成人高考土木工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計論文

1、畢業(yè)設(shè)計姓 名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 設(shè)計題目： 某小區(qū)公寓住宅樓 專 題： 土木工程 指導(dǎo)教師： 2011 年 12 月目 錄摘要 2THE ABSTRACT 31、工程概況 51.1 工程名稱 51.2 工程所在地 51.3 設(shè)計原始資料 52、建筑設(shè)計說明 62.1概述 62.2 建筑各尺寸的確定 72.3 平面布局設(shè)計 92.4 立面設(shè)計 92.5 剖面設(shè)計 92.6 裝飾設(shè)計 102.7 建筑細(xì)部做法 103.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 133.1設(shè)計資料133.2 結(jié)構(gòu)方案選取143.3 結(jié)構(gòu)布置計算簡圖153.4 框架梁、柱尺寸確定163.5框架梁柱線剛度計算183.6恒荷載計算193.7活荷

2、載計算223.8風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算233.9豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算283.10橫向框架內(nèi)力組合（選擇一榀框架采用PKPM計算）383.11框架內(nèi)力組合結(jié)果與配筋 513.12 樓面板設(shè)計 573.13柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計73畢業(yè)設(shè)計總結(jié)85參考文獻(xiàn) 86致謝1.工程概況1.1工程名稱某市某技師學(xué)院綜合教學(xué)樓1.2工程所在地某市泉山區(qū)1.3設(shè)計原始資料1.3.1 設(shè)計理念隨著時代的發(fā)展，辦公樓的內(nèi)容和形式都在不斷發(fā)生變化。因此，我對教學(xué)樓的設(shè)計過程和設(shè)計方法進(jìn)行了詳細(xì)研究，經(jīng)過一番思考，我認(rèn)為本設(shè)計應(yīng)該具有以下特點：（1）彈性。從設(shè)計、結(jié)構(gòu)到服務(wù)功能都應(yīng)做到開放性，以適應(yīng)時空的變

3、化。（2）緊湊性。教室以及其它輔助用房的空間布置要做到緊湊合理。（3）易接近性。從樓外到樓內(nèi)，從入口到各個部門，要規(guī)劃得合理，要設(shè)計一個良好的導(dǎo)引系統(tǒng)。（4）可擴(kuò)展性。在未來擴(kuò)展時可靈活延伸，將損失減小到低程度。（5）舒適性。在環(huán)境、通風(fēng)、溫濕度、光線等方面要柔和、協(xié)調(diào)，盡量借用外部的自然環(huán)境。（6）環(huán)境的穩(wěn)定性。（7）安全性。建筑安全防護(hù)措施做到不僅滿足規(guī)范要求而且更加人性化。（8）濟(jì)性。把建設(shè)和維護(hù)一座教學(xué)樓所需要的經(jīng)費和人員控制在最低限度。在整個設(shè)計過程中，我本著“安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀”的原則，在滿足設(shè)計任務(wù)書提出的功能要求前提下，完成了建筑設(shè)計這一環(huán)節(jié)，合理的選擇框架，并為以后的結(jié)構(gòu)

4、設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。1.3.2設(shè)計依據(jù)近幾年來我市中、高級技術(shù)工人短缺，這種現(xiàn)象正隨著工業(yè)形勢好轉(zhuǎn)而日趨嚴(yán)重，有的企業(yè)因技術(shù)工人缺口太大滿足不了生產(chǎn)需要，甚至讓在校學(xué)生提前上崗。我市技師學(xué)院近年來紛紛根據(jù)就業(yè)市場需求調(diào)整專業(yè)設(shè)置，在專業(yè)技能培養(yǎng)上具有其它性質(zhì)學(xué)校不可比擬的優(yōu)勢。由于技校生就業(yè)形勢看好，技師學(xué)院的招生近年來也不斷升溫。隨著大學(xué)生就業(yè)困難，一些普通高中畢業(yè)的學(xué)生甚至大學(xué)畢業(yè)生主動報考技校學(xué)習(xí)。某市某技師學(xué)院辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，招收學(xué)生人數(shù)逐漸增多，學(xué)?，F(xiàn)有教學(xué)樓空間已不能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。為改善某市某技師學(xué)院的教學(xué)條件，故現(xiàn)根據(jù)市教育局、規(guī)劃等相關(guān)部門有關(guān)批文和初步的設(shè)計方案、

5、總概算書，并依據(jù)甲方提出的要求及提供的相關(guān)資料，故而設(shè)計此樓。1.3.3氣象資料年平均溫度 16相對平均濕度 71積雪最大厚度 240mm土壤凍結(jié)最大深度 240mm年平均降雨量 180mm主導(dǎo)風(fēng)向 北風(fēng)基本風(fēng)壓 0.35kN/1.3.4地震資料地震烈度 7度（一類）梁柱抗震等級 3級1.3.5工程要求本工程主體結(jié)構(gòu)采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，梁、柱、板均為現(xiàn)澆，混凝土強度等級主要采用C30,鋼筋主要采用HPB235級和HRB400級鋼筋；基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)。2建筑設(shè)計說明2.1概述在進(jìn)行建筑設(shè)計時，綜合考慮了基地環(huán)境，使用功能，結(jié)構(gòu)選型，施工材料，設(shè)備和建筑藝術(shù)等問題，合理安排了建筑內(nèi)部

