教学楼——创新楼设计

本科毕业设计（论文）题目教学楼创新楼设计学院建筑与测绘工程学院专业土木工程建筑与测绘工程学院2010届学生毕业设计（论文）选题、审题表学生姓名、学号13号姓名正高副高中级所在专业土木工程选题教师专业技术职务申报课题名称教学楼创新楼设计本课题近四年本专业选用情况本论文研究的课题，选用的题目与近年专业选择不雷同ABCDEABCDE课题性质课题来源课题简介该论文主要是进行两方面的工作一方面是对创新教学楼所在的地质条件、方位特点进行深入的研究，通过已有的工程勘察报告统计分析已有的资料数据，得出最为合理的基础选型方案，另一方面是对各种荷载所测的的数据与公式计算而得到的数据比较得出其中的内在关系，最终确定出最合理的建筑方案。设计论文要求（包括应具备的条件）主要是统计分析工程地址勘察报告，确定最为合理的基础选型方案以及得出各种承载力给建筑物带来的影响，从而采用住合理的方案。要求对OFFICE办公软件和CAD绘图软件、天正软件以及PKPM软件相当的熟练，这样才能快速而准确的得出数据。大适中小难一般易课题预计工作量大小课题预计难易程度教研室审定意见负责人签名年月日本科毕业设计（论文）成绩评审表1（理工科类）指导教师评阅意见及评分评价内容具体要求满分评分调查论证与开题报告能独立查阅文献和从事其他调研；能正确翻译外文资料；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集加工各种信息及获取新知识的能力。10分结构建模实验能正确设计实验方案，独立进行实验工作，如设备安装、调试和操作等。20分分析与解决问题能力能运用所学知识和技能去发现和解决实际问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，并得出有价值的结论。20分工作量及工作态度按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨扎实。20分论文撰写质量综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理问题科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一、编号齐全、图表完备、整洁、正确，符合本科生学位论文统一格式规定。设计（论文）有应用价值。20分创新工作中有创新意识；对前人工作有改进或突破，或有独特见解。10分累计缺席及耽误时间超过教学计划规定时间的23以上，不得参加答辩。是否同意该学生参加答辩是否评阅意见（不得少于200字）总分指导教师签字年月日本科毕业设计（论文）成绩评审表2（理工科类）评阅人意见及评分评价内容具体要求满分评分翻译资料、综述材料查阅文献有一定的广泛性；翻译外文资料的质量较好；有综合归纳各种信息和资料的能力和有自己的见解。15分文章质量综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析、处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备、整洁、规范、正确，符合本科生学位论文统一格式规定；设计（论文）有应用价值。50分工作量难度工作量饱满，难度较大。25分创新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。10分没有按照学校本科生学位论文统一格式规定要求撰写的设计（论文），不得参加答辩。是否同意该学生参加答辩是否评阅意见（不得少于150字）总分评阅人签字年月日本科毕业答辩记录及成绩表建筑与测绘工程学院土木工程专业2006级（2010届）2班学生题目学生答辩情况记录答辩小组综合评价答辩小组教师签名年月日综合成绩开题报告评分5指导教师评分30评阅人评分25答辩评分40答辩小组教师平均给分答辩委员会评语总成绩答辩委员会主任签字年月日前言本设计是按照建筑与测绘工程学院土木工程专业2010年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“教学楼创新楼设计”。内容包括建筑设计、结构设计两部份。教学楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择办公楼建筑和结构设计，从而掌握办公楼设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。框架结构的设计始于欧美，二十世纪厚得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对办公楼有重要建筑结构非常适用。能满足其较大的使用面积要求。