六層框架教學(xué)樓設(shè)計(jì)

1、 本科畢業(yè)論文題 目 蘭州市某高校教學(xué)樓設(shè)計(jì) 學(xué) 院 工 學(xué) 院 專 業(yè) 土 木 工 程 畢業(yè)屆別 姓 名 指導(dǎo)教師 職 稱 副 教 授 目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書2第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)書2第二節(jié) 工程概況4第三節(jié) 中英文摘要6第二章 建筑設(shè)計(jì)7第一節(jié) 概述8第二節(jié) 建筑設(shè)計(jì)資料9第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13第一節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料13第二節(jié) 載荷統(tǒng)計(jì)16第三節(jié) 屋蓋、樓蓋設(shè)計(jì)16第四節(jié) 樓梯設(shè)計(jì)29第五節(jié) 水平地震作用下結(jié)構(gòu)的彈性變形檢算32第六節(jié) 水平地震作用下的內(nèi)力計(jì)算43第七節(jié) 豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算48第八節(jié) 重力荷載代表值作用下的內(nèi)力計(jì)算61第九節(jié) 內(nèi)力組合68第四章 配筋計(jì)算75第一節(jié) 梁截面配

2、筋計(jì)算75第二節(jié) 柱截面配筋計(jì)算82第三節(jié) 框架柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面抗震驗(yàn)算89第五章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)90第一節(jié) 基礎(chǔ)選型90第二節(jié) 樁基設(shè)計(jì)90第三節(jié) 基礎(chǔ)梁設(shè)計(jì)93參考文獻(xiàn)95附錄：951 設(shè)計(jì)任務(wù)書11 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目蘭州市某大學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì)專業(yè) ：土木工程專業(yè) 學(xué)生姓名 ： 1.1.1 設(shè)計(jì)題目某高校教學(xué)樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 根據(jù)所提供的建設(shè)要求，通過調(diào)查及搜集有關(guān)技術(shù)資料，進(jìn)一步確定平面設(shè)計(jì)，正確選擇結(jié)構(gòu)方案，完成指定設(shè)計(jì)題目的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)，并提出規(guī)定的設(shè)計(jì)文件。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生初步掌握建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則、步驟和方法，能綜合運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)，培養(yǎng)綜合分析問題、解決

3、問題的能力，以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)技巧，同時(shí)還將培養(yǎng)設(shè)計(jì)工作中實(shí)事求是、嚴(yán)格、準(zhǔn)確的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)。1.1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)（一）建筑物建于蘭州市內(nèi)（位于北緯365，東經(jīng)10350）。（二）使用要求： 建筑等級(jí)為乙類建筑，總建筑面積約11300，要求每層設(shè)教師休息室2間，兩間大教室，其余教室均為中等教室。每層有兩套衛(wèi)生間和盥洗室。教學(xué)樓設(shè)計(jì)3副樓梯。 （三）地震設(shè)防烈度：8度第二組，場地為II類。 （四）耐火等級(jí)：II級(jí) （五）地基承載力：180Kpa。（六）自然氣候條件1 基本風(fēng)壓：50年一遇基本風(fēng)壓0.302 基本雪荷載：50年一遇基本雪荷載0.151.1.4 建筑設(shè)計(jì)部分（含圖紙及有關(guān)設(shè)計(jì)文件要

4、求）：1 中英文摘要2 設(shè)計(jì)總說明（訂于設(shè)計(jì)計(jì)算書前）；3 平面圖：底層平面圖、標(biāo)準(zhǔn)層平面圖、頂層平面圖；4 立面圖：要求繪正、背、側(cè)立面圖各一個(gè)；5 樓梯間詳圖、樓梯剖面圖；6 屋面防水系統(tǒng)圖7 建筑設(shè)計(jì)部分所用時(shí)間約2周3周1.1.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分要求學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，初步掌握對(duì)有防震設(shè)防要求的多高層類型房屋的結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)計(jì)算全過程，從而使學(xué)生對(duì)有防震設(shè)防要求的多高層結(jié)構(gòu)具有一定的設(shè)計(jì) 能力。 學(xué)生應(yīng)完成的設(shè)計(jì)任務(wù)如下： 1、 設(shè)計(jì)計(jì)算部分： （1）荷載及重力荷載代表值組集（2）在地震荷載作用下彈性層間及整體位移驗(yàn)算（3）在豎向荷載作用下構(gòu)件的內(nèi)力（M、N、V）（4）在地震荷載

