教学楼毕业设计

HessenwasrevisedinJanuary2021教学楼毕业设计摘要：教学楼是为师生工作、学习提供最为良好环境的建筑物。通过比较外廓式“L”型与内廓式“一”型的优劣，决定本项目设计为一幢采用“一”字型建筑形式的教学楼。通过调研石家庄市的工程地质条件和该教学楼的功能要求，决定本建筑采用钢筋混凝土框架结构。同时为增强其使用功能，通过对建筑物的结构、系统、服务与环境四个基本元素以及他们之间内在联系的优化组合，提供了一个投资合理、运行高效、舒适便利的环境。设计计算遵循先整体后局部、先主体后附属、先主要后次要的原则清晰地展现了建筑各个部位的尺寸要求，为准确、高效地施工做好了十足的准备工作。本教学楼的建成将会为广大学子提供一个温馨舒适的学习环境。关键词：钢筋混凝土框架结构、建筑设计、结构设计、方案比较、教学楼。1设计资料工程概况工程位置：石家庄市红旗大街与槐安路交叉口附近。工程名称：石家庄市某校教学楼。工程概况：该建筑设计总高度为15m，共4层，首层层高，其余每层层高m，室内外高差m。气候条件:该工程所处区域夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为西北风。基本风压kN/m2，基本雪压m2。工程地质及水文状况:根据对建筑地基钻孔勘测，钻孔孔口标高在～之间，地貌上位于滹沱河冲积扇中下部，该区为第四纪冲洪积平原地貌，第四纪沉积韵律较为明显。根据本工程相关钻探资料及室内土工试验结果等资料显示，按地层沉积年代、成因将本工程沿线地层分为人工堆积层（）、新近沉积层（Q4al+pl）、第四系全新统冲洪积层（）、第四系上更新统冲洪积层（）四大层。本范围内土层自上而下依次主要为杂填土①1层、素填土①2层、黄土状粉质粘土②2层、黄土状粉土②3层、黄土状粉质粘土③1、黄土状粉土③2层、粉质粘土⑤1层、粘土⑤5层；水文地质条件：根据勘察资料显示，本段线路水位埋深大约25~30m，位于结构底板以下，因此本工程可以不考虑地下水腐蚀性的影响。根据可研报告，本场地范围内，潜水对混凝土结构具有腐蚀性；长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋具有腐蚀性；在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性，地基承载力特征值为175kN/m2。周边环境情况：拟建场地周边地形平坦开阔，地下未发现古代建筑，用地四周有较少住宅楼，不影响本建筑的安全施工。地面粗糙类型：B类。地面抗震设防烈度为度，建筑耐火等级为二级，建筑耐火年限为50年。建筑设计说明书本设计说明是对已有建筑方案的必要及补充的说明。根据防火疏散要求确定楼梯位置、走廊与梯段净宽、办公室布置、墙体防水等构造做法。此外根据有关的建筑规范给出了建筑的等级要求。设计教学楼位于石家庄市市区内，交通便利，周围建筑厂商较多，建筑施工材料、施工设备供应充足、及时，旁边有足够多的建筑类高校可以提供较多的人才支持。建筑占地面积为㎡，建筑面积为㎡，建筑总层数为四层。建筑场地平坦开阔，地下未发现古代建筑物。场地周围地质条件良好，便于施工。建设行政主管部门对本工程的批复文件。与甲方签订的设计合同及经甲方同意的建设方案。现行国家有关建筑工程设计规范、：《中小学建筑设计规范》（GBJ99-86(2001版)）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87(2001版)）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑结构可靠度设计统一标准》（《GB50068-2001》）《河北省民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑)DBJ41/062-2005。《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007）设计说明（1）本工程为石家庄市某校教学楼，建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构，建筑主体高度为m，建筑基础形式采用条形基础。（2）本设计中柱距为，进深为，楼梯开间为。（3）依据国家建筑二级防火要求，楼梯设在了建筑的两端，且在建筑的两端均设有安全通道，符合防火要求。（4）本工程相对标高值±相对于绝对标高值（黄海系）为。（6）本设计中建筑长，在建筑左侧设有厕所，厕所地面低于同层教室地面30mm。（7）为了防潮和预防洪水季节雨水进入室内，设室内外高差，高差450mm。（8）为了采光通风满足要求，窗地比均大于1/7，窗台高900mm。（10）屋面防水等级采用二级防水，防水设计使用年限为20年，不上人屋面。