摘要:本建筑为一中学教学楼,位于徐州市泉山区,建筑面积为4536m2,框架结构,层数为五层,总建筑高度为18.95m,室内外高差为0.45m,无地下室,结构设计合理使用年限50年,抗震设防烈度为7度,设计耐火等级为二级,墙体材料为混凝土空心小砌块。
本建筑坐北朝南,建筑平面为一字形,各层布置有普通教室和教师办公室,卫生间分别布置在各层两端,对称布置,结构简单而实用。两部板式楼梯,全部为封闭式楼梯,分别布置在北侧中间教室的两侧,底部走廊两端设有门,满足防火要求,易于紧急情况下人流疏散。
本设计选取一榀框架进行计算。在确定计算简图之后,先进行了重力荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期,按底部剪力法计算水平地震荷载作用大小,用D值法求出在水平地震作用和风荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。用分层法计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力,由所得的内力进行内力组合,再找出最不利的一组或几组内力组合进行梁、柱的配筋计算并绘图。接着进行楼板、楼梯,基础的配筋计算。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。屋面为不上人屋面,板的设计采用双向板设计。基础采用柱下独立基础,基础设计包括荷载计算,基础承载力计算,冲剪计算,基础配筋计算等等。
关键词:教学楼;建筑设计;结构设计;框架结构;楼梯;基础
目录
摘要
Abstract
1建筑设计-1
1.1工程概况-1
1.1.1设计原始资料-1
1.1.2自然条件-1
1.2建筑设计说明-4
1.2.1概述-4
1.2.2建筑平面设计-4
1.3建筑立面设计-6
1.4剖面设计-7
1.4.1高度尺寸、高差-8
1.5建筑细部具体构造做法-8
1.6防火设计-9
2结构设计-11
2.1设计资料-11
2.2结构布置及计算简图的确定-11
2.2.1选择承重方案-11
2.2.2梁、柱截面尺寸估算-11
2.2.3结构计算简图-13
3荷载计算-14
3.1屋面及楼面的永久荷载标准值-14
3.2屋面及楼面可变荷载标准值-14
3.3梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算-14
3.3.1 梁自重计算-14
3.3.2 柱自重计算-15
3.4计算重力荷载代表值-15
3.4.1第5层的重力荷载代表值-15
3.4.2 2~4层的重力荷载代表值-16
3.4.3 一层的重力荷载代表值-16
4横向框架侧移刚度计算-17
4.1 计算梁、柱的线刚度-17
4.2 计算柱的侧移刚度-17
5横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算-19
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-19
5.1.1横向自振周期的计算-19
5.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算-19
5.1.3水平地震作用下的位移验算-20
5.1.4水平地震作用下框架内力计算-21
5.2横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算-24
5.2.1风荷载标准值-24
5.2.2风荷载作用下的水平位移验算-25
5.2.3风荷载作用下框架结构内力计算-26
6竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算-29
6.1计算单元-29
6.2荷载计算-29
6.2.1恒载计算-29
6.2.2活荷载计算-32
6.2.3屋面雪荷载标准值-33
6.3内力计算-34
6.3.1计算分配系数-34
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-35
6.3.3 计算恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力-37
7框架内力组合-45
7.1结构抗震等级-45
7.2框架梁内力组合-45
7.2.1作用效应组合-45
7.2.2承载力抗震调整系数-46
7.2.3梁内力组合表-46
7.2.4计算跨间最大弯矩-49
7.3框架柱内力组合-51
7.3.1柱内力组合-51
7.3.2柱端弯矩值设计值的调整-54
8截面设计-56
8.1框架梁-56
8.1.1一层AB梁的正截面受弯承载力计算-56
8.1.2 梁斜截面受剪承载力计算-57
8.1.3二层AB梁的正截面受弯承载力计算-58
8.1.4梁斜截面受剪承载力计算-59
8.2框架柱-60
8.2.1柱截面尺寸验算-60
8.2.2框架柱的截面设计-62
9屋面板及楼面板的设计-66
9.1屋面设计-66
9.1.1荷载计算-66
9.1.2判断板的计算类型-66
9.1.3按弹性理论进行计算-66
9.2楼面板设计-68
9.2.1荷载计算-68
9.2.2内力计算-68
10楼梯设计-71
10.1踏步板计算-71
10.1.1荷载计算-71
10.1.2内力计算-71
10.1.3截面承载力计算-72
10.2楼梯斜梁计算-72
10.2.1荷载计算-72
10.2.2内力计算-73
10.2.3承载力计算-73
10.3平台板的设计-74
10.3.1判断平台板的计算类型-74
10.3.2荷载计算-74
10.3.3 内力计算-74
10.4 平台梁的计算-75
10.4.1荷载计算-75
10.4.2内力计算-76
10.4.3承载力计算-76
11基础设计-78
11.1基础梁截面尺寸的选取-78
11.2荷载选用-78
11.3基础截面计算-78
11.4地基承载力及基础冲切验算-79
11.5基础底板配筋计算-80
致谢-83
参考文献-84