5、作用下框架梁柱的內(nèi)力（M、N、V）（5）內(nèi)力組合（6）各構(gòu)件、及現(xiàn)澆樓板的截面設(shè)計(jì)和配筋計(jì)算（7）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算 2、 圖紙部分：（1） 柱網(wǎng)圖；（2） 框架梁、柱、樓板、剪力墻尺寸及配筋圖；（3） 基礎(chǔ)尺寸及配筋詳圖 3 、設(shè)計(jì)文件要求：1） 要求計(jì)算書計(jì)算步驟明確，書寫清楚，計(jì)算草圖完整清晰；2） 要求圖紙內(nèi)容表達(dá)正確，尺寸齊全，線條分明，團(tuán)面整潔，字體端正。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分所用時(shí)間約8周9周。 指導(dǎo)教師： 系負(fù)責(zé)人簽字： 學(xué)院負(fù)責(zé)人簽字： 1.2 工程概況1.2.1 設(shè)計(jì)資料1地形:詳見建筑設(shè)計(jì)部分的資料;2工程地質(zhì)及水文資料:（1）地形：擬建場地地形平坦，類場地。（2）土層：自上而下為1）素

6、填土層：分布于全場地。深灰色灰黑色土，松散至稍密，稍濕。土質(zhì)不均勻，厚 度0.300.50m,平均厚度0.40,層面高程。 2）粉質(zhì)粘土層：沖洪積成因，分布與全場地。灰黃褐黃色土，稍密，稍濕。土質(zhì)不均勻，厚度0.502.10，平均厚度1.60，層面高程。3）卵石層：灰黑色深灰色，上部為稍密狀，下部為中密、密實(shí)狀。分選性差，磨圓性好，多呈圓形、次圓形。一般粒徑，最大大于150。該層承載力特征值；樁端極限阻力。3. 場地概況 1）最大凍土深度是1.03。 2）水文地質(zhì)：依區(qū)域水文地質(zhì)資料，工程地質(zhì)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地下水，埋深3040之間。 3）腐蝕性：場地環(huán)境類別為類。場地對(duì)混凝土無腐蝕性，對(duì)砼中鋼筋有弱

7、腐蝕性。 4）該地區(qū)屬于溫暖地區(qū)（類）累年最冷月平均氣溫6，最熱月平均溫28。5）地下水位：常年地下水位于地面以下，水質(zhì)對(duì)混凝土無侵蝕。4氣象條件:基本風(fēng)壓：50年一遇基本風(fēng)壓圖1 風(fēng)向玫瑰圖基本雪荷載：50年一遇基本雪荷載氣溫：最高氣溫39.1 ，最低氣溫-23.1。降水量：歷年平均降水量為75。海拔高程為1530.281530.77。風(fēng)向玫瑰圖如圖。5抗震設(shè)防烈度:按8度第二組設(shè)防.6材料供應(yīng)及施工能力均能得到保證.7不上人屋面活荷載：；上人屋面活荷載： (標(biāo)準(zhǔn)值)；1.2.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1設(shè)計(jì)計(jì)算部分：（1）荷載及重力荷載代表組集（2）在地震荷載作用下彈性層間及整體位移驗(yàn)算（3）在豎向

8、荷載作用下各桿件的內(nèi)力（M、N、V）（4）在風(fēng)荷載作用下的框架各桿件的內(nèi)力（M、N、V）（5）在地震荷載作用下的框架各桿件的內(nèi)力（M、N、V）（6）內(nèi)力組合（7）各桿件及現(xiàn)澆樓板的截面設(shè)計(jì)和配筋計(jì)算（8）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的計(jì)算2圖紙部分（1）柱網(wǎng)圖（2）框架梁、柱、樓板尺寸及配筋圖（3）基礎(chǔ)配筋圖3計(jì)算部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書中必須注明結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件選型和結(jié)構(gòu)布置的理由及設(shè)計(jì)依據(jù),對(duì)于所選用的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件應(yīng)注名構(gòu)件的代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)圖集的代號(hào)、構(gòu)件的自重及詳細(xì)尺寸,以便為后面的計(jì)算作準(zhǔn)備. 詳細(xì)列出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的各個(gè)步驟、全部的計(jì)算過程和計(jì)算結(jié)果.計(jì)算書中應(yīng)附有必要得計(jì)算用圖(結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的關(guān)系圖和結(jié)構(gòu)

9、及構(gòu)件的計(jì)算簡圖).某大學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)000（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院08土木 甘肅 蘭州 ）摘要：本設(shè)計(jì)為教學(xué)樓設(shè)計(jì)，屬于非生產(chǎn)性公共建筑，為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。工程批準(zhǔn)總建筑面積11300平方米，擬建6層。其中設(shè)有教室，教師休息室，衛(wèi)生間，洗手間等。建筑標(biāo)準(zhǔn)為防火等級(jí)級(jí)，教室及教師休息室采光等級(jí)級(jí)，抗震設(shè)防為8度。計(jì)算過程為：通過擬定的截面尺寸與建筑設(shè)計(jì)確定的形體材料，在計(jì)算自重荷載的基礎(chǔ)上，組合活荷載，用彎矩二次分配法計(jì)算了重力荷載下框架的內(nèi)力。然后再考慮地震荷載作用水平方向的效應(yīng)；按八度二組0.2g的加速度用能量法或經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式計(jì)算出結(jié)構(gòu)基本周期的近似值，再用底部剪力法計(jì)算出作用在結(jié)構(gòu)

