洛阳市第十九中学教学楼建筑与结构设计【含CAD图纸、说明书】
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含CAD图纸、说明书
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任务书填表时间： 年 月 日 （指导教师填表）学生姓名 专业班级 指导教师 课题类型工程设计题目洛阳市第十九中学教学楼建筑与结构设计主要研究目标(或研究内容)1. 建筑设计(1)熟悉建筑设计的内容和步骤。(2)掌握中小型民用建筑设计的原则和方法。(3)掌握建筑施工图设计的深度要求。(4)掌握建筑施工图的绘制表达方法。(5)具有中小型建筑方案设计和施工图设计的能力。2. 结构设计(1)熟悉结构设计计算的方法及思路。(2)熟悉设计规范的正确应用。(3)掌握中小型民用建筑的结构选型和结构布置。(4)掌握竖向荷载、水平荷载（风与地震作用）的荷载计算、内力计算、内力组合等方法和步骤，其中地震作用的计算作为自选内容。(5)掌握配筋计算和构造配筋要求，满足抗震构造要求。(6)掌握结构施工图的绘制表达方法。3. 结构设计计算内容(1)荷载计算：包括恒载、楼（屋）面活荷载、风荷载、地震作用（自选）等。(2)部分楼板、楼梯、一榀有代表性框架及基础计算。内容包括：确定计算简图、内力计算与组合，截面配筋计算和构造要求（含抗震构造要求）。(3)采用PKPM等结构分析软件对框架梁、板、柱(墙)及基础等主要承重构件进行内力分析和配筋设计。（自选）课题要求、主要任务及数量（指图纸规格、张数，说明书页数、论文字数等）1.建筑设计成果(1)建筑平面图：包括底层平面和标准层平面图，屋顶平面图。(2)建筑立面图：包括正立面、背立面及侧立面图。(3)建筑剖面图；从楼梯处剖的剖面图。(4)建筑详图：楼梯详图、屋面排水布置图、墙身节点详图等（不少于4个）。 (5)设计简要说明、图纸目录、门窗表、装修表及技术经济指标等。2.结构设计成果(1)结构设计计算书一份。(2)结构设计总说明。(3)结构平面布置图及现浇楼板配筋图。(4)一品框架的配筋图及梁柱详图。(5)基础平面布置图及单个基础配筋详图。(6)楼梯配筋图、主要节点详图及其它必要的构件配筋图（雨蓬、挑梁等）。3.图纸要求建筑施工图：A1图纸（或相当于A1）不少于3张（至少有1张手绘和1张计算机绘制）。结构施工图：A1图纸不少于4张，其中必须有手工绘图和计算机绘图且各不能少于1张A1图。4.相关专业外文资料翻译要有相关英文文献翻译，将该文献翻译成中文，并装订到毕业设计说明书中。5.毕业设计说明书及施工图要求(1)毕业设计说明书的内容要求、书写规范、排版格式、装订要求等按照洛阳理工学院毕业设计说明书（论文）撰写规范要求执行。(2)结构计算书要求列出结构设计的各个主要过程及计算结果，并附有必要的图表及分析结果，应内容详细完整、条理清晰、计算方法正确、图表文并茂等，并按撰写规范要求用统一纸张打印。(3)施工图要求图面整洁、布置匀称，图样比例合理，线条粗细分明，表达清晰规范；文字采用仿宋体，应符合建筑制图标准中的各项规定，均应达到施工图深度。6.毕业设计纪律设计期间同正常上课。学生必须到指定的地点进行设计。设计期间有事、病等必须向指导教师请假，并按系里有关规定履行请假手续，否则按学院毕业设计管理办法处理。进度计划毕业设计时间为2014-2015学年第二学期第5周16周，总长度为12周，其中：第5周第8周：收集查阅资料、确定建筑方案、绘制建筑施工图。第9周第13周：结构布置、结构计算。第14周第15周：撰写计算书、绘制结构施工图。第16周：打印装订毕业设计、出图及审查、毕业答辩。主要参考文献房屋建筑学、混凝土结构、砌体结构、土力学与地基基础、建筑抗震设计、建筑结构荷载规范、混凝土结构设计规范、建筑设计规范、砌体结构设计规范、建筑地基基础设计规范、建筑抗震设计规范、房屋建筑制图统一标准等以及各种建筑、结构图集等参考资料。除此之外，学生根据实际需要给出相应的参考文献（共不少于15篇）。指导教师签字： 系主任签字： 年 月 日附：设计参数 （一）建筑规模及设计要求1. 总体要求：该工程为框架结构，要求建筑平面布局合理，采光、通风良好，建筑要求美观、经济适用，建筑体量、高度、比例与所处空间尺度及周围环境协调一致，且满足防火、抗震要求。