成教学院教学楼设计说明

时间：2021-03-22 07:49:02　来源：勤学考试网本文已影响人

1、建筑设计 ................................................................... 错误！未定义书签。

1.1设计基本资料.............................................................................. 错误！未定义书签。

1.1.1 工程概况........................................................... 错误！未定义书签。

1.1.2原始设计资料................................................... 错误！未定义书签。

1.2建筑设计说明............................................................................ 错误！未定义书签。

1.2.1 设计概要............................................................. 错误！未定义书签。

1.2.2 建筑立面剖面设计............................................. 错误！未定义书签。

1.2.3装饰...................................................................... 错误！未定义书签。

1.2.4抗震设计.............................................................. 错误！未定义书签。

1.2.5楼梯的设计.......................................................... 错误！未定义书签。

1.2.6关于防火的设计.................................................. 错误！未定义书签。

1.2.7细部构造总说明.................................................. 错误！未定义书签。

1.3建筑细部具体构造做法............................................................ 错误！未定义书签。

2、结构设计 (1)

2.1结构布置及计算简图的确定 (1)

2.2.1 选择承重方案 (1)

2.2.2 梁、柱截面尺寸估算 (1)

2.2.3 结构计算简图 (2)

3、荷载计算 (4)

3.1屋面及楼面的永久荷载标准值 (4)

3.2屋面及楼面可变荷载标准值 (4)

3.3梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 (4)

3.3.1 梁自重计算 (5)

3.3.2 柱自重计算 (5)

3.4计算重力荷载代表值 (5)

3.4.1 第5层的重力荷载代表值： (5)

3.4.2 2～4层的重力荷载代表值 (6)

3.4.3 一层的重力荷载代表值： (6)

4、横向框架侧移刚度计算 (7)

4.1计算梁、柱的线刚度 (7)

4.2计算柱的侧移刚度 (7)

5、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 (9)

5.1横向水平地震作用下的框架结构的内力计算和侧移计算。 (9)

5.1.1 横向自振周期的计算 (9)

5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 (9)

5.1.3 水平地震作用下的位移验算 (11)

5.1.4 水平地震作用下框架内力计算 (12)

5.2横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 (15)

5.2.1 风荷载标准值 (15)

5.2.2 风荷载作用下的水平位移验算 (17)

5.2.3 风荷载作用下框架结构内力计算 (17)

6、竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算 (21)

6.1计算单元 (21)

6.2荷载计算 (22)

6.2.1 恒载计算 (22)

6.2.2 活荷载计算： (24)

6.2.3．屋面雪荷载标准值： (26)

6.3内力计算 (26)

6.3.1、计算分配系数。 (26)

6.3.2 用弯矩二次分配法来计算恒载作用下的梁端、柱端弯矩。 (28)

6.3.3 计算恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力。 (30)

7 框架内力组合 (40)

7.1结构抗震等级 (40)

7.2框架梁内力组合 (40)

7.2.1作用效应组合 (40)

7.2.2承载力抗震调整系数 (40)

7.2.3梁内力组合表 (41)

7.2.4计算跨间最大弯矩 (41)

7.3.1柱内力组合 (44)

7.3.2 柱端弯矩值设计值的调整 (44)

8、截面设计 (46)

8.1框架梁 (46)

8.1.1 一层AB梁的正截面受弯承载力计算 (46)

8.1.2 梁斜截面受剪承载力计算 (48)

8.1.3二层AB梁的正截面受弯承载力计算 (48)

8.1.4梁斜截面受剪承载力计算 (50)

8.2框架柱 (51)

8.2.1柱截面尺寸验算 (51)

8.2.2框架柱的截面设计 (53)

9 基础设计 (57)

9.1基础梁截面尺寸的选取 (57)

9.2荷载选用 (57)

9.3基础截面计算 (58)

9.4地基承载力及基础冲切验算 (59)

9.5基础底板配筋计算 (60)

10.楼梯的设计 (74)

10.1 梯段板计算 (74)

10.2 平台板计算 (75)

10.3 平台梁计算 (76)

11.板的配筋 (78)

11.1 A板的设计 (78)

11.2 B板的设计 (80)

参考文献 (78)

附录 (84)

英文翻译 (89)

致谢 (105)

2、结构设计

2.1 结构布置及计算简图的确定

根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，填充墙采用190mm 厚的混凝土空心小砌块，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm 。

2.2.1 选择承重方案

该建筑为教学楼，房间布局较为整齐规则，且教学楼不需要考虑太大空间布置，所以采用横向框架承重方案，四柱三跨不等跨的形式。柱网布置形式详见建筑平面图。

2.2.2 梁、柱截面尺寸估算

纵梁：mm l h 900~6007200121~81121~81=???

? ??=???? ??=, 取mm h 700=

mm h b 350~23370031~2131~21=???

? ??=???? ??=, 取mm b 300=

横梁：1111~~7500625~938812812h l mm ????=?=?= ? ?????

，取mm h 700=

mm h b 350~23370031~2131~21=???

? ??=???? ??= 取mm b 300=

次梁： mm l h 600~4007200181~121181~121=???

? ??=???? ??= 取mm h 500= mm h b 167~25050031~2131~21=???