10、各樓層上的水平地震力，再以截面和用料為基準(zhǔn)計(jì)算的框架剛度為分配系數(shù)用D值法計(jì)算出各個(gè)柱上的剪力，又用反彎點(diǎn)法計(jì)算出柱的彎矩和各梁的彎矩，在用強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎原則對(duì)地震作用效應(yīng)調(diào)整，得出所有內(nèi)力。在豎向重力荷載與地震水平荷載下，再綜合考慮風(fēng)荷載、雪荷載，進(jìn)行最不利荷載組合，求出最不利組合下的內(nèi)力。最后按該內(nèi)力進(jìn)行配筋計(jì)算。關(guān)鍵詞：教學(xué)樓 框架結(jié)構(gòu) 荷載 內(nèi)力組合 配筋The Building Structure Design of A Teaching Building forGansu Agricultural UniversityZhang Jian Gang(School of Engi

11、neering, Gansu Agricultural University, Lanzhou )Abstract: This is a design for the teaching building, which is the unproductive public building. It belongs to the reinforced concrete portal frame construction. The total area of the building is 11300 squares. It is going to build 6 floors and each f

12、loor has 10 class rooms, 2 resting room, 4 toilets and 2 washing rooms. The construction standard for fire protection rank is II level, besides, class-rooms and resting rooms lighting rank is level as well as the earthquake resistance garrisons is 8. The process of calculation is though design of se

13、ctions and building plans to choose fit able material ,the xxx of love loads are based on the calculation of self-weight loads, the frame inner power is calculated through the allocate torque twice method, then to considerate the reflection of earthquake loads .the energy moth or experience formulas

14、 can calculate the basic structural circle approximation and then to use the bottom shear method to calculate the lateral loads on every floor and the shear on every column before to get all inner power the others are to calculate every column and roof torque then to regulate the seismic reflection

15、through the principal the condition of gravity loads and lateral loads, considering the wind loads and snow loads deal with the most adverse aggregate and then to gain the inner power under the most adverse aggregate, the last is to calculate according to the inner power. Key words：teaching building

16、 frame construction load combination of load placing the reinforcement 2 建筑設(shè)計(jì) 2.1 概述本工程為某高校教學(xué)樓。工程為六層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。屋面板頂面標(biāo)高為23.4m工程所在地抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，場地類別為類。1、建設(shè)單位：蘭州某大學(xué)2、工程名稱：蘭州某大學(xué)教學(xué)樓3、建設(shè)地點(diǎn)：蘭州某大學(xué)校園內(nèi)4、設(shè)計(jì)依據(jù)：根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書和相關(guān)規(guī)范5、總建筑面積：1883.33*6=13000m26、結(jié)構(gòu)類型：全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)7、抗震設(shè)防：按地震烈度八度，近震，二類場地抗震

17、設(shè)防，抗震等級(jí)為二級(jí)8 本教學(xué)樓抗震設(shè)防烈度 8.0。9、防火等級(jí)：二級(jí) 10、教室，教師休息室采光等級(jí)：級(jí) 11、底層地面標(biāo)高按0.000m，絕對(duì)標(biāo)高為+1200m控制。12、地基承載力：180Kpa。 2.2 建筑設(shè)計(jì)資料建筑方案已經(jīng)確定，本教學(xué)樓總高24.6m，于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ32002）?，F(xiàn)對(duì)照建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（以下簡稱抗震規(guī)范）與高層建筑混凝土設(shè)計(jì)規(guī)程（以下簡稱高規(guī)），驗(yàn)證其設(shè)計(jì)的合理性，并給出該建筑的一些總體信息：2.1.1 尺寸1).一層層高5.3米，標(biāo)準(zhǔn)層3.9,米。2).普通教室：采用4.8米開間，7.8米進(jìn)深，可容納70人，面積24.88平方米；大教室：

18、開間9.9米，進(jìn)深13.2米，可容納120人，面積144平方米。3).教室休息室：開間4.2米，進(jìn)深9.0米，面積37.8平方米；廁所：開間6,0米，進(jìn)深6.9米，面積47.4平方米。4).門廳開間8.4米，進(jìn)深7.8米，面積65.52平方米。5).雙分平行樓梯開間8.4米，進(jìn)深7.8；平分雙跑樓梯開間6.0米，進(jìn)深9.0米。6).走道：3.0米，滿足規(guī)范對(duì)學(xué)校外廊走道的寬度要求1.8米，并滿足防火規(guī)范對(duì)走道凈寬的要求。2.1.2 樓梯欄桿本設(shè)計(jì)樓梯采用雙分平行和平分雙跑樓梯雙分平行樓梯：1).本教學(xué)樓設(shè)樓梯三座，按雙股人流考慮，已滿足建筑的安全疏散距離40米且人數(shù)和建筑面積均少于防火規(guī)范要求

