【正文】 .................................................................. 4 樓梯方案的選擇 ............................................................................................. 4 基礎(chǔ)形式選取 ................................................................................................. 5 結(jié)構(gòu)布置計(jì)算 ................................................................................................. 5 第 3 章 框架設(shè)計(jì) .............................................................................. 6 結(jié)構(gòu)選型 ......................................................................................................... 6 設(shè)計(jì)資料 ......................................................................................................... 6 框架計(jì)算簡圖及梁柱線剛度 ......................................................................... 7 荷載計(jì)算 ......................................................................................................... 9 橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 ........................................... 12 地震荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算 ............................................................... 21 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 ........................................................... 29 截面設(shè)計(jì)與配筋計(jì)算 ................................................................................... 56 第 4 章 樓蓋設(shè)計(jì) ............................................................................. 67 樓面梁格布置圖 ........................................................................................... 67 荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算 ........................................................................................... 67 塑性理論計(jì)算板 ........................................................................................... 69 第 5 章 樓梯設(shè)計(jì) ............................................................................. 76 設(shè)計(jì)資料 ....................................................................................................... 76 梯段板設(shè)計(jì) ................................................................................................... 77 第 6 章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ............................................................................. 83 設(shè)計(jì)資料 ....................................................................................................... 83 A 軸柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ..................................................................................... 83 C、 D 軸柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ............................................................................... 86 參考文獻(xiàn) ........................................................................................... 91 致 謝 ........................................................................................... 92 1 引 言 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的旨在通過綜合運(yùn)用本科學(xué)習(xí)中所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)，充分利用圖書館，網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)有資源完成一個(gè)包括建筑方案和結(jié)構(gòu)方案的確定，結(jié)構(gòu)計(jì)算，建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖的繪制以及中英文摘要等內(nèi)容的一個(gè)完整的設(shè)計(jì)任務(wù)，從而讓我們通過設(shè)計(jì)了解建筑設(shè)計(jì)的一般過程，掌握建筑設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容，同時(shí)也可以培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論和基本技能的能力，分析和解決實(shí)際問題的能力，還可以掌握多種繪圖設(shè)計(jì)軟件，以及 office 軟件的操 作。本說明書全部內(nèi)容包含了荷載計(jì)算、水平荷載作用下框架內(nèi)力分析、豎向荷載作用下框架內(nèi)力分析、以及框架中各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)等，這些內(nèi)容容納了本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的全部內(nèi)容，其中的計(jì)算方法都來自于本科四年所學(xué)知識(shí)，可以說是大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)很好的復(fù)習(xí)總結(jié)。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書根據(jù)任務(wù)書要求以及相關(guān)規(guī)范編寫，內(nèi)容全面、明確，既給出了各類問題解決方法的指導(dǎo)思想，又給出了具體的解決方案，并且明確地給出了各類公式及符號(hào)的意義和必要的說明。本說明書概念清晰、語言流暢，每章都有大量的計(jì)算表格，并且對(duì)重點(diǎn)說明部分配置圖解。應(yīng) 該說本說明書很好地完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)要求、達(dá)到了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的預(yù)定目標(biāo)。 2 第 1 章 建筑設(shè)計(jì)說明 建筑概況 設(shè)計(jì)題目 xx 中學(xué)教學(xué) 樓 設(shè)計(jì) 建筑面積 3236m2 建筑總高度 （室外地坪算起） 建筑層數(shù) 5 層 結(jié)構(gòu)類型 框架結(jié)構(gòu) 工程概況 層數(shù)為 5 層，各層層高均為 ；室內(nèi)外高差為 ；框架結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)防烈度為 7 度；耐火等級(jí)二級(jí)；設(shè)計(jì)使用年限 50 年。 