嘉華中學(xué)綜合教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書課題名稱宿遷市嘉華中學(xué)綜合教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院 建筑工程學(xué)院專業(yè)班級土木工程131班姓 名曾俊學(xué) 號139044028畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容及要求：宿遷市嘉華中學(xué)位于宿遷市飲馬堤路東側(cè)，楊公路北側(cè)，建筑規(guī)劃總平面見以下圖，校區(qū)內(nèi)含有教學(xué)樓、綜合教學(xué)樓、食堂、風(fēng)雨操場等，本設(shè)計(jì)為綜合教學(xué)樓，建筑規(guī)劃總平面見設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。建筑物的總層數(shù)應(yīng)控制在56層，其總高度應(yīng)控制在24m以下；總建筑面積50006000m2。理解所給的條件，變成自己的想法，書寫自己的建筑設(shè)計(jì)設(shè)想與說明。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算內(nèi)容包括：荷載計(jì)算；計(jì)算簡圖、內(nèi)力分析、內(nèi)力組合及變形驗(yàn)算；梁、板、柱截面

2、設(shè)計(jì)及構(gòu)造措施；根底設(shè)計(jì)；樓梯設(shè)計(jì)；其它構(gòu)件。圖紙內(nèi)容及要求：1315張A1圖紙局部需手繪，建筑施工圖局部包括建筑設(shè)計(jì)說明，首層平面圖、標(biāo)準(zhǔn)層平面圖、頂層平面圖、正立面圖、側(cè)立面圖、北立面圖，樓梯詳圖；剖切到樓梯間及主入口的剖面圖；建筑節(jié)點(diǎn)詳圖；主外墻大樣圖，節(jié)點(diǎn)大樣圖34個；結(jié)構(gòu)施工圖局部包括根底平面布置及根底配筋詳圖；結(jié)構(gòu)平面布置及局部結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖；樓蓋、屋蓋配筋圖及構(gòu)造詳圖；一榀框架配筋圖，樓梯配筋詳圖等。論文設(shè)計(jì)說明書包括任務(wù)書、中、外文摘要、目錄、文獻(xiàn)綜述、建筑設(shè)計(jì)說明、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書等內(nèi)容。 指導(dǎo)教師簽字： 摘 要本畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是宿遷市嘉華中學(xué)綜合教學(xué)樓，主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋

3、混凝土框架結(jié)構(gòu)，該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度，第一組，場地類別為II類場地?！鞍夹危傞L度為m，總寬度為m, 總高度為m，總建筑面積為m2，共五層，底層層高為米，其余層層高。樓蓋以及屋蓋均采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)貫徹的設(shè)計(jì)原那么是“實(shí)用、平安、經(jīng)濟(jì)、美觀，按照建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真考慮了影響設(shè)計(jì)的各種因素，并考慮到建筑設(shè)計(jì)的功能、技術(shù)和形象。結(jié)構(gòu)計(jì)算主要內(nèi)容括荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合、截面計(jì)算等幾個方面。在確定了計(jì)算簡圖之后，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,采用一系列成熟的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行板、樓梯、梁、柱的承載力和配筋計(jì)算，最后對根底進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。 宿遷市嘉華中學(xué)綜合教學(xué)樓設(shè)計(jì)分幾個階段進(jìn)行，每個階

4、段工作認(rèn)真對待，精心設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)結(jié)束以后，同時進(jìn)行了必要的驗(yàn)算、比擬，對設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了綜合全面的科學(xué)性考慮?？傊?，適用、平安、經(jīng)濟(jì)、使用方便是本設(shè)計(jì)的原那么。關(guān)鍵詞：綜合教學(xué)樓；建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；框架結(jié)構(gòu)Abstract This graduation design topic is Suqian jiahua secondary school teaching building, the main structure using cast-in-place reinforced concrete frame structure, the concave form, the total

5、 length of 51.0 m, the total width of 32.4 m, total height of 24.0 m, a total construction area of 6084.72 m2, a total of five layers, the underlying the height of 4.5 meters, the rest of the layers of 3.9 m high. Floor and roof are used in concrete structure. Is the design principle of the design a

6、nd implement practical, safe, economic, beautiful, according to the standard of architectural design, to seriously consider the various factors influencing the design, and considering the function of the architectural design, technology and image. The main contents of structural calculation are load

7、 calculation, internal force calculation, internal force combination and cross sectional calculation. After confirmed the calculation diagram, according to the corresponding design specifications and regulations, adopting a series of mature, the design method of the plate, stair, the bearing capacit

8、y of the beams and columns and reinforcement calculation, finally carried out on the basis of design and calculation. The jihua high school comprehensive teaching building in Suqian city is divided into several stages, each of which is taken seriously and carefully designed. After the design of the

9、design, the necessary tests and comparisons were carried out, and the various aspects of the design were given a comprehensive scientific consideration. In conclusion, the principle of design is applicable, safe, economical and convenient to use.Keywords: The comprehensive teaching building ; archit