6、各種使用功能和使用空間，并使建筑與周圍外部環(huán)境相協(xié)調(diào)。本設(shè)計為某市某技師學(xué)院綜合教學(xué)樓，呈“L”形，共五層，層高3.9米，總高20.85米，總建筑面積5746平方米。集常規(guī)教室、語言教室、實驗教室、計算機(jī)教室、教師辦公室、教師休息室、會議室、廣播室等多功能于一體。一至四樓每層設(shè)有7個常規(guī)教室、一個教師休息室。按照教學(xué)與辦公應(yīng)合理分區(qū)的原則，五層設(shè)6個教師辦公室，一個會議室，考慮到技師學(xué)院的實際需要，特地將頂層中間有玻璃幕墻的房間設(shè)為廣播室。此外，在拐角部分：考慮到化學(xué)實驗室的通風(fēng)及其他要求，特將其設(shè)在一層為生物實驗室；二層為物理實驗室；三層為多媒體教室；四層為計算機(jī)室；五層則為語音教室。本設(shè)計

7、力求做到平面布局合理，功能分區(qū)明確，建筑平面利用率高，建筑立面力求簡潔、大方、有學(xué)校的文化氣息和時代感。該工程為丙類建筑，類場地，耐火等級為一級，抗震設(shè)防烈度為七度，地震加速度0.1g，設(shè)計地震第一組，抗震等級為三級。本建筑場地較為平整，地質(zhì)條件較為簡單，所以采用全框架結(jié)構(gòu)及柱下獨立基礎(chǔ)。2.2建筑各尺寸的確定2.2.1教室各尺寸的確定根據(jù)規(guī)范要求，教室開間9.9m，進(jìn)深7.2m，層高3.9m，滿足凈高不低于3.4m的要求，按使用面積和交通面積1.4/人計算，7.2m×9.9m教室可容納50多人。對于普通教室采用1200mm×400mm的長課桌，課桌排距取900mm，走道寬

8、550mm，黑板長4m，高1m。課桌第一排前端與黑板遠(yuǎn)端形成的水平視角為30°，滿足前排與黑板的距離不小于2m，后排距黑板不大于8.5m的要求，以滿足視線要求，教室后部設(shè)置大于600 mm的橫向走道。2.2.2門窗尺寸的確定（1）對于普通教室，一般設(shè)置前后兩個單扇門，寬1.0m，高2.4m，為滿足走道疏散寬度的要求，采取了向內(nèi)開啟的方式；對于大廳，按每層500人計算，只需2.6m便足以滿足疏散要求，本建筑為了達(dá)到美觀大氣的效果，取用了寬5.4m的彈簧門，側(cè)廳相對人流量較少，故采用寬1.8m的彈簧門。（2）窗臺高度取900mm，窗高2400mm，使得光線在房間里的照射深度較大，避免了在

9、房間天棚處出現(xiàn)暗角；在兩側(cè)布置的窗寬為1800mm，最大限度滿足了采光和通風(fēng)的要求，但存在的一個缺點是保溫隔熱隔聲效果不好，必須進(jìn)行一些特殊處理。門廳設(shè)置于第一層，上方采用玻璃幕墻，直至五層，共四層，為了安全需要，在有玻璃幕墻的每一層安裝了高1200mm的欄桿。（3）走廊作為水平交通了解，其主要功能是連接同一層內(nèi)的各個房間、樓梯、門廳等，以解決建筑物中水平了解和疏散的問題，要求其寬度滿足人流通暢和建筑防火的要求。按規(guī)范要求，教室用房且雙面布置的內(nèi)廊的最小凈寬為2.1m，考慮到中學(xué)生活潑好動的特點，要為其留有較充足的活動空間，故適當(dāng)放大取走道寬3.6m，凈寬3.05m，可讓三至四人并行通過。2.

10、2.3樓梯間的確定本建筑共設(shè)三部樓梯，其中兩端的雙跑樓梯作為消防樓梯之用，大廳主入口處選取一部雙分平行樓梯，典雅莊重。 （1）樓梯形式的選擇：樓梯常見形式有板式樓梯和梁式樓梯。梁式樓梯由踏步板、斜梁、平臺板和平臺梁組成，踏步板支承在斜梁上，斜梁支承在平臺梁上，作用于樓梯上的荷載先由踏步板傳給斜梁，再由斜梁傳至平臺梁。梁式樓梯梯段板較薄，可節(jié)省材料，當(dāng)梯段板較長時，梁式樓梯較為經(jīng)濟(jì)，但這種樓梯施工復(fù)雜，外觀顯得比較笨重。板式樓梯具有下表面平整，施工支模方便，外觀比較輕巧的優(yōu)點，是一種斜放的板，板端支承在平臺梁上，作用于梯段上的荷載直接傳至平臺梁。當(dāng)梯段跨度較小時，采用板式樓梯較為合適，但其斜板較