框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了弯矩分配法，对水平荷载采用了D值法，对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。这次设计是在结构教研室各位老师的悉心指导下完成的，在此向你们表示衷心的感谢鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误，敬请老师批评和指正。摘要本工程为教学楼楼工程，采用框架结构，主体为6层，本地区抗震设防烈度为7度，地震分组为第二组，场地类别为II类场地。当地气象资料基本风压050KN/M。楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。本设计主要进行了结构方案中横向框架第12轴抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算，本设计采用桩基础，对基础承台和桩进行了受力和配筋计算。整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。关键词框架结构；荷载计算；内力计算；计算配筋ABSTRACTTHEPROJECTSOFJIANGXIUNIVERSITYTEACHINGBUILDINGBUILDINGCONSTRUCTION,USINGFRAMESTRUCTURE,THEMAINBODYOF6LAYERS,THISREGIONSEISMICINTENSITYOF7DEGREES,THEEARTHQUAKEGROUPFORTHESECONDGROUP,SITECLASSIFICATIONFORTHETYPEIISITELOCALWEATHERDATABASICWINDPRESSURE050KN/MHOUSECASTREINFORCEDCONCRETEROOFSTRUCTUREAREUSEDTHEDESIGNANDIMPLEMENT“PRACTICAL,SECURITY,ECONOMIC,AESTHETIC,“THEDESIGNPRINCIPLESWITHTHEARCHITECTURALDESIGN,DESIGNSERIOUSLYCONSIDERTHEINFLUENCEOFTHEVARIOUSFACTORSACCORDINGTOTHESTRUCTURALANDARCHITECTURALDETAILANDTHEOVERALLRELATIONSHIPTHEDESIGNOFTHEMAINSTRUCTUREOFTHEPROGRAMHORIZONTALFRAMEWORK12AXISSEISMICDESIGNINDETERMININGTHEDISTRIBUTIONFRAMEWORK,THEFIRSTLAYEROFREPRESENTATIVEVALUEOFTHELOAD,THENUSEVERTEXFROMTHEDISPLACEMENTMETHODFOREARTHQUAKECYCLE,ANDTHENATTHEBOTTOMOFSHEARHORIZONTALSEISMICLOADCALCULATIONUNDERSIZE,THENCALCULATEDTHELEVELOFLOADUNDERTHEINTERNALFORCESBENDINGMOMENT,SHEARANDAXIALFORCETHENCALCULATEVERTICALLOADCONSTANTLOADANDLIVELOADUNDERTHEINTERNALFORCESIDENTIFYTHEMOSTDISADVANTAGEDGROUPORANINTERNALFORCESEVERALCOMBINATIONSSELECTTHEBESTSAFETYRESULTSOFTHEREINFORCEMENTANDMAPPINGINADDITION,THESTRUCTUREOFTHEPROGRAMINDOORSTAIRCASEDESIGNCOMPLETIONOFTHEPLATFORMBOARDS,BOARDSOFTHELADDER,PLATFORMBEAMCOMPONENTANDTHEREINFORCEMENTOFINTERNALFORCESCALCULATIONANDCONSTRUCTIONMAPPINGONTHEFLOORREINFORCEMENTCALCULATION,THEUSEOFPILEFOUNDATIONDESIGN,FOUNDATIONANDPILECAPSFORTHEFORCEANDREINFORCEMENTCALCULATIONTHEWHOLESTRUCTUREOFTHEDESIGNPROCESS,INSTRICTCOMPLIANCEWITHTHERELEVANTPROFESSIONALSTANDARD,REFERENCETORELEVANTINFORMATIONANDTHELATESTNATIONALSTANDARDSANDSPECIFICATIONS,ANDDESIGNOFTHEVARIOUSCOMPONENTSOFACOMPREHENSIVESCIENTIFICCONSIDERATIONSINSHORT,APPLICATION,SECURITY,ECONOMICANDUSERFRIENDLYDESIGNISTHEPRINCIPLEDESIGNREASONABLEANDWORKABLESTRUCTUREOFTHEPROGRAMISTHECONSTRUCTIONSITEOFTHEIMPORTANTBASISFORTHECONSTRUCTIONKEYWORDSFRAMESTRUCTURE；LOADCALCULATION；INTERNALFORCECALCULATION；CALCULATIONREINFORCEMENT本科毕业设计（论文）任务书建筑与测绘工程学院土木专业2006级（2010届）062班学生题目教学楼创新楼设计原始依据包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等土木工程专业工程设计型毕业设计是对学生所学课程进行综合训练的实践性教学环节，是紧密联系工程实践，培养学生独立工作能力的重要步骤，也是完成理论到实践的过渡。通过查阅相关设计规范、手册、标准图等，完成一个完整的毕业设计过程，可使学生对建筑设计、结构设计、和施工组织设计的全过程有系统的了解和掌握，对以前所学的专业知识进行综合性的复习和运用，从而把四年所学的各种知识融会贯通。建筑规模与功能要求所拟建工程为第二教学楼创新楼设计。该楼共6层，每层12个阶梯教室（每个阶梯教室不少于140座）和若干中、小教室。采用框架结构，建筑设计要求交通流畅，各类房间满足使用要求，体形、立面美观。框架结构建筑发展概况和本建筑的出现背景设计资料设计资料（1）当地气象资料基本风压05KN/（场地粗糙度为B类）。（2）工程地质勘察资料自然地表下05米内为填土（VS100/S），下部为3米厚粉质粘土层（FK180KN/M2），再下为强风化岩层（FK350KN/M2）。（3）抗震设防资料该教学楼建筑耐火等级及结构安全等级均为二级，抗震设防烈度七度（设计基本地震加速度为01G），设计地震分组为第二组，建筑场地类别为B类。（4）其他条件本工程所需的预制构件以及其他的建筑材料均由各个厂家直接供应，并且运输条件良好主要内容和要求（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）主要设计内容整个毕业设计分为建筑设计、结构设计和施工组织设计三个部分。一、建筑设计在建筑方案设计中应综合考虑建筑艺术、建筑环境和技术经济条件等方面的要求，建筑体型上应简洁明快，功能分区明确，房间布置合理。在具体设计中，建筑施工图不仅要满足相关规范的规定，还要考虑实用、美观、符合实际需求。二、结构设计结构设计包括结构计算和绘制结构施工图两方面。结构计算需要完成基础设计、纵横向平面框架结构设计、楼盖设计、楼梯等结构设计，其中纵横向平面框架设计是关键。纵横向框架设计涉及到框架梁、柱、节点设计，应满足“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计原则。本次毕业设计要求采用手算和电算两种方法，手算采用弯距二次分配法和D值法来完成，电算采用PKPM结构计算软件。最后应将手算与电算的结果进行对比分析，相互验证，以提高结构计算的精确度和判断计算结果的准确性。三、施工组织设计施工组织设计部分包括施工组织设计说明书（包括工程概况、施工方案选择、工程量计算、施工准备工作计划、各种资源需要量计划、质量安全和节约等技术组织保证措施、各项技术经济指标等）、施工进度计划表和施工平面布置图。四、外文资料翻译（不少于10000个英文字符，要求与建筑工程相关的资料）日程安排为了能够保证顺利完成毕业设计任务，结合具体情况，对任务完成的阶段时间做出如下安排一、建筑部分设计阶段（3周）1方案设计阶段（1）总平面图（2）方案设计说明、经济指标（3）各层平面图2施工图设计阶段（1）总平面图（2）建筑设计说明、室内装修表、门窗统计表、标准图索引表及图纸目录（3）各层平面图、屋顶平面图（4）立平面图（5）剖面图（6）楼梯间详图（7）卫生间详图二、结构部分设计阶段（6周）确定结构方案，进行结构平面布置（1）确定一榀框架的计算简图（包括恒荷载、活荷载、风荷载、重力荷载代表值等的荷载计算）（2）计算框架框架结构竖向荷载作用下的荷载效应（内力）（3）计算框架框架结构水平荷载作用下的荷载效应（内力）（4）内力组合（梁内力组合和柱内力组合）（5）截面设计（6）基础设计（7）楼梯设计（8）零星构件设计（如TL、LL、YP、XB、L等）（9）在手算的同时采用计算机辅助机构计算软件TAT或SATWE进行结构整体分析（10）手算和电算的对比分析绘制结构施工图绘制基础平面布置图、结构平面布置图、平法表示梁柱配筋图、框架配筋图、楼梯结构布置图及配筋图和其他构件配筋图等。