（1）根据建筑抗震设计规范，本工程为丙类建筑。（2）本工程安全等级为二级，设计使用年限为70年。（3）本工程抗震设防烈度为度，设计基本地震加速度值为。设计地震分组为第一组；场地类别为Ⅱ类。（4）建筑物抗震等级:框架结构为2级。（5）本工程地基基础设计等级为丙级。（6）本建筑物防火等级为二级。（1）长度单位毫米以“mm”表示，标高单位米以“m”表示。（2）本建筑共四层，室内外高差，首层室内地坪标高±，建筑总标高ｍ。（3）建筑材料:现浇的框架柱、梁、板、楼梯间混凝土均为C30，梁柱受力筋HRB335，箍筋HPB235，所有的板钢筋HPB235，外墙加气混凝土砌块250mm宽，内墙加气混凝土砌块200mm。（4）卫生间:地面低于同层楼地面30mm，地漏方向找坡%。地面采用防滑地砖，墙面采用防水砂浆墙面，做法详见98ZJ001-33-16。（5）屋面做法：屋面做法详见中南98ZJ001屋16；楼地面做法：楼地面做法详见中南98ZJ001楼6；（6）各房间内墙面做法采用混合砂浆墙面，做法详见中南98ZJ001内墙4。（7）第四层楼梯间设有通向屋顶的通道，屋顶开检修孔尺寸为800mm×800mm。（8）屋顶落水管直径为100mm。结构说明书（1）设计教学楼为现浇混凝土框架结构，房屋高度详见建筑施工图，基础为钢筋混凝土条形基础。（2）根据国家现行规范规定，本工程建筑结构按度三级抗震设防，基本风压为kN/m2，结构设计使用年限为70年。（3）设计基本地震加速度为，设计地震分组为第一组，抗震设防类别为丙类，场地类别为II类，建筑结构安全等级为二级，基础设计的等级为丙级。（4）依据规范、规程、标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）（1）不上人屋面：kN/m2（2）教室及卫生间：m2（3）走廊、楼梯：m2（1）.混凝土等级：立柱、挡板和格构梁等级均不低于C20，其余所有混凝土的强度等级都为C30。（2）.钢筋：钢筋采用三中类型HPB235（A）、HRB335（B）、HRB400（C）。（3）.墙体：标高±以上填充墙采用加气混凝土砌块，掺和M5混合砂浆砌筑。（1）.板的设计说明详见各结构施工图及国家建筑标准设计图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(03G101-1)。（2）.板的混凝土保护层厚度均不低于20mm。（3）.HPB235钢筋所注长度不包括弯钩长度。锚固长度为24d，板中受力筋的短向钢筋放在长向钢筋之上。（1）.梁、柱的设计说明详见相应结施图及国家建筑标准设计图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(03G101-1)。（2）.梁、柱受潮易腐蚀，混凝土保护层厚度均不低于40mm。（3）混凝土柱锚入基础梁的钢筋应在基础施工时预埋，预埋钢筋的直径、数量同上部柱。（1）.填充墙的长度≧5m时，每隔3-4m在墙中设200X墙厚砼构造柱，柱主筋上下分别锚入梁内，锚入长度500mm，箍筋为A8@200.（2）女儿墙在每一相交轴线上均应设250X250混凝土构造柱（1）.构造柱纵筋锚于基础内直段长度>la，并弯直钩>250mm直钩.纵筋层间搭接长度>la，箍筋为@100，且加密高度不能<500;（2）.穿楼面的构造柱、纵筋在穿楼面处应上下贯通，在楼面以上才能搭接;（3）.墙与柱连接处沿柱高每@500mm设2^18拉结筋，拉结筋伸入墙体内长度不小于1000mm，遇门窗洞按实际长度截取，钢筋伸入柱内不少于210mm.（1）卫生间及管井周边均做砼反边，宽度同墙做法；（2）所有设备基础均以厂家订货为准，且待设备到货核实后方可施工。（3）未经设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。2结构选型和布置结构选型本建筑共有四层，且主要用于教学，为方便布置、管理房间拟采用大柱网框架结构。为使结构有较大的度本设计中楼面、屋面、楼梯等均采用现浇结构；基础采用柱下单向条形基础。结构布置建筑中柱间距设计为。根据结构布置，本建筑平面均为双向板。考虑楼面活荷载较大，楼面板和屋面板厚度取120mm。材料选用：混凝土：C30钢筋：纵向受力钢筋采用热扎钢筋HRB335，HRB400；其余采用热扎钢筋HPB235。墙体：内外墙均采用240厚粉煤灰轻渣空心砌块390×240×190，重度=m3。内墙刷涂料，外墙贴砖。窗：钢塑铝门窗，=m2.门：木门详细情况见结构布置图2-1。