19、。2).踏步：采用150mm踏步高300踏步寬，滿足規(guī)范要求。3).梯段寬度：雙分平行樓梯兩側(cè)每個(gè)梯段凈寬2.1米，中間梯段3.6米；平分雙跑樓梯兩側(cè)每個(gè)梯段凈寬2.48米，滿足公共建筑1.3米的要求，并滿足1.25米/百人的防火要求，且滿足1.1米的防火最小凈寬。4).平臺(tái)寬度： 雙分平行樓梯底層的樓層平臺(tái),為3.3米，休息平臺(tái)為2.4米，標(biāo)準(zhǔn)層的樓層平臺(tái)為3.3米，休息平臺(tái)為2.4米；平分雙跑樓梯的樓層平臺(tái)為2.7米，休息平臺(tái)為2.7米，滿足平臺(tái)寬度不得小于梯段寬度。5).梯井寬度：200毫米，滿足規(guī)范60200毫米的要求。6).欄桿扶手：兩個(gè)樓梯均有內(nèi)外欄桿，扶手高度900毫米，寬度60

20、毫米。2.1.3 門窗 門：1). 教室門規(guī)范要求門洞寬度不應(yīng)小于1米，高度不應(yīng)小于2米；本工程教室門M-1采用1000毫米寬，2400毫米高實(shí)木門、門上設(shè)又亮子；廁所和教師休息室門M-2均采用900毫米寬，2.4米高實(shí)木門，滿足防火規(guī)范門的寬度600毫米/百人。2).教學(xué)樓大門和底層背開門M-4為兩樘2.7米寬，2.7米高雙平開鋁塑門，并滿足防火規(guī)范當(dāng)房間使用人數(shù)超過50人，面積超過60平方米時(shí)至少應(yīng)設(shè)兩個(gè)門，并滿足防火規(guī)范門的寬度600毫米/百人。3).底層側(cè)開門M-3采用3.3米寬，2.7米高的雙開鋁塑門。 窗：鋁合金推拉窗 1).普通教室采用2.13米的窗戶C-1，窗臺(tái)高900毫米；高

21、窗戶C-2采用1500600毫米，窗臺(tái)高1800毫米。 2).大教室采用的2.12.4米的窗戶C-3，窗臺(tái)高800毫米，滿足規(guī)范要求。 3).樓梯窗戶采用1.51.8米的窗戶C-4；窗臺(tái)高于平臺(tái)板850毫米；頂層窗戶采用1.50.9米的高窗C-5，窗臺(tái)高2000毫米。 4).玻璃：首層廁所玻璃采用磨砂玻璃，其它均采用普通平板玻璃；2.1.4 屋頂 1).屋面做法：防水等級(jí)為級(jí)，采用不上人屋面，10毫米厚粉刷層，120毫米厚剛砼樓板，建筑找坡，20毫米水泥砂漿找平層，100毫米珍珠巖保溫層，冷底子有二道，SBS改性瀝青卷材防水層，上加做20mm厚水泥砂漿保護(hù)層。具體做法詳樓梯剖面圖。雨水管選用U

22、PVC100mm白色塑料管。屋面坡度5%，天溝縱坡坡度1%。2).由于建筑物較高，采用有組織排水，也可保護(hù)外墻；3).由于進(jìn)深較大，平屋頂屋面寬度12m,為使水流路線不至過長，采用雙坡排水，考慮美觀，正面設(shè)兩個(gè)塑料100雨水口，背面設(shè)八個(gè)塑料100雨水口，兩個(gè)雨水口間的距離在18-24m間，滿足要求。正面建筑屋面天溝分水線距正立面墻間距6200mm，每個(gè)雨水口負(fù)擔(dān)151.68平方米屋面面積200平方米屋面面積；側(cè)面建筑屋面分水線位于進(jìn)深的中間，且每個(gè)雨水口負(fù)擔(dān)119.07平方米屋面面積200平方米屋面面積。4).水泥砂漿找平層為防止開裂，設(shè)分隔縫，縫寬20毫米，縱橫間距6米；5).泛水：柔性防

