郑州大学材料工程学院教学楼方案设计计算书可提供完整设计图纸】

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1、1 绪论毕业设计是我们在学校期间的最后一次实践性的锻炼，通过毕业设计使我们系统地、综合地、灵活地运用学到的各种理论知识，解决建筑工程中的实际问题，通过毕业设计，使我们在分析、使用技术资料、计算、绘图、编写设计文件及独立工作等方面得到全面锻炼。毕业设计要求我们在指导教师的指导下，独立系统地完成一项工程设计，运用四年所学根底知识跟专业知识解决与之相关的所有问题，熟悉与此设计相关的国家标准，包括设计标准、防火标准等等以及相关手册、标准图和工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。在此次设计中，要把所学的知识运用到设计、施工中去，熟悉国家有关标准、条例并知道如何去查找标准里的相关条文；另外

2、由于现代化建筑一般都是高度高，功能多，花式多样，装修豪华，防火要求，需要各工种配合。因此，通过这次毕业设计，拓展我们非本专业知识面也是十分重要的。由于此次是初次做毕业设计，其中要了解的专业比拟多以及条件和自身水平有限，所以难免有很多错误跟漏洞，还望各位老师谅解。郑州大学材料工程学院教学楼方案一设计1、规模：主楼为四层普通教室，副楼为三层阶梯教室。总建筑面积约5100m2。2、屋面为上人保温隔热屋面。3、主楼层高为3.900m，副楼层高为4.800m 。4、楼面、屋面采用现浇板。5、房屋结构为框架结构。6、填充墙采用加气混凝土砌块。建设地点：郑州市西北园区，郑州大学新校区院内。建筑总高度为19.

3、200m，共四层。主楼室内外高差为0.45mm，底层室内设计标高0.000。建筑总面积5100 m2。多层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。根据不同结构类型的特点，正确选用材料，就成为经济合理地建造多层建筑的一个重要方面。经过结构论证以及设计任务书等实际情况，以及本建筑自身的特点，决定采用钢筋混凝土结构。在多层建筑中，抵抗水平力成为确定和设计结构体系的关键问题。多层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙以及它们的组合。多层建筑随着层数和高度的增加水平作用对多层建筑机构平安的控制作用更加显著，包括地震作用和风荷载，多层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、

4、材料用量和造价上下，与其所采用的机构体系又密切的相关。不同的结构体系，适用于不同的层数、高度和功能。框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑及高度不大的多层建筑。本建筑采用的是框架结构体系，框架结构的优点是建筑平面布置灵活，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的抗震性能；框架结构构件类型少，易于标准化、定型化；可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，本建筑采用的现浇结构。 由于本次设计是教学楼设计，要求有灵活的空间布置，和较高的抗震等级，故采用钢筋混凝土框架结构体系。2 工程概况建筑物耐久等级为二级，耐火等级为二

5、级，采光等级为二级。抗震设防烈度为7度。根本雪压0.4KN/，准永久值系数0.2；根本风压0.45KN/。建筑物场地地形平坦，场地类别：类。表层为耕植土，厚度0.20.6米，其下为粉质粘土，塑性指数10.5，液性指数0.25。承载力特征值为180Kpa。1混凝土：采用C35。2墙体：内墙采用200加气混凝土砌块。楼、屋面使用荷载走道：2.0kN/ m2；消防楼梯2.0kN/ m22；均按2.0kN/ m2计算。3 建筑设计说明建筑设计首先要满足建筑物的功能要求，为人们的生产和生活活动创造良好的环境，这是建筑设计的首要任务。其次要正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案

6、，使房屋巩固耐久、建造方便。再者要具有良好的经济效果，建造房屋是一个复杂的物质生产过程，需要大量人力、物力和资金，在房屋的设计和建造中，要因地制宜、就地取材，尽量做到节省劳动力，节省建筑材料和资金。此次设计的教学楼采用框架结构，框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用那么不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵

7、活的使用空间3。框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构。框架结构可形成可灵活布置的建筑空间，使用较方便。框架结构按施工方法的不同，又可分为：一，梁、板、柱全部在现场浇筑的现浇框架；二，楼板预制，梁、柱现场浇筑的现浇框架；三，梁、板预制，柱现场浇筑的半装配式框架；四，梁、板、柱全部预制的全装配式框架等。框架结构建筑平面布置灵活，可以形成较大的使用空间。框架结构的组成简单，只有框架柱和框架梁两种根本构件组成，便于构件的标准化、定性化，可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。单体建筑是总体规划中的组成局部，单体建筑应符合总体规划提出的要求。建筑物的设计要充分考虑和

8、周围环境的关系。建筑物是社会的物质和文化财富，它在满足使用要求的同时，还要考虑人们对建筑物在美观方面的要求，考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受。 建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各局部的组合关系。由于建筑平面通常较为集中反映建筑功能方面的问题，一些剖面关系比拟简单的民用建筑，它们的平面布置根本上能够反映空间组合的主要内容，因此，首先从建筑平面设计入手。但是在平面设计中，我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不断调整修改平面，反复深入。也就是说，虽然我从平面设计入手，但是着手于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑，从组成平面各局部面积的使用