10、ecturaldesign; structuraldesign; framestructure;目錄1.文獻(xiàn)綜述1設(shè)計(jì)目的條件和要求1目的意義1設(shè)計(jì)條件1建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求2建筑設(shè)計(jì)設(shè)想2建筑結(jié)構(gòu)抗震3建筑設(shè)計(jì)33立面設(shè)計(jì)4剖面設(shè)計(jì)57結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)77樓梯設(shè)計(jì)7根底設(shè)計(jì)82.屋面設(shè)計(jì)9屋面荷載計(jì)算9設(shè)計(jì)資料9屋面恒荷載9屋面活荷載9屋面板設(shè)計(jì)9板的布置簡圖10103.樓蓋設(shè)計(jì)14設(shè)計(jì)資料143.2 結(jié)構(gòu)平面布置143.3 樓面荷載計(jì)算143.3.1 樓面恒荷載143.3.2 樓面活荷載153.4 板的內(nèi)力計(jì)算15 樓梯1設(shè)計(jì)19.1 梯段板設(shè)計(jì)194.1.2 平臺板設(shè)計(jì)204.1.3 平臺梁設(shè)計(jì)2

11、14.2 樓梯2設(shè)計(jì)224. 梯段板設(shè)計(jì)234.2.2 平臺板設(shè)計(jì)244.2.3 平臺梁設(shè)計(jì)24265.1 初估次梁截面尺寸265.2 初估柱截面尺寸265.3 屋面次梁配筋計(jì)算265.3.1 CL1次梁(屋面梁)275.4 樓面次梁配筋計(jì)算295.4.1 CL1次梁(樓面梁)296. 重力荷載代表值計(jì)算326.1 首層重力荷載代表值計(jì)算取軸號1-5為計(jì)算單元326.1.1 梁、柱自重的計(jì)算326.1.2 內(nèi)外填充墻自重的計(jì)算326.1.3 樓板的恒載及活載的計(jì)算326.2第二層至第四層重力荷載代表值取軸號1-5為計(jì)算單元336.2.1 梁、柱自重的計(jì)算336.2.2 內(nèi)外填充墻自重的計(jì)算33

12、6.2.3 樓板的恒載及活載的計(jì)算346.3 頂層重力荷載代表值取軸號1-5為計(jì)算單元346.3.1 梁、柱自重的計(jì)算346.3.2 內(nèi)外填充墻自重的計(jì)算346.3.3 屋面板的恒載及活載的計(jì)算35357.1 梁、柱線剛度的計(jì)算357.2 橫向自振周期的計(jì)算387.3 橫向地震作用計(jì)算387.4 框架抗震變形驗(yàn)算397.5 水平地震作用下的框架的內(nèi)力分析407.6 水平地震作用下框架的內(nèi)力圖428. 豎向荷載下框架的內(nèi)力分析468.1 荷載計(jì)算46468.1.2 樓面恒荷載47474848488.3 內(nèi)力計(jì)算498.3.1 恒載作用下的彎矩計(jì)算4950505151518.4.2 恒載作用下框架

13、的梁端剪力和軸力計(jì)算538.5 活載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算55558.5.2 活載作用下框架的梁端剪力和軸力計(jì)算56585810. 框架梁截面設(shè)計(jì)6210.1 承載力抗震調(diào)整系數(shù)6210.2 縱向框架梁的正截面設(shè)計(jì)6210.3 縱向框架梁的斜截面受剪承載力設(shè)計(jì)687611.1 縱向框架柱的正截面設(shè)計(jì)7611.2 柱斜截面承載力計(jì)算808412.1 工程地質(zhì)條件8412.2 根底頂面內(nèi)力組合值計(jì)算8412.2.1 外柱根底內(nèi)力1柱8412.2.2 內(nèi)柱根底內(nèi)力(3柱)8512.3 外柱根底的設(shè)計(jì)8612.3.1 地基持力層確實(shí)定8612.3.2 外柱(即1、5軸柱)獨(dú)立根底設(shè)計(jì)8612.4 內(nèi)柱根

14、底的設(shè)計(jì)8912.4.1 地基持力層確實(shí)定8912.4.2 內(nèi)柱(即3、4軸柱)獨(dú)立根底設(shè)計(jì)89參考文獻(xiàn)93致 謝95附錄.961.文獻(xiàn)綜述設(shè)計(jì)目的條件和要求目的意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案中的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，同時也是最為重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，其主要目的是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這樣一個時間較長的專門環(huán)節(jié)，培養(yǎng)本專業(yè)本科生綜合應(yīng)用所學(xué)過的根底課、專業(yè)根底課以及專業(yè)課知識來解決具體的土木工程設(shè)計(jì)問題所需的創(chuàng)新能力和綜合能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)生需在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立系統(tǒng)地完成一項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)，并解決與之相關(guān)的所有問題，熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實(shí)踐中常用的方法。具有綜合性、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)

