【正文】 某中學教學樓建筑結構計算書畢業(yè)設計3 結構設計說明 工程概況某中學教學樓，設計要求建筑面積約20004000m2，34層。經(jīng)多方論證，初步確定設為四層，結構為鋼筋混凝土框架結構。 設計主要依據(jù)和資料 設計依據(jù)a) 國家及江蘇省現(xiàn)行的有關結構設計規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定。b) 本工程各項批文及甲方單位要求。c) 本工程的活載取值嚴格按《建筑結構荷載規(guī)范》（GB500092001）執(zhí)行。 設計資料1 房屋建筑學 武漢工業(yè)大學出版社 2 混凝土結構（上、下） 武漢理工大學出版社 3 基礎工程 同濟大學出版社 4 建筑結構設計 東南大學出版社 5 結構力學 人民教育出版社 6 地基與基礎 武漢工業(yè)大學出版社 7 工程結構抗震 中國建筑工業(yè)出版社 8 簡明建筑結構設計手冊 中國建筑工業(yè)出版社 9 土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指導 科學出版社 10 實用鋼筋混凝土構造手冊 中國建筑工業(yè)出版社 11 房屋建筑制圖統(tǒng)一標準（BG500012001） 中國建筑工業(yè)出版社 12 建筑結構制圖標準（BG501052001） 中國建筑工業(yè)出版社 13 建筑設計防火規(guī)范（GBJ16—87） 中國建筑工業(yè)出版社 14 民用建筑設計規(guī)范（GBJI0I87） 中國建筑工業(yè)出版社 15 綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范（JGJ4988） 中國建筑工業(yè)出版社 16 建筑樓梯模數(shù)協(xié)調(diào)標準（GBJI0I87） 中國建筑工業(yè)出版社 17 建筑結構荷載規(guī)范（GB50092001） 中國建筑工業(yè)出版社 18 建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準（GB500682001） 中國建筑工業(yè)出版社 19 混凝土結構設計規(guī)范（GB50010—2002） 中國建筑工業(yè)出版社 20 地基與基礎設計規(guī)范（GB50072002） 中國建筑工業(yè)出版社 21 建筑抗震設計規(guī)范（GB50011—2001） 中國建筑工業(yè)出版社 22 砌體結構 中國建筑工業(yè)出版社 23 簡明砌體結構設計施工資料集成 中國電力出版社 24 土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指南 中國水利水電出版社 25 土建工程圖與AutoCAD 科學出版社 26 簡明砌體結構設計手冊 機械工業(yè)出版社 27 砌體結構設計手冊 中國建筑工業(yè)出版社 28 砌體結構設計規(guī)范（GB50010—2002） 中國建筑工業(yè)出版社 本工程采用框架結構體系，抗震等級為四級。本工程耐火等級為二級，其建筑構件的耐火極限及燃燒性能均按民用建筑設計規(guī)范（GBJI0I87）執(zhí)行.全部圖紙尺寸除標高以米為單位外均以毫米為單位。本工程結構圖中所注標高均為結構標高。 結構設計方案及布置鋼筋混凝土框架結構是由梁，柱通過節(jié)點連接組成的承受豎向荷載和水平荷載的結構體系。墻體只給圍護和隔斷作用?？蚣芙Y構具有建筑平面布置靈活，室內(nèi)空間大等優(yōu)點，廣泛應用于電子、輕工、食品、化工等多層廠房和住宅、辦公、商業(yè)、旅館等民用建筑。因此這次設計的成集中學教學樓采用鋼筋混凝土框架結構。按結構布置不同，框架結構可以分為橫向承重，縱向承重和縱橫向承重三種布置方案。