9、性质来分析，主要可以归纳为使用局部和交通联系局部两类。建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各局部的组合关系，它包括使用局部设计和交通联系局部设计。 使用局部平面设计 建筑平面中各个使用房间和辅助房间，是建筑平面组合的根本单元。本设计在使用平面设计中充分考虑了以下几点：注意了房间的面积、形状和尺寸满足室内使用活动和设备合理布置的要求；门窗的大小和位置考虑了房间的出入方便，疏散平安，采风通风良好；房间的构成注意使结构布置合理，施工方便，也要有利于房间之间的组合，所用材料应符合相应的建筑标准；室内空间，以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部，应考虑人们的使用和审美要求。对于辅助房间的平面设计，通常

10、根据建筑物的使用特点和使用人数的多少，先确定所需设备的个数，根据计算所得的设备数量，考虑在整幢建筑中辅助房间的分布情况，最后在建筑平面组合中，根据整幢房屋的使用要求适当调整并确定这些辅助房间的面积、平面形式和尺寸4。 交通联系局部设计交通联系局部是把各个房间以及室内交通合理协调起来，同时又要考虑到使用房间和辅助房间的用途，减少交通干扰。楼梯是垂直交通联系局部，是各个楼层疏散的必经之路，同时又要考虑到建筑防火要求。本设计中交通联系局部设计能满足以下要求：交通线路简捷明确，联系通行方便；人流通畅，紧急疏散时迅速平安；满足一定的通风采光要求；力求节省交通面积，同时考虑空间组合等设计问题。 平面组合设

11、计建筑平面的组合设计，一方面，是在熟悉平面各组成局部的根底上，进一步从建筑整体的使用功能、技术经济和建筑艺术等方面，来分析对平面组合的要求；另一方面，还必须考虑总体规划、基地环境对建筑单体平面组合的要求。即建筑平面组合设计须要综合分解建筑本身提出的、经及总体环境对单体建筑提出的内外两方面的要求。房间是组成建筑物最根本的单位。从普通教室和阶梯教室的使用特点来分析，首先要满足宽敞明亮，即空间不能太小光线不能太暗，需要有足够和均匀的天然采光，来确定诊室平面形状和尺寸。本建筑为框架结构，墙体为填充墙，只起维护分隔作用，承重结构与围护结构分工明确。框架结构本身并不形成空间,只为形成空间提供一个骨架。这就

12、给自由灵活的分隔空间创造了十分有利的条件。框架结构对建筑平面组合限制较少,各局部空间的大小和平面布置可按功能特点作不同的处理。但各空间的形式和平面尺寸应尽量与柱网的排列形式和尺寸协调。 建筑剖面设计主要是根据功能和使用方面对立体空间的要求，结合建筑结构和构造特点，来确定房间各局部高度和空间比例；考虑垂直方向空间的组合和利用；选择适当的剖面形式；进行垂直交通和采光、通风等方面的设计，使建筑物立体空间关系符合功能、艺术和技术、经济的要求。建筑平面与剖面是从两个不同的方向来表示建筑各局部的组合关系，因此，设计中的一些问题往往需要将平面和立面结合在一起考虑，才能加以解决。综合教学楼和阶梯教室等的层高要

13、求，本工程层高定为普通教室为3.900m，阶梯教室为4.800m。室内光线的强弱和照度是否均匀，不仅与窗在平面中的宽度和位置有关，而且还与窗在剖面中的上下有关。房间内光线的照射深度主要取决于侧窗的高度，侧窗上沿越高，光线的照射深度越远，进深较大的房间，为防止室内远离窗口处的照度过低，应适当提高窗上沿的高度。垂直交通包括两内部楼梯及一外部楼梯。门的高度根据人体尺寸来确定，窗高要满足通风采光要求5。 建筑立面设计是根据建筑物的性质和内容，结合材料、结构、周围环境特点以及艺术表现要求，综合地考虑建筑物内部的空间形象、外部的体形组合、立面构图以及材料质感、色彩的处理等等，使建筑物的形式与内容统一，创造

14、良好的建筑艺术形象，以满足人们的审美要求。建筑立面可以看成是由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗、阳台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件，以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成局部。恰当地确定立面中这些组成局部和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实比照等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。建筑立面设计的步骤，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系，例如房屋的大小、上下、门窗位置，构部件的排列方式等，描绘出房屋各个立面的根本轮廓，作为进一步调整统一，进行立面设计的根底。设计时首先应该推敲立面各局部总的比例关

15、系，考虑建筑整体的几个立面之间的统一，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对入口门廊、建筑装饰等进一步作重点及细部处理6。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平、剖面的设计一样，同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题，但是从房屋的平、立、剖面来看，立面设计中涉及的造型和构图问题，通常较为突出。?建筑抗震设计标准?规定，抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。郑州地区抗震设防烈度为7度，必须进行抗震设防。建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建