2. 主要技术经济指标：建筑总面积约为3500m24500m2左右，总层数为四五层，层高3.64.2m，平面布置可采用一字型或L型，也可自定方案。功能分区主要包括：门厅，传达室，教师休息室，普通教室，实验室，音乐教师，图书阅览室，电教室，卫生间等组成。 （二）建筑标准1.建筑等级 级2.防火等级 级3.采光等级 级（三）水文、气象资料1.夏季通风室外计算温度31，最热月平均气温27，最冷月平均气温-7。2.全年主导风为东北风，夏季主导风为东南风，冬季平均风速3.5m/s，夏季平均风速2.8 m/s，风荷载0.4kN/m2。3.年降雨量601.6mm，一日最大降水量为109.6mm，一小时最大降水量为79mm。年降雪量200mm，雪荷载为0.25 kN/m2。4.土壤最大冰冻深度18cm，最大积雪厚度20cm，荷载为0.25 kN/m2。（四）简略地质资料1.建筑场地类别为类。地面粗糙度为B类。2.本场地勘探时在勘探深度范围内未见地下水位。该地下水、土对混凝土及混凝土中的钢筋不具腐蚀性。3.该场地所在地区的最大标准冻深（天然地面以下）小于0.6m。4.根据钻探现场调查，场地土为Q3dl+pl黄土状粉质粘土，呈硬塑坚硬状，天然坡度3842，处于天然稳定状态，不存在滑坡、崩塌、泥石流、采空区，不存在湿陷凹地，黄土溶洞，不存在全新活动断裂，不存在地陷，场区稳定，适宜建筑。场地为非自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为（轻微）级。最大湿陷深度为5.9m。湿陷起始压力139.0-179.0 kPa。地层不产生震动液化。5.建议采用的基础类型：拟建场地为非自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为I（轻微）级，不能直接采用天然地基设计，根据湿陷性黄土地区建筑规范GB50025-2004规定，应对地基进行处理。湿陷性黄土地区建筑规范GB50025-2004第6.1.5条第2款规定，非自重湿陷性黄土场地上的丙类建筑消除地基部分湿陷量的地基最小处理厚度不应小于1.0m。建议采用3：7灰土换填垫层法对地基进行处理，压实系数不小于0.97，垫层的承载力特征值由现场静载荷试验确定，初步设计时可采用200kPa。垫层厚度不小于1.0m，垫层的平面处理范围应满足黄土规范的有关规定，并满足应力扩散的要求。6.地质资料简表。编号土质名称层面埋深(m)土层厚度(m)承载力特征值（kPa)压缩模量Es1-2平均值（MPa）1黄土状粉质粘土层-2.3-7.0m1307.402黄土状粉质粘土层2.3-7.0m3.9-6.5m1458.303黄土状粉质粘土层7.5-11.3m最大揭露厚度6.2m1609.60V洛阳市第十九中学教学楼建筑与结构设计摘 要本工程为洛阳市第十九中学教学楼设计，占地面积约756 m2，总建筑面积为3465 m2，共五层，每层层高3.6m。该工程考虑抗震要求位于7抗震设防区，采用混凝土框架结构承重体系。根据毕业设计要求，本设计包括建筑设计和结构设计两部分。在建筑设计部分主要进行了平立剖面设计、总体方案设计及墙体屋面、楼梯、构造设计，并充分考虑不同建筑空间的组合，满足了建筑使用功能的要求；结构设计部分选择了一榀典型框架计算内力并内力组合，通过最不利内力组合计算结构配筋、绘制各主要承重构件结构施工图。关键词：框架结构；建筑设计；结构设计；内力计算；内力组合Architectural and Structural Design of Teaching Building in LuoyangABSTRACTThis project for the design of nineteenth middle school teaching building in Luoyang, covers an area of about 756 m2, the total construction area of 3465 m2, a total of five layers, each layer of high 3.6m. The project is located in the seismic fortification area of 7 degree, and the seismic demand