本次設計的教學樓采用橫向承重方案，豎向荷載主要由橫向框架承擔，樓板為預制板時應沿橫向布置，樓板為現(xiàn)澆板時，一般需設置次梁將荷載傳至橫向框架。橫向框架還要承受橫向的水平風載和地震荷載。在房屋的縱向則設置連系梁與橫向框架連接，這些聯(lián)系梁與柱實際上形成了縱向框架，承受平行于房屋縱向的水平風荷載和地震荷載。在結構總體布置中，為了降低地基沉降、溫度變化和體型復雜對結構的不利影響，可以設置沉降縫、伸縮縫和防震縫將結構分成若干獨立的單元。當房屋既需要設沉降縫，又需要設伸縮縫，沉降縫可以兼做伸縮縫，兩縫合并設置。對有抗震設防要求的的房屋，其沉降縫和伸縮縫均應該符合防震縫的要求，并進可能做到三縫合一。 構件初估 柱截面尺寸的確定1/2H，H為層高；柱截面寬度可以取為柱截面高度可以取h=(1/15)0b=(12/3)h。選定柱截面尺寸為500 mm500mm 梁尺寸確定框架梁截面高度取梁跨度的l/8~l/12。該工程框架為縱橫向承重，根據(jù)梁跨度可初步確定框架梁300mm600mm 樓板厚度樓板為現(xiàn)澆雙向板，根據(jù)經(jīng)驗板厚取130mm。 基本假定與計算簡圖 基本假定第一：平面結構假定：該工程平面為正交布置，可認為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結構承擔，垂直于該方向的抗側(cè)力結構不受力。第二：由于結構體型規(guī)整，布置對稱均勻，結構在水平荷載作用下不計扭轉(zhuǎn)影響。 計算簡圖在橫向水平力作用下，連梁梁對墻產(chǎn)生約束彎矩，因此將結構簡化為剛結計算體系，計算簡圖如后面所述。作用在框架結構上的荷載通常為恒載和活載。恒載包括結構自重、結構表面的粉灰重、土壓力、預加應力等?；詈奢d包括樓面和屋面活荷載、風荷載、雪荷載、安裝荷載等。高層建筑水平力是起控制作用的荷載，包括地震作用和風力。地震作用計算方法按《建筑結構抗震設計規(guī)范》進行，對高度不超過40m以剪切為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，可采用底部剪力法。豎向荷載主要是結構自重（恒載）和使用荷載（活載）。結構自重可由構件截面尺寸直接計算，建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。使用荷載（活荷載）按荷載規(guī)范取值，樓面活荷載折減系數(shù)按荷載規(guī)范取用。 側(cè)移計算及控制框架結構的側(cè)移由梁柱桿件彎曲變形和柱的軸向變形產(chǎn)生的。在層數(shù)不多的框架中，柱軸向變形引起的側(cè)移很小，可以忽略不計。在近似計算中，一般只需計算由桿件彎曲引起的變形。當一般裝修標準時，框架結構在地震作用下層間位移和層高之比、頂點位移與總高之比分別為1：650，1：700?？蚣芙Y構在正常使用條件下的變形驗算要求各層的層間側(cè)移值與該層的層高之比不宜超過1/550的限值。 豎向荷載下的水平荷載下的計算利用D值法計算出框架在水平荷載作用下的層間水平力，然后將作用在每一層上的水平力按照該榀框架各柱的剛度比進行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的彎矩，利用節(jié)點平衡求出梁端彎矩。 內(nèi)力組合第一：荷載組合。荷載組合簡化如下：（1）恒荷載+活荷載、（2）恒荷載+風荷載、（3）恒荷載+活荷載+風荷載、（4）恒荷載+地震荷載+活荷載。第二：控制截面及不利內(nèi)力?？蚣芰褐鶓M行組合的層一般為頂上二層，底層，混凝土強度、截面尺寸有改變層及體系反彎點所在層?？蚣芰嚎刂平孛婕安焕麅?nèi)力為：支座截面，－Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。框架柱控制截面為每層上、下截面，每截面組合：Mmax及相應的N、V，Nmax及相應M、V，Nmin及相應M、V。 基礎設計在荷載作用下，建筑物的地基、基礎和上部結構3部分彼此聯(lián)系、相互制約。