图2-1结构平面布置图梁柱截面尺寸按大跨度计算纵向框架梁：h=(1/8~1/14)L=(1/8~1/12)×7200=900~514L—纵向柱距取h=600mm.300mm~200mm取b=250mm横向边跨梁：h=(1/8~1/14)L=(1/8~1/12)×6600=825~471L—纵向柱距取h=600mm.300mm~200mm取b=250mm横向中跨梁：取h=450mm.b=250mm连系梁取：h=500mm.b=250mm框架梁截面尺寸b×h=250mm×600mm连系梁尺寸b×h=250mm×500mm其惯性矩=1/12×300×=×柱的截面尺寸计算公式中：—设计抗震设防烈度为度时取。β—边柱取，不等跨内柱取。gE—各层的重力荷载代表值取14kN/m2F—柱的负荷面积，如图2-2，中柱为（2+2）=m2，边柱为m2边柱Ac1=134图2-2柱负荷面积图中柱Ac=182取柱截面为正方形，则边柱和中柱的截面宽度分别为366mm、423mm，初选柱截面尺寸为b×h=500mm×500mm。其惯性矩=。3框架计算图及梁柱线刚度确定框架计算简图框架的计算单元如图2-1所示，取⑦轴的一榀框架计算。框架柱嵌固于基础顶面框架梁与柱刚接，由于各层柱的截面尺寸不变，因此梁跨等于轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼顶，基顶的标高根据地质条件室内外高差定为，二层楼面标高为，故底层的为m，其余各层柱高楼面算至上一层楼面（即层高）故均为米。由此得到框架计算简图如图3-1所示。框架梁柱的线刚度计算中框架梁：==1/12×250×=×中跨梁：==1/12×250×=×考虑到楼面板与梁连接使梁的惯性矩增加的有利影响，对于中框架梁取I=2I0边跨梁=中跨梁=底层柱=其余柱=令则其余各层杆件的相对线刚度为：，，框架梁柱的相对线刚度如图3-1所示。其作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。4荷载计算恒载标准值的计算屋面中南标98ZJ001-屋面16kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板×25=kN/m2抹灰层：98ZJ001-顶3，12厚混合沙浆kN/m2总计：kN/m2各层楼面中南标98ZJ001-楼面6kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板×25=kN/m2抹灰层：12厚混合沙浆kN/m2总计：kN/m2b×h=250mm×600mm梁自重（）××25=m2抹灰层：12厚混合砂浆×=kN/m2总计：m2图3-1结构计算简图b×h=250mm×500mm梁自重（）××25=kN/m2抹灰层：12厚混合砂浆×=kN/m2总计：kN/m2b×h=250mm×450mm梁自重（）××25=kN/m2抹灰层：12厚混合砂浆×=kN/m2总计kN/m2b×h=500mm×500mm柱自重××25=kN/m2中南标98ZJ001-外墙4×（++）×17=kN/m2总计：kN/m2标准层纵墙：××7=kN/m2钢塑窗：×=kN/m2贴瓷砖外墙面：（）×=kN/m2混合砂浆内墙面：（）×=kN/m2总计kN/m2底层纵墙：（）××7=kN/m2钢塑窗：×=kN/m2贴瓷砖外墙面：（）×=kN/m2混合砂浆内墙面：（）×=kN/m2总计kN/m2标准层纵墙：××7=kN/m2钢塑窗：×=kN/m2混合砂浆内墙面：××2=kN/m2总计kN/m2标准层内隔墙：××7=kN/m2混合砂浆内墙面：××2=kN/m2总计kN/m2底层内隔墙：（）××7=kN/m2混合砂浆内墙面：（）×2×=kN/m2总计kN/m2活荷载标准值计算屋面和楼面荷载标准值根据<<建筑结构荷载规范>>（GB50009-2001）查得：不上人的屋面：kN/m2楼面：教室kN/m2走廊kN/m2厕所kN/m2雪荷载=×=kN/m2屋面荷载与雪荷载不同时，俩者中取大值竖向荷载下框架受荷总图按双向板计算在B--C轴内：按双向板计算轴间框架梁板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，荷载的传递示意图如图4-1所示图4-1板传荷载图屋面板传递荷载恒载：××（1-2×+）×2=kN/m2活载：××（1-2×+）×2=kN/m2楼面板传递荷载恒载：××（1-2×+）×2=kN/m2活载：××（1-2×+）×2=kN/m2梁自重：kN/m2在A-B轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=+=kN/m2活载=板传荷载=kN/m2楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=+=kN/m2活载=板传荷载=kN/m2屋面板传递荷载恒载：××5/8×2=kN/m2活载：××5/8×2=kN/m2楼面板传递荷载恒载：××5/8×2=kN/m2活载：××5/8×2=kN/m2梁自重：kN/m2在B-