11、厚，為跨度的1/251/30。本工程均采用板式樓梯。 （2）樓梯踏步的尺寸：考慮到人們行走的舒適性，便于疏散等要求，取踏面寬300mm，踢面高150mm，樓梯坡度小于30度。（3）梯段和平臺的尺寸：梯段寬取決于同時通過的人流的股數(shù)及是否經(jīng)常有通過一些設(shè)備的需要，一般按每股人流寬度0.55m + 00.15m計算，并不應(yīng)少于兩股人流，再結(jié)合本建筑的一些布置特點，兩端的疏散樓梯分別取梯段寬1.6m和1.8m。平臺的深度不應(yīng)小于梯段的寬度，取1.8m；中間的雙分平行樓梯取梯段寬分別為2.4m、1.6m、2.4m，平臺深度取2.2m。（4）樓梯扶手的確定：樓梯的扶手應(yīng)堅固適用，且在兩側(cè)都設(shè)有扶手，其高

12、度為1100 mm。在樓梯的起始及終結(jié)處，扶手均自其前緣向前伸出300mm，且出于安全因素，扶手末端向下布置。2.2.4廁所各尺寸的確定廁所內(nèi)設(shè)有帶洗手池的前室，廁所有直接自然風(fēng)和天然采光。（1）衛(wèi)生潔具數(shù)量按規(guī)范要求：男廁每50人設(shè)大便器一只，每50人設(shè)小便槽1000 mm；女廁每25人設(shè)大便器一只。本建筑每層樓最多500人，考慮到現(xiàn)實中男女比例的問題，按男女=32計算，本設(shè)計每層男廁共設(shè)10個大便器，小便槽7000m，女廁共設(shè)10個大便器。洗手池及各衛(wèi)生潔具的尺寸均按建筑設(shè)計圖集的要求確定。（2）為遮擋視線，在男廁的小便槽處設(shè)置了1100寬、1200高的擋板。2.3平面布局設(shè)計建筑平面設(shè)計

13、是在熟悉使用空間及其使用要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析建筑整體的使用要求，分析各使用空間之間及使用空間與交通了解空間之間的相互關(guān)系，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和建筑藝術(shù)等方面的要求，結(jié)合整體規(guī)劃、場地環(huán)境等具體條件，將各使用空間和交通了解空間在水平方向上相互了解和結(jié)合，組成一個有機(jī)的建筑整體。在建筑平面設(shè)計過程中，由于設(shè)計題目為綜合教學(xué)樓，建筑的功能要求比較多，所以我首先從建筑的功能著手，分析其使用空間的結(jié)合。先把建筑中使用功能相同或了解緊密的使用空間組合在一起形成一區(qū)。平面設(shè)計必須按不同的功能要求分類并進(jìn)行分區(qū)布局，使之既有明確的分區(qū)和隔離，又有必要的了解，一般而言，對于使用中了解密切的各部分要相近布置，

14、對于使用中有干擾的部分，則要求適當(dāng)?shù)胤指?。同時考慮“鬧靜”與“動靜”的關(guān)系和特點，將需要安靜環(huán)境的用房盡可能離開產(chǎn)生噪聲的用房布置。由于教室對于采光要求較高，所以開了較大的窗子；對于走道，為了達(dá)到一定的采光效果，故在走道兩側(cè)的縱墻上開有高窗。另外，建筑中作為垂直交通的了解手段，常有樓梯、電梯、自動扶梯及坡道等形式。本設(shè)計中，建筑為五層，故采用了樓梯作為垂直交通手段。同時考慮到建筑的防火要求，所以在建筑兩側(cè)各布置一個防火樓梯。2.4立面設(shè)計建筑立面設(shè)計是在符合使用功能和結(jié)構(gòu)構(gòu)造等要求的前提下對建筑空間造型的進(jìn)一步美化，運用建筑造型和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律，緊密結(jié)合平面、剖面的內(nèi)部空間組合而進(jìn)行。因此

15、在立面設(shè)計中一應(yīng)反映出建筑的性格，即建筑的使用性質(zhì)；二應(yīng)反映內(nèi)部空間及其組合情況；三應(yīng)反映自然條件和民族特點的不同；四應(yīng)適應(yīng)基地環(huán)境和建筑規(guī)劃的總體要求。本設(shè)計在立面上看來比較簡單，在墻面涂料的色彩上，用分格條把這個立面的色調(diào)區(qū)別開來，分別刷有淡藍(lán)色乳膠漆和白色乳膠漆，顯的質(zhì)樸、典雅。在窗戶處理上，整個立面大體上采用了兩種形式的窗戶，較大的截面尺寸使得整個建筑顯的很穩(wěn)重?？傊?，整個建筑在立面設(shè)計上力求達(dá)到活潑、簡潔、樸素、典雅的效果。通過對空間的綜合利用，以端莊樸實無華的形象來表達(dá)教學(xué)建筑的豐富文化內(nèi)涵，達(dá)到形式和內(nèi)容的統(tǒng)一，使環(huán)境得到改善。2.5剖面設(shè)計建筑剖面設(shè)計任務(wù)是確定建筑各部分空間的