設計時應根據(jù)地質(zhì)資料，綜合考慮地基——基礎——上部結構的相互作用與施工條件，通過經(jīng)濟條件比較，選取安全可靠、經(jīng)濟合理、技術先進和施工簡便的地基基礎方案。根據(jù)上部結構、工程地質(zhì)、施工等因素，優(yōu)先選用整體性較好的獨立基礎。 施工材料第一：本工程中所采用的鋼筋箍筋為Ⅰ級鋼，fy=210N/m㎡,主筋為Ⅱ級鋼， fy=300N/m㎡。第二：柱梁鋼筋混凝土保護層為35mm,板為15mm。第三：鋼筋的錨固和搭接按國家現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。第四：本工程所有混凝土強度等級均為C30。第五：墻體外墻及疏散樓梯間采用240厚蒸壓灰砂磚。第六：當門窗洞寬≤1000mm時,應采用鋼筋磚過梁,兩端伸入支座370并彎直鉤。門窗洞寬≥1000mm時,設置鋼筋混凝土過梁。 施工要求及其他設計說明第一：本工程上部樓板設計時未考慮較大施工堆載（均布），應采取可靠措施予以保護。第二：本工程女兒墻壓頂圈梁為240mm120mm，設計計算書 設計原始資料（1）. m/s， m/s， m/s。(2).，水質(zhì)對混凝土沒有侵蝕作用。 (3).，基本雪壓SO=,基本風壓WO= KN/M2,。(4).抗震設防烈度6度，設計地震分組第三組. (5).地質(zhì)條件 結構布置及計算簡圖根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設計的需求，進行了建筑平面、立面、及剖面設計其各層建筑平面剖面示意圖如建筑設計圖，主體結構4層。填充墻面采用240 mm厚的灰砂磚砌筑，門為木門，窗為鋁合金窗，門窗洞口尺寸見門窗表。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，樓板厚度取130mm，梁載面高度按梁跨度的1/12~1/8估算，由此估算的梁載面尺寸見表1，表中還給出柱板的砱強度等級。C30（fc=，ft=） 柱載面尺寸可根據(jù)式N=βFgEn Ac≥N/[UN]fc估算表2查得該框架結構在30m以下，撫震得級為三級，其軸壓比值[UN]=表2 抗震等級分類 表3 軸壓比限值b=（12/3）h，并按下述方法進行初步估算。a） 框架柱承受豎向荷載為主時，可先按負荷面積估算出柱軸力，再按軸心受壓柱驗算?？紤]到彎矩影響。b） 對于有抗震設防要求的框架結構,為保證柱有足夠的延性,需要限制柱的軸壓比,柱截面面積應滿足下列要求。A179。N/lfcc) 框架柱截面高度不宜小于400mm,寬度不宜小于350mm。為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比不宜大于4。根據(jù)上述規(guī)定并綜合考慮其他因素，設計柱截面尺寸取值統(tǒng)一取500180。500mm。 基礎采用柱下條形基礎，基礎+，,框架結構計算簡圖如圖所示，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底，底層柱高度從基礎頂面取至一層板底，即h1=++=?？蚣苡嬎愫唸D見圖1。 圖1 框架計算簡圖 荷載計算 恒載標準值計算屋面：剛性防水屋面(有保溫層) ：蘇J012005 12/740厚C20細石砼 kN/m2 20厚1:3水泥砂漿找平 = = kN/m220厚1:3水泥砂漿找平層 = kN/m2100 厚結構層 = kN/m212厚板底抹灰 = kN/m2合 計樓面：水磨石地面(10mm面層,20mm水泥砂漿打底，素水泥打底)130厚鋼筋砼板 25= kN/m212厚水泥沙漿 20= kN/m2合 計 kN/m2梁自重：邊跨梁 bXh=300600mm梁自重 25()=抹灰層：12厚水泥砂漿＜()2+＞20＝ 中間跨梁 bXh=250500mm梁自重 25()=抹灰層：12厚水泥砂漿＜()2+＞20＝合