16、筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。本工程的抗震设防类别为丙类。丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求。丙类建筑的抗震等级应按表确定，本设计属于框架结构，7度设防，高度小于30m，所以为三级框架。防震逢的最小宽度应符合以下要求：1、框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜增加宽度20mm。2、防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定。楼梯平面形式的选用，

17、主要依据其使用性质和重要程度来决定。直跑楼梯具有方向单一，贯穿空间的特点，双分平行楼梯和双分转角楼梯那么是均衡对称的形式，典雅庄重。人流疏散量大的建筑常采用交叉楼梯和剪刀楼梯的形式，不仅有利于人流疏散，还可到达有效利用空间的效果。其它形式的楼梯，如：弧形梯、螺旋楼梯的使用，可以增加建筑空间的轻松活泼的感觉。梯段净高H一般应大于人体上肢伸直向上，手指触到顶棚的距离。梯段净高应当以踏步前缘处到顶棚垂直线净高度计算。考虑行人肩扛物品的实际需要，防止行进中碰头产生压抑感，楼梯梯段净高不小于2200mm，平台局部的净高应不小于2000mm。梯段的起始、终了踏步的前缘与顶部凸出物内边缘的水平距离应不小于3

18、00mm。为了适用和平安，每个梯段踏步一般不超过18步，也不应小于3步。梯段坡度的选择要从攀登效率、节约空间、便于人流疏散等方面考虑。一般在人流量大、平安标准较高或面积充裕的场所，其坡度可较平缓，适宜坡度30度左右。仅供少数人使用或不经常使用的辅助楼梯那么允许坡度较陡不宜超过38度8。计算踏步高度和宽度的一般公式：r:踏步高度；g:踏步宽度；600mm：妇女、儿童平均踏步长度。本工程的踏步高度为150mm，踏步宽度300mm。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度为0.55+(0-0.15)m计算，并不应少于两股人流。0-为人流在行进中人体的摆幅，公共

19、建筑人流众多应取上限值楼梯平台包括楼层平台和中间平台两局部。中间平台形状可变化多样，除满足楼梯间艺术需要外，还要适应不同功能及步伐规律所需尺寸要求。楼层平台：除开放楼梯外，封闭楼梯和防火楼梯，其楼层平台深度应与中间平台深度一致。本工程楼梯确实定：本工程中采用两部双跑楼梯及一部单上双分楼梯。 疏散楼梯是平安疏散道路中一个主要组成局部，应设明显指示标志，并宜布置在易于寻找的位置。但电梯不能作为疏散楼梯用。疏散楼梯的多少，可按宽度指标结合疏散路线的距离及平安出口的数目确定。防火门：防火门分为甲、乙、丙三级，其耐火极限分别为、。防火门应为向疏散方向开启的平开门，并在关闭后应能从任何一侧手动开启。用于疏

20、散走道和楼梯间的防火门，还应具有顺序关闭的功能。根据现行?建筑地基根底设计标准?和地基损坏造成建筑物破坏后果危及人的生命、造成经济损失和社会影响及修复的可能性的严重性，将根底分为三个平安等级：一级、二级、三级。本设计根底的平安等级为二级，对应于破坏后产生严重的后果，建筑类型为一般工业与民用建筑。 根底按刚度分可分为：刚性根底和柔性根底；按构造分类可分为：独立根底、条形根底、筏板根底、箱形根底和壳体根底。其中，独立根底是柱根底中最常用和最经济的型式。本工程采用独立根底。根底埋置深度的选择应考虑：1、建筑物结构条件和场地环境条件。在保证建筑物根底平安稳定，耐久使用的前提下，应尽量浅埋，以便节省投资

21、，方便施工。某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某种根底形式，这些要求常成为其根底埋深的先决条件。结构物荷载大小和性质不同，对地基的要求也不同，因而会影响根底埋置深度的选择。为了保护根底不受人类和生物活动的影响，根底宜埋置在地表以下，其最小埋深为0.5m ，且根底顶面宜低于室外设计地面，同时有要便于周围排水沟的布置9。2、工程地质条件3、水文地质条件选择根底埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态。1、地基冻融条件。?标准?规定所考虑的因素：2、建筑物的用途，有无地下室、设备根底和地下设施、根底的形式和构造。3、作用在地基上的荷载大小和性质。4、工程地质和水文地质条件。5、相邻建筑物的根底埋深。

22、6、地基土冻胀和融陷的影响。综合以上因素：本设计初选根底顶面到室外地面的距离为500mm，室内外高差为450mm,那么底层柱高=3900+450+500=4850mm建筑构造设计必须满足以下几点：1、必须满足建筑使用功能要求。由于建筑物使用性质和所处条件、环境的不同，那么对建筑构造设计有不同的要求。为满足使用功能要求需要，在构造设计时，必须综合有关技术知识，进行合理的设计，以便选择、确定最经济合理的构造方案2、必须有利于结构平安。建筑物除根据荷载大小、结构的要求确定构件的必须尺度外，对一些零部件的设计都必须在构造上采取必要的措施，以确保建筑物在使用时的平安。3、必须讲求建筑经济的综合效益。在构