of the concrete frame structure bearing system is considered. According to the graduation design, this design includes two parts of architectural design and structure design. The architectural design part mainly for the overall program design, horizontal and vertical section design, roof, stairs, wall structure design, and give full consideration to the combination of different architectural space, to meet the requirements of the building function, structure design part selected a pin typical frame calculation of the internal force and internal force combination, by the most unfavorable combination of internal forces calculation structure reinforcement drawing, the main load-bearing components construction drawing.KEY WORDS: frame structure; architectural design; structural design；calculating internal forces；the internal force combination； I目录前言1第1章 建筑设计21.1建筑平面设计21.1.1建筑设计要点21.2 建筑平面设计21.2.1使用房间的平面设计31.2.2辅助房间的平面设计31.2.3交通联系空间的设计31.2.4门的设计41.2.5窗的设计5第2章 建筑构造设计62.1屋面设计62.1.1屋面排水方式62.1.2 屋面排水组织62.1.3屋面防水62.2墙体设计62.2.1墙身构造62.2.2墙身装修72.3楼地面构造72.4门窗构造82.5散水做法82.6楼梯构造8第3章 结构计算参考值93.1 结构计算中所用到的材料自重93.2 楼面均布活荷载标准值93.3 结构计算中系数取值9第4章 自选构件计算104.1 现浇板计算104.1.1 板厚104.1.2 荷载计算（取1m板宽为计算单元）104.1.3内力计算114.1.4 截面配筋计算14第5章 楼梯计算165.1楼梯所用材料165.2楼梯设计175.2.1 楼梯板TB-1的设计175.2.2平台板设计205.2.3平台梁TL-1计算22第6章 竖向荷载计算236.1竖向恒荷载作用下的内力计算236.1.1 不上人屋面246.1.2 AB梁246.1.3 墙自重256.1.4 框架柱256.2荷载计算266.2.1框架梁上承受的均布荷载276.2.2柱端集中力计算286.2.3框架梁端附加弯矩的计算296.3弯矩计算296.3.1计算梁柱的线刚度316.3.2计算节点弯矩分配系数326.3.3计算固端弯矩336.4计算梁端剪力、柱端剪力356.4.1梁端剪力366.4.2柱端剪力366.5计算柱的轴力386.6活荷载作用下的内力计算406.6.1 均布荷载406.6.2 柱端集中力计算416.6.3框架梁端附加弯矩的计算426.6.4计算梁端剪力、柱端剪力466.6.5计算柱的轴力49第7章 风荷载作用下的内力计算527.1 基本数据计算527.2 计算各梁端弯矩557.3 计算各梁端、柱端剪力567.4 计算各柱轴力57第8章 框架内力组合及配筋计算608.1 荷载组合及配筋计算考虑情况618.2 控制截面及最不利内力组合618.3材料618.4框架梁的配筋计算618.5柱配筋计算738.5.1 A柱配筋计算739.5.2 B柱配筋计算76第9章 基础计算789.1荷载计算799.2确定基础底面积809.2.1A柱独立基础的计算81结论84谢 辞85参考文献86外文资料翻译87II 前言本设计包括建筑设计、结构设计两部份并按照洛阳理工学院土木工程系毕业设计要求编写的毕业设计。