23、水延伸到女兒墻、屋面檢查孔上350毫米規(guī)范250毫米，延伸到延伸到變形縫上420毫米，并加鋪一層附加卷材，收頭用鋼壓條釘壓，密封膏封嚴(yán)，外抹砂漿；變形縫內(nèi)設(shè)鍍鋅鐵皮填瀝青麻絲；剛性防水做到女兒墻、檢查孔、變形縫處，與女兒墻、檢查孔、變形縫間留分格縫（防止開裂），分格縫用防水油膏嵌縫，剛性防水的分格縫縱橫間距6米； 6).雨水口：采用直管式塑料雨水口，套管，安裝在天溝板上，柔性防水粘貼在套管內(nèi)壁上不少于100毫米，表面涂防水油膏；2.1.5 墻體1).本設(shè)計(jì)采用全框架體系，墻體全部為圍護(hù)、填充結(jié)構(gòu)；2).墻體：外墻采用370mm厚的填充墻，內(nèi)墻用200mm厚的砌體作為填充墻，M7.5混合砂漿砌筑

24、；墻體砌筑時(shí)按照構(gòu)造要求設(shè)置腰帶、構(gòu)造柱、墻體拉接筋等建筑規(guī)范要求的做法。沿框架柱全高每隔500毫米設(shè)26拉筋，并深入墻內(nèi)1/5墻長且700毫米；墻長超過5米的，墻頂與梁另設(shè)拉結(jié)筋（樓梯間橫墻需設(shè)拉結(jié)筋）；3).構(gòu)造柱：為達(dá)到抗震要求，所有縱橫墻交接處，無結(jié)構(gòu)柱的均設(shè)200200毫米構(gòu)造柱，屋頂女兒墻設(shè)構(gòu)造柱，女兒墻為200200構(gòu)造柱，間距為2米；主要是為了工程使用的安全，同時(shí)滿足規(guī)范的要求。4).過梁：設(shè)計(jì)盡量采用結(jié)構(gòu)梁替代過梁，有過梁的地方采用矩形過梁，截面尺寸為200毫 米高，200毫米寬；過梁兩端伸入墻內(nèi)的支撐長度為300毫米。6).防潮層：設(shè)于低于室內(nèi)地坪60毫米，采用細(xì)石砼80厚

25、，內(nèi)配三根6鋼筋；8)勒腳：由于外墻采用全瓷磚飾面，不需另做勒腳。2.1.6 散水1).房屋四周采用1000寬5%坡度的散水排水；2).散水與外墻交接處設(shè)分格縫，防水油膏嵌縫；散水在墻角處、每6米均設(shè)分格縫，以防開裂；2.1.7 臺(tái)階1).正大門臺(tái)階踏步高150毫米,寬350毫米。其它臺(tái)階踏步均為高150毫米，寬300毫米，面層。 2).臺(tái)階做C10砼臺(tái)階，素土夯實(shí)。2.1.8 廁所（男女比例1：1）1).大小便器：每層總?cè)藬?shù)最多不過900人，規(guī)范男廁大便器1個(gè)/40人，小便器1個(gè)/40人，實(shí)際設(shè)有14個(gè)大便器，20個(gè)小便器；女廁1個(gè)/25人，實(shí)際設(shè)大便器26個(gè)；2).洗手盆：盥洗室洗手盆1個(gè)

26、/40人，男女實(shí)際共設(shè)有34個(gè)；3).隔板：按人體尺寸設(shè)為進(jìn)深1.2米開間0.9米；2.1.9 裝飾1).外裝飾按照蘭州市的有關(guān)文件要求：外墻不能貼面磚，故外墻全部采用外墻乳膠漆，顏色及分隔詳見外墻立面圖。2).內(nèi)裝飾:走廊內(nèi)墻面、頂棚、樓梯間墻面、教室及大廳內(nèi)墻面為水泥混合砂漿抹面。衛(wèi)生間墻面為水泥砂漿抹面，貼白色面磚。3).樓地面:樓梯間、樓道地面采用花崗巖石板面層；教室地面為水泥砂漿抹灰面層；廁所地面鋪白色瓷磚。3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料3.1.1 結(jié)構(gòu)的選型根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本教學(xué)樓為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)需要較強(qiáng)的整體性，根據(jù)地質(zhì)條件，擬采用井樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)

27、結(jié)構(gòu)計(jì)算要求手算一榀框架。針對(duì)本教學(xué)樓的建筑施工圖紙，選擇第軸橫向框架為手算對(duì)象。除本計(jì)算書除特別說明外，所有計(jì)算、選型、材料、圖紙均為第軸橫向框架數(shù)據(jù)。31.2 結(jié)構(gòu)材料的確定考慮到強(qiáng)柱弱梁，施工順序（現(xiàn)場澆注混凝土?xí)r一般梁、板一起整澆，柱單獨(dú)澆注）等因素，擬選構(gòu)件材料如下：1） 柱：采用C30 混凝土，主筋采用HRB400 鋼筋，箍筋采用HRB335 鋼筋；2） 梁：采用C25 混凝土，主筋采用HRB400 鋼筋，箍筋采用HPB235 鋼筋；3） 板：采用C25 混凝土，鋼筋采用HPB235。4） 基礎(chǔ)：采用C30 混凝土，主筋采用HRB335 鋼筋，構(gòu)造鋼筋采用HPB235鋼筋。3.1.