23、造设计中，应该注意整体建筑物的经济效益问题，即要注意降低建筑造价，减少材料的能源消耗；又要有利于降低经常运行、维修和管理的费用，考虑其综合的经济效益。另外，在提倡节约、降低造价的同时，还必须保证工程质量，绝不可为了追求效益而偷工减料，粗制滥造。4、必须注意美观。构造方案的处理还要考虑其造型、尺度、质感、色彩等艺术和美观问题。如有不当往往会影响建筑物的整体设计的效果。总之，在构造设计中，要全面考虑巩固适用，技术先进，经济合理，美观大方。 墙体墙体依其在房屋所处位置的不同，有内墙和外墙之分。按布置方向又可以分为纵横墙，按受力方式分为承重墙和非承重墙。根据墙体所处位置和功能的不同，设计时应满足以下要

24、求：一、具有足够的强度和稳定性，墙体的强度与所用材料有关。墙体的稳定性通常可通过增加墙体厚度、增设墙垛、壁柱、圈梁等方法；二、具有必要的保温、隔热等方面的性能；三、应满足防火要求，做为墙体材料及墙身厚度，都应满足防火标准中相应燃烧性能和耐火极限所规定的要求。如划分防火区域、防止火灾蔓延，须设置防火墙等；四、应满足隔声要求，作为房间围护构件的墙体，必须具有足够隔声能力，以符合有关隔声标准的要求。此外还应考虑防潮、防水以及经济等方面的要求10。 根底根底是建筑面地以下的承重构件，是建筑的下部结构，其作用是扩散上部结构的荷载，减小应力强度，最终将荷载传给地基。根底和地基具有不可分割的关系，但又是不同

25、的概念，根底是建筑物与土层直接接触的局部，它承受建筑物的全部荷载，并把他们传给地基，根底是建筑物的一个组成局部，而地基是根底下面的土层，承受由根底传来的整个建筑物的荷载。地基不是建筑物的组成局部。地基分两种：一是天然土层具有足够的承载能力，不需人工处理就能承受建筑物全部荷载的叫天然地基。一是当上部荷载叫大或土层承载能力叫弱，缺乏足够的巩固性和稳定性，必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人工地基。根底要求巩固、稳定，并能抵抗冰冻和地下水的侵蚀。根底的大小取决于荷重的大小、土壤的性质、材料的性能以及承重的方式。本工程采用柱下条形根底，该类根底在其纵、横两个方向均产生变曲变形，故在两个方向的截

26、面内场存在剪力和弯短，柱下条形根底纵向的剪力与弯短一般那么由根底梁承当，根底梁的纵向内力通常可采用简化法直线分布法或弹性地基梁法计算。 楼地层楼地层是建筑物水平方向的承重构件，并对墙身起着水平支撑作用，增强房屋的刚度和整体性。又是建筑物分隔水平空间的构件，分为楼板层和地面层。楼板层将楼面荷载传至墙柱及根底，并对墙体起水平支撑作用。楼板层包括面层、结构层、天花三局部，要求刚性好、巩固、耐磨、隔声、防火。楼板层根据结构层的主要用料分为钢筋混凝土楼层、木楼层、钢楼层和砖楼层四类；地面层主要由基层和面层组成。基层可直接做在地基上。当地面太低、太潮或填土要求过高时，也可做成架空式的。面层是直接承受各种荷

27、载、摩擦、冲击的外表层，有整体式地面、铺贴地面、木地面以及砖地面和灰渣地面等等。由于地面层贴近土壤，因此要求防潮、防腐，此外还应注意保温、耐磨、不易起灰、并有一定弹性等等要求。 屋顶屋顶是房屋最上层覆盖的外围护结构，其主要功能是用以抵御自然界的风霜雨雪、太阳辐射、气温变化和其他外界不利的因素，以使屋顶覆盖下的空间有一个良好的使用环境。因此，要求屋顶在构造设计时要注意解决防水、保温、隔热以及隔声、防火等问题。一般分为平屋顶、坡屋顶、曲面屋顶等其它形式的屋顶。本工程采用平屋顶，其排水坡度为1%。屋顶设计满足功能，结构、 建筑艺术三方面要求。本工程采用女儿墙外排水。屋面采用刚性防火屋面，其构建简单，

28、施工方便，造价较低。 装饰在装饰上不追求豪华，重视材质，崇尚自然，和谐，突出重点，创造出与建筑物身份相称的朴实、典雅。外墙为褐色的马赛克，配上白色的塑钢窗。室内采用深褐色高级地板砖，在卫生间内采用地砖防水楼面。 门窗工程1.在生产加工门、窗之前，应对门窗洞口进行实测。2.门窗安装前预埋在墙或柱内的木、铁构件应做防腐、防锈处理。 油漆构件防腐、防锈工程1、有埋入混凝土及砌块中的木质构件均须做好防腐处理，满涂焦油一道。屋面架空硬木版须经防虫、防腐处理前方可使用，面刷酚酞清漆。2、所有埋入混凝土中的金属构件须先除锈，刷防锈漆饿二道；所有露明金属构件不锈钢构件除外，均须先除锈刷防锈漆一道，再刷油漆二道