三、施工组织设计（2周）（1）计算施工量（2）选择施工方案（3）编制进度（4）绘制施工平面图（5）完成工程施工组织设计主要参考文献和书目1房屋建筑制图统一标准GB/T500012001北京中国建筑工业出版社，20012建筑制图标准GB/T501042001北京中国建筑工业出版社，20013建筑结构制图标准GB/T501052001北京中国建筑工业出版社，20014民用建筑设计通则GB503522005北京中国建筑工业出版社，20055建筑设计防火规范GB500162006北京中国建筑工业出版社，20066建筑结构荷载规范（2006年版）GB500092001北京中国建筑工业出版社，20067混凝土结构设计规范GB500102002北京中国建筑工业出版社，20028砌体结构设计规范GB500032002北京中国建筑工业出版社，20019建筑抗震设计规范GB500112002北京中国建筑工业出版社，200110高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32002北京中国建筑工业出版社，200211建筑地基基础设计规范GB500072002北京中国建筑工业出版社，200212混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图03G1011，2003指导教师签字年月日教研室主任签字年月日本科毕业设计（论文）开题报告（综述）建测学院土木工程专业2006级（2010届）2班13号学生题目教学楼创新楼设计课题研究的原始依据所拟建工程为第二教学楼创新楼设计。该楼共6层，每层12个阶梯教室（每个阶梯教室不少于140座）和若干中、小教室。采用框架结构，建筑设计要求交通流畅，各类房间满足使用要求，体形、立面美观。框架结构建筑发展概况和本建筑的出现背景由于经济的发展，建筑市场的需求旺盛，框架结构建筑本身也随之得到了长足发展，这一方面得益于需求，一方面得益于可能。这种可能首先表现在建筑技术，不管是施工能力，还是维护能力，我国现在都有了这种条件来搞框架结构。其次是钢筋混凝土的性能。钢筋混凝土刚度大，强度高，耐火、耐腐蚀。同时，就钢材本身而言，是一种绿色建材，环保优势特别明显，无任何污染及对人体的不利。其次，框架结构整体性好，易于修复改装，有大跨度高净空优势，从经济效益上考虑，更是中高层建筑的最佳选择。建筑的功能满足学生的生活、学习需要，外观体现时代气息，更成为学校的特色建筑。设计资料（1）当地气象资料基本风压05KN/（场地粗糙度为B类）。（2）工程地质勘察资料自然地表下05米内为填土（VS100/S），下部为3米厚粉质粘土层（FK180KN/M2），再下为强风化岩层（FK350KN/M2）。（3）抗震设防资料该教学楼建筑耐火等级及结构安全等级均为二级，抗震设防烈度七度（设计基本地震加速度为01G），设计地震分组为第二组，建筑场地类别为B类。（4）其他条件本工程所需的预制构件以及其他的建筑材料均由各个厂家直接供应，并且运输条件良好。本工程所需的水、电均由建设单位保障供应。课题研究的目标，内容和要求研究目标毕业设计是土木工程专业本科培养计划中最后的一个主要教学环节，也是最重要的综合性实践教学环节，目的是通过毕业设计这一时间较长的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力。和其他教学环节不同，毕业设计要求学生在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。同时，在完成毕业设计的过程中，还要求我们同时运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还要求我们更好的了解国内外建筑设计的发展现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程专业方向有更大的造诣。研究内容及要求要求在建筑初步方案基础上，进行建筑、结构，施工组织设计，撰写结构计算书，绘制施工图。