? ??=???? ??= 取mm b 300=

各层梁截面尺寸及混凝土强度等级如下表，

表2-2-1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级

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柱截面尺寸估算该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值为

[N μ]=0.9,各层重力荷载代表值近似取15kN/m 2，边柱及中柱的负荷面积分别为3.75?7.2 m 2和5.25?7.2 m 2，可得一层柱截面面积为:

边柱

321.3 3.757.215105175151[][]0.916.7

E s N c N c Fg n N A mm f f βμμ?????≥===? 中柱

321.25 5.257.215105235779[][]0.916.7

E s N c N c Fg n N A mm f f βμμ?????≥===? 取柱子截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为418mm 和485mm 。

根据上述结果，并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸取值如下： 1～5层 600mm ?600mm

基础选用柱下独立基础，基础顶面距室外地面为500mm 。

2.2.3 结构计算简图

框架结构计算简图，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板顶，2～5层高度即为层高，取3.6m ；底层柱高度从基础顶面取至一层板顶，即h 1＝3.6+0.45+0.5＝4.55m 。见下图:

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3、荷载计算

3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值

屋面(不上人)

屋面为刚性防水屋面

40厚的C20细石混凝土保护层 23×0.04＝0.92kN/m2 3厚1：3石灰砂浆隔离层 0.003×17=0.0513kN/m2卷材防水层 0.3

20厚的1：2.5水泥砂浆找平层 20×0.02＝0.4kN/m2 100厚的钢筋混凝土板 25×0.10=2.5kN/m2 20厚水泥砂浆找平层 20×0.02＝0.4kN/m2 12厚纸筋石灰抹底 0.160kN/m2 合计 4.98kN/m2 1～4层楼面(水磨石楼面)

15厚的1：2白水泥白石子(掺有色石子)磨光打蜡

18×0.015＝0.27kN/m2 20厚的1：3水泥砂浆找平层 20×0.02＝0.40kN/m2现浇100厚的钢筋混凝土楼板 25×0.1＝2.5kN/m2 3厚细石粉面 16×0.003＝0.048kN/m2 8厚水泥石灰膏砂浆 14×0.008＝0.112kN/m2 合计 3.33kN/m2

3.2 屋面及楼面可变荷载标准值

不上人屋面均布活荷载标准值 0.50kN/m2楼面活荷载标准值 2.0kN/m2走廊活荷载标准值 2.5kN/m2屋面雪荷载标准值 Sk=μr?s0=1.0?0.35=0.35kN/m2式中：μr为屋面积雪分布系数，取μr＝1.0

3.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算

查规范得以下自重，

外墙面为面砖墙面自重： 0.5 kN/m2 混凝土空心小砌块 11.8 kN/m2

3.3.1 梁自重计算

边横梁自重： 0.3×0.7×25＝5.25 kN/m 粉刷：（0.7-0.1）×0.048×17＝0.459 kN/m

合计 5.709 kN/m 中横梁自重 : 0.3×0.5×25＝3.75 kN/m 粉刷： 0.6×0.105×17＝0.360 kN/m

合计 4.11 kN/m 纵梁自重： 0.3×0.7×25＝5.25 kN/m 粉刷： 0.6×0.048×17＝0.459 kN/m

合计 5.709 kN/m 次梁自重： 0.3?0.5?25＝3.75 kN/m 粉刷： 0.4×0.045×17＝0.306 kN/m

合计 4.06 kN/m 3.3.2 柱自重计算

柱自重： 0.6×0.6×25＝9 kN/m 贴面及粉刷： (0.6×4-0.2×2) ×0.02×17=0.68 kN/m 合计 9.68 kN/m 女儿墙自重(含贴面和粉刷)：

0.9?0.02?2?17＋0.2?15?0.9＝3.312 kN/m

内外墙自重(含贴面和粉刷)： 0.2?15＋0.02?2?17＝3.68 kN/m 3.4 计算重力荷载代表值

3.4.1 第5层的重力荷载代表值：

屋面恒载： (7.5?2+3)?7.2?4.98＝645.41 kN 女儿墙： 3.312?7.2?2＝47.69 kN 纵横梁自重：

41.10×4+2×7.5×5.709+2×7.5×4.06+3×3.46＝321.315 kN

半层柱自重： (9.68×3.6×4) ×0.5＝69.70 kN 半层墙自重：

40.99+54.8+(3.6-0.5) ×(7.5+0.6-0.4)=181.99 KN

屋面雪载： (7.5?2+3)?7.2?0.35=45.36 kN

恒载+0.5?雪载：

645.41+47.69+321.315+69.70+181.99+0.5?45.36＝1288.79 kN

3.4.2 2～4层的重力荷载代表值

楼面恒载： (7.5?2+3)?7.2?3.33＝431.568kN 上`下半层墙重： 181.99+181.99=363.98 kN 纵横梁自重： 321.315 kN 上半层柱+下半层柱： 69.70+69.70＝139.4 kN 楼面活荷载： 7.2?(7.5?2?2+3?2.5)＝270 kN 恒载+0.5?活载：

431.568+363.98+321.315+139.4+0.5×270＝1391.26 kN

3.4.3 一层的重力荷载代表值：

楼面恒载： 431.568 kN 上.下半层墙自重：

(a)外纵墙:

40.09+3.68×(4.55-0.7) ×(7.2-0.25×2)-31.01=104.41 kN

(b)内纵墙:

54.8+3.68×(4.55-0.7) ×(7.2-0.25×2)-16.70=132.02 kN

(c )横墙：

86.70+(7.5+0.5-0.2×2)×(4.55-0.5)×3.68=198.85 kN

纵横梁自重： 321.315 kN 上半层自重： 69.70 kN 下半层自重： 0.5×9.68×4.55×4)=88.09 kN 楼面活荷载： 270 kN 恒载+0.5×楼面活载：

431.568+104.41+132.02+198.85+321.315+157.79+270/2=1481.95 kN 则一榀框架总重力荷载代表值∑=n

i i G 1为：)5(=n 123451