昆明某中學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

目錄摘要5前言7第1章 建筑設(shè)計(jì)說明91.1平面設(shè)計(jì)91.1.1使用部分平面設(shè)計(jì)91.1.2 交通聯(lián)系部分設(shè)計(jì)101.1.3平面組合設(shè)計(jì)101.2剖面設(shè)計(jì)101.3立面設(shè)計(jì)101.4基礎(chǔ)和地基111.5交通聯(lián)系部分的設(shè)計(jì)111.5.1樓梯設(shè)計(jì)111.5.2門廳的設(shè)計(jì)121.5.3門和窗的設(shè)計(jì)12第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明142.1材料要求142.2填充墻要求142.3截面尺寸要求142.4結(jié)構(gòu)布置要求142.5計(jì)算過程142.5.1地震作用計(jì)算152.5.2在水平荷載作用下采用D值法162.5.3正截面和斜截面的設(shè)計(jì)16第3章 工程概況173.1建筑部分173.2結(jié)構(gòu)部分173.3工程地質(zhì)條件17第4章 荷載計(jì)算184.1結(jié)構(gòu)選型184.2初選構(gòu)件尺寸184.2.1構(gòu)件截面尺寸184.3荷載統(tǒng)計(jì)204.3.1荷載匯集204.3.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算224.3.4標(biāo)準(zhǔn)層234.3.5活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算254.4能量法求周期264.5 水平地震作用計(jì)算374.5.1水平地震作用下框架受力計(jì)算394.5.2彎矩、剪力、軸力43第5章 內(nèi)力計(jì)算485.1計(jì)算簡圖485.2 理荷載計(jì)算（恒載）495.3 屋面荷載535.4活載計(jì)算605.4.1屋面605.5彎矩調(diào)幅735.5.1恒載作用下梁端彎矩調(diào)幅735.5.2活載作用下梁端彎矩調(diào)幅：74第6章 內(nèi)力組合76第7章 框架梁、柱配筋997.1框架梁截面設(shè)計(jì)997.1.1框架梁正截面配筋997.1.2框架梁斜截面配筋1027.1.3框架中T型、L型梁截面配筋1057.2框架柱截面設(shè)計(jì)106第8章 基礎(chǔ)計(jì)算1088.1基礎(chǔ)類型及計(jì)算形式1088.2基礎(chǔ)配筋圖113結(jié)論114總結(jié)與體會115謝辭116參考文獻(xiàn)117附錄 外文翻譯118昆明某中學(xué)教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著求出自震周期，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（恒載及活荷載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。是找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。在設(shè)計(jì)中，選擇了一品框架作為計(jì)算單元，分別計(jì)算梁、柱并配筋。在建筑設(shè)計(jì)的過程中，本著適用、美觀、經(jīng)濟(jì)的原則，參考國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和相關(guān)資料，嚴(yán)格遵循相關(guān)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，對設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合全面的科學(xué)性考慮。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括建筑平面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)及樓面、樓梯設(shè)計(jì)等關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)規(guī)范，平面設(shè)計(jì)The design of architecture and structure for Kunming a Middle School teaching buildingAbstractThe design of the main building design and structure design. In determining the distribution framework, the first layer of the calculation of representative value of the load, then the demand from the earthquake cycle, calculating the size of horizontal earthquake loads according to the bottom shear method, then calculate the internal force of the structure under the horizontal loads (bending moment, shear, axial force). Then calculate vertical load (constant load and live load) under the internal forces. Is a group or several groups of internal force combination to find the most unfavorable. Select the best safety results of the reinforcement and drawing. In the design, selection of a goods frame as the