具体设计内容及要求如下1、建筑设计部分（1）建筑物的平、立、剖面设计（2）主要节点（檐口、墙身）构造设计（3）绘制建筑施工图（包括图纸目录、建筑设计总说明、建筑平面图、立面图、剖面图、建筑大样等）2、结构设计部分（1）结构方案与结构布置（2）结构设计与计算手算部分完成一榀典型框架及基础、一层楼板和楼梯、阳台、雨篷等的结构设计与计算，并整理出结构计算书。电算部分完成工程其余结构设计计算内容，并将以下电算结果文件编入结构计算书文本文件1）结构设计信息WMASSOUT2）周期、振型、地震力WZQOUT3）结构位移WDISPOUT4）超配筋信息WGCPJOUT图形文件混凝土构件配筋及钢构件验算简图。（3）绘制结构施工图（包括图纸目录、结构设计总说明、梁结构配筋图、柱结构配筋图、楼板结构配筋图、基础平面施工图、基础配筋大样图、楼梯配筋图等）。施工组织设计部分（1）施工方案（2）施工进度计划（3）施工平面图方法和手段在认真贯彻“适用、安全、美观”的原则下，研究的内容网上收集的各种培训中心设计和党设计方案。在设计过程中，按照导师讲解、指导，查资料、向导师咨询，完成此设计1、开题报告，约2500字。2、拟出建筑设计方案,绘制建筑施工图，进行结构的内力计算，并手算一榀框架，绘制结构施工图。3、建筑设计前期主要准备（1）熟悉设计任务书；（2）收集必要的设计原始资料地质水文资料、气象资料、与设计相关的国家及所在地的定额标准规范等；（3）学习相关的国家法规及规范。课题研究提纲及进度安排建筑设计第57周（2010422010422）结构设计第812周（20104232010527）施工组织设计及毕业答辩第1314周（2010528201068）主要参考文献和书目1房屋建筑制图统一标准GB/T500012001北京中国建筑工业出版社，20012建筑制图标准GB/T501042001北京中国建筑工业出版社，20013建筑结构制图标准GB/T501052001北京中国建筑工业出版社，20014民用建筑设计通则GB503522005北京中国建筑工业出版社，20055建筑设计防火规范GB500162006北京中国建筑工业出版社，20066建筑结构荷载规范（2006年版）GB500092001北京中国建筑工业出版社，20067混凝土结构设计规范GB500102002北京中国建筑工业出版社，20028砌体结构设计规范GB500032002北京中国建筑工业出版社，20019建筑抗震设计规范GB500112002北京中国建筑工业出版社，200110高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32002北京中国建筑工业出版社，200211建筑地基基础设计规范GB500072002北京中国建筑工业出版社，200212混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图03G1011，2003指导教师审核意见教研室主任签字年月日目录第一章建筑设计11工程概况112设计基本资料1第二章结构选型与布置221结构选型222结构布置2第三章结构内力计算531荷载计算532框架内力计算1333地震作用下横向框架的内力计算35第四章框架内力组合4741荷载组合47第五章框架梁、柱截面设计6351计算理论6352梁柱截面设计64第六章楼梯结构设计计算70第七章现浇板的设计74第八章基础设计7881按持力层强度初步确定基础底面尺寸7882确定基础底面积7983抗震验算8084基础结构设计81主要参考文献和书目85附录86外文资料86中文资料90结论93致谢94第一章建筑设计1工程概况本设计内容拟建为为第二教学楼创新楼的设计，楼层为六层，每层2个阶梯教室和若干中小教室，采用框架结构，建筑设计要求交通流畅，各类房间满足使用要求，体型、立面美观。教学楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择教学楼建筑和结构设计，从而掌握教学楼设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足学生的生活、学习需要等使用要求，外观体现时代气息，成为学校的特色建筑。框架结构的设计始于欧美，二十世纪厚得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对办公楼有重要建筑结构非常适用。能满足其较大的使用面积要求。12设计基本资料（1）结构形式现浇混凝土框架结构。（2）当地气象资料基本风压值为05KN/M,建筑所处场地粗糙度为B类。（3）抗震设防资料抗震设防烈度为7度（基本地震加速度为010G），设计地震分组为第二组，建筑场地类别为B类，框架抗震等级为二级。4地质勘测资料自然地表下05米内为填土VS100/S,下部为3米厚粉质粘土层（FK180KN/M2）,再下为强风化岩层。