29、。3、所有室内木质门窗均需打腻子，磨退后刷底漆一道，再刷调和漆二道。4、建筑细部具体构造做法。1屋面做法：选用刚性防水屋面1、40厚的C20细石混凝土，内配4双向钢筋，中矩150，粉平压光。2、洒细砂一层，再干铺纸胎油毡一层。3、20厚1：3水泥砂浆找平层。4、卷材防水层。5、20厚1：2.5水泥砂浆找平层。6、70厚水泥防水珍珠岩块。7、现浇100厚钢筋混凝土屋面板 。8、12厚纸筋石灰抹底2楼面做法： 选用高级地板砖楼面1、30厚高级地板砖。2、20 厚1：3 水泥砂浆找平层。3、现浇120厚钢筋混凝土楼面板。4、12厚纸筋石灰抹底3地面做法：选用地板砖地面1、30厚地板砖。2、20 厚1

30、：3 水泥砂浆找平层。3、60厚C10混凝土。4、100厚碎石或碎砖夯实。5、素土夯实。5内墙做法：选用混合砂浆粉面1、刷(喷)内墙涂料。2、10厚1：2水泥石灰砂浆抹面；3、15厚1：3水泥石灰砂浆打底；4、190厚混凝土空心小砌块。6外墙做法：选用白水泥砂浆粉刷墙面1、8 厚1：2.5水泥砂浆粉面；2、10厚1；3水泥砂浆打底；7墙基防潮：采用防水砂浆防潮层20厚1：2水泥砂浆掺5%避水浆，位置一般在8踢脚做法：采用水磨石踢脚、台度1、10厚1：2水泥白石子磨光打蜡；2、12厚1：3水泥砂浆打底。9卫生间做法：1、4-厚马赛克，素水泥浆擦缝2、3-4厚水泥胶合层3、20厚1：3水泥砂浆找平

31、层4、素水泥浆结合层一道5、80厚钢筋混凝土楼板10女儿墙做法6厚水泥砂浆罩面12厚水泥砂浆打底200厚空斗砖20厚水泥砂浆找平本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡、和谐的感觉，与环境融于一体，充分表达了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、统一而又丰富的空间环境，给人以美的享受。4 施工要求及其他设计说明1、 本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载均布，当外荷载到达时，应采取可靠措施予以保护。2、 本工程女儿墙压顶圈梁为360mm80mm，内配48，F6250，构造柱为240mm240mm，内配410，6250，间隔不大于2000mm3、 施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑

32、前必须去除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。4、未详尽说明处，按相关标准执行。5、本工程中所采用的钢筋箍筋为级钢，fy=210N/m,主筋为级钢，fy=300N/m。6、柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。7、钢筋的锚固和搭接按国家现行标准执行。8、本工程所有混凝土强度等级均为C35。9、墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚多孔空心砖，其余内墙采用240厚多孔空心砖，后封设备管道及夹墙采用80厚石膏砌块11。10、门窗洞宽1000mm,设置钢筋混凝土过梁。5 结构设计主体工程设计框架柱与砖墙连接均需间隔500高、在柱内预埋并向外伸出长度不小于100

33、0的26的钢筋与砌体相连接。主体工程内预留洞、预埋件应与其他相关专业配合施工，严禁在结构构件上事后凿洞。凡柱、板、梁及混凝土全部单向板底筋短向放置在底层,长向放置在短向筋上。墙上开洞必须满足相关标准要求。凡建筑图中未设墙处今后需加隔墙时，只允许加轻质隔墙。框架梁上下立筋除图中注明外均不宜有接头，不可防止时，必须采用焊接接头，同一截面内钢筋的接头面积不多于钢筋总面积的50%.结构设计方案及布置该建筑为教学楼，采用框架结构，建筑平面布置灵活，有较大空间。 该工程采用全现浇结构体系，混凝土强度等级为C35，结构平面布置见详图。 构件初估1、柱截面尺寸确实定由于本框架结构荷载较小，可取。设防烈度7度、

34、小于60 m高的框架结构抗震等级为三级,因此取0.9。柱截面高度可取h=(1/51/20)H,H为层高；柱截面宽度可取b=(12/3)H.对于有抗震设防要求的框架结构，为保证有足够的延性，需要限制柱的轴压比。框架柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm。为防止发生剪切剖坏，柱净高与截面长边之比宜大于4。2、梁尺寸确定框架梁截面高度取梁跨度的l/8l/12。宽度为梁高度的1/21/3. 3、楼板厚度楼板为现浇双向板，根据经验板厚取120mm。 根本假定与计算简图 1、根本假定1框架的侧移忽略不计，即不考虑框架侧移对内力的影响。2每层梁上的荷载对其他层梁、柱内力的影响忽略不计，仅考虑本