calculating unit, respectively to calculate the beam, column and reinforced.In the process of architectural design, the application, beautiful appearance, economy principle, standard reference state and related information, to strictly follow the relevant architectural design requirements, conducted a comprehensive scientific considerations on all aspects of the design. The main design content includes architectural plane design, elevation design, profile design and floor, staircase design etc.Key words：Architectural design，Configuration design，Design code，Graphic artist designer 前言 該畢業(yè)設(shè)計(jì)對于一名即將畢業(yè)的土木工程專業(yè)的學(xué)生來說，是一個(gè)十分重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，可以充分的發(fā)揮我們所學(xué)的知識。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我們將以前所學(xué)的公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)課程和實(shí)踐緊密聯(lián)系在一起進(jìn)行綜合性應(yīng)用。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本流程有了進(jìn)一步提升。為畢業(yè)后從事工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)，施工，管理等方面的工作在理論與實(shí)踐的前提下奠定了更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)為云南省昆明市某高級中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì)，為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積在6000平方米左右，層數(shù)為六層。其結(jié)構(gòu)的建筑平面布置靈活，使用空間大，延性較好，且符合云南昆明的抗震等級要求。本結(jié)構(gòu)計(jì)算選用一榀框架為計(jì)算單元，采用手算的簡化計(jì)算方法，其中計(jì)算框架在豎向荷載下的內(nèi)力時(shí)使用的彎距二次分配法。本設(shè)計(jì)主要通過工程實(shí)例來強(qiáng)化大學(xué)期間所學(xué)的知識，建立一個(gè)完整的設(shè)計(jì)知識體系，了解設(shè)計(jì)總過程，通過查閱大量的相關(guān)設(shè)計(jì)資料，提高自己的動手能力。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程之中，經(jīng)過了三個(gè)明確的階段，即：畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段，方案設(shè)計(jì)階段，畢業(yè)設(shè)計(jì)施工圖階段。按照學(xué)校的要求，著重理解在結(jié)構(gòu)方案選擇，荷載組合，抗震，內(nèi)力組合等。并在畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)等部分上，使用計(jì)算機(jī)作了一些輔助設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的計(jì)算過程中，參考了一些設(shè)計(jì)資料及教材文獻(xiàn)，并在此過程中，得到了指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)，在此謹(jǐn)向各位老師表示感謝。鑒于水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)書中肯定存在不少缺點(diǎn)和不足，敬請老師批評和指正。以便得到更進(jìn)一步得提高。 母昌遠(yuǎn) 2013年5月20日第1章 建筑設(shè)計(jì)說明這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題為昆明市某中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì),本著設(shè)計(jì)富有朝氣和時(shí)代氣息的原則,設(shè)計(jì)一座現(xiàn)代化氣息的教學(xué)樓,建筑設(shè)計(jì)在現(xiàn)有的自然環(huán)境與總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，綜合考慮使用功能、結(jié)構(gòu)施工、材料設(shè)備、經(jīng)濟(jì)藝術(shù)等問題，著重解決建筑內(nèi)部使用功能和使用空間的合理安排，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果，各個(gè)細(xì)部的構(gòu)造方式等，創(chuàng)造出既符合科學(xué)性，又具有藝術(shù)效果的工作環(huán)境。 建筑設(shè)計(jì)應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)等相關(guān)的技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料、勞動力、投資和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用、經(jīng)濟(jì)、堅(jiān)固、美觀。