16、高度、建筑的層數(shù)、建筑空間的利用及處理建筑剖面中結(jié)構(gòu)構(gòu)造關(guān)系等問題。建筑剖面設(shè)計實質(zhì)是對使用空間、交通了解空間進(jìn)行豎向組合布局。建筑剖面設(shè)計和建筑的使用、造價、節(jié)約用地等有很大關(guān)系，而且要結(jié)合平面一起考慮，才能有助于剖面設(shè)計完成。層高是剖面設(shè)計的重要數(shù)據(jù)，是工程常用的控制尺寸。本設(shè)計中層高的確定除了考慮室內(nèi)凈高與結(jié)構(gòu)、構(gòu)造所需的高度外，還使其符合建筑模數(shù)要求。建筑剖面組合則是根據(jù)建筑豎向使用要求，解決層高、層數(shù)和建筑在高度方向的安排方式，并協(xié)調(diào)這些因素與“造型力求簡潔”之間的矛盾。2.6裝飾設(shè)計本設(shè)計在裝飾上不追求豪華，重視材質(zhì)、材色、崇尚自然，協(xié)調(diào)和諧，突出重點，創(chuàng)造出與建筑物身份相稱的樸實

17、、典雅。外墻為乳膠漆墻面，配上淺色塑鋼窗，黃色分隔條紋。在門廳、語音教室、多媒體教室、計算機(jī)室作重點裝修處理。一般教室采用彩色水磨石樓面；在衛(wèi)生間，做成防水地磚樓面，以利于防水；在化學(xué)實驗室內(nèi)，做成耐酸地磚樓面；而在語音教室、多媒體教室及計算機(jī)室，則做成導(dǎo)靜電聚氯乙烯塑料樓面。2.7建筑細(xì)部做法1. 墻基防潮：防水砂漿防潮層20厚1：2水泥砂漿摻5%避水漿，位置一般在-0.06標(biāo)高處2. 地面做法：水磨石地面1) 15厚1 : 2水泥白石子（或摻有色石子）磨光打蠟2) 20厚1 : 3水泥沙漿找平層3) 60厚C20混凝土4) 100厚碎石夯實5) 素土夯實備注：石子粒徑615mm嵌每間距約8

18、001000（或按設(shè)計）用玻璃或鋼條分格，如用銅條應(yīng)打眼穿22號鍍鐵絲臥牢，每米4根彩色磨石子地面采用白水泥加色，并用有色石子3. 樓面做法：水磨石樓面1) 15厚1:2白水泥白石子（或摻有色石子）磨光打蠟2) 20厚1:3水泥砂漿找平層3) 搗制混凝土樓板備注：石子粒徑615 每間距約1000（或按設(shè)計）用玻璃或鋼條分格，如用銅條應(yīng)打眼穿22號鍍鐵絲臥牢，每米4根彩色磨石子地面采用白水泥加色，并用有色石子4. 踢腳臺度：水磨石踢腳臺度1) 10厚1:2水泥白石子磨光打蠟2) 12厚1:3水泥砂漿打底備注：混凝土墻刷素水泥漿結(jié)合一道。加氣混凝土墻刷107膠水泥漿一遍，配比：107:水泥:水1:

19、1:4踢腳面臺度高由設(shè)計人定5. 內(nèi)墻墻面：乳膠漆墻面1) 刷乳膠漆2) 5厚1: 0.3: 3水泥石灰膏砂漿粉面壓實抹光3) 12厚1: 1: 6水泥石灰砂漿打底備注：乳膠漆顏色由設(shè)計人定混凝土墻刷素水泥漿一道內(nèi)摻入重35的107膠硅酸鹽、加氣混凝土墻刷（噴）一道107膠水泥漿，配比：107膠:水泥:水1 : 1 : 4 用68厚1 : 1 : 6水泥石灰加氣砂輕質(zhì)砂漿涂刷及填補在砌塊上6. 外墻面：乳膠漆墻面1) 刷乳膠漆（外墻用）2) 6厚1 : 2.5水泥砂漿粉面壓實抹光，水刷帶出小麻面3) 12厚1 : 3水泥砂漿打底備注：乳膠漆宜在抹灰后干燥不小于3天，溫度不低于+15條件下施工7

20、. 屋面：剛性防水屋面（有保溫層）1) 40厚C30細(xì)石混凝土 ,內(nèi)配4雙向鋼筋中距150，粉平壓光 2) 灑細(xì)砂一層，再干鋪紙?zhí)ビ蜌忠粚?3) 20厚1:3水泥砂漿找平層 4) 70250厚水泥防水珍珠巖塊或瀝青珍珠巖塊保溫層(2%找平) 5) 20厚水泥砂漿找平層，現(xiàn)搗鋼筋混凝土屋面 備注：剛性防水層需要設(shè)分格縫：用細(xì)石混凝土作保護(hù)層或為剛性防水層時，應(yīng)按縱橫間距6m設(shè)置分縫，縫中鋼筋必須切斷，縫寬20mm，與女兒墻之間留縫30mm，縫內(nèi)嵌填密封材料；用塊體材料作保護(hù)層時，按100m2設(shè)置分格縫，用水泥砂漿作保護(hù)層時每1m2設(shè)表面分格縫。鋪貼卷材防水層的水泥砂漿或細(xì)石混凝土找平層宜設(shè)置分格