15、。對培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、增強(qiáng)工程概念以及創(chuàng)新能力具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)無法替代的重要作用。設(shè)計(jì)條件1宿遷市嘉華中學(xué)位于宿遷市飲馬堤路東側(cè)，楊公路北側(cè)，建筑規(guī)劃總平面見圖1-1，校區(qū)內(nèi)含有教學(xué)樓、風(fēng)雨操場、綜合教學(xué)樓、食堂等，本設(shè)計(jì)為綜合教學(xué)樓。圖1-1 建筑規(guī)劃總平面2工程地質(zhì)資料經(jīng)某勘測設(shè)計(jì)研究院現(xiàn)場實(shí)地勘測，結(jié)果如下： 1建筑場地平坦，沒有不利的地質(zhì)情況，且無軟弱下臥層。 2地基土剖面圖見表1-1，其它有關(guān)設(shè)計(jì)資料可根據(jù)建筑物所在地區(qū)的具體情況，所需設(shè)計(jì)參數(shù)可參照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定確定。表1-1 建筑地層一覽表(標(biāo)準(zhǔn)值)序號巖土類別描 述土層埋深(m)土層厚度 (m)地基容許承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk (

16、kPa)1雜 填 土由沙土組成、呈松散狀態(tài)2可塑粉質(zhì)粘土黃褐色、含少量鐵錳結(jié)核，可塑2093硬塑粉質(zhì)粘土黃褐色、含少量鐵錳結(jié)核，底部夾少量風(fēng)化殘礫、硬塑狀態(tài)265續(xù)表1-14強(qiáng)風(fēng)化花岡閃長巖淺黃黃褐色、中顆粒、塊狀構(gòu)造360注：a.地下穩(wěn)定水位距地坪2.5m以下； b.表中給定土層深度由自然地坪算起。建筑場地類別：類場地土；抗震設(shè)防烈度：8度0.3g，第一組。建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1建筑物的總層數(shù)應(yīng)控制在56層，其總高度應(yīng)控制在24m以下。2總建筑面積50005500m2，根據(jù)具體情況可適當(dāng)調(diào)整。3功能性房間設(shè)置要求： 門廳：80150m2 值班室：1025m2 綜合教學(xué)樓管理中心：50100m2

17、 多媒體教室：812間，每間70100 m2 物理實(shí)驗(yàn)室：35間，每間80120m2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室：35間，每間80120m2 生物實(shí)驗(yàn)室：24間，每間80120 m2 聲樂教室：2間，每間80120 m2 微機(jī)室：23間，每間80120 m2 資料室：1間，100150 m2 圖書閱覽室：1間，130180 m2 試驗(yàn)器具倉庫：12間，每間4060 m2 配電室：2040 m2 小會議室：5070m2 中會議室：100150m2 每層設(shè)男女衛(wèi)生間及關(guān)盥洗室：2040m2 其他房間可靈活布置 注：各種用房的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見現(xiàn)行?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?。建筑設(shè)計(jì)設(shè)想建筑總平面設(shè)計(jì)既要考慮綜合教學(xué)樓建筑與

18、周圍局部環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，也要考慮到使用功能的特點(diǎn)，并要考慮到建筑防火標(biāo)準(zhǔn)的要求；同時立面設(shè)計(jì)應(yīng)該簡單大方、賦有時代感。特別要突出立體感及主要出入口，并考慮本建筑和其他相鄰擬建的建筑物及環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。建筑結(jié)構(gòu)抗震 發(fā)生地震時，框架柱最為重要，如果出現(xiàn)塑性鉸，將危害到該柱距范圍內(nèi)的上層建筑，并且可能會引起相鄰柱距范圍的上層建筑發(fā)生連續(xù)倒塌，故而框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨的形式；且縱、橫兩個方向的水平地震作用都是由抗側(cè)力構(gòu)件承當(dāng)，框架結(jié)構(gòu)的柱子和梁宜上下左右貫穿，復(fù)式框架、磚混框-剪結(jié)構(gòu)不宜采用。對于填充墻的布置：宜選用輕質(zhì)材料，并且應(yīng)防止形成上、下層剛度變化過大；防止形成短柱。 在地震力作用時，框架柱

19、尤其是角柱和開間大、進(jìn)深大的邊柱，一般都處于雙向偏心受壓的狀態(tài)，電算程序那么是按照兩個方向分別是單向偏心受壓的平面框架進(jìn)行計(jì)算配筋。因此，框架柱配筋應(yīng)做如下調(diào)整：一是用最不利的方向進(jìn)行框架計(jì)算，也可以對兩個方向均進(jìn)行計(jì)算以后取較大值方向的配筋，然后采用對稱配筋；二是控制柱在單邊方向上鋼筋的最少根數(shù)。三是可以采用井字形或菱形的框架柱箍筋，用以增強(qiáng)箍筋對于混凝土的約束；四是因?yàn)槎鄬涌蚣茈娝阋话悴豢紤]根底不均勻沉降以及溫度應(yīng)力等問題，當(dāng)多層框架水平尺寸較大且地基土層不均勻或?yàn)檐浫跬翆訒r，可將框架柱的配筋稍微放大。最后，還要通過“三水準(zhǔn)、兩階段設(shè)計(jì)方法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)：第一步是要做好“強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)，因?yàn)?/p>

