【正文】 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 1 頁(yè) 共 81 頁(yè) 目 錄 1 引言 ??????????????????????????????????? 1 2 建筑設(shè)計(jì)概論 ?????????????????????????? 2 設(shè)計(jì)依據(jù) ???????????????????????????? 2 設(shè)計(jì)規(guī)模 ??????????????????????????? 2 各部分工程構(gòu)造 ?????????????????????????? 2 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 ??????? ? ???????????????? 3 設(shè)計(jì)資料 ??????????????????????????? ? 3 結(jié)構(gòu)方案? ????????????????????????? 3 4 荷載計(jì)算 ?????????????????????????? 4 初估梁柱截面 ?????????????????????????? 4 梁柱線剛度 ???????????????????????????? 4 荷載計(jì)算 ????????????????????????????? 5 5 框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力分析 ?????????????????? 9 計(jì)算方法和荷載傳遞路線 ????????????????????? 9 豎向荷載計(jì)算?????????????????????????? 10 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖??????????????????????????? 10 梁固端彎矩???????????????????????????? 11 框架彎矩圖???????????????????????????? 11 梁端剪力???????????????????? ????????? 16 柱軸力和剪力??????????????????????????? 19 6 水平荷載作用下的框架內(nèi)力分析 ?????????????????? 25 框架柱側(cè)移剛度計(jì)算???????????????????????? 25 水平地震作用分析????????????????????????? 26 驗(yàn)算框架層間彈性位移角?????????????????????? 27 水平地震作用下框架柱剪力和彎矩計(jì)算???????????????? 30 地震作用下框架梁端剪力和柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值??????????????? 31 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 2 頁(yè) 共 81 頁(yè) 7 內(nèi)力組合和最不利內(nèi)力確定 ???????????????????? 34 框架梁內(nèi)力組合?????????????????????????? 34 框架柱內(nèi)力組合?????????????????????????? 34 8 框架結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算 ???????????????????????? 35 邊框架梁截面設(shè)計(jì)????????????????????????? 35 中框架梁設(shè)計(jì)??????????????????????????? 37 框架柱配筋計(jì)算?????????????????????????? 40 9 現(xiàn)澆板配筋計(jì)算?????????????????????????? 42 邊跨房間????????????????????????????? 42 中跨房間????????????????????????????? 46 10 板式樓梯計(jì)算??????????????????????????? 53 工程概況?????? ??????????????????????? 53 梯斜板?????????????????????????????? 53 平臺(tái)板計(jì)算???????????????????????????? 54 平臺(tái)梁計(jì)算???????????????????????????? 55 11 基礎(chǔ)配筋計(jì)算??????????????????????????? 57 選取內(nèi)力????????????????????????????? 57 地基承載力驗(yàn)算????????????? ????????????? 58 基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算?????????????????????????? 59 結(jié)論 ????????????????????? ???????? ?? 62 致謝 ??????????????????????????????? 63 參考文獻(xiàn)?????????????????????????????? 64 附表 11 ?? ????????? ??????????????????? 65 附表 12 ??? ????????? ?????????????????? 66 附表 13 ????? ????????? ???????????????? 67 附表 14 ????? ????????? ???????????????? 68 附表 15 ???? ????????? ????????????????? 69 附表 16 ???? ????????? ????????????????? 70 附表 21 ???? ????????? ????????????????? 71 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 3 頁(yè) 共 81 頁(yè) 附表 22 ???? ????????? ????????????????? 72 附表 23 ???? ??? ?????? ????????????????? 73 附表 24 ???? ????????? ????????????????? 74 附表 25 ???? ????????? ????????????????? 75 附表 26 ???? ?????????? ??????????????? 76 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 4 頁(yè) 共 81 頁(yè) 1 引言 本設(shè)計(jì)是按照河北科技大學(xué)建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)要求編寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)。題目為“河北某高校教學(xué)樓設(shè)計(jì)”。內(nèi)容包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部份。 教學(xué)樓是公共建筑，其規(guī)范要求比較嚴(yán)格，能體現(xiàn)處 建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的很多重要的方面，選擇教學(xué)樓建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理 ， 妥善解決其功能關(guān)系 ， 滿足使用要求。 框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可以提供較大的內(nèi)部空間，建筑立面也容易處理，結(jié)構(gòu)自重較輕，構(gòu)件簡(jiǎn)單，施工方便，計(jì)算理論也比較成熟，在一定范圍內(nèi)的高度范圍內(nèi)造價(jià)較低，因而特別適用于教學(xué)樓， 能滿足其較大的使用面積要求。 