35、层梁柱内力的影响。 2、计算简图框架结构一般有按空间结构分析和简化成平面结构分析两种方法。在计算机没有普及的年代，实际为空间工作的框架常被简化成平面结构采用手算的方法进行分析。近年来随着微机的日益普及和应用程序的不断出现，框架结构分析时更多的是根据结构力学位移法的根本原理编制电算程序，由计算机直接求出结构的变形、内力，以至各截面的配筋。由于目前计算机内存和运算速度已经能够满足结构计算的需要，因此在计算机程序中一般是按空间结构进行分析。但是在初步设计阶段，为确定结构布置方案或估算构件截面尺寸，还是需要采用一些简单的近似计算方法，以求既快又省地解决问题。另外，近似的手算方法虽然计算精度较差，但概念

36、明确，能够直观地反映结构的受力特点，因此，工程设计中也常利用手算的结果来定性的校核判断电算结果的合理性，所以我将重点介绍框架结构的近似手算法。一般情况下，框架结构是一个空间受力体系，为了方便起见，常常忽略结构纵向和横向之间的空间联系，忽略各构件的抗扭作用，将纵向框架和横向框架分别按平面框架进行分析计算。由于横向框架的间距相同，作用于各横向框架上的荷载相同，框架的抗侧刚度相同，因此，除端部外，各榀横向框架都将产生相同的内力与变形，结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析即可；而作用于纵向框架上的荷载那么各不相同，必要时应分别进行计算。框架节点一般总是三向受力的，但当按平面框架进行结构分

37、析时，那么节点也相应地简化。在现浇钢筋混凝土结构中，梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入区，这时应简化为刚节点。在结构计算简图中，杆件用轴线来表示。框架梁的跨度即取柱子轴线之间的距离。框架的层高框架柱的长度即为相应的建筑层高，而底层柱的长度那么应从根底顶面算起。对于不等跨框架，当个跨跨度相差不大于10%时，在手算时可简化为等跨框架，跨度取原框架各跨跨度的平均值，以减少计算工作量。但在电算时一般可按实际情况考虑。在计算框架梁截面惯性距I时应考虑到楼板的影响。在框架梁两端节点附近，梁受负弯矩，顶部的楼板受拉，楼板对梁的截面抗弯刚度影响较小；而在框架梁的跨中，梁受正弯矩，楼板处于受压区形成T形截

38、面梁，楼板对梁的截面抗弯刚度影响较大。在工程设计中，为简便起见，仍假定梁的截面惯性距I沿轴线不变，对现浇楼盖中框架取I=2I0边框12。架取I=1.5I0;对装配整体式楼盖，这里I0为矩形截面梁的截面惯性矩。 荷载计算1、在竖向荷载作用下的近似计算框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。通常，多层多跨框架在竖向荷载作用下的侧移是不大的，可近似的按无侧移框架进行分析，而且当某层梁上有竖向荷载时，在该层梁及相邻柱子中产生较大内力，而在其他楼层的梁、柱子所产生内力，在经过柱子传递和节点分配以后，其值将随着传递和分配次数的增加而衰减，且梁的线刚度越大，衰减越快。因此，在进行竖向荷载作用下

39、的内力分析时，可假定作用在某一层框架梁上的竖向荷载只对本层楼的梁以及与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力，而对其他楼层框架和隔层的框架柱都不产生弯矩和剪力。其中一般我们常用的方法有两种:分层法和二次弯距分配法.2、地震作用计算在此仅考虑水平地震作用即可，并可采用基底剪力法计算水平地震作用力。为求基底剪力，先要计算结构各层的总重力荷载代表值，在此为简化计算，仅取一榀框架的重力荷载代表值进行计算。 顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50%屋面活荷载，纵、横梁自重，半层柱自重，半层墙体自重以及女儿墙自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面活荷载，纵、横梁自重，楼面梁自重，楼面上、下各半层的

40、柱及纵、横墙自重。请注意：在计算重力荷载代表值时，屋面活荷载仅考虑雪荷载。控制框架结构侧移要计算两局部内容：一是计算顶层最大侧移，因周期过大，将影响使用；二是计算层间相对侧移，其值过大，将会使填充墙出现裂缝。引起框架的侧移，主要是水平荷载作用。对一般的多层框架结构而言，仅需计算由梁柱弯曲变形所产生的侧向位移，而不考虑梁柱的轴向变形和截面的剪切变形所产生的结构侧移，这样计算的框架侧移已能满足工程设计的精度要求。在竖向荷载作用下要考虑的力包括板,墙,梁等的自重,然后用力矩分配法算。用弯矩分配法计算框架弯矩。竖向荷载作用下框架的内力分析，除活荷载较大的工业厂房外，对一般的工业与民用建筑可不考虑活载的

41、不利布置法求得的弯矩偏低，但当活荷载占总荷载比例较小时，其影响很小，假设活荷载占总荷载比例较大，可在截面配筋时，将跨中弯矩乘1.11.2的放大系数予以调整。固端弯距:梁上的分布荷载含有矩形或三角形荷载，在求固端弯矩时可直接根据图示荷载计算，也可根据固端相等的原那么，先将梯形分布荷载及三角形荷载化为等放均布荷载，在此采用后一方法。3、在水平荷载作用下采用D值法。在框架内力组合时 通过框架内力分析，获得了在不同荷载作用下产生的构件内力标准值。进行结构设计时，应根据可能出现的最不利情况确定构件内力设计值。4、在截面设计时,主要有正截面和斜截面的设计受弯构件在设计是都要进行抗弯和抗剪设计,钢筋混凝土受