21、縫，縱橫間距6m，縫寬20mm，當(dāng)兼作排汽屋面的排汽道時可適當(dāng)加寬，與保溫層連通?？p內(nèi)必須嵌填密封油膏?？p上加鋪300mm寬卷材一層，單邊粘貼，上加鋪一層胎體增加材料的附加層，約900mm寬。8. 平頂做法：板底乳膠漆頂1) 刷乳膠漆2) 6厚1: 0.3: 3水泥石灰膏砂漿粉面3) 6厚1: 0.3: 3水泥石灰膏砂漿打底掃毛4) 刷素水泥漿一道（內(nèi)摻水重35的107膠）5) 搗制鋼筋混凝土9. 衛(wèi)生間地面做法：地磚地面（帶防水層） 1) 810厚地面磚干水泥擦縫2) 撒素水泥面（灑適量清水）3) 10厚1 : 2干硬性水泥砂漿結(jié)合層4) 刷素水泥漿一道5) 40厚C20細(xì)石混凝土6) 刷冷

22、底子油一道，二氈三油防水層或用聚氨酯三遍涂膜防水層厚1.51.8或水乳型橡膠瀝青防水涂料一布（無紡布）四涂防水層，厚1.82.0mm7) 20厚1 ：3水泥砂漿，粉光抹平8) 60厚C20混凝土隨搗隨抹9) 100厚碎石或碎磚夯實10) 素土夯實10.衛(wèi)生間樓面做法：地磚樓面（帶防水層） 1) 810厚地磚樓面，干水泥擦縫2) 5厚1 : 1水泥細(xì)砂漿結(jié)合層3) 15厚1 : 3水泥砂漿找平層4) 4050厚C30細(xì)石混凝土層，坡向地漏5) 聚氨酯三遍涂膜防水層，厚1.51.8或水膠型橡膠瀝青防水涂料一布四涂厚1.82.0，四周卷起150高6) 20厚1 : 3水泥砂漿找平層，四周抹小八字角7

23、) 搗制鋼筋混凝土樓板11.衛(wèi)生間的墻面做法：瓷磚墻面1) 5厚釉面磚白水泥漿擦縫2) 6厚1 : 0.1 : 2.5水泥石灰膏砂漿結(jié)合層3) 12厚1 : 3水泥砂漿打底12.坡道臺階：花崗石臺階1) 花崗石條石規(guī)格厚度和寬度，按臺階設(shè)計要求，長度10001500表面剁平2) 30厚1 : 3水泥砂漿結(jié)合層3) 素水泥漿一道4) 100厚C20現(xiàn)搗鋼筋混凝土6雙向鋼筋中距150（厚度不包括踏步三角部分），臺階面向外坡15) 150厚碎石或碎磚墊層6) 素土夯實（坡度按工程設(shè)計）7) 臺階橫向兩端M2.5號砂漿磚砌240厚地龍墻，橫向總長度大于3米時，每隔3米加一道240厚地龍墻，地龍墻埋深在

24、冰凍線以下，C20混凝土基礎(chǔ)墊層600寬、300高13.散水：混凝土散水1) 2厚1 : 2水泥砂漿抹面，壓實抹光2) 60厚C20混凝土3) 素土夯實向外坡4備注：每隔6m留伸縮縫一道，墻身與散水設(shè)10寬，瀝青砂漿嵌縫；寬600900； 坡度3-5%3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1設(shè)計資料工程名稱：某市某技師學(xué)院綜合教學(xué)樓工程規(guī)模：主體5層、總高度20.85米、總建筑面積5746平方米結(jié)構(gòu)類型：框架結(jié)構(gòu)工程地理環(huán)境：本工程位于某市泉山區(qū)抗震設(shè)防烈度：7度，第一組別，設(shè)計地震基本加速度值為0.1g建筑類別：丙類場地土：類設(shè)計使用年限：50年框架安全等級：三級結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：1.0環(huán)境類別：上層類 基礎(chǔ)：

25、二a類3.2 結(jié)構(gòu)方案選取3.2.1豎向承重體系選取選擇合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件布置，使之具有較大的抗側(cè)剛度和良好的抗風(fēng)、抗震性能，是結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。同時還須綜合考慮建筑物高度、用途、經(jīng)濟(jì)及施工條件等因素。常見的豎向承重體系包括磚混結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系以及筒體結(jié)構(gòu)體系等。磚混結(jié)構(gòu)體系：主要由墻體承受豎向荷載，樓板層承受水平荷載，同時設(shè)置構(gòu)造柱加強墻體的穩(wěn)定性，設(shè)置圈梁增強建筑物的空間剛度及整體性。其自重大，且不利于抗震，加上浪費粘土資源，因此目前限制使用?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系：由梁柱連接而成，具有建筑平面布置靈活、造型活潑等優(yōu)點，可形成較大的使