20、框架柱是受軸向壓力作用的，故其延性通常比梁的延性小，一旦框架柱比框架梁先出現(xiàn)塑性鉸，就會產(chǎn)生一個較大的層間位移，甚至可能會形成同層各柱上下端同時出現(xiàn)塑性鉸的“柱鉸結(jié)構(gòu)，進(jìn)而會危及結(jié)構(gòu)承受垂直荷載的能力。第二步是要做好“強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)，為了防止梁端、柱端在彎曲屈服前產(chǎn)生脆性剪切破壞，在設(shè)計(jì)中必須要求做到“強(qiáng)剪弱彎，也就是說構(gòu)件的受剪承載力要大于構(gòu)件彎曲時的實(shí)際剪力。第三步是要做好“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)，要對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)最后破壞。建筑設(shè)計(jì) 平面設(shè)計(jì)作為建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵，集中反映了建筑平面各組成局部的特征以及其相互關(guān)系、使用功能的要求、是否經(jīng)濟(jì)合理。因此，在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的時

21、候，總是從平面入手，同時認(rèn)真分析立面以及剖面的可能性與合理性。 按照任務(wù)書的要求，本建筑采用凹字型，兩邊設(shè)縫，然后將單元進(jìn)行拼接，簡潔而又富有層次感。然后，要結(jié)合自然采光和通風(fēng)等條件，根據(jù)功能合理布置空間。根據(jù)?建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)GB 50016-2021?的要求，為滿足建筑防火的要求，考慮到建筑物的總長度為51m及使用的方便，我在平面設(shè)計(jì)中布置了三部樓梯。從平面設(shè)計(jì)內(nèi)容來看，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，宿遷市嘉華中學(xué)綜合教學(xué)樓以多媒體教室、實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)室等建筑設(shè)計(jì)的主要局部。這些教室的房間設(shè)計(jì)主要有房間面積確實(shí)定、房間平面形狀確實(shí)定、房間大小尺寸確定和房間門窗的設(shè)置。另外還有輔助使用房間的平面設(shè)計(jì)和交通

22、聯(lián)系空間平面設(shè)計(jì)。1房間面積確實(shí)定 在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，各類建筑的主要使用房間的面積指標(biāo)，均已在國家或政策公布的相關(guān)建筑法規(guī)中給出，供設(shè)計(jì)人員參考或直接采用，據(jù)此由房間的容納人數(shù)和面積定額來計(jì)算房間的總面積。2房間形狀確實(shí)定 房間的平面形狀可以是矩形、圓形、方形和其他等多種形狀，在建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)從使用要求、結(jié)構(gòu)形式、平面組合和結(jié)構(gòu)布置、經(jīng)濟(jì)條件、建筑造型等多個方面來綜合考慮，選擇適當(dāng)?shù)钠矫嫘螤?，而在?shí)際的工程中，矩形房間被采用的最多，其原因主要在于矩形平面具有更多的優(yōu)點(diǎn)： 1結(jié)構(gòu)布置相對簡單，且便于施工； 2便于家具布置，面積利用率較高，使用靈活性較大； 3便于平面組合，故在綜合教學(xué)樓的設(shè)計(jì)過

23、程中多采用矩形的平面形狀。3房間尺寸確實(shí)定 房間尺寸通常是指房間的開間和進(jìn)深，在房間面積相同的情況下開間和進(jìn)深可以有多種組合方式，因此要使房間尺寸適宜應(yīng)根據(jù)以下幾個方面來考慮： 1滿足試聽要求； 2良好的采光； 3滿足人體活動的要求； 4經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)布置； 5符合建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的要求；4房間門窗的設(shè)計(jì)房間的門窗設(shè)計(jì)，房間的門主要作用是供人出入和各房間交通聯(lián)系，有時也兼顧有采光和通風(fēng)的作用。窗的主要功能是采光和通風(fēng)。冋時門窗也是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成局部。因此門窗的設(shè)計(jì)是一個綜合性問題，它的大小、數(shù)量、位置及開啟方式直接影響到房間的通風(fēng)和采光、家具的布置靈活性、房間面積的有效利用、人流活動

24、及交通疏散、建筑外觀及經(jīng)濟(jì)性等各個方面。門窗的寬度和數(shù)量可由標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定査得和計(jì)算。立面設(shè)計(jì)建筑立面是由許多部件組成的，這些部件包括門窗、墻柱、臺階、檐口等。立面設(shè)計(jì)就是恰當(dāng)?shù)卮_定這些部件的尺寸和大小、比例關(guān)系以及材料色彩等。 立面設(shè)計(jì)中的主要處理方法有：1立面比例尺度的處理。這與建筑功能、材料性能以及結(jié)構(gòu)的類型是分不開的，不同的建筑由于使用性質(zhì)、容納人數(shù)、空間大小、層高等各個因素的不同會形成全然不同的比例和尺度關(guān)系。2立面的線條處理。任何線條本身都具有一種特殊的表現(xiàn)力和造型的功能，任何好的建筑立面造型中千姿百態(tài)的優(yōu)美形象都是通過各種線條在位置、凹凸、疏密、方向、曲直、長短、繁簡、粗細(xì)等方面的變