42、弯构件的破坏主要有三种形式.即适筋截面的破坏,特点是手拉钢筋先屈服,而后受压区混凝土被压碎,超筋破坏和少筋破坏是脆性破坏是工程中不允许出现的,我们在截面设计是不能出现后面的两种情况.受弯构件在弯距和剪力共同作用的区段往往会产生斜裂缝,并可能延斜截面发生破坏,斜截面破坏带有脆性破坏的性质,所以在设计中要加以控制,在截面设计时,不仅要对截面尺寸加以控制,同时还要对对斜截面进行计算,配置一定数量的箍筋13。 侧移计算及控制 当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1：550，1：700。 内力计算及组合 1、竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖

43、的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力分层法；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。2、水平荷载下的计算水平力首先在框架分配，然后将分得的份额按各榀框架的剪切刚度进行再分配；将总剪力墙分得的份额按各片剪力墙的等效刚度进行再分配。最后计算单榀框架。3、内力组合活。水平地震作用。控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，Mmax，+ Mmax ，Vmax，跨中截面，Mmax、-Mmax。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及相应的

44、N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V。 构件及节点设计现浇框架节点，框架节点核芯区处于剪压复合受力状态，为了保证节点具有良好的延性和足够的抗剪承载力，应在节点核芯区配置箍筋。节点范围内的箍筋数量应与柱端相同。 根底设计建筑物由上部结构和根底两局部组成，根底是上部结构与土层之间的过度性构件，它具有承上启下的作用。根底设计时，除了保证根底本身具有足够的承载力和刚度外，还需要选择合理的根底形式和地面尺寸，使得地基的承载力、沉降量及沉降差满足要求。因此，根底设计包括根底形式的选择、根底埋深确实定、底面尺寸的计算、根底内力的分析和根底配筋设计等方面的内容。 结构计算简图框架结构计算简图，取

45、顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板顶，24层高度即为层高，取3.9m；底层柱高度从根底顶面取至一层板顶，即h13.9+0.6+0.55.0m。见以下图: 图5.1 一榀框架立面图 6 荷载计算屋面(不上人)屋面为刚性防水屋面40厚的C20细石混凝土保护层 2322卷材防水层 20厚的1：2.5水泥砂浆找平层 202100厚的钢筋混凝土板 25220厚水泥砂浆找平层 2022合计 214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 18220厚的1：3水泥砂浆找平层 202现浇100厚的钢筋混凝土楼板 2523厚细石粉面 1628厚水泥石灰膏砂浆 142222走

46、廊活荷载标准值 2屋面雪荷载标准值 Sk=r2式中：r为屋面积雪分布系数，取梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算查标准得以下自重，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 梁自重计算255.25 kN/m 粉刷： 0.65-0.1170.459 kN/m 合计 5.709 kN/m253.75 kN/m170.360 kN/m 合计 4.11 kN/m255.25 kN/m170.459 kN/m 合计 5.709 kN/m170.306 kN/m 合计 4.06 kN/m 柱自重计算259 kN/m2) 17=0.68 kN/m合计 9.68 kN/m女儿墙

47、自重(含贴面和粉刷)：2150.93.312 kN/m 2173.68 kN/m6.4计算重力荷载代表值 第5层的重力荷载代表值2+2.7)4.98645.41 kN247.69 kN纵横梁自重： 4+25.709+23.46321.315 kN4) 0.569.70 kN半层墙自重：40.99+54.8+(3.6-0.5) (6.6+0.6-0.4)=181.99 KN2+2.7)0.35=45.36 kN雪载：45.361288.79 kN 24层的重力荷载代表值2+2.7)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：

48、 69.70+69.70139.4 kN22.5)270 kN活载： 2701391.26 kN 一层的重力荷载代表值楼面恒载： 431.568 kN上.下半层墙自重：外纵墙: (5.0-0.65) 2)-31.01=104.41 kN内纵墙:(5.0-0.65) 2)-16.70=132.02 kN横墙：2)(5.0-0.5)3.68=198.85 kN 纵横梁自重： 321.315 kN上半层自重： 69.70 kN4)=88.09 kN楼面活荷载： 270 kN楼面活载：431.568+104.41+132.02+198.85+321.315+157.79+270/2=1481.95 k

49、N那么一榀框架总重力荷载代表值为：7 侧移刚度计算7.1计算梁、柱的线刚度梁线刚度计算梁柱混凝土标号均为，。在框架结构中，现浇楼面或预制楼板但只有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取，对中框架梁取14。 表7.1 横梁线刚度计算表类别Ec/(N/mm2)bh/mmmmI0/mm4/mmECI0/Nmm2ECI0/Nmm边横梁104250650109660010101010走道梁104250500109270010106.561010柱线刚度计算表7.2 柱线刚度Ic计算表层次/mmEc/(N/mm2