28、3 構(gòu)建初估1 板厚初估 取板厚h=120mm2 梁尺寸確定 該工程定為橫向承重，根據(jù)規(guī)范初步確定：普通教室：7.8m9.6m 進(jìn)深梁 高h(yuǎn) : (1/81/12)L = 650-975 取 h =700 寬b : (1/21/3)h = 233-350 取 b =300 開間梁 高h(yuǎn) : (1/81/12)L = 400-600 取 h =500 寬b : (1/21/3)h =167-250 取 b =250走廊：寬3.0m 梁 高h(yuǎn) : (1/8-1/12)L = 250-375 取 h =450 寬b : (1/2-1/3)h = 100-150 取 b =250大教室：12m12m

29、井字梁 高h(yuǎn) : (1/16-1/18)L = 660-750 取 h =750 寬b : (1/3-1/4)h = 188-375 取 b =350 盥洗室：6.0m5.7m 進(jìn)深梁 高h(yuǎn) : (1/81/12)L = 500-750 取 h =600 寬b : (1/21/3)h = 200-300 取 b =300 開間梁 高h(yuǎn) : (1/81/12)L = 475-713 取 h =500 寬b : (1/21/3)h = 167-250 取 b =200 廁所：6.9m6.0m 進(jìn)深梁 高h(yuǎn) : (1/81/12)L = 575-863 取 h =650 寬b : (1/21/3)h

30、 = 325-217 取 b =300 開間梁 高h(yuǎn) : (1/81/12)L = 500-750 取 h =600 寬b : (1/21/3)h = 200-300 取 b =250表3.1.1 主梁尺寸名稱跨度(m)梁高（mm）梁寬（mm）KL17.8700300KL23.0450250KL36.0600250KL44.2600300KL56.0600250JZL1127503503 柱截面初估參考同類工程初步估計(jì)柱的尺寸的為600600。為計(jì)算簡便，邊柱中柱尺寸取相同3.1.4 結(jié)構(gòu)平面布置 圖3.1.1結(jié)構(gòu)平面圖 2 荷載統(tǒng)計(jì)2.1.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1）屋面保護(hù)層：厚水泥砂漿 防水

31、層：SBS改性防水層 結(jié)合層：冷底子油二道 保溫層：100mm厚珍珠巖 找平層：厚水泥砂漿 結(jié)構(gòu)層：厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層：厚混合砂漿 合 計(jì)： 2）標(biāo)準(zhǔn)層樓面20mm厚水泥砂漿面層 結(jié)構(gòu)層：厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層：混合砂漿 合 計(jì)： 2.1.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值1）屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值由荷載規(guī)范查得： 不上人屋面：樓面： 走廊：2）雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 3 屋蓋、樓蓋設(shè)計(jì)3.1.1 設(shè)計(jì)資料1）屋面做法：120mm鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mm石灰砂漿找平，100mm厚膨脹珍珠巖保溫層，SBS改性防水層，冷底子油二道，20mm厚水泥砂漿保護(hù)層。2）屋面荷載：均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值.0.5kN/m2(不

32、上人屋面)，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.15kN/m23）材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25；梁內(nèi)受力縱筋為HRB335，其余為HPB235鋼筋4）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.3kN/m2，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.15kN/m2。5）樓面做法：120mm鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，10mm石灰砂漿抹底，20mm水泥砂漿找平。6）墻身做法：蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊砌筑而成，蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊自重5.5kN/m3，外墻厚度370mm，內(nèi)隔墻厚度200mm。7）門窗做法：門為木門，自重0.2 kN/m2，窗為塑鋼窗玻璃窗，自重0.4 kN/m2。本設(shè)計(jì)計(jì)算書包括屋蓋、樓蓋、框架主體結(jié)構(gòu)、樓梯、基礎(chǔ)等部分的計(jì)算和設(shè)計(jì)。 圖3.3.1樓面做法

33、詳圖 圖3.3.2 屋面做法詳圖 3.1.2 樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置圖 圖3.3.3樓面的結(jié)構(gòu)平面布置圖3.1.4 樓面板的設(shè)計(jì)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500102002），樓板長邊l02與短邊l01之比小于2時(shí)，宜按雙向板計(jì)算。樓板長邊l02與短邊l01之比大于2，但小于3.0時(shí)，宜按雙向板計(jì)算，當(dāng)按沿短邊受力的單向板計(jì)算時(shí)，應(yīng)沿長邊方向布置足夠的構(gòu)造鋼筋。根據(jù)本工程的實(shí)際尺寸，樓板全為雙向板，樓板按照彈性方法進(jìn)行計(jì)算。雙向板按彈性理論的計(jì)算方法：多跨連續(xù)雙向板跨中最大正彎矩：為了利用單跨雙向板的內(nèi)力計(jì)算表格，荷載分布情況可以分解為滿布各跨的對(duì)稱荷載g=g+q/2及隔跨交替布置的反對(duì)稱荷載q

