【正文】 ............................................. 76 地基承載力設(shè)計(jì)值的確定 ................................................................................ 76 邊柱獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ............................................................................................... 77 中柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ............................................................................................... 79 結(jié)束語 ......................................................................................................................................... 83 致謝 .............................................................................................................................................. 84 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................... 85 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) I 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容是河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓。采用框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)為五層，主體結(jié)構(gòu)標(biāo)高 ，總建筑面積 。 在設(shè)計(jì)中 樓﹑屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)貫徹“實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀 ”的設(shè)計(jì)原則，嚴(yán)格遵循相關(guān)的專業(yè)規(guī)范的要求，參考相關(guān)資料和有關(guān)最新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合全面的科學(xué)性考慮。本設(shè)計(jì)主要包括建筑設(shè)計(jì)部分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，建筑設(shè)計(jì)部分主要包括建筑平面、立面、剖面的設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面包括了結(jié)構(gòu)的布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋設(shè)計(jì)，具體有柱梁板設(shè)計(jì)、樓梯間計(jì)算、內(nèi)力組合、框架配筋等方面。最后依據(jù)計(jì)算結(jié)果，結(jié)合相應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求，繪制結(jié)構(gòu)施工圖和建筑施工圖，寫出相應(yīng)的設(shè)計(jì)說明以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書。 關(guān)鍵詞 框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)抗震；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；內(nèi)力計(jì)算 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) II THE DESIGN FOR HUIZHI TEACHING BUILDING OF HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING ABSTRACT The design of the study content is school building. Using frame structure, the main structure is divided into five layers, the elevation of , the total construction area of . In the design of the building, roof were using castinplace reinforced concrete structure. The design principle of practical, safe, economic, beautiful design. Strict pliance with the relevant professional standard, reference to relevant information and the latest national standards, is a prehensive scientific considerations on all aspects of the design. The design includes architectural design and structural design part. The design mainly includes building plane, elevation, section。 structural design includes the reinforcement design of structural arrangement, structural ponents, specifically the column beam plate design, staircase, the bination of internal force calculation, the framework reinforcement etc. Finally, according to the calculation results, the corresponding structural requirements, drawing construction drawing and construction drawing design, write the corresponding and structure design calculations. KEY WORDS frame structure。 seismic。 structural design。 internal force calculation 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 1 1 緒論 建筑設(shè)計(jì)背景 建筑概況 設(shè)計(jì)題目 ： 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓 設(shè)計(jì) 建筑層數(shù)：五層 建筑面積： 建筑總高度： 結(jié)構(gòu)類型：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)資料及設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 建筑物設(shè)計(jì)使用年限 50 年。 （ 2）場地條件：建筑用地地形平緩，常年地下水位低于地面下 8m，無侵蝕性；場地類別為 II 類。 （ 3）氣象條件： 1）冬季采暖室外計(jì)算溫度 12176。C。夏季通風(fēng)室外空氣計(jì)算溫度 30176。C。 2）室內(nèi)計(jì)算溫度：衛(wèi)生間、樓梯間、大廳為 16176。