（5）教学楼面活荷载，查建筑结构荷载规范GB500092001，确定楼面活荷载标准值为2KN/M2,不上人屋面活荷载标准值为07KN/M213建筑设计说明（1）除注明外，全部尺寸均以毫米为单位，标高以米为单位。（2）内外装修详见平、立、剖面图。（3）门窗尺寸及类型见门窗表。（4），所有墙体厚度均为240厚砖墙。（5）层面采用柔性防水，平屋顶，并做2坡，以利排水。第二章结构选型与布置21结构选型结构选型是一个综合性问题，应该选择合理的结构形式。根据结构受力特点，常用的建筑结构设计形式有混合结构、框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构（一般剪力墙结构、筒中筒剪力墙结构）等。混合结构主要是墙体承重，由于取材方便，造价低廉，施工方便，我国广泛的应用应用于多层民用建筑中，但砌体结构承载力低自重大抗震性能差，一般用于7层及7层以下的建筑。框架结构是由梁柱构件通过节点连接形成的骨架结构，框架结构的特点是由梁柱承受竖向荷载和水平荷载，墙体起维护作用,其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型，但随着层高的增加侧向刚度越来越难以满足要求，一般不宜用于过高的建筑。框架剪力墙结构是在框架中设置一些剪力墙，既能满足平面布置灵活，又能满足结构抗力要求，一般用于1025层的建筑中。剪力墙结构是依靠剪力墙承受竖向级水平荷载，整体性好，刚度大，抗震性好，常用于2050层的高层建筑。根据建筑的应用范围，结构布置原则和大致的构造尺寸，高度，使用要求等进行综合分析，本工程选用框架结构既安全可靠又经济适用。22结构布置进行混凝土框架结构布置的主要工作事合理地确定梁，柱的位置及跨度。其基本原则是1结构平面形状和立面体型宜简单，规则，使刚度均匀对称，减少偏心和扭转。2控制结构高宽比，以减少水平荷载作用下的侧移，钢筋混凝土框架结构高宽比限制为非抗震设防时为5，6度，7度抗震设防时为4，8度抗震设防时为3，9度抗震设防时为2。3尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化梁，柱设计及施工。框架结构的柱网尺寸，即平面框架的柱距（开间，进深）和层高，首先要满足生产工艺和其他使用功能的要求，柱网布置方式分为内廊式，等跨式，和不等跨式等几种。工程实践中常用的梁，板跨度主梁跨度58M，次梁跨度46M单向板跨1725M，一般不宜超过3M，双向板跨4M左右，荷载较大时宜取较小值，因为板跨直接影响板厚，而板的面积较大，板厚度的增加对材料用量及结构自重增加影响较大。4房屋的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内，当房屋长度超过规定值时，伸缩缝将房屋分成若干温度区段。伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力使房屋产生裂缝而设置的。在伸缩缝处，基础顶面以上的结构和建筑全部分开。现浇钢筋混凝土框架的伸缩缝最大间距为55M。211确定计算简图本工程横向框架计算单元取图14中斜线部分所示范围，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，查建筑抗震规范判断该场地为类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于每二层粉质黏土层上，基底标高为设计相对标高2100M。柱子的高度底层为M,二六层柱高为36M。柱节点刚接横梁跨度取柱中心到2501631H72H中心间距离，三跨分别为L7200、3000、7200。计算简图见图21。图21计算简图221梁柱截面尺寸利用以下公式进行估算CFNA720000式中A考虑地震荷载组合时柱的轴力设计值，可进行估算，A；A弯矩对框架柱轴力的影响，中柱扩大系数取A，边柱A；A轴压比，A（A）AAAA，A为该柱承担的楼面荷载面积，近似按A柱距划分。本工程采用A混凝土，抗震等级为三级，故查表可得AAAA，AAAACF通过计算本工程的框架柱均采用400MM400MM；框架梁纵向连续梁250MM500MM，计算式为4500取L500MM,横向框架812梁AC,DF跨250MM600MM，计算式为7200，取L600MM,CD跨1250MM400MM，计算式为3000，取L400MM。812222材料强度等级混凝土采用C20级。钢筋直径12MM的采用HRB335钢筋，其余采用HPB235钢筋。第三章结构内力计算31荷载计算本例题以14轴线横向框架为计算分析对象。