本方案采用框架結(jié)構(gòu)，在滿足功能要求的基礎(chǔ)上，該建筑要體現(xiàn)現(xiàn)代化特色，適應(yīng)現(xiàn)代化的教學(xué)需求。滿足消防、抗震等安全要求。 框架結(jié)構(gòu)是多層、高層建筑的一種主要結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，能獲得較大的使用空間，建筑立面容易處理，可以適應(yīng)不同的房屋造型。同時(shí)，在結(jié)構(gòu)性能方面，框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，自振周期較長，地震反應(yīng)較小，經(jīng)過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以具有較好的延性性能。1.1平面設(shè)計(jì)建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的組合關(guān)系。由于建筑平面通常較為集中反映建筑功能方面的問題，一些剖面關(guān)系比較簡單的民用建筑，它們的平面布置基本上能夠反映空間組合的主要內(nèi)容，因此，首先從建筑平面設(shè)計(jì)入手。但是在平面設(shè)計(jì)中，我始終從建筑整體空間組合的效果來考慮，緊密聯(lián)系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不斷調(diào)整修改平面，反復(fù)深入。建筑平面設(shè)計(jì)是組合布置建筑物在水平方向房屋各部分的組合關(guān)系，它包括使用部分設(shè)計(jì)和交通聯(lián)系部分設(shè)計(jì)。1.1.1使用部分平面設(shè)計(jì)建筑平面中各個(gè)使用房間和輔助房間，是建筑平面組合的基本單元。本設(shè)計(jì)在使用平面設(shè)計(jì)中充分考慮了以下幾點(diǎn)：注意了房間的面積、形狀和尺寸滿足室內(nèi)使用活動和設(shè)備合理布置的要求；門窗的大小和位置考慮了房間的出入方便，疏散安全，采風(fēng)通風(fēng)良好；房間的構(gòu)成注意使結(jié)構(gòu)布置合理，施工方便，也要有利于房間之間的組合，所用材料應(yīng)符合相應(yīng)的建筑標(biāo)準(zhǔn)；室內(nèi)空間，以及地面、各個(gè)墻面和構(gòu)件細(xì)部，應(yīng)考慮人們的使用和審美要求。對于輔助房間的平面設(shè)計(jì)，通常根據(jù)建筑物的使用特點(diǎn)和使用人數(shù)的多少，先確定所需設(shè)備的個(gè)數(shù)，根據(jù)計(jì)算所得的設(shè)備數(shù)量，考慮在整幢建筑中輔助房間的分布情況，最后在建筑平面組合中，根據(jù)教學(xué)樓的使用要求適當(dāng)調(diào)整并確定這些輔助房間的面積、平面形式和尺寸。1.1.2 交通聯(lián)系部分設(shè)計(jì)交通聯(lián)系部分是把各個(gè)房間以及室內(nèi)交通合理協(xié)調(diào)起來，同時(shí)又要考慮到使用房間和輔助房間的用途，減少交通干擾。樓梯是垂直交通聯(lián)系部分，是各個(gè)樓層疏散的必經(jīng)之路，同時(shí)又要考慮到建筑防火要求。本設(shè)計(jì)中交通聯(lián)系部分設(shè)計(jì)能滿足下列要求：交通線路簡捷明確，聯(lián)系通行方便；人流通暢，緊急疏散時(shí)迅速安全；滿足一定的通風(fēng)采光要求。1.1.3平面組合設(shè)計(jì)建筑平面的組合設(shè)計(jì)，一方面，是在熟悉平面各組成部分的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從建筑整體的使用功能、技術(shù)經(jīng)濟(jì)和建筑藝術(shù)等方面，來分析對平面組合的要求；另一方面，還必須考慮總體規(guī)劃、基地環(huán)境對建筑單體平面組合的要求。即建筑平面組合設(shè)計(jì)須要綜合分解建筑本身提出的、經(jīng)及總體環(huán)境對單體建筑提出的內(nèi)外兩方面的要求。1.2剖面設(shè)計(jì) 建筑剖面圖是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的組合關(guān)系，剖面設(shè)計(jì)主要表現(xiàn)為建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造關(guān)系，以及建筑高度、層高、建筑空間的組合與利用。它和房屋的使用、造價(jià)和節(jié)約用地有著密切關(guān)系，也反映了建筑標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)方面。其中一些問題需要平、剖面結(jié)合在一起研究，才具體確定下來。本工程為昆明某中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì)，層高底層為3.9 m,其余為3.6m。垂直交通采用樓梯，沒有設(shè)計(jì)電梯，因?yàn)榭紤]到教學(xué)樓樓層數(shù)較少，僅有六層。門的高度根據(jù)人體尺寸來確定，窗高要滿足通風(fēng)采光要求。 1.3立面設(shè)計(jì)立面設(shè)計(jì)是為了滿足使用功能和美化環(huán)境的需要而進(jìn)行的。同時(shí)，還可起到改善環(huán)境條件、保護(hù)結(jié)構(gòu)和裝飾美化建筑物的作用。并且要考慮它的耐久性、經(jīng)濟(jì)性；正確處理與施工技術(shù)的關(guān)系。建筑立面可以看成是由許多構(gòu)部件所組成：它們有墻體、梁柱、墻墩等構(gòu)成房屋的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，有門窗、陽臺、外廊等和內(nèi)部使用空間直接連通的部件，以及臺基、勒腳、檐口等主要起到保護(hù)外墻作用的組成部分。