土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)五層教學(xué)樓框架結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

1、摘 要 本工程是費(fèi)縣晨光高中教學(xué)樓，為多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，共五層，層高為3.6米，建筑物總高度為19.100米。在遵循“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的設(shè)計(jì)原則和國(guó)家有關(guān)現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了教學(xué)樓的建筑與結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)，獲得了該建筑物初步設(shè)計(jì)階段的建筑CAD設(shè)計(jì)圖紙與技術(shù)指標(biāo)，確定了結(jié)構(gòu)布置方案與結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。 先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算，然后按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計(jì)算豎向荷載（恒載、活荷載以及雪荷載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。 選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了

2、結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設(shè)計(jì)（完成了平臺(tái)板，梯段板，平臺(tái)梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算）、樓蓋的設(shè)計(jì)（完成了板的配筋和梁的配筋）、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)（完成了基礎(chǔ)的配筋）關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土，框架，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Abstract This is a teaching building of a Chenguang chool in Feixian. It is a multi-layer reinforced concrete frame. It has five stories, the height of the storey is 3.6 meters.The height of the whole buildi

3、ng is 18.75 meters. In accordance with the design principle of “applicability、safety、economy、aesthetic”and the present codes and standards of the architectural and structural design, the primary architectural and structural design of building is carried out. After getting the architectural drawing f

4、rom CAD design, the anthor decides the structural scheme and the structural calculation modelWhen the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated . Then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. Th

5、e seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force，axial force snow force) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force

6、 under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of

7、 the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board.The design of floorslab is also be completed in the end. Keywords: reinforced concrete；frame； the design of the structure前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)，是

8、土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中的一個(gè)重要階段，是對(duì)整個(gè)大學(xué)四年學(xué)習(xí)的檢驗(yàn)和考核，是深化、拓寬教學(xué)成果的重要過(guò)程。通過(guò)設(shè)計(jì)理論聯(lián)系實(shí)際，使我能更加的深入的了解我們的這個(gè)專業(yè)，也能為以后的學(xué)習(xí)與工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)也培養(yǎng)了我們獨(dú)立解決問(wèn)題的能力、自學(xué)的能力和集體合作的工作作風(fēng)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為安徽省江淮地區(qū)某中學(xué)教學(xué)樓，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在方案設(shè)計(jì)（建筑部分），概念設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)部分），著重理解在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)方案選擇、荷載整理、荷載組合、抗震設(shè)計(jì)要求、內(nèi)力組合、框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)、施工技術(shù)措施、施工進(jìn)度安排等。建筑設(shè)計(jì)主要解決以下問(wèn)題：環(huán)境、場(chǎng)地、體形；與人的活動(dòng)有關(guān)的空間組織；建筑技術(shù)問(wèn)題；建

9、筑藝術(shù)問(wèn)題。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，了解建筑工程的要求和法規(guī)，根據(jù)各種結(jié)構(gòu)形式的適用范圍和特點(diǎn)來(lái)確定結(jié)構(gòu)應(yīng)該使用的最佳結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要解決以下問(wèn)題：結(jié)構(gòu)形式；結(jié)構(gòu)材料；結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性；結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造和施工方法。本結(jié)構(gòu)采用一榀框架為計(jì)算單元，根據(jù)結(jié)構(gòu)的受荷情況分析受力，采用不同的方式分別計(jì)算出各種荷載作用下的彎矩、剪力、軸力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，選擇最不利的內(nèi)力組合進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，以保證結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師指導(dǎo)與自己合理的安排設(shè)計(jì)進(jìn)度下完成的。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。目錄摘 要IAbstractII前 言III第 1 章 建

10、筑設(shè)計(jì)說(shuō)明11.1 工程概況11.2 立面布置21.3 荷載21.4 研究思路31.5 平面設(shè)計(jì)41.6 剖面設(shè)計(jì)61.6.1 房間各部分高度61.6.2 剖面圖表達(dá)和尺寸標(biāo)注71.7 立面設(shè)計(jì)71.7.1 立面設(shè)計(jì)步驟和方法71.7.2 立面的表達(dá)及尺寸標(biāo)注81.8 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)8第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)102.1結(jié)構(gòu)體系的選擇和確定102.1.1 結(jié)構(gòu)布置102.1.2 基礎(chǔ)方案112.1.3樓梯方案112.1.4建筑材料的選取112.2構(gòu)件尺寸初選122.2.1主梁122.2.2框架柱122.2.3樓板13第3章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算143.1設(shè)計(jì)柱、基礎(chǔ)、主梁時(shí)采用的樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：143.2重

11、力荷載計(jì)算143.2.1屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算143.2.2梁、柱、墻、門(mén)窗重力荷載計(jì)算163.3重力荷載代表值173.4框架梁線剛度計(jì)算213.4.1框架梁線剛度計(jì)算213.4.2框架柱線剛度計(jì)算213.4.3柱抗側(cè)移剛度計(jì)算223.5橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算233.5.1橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算23 3.5.2 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算303.6 豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算343.6.1 計(jì)算單元的選取343.6.2 豎向荷載載計(jì)算353.7 內(nèi)力組合463.7.1 內(nèi)力調(diào)整463.7.2 框架梁、柱內(nèi)力組合483.8 截面設(shè)計(jì)5