25、化而形成的。3立面的重點(diǎn)與細(xì)部處理。根據(jù)建筑物的功能和造型的需要，在建筑物某些局部位置要進(jìn)行重點(diǎn)和細(xì)部處理，可以突出主體，打破單調(diào)感。建筑物的體型和立面設(shè)計(jì)，必須符合建筑造型和立面構(gòu)圖方面的規(guī)律性，如均衡，韻律比照統(tǒng)一等。剖面設(shè)計(jì)剖面設(shè)計(jì)的目的是確定建筑物各局部建筑層數(shù)、高度、建筑空間的豎向組合與利用，以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系等。平面設(shè)計(jì)著重解決內(nèi)部空間水平方向上的問題，而剖面設(shè)計(jì)那么主要研究豎向空間的處理。剖面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：1房間的剖面形狀、尺寸、和比例關(guān)系；(2)房間的層數(shù)以及各局部的標(biāo)高；(3)解決天然采光、通風(fēng)、保溫、隔熱、屋面排水及選擇建筑構(gòu)造方案；(4)選擇主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)

26、結(jié)構(gòu)方案；(5)進(jìn)行房屋豎向空間的組合，研究建筑空間的利用的問題。另外剖面設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在于房間剖面形狀確實(shí)定、建筑物層數(shù)、層高與凈高確實(shí)定以及剖面空間組合。根據(jù)綜合教學(xué)樓的使用特點(diǎn),同時兼顧總建筑高度的要求和對工程造價(jià)的優(yōu)化考慮，首層層高設(shè)為，其它層設(shè)為。室外標(biāo)高為，首層室內(nèi)標(biāo)高，建筑最高處標(biāo)高為。同時在建筑剖面圖中表示出了建筑各構(gòu)件間的空間位置關(guān)系,如主梁、次梁及柱、門窗的位置等，從而使得施工人員在施工時通過建筑的剖面圖及其他建筑圖，可以快速準(zhǔn)確地定位建筑各局部之間的位置關(guān)具體可見CAD繪圖。建筑的首層平面布置圖圖、正立面圖、以及側(cè)立面圖如圖1-2、1-3、1-4所示：圖1-2 首層平面布置圖

27、圖1-3 正立面圖圖1-4 側(cè)立面圖 屋面排水采用雙面內(nèi)排水，排水坡度為2%，坡度為材料找坡。 所有排水方式采用有組織排水。對于屋面變形縫的處理是均按相關(guān)建筑構(gòu)造做了防水處理。檐溝縱向坡度取為1%，落水管用直徑為100mm的PVC管。檐溝截面尺寸：天溝高度為200mm，寬度為300mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)樓板是水平承重結(jié)構(gòu)體系，是多層、高層住宅不可缺少的組成局部。1樓板的作用 樓面荷載通過樓板結(jié)構(gòu)傳遞給豎向承重結(jié)構(gòu)，并由承重結(jié)構(gòu)傳遞給根底。再由根底傳遞給地基。與此同時，各豎向承重結(jié)構(gòu)也被樓蓋連接成一個整體，成為了豎向承重結(jié)構(gòu)的水平支撐，從而提高豎向承重結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使其能夠更好地發(fā)揮承載作用。樓蓋和豎向

28、結(jié)構(gòu)緊密連接后，房屋結(jié)構(gòu)的整體性增加，剛度增加，變形減小，受力性能更好。2樓板的分類 樓板按其結(jié)構(gòu)形式通?？煞譃橛辛簶巧w和無梁樓蓋兩大類。在有梁樓板中，根據(jù)梁、柱的結(jié)構(gòu)布置情況，又可以分成單向板肋形樓板、雙向板肋形樓板、井式樓板和雙向密肋樓板。樓板結(jié)構(gòu)中，梁是板的支承點(diǎn)，板的荷載通過梁傳遞給柱和墻，因此當(dāng)梁設(shè)置得較多時，樓板的厚度可以減薄，從而可以節(jié)省材料，并且減輕自重，比擬經(jīng)濟(jì)。樓板按照施工方法又可以分為裝配式、裝配整體式和現(xiàn)澆式三種類型。本次設(shè)計(jì)中采用的都是現(xiàn)澆樓蓋，由于現(xiàn)澆樓板是在梁和板的鋼筋綁扎好以后用混凝土一次澆灌而成，故其整體性和受力性能比裝配式和裝配整體式性能都好。當(dāng)然現(xiàn)澆樓板的