26、用空間，易滿足功能使用要求。在結(jié)構(gòu)受力性能方面，框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，自振周期長，地震反應(yīng)較小，經(jīng)合理設(shè)計可具有較好的延性性能。其缺點是結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小，在地震作用下側(cè)向位移較大。剪力墻結(jié)構(gòu)體系：由剪力墻同時承受豎向荷載和側(cè)向力的結(jié)構(gòu)，剪力墻是利用建筑外墻和內(nèi)隔墻位置布置的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墻，承受豎向荷載在墻體內(nèi)產(chǎn)生的向下的壓力及側(cè)向力在墻體內(nèi)產(chǎn)生的水平剪力和彎矩，因此剪力墻具有較大的承受側(cè)向力的能力。但墻體太多，混凝土和鋼筋的用量增多，材料強度得不到充分利用，既增加了結(jié)構(gòu)自重，又限制了建筑上的靈活多變?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)體系：既保留了框架結(jié)構(gòu)建筑布置靈活、使用方便的優(yōu)點，又具有剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度

27、大、抗震性能好的優(yōu)點，充分發(fā)揮材料的強度作用，具有較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。一般1040層高層建筑可采用該結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)體系：主要有核心筒和框筒結(jié)構(gòu)組成的空間受力結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度大，整體性好，建筑布置靈活，能提供很大的可以自由分隔的使用空間，特別適用于30層以上或100米以上的超高層建筑。本綜合教學(xué)樓的建筑高度為二十多米，共計五層，樓層高度3.9米，在樓層高度及建筑物高度均比較小的情況下，其結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度及抗震性都較容易滿足。根據(jù)教學(xué)樓的功能使用性，要求建筑平面布置比較寬闊，可以形成較大的使用空間。因此，選用框架結(jié)構(gòu)為該綜合樓的豎向承重體系。3.2.2水平向承重體系選取常見橫向承重體系有：現(xiàn)澆樓

28、蓋、疊合樓蓋、預(yù)制板樓蓋、組合樓蓋等?，F(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)：可分為肋梁樓蓋、密肋樓蓋、平板式樓蓋和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆平板樓蓋等。肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可以最大限度地節(jié)省混凝土和鋼筋的用量，能充分發(fā)揮材料的作用，結(jié)構(gòu)整體性好，抗震性能好，且結(jié)構(gòu)平面布置靈活，易于滿足樓面不規(guī)則布置、開洞等要求，容易適用各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)平面及各種復(fù)雜的樓面荷載。其余結(jié)構(gòu)不詳加說明。疊合樓蓋：在預(yù)制鋼筋混凝土薄板上，再現(xiàn)澆一層鋼筋混凝土并使之共同工作的樓蓋結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點是整體性好，剛度大，施工方便，節(jié)省模板。預(yù)制板樓蓋：可分為預(yù)制預(yù)應(yīng)力大樓板和預(yù)制預(yù)應(yīng)力多孔板，其施工方便，工業(yè)化程度高，但剛度較小，整體性差，抗震性弱

29、，在抗震區(qū)使用較少。組合樓蓋：由底部壓型鋼板和上部混凝土現(xiàn)澆層組成。優(yōu)點是自重輕、板厚小、節(jié)省模板、施工方便、施工周期較短；缺點是用鋼量大，造價高。因此，選用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)中的肋梁樓蓋為該綜合樓的水平向承重體系。3.2.3基礎(chǔ)形式選取框架結(jié)構(gòu)柱下基礎(chǔ)的常見形式有鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)，十字形基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)等。因該地區(qū)工程地質(zhì)條件較好，地基承載力較高，能滿足一般建筑物的要求。加上建筑物柱網(wǎng)布置均勻，平面布置比較對稱，因此上部荷載比較均勻且不大，同時考慮到經(jīng)濟(jì)因素，因此選擇了柱下獨立基礎(chǔ)。3.2.4建筑設(shè)縫 合理地設(shè)置防震縫，可以將體型復(fù)雜的建筑物劃分為“規(guī)則”的建筑物，從而降低抗震設(shè)計的難度

30、，提高抗震設(shè)計的可靠度，但如果防震縫設(shè)置不當(dāng)還會引起相鄰建筑物的碰撞，加重地震破壞的程度。近年來國內(nèi)一些高層建筑一般通過調(diào)整平面形狀和尺寸，并在構(gòu)造上及施工時采取一些措施，盡可能不設(shè)伸縮縫、沉降縫和防震縫。本設(shè)計中，采取了一些構(gòu)造措施而未設(shè)縫：如采用溫度伸縮鋼筋等。3.3 結(jié)構(gòu)布置計算簡圖一般情況下，框架結(jié)構(gòu)是一個空間受力體系，為方便起見，常常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間了解，忽略各構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進(jìn)行分析計算。由于通常情況下橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗側(cè)剛度相同，因此，各榀橫向框架都將產(chǎn)生相同的內(nèi)力與變形，結(jié)構(gòu)設(shè)計時一般取中間有