12、53.8.1 承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算553.8.2 一層框架梁截面設(shè)計(jì)553.8.3 框架梁AB跨的裂縫與撓度驗(yàn)算623.8.4框架 B 柱截面配筋設(shè)計(jì)632.8.5 底層柱B節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面驗(yàn)算712.8.6 板的設(shè)計(jì)(取樓面板的設(shè)計(jì)為例）722.8.7 樓梯設(shè)計(jì)753.9基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（以A柱柱下基礎(chǔ)為例）793.9.1 荷載計(jì)算793.9.2 確定持力層及地基承載力的計(jì)算793.9.3 基礎(chǔ)底面尺寸確定803.9.4 基礎(chǔ)高度確定81結(jié)束語(yǔ)84外文翻譯85 致辭92 參考文獻(xiàn)93附錄94第 1 章 建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明1.1 工程概況本工程為安徽省江淮地區(qū)某中學(xué)教學(xué)樓，主要工程概況如下： 1.工程位置：位

13、于安徽省江淮地區(qū)，規(guī)劃批準(zhǔn)用地選址見(jiàn)附圖。附圖:建設(shè)用地界線圖圖1-1 建設(shè)用地界線圖2.建筑等級(jí)：耐火等級(jí)二級(jí)，采光等級(jí)三級(jí)。3.建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)及設(shè)計(jì)使用年限：(1)建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)：二級(jí)(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限：50 年(3)建筑抗震設(shè)防類別：七度(4)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)：丙級(jí)(5)框架抗震等級(jí)： 三級(jí)4.結(jié)構(gòu)形式：現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土錐形基礎(chǔ)。5.標(biāo)高設(shè)定：本工程室內(nèi)地坪±0.000 ，室內(nèi)外高差為 0.45m。6.自然條件及工程地質(zhì)概況： 氣溫：冬季采暖計(jì)算溫度-7，夏季通風(fēng)計(jì)算溫度27。 風(fēng)向：夏季主導(dǎo)風(fēng)向東南，冬季西北。 降雨量：年降雨量為7

14、77.4mm，小時(shí)最大降雨量140.4mm。工程地質(zhì)概況：見(jiàn)表1。表1各巖土層力學(xué)指標(biāo)匯總表層號(hào)巖土層名稱fak(kpa)模量(Mpa)容重(kN/m3)厚度(m)1素填土180.62含粘性土粗礫砂40025/E0203花崗巖強(qiáng)風(fēng)化帶100040/E0234花崗巖微風(fēng)化帶40001000/E0261.2 立面布置立面設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下面三個(gè)原則：1.完整均衡、比較適當(dāng)；2.層次分明、交接明確；3.體形簡(jiǎn)潔、環(huán)境協(xié)調(diào)；本項(xiàng)目主體建筑總高度為 18 米，主體部分女兒墻均高 0.75 米。立面設(shè)有填充墻，塑鋼窗和木門(mén)，門(mén)窗尺寸及其他輔助設(shè)施窗高均合理布置，詳見(jiàn)建筑平面布置圖。外墻面與外柱表面取齊。1.3

15、荷載1.設(shè)計(jì)柱、基礎(chǔ)、主梁時(shí)采用的樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：不上人屋面：0.5 kN/m 2衛(wèi) 生 間：2.5 kN/m 2樓 梯 間：3.5 kN/m 2教室、辦公室：2.5 kN/m 2上述荷載組合值系數(shù)=0.5，準(zhǔn)永久值系數(shù)=0.72.雪載：基本雪壓So =0.4kN/m2，組合值系數(shù)=0.5，準(zhǔn)永久值系數(shù)=0.23.風(fēng)載：基本風(fēng)壓系數(shù)W0=0.4kN/m 2 ，地面粗糙度為 B 類。1.4 研究思路本設(shè)計(jì)主要考慮建筑是人們運(yùn)用一定的物質(zhì)材料創(chuàng)造所需空間和環(huán)境的一種技術(shù)和藝術(shù)。結(jié)構(gòu)是由構(gòu)件組成的能承受“作用”的受力骨架，其功能是形成建筑功能所要求的基本空間和體型。建筑推動(dòng)結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)促

16、進(jìn)建筑形式的創(chuàng)新。建筑設(shè)計(jì)主要解決：環(huán)境、場(chǎng)地、結(jié)構(gòu)體型；與人的活動(dòng)有關(guān)的空間組織；建筑技術(shù)問(wèn)題；建筑藝術(shù)和室內(nèi)布置。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要解決：結(jié)構(gòu)形式；結(jié)構(gòu)材料；結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性；結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造和施工方法。本設(shè)計(jì)所在建筑和結(jié)構(gòu)方面均有要求，所以著重要解決的問(wèn)題也正是建筑與 結(jié)構(gòu)。于是在設(shè)計(jì)中，主要考慮要做到以下幾點(diǎn)：1.建筑方案應(yīng)有利于結(jié)構(gòu)平面布置，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳力明確，便于計(jì)算，盡量減少構(gòu)件的類型。2.不過(guò)于復(fù)雜，以免造成設(shè)計(jì)時(shí)間不足或出現(xiàn)計(jì)算能力不夠等方面的問(wèn)題。3.盡量不出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的限制（如梁的高度不滿足常用的跨高比要求等），結(jié)構(gòu)的跨度也不宜太大。其次在結(jié)構(gòu)選型方面 ，我