恰當(dāng)?shù)卮_定立面中這些組成部分和構(gòu)件的比例和尺度，運(yùn)用節(jié)奏韻律、虛實(shí)對比等規(guī)律，設(shè)計(jì)出體型完整、形式與內(nèi)容統(tǒng)一的建筑立面，是立面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。完整的立面設(shè)計(jì)，并不只是美觀問題，它和平、剖面的設(shè)計(jì)一樣，同樣也有使用要求、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等功能和技術(shù)方面的問題，但是從房屋的平、立、剖面來看，立面設(shè)計(jì)中涉及的造型和構(gòu)圖問題，通常較為突出。1.4基礎(chǔ)和地基基礎(chǔ)和地基具有不可分割的關(guān)系，但又是不同的概念，基礎(chǔ)是建筑物與土層直接接觸的部分，它承受建筑物的全部荷載，并把他們傳給地基，基礎(chǔ)是建筑物的一個(gè)組成部分，而地基是基礎(chǔ)下面的土層，承受由基礎(chǔ)傳來的整個(gè)建筑物的荷載。地基不是建筑物的組成部分。地基分兩種：一是天然土層具有足夠的承載能力，不需人工處理就能承受建筑物全部荷載的叫天然地基。一是當(dāng)上部荷載叫大或土層承載能力較弱，缺乏足夠的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性，必須經(jīng)人工處理后才能承受建筑物全部荷載的叫人工地基。根據(jù)地基土質(zhì)好壞，荷載大小及冰凍深度，常把基礎(chǔ)埋在地表以下適當(dāng)深度處，這個(gè)深度成為埋置深度（簡稱埋深）。一般基礎(chǔ)的埋深應(yīng)大于冰凍線的深度，從經(jīng)濟(jì)和施工角度分析，基礎(chǔ)的埋深，在滿足要求的情況下越淺越好，該工程選用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，滿足以上條件，同時(shí)又能起到節(jié)省材料的作用。1.5交通聯(lián)系部分的設(shè)計(jì)1.5.1樓梯設(shè)計(jì)樓梯是建筑物中的重要組成部分，它是主要的垂直交通設(shè)施之一，樓梯的主要功能是通行和疏散。樓梯位置的布設(shè)樓梯的位置與防火疏散、出入口位置、建筑物平面關(guān)系和藝術(shù)要求有關(guān)。主要樓梯安排在主要出入口附近，將要樓梯安排在建筑物的盡端。1.5.2門廳的設(shè)計(jì)門廳設(shè)置在建筑物主要出入口處，次要出入口不設(shè)門廳。面積主要由建筑物的使用性質(zhì)和規(guī)模決定的。 門廳的布置可以是各種各樣的，介是在設(shè)計(jì)時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：a 必須把人流組織好，交通線路要簡捷暢通，防止交叉擁擠。b 適當(dāng)安排與分配休息、等候等其它功能要求的面積，防止堵塞交通。c 門廳要有較好的天然采光，并保證必須的層高。d 門廳應(yīng)注意防雨、防風(fēng)、防寒等要求。1.5.3門和窗的設(shè)計(jì)門的設(shè)計(jì)與布置：對門的設(shè)計(jì)主要考慮了以下幾點(diǎn)：(1) 根據(jù)功能確定門的大小(2) 根據(jù)使用具體要求確定門的數(shù)量(3) 窗的設(shè)計(jì)和布置房間中窗子的大小、形式和位置，對室內(nèi)采光、通風(fēng)、日照和使用等功能要求，對建筑物的裝門面構(gòu)圖，都有很大關(guān)系，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)各方面要求綜合考慮。(4) 窗的大小教室的窗面積與地面面積應(yīng)為1/41/6。窗子的大小、數(shù)量，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)條件和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件， (5) 窗的位置在設(shè)計(jì)窗的位置時(shí)，考慮了下列問題a 窗的位置應(yīng)很好地考慮房間內(nèi)部的使用情況。b 窗子大都兼有通風(fēng)的作用，因此房間的窗子位置應(yīng)與門的位置一起考慮，最好把窗開在門對面的墻上或離門較遠(yuǎn)的地方，以使房間盡可能得到穿堂風(fēng)。c 窗子的位置還考慮了立面的要求，使立面構(gòu)圖整齊諧調(diào)，不致雜亂無章，影響立面的效果。(6) 窗的形式窗的形式不僅考慮了采光、通風(fēng)的要求，而且還考慮比例造型的美觀，因?yàn)榇笆墙ㄖ庑魏褪覂?nèi)藝術(shù)造型的重要內(nèi)容。 第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 為了使建筑物設(shè)計(jì)符合技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的要求，建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，包括結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)占有重要地位。建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)和選型的構(gòu)思是一項(xiàng)很細(xì)致的工作，只有充分考慮各種影響因素并進(jìn)行全面綜合分析，才能選出優(yōu)化的方案。框架結(jié)構(gòu)體系是由豎向構(gòu)件的柱子與水平構(gòu)件的梁通過節(jié)點(diǎn)連接而組成，即承擔(dān)豎向荷載，又承擔(dān)水平荷載（風(fēng)、地震）?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可以提供較大的建筑空間，也可以構(gòu)成豐富多變的立面造型。2.1材料要求梁、柱混凝土強(qiáng)度等級相差不宜大于5Mpa，如超過時(shí)，梁、柱節(jié)點(diǎn)區(qū)施工時(shí)應(yīng)作專門處理，使節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級與柱相同。