C轴间框架梁均布荷载为屋面梁恒载=梁自重+板传荷载=+=活载=板传荷载=kN/m楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=+=m活载=板传荷载=mC-D轴间框架梁同A-B轴间框架梁A-B，C-D轴间联系梁：屋面板传递荷载恒载：××（1-2×+）×2=kN/m2活载：××（1-2×+）×2=kN/m2楼面板传递荷载恒载：××（1-2×+）×2=kN/m2活载：××（1-2×+）×2=kN/m2梁自重：kN/m2在A-B轴间框架梁均布荷载为屋面梁恒载=梁自重+板传荷载=+=m活载=板传荷载=kN/m楼面梁恒载=梁自重+板传荷载=+=m活载=板传荷载=mA轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱女儿墙自重（做法：墙高600mm）××7+×（×2+）=kN/m2顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=×+×（）+××5/8×+2××4=kN/m2顶层柱活载=板传荷载=××5/8×+2×4=kN/m2标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=×（）+×（）+××5/8×+××2/4=kN/m2标准层柱活载=板传荷载=××5/8×+×2×4=kN/m2基础顶面恒载=基础梁自重+底层外纵墙自重=×（）+×（）=kN/m2B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=×（）+××5/8×+2××4+××（1-2×+）×=kN/m2顶层柱活载=板传荷载=××5/8×+2××4+××（1-2×+）×=kN/m2标准层柱恒载=梁自重+板传荷载=×（）+××5/8×+2××4+××（1-2×+）×=kN/m2标准层柱活载=板传荷载=××5/8×+2××4+××（1-2×+）×=kN/m2基础顶面恒载=基础梁自重+底层内隔墙自重=×（）+×（）=65kN/m2C轴柱纵向集中荷载的计算与B轴柱的相同D轴柱纵向集中荷载的计算与A轴柱的相同框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图4-2所示（图中数值均为标准值）图4-2竖向受荷总图（KN）风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值如表4-1：.表4-1集中风荷载标准值离地高度（Z/m）μZβZμSw0(kN/m2)(m)(m)w=βZμSμZω0本地区基本风压为：w0=μZ—风压高度变化系数.地面粗糙度为B类μS—风荷载体型系数。根据建筑物的体型查的μS=βZ—以为房屋总高度小于30米所以βZ=—下层柱高—上层柱高，顶层为女儿墙的2倍B—迎风面的宽度B=水平地震作用该建筑物的总高度为米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布，故宜采用底部剪力法计算水平地震作用。：屋面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+×雪荷载标准值楼面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+×楼面活荷载标准值其中结构和构配件自重取楼面上下各半层高度范围内（屋面处取顶层的一半）的结构及构配件自重(1)屋面处重力荷载代表值标准值计算屋面板结构层及构造层自重标准值：G＇屋面板=×（×）=G＇梁=×（）×16+×（）×28+×（）×8+×（）×14=G＇柱=×（）×32=kN顶层墙重：=++++=(2)其余各层楼面处重力荷载标准值计算：=+++=（3）底层楼面处重力荷载标准值计算：=+++=（4）屋面雪荷载标准值计算：(5)楼面活荷载标准值计算：（6）总重力荷载代表值的计算：屋面处结构和构件自重+雪荷载标准值=+楼面处结构和构件自重+活载标准值=+底层楼面处：=楼面处结构和构件自重+活载标准值=+框架柱抗侧移刚度和结构基本自震周期计算：（1）横向D值的计算：计算过程见表4-2及4-3表4-2中框架柱侧移刚度D值（N/mm）层数边柱（12根）中柱（12根）2～41274071950933225001141141171221312362表4-3边框架柱侧移刚度D值（N/mm）层数边柱（4根）中柱（4根）2～441407652961067031431915321796408（2）结构基本自振周期的计算用假想顶点位移计算结构基本自振周期，计算过程见表4-4表4-4假想顶点位移计算结果楼层4429203342920324292031408770结