C，其它均為 18176。C。 2）主導(dǎo)風(fēng)向：東北。冬季平均風(fēng)速 米 /秒，夏季 米 /秒，基本風(fēng)壓 。 3）基本雪壓： 。 4）年降雨量： 632mm；日最大降雨量： 92mm；時最大降雨量： 56mm；雨季集中在 10 月份。 5）室內(nèi)地坪標(biāo)高 177。 相當(dāng)于絕對高程 。 （ 4）地質(zhì)條件 ： 地基承載力 kf =200kpa； （ 5）抗震等級： 地震設(shè)防烈度： 7 度。 （ 6） 結(jié)構(gòu)環(huán)境類別：一類環(huán)境。 建筑方案及方案說明 建筑方案初步設(shè)計(jì) 根據(jù)使用功能及條件，確定建筑方案，進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，繪出平、立、剖面草圖經(jīng)指導(dǎo)老師修改后進(jìn)行下一步設(shè)計(jì)。建筑總平面布置應(yīng)考慮到和周圍環(huán)境 (相鄰建筑、河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 2 綠化及道路 )的關(guān)系，要求平面布置緊湊，人流路線合理，滿足防火要求，房間的采光通風(fēng)及保溫隔熱等均需滿足功能要求，建筑造型和建筑立面要求美觀、大方，體現(xiàn)時代特色。具體如下： （ 1）柱網(wǎng)尺寸采用 開間取為 ，進(jìn)深為 ，小教室開間取 ，進(jìn)深取 。 （ 2）主要房間平面設(shè)計(jì) 房間門設(shè)置：根據(jù)人流的多少和搬進(jìn)房間設(shè)備的大小取門寬為 1000mm，開啟方向朝房間內(nèi)側(cè)。走道兩端的門采用等寬雙扇門，大廳的門采用兩個雙扇玻璃門。房間窗設(shè)置：房間中的窗大小和位置的確定，主要是考慮到室內(nèi)采光和通風(fēng)的要求。 （ 3）防火設(shè)計(jì) 該建筑為高度不超過 24m 的多層建筑，防火等級為三級，將每一層劃分為一個防火區(qū)間，則每層長度 小于允許長度 150m，每層的建筑面積 最大允許面積 2500 m2。該建筑設(shè)有三部樓梯，滿足防火規(guī)范要求。 建筑施工圖設(shè)計(jì) 建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)互相影響、互相配合、互相制約，所以，在繪制建筑施工圖過程中，遇到問題及時修改。在施工圖設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合相關(guān)的規(guī)范考慮全面，按照制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)繪制，節(jié)點(diǎn)細(xì)部構(gòu)造要細(xì)心繪制，尺寸標(biāo)注、做法標(biāo)注及一些說明要符合要求。設(shè)計(jì)深度應(yīng)滿足施工要求，圖面應(yīng)詳盡表現(xiàn)建筑物的各有關(guān)部分。 建筑設(shè)計(jì)說明書，說明工程概況及設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)意圖、建筑規(guī)模、要求、建筑方案及方案說明、設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)原則、經(jīng)濟(jì)技術(shù) 指標(biāo)等。 課題研究的意義 通過 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓 設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，鍛煉查閱相關(guān)規(guī)范和資料進(jìn)行綜合樓建筑方案設(shè)計(jì)和框架結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)防烈度為 7 度時的結(jié)構(gòu)計(jì)算，熟悉工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序，提高分析和解決工程實(shí)際問題及繪制施工圖的能力。 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 3 2 框架截面尺寸估算及計(jì)算簡圖 結(jié)構(gòu)平面布置 （ 1）根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了建筑平面、立面和剖面設(shè)計(jì)，主體結(jié)構(gòu)共 5 層。 （ 2）結(jié)構(gòu)采用雙向承重，整體性和受力性能都很好。 （ 3）外墻采用 240mm 厚水泥空心磚，內(nèi)墻采 用 240mm 加氣混凝土砌塊輕質(zhì)隔墻 。 （ 4）混凝土等級選用：梁、板、柱均選用 C30。 根據(jù)建筑功能要求及框架結(jié)構(gòu)體系，通過分析荷載傳遞路線確定梁系布置方案，本設(shè)計(jì)取主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析。如圖 21。 圖 21 柱網(wǎng)平面布置圖 框架梁截面尺寸估算 框架梁、柱的截面尺寸應(yīng)滿足承載力、剛度和施工的要求，設(shè)計(jì)尺寸時可參考以往經(jīng)驗(yàn)確定，同時滿足構(gòu)造要求。以下給出截面尺寸估算公式： 縱向框架梁： h=(1/8~1/12)L= (1/8~1/12) 4200(取跨度較大 )=350~525 L—縱向外柱距，取 h=400mm b=(1/2~1/3)h=~200，考慮構(gòu)造要求取 b=250mm 橫向邊跨梁： h=(1/8~1/12)L= (1/8~1/12) 7500=625~ L—縱向外柱距，取 h=700mm 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 4 b=(1/2~1/3)h=~350，取 b=300mm 橫向中跨梁： h=(1/8~1/12)L= (1/8~1/12) 3000=250~375 L—縱向外柱距，考慮構(gòu)造要求取 h=400mm b=(1/2~1/3)h=~200，考慮構(gòu)造要求取 b=300mm 框架柱截面尺寸估算 ? ?ccE μfnβSg ? (21) 式中： ? ?C? —根據(jù)抗震設(shè)防烈度為 7 度時取 ， ? —邊柱取 ，不等跨內(nèi)柱取 ， Eg —各層的重力荷載代表值取 14kN/m2 S —柱的負(fù)荷面積，如圖 22 所示 ， 對于邊柱為 =， 對于中柱為 = 圖 22 柱的負(fù)荷面積 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 5 邊柱? ? ? ????? cc EC f nSgA ??=103mm2 中柱? ? ? ????? cc EC f nSg ??=103mm2 如取柱截面為矩形，初選柱的截面尺寸為： 邊柱為 bh=500mm500mm=103mm2103mm2 中柱為 bh=500mm500mm=103mm2103mm2 樓板柱截面尺寸估算 451451 ?? lh =，取樓板厚 h=100mm 框架計(jì)算簡圖的確定 框架的計(jì)算單元 如圖 23 所示 ，取 ⑤ 軸的一榀框架計(jì)算。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面框架梁與柱剛接，由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓層，基頂?shù)臉?biāo)高根據(jù)地址條件室內(nèi)外高差定為 ，一層樓面標(biāo)高為 ，室內(nèi)外高差為 。 故底層的柱子高度 =+=，二層柱高樓面算至上一層樓面 (即層高 )故均為 。由此給出框架計(jì)算簡圖如圖 23 所示 。 圖 23 框架截面尺寸圖 河南工程學(xué)院匯知教學(xué)樓設(shè)計(jì) 6 3 框架結(jié)構(gòu)剛度參數(shù)計(jì)算 梁柱線剛度計(jì)算 框架側(cè)移剛度橫梁線剛度 bi 計(jì)算過程見 表 31，柱線剛度 ci 計(jì)算結(jié)果見 表 32。 表 31 橫梁線剛度 bi 計(jì)算表 類別 層次 cE(N/m) )(mmhb? )( 40 mmI l (mm) lIEc /0 ( mmN? ) )mN(/ 0?K lIEc