2.2填充墻要求(1) 框架結(jié)構(gòu)的填充墻應(yīng)優(yōu)先選用預(yù)制輕質(zhì)砌塊或墻板，填充墻應(yīng)按規(guī)范的構(gòu)造要求與框架可靠拉結(jié)。(2) 框架結(jié)構(gòu)的填充墻宜與框架梁、柱軸線位于同一垂直平面內(nèi)。2.3截面尺寸要求梁的截面尺寸為h=(1/81/12)L;b=(1/21/3)h柱為h=(1/61/15)H;b=(12/3)h2.4結(jié)構(gòu)布置要求(1) 抗震框架結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)力求簡單、規(guī)則、均勻、對稱，使剛度中心與質(zhì)量中心盡量減小偏差，并盡量使框架結(jié)構(gòu)的縱向、橫向具有相近的自振特性。(2) 框架結(jié)構(gòu)應(yīng)布置并設(shè)計(jì)為雙向抗側(cè)力體系，主體結(jié)構(gòu)的梁柱間不應(yīng)采用鉸接，也不應(yīng)采用橫向?yàn)閯偨?，縱向也鉸接的結(jié)構(gòu)體系。2.5計(jì)算過程框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可近似地采用分層法。通常，多層多跨框架在豎向荷載作用下的側(cè)移是不大的，可近似的按無側(cè)移框架進(jìn)行分析，而且當(dāng)某層梁上有豎向荷載時(shí)，在該層梁及相鄰柱子中產(chǎn)生較大內(nèi)力，而在其他樓層的梁、柱子所產(chǎn)生內(nèi)力，在經(jīng)過柱子傳遞和節(jié)點(diǎn)分配以后，其值將隨著傳遞和分配次數(shù)的增加而衰減，且梁的線剛度越大，衰減越快。因此，在進(jìn)行豎向荷載作用下的內(nèi)力分析時(shí)，可假定作用在某一層框架梁上的豎向荷載只對本層樓的梁以及與本層梁相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪力，而對其他樓層框架和隔層的框架柱都不產(chǎn)生彎矩和剪力。其中一般我們常用的方法有兩種:D值法和二次彎距分配法.荷載計(jì)算包括恒載計(jì)算和活載計(jì)算，其中活載計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮最不利的組合。2.5.1地震作用計(jì)算在此僅考慮水平地震作用即可，并可采用基底剪力法計(jì)算水平地震作用力。為求基底剪力，先要計(jì)算結(jié)構(gòu)各層的總重力荷載代表值，在此為簡化計(jì)算，僅取一榀框架的重力荷載代表值進(jìn)行計(jì)算。 頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載，50%屋面活荷載，縱、橫梁自重，半層柱自重，半層墻體自重以及女兒墻自重。其它層重力荷載代表值包括：樓面恒載，50%樓面活荷載，縱、橫梁自重，樓面梁自重，樓面上、下各半層的柱及縱、橫墻自重?？刂瓶蚣芙Y(jié)構(gòu)側(cè)移要計(jì)算兩部分內(nèi)容：一是計(jì)算頂層最大側(cè)移，因周期過大，將影響使用；二是計(jì)算層間相對側(cè)移，其值過大，將會使填充墻出現(xiàn)裂縫。引起框架的側(cè)移，主要是水平荷載作用。在豎向荷載作用下要考慮的力包括板,墻,梁等的自重,然后用力矩分配法算用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩。豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對一般的工業(yè)與民用建筑可不考慮活載的不利布置，此法求得的彎矩偏低，但當(dāng)活荷載占總荷載比例較小時(shí)，其影響很小，若活荷載占總荷載比例較大，可在截面配筋時(shí)，將跨中彎矩乘1.11.2的放大系數(shù)予以調(diào)整。固端彎距:梁上的分布荷載含有矩形或三角形荷載，在求固端彎矩時(shí)可直接根據(jù)圖示荷載計(jì)算，也可根據(jù)固端相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形荷載化為等放均布荷載，在此采用后一方法。2.5.2在水平荷載作用下采用D值法 在框架內(nèi)力組合時(shí) 通過框架內(nèi)力分析，獲得了在不同荷載作用下產(chǎn)生的構(gòu)件內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利情況確定構(gòu)件內(nèi)力設(shè)計(jì)值。本設(shè)計(jì)采用了二種類型的組合：(應(yīng)為沒考慮風(fēng)荷載) 豎向荷載效應(yīng)，包括全部恒載和活載的組合；(2)地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值效應(yīng)的組合。取上述而種荷載組合中最不利情況作為截面設(shè)計(jì)時(shí)用的內(nèi)力設(shè)計(jì)值。2.5.3正截面和斜截面的設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件在設(shè)計(jì)是都要進(jìn)行抗彎和抗剪設(shè)計(jì),鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞主要有三種形式.即適筋截面的破壞,特點(diǎn)是手拉鋼筋先屈服,而后受壓區(qū)混凝土被壓碎,超筋破壞和少筋破壞是脆性破壞是工程中不允許出現(xiàn)的,我們在截面設(shè)計(jì)是不能出現(xiàn)后面的兩種情況。受彎構(gòu)件在彎距和剪力共同作用的區(qū)段往往會產(chǎn)生斜裂縫,并可能延斜截面發(fā)生破壞,斜截面破壞帶有脆性破壞的性質(zhì),所以在設(shè)計(jì)中要加以控制,在截面設(shè)計(jì)時(shí),不僅要對截面尺寸加以控制,同時(shí)還要對對斜截面進(jìn)行計(jì)算,配置一定數(shù)量的箍筋。第3章 工程概況擬建一棟多層鋼筋混凝土教學(xué)樓，要求使用方便、功能合理、造型新穎，該樓建筑用地1500m2，總建筑面積6000m2左右，長度不得超過50m,寬度不超過20m，總高控制不超過24m。