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数=，则结构的基本自振周期为(3)多遇水平地震作用计算由于该工程所在地区抗震设防烈度设计度，场地为II类，设计地震分组为第一组，由表得=×=由于，故式中r—衰减系数，在的区间取—阻尼调整系数相应的=纵向地震影响系数顶部附加水平地震作用不需要考虑，即顶部附加地震作用系数：如图4-3对于多质点体系，对于多质点体系结构底部总纵向水平地震作用标准值：质点i的水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层层间位移的计算过程如表4-5图4-3楼层水平地震作用标准值表4-5楼层4429203342920324292031408770楼层最大位移与楼层层高之比，满足位移要求。5内力计算恒载作用下的框架的内力恒荷载设计值=恒荷载标准值×恒荷载作用下框架受荷简图如图5-1图5-1恒载受荷简图恒载作用下的内力图见图5-2，5-3，5-4.图5-2恒载作用下M图图5-3恒载作用下N图（KN）图5-4恒载作用下的V图（单位：kN）活载作用下的框架的内力活荷载设计值=活荷载标准值×活载作用下的内力图见图5-5，5-6，5-7图5-5活载作用下M图（单位：）图5-6活载作用下的V图（单位：kN）图5-7活载作用下的N图（单位：kN）风载作用下的框架的内力风荷载设计值=风荷载标准值×风荷载作用下的框架受荷简图见图5-8图5-8风荷载作用下等效集中力风荷载作用下的内力图见图5-9，5-10，5-11图5-9风荷载作用下的M图（单位：）图5-10风荷载作用下N图（单位：kN）图5-11风荷载作用下V图(单位：）框架地震内力计算框架柱剪力和柱端弯矩计算采用D值法计算过程见表5-1，表5-2，表5-3表5-1中框架横向水平地震荷载作用下框架柱剪力和柱端弯矩计算柱层次层边柱442920310617342920310617242920310617140877011761中柱442920316257342920316257242920316257140877014268注：表5-2边框架水平地震作用下框架柱剪力和柱端弯矩标准值计算柱层次层边柱442920310352342920310352242920310352140877010798中柱442920316324342920316324242920316324140877013304注：表5-3框架梁端剪力楼层AB跨梁端剪力BC跨梁端剪力4321图5-12、图5-13、图5-14为横向水平地震作用下的弯矩、剪力和轴力图。图5-12横向水平地震作用下M图（单位：）图5-13横向水平地震作用下V图(单位：）图5-14横向水平地震作用下N图(单位：KN）6内力组合恒荷载作用下内力条幅梁端柱边剪力计算取柱轴心柱边为隔离体，根据平衡条件可求得梁柱边剪力值，对FG跨取隔离体，由平衡几何条件可得梁端柱边剪力梁端柱边弯矩计算梁端柱边剪力梁端柱边弯矩计算结果详见表6-1表6-1梁端柱边剪力及梁端柱边弯矩计算计算项梁端弯矩梁端柱边剪力梁端柱边弯矩楼层4321弯矩调幅在本设计中取调幅系数=，调幅后梁柱边弯矩及跨中弯矩如表6-2所示，跨中弯矩表6-2梁柱边弯矩及跨中弯矩计算梁AB梁BC层数左边支座跨中右边支座左边支座跨中右边支座4321活荷载作用下内力调幅与梁端柱边弯矩计算见表6-3表6-3梁端柱边剪力和梁端柱边弯矩计算位置梁端弯矩梁端柱边剪力梁端柱边弯矩楼层4321弯矩调幅在本设计中取调幅系数=，调幅后的梁柱边弯矩及跨中弯矩如表6-4所示，跨中弯矩表6-4梁柱边弯矩及跨中弯矩计算梁AB梁BC楼层左边支座跨中右边支座左边支座跨中右边支座4321风荷载作用下的内力调幅梁端柱边剪力及梁端柱边弯矩计算见表6-5表6-5梁端柱边剪力及梁端柱边弯矩计算计算项梁端弯矩梁端柱边剪力梁端柱边弯矩跨中弯矩层数40302010水平地震作用下的内力调幅梁端柱边剪力及梁端柱边弯矩计算如表6-6所示表6-6梁端柱边剪力及梁端柱边弯矩计算位置梁端弯矩梁端柱边剪力梁端柱边弯矩跨中弯矩层数40302010屋面有雪荷载的活荷载作用下内力调幅及梁端柱边弯矩计算见表6-7表6-7梁端柱边剪力及梁端柱边弯矩计算计算项梁端弯矩梁端柱边剪力梁端柱边弯矩层数4321弯矩调幅在本设计中取调幅系数=，调幅后的梁柱边弯矩及跨中弯矩如表6-8所示，跨中弯矩表6-8梁柱边弯矩及跨中弯矩计算梁FG梁GH层数左边支座跨中右边支座左边支座跨中右边支座543217内力组合见组合表8配筋计算混凝土强度：：钢筋强度：框架梁截面设计面承载力，计算见表8-1表8-1框架梁正截面强度计算截面系数位置A边跨中中跨中43214321432144984714923811531023438747678252131345810031024251119280111311024103153153152