34、=q/2兩種情況。前一種情況可近似認(rèn)為各區(qū)格板都固定支承在中間支承上，對(duì)于后一種情況可近似認(rèn)為在中間支承處都是簡支的。沿樓蓋周邊則根據(jù)實(shí)際支承情況確定。分別求得各區(qū)格板的彎矩，然后疊加得到各區(qū)格板的跨中最大彎矩。多跨連續(xù)雙向板支座最大負(fù)彎矩：支座最大負(fù)彎矩可按滿布活荷載時(shí)求得，各區(qū)隔板都固定在中間支座上，樓蓋周邊按實(shí)際情況考慮，當(dāng)相鄰區(qū)隔板在同一支座上分別求出的負(fù)彎矩不相等時(shí)，可取絕對(duì)值較大值作為該支座的最大彎矩。 圖3.3.4連續(xù)雙向板的計(jì)算圖示1 荷載計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 小計(jì) 3.57kN/m2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 小計(jì) 2.0kN/m2恒荷載設(shè)計(jì)值： g=1.23.57=3.57kN/m2

35、， 活荷載設(shè)計(jì)值：q=1.42.0=2.8kN/m2 合計(jì)：g+q=3.57+2.8=7.084kN/m2 2 荷載分組 a.計(jì)算多跨連續(xù)雙向板跨中最大正彎矩：恒載滿布，活載采用棋盤式布置。此時(shí)，對(duì)稱荷載 ，反對(duì)稱荷載b.計(jì)算各中間支座最大負(fù)彎矩時(shí)，恒、活載均滿布，3 計(jì)算跨度中間跨： (軸線間距離)邊跨：4 彎矩計(jì)算 以區(qū)格板A1為例，四邊固定。 圖3.3.5四邊固定板 在對(duì)稱荷載作用下為四邊固定，查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)附表2-4得，在反對(duì)稱荷載作用下為四邊簡支，查附表2-1得，?？鐑?nèi)最大正彎矩：, ， 支座最大負(fù)彎矩： 其他區(qū)格板如下表區(qū)格A1B13.04.84.87.77跨內(nèi)正彎矩計(jì)算簡圖在對(duì)

36、稱荷載作用下狀態(tài)四邊固定三固一簡系數(shù)在反對(duì)稱荷載作用下狀態(tài)四邊簡支四邊簡支系數(shù) 5.837 1.349 6.107 2.516 支座負(fù)彎矩計(jì)算簡圖狀態(tài)四邊固定三固一簡-12.125 -8.757 表3.3.1樓面板彎矩值計(jì)算表區(qū)格C1D13.04.774.777.77跨內(nèi)正彎矩計(jì)算簡圖在對(duì)稱荷載作用下狀態(tài)三固一簡二固二簡系數(shù)在反對(duì)稱荷載作用下狀態(tài)四邊簡支四邊簡支系數(shù)7.134 2.354 7.605 3.781 支座負(fù)彎矩計(jì)算簡圖狀態(tài)三固一簡二固二簡-15.715 -11.685 區(qū)格E1F13.07.778.48.4跨內(nèi)正彎矩計(jì)算簡圖在對(duì)稱荷載作用下狀態(tài)四邊固定三固一簡系數(shù)在反對(duì)稱荷載作用下

37、狀態(tài)四邊簡支四邊簡支系數(shù)12.398 8.23114.04410.711支座負(fù)彎矩計(jì)算簡圖狀態(tài)四邊固定三固一簡-27.301 -23.5635 配筋計(jì)算截面有效高度:支座截面有效高度取，跨中截面短跨方向取，在長跨方向取?？紤]到連續(xù)板的內(nèi)拱作用，對(duì)A1、E1中間區(qū)格板及A1-A1、A1-E1支座彎矩減少20%，其余均不予折減。為便于計(jì)算，近似取 ，則。截面配筋計(jì)算結(jié)果及實(shí)際配筋列于下表。 板：采用C25 混凝土，鋼筋采用HPB235。構(gòu)造要求：板厚時(shí)，鋼筋用6、8、10、12，間距為。（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)p52）。對(duì)于支座負(fù)鋼筋為便于施工架立，宜采用較大直徑。表3.3.2樓面板配筋表截面選配鋼筋實(shí)配