17、們依據(jù)安全適用，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)的，施工方便的設(shè)計(jì)原則，根據(jù)建筑布置和荷載大小，選擇結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)布置方案，并確定各部分尺寸、材料和構(gòu)造方法。由于本課題采用框架結(jié)構(gòu)。然而，框架結(jié)構(gòu)可以采用多種不同的結(jié)構(gòu)方案和布置，它主要是由下列因素決定的：(1)工藝使用要求 如房屋形狀和柱網(wǎng)布置是否規(guī)則整齊，柱網(wǎng)尺寸是否符和模數(shù)化，房屋的高度比和工藝對(duì)結(jié)構(gòu)縱、橫向剛度的要求等。(2)施工和吊裝能力 如能否采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸、吊裝能力等。(3)建筑地區(qū)的自然條件 如地質(zhì)條件、抗震設(shè)防烈度以及施工場(chǎng)地大小等。(4)是否經(jīng)濟(jì)合理，施工是否方便。 在選擇結(jié)構(gòu)方案的布置時(shí)，綜合以上因素具體分析。首先

18、確定框架的類型，然后確定承重框架的布置方向。1.5 平面設(shè)計(jì)建筑平面是表示建筑物在水平方向各部分的組合關(guān)系及房間的具體設(shè)計(jì)。由于建筑平面通常較為集中地反映建筑功能方面的問(wèn)題，因此從平面設(shè)計(jì)著手。但是，在平面設(shè)計(jì)中始終需要從建筑整體空間的效果出發(fā)，緊密聯(lián)系建筑剖面和立面，反復(fù)思考，認(rèn)真推敲，不斷調(diào)整和修改平面。建筑平面設(shè)計(jì)是方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，它對(duì)是否滿足建筑物的使用功能起著決定性的作用。建筑功能多種多樣，所處的環(huán)境各不相同，因此平面設(shè)計(jì)沒(méi)有統(tǒng)一模式。平面設(shè)計(jì)是在初步確定的總體布局基礎(chǔ)上進(jìn)行，從總體到局部，從原則到具體逐步深入。1、平面組合設(shè)計(jì)(1)功能分區(qū)。按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求將使用性質(zhì)相同或接近

19、的房間組合在一起，粗略估計(jì)出面積和層數(shù)，確定其體量大小。(2)體塊組合。按相互聯(lián)系和分隔關(guān)系，明確各體塊之間的相對(duì)位置，進(jìn)行體塊組合。教學(xué)樓的功能較為靈活，體塊組合存在多種方案。根據(jù)建筑物所處地段的環(huán)境條件如地段大小、形狀，周圍道路，人流狀況，朝向等因素反復(fù)思考、修改和比較，抓住主要矛盾，從而選出內(nèi)部使用功能合理、對(duì)外聯(lián)系簡(jiǎn)捷安全、造型較好的方案。根據(jù)體塊組合形成方案草圖是平面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟，雖然很粗略，但卻確定了平面設(shè)計(jì)的大局，正如一篇文章的綱目一樣重要。(3)平面組合。根據(jù)各功能區(qū)的使用性質(zhì)確定房間之間的組合關(guān)系。各教室通過(guò)走廊的方式進(jìn)行組合。教室要求安靜、不受干擾。在確定組合方式的基礎(chǔ)

20、上，根據(jù)鬧靜程度、對(duì)外聯(lián)系順序及對(duì)朝向的要求，合理確定不同房間在平面中的位置。2.交通組織及防火疏散設(shè)計(jì) 合理組織好建筑內(nèi)部交通和對(duì)外聯(lián)系是平面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。直接影響到使用和人員安全。交通設(shè)計(jì)應(yīng)力求做到使用方便、疏散安全、簡(jiǎn)捷和節(jié)約面積。多層建筑交通設(shè)計(jì)包括樓梯的位置、數(shù)量及寬度、走廊的寬度和長(zhǎng)度、門(mén)廳以及它們的相互關(guān)系。本建筑遵照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50016-2014)進(jìn)行防火疏散設(shè)計(jì)。與本設(shè)計(jì) 有關(guān)的主要方面簡(jiǎn)述如下：(1)確定建筑類別：本設(shè)計(jì)為多層建筑。(2)確定耐火等級(jí)：本設(shè)計(jì)建筑耐火等級(jí)是二級(jí)。(3)確定放火分區(qū)：根據(jù)規(guī)范，每個(gè)防火區(qū)的最大面積為 1500m2。本設(shè)計(jì)將整個(gè)

21、建筑以防火墻或甲級(jí)防火門(mén)分開(kāi)，在高度方向，教室每層為一防火區(qū)，用鋼筋混凝土樓板和防火門(mén)分隔。(4)走廊：走廊凈寬按通過(guò)人數(shù)每100人不小于1 m計(jì)，保證最小凈寬大于1.4m。3.柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)選擇與布置直接影響建筑的使用和結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，不同的功能和功能布置方式采取不同的柱網(wǎng)布置方式。教學(xué)樓以其主要組成部分教室的開(kāi)間、進(jìn)深以及客房底層的組合方式為依據(jù)；休息室和廁所部分根據(jù)教師、學(xué)生人數(shù)及內(nèi)部交通組織等來(lái)合理選擇柱網(wǎng)，以提高平面的使用率和結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。教室按學(xué)生數(shù)來(lái)確定開(kāi)間和進(jìn)深，開(kāi)間與進(jìn)深一般取 3.3m、3.6m、3.9m、4.2m 等。柱距可按單開(kāi)間或擴(kuò)大開(kāi)間取，擴(kuò)大開(kāi)間有利于平面布置較為靈活

