； f 折算在單位建筑面

40、積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實際荷載計算，也可近似取 e g 1215kn/； 考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取 1.3，不等跨內(nèi)柱取 1.25，等跨 內(nèi)柱取 1.2； 驗算截面以上樓層層數(shù)；n 柱截面面積； c a 混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值； c f 框架柱軸壓比限值，此處可近似取，即為一級、二級和三級抗震等級，分別取 n 0.7，0.8 和 0.9。 其中：15 kn/，5，0.9，1.3，1.25。 e gn n 邊 中 c25 混凝土： fc11.9 kn/ ， ft1.43 kn/ 邊柱： cnec fnfga/ 9 . 119 . 0/510156 . 34 . 43 .

41、 1 3 25 1044 . 1 mm 中柱： cnec fnfga/ 9 . 119 . 0/510154 . 48 . 425 . 1 3 25 1085 . 1 mm 按上述方法確定的柱截面高度不宜小于 400mm，寬度不宜小于 350mm，柱凈高與截 c h 面邊長尺寸之比宜大于 4 取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別是和。mm379mm430 為方便計算取柱截面尺寸為： 底層教室邊柱、中柱取 600mm600mm；走廊邊柱取 500mm500mm；其他層教室邊柱、中柱取 500mm500mm；走廊邊柱取 400mm400mm； 由以上計算可得梁柱的截面尺寸，列表如下 表表 1

42、0-110-1 梁、柱截面尺寸梁、柱截面尺寸 層次教室梁走道梁縱梁教室邊柱中柱走道邊柱 5250600250300250400600600600600500500 4250600250300250400500500500500400400 3250600250300250400500500500500400400 2250600250300250400500500500500400400 1250600250300250400500500500500400400 注：梁、柱配筋均采用 c30 混凝土施工 10.1.310.1.3 板的截面尺寸初步估計板的截面尺寸初步估計 根據(jù)實際情況和設(shè)計要求

43、，板厚?。?mmh100 10.1.410.1.4 梁的計算跨度梁的計算跨度 框架梁的計算跨度以上柱形心線為準，而墻中心線是與軸線重合的，所以柱的形 心與軸線發(fā)生偏移，造成計算跨度與軸線間距不同。 10.1.510.1.5 柱的高度柱的高度 底層：3.9+0.6+0.5=5.0。注：底層層高 3.9m，室內(nèi)外高差 0.6m，基礎(chǔ)頂部至室外m 地面 0.5。m 其他各層為 3.6m 因而得到=5.0；=3.6 1 hm 2 hm 24007200 50003600360036003600 abc 圖圖 10-110-1 橫向框架計算簡圖及柱編號橫向框架計算簡圖及柱編號 10.210.2 重力荷載

44、的計算重力荷載的計算 10.2.110.2.1 屋面及樓面永久荷載（恒荷載）標準值屋面及樓面永久荷載（恒荷載）標準值 1.屋面 其按屋面的做法逐項計算均布荷載：吊頂處不做粉底，無吊頂處做粉底，近似取吊 頂來參與計算，粉底為相同重量： 其屋面構(gòu)造做法如圖 10-2 所示，按圖 10-2 來計算屋面恒載，其結(jié)果如下： 屋面： 35 厚細石混凝土保護層（內(nèi)配鋼筋） 0.84kn/m2 三氈四油防水層 0.30kn/m2 20 厚 1：3 水泥砂漿找平層 0.40kn/m2 150 厚水泥防水珍珠巖塊保溫層 1.5kn/m2 100 厚鋼筋混凝土板 2.5kn/m2 粉刷層 0.4kn/m2 合計 6

45、.04kn/m2 經(jīng)計算可得： 屋面的長邊長：34.2m 屋面的短邊長：9.6m 那么屋面恒荷載標準值為： kn88.201504 . 6 6 . 9 2 . 34 2.樓面 樓面的做法如圖 10-3 所示，按圖示各層進行組合來參與計算樓面恒載大小。 樓面： 水磨石面層 0.65kn/m2 20 厚 1：3 水泥砂漿找平層 0.4kn/m2 100 厚現(xiàn)澆混凝土樓板 2.5kn/m2 粉刷層 0.4kn/m2 合計 3.95kn/m2 因而得到樓面均布恒載標準值： kn86.129695 . 3 6 . 9 2 . 34 10.2.210.2.2 屋面及樓面可變荷載（活荷載）標準值屋面及樓面可

46、變荷載（活荷載）標準值 1.屋面 計算重力荷載代表值時，僅考慮屋面雪荷載作用 kn74.14745 . 0 6 . 9 2 . 34 2.樓面 根據(jù)荷載規(guī)范，樓面活載按 2 2.0/kn m 來參與計算： kn64.6560 . 26 . 9 2 . 34 表表 10-210-2 屋、樓面恒活載屋、樓面恒活載 荷載類別屋面長邊屋面短邊屋面重度樓層重度屋面恒載樓層恒載 恒載34.29.66.043.951983.05 1296.86 活載34.29.60.452147.74 656.64 10.2.310.2.3 梁柱的自重梁柱的自重 此處計算包括梁側(cè)面、梁底面，柱的側(cè)面抹灰重量： 1梁的自重