29、模板用量較多，施工也較麻煩，相對于其他兩者造價(jià)也較高。3樓板的設(shè)計(jì)方法 當(dāng)前樓板常用的內(nèi)力分析方法有：線彈性分析法、考慮塑性內(nèi)力重分布的分析法、塑性極限分析法。與它們一一對應(yīng)的設(shè)計(jì)方法分別為彈性設(shè)計(jì)法、彈塑性設(shè)計(jì)法和塑性設(shè)計(jì)法。樓梯設(shè)計(jì) 考慮到樓梯間在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的重要性，樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常采用現(xiàn)澆板式鋼筋混凝土樓梯。它的結(jié)構(gòu)整體性好，能適應(yīng)各種樓梯間平面和樓梯形式，并且能充分發(fā)揮鋼筋混凝土的可塑性。 樓梯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟： 1根據(jù)施工條件以及建筑要求，確定樓梯的結(jié)構(gòu)形式和布置； 2根據(jù)建筑的類別，確定樓梯的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值； 3對樓梯各部件進(jìn)行內(nèi)力分析和截面設(shè)計(jì)； 4繪制施工圖，處理連接部件的配筋

30、構(gòu)造。根底設(shè)計(jì) 柱下根底形式主要包括有獨(dú)立根底、條形根底、筏板根底、樁根底等形式，由于地基有很好的持力層，故采用柱下獨(dú)立根底，獨(dú)立根底分：階形根底、坡形根底、杯形根底3種。 任何建筑都是建在地層上的，因此，建筑物的所有荷載都是由其下面的地層來承當(dāng)，受建筑物影響的那一局部成為地基；建筑物向地基傳遞的荷載的下部結(jié)構(gòu)成為根底。根底設(shè)計(jì)包括有根底設(shè)計(jì)和地基設(shè)計(jì)，對于多層框架結(jié)構(gòu)的根底，一般有柱下獨(dú)立根底、條形根底、十字形根底、片筏根底等，必要時可采用箱形根底或樁基等深根底。按受力形式，柱下獨(dú)立根底分為軸心受壓和偏心受壓兩種。按施工方法，柱下獨(dú)立單礎(chǔ)又可分為預(yù)制柱下根底和現(xiàn)澆柱下根底兩種。柱下獨(dú)立根底的

31、常用形式是擴(kuò)展根底。有階梯形和錐形兩類。 獨(dú)立根底的底板鋼筋面積由計(jì)算確定。底板鋼筋一般采用HPB235、HRB335級鋼筋，鋼筋保護(hù)層厚度，有墊層時不小于35mm，無墊層時不小于70mm；混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20，當(dāng)位于潮濕環(huán)境時不應(yīng)低于C25。底板配筋宜沿長邊和短邊方向均勻布置，且長邊鋼筋放置在下排。鋼筋直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。2.屋面設(shè)計(jì)屋面荷載計(jì)算設(shè)計(jì)資料 宿遷市嘉華中學(xué)位于宿遷市飲馬堤路東側(cè)，楊公路北側(cè)，校區(qū)內(nèi)含有教學(xué)樓、綜合教學(xué)樓、食堂、風(fēng)雨操場等，本設(shè)計(jì)為綜合教學(xué)樓。建筑規(guī)劃總平面見設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。建筑物的總層數(shù)應(yīng)控制在56層，其總高度

32、應(yīng)控制在24m以下；總建筑面積50006000m2。 根據(jù)教學(xué)樓的使用特點(diǎn),同時兼顧總建筑高度的要求和對工程造價(jià)的優(yōu)化考慮，底層層高均設(shè)為，其他層高，室外標(biāo)高為，首層室內(nèi)標(biāo)高，建筑最高處標(biāo)高為。同時在建筑剖面圖中表示出了建筑各構(gòu)件間的空間位置關(guān)系,如主梁、次梁及柱、門窗的位置等，從而使得在施工時施工人員通過建筑的剖面圖及其他建筑圖，能快速準(zhǔn)確定位建筑各局部之間的位置關(guān)系具體可見CAD繪圖。1屋面做法：地面裝修，35mm厚架空隔熱板，防水層，厚水泥砂漿找平層，100厚鋼混凝土現(xiàn)澆板。 2材料：混凝土強(qiáng)度等級C30，板受力筋與構(gòu)造筋都采用HPB300級鋼。屋面恒荷載35mm厚架空隔熱板220mm厚

33、水泥砂漿找平層2100mm厚鋼筋混凝土屋面板2防水層2合計(jì)2屋面恒荷載設(shè)計(jì)值2屋面活荷載上人屋面2屋面活荷載設(shè)計(jì)值2屋面板設(shè)計(jì)板的布置簡圖板的布置簡圖如圖2-1圖2-1 板的布置簡圖計(jì)算過程以A、B區(qū)格板為例：A、B區(qū)格板的計(jì)算簡圖如圖2-2圖2-2 板的計(jì)算簡圖按彈性理論設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)值2 , 22彎矩計(jì)算，按單向板計(jì)算1計(jì)算簡圖 按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。次梁截面為250mm550mm，板在墻上的支承長度120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，為了簡化計(jì)算和保證可靠性，板跨按計(jì)算，所以板的計(jì)算跨度：邊跨中間跨2700-200=2500mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單