22、， 具體確定柱距在滿足使用的基礎(chǔ)上同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性和施工條件。根據(jù)房間平面組合方式確定跨數(shù)和跨度。單走廊平面一般采取三跨布置， 雙走廊平面可取三跨或五跨布置。本設(shè)計(jì)較為合理，采取教室(7.2m)+走廊(3.0m)+教室(7.2m)組合方式，此時(shí)考慮到梁、板、柱、基礎(chǔ)綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，適 應(yīng)當(dāng)?shù)氐氖┕l件，柱網(wǎng)力求整齊劃一，以利于構(gòu)件的統(tǒng)一化，及立面造型處理。其中底層平面按確定的柱網(wǎng)合理安排空間。4.平面圖的表達(dá)及尺寸標(biāo)注(1)平面圖的表達(dá) 要完整表達(dá)建筑內(nèi)部布置及交通聯(lián)系狀況繪出各層平面圖(包括地上和地下)。因時(shí)間限制建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求繪出底層平面 及標(biāo)準(zhǔn)層平面，深度達(dá)到初步設(shè)計(jì)所要求的詳細(xì)程

23、度。平面圖表達(dá)柱網(wǎng)布置內(nèi)外墻與柱網(wǎng)的關(guān)系、房間名稱、固定設(shè)備的布置， 按制圖規(guī)定繪出樓梯、門(mén)窗位置、大小及開(kāi)啟方式等。底層平面標(biāo)出剖面圖的 剖切位置和剖視方向。(2)尺寸標(biāo)注 外尺寸：外尺寸分別標(biāo)注如下容： a.總尺寸：標(biāo)明建筑總長(zhǎng)和總寬； b.軸線尺寸和軸線編號(hào)：標(biāo)出柱的位置和及其相互關(guān)系。橫向定位軸線按、由左向右順序編號(hào)；縱向按 A、B、C由下而上順序編之；c.門(mén)窗動(dòng)口及墻段尺寸。 內(nèi)尺寸 標(biāo)出內(nèi)門(mén)窗位置及寬度，定出內(nèi)墻位置。1.6 剖面設(shè)計(jì)教學(xué)樓由功能不同，大小不同的房間組合，在空間組合時(shí)考慮人流的分配和對(duì)外聯(lián)系，以減少干擾并簡(jiǎn)化交通疏散設(shè)計(jì)。1.6.1 房間各部分高度凈高和層高 凈高為

24、房間地面到頂棚或其它構(gòu)件底面的距離，它與房間的使用性質(zhì)、活動(dòng)特點(diǎn)、采光、通風(fēng)空間觀感因素有關(guān)。層高是該層地坪或樓面到上層樓面的距離即凈高加上樓板層的結(jié)構(gòu)厚度。適當(dāng)降低層高，從而降低整幢建筑的高度，對(duì)減輕建筑自重、改善結(jié)構(gòu)受力、節(jié)省投資和用地有很大意義。教室層高以 3m-4.2m 為宜。本設(shè)計(jì)取 3.6 m。2.室內(nèi)外高差為防止室外雨水流入室內(nèi)并防止墻身受潮，將室內(nèi)地面適當(dāng)抬高。一般建筑從使用方便原則出發(fā)，室內(nèi)外高差不宜過(guò)大，一般取 0.45m、0.60m等，本設(shè)計(jì)取0.45m。3.窗臺(tái)及窗高 一般房間的窗臺(tái)高與工作面相協(xié)調(diào)，可取 0.8m-0.9m，也可根據(jù)功能和空間觀感適當(dāng)抬高窗臺(tái)高度。窗的

25、高矮影響房間的采光均勻度，多層框架結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)建筑宜在框架梁或連系梁下直接設(shè)窗，不宜另設(shè)過(guò)梁。1.6.2 剖面圖表達(dá)和尺寸標(biāo)注1.剖面圖的剖切位置宜通過(guò)樓梯間及建筑主入口，選擇最能反映全貌和構(gòu)造特點(diǎn)的部位；2.剖面反映出結(jié)構(gòu)形式，框架結(jié)構(gòu)須繪出剖到和可見(jiàn)的梁、柱截面及輪廓線；3.有完整的尺寸標(biāo)注；(1)標(biāo)出建筑各部分的高度方向尺寸關(guān)系 .建筑總高 室外設(shè)計(jì)地面到女兒墻頂或頂層結(jié)構(gòu)頂面的距離； .各層房間層高； .門(mén)窗洞及窗下墻高度。(2)標(biāo)注各部分標(biāo)高 以底層地面面層為基準(zhǔn)標(biāo)定樓面、屋面、門(mén)窗洞口 室外地坪、雨蓬、樓梯平臺(tái)等部位標(biāo)高，以m為單位。1.7 立面設(shè)計(jì)建筑立面表示建筑物四周的外部形象