設(shè)計(jì)資料 氣象資料 ：夏季最高溫度： 40℃ ，冬季最低溫度： 5℃ ；相對(duì)濕度： 75%。 ：全年為 南、 東南風(fēng)，基本風(fēng)壓為： 。 ：最大積雪深 30mm，基本雪壓： 。 結(jié)構(gòu)要求 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，外、內(nèi)墻體均采用普通磚， 內(nèi)隔墻采用大空頁巖磚， 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。 地質(zhì)條件 根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告： 場地平坦，土質(zhì)均勻，無不良地質(zhì)發(fā)育，地基土為厚度較大的粘性土層， 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 2200 /kf kN m? ， 地下 水埋藏較深， 對(duì)建筑物基礎(chǔ)無影響。 地震設(shè)防 3 抗震設(shè)防烈度為 7 度 材料要求 混凝土 C25， C30；鋼筋 Ⅰ 級(jí)、 Ⅱ 級(jí)鋼筋。 技術(shù)要求 滿足工程施工圖深度要求。 4 第 2 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 結(jié)構(gòu)方案選取 豎向承重體系選取 選擇合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件布置，使之具有較大的抗側(cè)剛度和良好的抗風(fēng)、抗震性能，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。同時(shí)還須綜合考慮建筑物高度、用途、經(jīng)濟(jì)及施工條件等因素。 常見的豎向承重體系包括磚混結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系及筒體結(jié)構(gòu)體系等。 框架結(jié)構(gòu)體系：由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接而成，其具有建筑平面布置靈活、造型活潑等優(yōu)點(diǎn)，可以形成較大的使用空間，易于滿足多功能的使用要求。在結(jié)構(gòu)受力性能方面，框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，自振周期長，地震反應(yīng)較小，經(jīng)合理設(shè)計(jì)可具有較好的延性性能。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較小，在地震作用下側(cè)向位移較大。 本設(shè)計(jì)為五層的多層結(jié)構(gòu)，根據(jù)住宅的功能使用性進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置。經(jīng)各方案比較篩選，本工程選用框架結(jié)構(gòu)的豎向承重體系 。 水平向承重體系選取 常見的橫向承重體系包括：現(xiàn)澆樓蓋、疊合樓蓋、預(yù)制板樓蓋、組合樓蓋等。 本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆樓蓋可分為肋梁樓蓋、密肋樓蓋、平板式樓蓋和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆平板樓蓋等。肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可以最大限度地節(jié)省混凝土和鋼筋的用量，能充分發(fā)揮材料的作用，結(jié)構(gòu)整體性好，抗震性能好，且結(jié)構(gòu)平面布置靈活，易于滿足樓面不規(guī)則布置、開洞等要求，容易適用各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)平面及各種復(fù)雜的樓面荷載。 樓梯方案的選擇 整體式樓梯按照結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)不同，可分為板式樓梯、梁式樓梯 、剪刀式樓梯和圓形樓梯、螺旋樓梯等。其中，應(yīng)用較為經(jīng)濟(jì)的、廣泛的是板式樓梯和梁式樓梯，剪刀式樓梯、圓形樓梯和螺旋式樓梯屬于空間受力體系，外觀美觀，但結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，設(shè)計(jì)與施工較困難，用鋼量大，造價(jià)高，在實(shí)際中應(yīng)用較少。 梁 式樓梯由 踏步 板、 梯段斜梁、 平臺(tái)板和平臺(tái)梁組成。 當(dāng)梯段水平方向跨度大于3m時(shí)，宜用梁式樓梯。 本結(jié)構(gòu)中的 梯段水平方向跨度為 ，因此本設(shè)計(jì) 采用 梁 式樓梯。 5 建筑材料的選擇 梁柱 采用 C 樓梯均采用 C25 的混凝土，用以提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。由于施工工藝的改進(jìn)，技術(shù)的提高，提高混凝土的強(qiáng)度不 會(huì)引起整個(gè)結(jié)構(gòu)的造價(jià)大幅提高。 基礎(chǔ)形式選取 本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)形式選取邊柱采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，中柱邊柱采用聯(lián)合基礎(chǔ)。多層框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，一般有柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字形基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)，必要時(shí)也可采用箱形基礎(chǔ)或樁基等。 基礎(chǔ)類型的選擇，取決于現(xiàn)場的工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)荷載的大小、上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基上不均勻沉降及傾斜的敏感程度以及施工條件等因素，還應(yīng)進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 結(jié)構(gòu)布置計(jì)算 根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計(jì)。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度為 100mm。 一般情況下，框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系。為方便起見，常常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進(jìn)行分析計(jì)算。由于通常橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗側(cè)剛度相同，因此，各榀橫向框架都將產(chǎn)生相同的內(nèi)力與變形，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般取中間有代表性的一榀橫向框架進(jìn)行分析即可。 6 第 3 章 框架設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)選型 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。 屋面結(jié)構(gòu) 采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋型屋蓋，柔性屋 面，屋面板厚 100mm，屋面采用雙向板。 樓面結(jié)構(gòu) 全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋型樓蓋，板厚為 100mm，樓面采用雙向板。 樓梯結(jié)構(gòu) 采用鋼筋混凝土 梁 式樓梯 天溝 采用 現(xiàn)澆天溝 設(shè)計(jì)資料 設(shè)計(jì)題目 xx 中學(xué)教學(xué)樓 設(shè)計(jì)，層數(shù)為 5 層，各樓層層高均為 ；室內(nèi)外高差為 。 地質(zhì)條件 根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告： 場地平坦，土質(zhì)均勻，無不良地質(zhì)發(fā)育，地基土為厚度較大的粘性土層， 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 2200 /kf kN m? ， 地下水埋藏較深， 對(duì)建 筑物基礎(chǔ)無影響。 氣象資料 ：夏季最高溫度： 40℃ ，冬季最低溫度： 5℃ ；相對(duì)濕度： 75%。 ：全年為 南、 東南風(fēng)，基本風(fēng)壓為： 045kN/m2。 ：最大積雪深 30mm，基本雪壓： 。 材料選擇 混凝土：采用 C30（ fc= 2/N mm ， ft= 2/N mm ）； C25（ fc= 2/N mm ， ft= 2/N mm ） 鋼筋：梁柱中受力縱筋采用 HR