362364实配钢筋316316316216216341821821831821624202184204202161420320420420216续表8-1框架梁正截面强度计算4实配钢筋面积6036036034024023101850950976340221257509125712574021125794212571257402框架梁斜截面配筋计算（1）梁端截面组合的剪力设计值调整为防止梁在弯矩屈服前先发生剪切破坏，截面设计时，对剪力调整如下：顶层：AB跨经计算比较与=2\*GB3②、=4\*GB3④组合时剪力设计值较大以顶层梁AB为例：AB跨===其它计算结果见表8-2：表8-2框架梁剪力调整计算计算项AB跨BC跨4321（2）斜截面配筋计算将调整前后剪力与静力组合的剪力值进行比较，取较大值进行设计计算得出：梁AB跨（顶层）=跨高比所以取满足满足要求。选用双肢箍筋8即=取故梁端加密区取双支箍筋28取S=则S=100mm加密区长度，取900mm非加密区长度，取28@200梁的斜截面强度计算见表8-3表8-3梁的斜截面强度计算位置梁AB梁BC层数43214321（KN）（KN）（KN）加密区实配箍筋28@100210@10028@100210@100加密区长度900900900900600600600600实配非加密区实配箍筋28@20028@160210@20028@20028@160210@150框架梁抗裂缝宽度验算梁AB（1层跨中截面）取框架梁的裂缝宽度验算见表8-4，表8-5表8-4四层框架梁的裂缝宽度验算位置截面公式梁HG梁GF左支跨中右支左支跨中右支44444(mm)16161616161644（mm）满足要求表8-5一层框架梁的裂缝宽度验算位置截面公式梁HG梁GF左支跨中右支左支跨中右支11111(mm)20202020162011（mm），满足规范要求。截面设计轴压比验算：底层柱：轴压比：满足规范要求。：由于柱同一截面同时承受正、反向弯矩，故采用对称配筋。(1)B轴柱：底层：查柱的内力组合表，由于，为大偏心受压，故选用M大N小的组合，最不利组合为{在弯矩中由水平地震作用产生的弯矩设计值>75%*，柱的计算长度取下列二等式中的较小值：式中：—柱的上端，下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值—比值中的较小者H—柱的高度，对底层柱为基础顶面到一层楼面的高度故故取故取查《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）得最小总配筋率为%。所以：。每侧实配4C18（），另两侧配构造钢筋416二层：从内力组合表查出属大偏心受压，选用M大N小的组合，最不利组合为{在弯矩中由水平地震作用产生的弯矩为：%=柱的计算长度故取故取因为是对称配筋，由《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）查得最小总配筋率为%。所以：。所以按照构造配筋每侧实配4C18（），另两侧实配构造钢筋416(2)A轴柱：底层：结合内力组合表可见属大偏心受压，选用M大N小的组合，最不利组合为{柱的计算长度故取故取因为是对称配筋，由《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）查得最小总配筋率为%。所以：。选用构造配筋每侧实配4C18（），另两侧实配构造钢筋416斜截面承载力计算为了防止柱在压弯破坏前发生剪切破坏，需按“强剪弱弯”原则对柱端面组合剪力予以调整底层：由于底层框架柱的反弯点位置具有较大不确定性，因此底层柱柱底截面组合弯矩乘以系数，以相应的轴力作为控制值底层A轴柱=×==×==×+/=B轴柱=×==×+/=计算祥见下表8-6表8-6柱的斜截面计算位置底层A轴柱底层B轴柱V（KN）N（KN）33（KN）1073取10731073取1073（KN）10391039<0<010@100/20010@100/200连系梁计算荷载计算按弹性理论计算：屋面梁恒载g=×=kN/m活载q=×=kN/m楼面梁恒载g=×=kN/m活载q=×=kN/m内力计算计算跨度取支座中心连线间的距离计算简图8-1图8-1屋面梁楼面梁屋面梁跨中支座楼面梁跨中支座截面承载计算次梁截面按矩形截面计算b×h=250mm×500mm混凝土HPB235HRB335计算过程见表8-7，表8-8表8-7次梁正截面计算位置屋面梁跨中楼面梁跨中14841243选配钢筋422420表8-8斜截面承载力计算位置屋面梁支座楼面梁支座V（KN）（N）393250393250110110110110选用箍筋101101<0<0实配箍筋间距2002009屋面板及楼面板的设计板的平面布置图见图9-1图9-1板的平面布置图屋面设计：荷载计算：恒载设计值活载设计值合计判断板的计算类型：由可知屋面板的设计应按双向板计算按弹性理论进行计算：在求各区板跨内正弯矩时，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，取荷载：在作用下，各外支座均可视为固定结构，由于某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心点处，在的作用下，各区格板四边均可视作简支结构，跨内最大正弯矩则在中心点处，计算时可近似取二者之和作为跨内最大正弯矩。