31、代表性的一榀橫向框架進(jìn)行分析即可。按樓面豎向荷載傳遞路線的不同，承重框架的布置方案有橫向框架承重、縱向框架承重和縱橫向框架混合承重等。本設(shè)計為縱橫向框架混合承重，在兩個方向均布置了框架承重梁以承受樓面荷載。本設(shè)計柱網(wǎng)布置采用內(nèi)廊式，兩邊為教室，柱距為，中間為走道，柱距為，如圖所示。選取一榀框架進(jìn)行設(shè)計計算，取出來的平面框架承受下圖中陰影范圍內(nèi)的水平荷載，豎向荷載則需按樓蓋結(jié)構(gòu)的布置方案確定。 柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)布置圖3.4 框架梁、柱尺寸確定3.4.1框架梁尺寸估算縱向框架主梁：取 取橫向框架主梁：取 取走道梁:取 取框架次梁： 取 取柱的截面尺寸：根據(jù)經(jīng)驗柱混凝土強度等級取C30, 根據(jù)柱的軸壓比要求

32、： 其中, : 邊柱取1.3,內(nèi)柱取1.25(不等跨),1.2(等跨)F : 實際受荷面積, F = (7.2 + 3.6)/2×6.6 = 35.64gE: 一般取1215 KN/m2 : 一級框架取0.7, 二級框架取0.8, 三級框架取0.9 綜合考慮各種因素，取柱截面為550×5503.4.2確定柱高度底層柱高度h13.9+0.45+0.54.85m, 其中3.9為底層標(biāo)高，0.45為室內(nèi)外高差，0.5為基礎(chǔ)頂面至室外地面的高度，其他層柱高為3.9m。 3.4.3構(gòu)件材料選取現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、柱、板，C30，, 縱筋為HRB400級(=360)，箍筋為HPB235級

33、（）柱下獨立基礎(chǔ)，C30，, 縱筋為HRB400級（=360)箍筋為HPB235級（）3.5框架梁柱線剛度計算在框架結(jié)構(gòu)中，通?，F(xiàn)澆層樓板，可作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移，為考慮這一有利作用，在計算梁截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊跨框架梁取I=1.5I0(I0為梁的截面慣性矩)，對中跨框架梁取I=2.0I0(若為裝配樓板，帶現(xiàn)澆層，則分別取I=1.2I0， I=1.5I0)?？蚣苤€剛度計算層 次Ec（N/mm2）b×h(mm2)慣性矩(mm4)I0=bh3/12hc(mm)k0=ECI0/hc（Nmm） 25層3.0×104550×5507.6

34、255×10939005.866×10101 層3.0×104550×5507.6255×10948504.717×1010橫向框架梁線剛度計算類 別b×h(mm2)跨度（mm）慣性矩(mm4)I0=bh3/12線剛度(Nmm)k0=ECI0/lkb=2k0(Nmm)邊橫梁300×70072008.58×1093.57×10107.146×1010走道梁300×40036001.60×1091.33×10102.667×1010 一榀框架側(cè)移剛度

35、D值（ N/）層 次層 高(m)柱根數(shù)Kc(Nmm)D=12Kc/h2(1/m)樓層D25層3.90 邊柱2 1.2180.3785.866×10101.7494×1047.709×104中柱2 1.6730.4552.1057×104層 次層 高(m)柱根數(shù)Kc(Nmm)D=12Kc/h2(1/m)樓層D1 層4.85 邊柱2 1.5150.5734.717×10101.3788×1045.799×104中柱2 2.0800.6321.5208×104注：對于25層的邊柱： ； 中柱: ； 對于1層的邊柱：； 中

36、柱: 滿足豎向規(guī)則框架的要求 3.6恒荷載計算3.6.1荷載傳遞的基本原理如下圖所示，陰影部分為一個計算單元。次梁承受板傳來的荷載，并通過自身受彎將荷載傳遞到主梁上，主梁作為次梁的不動支點承受次梁傳來的荷載，并將荷載傳遞給主梁的支撐柱。雙向板上的荷載，以450等角分線為界，分別傳至兩相鄰支座。 結(jié)構(gòu)計算單元3.6.2荷載統(tǒng)計1)屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 40厚C30細(xì)石混凝土，內(nèi)配4雙向鋼筋 0.04×25=1.0 kN/m2 20厚1：3水泥砂漿找平層 0.02×200.4 kN/m270250厚水泥防水珍珠巖塊（2找坡） （0.07+0.25）/2×4=0.6

37、4 kN/m220厚1:3水泥砂漿找平層 0.02×200.4 kN/m2100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1×252.5 kN/m2板底乳膠漆平頂 0.012×170.204 kN/m2 屋面恒載 5.144 kN/m2邊跨(BC、DE跨)框架梁自重 0.3×（0.70.1）×254.5 kN/m梁側(cè)粉刷 2×0.017×17×（0.70.1）0.35 kN/m邊跨框架梁線荷載合計 4.85 kN/m 中跨（CD跨）框架梁自重 0.3×（0.40.1）×252.25 kN/m梁側(cè)粉刷 2

38、5;0.017×17×（0.40.1）0.17 kN/m中跨框架梁線荷載合計 2.423 kN/m 因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為：=4.85 kN/m =5.144×3.3=16.975 kN/m=2.42 kN/m =5.144×3.6=18.518 kN/m2)樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石樓面 15厚1：2水泥白石子 0.015×250.375 kN/m2 20厚1：3水泥砂漿找平層 0.02×200.40 kN/m2100厚現(xiàn)澆混凝土樓板 0.10×252.50 kN/m2板底乳膠漆平頂 0.012×1