34、元，計(jì)算簡圖如下圖。2彎矩設(shè)計(jì)值 不考慮板拱作用截面彎矩的折減。由?混凝土結(jié)構(gòu)?中冊表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)m分別為：邊支座-1/16；邊跨中1/14；離端第二支座-1/11；中跨中1/16；中間支座-1/14。故MA=-q+g2/16=-3.13 kNmM1=q+g2/14=3.58 kNmMB=-q+g2/11=-4.55 kNmMC=-q+g2/14=-3.49 kNmM2=q+g2/16=3.05 kNm(3) 正截面受彎承載力計(jì)算 環(huán)境類別一級，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm。假定縱向鋼筋直徑=10mm，板厚=100mm，那么截面有效高度=100-15-10/2=

35、80mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，2；HPB300鋼筋，=270N/mm2。板配筋計(jì)算的過程列表2-1。表2-1 板配筋計(jì)算截面A1B2C彎矩設(shè)計(jì)值kNm實(shí)際配筋mm2A8200A8200A8200A8200A8200計(jì)算結(jié)果說明，支座截面的均小于，符合塑性內(nèi)力重分布的原那么；As/bh=251/1000100=0.25%，此值大于5，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。E區(qū)格板板配筋計(jì)算的過程列于表2-2。表2-2 板配筋計(jì)算截面A1B彎矩設(shè)計(jì)值kNm實(shí)際配筋mm2A8200A8200A8200計(jì)算結(jié)果說明，支座截面的均小于，符合塑性內(nèi)力重分布的原那么；As/bh=251/1

36、000100=0.25%，此值大于5，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。各區(qū)格板分別算得的彎矩值，列于表2-3。表2-3 按彈性理論計(jì)算彎矩值工程區(qū)格CDFG1續(xù)表2-3配筋計(jì)算計(jì)算公式：方向截面=100-20=80mm，方向截面=100-30=70mm，支座截面 =80mm。各區(qū)板算得的配筋結(jié)果，列于表2-4：截面工程配筋實(shí)際配筋跨中C方向80A8200方向70A8200D方向80A8200方向70A8200F方向80A8200方向70A8200G方向80A8200方向70A8200支座C-D80A8200D-D80A8200F-F80A8200F-G80A8200G-G80A8200

37、表2-4 按彈性理論計(jì)算的截面配筋最小配筋率驗(yàn)算：As/bh=251/1000100=0.25%，此值大于，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。3.樓蓋設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料 樓面做法：25mm厚水泥砂漿面層，100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，15mm厚板下紙筋石灰抹底。 材料：混凝土強(qiáng)度等級C30，板受力筋與構(gòu)造筋都采用HPB300級鋼。3.2 結(jié)構(gòu)平面布置（1） 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置如圖3-1所示；圖3-1 樓蓋布置簡圖2按跨高比條件，要求板厚h2700/30=90mm，取板厚h=100mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=/18/12=7800/187800/12=433650mm。考慮到屋面板，取h=550mm。

38、截面寬度取b=250mm。主梁截面高度取h=800mm，截面寬度為b=400mm。3.3 樓面荷載計(jì)算3.3.1 樓面恒荷載25mm厚水泥砂漿面層 2100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板215mm厚板下紙筋石灰抹底2合計(jì)2樓面恒荷載設(shè)計(jì)值23.3.2 樓面活荷載樓面活荷載2樓面活荷載設(shè)計(jì)值/m23.4 板的內(nèi)力計(jì)算計(jì)算過程以A 區(qū)格板為例：A 區(qū)格板的計(jì)算簡圖如圖 3-2。圖3-2 板的計(jì)算簡圖按彈性理論設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)值g =kN/m2 , q = kN/m2g+q=+0=7.39kN/m2彎矩計(jì)算，按單向板計(jì)算1計(jì)算簡圖 按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。次梁截面為250mm550mm，板在墻上的支承長度120

39、mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，為了簡化計(jì)算和保證可靠性，板跨按2.7m計(jì)算，所以板的計(jì)算跨度：邊跨中間跨2700-200=2500mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如下圖。2彎矩設(shè)計(jì)值 不考慮板拱作用截面彎矩的折減。由?混凝土結(jié)構(gòu)?中冊表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)m分別為：邊支座-1/16；邊跨中1/14；離端第二支座-1/11；中跨中1/16；中間支座-1/14。故MA=-q+g/16=-7.392/16=- kNmM1=q+g2/14=3.38kNmMB=-q+g2/11=-4.30 kNmMC=-q+g2/14=-3.30 kNmM2=q+g

40、2/16= kNm(3) 正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別一級，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm。假定縱向鋼筋直徑=10mm，板厚=100mm，那么截面有效高度=100-15-10/2=80mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，2；HPB300鋼筋，=270N/mm2。板配筋計(jì)算的過程列表3-1。表3-1 板配筋計(jì)算截面A1B2C彎矩設(shè)計(jì)值kNm-3.38-4.30-3.3027472633848271161實(shí)際配筋mm2A8200A8200A8200A8200A8200計(jì)算結(jié)果說明，支座截面的均小于，符合塑性內(nèi)力重分布的原那么；As/bh=251/1000100=0.25%，此值