47、在此計算過程中，梁的長度按凈跨長度，即把梁的計算跨度減掉柱的寬度來參與計 算過程： 例： 1 l：長度=6.9（扣除一個柱寬）5 . 02 . 7m ：長度=1.96（扣除柱寬） 2 l25 . 0 2 . 04 . 2m 表表 10-3 梁自重梁自重 層次構(gòu)件寬高根數(shù)長度重度抹灰每根重量總重 教室梁0.250.696.9250.0231.0155 走道梁0.250.392250.024.6415 縱梁0.250.4244250.0212.18 613.22 注：（1）上表中梁截面的確定，考慮到抹灰層有（每抹層均按 20mm 計算） 寬：0.3+20.02=0.34m 0.25+20.02=0

48、.29m 高：0.6+10.02=0.62m 0.4+10.02=0.42m 0.45+10.02=0.47m （2）此處抹層按近似與梁相同，按每立方 25 kn 計算 （3）梁的長度都按凈跨長度計算 2.柱的自重 注：（1）柱因四面抹灰，與梁相同辦法處理，邊長=0.5+0.022=0.54m （2）抹層記入柱內(nèi)，按每立方 25 kn 計算 10.2.410.2.4 墻體的自重墻體的自重 墻體為 240 厚，兩面抹灰，近似按加厚墻體計算（考慮抹灰重量） ，采用機器制普通 磚，依 gb50009-2001 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，磚自重為 15 3 /kn m ，其計算如表 3 所示： （此處門窗暫不

49、考慮，為預(yù)留洞考慮） 墻體為 240mm 厚粘土空心磚，外墻面貼瓷磚（） ，內(nèi)墻面為 20mm 厚抹灰，則外 2 /5 . 0mkn 墻單位墻面重力荷載為： 2 /44 . 4 02 . 0 1724 . 0 155 . 0mkn 內(nèi)墻為 240mm 粘土空心磚，兩側(cè)均為 20mm 厚抹灰，在內(nèi)墻單位面積重力荷載為： 2 /28 . 4 202 . 0 1724 . 0 15mkn 木門單位面積重力荷載為 0.2 3 /kn m ，鋼框玻璃窗單位面積重力荷載取 0.4 3 /kn m 注：（1）墻厚=240+202=280mm（考慮抹灰層） （2）單位面積重為 10.2819=5.32 2 /

50、mkn （3）女兒墻自重 墻體為 120單磚，女兒墻高為 1200，外墻面貼瓷磚（0.5 kn/） ，內(nèi)墻面為 20mm 厚抹灰，則女兒墻重力荷載為： （0.5150.12170.02）1.2=3.168kn/m （0.5150.12170.02）1.2（43.44216.442）=379.40 kn 10.2.510.2.5 門窗的自重門窗的自重 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 gb50009-2001，木門按 0.2 2 /kn m 考慮，塑鋼窗按 0.4 2 /kn m 考慮，計算結(jié)果如表 10-5 所示： 表表 10-410-4 梁、柱重力荷載計算梁、柱重力荷載計算 層構(gòu)件bhrglingig

51、教室橫梁0.250.62513.756.99232.88 走道橫梁0.250.32511.8751.95932.91 縱梁0.250.42512.54.124246.00 511.78 教室邊、中柱0.60.62519518810.00 1走道邊柱0.50.52516.2559281.25 1091.25 教室橫梁0.250.62513.756.99232.88 走道橫梁0.250.32511.8751.95932.91 縱梁0.250.42512.54.124246.00 511.78 教室邊、中柱0.50.52516.253.618405.00 25走道邊柱0.40.425143.6912

52、9.60 534.60 10.2.610.2.6 各層的荷載的組合各層的荷載的組合 屋蓋和樓蓋重力代表值為： 屋蓋層=女兒墻+屋面恒載+50%雪載+縱橫梁自重+半層柱重+半層墻重（墻和門窗） 樓蓋層=樓面恒載+50%樓面活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層柱 +樓面上下各半層墻重 將上述各荷載相加，得到集中于各層樓面的重力荷載代表值如下： 頂層恒載： 6.049.634.2（屋面恒載）+0.50.459.634.2（雪載） +551.785（縱橫梁）+534.60.5（半層柱）+（9.6+34.2） 21.24.44（女兒墻）+4.28（28.8-0.54）（1.8-0.5） +（30.3-80.