1屋面横梁竖向线荷载标准值横载图图32荷载计算简图（A）恒载作用下结构计算简图；B活载作用下结构计算简图1恒载屋面恒载标准值35厚架空隔热板0035250875KN/防水层04KN/20厚13水泥砂浆找平0022004KN/120（100）厚钢筋混凝土现浇板012253KN/（AC,DF跨板厚取120，CD跨取100）0102525KN/12厚纸筋石灰粉平顶0012160192KN/屋面恒载标准值487KN/（437KN/）梁自重边、中跨0250625375KN/M侧梁粉刷20601200217033KN/M408KN/M中跨CD跨025042525KN/M梁侧粉刷2（0401）00217019KN/M图31恒载图图32活载图作用图图在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为图31梁自重M/K084G6DF16NACG6CD1369KN/M板传来的荷载/53748G26DF26AC487301311KN/MC2活载作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值Q0745315KN/MAC6QDE07321KN/M22楼面横梁竖向线荷载标准值（1）恒载25厚水泥砂浆面层002520050KN/120100厚钢混凝土现浇板012253KN/0102525KN/12厚板底粉刷0012160192KN/屋面恒载标准值3692KN/（3192KN/）梁自重边跨（AC、DE跨）框架梁自重408KN/中跨（CD跨）269KN/作用在楼面框架梁上的线恒荷载标准值为梁自重，M/K692GDF1NACKN/M1板传来的荷载22F/453GAC3192309576KN/MD2活载楼面活载Q204590KN/MACQE20360KN/MD3屋面框架节点集中荷载标准值7575G6FG6DG6CG6A7575图33恒载顶层集中力（1）恒载边跨连系梁自重02505045251406KN粉刷2050120024517119KN12M女儿墙自重1245361944KN粉刷1220021745367KN连系梁传来屋面自重054505454872465KN顶层边节点集中荷载6298KNEAG6中柱连系梁自重0250545251406KN粉刷（05012）（0501）0024517119KN连系梁传来屋面自重054505454872465KN0545453154871967KN顶点边节点集中荷载5957KNDCG62活载0545054507354KNFAQ6054505450705454533/207669KNDC4楼面框架节点集中荷载标准值7575GAGCGDGFGAGCGDGF7575图34恒载中间层节点荷载（1）恒载此处未考虑填充墙重量边柱连系梁自重1406KN粉刷116KN连系梁传来屋面自重0545054536921869KN3391KN中间层边节点集中荷载3391KNFAG框架柱自重GAGF04043625144KN中柱连系梁自重1406KN粉刷119KN连系梁传来屋面自重0545054536921869KN054545330/236921661KN5055KN中间层边节点集中荷载5055KNDCG框架柱自重GCGD144KN2活载05450545201013KNFAQ054505452054545315219125KNDC5风荷载已知基本风压本工程为大学教学楼，地面粗糙度为B类，按荷载规范20M/5KN。ZS0风载体型系数迎面风为08，背面风为05；因结构高度H2325M30M从室S外地面算起，取风振系数，计算过程如下表01Z表31风荷载计算层次ZSZMZ0KN/APIKN61001322512805135112325100131845120051621263641001314851140516212004310013112510450516211004210013765100051621053110013405090517210062图35横向框架上的风荷载6地震作用（1）建筑物总重力荷载代表值GI的计算1）集中于屋盖处的质点重力荷载代表值G650雪载05065174729837KN屋面恒载405036003600360036003600300013007K6K5KPPP4KP3KP2KP1KPACDF720030007200120072722487437723599314KN横梁48772226931340812293433KN纵梁1406116162140611916297504KN女儿墙123672174277242KN柱重040425186545361KN横墙361972181221843321/267176KN纵墙45183321/2223