41、大于5，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。E區(qū)格板板配筋計(jì)算的過程列于表3-2。表3-2 板配筋計(jì)算截面AB彎矩設(shè)計(jì)值kNm0000實(shí)際配筋mm2A8200A8200計(jì)算結(jié)果說明，支座截面的均小于，符合塑性內(nèi)力重分布的原那么；As/bh=251/1000100=0.25%，此值大于5，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。各區(qū)格板分別算得的彎矩值，列于表3-3。表3-3 按彈性理論計(jì)算彎矩值工程區(qū)格CDFG12.19604360.73404-4.466-4.466-5.386-3.411-4.466-4.466-5.386-3.411-3.063-3.063-3.411-3.063-3

42、.063-3.411配筋計(jì)算計(jì)算公式：方向截面=100-20=80mm，方向截面=100-30=70mm，支座截面 =80mm。各區(qū)板算得的配筋結(jié)果，列于表3-4：表3-4 按彈性理論計(jì)算的截面配筋截面工程配筋實(shí)際配筋跨中C方向801.757A8200方向7009A8200D方向801.4617A8200方向700.804A8200F方向80A8200方向703A8200G方向801.123A8200方向701.123A8200支座C-D803.5731A8200D-D802.450119.4A8200F-F802.450119.4A8200F-G802.7291A8200G-G802.729

43、1A8200最小配筋率驗(yàn)算：As/bh=251/1000100=0.25%，此值大于，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。4.樓梯設(shè)計(jì) 樓梯1設(shè)計(jì)采用板式樓梯，樓梯1計(jì)算簡圖如圖 4-1：圖4-1 樓梯1計(jì)算簡圖.1 梯段板設(shè)計(jì)取板厚h = 120mm，約為板斜長的1/30。板傾斜角的正切tan =1950 / 360429。取1m寬板帶計(jì)算(1) 荷載計(jì)算材料信息：混凝土強(qiáng)度等級：C30，鋼筋強(qiáng)度等級： HPB300， 抹灰厚度：c = 20.0 mm 梯段板縱筋合力點(diǎn)至近邊距離：as= 20 mm梯段板恒荷載水磨石面層 0.36950.65 / 0.360kN /m三角形踏步 0.50

44、.3695 25 / 0.36 = kN /m混凝土斜板 91kN /m板底抹灰 9= 0.39kN /m合計(jì) kN /m梯段板恒荷載設(shè)計(jì)值 1.2 = 8.69kN /m梯段板活荷載 3.5kN /m梯段板活荷載設(shè)計(jì)值 3.51.4 = 4.9kN /m(2) 截面設(shè)計(jì)板水平計(jì)算跨度 ln =m ，彎矩設(shè)計(jì)值，板的有效高度。選配A12150，配筋率，滿足要求，同時每級踏步布置一根A12的分布鋼筋。4.1.2 平臺板設(shè)計(jì)設(shè)平臺板厚度，取1m寬板帶計(jì)算(1) 荷載計(jì)算平臺板恒荷載水磨石面層 0.65kN /m100mm厚混凝土板 0.10 25 = 2.5kN /m板底抹灰 0.0217 = 0

45、.34kN /m合計(jì) 3.49kN /m平臺板恒荷載設(shè)計(jì)值 3.491.2 = 4.19kN /m平臺板活荷載 3.5kN /m平臺板活荷載設(shè)計(jì)值 3.51.4 = 4.9kN /m(2) 截面設(shè)計(jì)平臺板的計(jì)算跨度：彎矩設(shè)計(jì)值：板的有效高度：截面抗拒系數(shù)：內(nèi)力矩的力臂系數(shù)：縱向鋼筋計(jì)算面積：選配A8250，配筋率，滿足要求。4.1.3 平臺梁設(shè)計(jì)設(shè)平臺梁截面尺寸為250mm400mm,鋼筋選用HRB400級鋼筋。(1) 荷載計(jì)算平臺梁恒荷載梁自重 0 .250.40 梁側(cè)粉刷 0.020.40 3.6 / 2 = 平臺板傳來 3.49 1.2 / 2 = 合計(jì) 平臺梁恒荷載設(shè)計(jì)值 11.2 =20.64 平臺梁活荷載 平臺梁活荷載設(shè)計(jì)值 (2)截面設(shè)計(jì)計(jì)算跨度 ：l0 (-0.24)=m 彎矩設(shè)計(jì)值：剪力設(shè)計(jì)值：1) 正截面受彎承載力計(jì)算截面按倒L形計(jì)算，梁的有效高度：。經(jīng)過判別屬于第一類T型截面，那么：截面彎矩系數(shù)：內(nèi)力矩的力臂系數(shù)：縱向鋼筋計(jì)算面積：選配4C18的縱向受力鋼筋，配筋率2截面尺寸復(fù)核 ，滿足截面尺寸要求。3腹筋計(jì)算，根據(jù)構(gòu)造要求按箍筋最小配筋率，布置A8200。4.2 樓梯2設(shè)計(jì)樓