26、。立面設(shè)計(jì)是在緊密結(jié)合平面、剖面的內(nèi)部空間組合、外部環(huán)境及在滿足建筑使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，運(yùn)用建筑造型和立面構(gòu)圖的規(guī)律進(jìn)行的。1.7.1 立面設(shè)計(jì)步驟和方法根據(jù)初步確定的建筑內(nèi)部空間組合的平、剖面關(guān)系，如建筑的大小、高低， 進(jìn)行立面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先推敲立面各部分總的比例關(guān)系，考慮作為一 整體的幾個(gè)立面之間的統(tǒng)一、相鄰立面間的連接和協(xié)調(diào)。然后，按建筑構(gòu)圖規(guī)律 著重分析立面上墻面的規(guī)分和處理、門(mén)窗安排與調(diào)整，最后對(duì)建筑入口，各部分 裝飾等作重點(diǎn)及細(xì)部分處理和加工。門(mén)窗的位置、大小等，描繪出建筑各立面的基本輪廓，作為進(jìn)一步調(diào)整、統(tǒng)一。1.7.2 立面的表達(dá)及尺寸標(biāo)注1.表明建筑外形輪廓、

27、門(mén)窗、雨蓬、臺(tái)階等形式及準(zhǔn)確位置；2.注明外墻面劃分、外墻飾面各部分的材料、做法、色彩以及重點(diǎn)裝飾等；3.尺寸及標(biāo)高標(biāo)注：4.建筑總高；5.室內(nèi)外地坪、樓地面、平臺(tái)、雨蓬、檐口（女兒墻）、臺(tái)階等處的標(biāo)高；6.標(biāo)出與平面圖一致的立面兩端軸線號(hào)。1.8 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì) 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，是建筑平、剖、立面設(shè)計(jì)的繼續(xù) 和深入，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑施工的重要依據(jù)。建筑設(shè)計(jì)提供實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)、 美觀、切實(shí)可行的構(gòu)造方案和構(gòu)造措施，其內(nèi)容主要包括正確選擇圍護(hù)構(gòu)件（外墻、內(nèi)墻、屋頂、樓地面等）的材料、材料的搭配，處理構(gòu)件的連接方式及與承重結(jié)構(gòu)的關(guān)系等。繪出主要部分的構(gòu)件詳圖并達(dá)到施工圖深度

28、。詳圖中詳細(xì)標(biāo)注各構(gòu)件的材料組合方式、材料名稱、規(guī)格及尺寸，構(gòu)件間的連接關(guān)系以及與承重骨架的關(guān)系。1.外墻本教學(xué)樓為框架結(jié)構(gòu)，外墻只起圍護(hù)作用，在滿足保溫、隔熱的同時(shí)要求質(zhì) 輕，以減輕結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)。砌塊直接砌于框架梁上，梁下直接安設(shè)門(mén)窗，不再設(shè)過(guò)梁。2.內(nèi)墻本教學(xué)樓的內(nèi)墻只起分隔空間作用，根據(jù)內(nèi)墻兩側(cè)空間的使用要求來(lái)選擇墻 的材料、尺寸及構(gòu)造方式。樓梯間有足夠的防火性能；教學(xué)樓具有必要的隔聲性 能；衛(wèi)生間墻有防水防潮性能等。同時(shí)，做到減少墻體自重，以減輕結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)。3.其它根據(jù)氣候特點(diǎn)和材料供應(yīng)情況選擇屋面材料和屋面構(gòu)造。地面、頂棚與墻面裝飾考慮房間的使用要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及防火要求選擇和采取相應(yīng)的構(gòu)

29、造方式。圖1-2 屋面女兒墻防水節(jié)點(diǎn)詳圖 第 2 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1. 結(jié)構(gòu)體系的選擇和確定 2.1.1 結(jié)構(gòu)布置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幾種。(1)橫向框架承重方案橫向框架承重方案是在橫向布置框架承重梁，樓面豎向荷載由橫向梁傳至柱，而在縱向布置連系梁。橫向框架往往跨數(shù)少，主梁沿橫向布置有利于提高建筑物的橫向抗側(cè)移剛度。二縱向框架則往往僅按構(gòu)造要求布置較小的連系梁。這也有利于房屋室內(nèi)的采光與通風(fēng)。(2)縱向框架承重方案縱向框架承重方案是在縱向布置框架承重梁，在橫向布置連系梁。因樓面荷載由縱向傳至柱子，所以橫向梁高度較小

30、，有利于設(shè)備管線的穿行；當(dāng)在房屋開(kāi)間方向需要較大空間時(shí)，可以獲得較高的室內(nèi)凈高；另外，當(dāng)?shù)鼗恋奈锢砹W(xué)性能在房屋縱向有明顯差異時(shí)可利用縱向框架的剛度來(lái)調(diào)整房屋的不均勻沉降?？v向框架承重方案的缺點(diǎn)是房屋橫向抗側(cè)移剛度較差，進(jìn)深尺寸受預(yù)制樓板長(zhǎng)度的限制。(3) 縱橫向框架混合承重方案 縱橫向框架混合承重方案是在兩個(gè)方向均需布置框架承重梁以承受樓面荷載。當(dāng)樓面作用有較大荷載，或樓面有較大開(kāi)洞，或當(dāng)柱網(wǎng)布置為正方形或接近正方形時(shí)，常采用這種承重方案。 縱橫向框架混合承重方案具有較好的整體工作性能，對(duì)抗震有利。本設(shè)計(jì)采用橫向框架承重方案，結(jié)構(gòu)布置圖如 2-1 所示 圖2-1 結(jié)構(gòu)布置圖2.1.2 基礎(chǔ)