3.1建筑部分教學(xué)樓內(nèi)房間以教室為主，每班容納學(xué)生4050人；設(shè)置適量的辦公室；每層設(shè)置教師休息室，學(xué)生休息廳各一處；每層均設(shè)置男女衛(wèi)生間。要求考慮平面功能的同時(shí)，外觀和立面效果具有時(shí)代風(fēng)格，交通流向簡潔通暢。3.2結(jié)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)體系選擇及平面布置；荷載計(jì)算及框架內(nèi)力計(jì)算；框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移計(jì)算；框架設(shè)計(jì)（梁、柱界截面設(shè)計(jì)）；框架抗震構(gòu)造措施；樓梯設(shè)計(jì)計(jì)算；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算（基礎(chǔ)形式選擇與計(jì)算）；設(shè)計(jì)過程采用計(jì)算軟件與手算方法完成分析、設(shè)計(jì)。繪制部分上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的施工圖。3.3工程地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)勘察單位提供的地基勘察報(bào)告以及學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體情況擬提出下列工程地質(zhì)條件：1、 建筑場地地勢平緩，地層自上而下分為如下四層：表層：人工填土層，層厚0.50m-1.50m，不均勻；第二層：粘土層，含少量角礫，層厚5.30m-17.00m，土的天然容重=18kN/m3，承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=300kpa，壓縮模量Es=8.0Mpa，內(nèi)聚力C=70 kpa，內(nèi)摩擦角=14；第三層：粘土，層厚5.00m-12.80m；第四層：粉質(zhì)粘土，本層揭露厚度0.80m-7.40m。2、 水穩(wěn)定深度介于地面下2.80m-5.30m。3、 場地覆蓋層厚度dov=9m-80m，場地土屬中軟場地土，場地為類場地。第4章 荷載計(jì)算4.1結(jié)構(gòu)選型1結(jié)構(gòu)體系選型：采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系2. 屋面結(jié)構(gòu)：采用鋼筋現(xiàn)澆混凝土屋蓋，板厚100mm3樓梯結(jié)構(gòu)：采用鋼筋混凝土板式樓梯結(jié)構(gòu)布置圖如下：（計(jì)算時(shí)，取出KJ作為計(jì)算單元）2.52.62.72.8圖4.1 標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置圖4.2初選構(gòu)件尺寸采用中走廊雙開間柱網(wǎng)，根據(jù)使用要求，梁格、柱網(wǎng)尺寸見圖31。4.2.1構(gòu)件截面尺寸梁、板、柱混凝土均采用C30（1）梁截面設(shè)計(jì)：縱向框架梁： L7500mm， h（1/101/15）L750500mm， 取h650mm橫向框架梁： L6600mm， h（1/101/15）L660550mm， 取h650mmL4500mm， h（1/101/15）L450300mm， 取 h500mm圖4.2 柱梁的平面布置梁寬均取b200mm次梁： L7500mm， h（1/121/18）L625417mm，取h500mm，b200mm板： L4500mm， h（1/45）L100mm， 取h100mm（2）柱截面設(shè)計(jì)：1.粗估柱子截面尺寸 由于軸壓比限制條件為：N/fcA0.75（框架結(jié)構(gòu)），框架柱負(fù)荷面積沒平方按15 kN /m2粗估。 =2 因?yàn)?A=bh 所以 b=h=435.25(粗估)初步確定柱截面尺寸為：650mm650mm。由于底下倆層柱受力較大且對整體框架延性起控制作用。取截面尺寸為：700mm700mm底層柱高為：h3.6m0.45m + 1m5.05m其中3.9m為底層層高，0.45m為室內(nèi)外高差，1.00m為基礎(chǔ)頂面至室外地面高度。其它層柱高等于層高。由此得框架計(jì)算簡圖（圖3.2）4.3荷載統(tǒng)計(jì)4.3.1荷載匯集1）屋面荷載（上人屋面）防水層:（剛性）30厚C20細(xì)石砼防水 1.0 kN /m2防水層:（柔性）三氈四油鋪小石子 0.4 kN /m2 找平層:15厚水泥砂漿 0.015mm20 kN/m3=0.3 kN /m2 找坡層:40厚水泥石灰焦渣砂漿3找坡 0.0414 kN/m3=0.56 kN /m2保溫層:80厚礦渣水泥 0.0814.520 kN/m3=1.16 kN /m2 結(jié)構(gòu)層:100厚現(xiàn)澆鋼筋砼板 0.1025 kN/m3=2.5 kN /m2 抹灰層:20厚混合砂漿 0.0217 kN/m3=0.34 kN /m2 合計(jì)： 6.26 KN/m22）標(biāo)準(zhǔn)面 3.7 kN /m23）梁重（取梁的自重為25 kN/m3）KL1（600650） 1.1250.20.65=3.58 kN /m KL2（200500） 1.1251.20.5=2.75 kN /m4）柱的自重（取柱砼自重為25 kN/m3）KZ（650650） 1.1250.650.65=11.62 kN /m5）墻自重外墻200厚 每平方自重：110.25.5=1.1 kN /m 外貼瓷磚每平方自重：110.6=0.6 kN /m2內(nèi)粉刷面每平方自重：110.34=0.34 kN /m2 合計(jì)： 2.04 kN /m2 內(nèi)墻200厚 每平方自重：110.25.5=1.1 kN /m2 雙面粉刷面每平方自重：2110.34=0.68 kN /m2 合計(jì)： 1.78 kN /m26）鋼塑窗 110.35=0.35 kN /m27）女兒墻自重（高為400mm,厚為200mm）上面安裝900mm高的欄桿 輕質(zhì)砌塊自重： 0.40.25.5=4.4 kN /m 外貼瓷磚自重： 0.410.6=0.24 kN /m 內(nèi)側(cè)10厚水泥砂漿防水層： 0.40.0120=0.08 kN /m 900mm高欄桿（鋼管）： 0.5 kN /m 合計(jì)： 1.26 kN /m4.3.