38、面積跨中A1區(qū)格方向3.1170.8=2.4941001256200141方向1.3030.8=1.0429058 6200141 B1區(qū)格方向8.352100465 10170462方向3.71690207 6130218C1區(qū)格方向3.434100172 6160177方向1.303 90736200141D1區(qū)格方向9.844 100493 10160491方向4.953 90276 8170279E1區(qū)格方向3.6770.8=2.9421001246200141方向0.8970.8=0.7189040 6200141F1區(qū)格方向12.001100602 10130604方向10.769

39、 9060010130604支 座 A1-A1-3.730.8=-2.9841001506180157A1-B1-10.37810052010150523A1-C1 -3.731001876150189A1-E1-3.730.8=-2.9841005926180157B1-B1-14.37010072012150754B1-D1-18.62510093412120942B1-F1-24.316100121912901257C1-D1 -13.84810069412160707E1-F1 -21.85710010961210011313.1.5 屋面板設(shè)計(jì)（彈性理論）1）荷載計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

40、小計(jì)5.72kN/m2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 小計(jì) 0.5kN/m2恒荷載設(shè)計(jì)值：g=1.25.72=6.86kN/m2 活荷載設(shè)計(jì)值：q=1.40.7=0.7kN/m2 合計(jì)：g+q=6.86+0.7=7.56kN/m2 2）荷載分組 a.計(jì)算多跨連續(xù)雙向板跨中最大正彎矩：恒載滿布，活載采用棋盤式布置。此時(shí)，對(duì)稱荷載 ，反對(duì)稱荷載b.計(jì)算各中間支座最大負(fù)彎矩時(shí)，恒、活載均滿布， 3）計(jì)算跨度中間跨： (軸線間距離)邊跨：4）彎矩計(jì)算表3.3.3屋面板彎矩值計(jì)算表區(qū)格C1D13.04.774.778.77跨內(nèi)正彎矩計(jì)算簡圖在對(duì)稱荷載作用下狀態(tài)三固一簡二固二簡系數(shù)在反對(duì)稱荷載作用下狀態(tài)四邊簡支四邊簡支

41、系數(shù)2.451 8.6640.5082.6232.5539.1890.998 4.356 支座負(fù)彎矩計(jì)算簡圖狀態(tài)三固一簡二固二簡-5.443 -18.663 -3.883 -13.434 區(qū)格E1F13.07.778.48.4跨內(nèi)正彎矩計(jì)算簡圖在對(duì)稱荷載作用下狀態(tài)四邊固定三固一簡系數(shù)在反對(duì)稱荷載作用下狀態(tài)四邊簡支四邊簡支系數(shù)3.23610.223 0.209 6.419 3.278 11.507 0.8568.464 支座負(fù)彎矩計(jì)算簡圖狀態(tài)四邊固定三固一簡-5.926 -24.771 -3.871 -21.380 5）配筋計(jì)算截面有效高度:支座截面有效高度取，跨中截面短跨方向取，在長跨方向取。

42、考慮到連續(xù)板的內(nèi)拱作用，對(duì)A1、E1中間區(qū)格板及A1-A1、A1-E1支座彎矩減少20%，其余均不予折減。為便于計(jì)算，近似取 ，則。截面配筋計(jì)算結(jié)果及實(shí)際配筋列于下表。 板：采用C25 混凝土，鋼筋采用HPB235。 構(gòu)造要求：板厚時(shí)，鋼筋用6、8、10、12，間距為。（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)p52）。對(duì)于支座負(fù)鋼筋為便于施工架立，宜采用較大直徑。表3.3.4屋面板配筋表截面選配鋼筋實(shí)配面積跨中A1區(qū)格方向2.6950.8=2.161001086200142方向1.2020.8=0.9690536200142 B1區(qū)格方向13.126100658 12160707方向3.5190195 8200252

43、C1區(qū)格方向2.56100128 6200142方向 0.998 90566200141D1區(qū)格方向9.19100460 10160491方向4.36 90243 8200252E1區(qū)格方向3.280.8=2.621001316180157方向0.860.8=0.6889038 6180157F1區(qū)格方向11.50710057712150754方向8.4649047110130604支 座 A1-A1-3.111001566140202A1-B1-9.94610049910150523 3.4 樓梯設(shè)計(jì)3.4.1 樓梯結(jié)構(gòu)平面布置圖 圖3.4.1 樓梯結(jié)構(gòu)平面布置圖3.4.2 設(shè)計(jì)資料 采用現(xiàn)澆鋼砼樓梯，層高3.9m，踏步尺寸150mm300mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25(fc = 11.9 N/mm2 ，ft = 1.27 N/mm2)，梁縱筋HRB400級(jí)(fy = 360 N/mm2)，其余鋼筋為HPB235級(jí)(fy = 210 N/mm2 )。樓梯上均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ,踏步面層采用30mm厚水磨石面層（自重為0.65kN/m2），底面為20mm厚混合砂漿（自重為17kN/m2）抹灰。3.4.3 梯段板設(shè)計(jì) 估算斜板厚，取h=