31、方案該建筑場(chǎng)地和地基條件簡(jiǎn)單，荷載分布均勻，建筑層數(shù)小于 7 層，根據(jù)建 筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2011)第 3.0.1 條規(guī)定，該建筑的地基屬于丙級(jí)地基。本建筑采 用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)條件，選擇細(xì)砂為持力層，地基承載力特征值 fak =400kPa，基礎(chǔ)埋深1.0m，由于基礎(chǔ)高度未定，底層柱的計(jì)算高度暫定h=3.6m+0.45m+0.6m=4.65m。2.1.3 樓梯方案最常見(jiàn)得現(xiàn)澆式樓梯有板式樓梯和梁式樓梯，板式樓梯得優(yōu)點(diǎn)是下表面平 整，施工支模方便，外觀輕巧。缺點(diǎn)是斜板較厚，約為梯段板水平長(zhǎng)度的1/301/25,其混凝土用量和鋼筋用量都較多，綜合考慮后，本設(shè)計(jì)采用

32、雙跑現(xiàn)澆板式樓梯。2.1.4 建筑材料的選取混凝土和鋼筋：基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁C30，HRB400；梁、柱、板均用C30混凝土，HRB400鋼筋。2.2. 構(gòu)件尺寸初選2.2.1 主梁:教室 7200mm 跨（橫向框架主梁 KL1）：h=（1/121/8）l=（1/121/8）× 7200mm=600900mm，取 h=700mm；b=（1/21/3）h =（1/21/3）× 700mm=233350mm， 取 b=300mm；走廊梁3000mm跨：h=（1/121/8）l=（1/141/8）×3000m m=250375mm，取 h=400mm；b=（1/21/3）h

33、=（1/21/3）×400mm=167200mm，取 b=250mm； 縱向框架梁4200mm（KL2）：h=（1/121/8）l=（1/141/8）×4200mm=350525mm，取 h=500m；b=（1/21/3）h =（1/21/3）×500m=167250mm，取 b=250m；2.2.2 框架柱建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2010)第 6.3.6 條，柱截面尺寸，宜符合下列各項(xiàng)要求：（1）截面的寬度和高度均不宜小于 400mm ；圓柱直徑不宜小于350mm；（2）剪跨比宜大于 2；（3）截面長(zhǎng)邊與短邊比不宜大于 3；查建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50

34、011-2010)表 6.3.6 可知，該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí),其軸壓比限值 N =0.85，柱的尺寸可以根據(jù)柱的軸壓比按下列公式計(jì)算： （2-1） （2-2）式中 N 為柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值； F 按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的負(fù)載面積； gE 折算在單位面積上的重力荷載代表值，可根據(jù)實(shí)際荷載計(jì)算，也可近似 取1215kN/，本建筑選用14kN/ 。 為考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取 1.3，不等跨內(nèi)柱取1.25，等跨內(nèi)柱取 1.2。 n 為驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； Ac 柱截面面積； fc 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 框架柱軸壓比限值，此處可近似取，該建筑為三級(jí)抗震，取 0.85。該建筑的

35、教學(xué)樓底層中柱的截面面積為：Ac =1.25×4.2×(7.2+3)/2× 14×5 ×1000/(0. 85×14.3) =154195mm 2為方便計(jì)算，所有教室框架柱均取截面b × h =450mm× 450mm=202500mm 2 ；為增大底層住的側(cè)移剛度，取底層柱尺寸500mm×500mm2.2.3 樓板根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2010)的規(guī)定，另考慮道最小板厚防火及抗震得各項(xiàng)規(guī)定，故取 t120mm。選取具有代表性的一品框架作為結(jié)構(gòu)計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-2.圖 2-2 計(jì)算簡(jiǎn)

36、圖第3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1設(shè)計(jì)柱、基礎(chǔ)、主梁時(shí)采用的樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：教室、門(mén)廳: 2.5kN/m 2衛(wèi) 生 間： 2.5kN/m 2樓 梯： 3.5 kN/m 2不上人屋面： 0.5 kN/m 2走 廊： 3.5 kN/m 2上述荷載組合值系數(shù)=0.8，準(zhǔn)永久值系數(shù)=0.7雪載：基本雪壓So =0.4 kN/m 2 ，組合值系數(shù)=0.7風(fēng)載：基本風(fēng)壓系數(shù)Wo =0.4 kN/m 2 ，地面粗糙度為 B 類。3.2 重力荷載計(jì)算3.2.1 屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算不上人屋面：4厚改性瀝青防水卷材0.05 kN/m 220厚1:3水泥砂漿找平20×0.02=0.40 kN/