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012查得： 上人屋面 2.0 kN /m2 教室 2.0 kN /m2 走廊 2.5 kN /m2 廁所 2.0 kN /m2 樓梯 3.5 kN /m2 4.3.3屋面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 4.3.4標(biāo)準(zhǔn)層1）、墻重3-5層Gq=2.15+2.45+6.6-0.65+4.5+3-0.65+4.5+3-0.65-0.325+4.5+3-0.65+9-1.2-0.325-1.2-0.325-0.654+4.5+3.3+1.8+0.765+3.95+3.3+1.82 3.6+1.22+1.13+18+18-2.6 0.95.5=2239.73kN2層Gq=260.70.7253.61.1=1146.6 kN2）、柱子3-5層Gq=270.650.65253.61.1=1129.34 kN2層Gq=260.650.65253.61.1=1087.51 kN3）、門Gq=1.22.1121.25=4.54 kN4）、窗Gq=2.051.22+1.132.05+182.2+4.5-0.652.240.35=28.25 kN5）、樓板Gq=0.1 6.9253.9+3.6+0.65+4.54+0.65218.5+4.57.5+0.65-0.652250.1225=1060.78 kN6）、KL1.1250.20.44.5-0.6520+0.20.557.5-0.6511+0.20.557.5-1.3+0.20.43-0.656+0.20.427.5+0.65-0.4+0.20.355.1-0.2-0.2+0.20.350.33+1.8-0.650.20.1=492.62 kN7）、樓梯踏步：0.60.32225=12.38kN/m梯梁：0.10.5252=5 kN/m休息平臺：2.350.125=5.88 kN/m樓梯板：3.60.825=72 kN/m欄桿：3.7620.5=3.76 kN G=4.55.88+12.38+5+72+3.76=432.43 kN踏步：0.150.32225=12.38kN/m梯梁：0.20.5325=7.5 kN/m休息平臺：1.80.125=25 kN/m樓梯板：3.60.825=72 kN/m欄桿：3.7620.5=3.76 kN G=312.38+7.5+4.5+72+3.76=292.9 kN凸出部分：6.6-0.6521.13+1.1260.024.83+1.82=59.18 kN4.3.5活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB500092012)：樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0KN/；上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0KN/；走廊及走廊均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5KN/；另根據(jù) 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范5.1.3條，計(jì)算屋面重力荷載代表值時(shí)不計(jì)算屋面活荷載，只計(jì)算雪荷載。樓面活荷載Q=297.54+2.56.67.5+22.53+4.52+3.57.54.5+38.4=1089.45 kN則自重有3-5層G=2239.73+1129.34 +4.54+1060.78+492.62+432.43+292.9+59.18=5697.44 kN2層G=5757.66 kN重力荷載代表值3-5層G=5697.44+1089.450.5=6242.67 kN2層G=6302.39 kN4.4能量法求周期邊框1 D值（2跨3柱）A 柱 基 本 信 息層數(shù)柱寬柱高柱長icKDA單位：mmmmmKNmKN/m第6層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+04第5層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+04第4層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+04第3層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.25E+04第2層7007003.60 1.67E+050.18 0.08 1.29E+04第1層7007003.90 1.54E+050.20 0.32 3.85E+04 邊框1 D值 續(xù)表B 柱 基 本 信 息層數(shù)柱寬柱高柱長icKDB單位：mmmmmKNmKN/m第6層6506503.60 1.24E+050.56 0.22 2.53E+04第5層6506503.60 1.24E+050.56 0.22 2.53E+04第4層6506503.60 1.24E+050.56 0.22 2.53E+04第3層6506503.60 1.24E+050.57 0.22 2.54E+04第2層7007003.60 1.67E+050.43 0.18 2.71E+04第1層7007003.90 1.54E+050.46 0.39 4.74E+04 邊框1 D值 續(xù)表C柱基本信息層數(shù)柱寬柱高凈高icKDC單位：mmmmmKNm第6層6506503.60 1.24E+050.32 0.14 1.59E+04第5層6506503.60 1.24E+050.32 0.14 1.59E+04第4層6506503.60 1.24E+050.32 0.14 1.59E+04第3層6506503.60 1.24E+050.33 0.14 1.61E+04第2層7007003.60 1.67E+050.24 0.11 1.68E+04第1層7007003.90 1.54E+050.26 0.34 4.10E+04B-C梁基本信息 