在求各中间支座最大负弯矩（绝对值）时，按恒荷载及活荷载均满跨布置计算时，取荷载：以《混凝土结构设计》中的附录8进行计算，具体计算过程见表9-1：表9-1屋面板双向板弯矩计算区格AB==跨内计算简图=0（×+×）×=（×+×）×=（×+×）×=（×+×）×==+×=+×=+×=+×=支座计算简图××=××=××=××=A-B支座=1/2（+）=配筋计算：计算见表9-2表9-2屋面板的配筋计算截面选配钢筋实配钢筋面积跨中A1001168@20025190388@200251B1002008@20025190768@200251支座A-B902738@180279B-B9042810@180436楼面板设计：荷载计算：恒载设计值活载设计值结构计算单元与屋面板相同在求各区板跨内正弯矩时，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，取荷载：在作用下，各外支座均可视为固定结构，某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心处，在的作用下，各区格板四边均可视为简支结构，跨内最大正弯矩则在中心点处，计算时可近似取二者之和作为跨内最大正弯矩。在求各中间支座最大负弯矩（绝对值）时，按恒荷载及活荷载均布满跨布置。计算时取荷载：以《混凝土结构设计》中的附录8进行计算，计算过程见表9-3：表9-3楼面板双向板弯矩计算区域AB==跨内计算简图=0（×+×）×=（×+×）×=（×+×）×=（×+×）×==+×=+×=+×=+×=支座计算简图××=××=××=××=A-B支座=1/2（+）=配筋计算表9-4楼面板配筋截面选配钢筋实配钢筋面积跨中A1001418@20025190508@200251B1002418@20025190978@200251支座A-B902808@180279B-B9043910@18043610楼梯设计教学楼内部楼梯使用的活荷载标准值为kN/m2，其中踏步面层采用30mm厚水磨石，底面用20mm厚混合砂浆抹灰层，采用混凝土，，梁中纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余钢筋采用HPB235级钢筋，试计算踏步板TB-1梯段，斜梁TL-1平台板，TB-2平台梁，TL-2层高，踏步尺寸为。建筑内楼梯采用现浇梁式双跑楼梯。踏步板TB-1计算踏步板的尺寸为，斜板厚度取t=40mm，则截面的平均高度。恒荷载计算：踏步板自重踏步面层重踏步抹灰重共计使用活荷载:活荷载和恒载总计:计算简图见图10-1；斜梁截面尺寸选用，则踏步板的计算跨度为：踏步板的跨中弯矩：踏步板计算截面尺寸为图10-1楼梯结构布置及剖面图故踏步板应按构造配筋，每踏步采用，取踏步板内斜板的分布钢筋为。楼梯斜梁计算：荷载计算：踏步板传递的荷载斜梁自重斜梁抹灰总计内力计算：取平台梁截面尺寸为，斜梁水平方向上的计算跨度为：斜梁跨中截面弯矩及支座截面简力计算分别为：斜梁按T形截面进行配筋计算，则，翼缘有效宽度以倒L形截面计算：按梁的跨度计算：按翼缘宽度计算：按翼缘高度计算：取按第一类T形截面进行计算，计算简图如图10-2：根据数据确定结构为第一类T形截面，故图10-2斜梁的计算简图选用2C12（故可按构造配置箍筋，选用双肢箍，。平台板的设计：设平台板厚。判断平台板的计算类型：由式，可知平台板应按双向板计算。大理石面层100厚钢筋混凝土楼板12厚底板摸灰总计恒载计算值活载计算值总计内力计算：板的配筋计算：查表求得：时，跨内：支座：计算可得：跨内：支座：根据跨内支座处弯矩，可近似按算出相应的截面配筋面积。跨内和支座截面处，。截面配筋：跨中：在：选用钢筋。在：选用钢筋。支座处：在：选用钢筋。在：选用钢筋。平台梁的计算：荷载计算：平台梁（自重抹灰平台板传递荷载总计斜梁传递集中荷载计算简图如图10-3所示：图10-3平台梁计算简图内力计算：平台梁的跨中弯矩及支座处简力分别为：截面按L形截面进行配筋计算，则。翼缘宽度取值：按梁的跨度计算：判断截面类型：为第一类型截面：查表得故选用2C14（满足斜截面受剪的要求故可按构造配置箍筋，选用双肢箍，。11基础设计设计基础混凝土等级采用C30，设计基础的荷载包括：1、框架柱传来的弯矩、轴力和剪力（可取设计底层柱的相应控制力）；2、基础的自重、回填土的重量。