50、)bh/mmmmIc/mm4ECIc/Nmm15000104 50050010910102539001045005001091010柱的侧移刚度D计算公式：其中为柱侧移刚度修正系数，为梁柱线刚度比，不同情况下，、取值不同。对于一般层： 对于底层： 表7.3 横向框架柱侧移刚度D计算表层次层高 (m)柱根数N/mm2-5边柱2 24150121976中柱2 368381 边柱2 2139095604中柱2 26412，该框架为规那么框架。8 截面设计框架梁这里以第一层的AB跨梁及第二层AB柱为例来计算 一层AB梁的正截面受弯承载力计算 第一层AB梁从梁的内力组合表中选出AB跨跨间截面及支座截面的

51、最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。A支座： 右震作用下内力最大B支座：跨间弯矩取左震作用下，处的截面当梁下部受拉时，按T形截面来设计，当梁上部受拉时，按矩形截面来设计翼缘的计算宽度：1、按计算跨度考虑 2、梁净距考虑 3、按翼缘高度考虑 这种情况不起控制作用，故取梁内纵向钢筋选级钢，()下部跨间截面按单筋形梁计算，因为： 属第一类T型截面 实际配筋取3根20的HRB400(As=941mm2)，满足要求跨中配筋率应大于和中的较大值。将下部跨间截面3根20的HRB400的钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(As=941mm2)，再计算相应的受拉钢

52、筋，即支座A上部： 说明富裕，且达不到屈服，可近似取实取支座上部实取， ，满足要求。 梁斜截面受剪承载力计算 故截面尺寸满足要求。梁端加密区的箍筋取2肢，箍筋用级钢，那么考虑地震作用组合的T形截面的框架梁，其斜截面受剪承载力应符合： 即 加密区长度取中大值，那么取非加密区的箍筋取肢设置，箍筋设置满足要求。 二层AB梁的正截面受弯承载力计算第二层AB梁从梁的内力组合表中选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算15。A支座： 右震作用下内力最大B支座：跨间弯矩取左震作用下，处的截面翼缘的计算宽度如上取梁内纵向钢筋选级钢，()下部跨间截面

53、按单筋形梁计算，因为： 属第一类T型截面 实际配筋取3根18的HRB400(As=941mm2)，满足要求跨中配筋率应大于和中的较大值。将下部跨间截面3根18的HRB400的钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(As=763mm2)，再计算相应的受拉钢筋，即支座A上部： 说明富裕，且达不到屈服，可近似取实取支座上部实取， ，满足要求。 梁斜截面受剪承载力计算 故截面尺寸满足要求。梁端加密区的箍筋取2肢，箍筋用级钢，那么考虑地震作用组合的T形截面的框架梁，其斜截面受剪承载力应符合： 即 加密区长度取中大值，那么取非加密区的箍筋取肢设置，箍筋设置满足要求。表8.1 框架梁箍筋数量计算表层次

54、截面梁端加密区非加密区实配钢筋实配钢筋5、003、001、表8.2 框架梁纵向钢筋计算表层次截面M实配钢筋5支座A0603359416803B左603375416803AB跨间480316603支座B右603224416803BC跨间3182164023支座A0.0157639074181018B左763776416803AB跨间714318763支座B右0763725416803BC跨间6803187631支座A94111594201256B左9419624201256AB跨间819320941支座B右9419714201256BC跨间918320941框架柱 柱截面尺寸验算柱截面尺寸宜满足

55、剪跨比和轴压比的要求：剪跨比 ，其值宜大于2；轴压比 ，三级框架大于0.9。其中、均不应考虑抗震承载力调整系数。表8.3 柱的剪跨比和轴压比验算柱号层次边柱560056036005601600560中柱560056036005601600560柱正截面承载力计算根据柱端截面组合的内力设计值及其调整值，按正截面受压或受拉计算柱的纵向受力钢筋，一般可采用对称配筋。计算中采用的柱计算长度的采用：a.一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构的各层柱段，现浇楼盖底层为其他层为，对底层柱为根底顶面到一层板顶的高度，其余层为上下板顶之间的高度16。以上时，框架柱的计算长度按如下两式计算，并取其中较小值：式中，、为

56、柱的上、下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁的线刚度之和的比值；为两较小值；为柱的高度。柱斜截面受剪承载力计算偏心受压柱斜截面受剪承载力按以下公式计算： 式中，为内力调整后柱端组合的剪力设计值；为考虑地震作用组合的柱轴向压力设计值，当时取；小于时取，当大于时取。三级框架柱的抗震构造措施三级框架柱的截面纵向钢筋的最小总配筋率为，同时柱截面每一侧配筋率不应小于。柱箍筋加密范围：柱端，取截面高度、柱净高的和三者的最大值；底层柱，柱根不小于柱净高的；当有刚性地面时，除柱端外尚应去刚性地面上下各。三级框架柱：箍筋最大间距采用，柱根中较小值；箍筋最小直径：。柱最小体积配箍率可按下式计算：柱加密区箍筋的最小体积配箍率应符合以下要求：式中，三级抗震不应小于；为最小配箍特征值，由箍筋形式和柱