位置梁寬梁高跨度ib(1.5I0)mmmmmKNm屋面2005002.353.99E+04樓面2005002.353.99E+042005002.35樓面2005002.353.99E+042005002.35樓面2005002.353.99E+042005002.35樓面2005002.34.08E+042005002.3樓面2005002.34.08E+042005002.3 邊框1 D值 續(xù)表A-B 梁基本信息層數(shù) 位置梁寬梁高跨度ib(1.5I0)單位：mmmmmKNm第6層屋面2006506.853.01E+04第5層樓面2006506.853.01E+042006506.85第4層樓面2006506.853.01E+042006506.85第3層樓面2006506.853.01E+042006506.85第2層樓面2006506.83.03E+042006506.8第1層樓面2006506.83.03E+042006506.8 邊框1 D值 續(xù)表層數(shù)單榀D邊框榀數(shù)Gi單位：KN/m2KN/m第6層5.36E+041.07E+057.9E+01第5層5.36E+041.07E+051.35E+02第4層5.36E+041.07E+051.35E+02第3層5.39E+041.08E+051.35E+02第2層5.68E+041.14E+051.44E+02第1層1.27E+052.54E+051.58E+02邊框2 D值（3跨4柱）A 柱 基 本 信 息層數(shù)柱寬柱高柱長icKDA單位：mmmmmKNmKN/m第6層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+04第5層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+04第4層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+04第3層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.25E+04第2層7007003.60 1.67E+050.18 0.08 1.29E+04第1層7007003.90 1.54E+050.20 0.32 3.85E+04 邊框2 D值續(xù)表B 柱 基 本 信 息層數(shù)柱寬柱高柱長icKDB單位：mmmmmKNmKN/m第6層6506503.60 1.24E+050.56 0.22 2.53E+04第5層6506503.60 1.24E+050.56 0.22 2.53E+04第4層6506503.60 1.24E+050.56 0.22 2.53E+04第3層6506503.60 1.24E+050.57 0.22 2.54E+04第2層7007003.60 1.67E+050.43 0.18 2.71E+04第1層7007003.90 1.54E+050.46 0.39 4.74E+04 邊框2 D值續(xù)表C柱基本信息層數(shù)柱寬柱高凈高icKDC單位：mmmmmKNm第6層6506503.60 1.24E+050.56 0.22 2.53E+04第5層6506503.60 1.24E+050.56 0.22 2.53E+04第4層6506503.60 1.24E+050.56 0.22 2.53E+04第3層6506503.60 1.24E+050.57 0.22 2.54E+04第2層7007003.60 1.67E+050.43 0.18 2.71E+04第1層7007003.90 1.54E+050.46 0.39 4.74E+04A-B 梁基本信息層數(shù)位置梁寬梁高跨度ib(1.5I0)單位：mmmmmKNm第6層屋面2006506.853.01E+04第5層樓面2006506.853.01E+042006506.85第4層樓面2006506.853.01E+042006506.85第3層樓面2006506.853.01E+042006506.85第2層樓面2006506.83.03E+042006506.8第1層樓面2006506.83.03E+042006506.8B-C梁基本信息梁寬梁高跨度ib(1.5I0)mmmmmKNm2005002.353.99E+042005002.353.99E+042005002.352005002.353.99E+042005002.352005002.353.99E+042005002.352005002.34.08E+042005002.32005002.34.08E+042005002.3邊框2 D值續(xù)表C-D梁基本信息層數(shù)位置梁寬梁高跨度ib(1.5I0)單位：mmmmmKNm第6層屋面2006506.853.01E+04第5層樓面2006506.853.01E+042006506.85第4層樓面2006506.853.01E+042006506.85第3層樓面2006506.853.01E+042006506.85第2層樓面2006506.83.03E+042006506.8第1層樓面2006506.83.03E+042006506.8 邊框2 D值續(xù)表D柱基本信息層數(shù)柱寬柱高凈高icKDC單榀D單位：mmmmmKNmKN/m第6層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+047.54E+04第5層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+047.54E+04第4層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+047.54E+04第3層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.25E+047.57E+04第2層7007003.60 1.67E+050.18 0.08 1.29E+047.99E+04第1層7007003.90 1.54E+050.20 0.32 3.85E+041.72E+05邊框3 D值（2跨3柱）A 柱 基 本 信 息層數(shù)柱寬柱高柱長icKDA單位：mmmmmKNmKN/m第6層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+04第5層6506503.60 1.24E+050.24 0.11 1.24E+04第4層650