框架結(jié)構(gòu)的研究，對(duì)于建筑的荷載情況，分析其受力，采用不同的方法分別計(jì)算出各種荷載作用下的彎矩、剪力、軸力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合，挑選出最不利的內(nèi)力組合進(jìn)行截面的承載力計(jì)算， 保證結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在對(duì)豎向荷載的計(jì)算種采用了彎矩分配法，對(duì)水平荷載采用了 D值法，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件的受力性能，受彎構(gòu)件的正截面和斜截面計(jì)算都有應(yīng)用。 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(jiǎn)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，不但使計(jì)算結(jié)果較為合理，而且計(jì)算量較小，是一種不錯(cuò)的手算方法。本設(shè)計(jì)主要通過工程實(shí)例來(lái)強(qiáng)化大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)，建立一個(gè)完整的設(shè)計(jì)知識(shí)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(dòng)手能力。在設(shè)計(jì)過程中還充分利用了 PKPM、 CAD、結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器、理正結(jié)構(gòu)工具箱等結(jié)構(gòu)軟件使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)更加完善。 這次設(shè)計(jì)是在郭亞然老師和岳宏亮老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此向您們表示衷心的感謝！ 鑒于水平有限，設(shè)計(jì)書中還存在不少缺點(diǎn)甚至錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師批評(píng)和指正。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 5 頁(yè) 共 81 頁(yè) 2 建筑設(shè)計(jì)概述 設(shè)計(jì)依據(jù)： (1) 依據(jù)土木工程專業(yè) 06 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 (2) 《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (3) 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (4) 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (5) 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》及有關(guān)授課教材、建筑設(shè)計(jì)資料集、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造上資料集等相關(guān)資料。 (6) 遵照國(guó)家規(guī)定的現(xiàn)行各種設(shè)計(jì)規(guī)范、有關(guān)授課教 材、建筑設(shè)計(jì)資料集、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造上資料集等相關(guān)資料。 設(shè)計(jì)規(guī)模： (1) 本次設(shè)計(jì)的題目為“河北某高校教學(xué)樓設(shè)計(jì)” (2) 建筑面積： 9434 m178。，結(jié)構(gòu)共六層，首層層高 ,其他層層高 . (3) 室內(nèi)外高差 ，室外地面標(biāo)高為 。 各部分工程構(gòu)造 (1) 屋面： 防水層： SBS 改性瀝青防水卷材 找平層： 1： 3 水泥沙漿 25mm 厚 保溫層： 1： 10 水泥珍珠巖砂漿 120㎜厚 找坡層： 1： 8 水泥陶粒 100mm 結(jié)構(gòu)層： 120mm 厚鋼筋混凝土板 板 底抹灰： 20mm 厚板下混合砂漿抹灰 (2) 樓面 : 瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 素 水泥漿結(jié)合層一道 1： 3 水泥砂漿找平 18mm 120mm 厚鋼筋混凝土板 20mm 厚板下抹灰 (3) 廁所 : 20mm 厚水泥砂漿地面 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 6 頁(yè) 共 81 頁(yè) 50mm 厚防水砂漿 180mm 厚空心磚 20mm 厚水泥砂漿抹灰 (4) 墻體：外墻 370mm 厚水泥空心磚墻，內(nèi)墻為 240mm厚水泥空心磚墻，樓梯間墻為370 ㎜厚水泥空心磚墻，廁所均為 180㎜厚隔墻。 (5) 門窗：門廳處為鋁合金門，其他均為木門。 雙推拉塑鋼窗，單層玻璃全封閉窗。 (6) 基礎(chǔ)：獨(dú)立基礎(chǔ)。 3 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 (1) 本工程抗震設(shè)防烈度為 7度，設(shè)計(jì)地分組為第一組 (2) 自然條件：雪荷載 178。，基本風(fēng)壓： 178。. (3) 地質(zhì)條件：地質(zhì)勘探以 177。 為基準(zhǔn)面，地質(zhì)分布具體情況見表 1，Ⅱ類場(chǎng)地， 7度設(shè)防建筑地點(diǎn)冰凍深度 。 注：① 擬建場(chǎng)地地形平坦，地下穩(wěn)定水位距地表 6m。 ② 建筑地點(diǎn)冰凍深度 。 ③ 建筑場(chǎng)地類別：Ⅱ類場(chǎng)地土。 ④ 地震設(shè)防基本 烈度： 7 度。 結(jié)構(gòu)方案： (1) 本工程為鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。 (2) 樓板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。樓梯為現(xiàn)澆板式樓梯 (3) 材料情況： 非重承水泥空心磚；砂漿等級(jí)為 M5；混凝土： C30（基礎(chǔ)、梁、板）、 C30（柱）。 縱向受力鋼筋： HRB335 級(jí)（梁）； HRB335 級(jí)（柱）；箍筋： HPB235 級(jí)鋼筋，基礎(chǔ)： HPB235級(jí)鋼筋 (4) 施工：梁、板、柱均現(xiàn)澆。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 7 頁(yè) 共 81 頁(yè) 4 荷載計(jì)算 ： （ 1） 由軸壓比限值條件 N/fcA≤ (（三級(jí)框架）（框架柱的負(fù)荷面積內(nèi)每平米按15kN/m2初估） N= （ 15 5） = A≥ N/= 1000/∵ A=bh ∴ b=h = 初估： 柱截面 ： b h=600mm 600mm. （ 2）梁截面 主梁 : h=(1/8─1/12) L=（ 675mm1012mm） 邊跨取 h=700mm, 中跨取 h=500mm. b=(1/2─1/3) h 且 b 不小于 倍柱寬且不小于 250mm 取 b=300mm 次梁 :取 h=700mm,b=300 連系梁 :h’ =(1/8─1/12) L=900mm1350mm, 取 h’= 900mm, b’ =(1/2─1/3) h, 取 b’ =350mm. （ 3) 樓板： 取 h=120mm ： 在計(jì)算梁的線剛度時(shí)，考慮樓板對(duì)梁剛度有利影響 ,認(rèn)為翼緣參加工作 ,為簡(jiǎn)化計(jì)算，先按矩形截面計(jì)算慣性矩，然后乘以一個(gè)增大系數(shù)。 現(xiàn)澆鋼筋砼梁：邊框架梁 = 中框架梁 =2I0 柱采用Ｃ 30 混凝土 梁采用Ｃ 30 混凝土，Ｅ C＝ 107 kN/m178。 I0=1/12 bh3(m4) i單位： KNm 框架梁線剛度計(jì)算 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 8 頁(yè) 共 81 頁(yè) 柱線剛度計(jì)算 層數(shù) 砼強(qiáng)度 截面寬度b/mm 截面高度H/mm 柱高 L/mm 砼彈性模量Ec/Pa 截面慣性矩 I/mm4 線剛度 i/KNm 1 C30 6