39、70.204 kN/m2 樓面恒載 3.479 kN/m2邊跨框架梁及梁側(cè)粉刷 4.847 kN/m中跨框架梁及梁側(cè)粉刷 2.423 kN/m 因此，作用在樓面框架梁上的線荷載為：=4.847kN/m =3.479×3.3=11.481 kN/m=2.423 kN/m =3.479×3.6=12.524kN/m3)屋面框架梁節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 頂層邊節(jié)點：邊柱連系梁自重 0.3×（0.60.1）×6.6×2524.75 kN粉刷 （0.60.1）×6.6×（0.017×170.018×20)2.142 k

40、N900高女兒墻自重 0.24×0.9×6.6×1927.086 kN粉刷 2×0.9×6.6×0.018×204.277 kN連系梁傳來屋面自重 0.5×3.3×0.5×3.3×2×5.14428.010 kN次梁自重 0.5×0.25×（0.550.1）×7.2×2510.125 kN粉刷 0.5×（0.550.1）×7.2×2×0.017×170.936 kN屋面板重 0.5

41、15;（7.2+7.23.3）×1.65×5.14447.106 kN 頂層邊節(jié)點集中荷載 G5BG5E144.43 kN頂層中節(jié)點：中柱縱梁自重 0.3×（0.60.1）×6.6×2524.75 kN粉刷 （0.60.1）×6.6×2×0.017×171.907 kN中柱縱梁傳來屋面自重 2×0.5×3.3×1.65×5.14428.01 kN屋面自重 0.5×（7.2+7.23.3）×1.65×5.14447.106 kN走道對應(yīng)的

42、屋面板自重 0.5×（6.6+6.63.6）×1.8×5.14444.44 kN次梁自重 0.25×（0.550.1）×7.2×25×0.510.125 kN粉刷 0.550.1）×7.2×2×0.017×17×0.50.936 kN 頂層中節(jié)點集中荷載 G5CG5D157.27 kN4)樓面框架梁節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值中間層邊節(jié)點：邊柱縱梁自重和粉刷 26.89 kN鋼窗自重 （5.4×2.4×0.52.1×2.4）×0.455.40 k

43、N外縱墻墻體自重 （6.60.55）×(3.90.6) ×0.19×1037.93 kN粉刷（6.60.55）×（3.90.6）×（0.017×170.018×20）12.957 kN扣除鋼窗面積墻重再加上鋼窗自重5.42.549×(5.4×2.4×0.5+2.1×2.4)=25.188 kN框架柱自重 0.55×0.55×3.9×2529.494 kN 粉刷0.55×0.018×3.9×20（0.55×32

44、5;0.19）×3.9×0.017×172.20 kN縱梁傳來樓面自重樓面自重 0.5×3.3×1.65×3.479×218.943 kN次梁自重 11.061 kN次梁上墻2.549×(7.2+0.550.19×2) ×（3.90.55）/415.733 kN次梁傳來樓面板自0.5×(7.2+7.23.3) ×1.65×3.47931.859 kN 中間層邊節(jié)點集中荷載 GBGE161.888 kN 中間層中節(jié)點：中柱縱梁自重及粉刷 26.66 kN內(nèi)縱墻自重 (

45、6.60.55)×（3.90.6）×0.19×1037.93 kN粉刷 (6.60.55)×（3.90.6）×2×0.017×1711.54 kN扣除門洞面積墻重加上木門自重2.4×1.0×0.22.4×1.0×2.549）×3 /2=8.456 kN扣除高窗面積墻重加上高窗自重1.2×0.9×0.451.2×0.9×2.5492.267 kN框架柱自重 0.55×0.55×3.9×2529.49 kN粉刷

46、 （0.55×42×0.19）×3.9×0.017×172.051 kN中柱縱梁傳來樓面自重房間部分樓面自重 0.5×3.3×1.65×3.479×218.943 kN走道部分樓面自重 0.5×（6.6+6.63.6）×1.8×3.47930.06 kN房間部分次梁傳來樓面自重 31.86 kN次梁自重 11.06 kN次梁上的墻重 17.01 kN 中間層中節(jié)點集中荷載 GCGD205.885 kN3.7活荷載計算3.7.1屋面活載不上人屋面： q = 0.5 kN/m2P

47、5BCP5DE = 0.5 × 3.3 = 1.65 kN/m P5CD 0.5 × 3.6 = 1.8 kN/m 屋面框架梁邊節(jié)點活荷載標(biāo)準(zhǔn)值P5B = P5E屋面活載： 0.5×3.3×1.65×0.5×22.72 kN次梁傳來的屋面活載： 0.5×（7.2+7.23.3）×1.65×0.54.58 kN P5BP5E7.30 kN屋面框架梁中節(jié)點活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P5C = P5D屋面活載： 0.5×3.3×1.65×0.5×22.72 kN走道對應(yīng)的屋面活載： 0.5×（6.6+6.63.6）×1.8×0.54.32 kN次梁傳來的屋面活載： 0.5×（7.2+7.23.3）×1.65×0.54.58 kN P5CP5D11.62 kN3.7.2樓面活載 教學(xué)樓樓面活載取2.0 kN/m2；