53、5）（1.8-0.35）-1.80.55 （半內(nèi)墻） +4.44（9.6-0.52）（1.8-0.5）2+（34.2-80.5）（1.8- 0.35）-3.00.810 （半外墻） +（1.80.650.2+3.00.8100.5） （門窗）=3832.34kn 二四層： 3.959.634.2（樓面恒載）+0.52.09.3433.96-（36+30.3- 1.85）0.24 （活載）+551.785（縱橫梁）+534.6（上下半層柱） +4.28（28.8-0.54）（3.6-0.6）+（30.3-80.5）（3.3- 0.45）-1.82.45 （上下半內(nèi)墻）+4.44（7.2-0.5）

54、2+（2.4- 0.45） （3.6-0.6）+（34.2-40.5）（3.6-0.45）+（34.2- 0.54）1.5-3.00.810 （上下半外墻） +（1.82.450.2+3.01.8100.5） （門窗）=3745.55kn 底層： 3.959.634.2（樓面恒載）+0.52.09.3433.96-（28.8+30.3- 1.85）0.24 （活載）+511.785（縱橫梁）+（534.6+742）0.5（上下 半層柱）+4.28（28.8-0.54）（1.8+2.5-0.6）+（30.3-80.5） （1.8+2.5-0.4）-1.82.45 （上下半內(nèi)墻）+4.44（7.2

55、-0.5） 2+（2.4-0.45） （1.8+2.5-0.6）+（34.2-80.5）（1.8+2.5- 0.4）+（34.2-0.58）1.5-3.00.810 （上下半外墻） +（1.82.460.2+3.01.8100.5） （門窗）=4472.055kn 重力荷載代表值如圖 10-4 所示 3832.34kn 3745.55kn 3745.55kn 3745.55kn 4472.055kn 圖圖 10-2 重力荷載代表值重力荷載代表值 1111 水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移和內(nèi)力計算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移和內(nèi)力計算 11.111.1 橫梁的線剛度橫梁的線剛度 混凝土為 c25，

56、 24 /108 . 2mmnec 在框架結(jié)構(gòu)中，對現(xiàn)澆樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大了梁的有效剛度，減小 了框架的側(cè)移，為了考慮這一有利作用，在計算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框 架梁取 i=1.5 0 i （ 0 i 為梁的截面慣性矩） ，對中框架梁取 i=2 0 i 來計算： 表表 11-111-1 橫梁線剛度計算表橫梁線剛度計算表 類別ecbhi0li=eci0/l21.5 教室橫梁300002506004.510 9 72001.87510103.7510102.8131010 走道橫梁300002503000.562510 9 24007.0310 9 1.40610101.

57、0551010 11.211.2 橫向框架柱的線剛度及側(cè)移剛度橫向框架柱的線剛度及側(cè)移剛度 d d 值值 11.2.111.2.1 橫向框架柱的線剛度橫向框架柱的線剛度 柱的側(cè)移剛度 d 計算公式： （3-1） 2 12 h i d c c 其中為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，為梁柱線剛度比，不同情況下，、取值不同。 c k c k 對于一般層： （3-2） 2 b c k k k （3-3） 2 c k k 對于底層： （3-4） 2 b c k k k （3-5） 0.5 2 c k k 如 3-7 表所示： 表 11-2 柱側(cè)移剛度修正系數(shù) c 邊柱中柱 位置 簡圖 k簡圖k c 一般層 24 2

58、 c ii k i 1234 2 c iiii k i 2 c k k 底層固接 2 c i k i 12 c ii k i 0.5 2 c k k 柱的線剛度見表 10-7 所示，橫向框架柱側(cè)移剛度 d 值見表 10-8 所示： 表表 11-3 柱的線剛度柱的線剛度 類別ecbhi0hci=eci0/l 柱型 1300006006001.08101050006.481010 柱型 2300005005005.208101050003.131010 柱型 3300005005005.208101036004.341010 柱型 43000040040027751010

59、 注：由于柱采用 c25 混凝土，因而 24 /108 . 2mmnec 2 i 4 i c i 2 i 4 i c i 1 i 3 i c i 1 i 2 i c i 11.2.211.2.2 橫向框架柱的側(cè)移剛度橫向框架柱的側(cè)移剛度 d d 值值 柱的側(cè)移剛度按計算，由于梁線剛度比不同，所以柱可以分為邊 2 12 h i d c k 框邊柱，邊框中柱，中框邊柱，中框中柱 1中框架柱側(cè)移剛度值d 表表 11-4 中框架柱側(cè)移剛度中框架柱側(cè)移剛度 d 值值 層次柱型 2 b c b c k k k k k （一般層） k=（底層） k =（一般層） 2+k 0. 5+k =（底層） 2+k 2

60、 12 h c d = k（kn / m ） 根數(shù) d 教室邊柱0.5790.41813009.695 中柱0.7960.46414432.265 1 走廊邊柱0.4500.3885825.637 98525.5 教室邊柱0.8640.30212135.935 中柱1.3760.40816395.65 25 走廊邊柱0.7940.2844667.67 175330.85 2邊框架柱側(cè)移剛度值d 表表 11-5 邊框架柱側(cè)移剛度邊框架柱側(cè)移剛度 d 值值 層次柱型 2 b c b c k k k k k （一般層） k=（底層） k =（一般層） 2+k 0. 5+k =（底層） 2+k 2 1