37、m 2100厚聚苯保溫層4.0×0.1=0.4 kN/m 220厚 1:3 水泥砂漿找平20×0.02=0.4 kN/m 280厚1:6水泥焦渣找坡15×0.08=1.2kN/m 2120mm 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板25×0.1 23kN/m 220厚板底粉刷抹平17×0.02 0.34kN/m 2合計(jì)：5.8kN/m 2衛(wèi)生間樓面：（比正常樓面標(biāo)高低 20mm）吊頂和管道0.5kN/m 210 厚地面板0.3kN/m 210mm 厚柔性防水層0.350kN/m 220mm 厚 1：3 水泥砂漿找平20×0.01 0.20 kN/m 2

38、120 厚鋼筋混凝土樓板25×0.1 23.0kN/ m 220 厚 1:3 水泥砂漿找平坡向地漏20×0.0 20.40 kN/ m 2合計(jì)：4.95 kN/m 2教室樓面： 10厚 1:2 水泥砂漿壓實(shí)趕光20×0.0 10.2kN/m 220厚 1:3 水泥砂漿找平層20×0.02 0.4kN/m 2120 厚鋼筋混凝土樓板25×0.1 23.0kN/m 220厚板底粉刷17×0.02 0.34kN/m 2合計(jì)：3.94kN/m 2外墻：240 厚填充墻5.5×0.2 4=1.32kN/m 210厚 1：6 水泥石灰膏

39、打底16×0.0 10.16kN/m 210厚 1：3 水泥砂漿找平20×0.0 10.20kN/m 210厚 1:2 水泥砂漿壓實(shí)趕光20×0.0 10.20kN/m 210厚 1：6 水泥石灰膏打底16×0.01 0.16kN/m 210厚 1：3 水泥砂漿找平20×0.01 0.20kN/m 2涂料大白膩?zhàn)?.064kN/m 2合計(jì)：2.304kN/ m 2內(nèi)墻：240 厚基層墻體5.5×0.24 1.32kN/m 2雙層 10厚 1:6 水泥石灰膏打底16×0.2 0.32kN/m 2雙層 10厚 1:3 水泥砂漿找

40、平20×0.20 0.40kN/m 2涂料 大白膩?zhàn)?.128kN/m 2合計(jì)：2.304 kN/m 2走廊、樓梯間樓面：10厚大理石樓面28×0.01 0.29kN/m 220厚水泥砂漿結(jié)合層20×0.02 0.4kN/m 220厚水泥砂漿找平層20×0.02 0.4kN/m 2120 厚鋼筋混凝土板25×0.12 3.0kN/m 220厚板底粉刷抹平17×0.02 0.34kN/m2合計(jì)：4.42kN/m 2 女兒墻：240 厚基層墻體5.5×0.24 1.32kN/m 2雙面 20 厚面層粉刷17×0.04

41、0.68kN/m 2合計(jì)：2.0 kN/m 2鋁合金窗單位面積重力荷載 0.4kN/m 2木門(mén)單位面積重力荷載 0.2 kN/m 2 3.2.2 梁、柱、墻、門(mén)窗重力荷載計(jì)算梁柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值如表3-1所示：表 3-1 梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件b/mh/m/(kN/m 3 )g/(kN/m)L/mnGi/kN1Kl10.300.70251.055.517.2281110.82Kl20.250.50251.053.284.252716.35柱0.500.50251.16.884.65561791.5525Kl10.300.70251.055.517.2281110.82Kl20.250.50

42、251.053.284.252716.35柱0.450.45251.15.573.6561122.9115走廊梁0.250.4251.052.633.014110.46注： 為考慮梁柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)； g 表示單位長(zhǎng)度構(gòu)件重力荷載； L 為梁、柱長(zhǎng)度，其值取跨度長(zhǎng)度； n為構(gòu)件數(shù)量。3.3重力荷載代表值計(jì)算地震作用時(shí)，房屋的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和，并按下式計(jì)算： (3-1)式中：GE 體系質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值(KN)； GK 結(jié)構(gòu)構(gòu)件、配件的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN)； QKi 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件第i 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN)； i 可變荷載的

43、組合值系數(shù)，可按表3-2采用。表3-2可變荷載組合值系數(shù) 可變荷載種類組合值系數(shù)雪荷載不計(jì)入屋面積灰荷載0.5屋面活荷載0.5按實(shí)際情況計(jì)算的樓面活荷載1.0按等效均布荷載計(jì)算的樓面活荷載藏書(shū)庫(kù)、檔案庫(kù)0.8其它民用建筑0.5該建筑不考慮屋面積灰荷載，屋面雪荷載不計(jì)入，屋面活荷載組合系數(shù)取 0.5，樓面活荷載按等效均布荷載計(jì)算，組合系數(shù)取 0.5。計(jì)算每層的重力荷載代表值：（1）五層上半層女 兒 墻： （54.6+17.4）×2×2.0×0.75=216kN屋 面： 54.6×17.4×5.8=5510.23kN梁 ： 54.6×3.