645183618493649864KN钢窗24332105043326KNG61146940KN2）集中于二六层处的质点重力荷载代表值G5G250楼面活荷载0521747212528KN楼面恒载3692727223192723145273KN横梁93433KN纵梁97504KN柱重453629072KN横墙914042182808KN纵墙98642177728KN钢窗332626652KNG5G21225411KN3）集中于二层处的质点重力荷载代表值G150楼面活荷载12528KN楼面恒载451734KN横梁93433KN纵梁97504KN柱重04042526186511088KN横墙914049140426/18223432KN纵墙9864986426/1824112KN钢窗6652KNG11350035KN（2）地震作用计算1）框架柱的抗侧移刚度在计算梁、柱线刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架的抗弯惯性矩取I2I0；边框架梁取I15I0；装配整体式楼盖中，中框架的抗弯惯性矩取I15I0；边框架梁取I2I0，I0框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。横梁柱线刚度见表32。横梁、柱线刚度表32截面尺寸杆件BHECKN/MM2I0MM4IMM4LMMIECI/LKN相对刚度边框架梁125060025545109675109720023911071000边框架梁2250400255133109201093000171070711中框架梁12506002554510990109720031881071333中框架梁2250400255133109266109300022611070946底层框架柱400400255125109213109520010451070437中层框架柱400400255125109213109360015091070631每层框架柱总的抗侧移刚度见表33。框架柱横向侧移刚度D值表33项目KIC/2IZ一般层CK/2K一般层DCIZ12/H2根数层柱类型及截面KIC/IZ底层C05K/2K底层边框架边柱4004001580446154二至六层边框架中柱400400271058814中框架边柱40040021105171327中框架中柱40040036106489430边框架边柱400400229065284边框架中柱4004003840743184中框架边柱4004003050730127底层中框架中柱4004005210793430注IC为梁的刚度，IZ为柱的线刚度。底层D（280318）430127303420719KN/MM二六层D（615810）4277123089451744KN/MM2）框架自振周期计算则自振周期为S856074601701T其中0为考虑结构非承重砖墙的折减系数对于框架取06；为框架顶点假想水平位移，计算见表34。框架顶点假想水平位移计算表表34层GIKNGIKNDKN/GI/D层间相对位移总位移61146940114694051744221770474512254112372351517444585682574122541135977625174469536367231225411482317351744932156719212254116048584517441168947398113500357398619207193570935709注D值计算方法详见楼层地震作用和地震剪力标准值计算表表353）地震作用计算根据本工程设防烈度7度，类场地土，设计地震分组为每二组，查建筑抗震设计规范特征周期，TG04,MAX0080848560/49MAX901TG结构等效总重力荷载GEQ085GL08573986196288826KNT114TG1404056G故需考虑框架顶部附加集中力作用N008T100700808560070138框架横向水平地震作用标准值为结构底部FEK1GEQ00847398619085528261KN各楼层的地震作用和地震剪力标准值由表25计算列出，图示见图。3481025IHGKNFEKN072961层HIMGIKNGIHIFIFNFN顶层其1NEKII他层楼层剪力VIKN6232114694266090081902731927351961225411240180556105944296217416012254111960657686485382702312412254111519509646702644972828812254111078361684756749729515213500357020182309665