由于采用柱下独立基础时，算出基础面积过大，故采用条形基础。柱荷载标准值：两跨柱距和，基础埋深，地基承载力特征值，选择T形基础梁。基础底面尺寸计算基础两端挑出：基础梁总长：基础及其以上填土重度，则基础底面宽b为取b=m用反梁法计算地基净反力和基础截面弯矩基底净反力标准值：故基础可以看成在均布荷载作用下的三跨连续梁基础的尺寸如图11-1所示图11-1基础尺寸图基础计算简图如图11-2所示图11-2基础计算简图内力图见图11-3，图11-4图11-3基础M图（）图11-4基础V图（KN）条形基础梁承载力计算：有效高度当支座按第一类T形截面计算，跨内按矩形计算计算过程如表11-1，表11-2表11-1正截面强度计算截面端支座边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内1104276027231840选配钢筋420920920620实配钢筋面积1257282728271885表11-2斜截面强度计算截面端支座外侧端支座内侧中间支座外侧中间支座内侧>V>V>V>V<0<0实配箍筋间距48@35048@30048@15048@350由于T形梁底宽，肋梁宽，两侧翼板外挑长度（1600-600）/2=500，翼板台阶高度250，钢筋保护层厚度35。梁肋处斜截面抗剪强度验算地基净反力值为，则单位面积的地基净反力肋梁处的剪力要求肋梁检算截面的实际有效高度，满足抗剪要求。翼板的配筋计算；选用HPB235级钢筋，翼板配筋截面有效高度为查表选用12钢筋，间距130；实际配筋面积12结论随着我国经济社会及科学技术的发展，城市建筑如雨后春笋般涌现出来，新的建筑理念也逐渐形成。这种建筑理念将先进的通讯电气系统、互联网络系统、闭路电视系统、安全保卫系统等巧妙地集中于同一建筑中，使得城市建筑逐步向智能化、信息化的方向发展。框架结构具有良好的整体性、抗震性、灵活性和经济性，能较好的满足社会要求，并能提供较大的建筑空间，这种新的设计理念兼容了传统的设计思想，达到了一种设计上的艺术美与和谐美的统一境界。教学楼的形式和风格在长期实践中已基本定型、成熟。然而，建筑物的形式和风格往往要反映人们的审美习惯并且要紧紧地融入到时代文化浪潮之中，这就要求建筑设计要紧跟时代的发展步伐。人们在实践中不断地探索出能够经济、合理地充分发挥新材料、新结构潜力的新形式和新风格，并逐步形成了新的建筑体系和结构体系。通过本次设计逐步培养了我全面综合运用所学基础理论、专业知识独立地解决工程规划设计中实际问题的技能。逐步领会了教学楼设计的思想、方法及步骤，提高了自身调查研究、收集整理和分析运用基本资料的能力。期间，查阅了大量的文献资料，咨询了领域内的专家学者，熟悉了建筑领域中的大量规范、规程、图集等文献资料，系统的归纳总结了所学专业课的基础知识，实现了理论与实践相结合的目标。本项目的设计本着安全坚固、美观实用、科学合理的基本原则，充分考虑了教学楼的功能要求及审美需要，满足了建筑规范中的各项要求，顺利解决了设计过程中所遭遇的各种问题，巩固了专业知识，提高了解决问题的能力，形成了实事求是、严肃认真、扎扎实实的工作作风。13参考文献：[1]中华人民共和国国家标准.建筑制图标准（GB/T50104-2001）.北京.中国建筑工业出版社.2002[2]中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GB50009-2001）.北京.中国建筑工业出版社.2001[3]中华人民共和国国家标准.建筑设计防火规范（GBJ16-87）.北京.中国建筑工业出版社.2002[4]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）.北京.中国建筑工业出版社.2002[5]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）[6]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）.北京.中国建筑工业出版社.2002[7]中华人民共和国国家标准.建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）.北京.中国建筑工业出版社.2001[8]郑照北，吕恒林，李天珍.结构力学教程（上册）.徐州：中国矿业大学出版社，2000.[9]王作兴，张德琦.混凝土结构与砌体结构.江苏.中国矿业大学出版社.1999[10]工业与民用建筑毕业设计指导，武汉工业大学出版社，1997[11]赵明华.土力学与基础工程.武汉.武汉理工大学出版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