44、28×4+7.2×5.51×28+2.63×3×14=1937.63kN柱 子：5.57×56×（3.6/2-0.12）=524.03kN外 墻： （54.6+17.4）×2×（3.6/2-0.5）×2.304=431.31kN外墻窗洞：-（3.6/2-0.6）× 2.7×22+（3.6/2-0.9）×1.8×2+（3.6/2-0.5）×4.2×2×2.304=-196.85kN內(nèi) 橫 墻：2.168×7.2

45、5;14×（3.6/2-0.7）=284.09kN內(nèi) 縱 墻：2.168×（13×2-3）×（3.6/2-0.5）×4.2=272.26kN內(nèi)墻門(mén)窗洞：-（3.6/2-0.9）× 1.0×21+1.5×0.9×21×2.168=-102.44kN門(mén) ：0.2×21×1.0×（3.6/2-0.9）=3.78kN 窗 ：0.4×2.7×（3.6/2-0.6）×22+1.5×0.9×21+1.8×（3.6/2-0

46、.9）×2+4.2×2 ×1.0×3.6/2=56.27kN =8973.51kN（2）五層下半層柱 子：5.57×56×3.6/2=561.46kN外 墻：（54.6+17.4）×2×2.304×3.6/2=597.2kN外墻窗洞：-2.7×22×3.6/2 +（3.6/2-0.9）×1.8×2×2.304=-288.65kN內(nèi) 橫 墻：2.168×7.2×14×3.6/2=393.36kN內(nèi) 縱 墻：2.168×

47、（13×2-3）×3.6/2×4.2=376.97kN內(nèi)墻門(mén)洞：-1.0×21×2.168× 3.6/2=-221.27kN門(mén) ： 0.2×21×1.0×3.6/2=7.56kN 窗 ：0.4×2.7×22×3.6/2+1.8×（3.6/2-0.9）×2+4.2×2×1.0×3.6/2=59.18kN =1698.88kN（3）四層上半層樓 面：54.6×3×4.42+4.2×7.2×3

48、×4.42+4.95×8.4×7.2+(54.6××3-4.2×7.2×3-8.4×7.2)×3.94=3926.41kN梁 ： 54.6×3.28×4+7.2×5.51×28+2.63×3×14=1937.63kN柱 子：5.57×56×（3.6/2-0.12）=524.03kN外 墻：（54.6+17.4）×2×（3.6/2-0.5）×2.304=431.31kN外墻窗洞：-（3.6/2-0.

49、6）× 2.7×22+（3.6/2-0.9）×1.8×2+（3.6/2-0.5）×4.2×2×2.304=-196.85kN內(nèi) 縱 墻：2.168×（13×2-3）×（3.6/2-0.5）×4.2=272.26kN內(nèi) 橫 墻：2.168×7.2×14×（3.6/2-0.7）=284.09kN 內(nèi)墻門(mén)窗洞：-（3.6/2-0.9）× 1.0×21+1.5×0.9×21×2.168=-102.44kN門(mén) ：0.

50、2×21×1.0×（3.6/2-0.9）=3.78kN窗 ：0.4×2.7×(3.6/2-0.6)×22+1.5×0.9×21+1.8×(3.6/2-0.9)×2+4.2×2× 1.0×3.6/2=56.27kN =7173.14kN（4）四層下半層等于五層下半層為：1698.88kN（5）三層上半層等于四層上半層為：7173.14kN（6）三層下半層等于五層下半層為：1698.88kN（7）二層上半層等于四層上半層為：7173.14kN（8）二層下半層等于五層下半

51、層為：1698.88kN（9）一層上半層樓 面：54.6×3×4.42+4.2×7.2×3×4.42+4.95×8.4×7.2+(54.6××3-4.2×7.2×3-8.4×7.2)×3.94=3926.41kN柱 子：5.57×56×4.65/2=725.21kN梁 ：54.6×3.28×4+7.2×5.51×28+2.63×3×14=1937.63kN 外 墻：（54.6+17.4+

52、54.6-8.4）×2.304×（4.05/2-0.5）×2.304=415.31kN 外墻窗洞：-（4.05/2-0.6)× 2.7×20+（4.05/2-0.9）×1.8×2×2.304=-186.62kN 內(nèi) 橫 墻：2.168×7.2×14×（3.6/2-0.7）=284.09kN 內(nèi) 縱 墻：2.168×（13×2-3）×（3.6/2-0.5）×4.2=272.26kN 內(nèi)墻門(mén)窗洞：-（3.6/2-0.9）× 1.0×

53、;19+1.5×0.9×19+（3.6/2-0.9）×3.0×2+ （3.6/2-1.1）×3×2.168=-108.94kN 內(nèi)墻門(mén)：0.2×19×1.0×（3.6/2-0.9）+（3.6/2-0.9）×3.0×2+（3.6/2-1.1） ×3=5.12kN內(nèi)外墻窗：0.4×2.7×（4.05/2-0.6）×20+1.5×0.9×19+1.8×（4.05/2-0.9） ×2=44.82kN =7514.5

54、8kN （二）活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 1.頂層活載：0.5×54.6×17.4=380.02kN 2.一、二、三、四層活載： 3.5 ×（54.6×3+4.2×7.2×3）+2.5×（54.6××3-4.2×7.2×3） =2629.62kN（三）各層重力荷載代表值： Gi=恒載+0.5活載 G5 =8973.51+0.5×380.02=9163.52kN G4 =1698.88+7173.14+0.5×2629.62=10186.83kN G3 =1698.88+7173.14+0.5×2629.62=10186.83kN G2 =1698.88+7173.14+0.5×2629.62=10186.83kN G1=7514.58+1698.88+0.5×2629.62=10528.27kN 集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值如圖 3-1 所示。圖 3-1 各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值3.4 框架側(cè)移剛度計(jì)算 框架梁