教学楼是现代教育的服务设施，像其它社会产品一样，它不可能不经过历史更新与换代过程。教育建筑不同于其他文化性、商业性建筑。它是学生接受知识的场所,应坚持典雅、庄重、自然又具人性化才是其本质特征。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。建筑在为人们提供一个有组织的内部空间环境的同时，也创造了一个有组织的外部空间环境。房屋的建造是一个较为复杂的物质生产过程，影响房屋设计和建筑的因素很多。因此在施工前必须有一个完整的设计方案，综合考虑各种因素，编制出一整套设计施工图纸和文件。实践证明，遵循必要的设计程序，充分做好设计前的准备工作，划分必要的设计阶段，对提高建筑物的质量，多快好省地设计和建造房屋是极为重要的。第1章 建筑设计 1.1建筑平面设计任何一幢建筑物都是具体由各种工程图组成表达建筑的三度空间由各种不同的使用空间组成，而通常由建筑的平面图、立面图、剖面图和节点构造详图组成。一栋教学楼三度空间和各部分的组合联系一起表达了建筑物的平面图、立面图、剖面图。1.1.1建筑设计要点 1.教学用地及建筑布置宜选择有通风良好，有利排水，日照，避免各种污染源和噪声的场地。2.教学楼应满足各种使用要求，包括设置普通教室、教师办公室及其辅助用房及满足教学活动要求。3. 作为人口密集的公共活动场所，教学楼安全出口不应少于两个。应至少设置两个楼梯。1.2 建筑平面设计平面设计主要是根据地形条件和设计要求，确定建筑物平面中各组成部分的大小和相互关系。平面设计是建筑设计首先从平面设计开始，整个建筑设计的关键。平面设计影响到建筑的立面和剖面,决定了建筑的平面布局，各组成部分的面积、形状、位置等，该实验楼设计使平面设计尽善尽美，综合考虑了建筑立面、建筑剖面、建筑技术、建筑经济、建筑形象等因素。在平面设计中，考虑到地形特性等因素，结合基地环境、自然条件、建筑规模等，进行了建筑平面体型的设计、主要功能空间的设计和交通联系空间的设计。平面体型为内廊式，设计为“一”字型。主要空间设计包括使用房间的辅助房间和平面设计的平面设计。主要功能空间和交通联系空间的设计如下： 1.2.1使用房间的平面设计教学楼根据教学楼建筑设计规范规定，教学用房、教学辅助用房及辅助用房的面积、开间、进深根据房间使用要求、课桌、讲台等的尺寸、布置方式、房间的采光要求，以及建筑结构、建筑施工条件、建筑模数等要求来确定。综合考虑以上，确定教学楼教室部分的开间设为8.4，进深均为6.0，办公部分的开间为4.2，进深为6.0，都是4.2开间设一柱网。教学楼首层应设置门厅，以便于人流的疏散。中小学教学及教学辅助用房的组成，应根据学校的类型规模、教学活动要求。本设计教室用房包括：普通教室 、合班教室、实验室、电教室、美术室、图书阅览室以及老师办公室和卫生间等。考虑到顶层不宜教学使用，设置音乐教室，舞蹈教室，琴房。本设计采用单内廊的形式。教学为联系方便和有利于疏散用房的平面组合，使功能分区明确。普通教室（30人、使用面积50左右）内单人课桌的平面尺寸为0.600.40。教室内的课桌椅布置具体规格：（1）课桌椅的排距为1.0（2）最前排课桌的前沿与前方黑板的水平距离为2.20；（3）最后排课桌的后沿与前方黑板的水平距离为6.84；（4）教室最后排座椅之后设横向疏散走道；自最后排课桌后沿至后墙面或固定家具的净距为1.16；（5）普通教室内纵向走道宽度为0.60；（6）前排边座座椅与黑板远端的水平视角为30。1.2.2辅助房间的平面设计本教学楼辅助房间主要为办公室，卫生间。距最远教室或工作点为16.8，应有天然采光和通风。卫生间的面积、尺寸大小应根据室内卫生器具的数量、布置方式以及人体使用需要的基本尺寸来确定。1.2.3交通联系空间的设计交通联系部分主要包括走道、楼梯和门厅。1 走道设计本教学楼走道解决采光的方式是，利用楼梯间、门厅直接采光同时在走道尽头设置窗户。走道宽度根据人流通行、安全疏散以及走道侧面门的开启方向来确定,内廊为3.0。2 梯设计楼梯是建筑中的垂直交通联系构件，在设计过程中要妥善解决好楼梯的形式、位置以及楼梯宽度、坡度等问题，它起着联系上下层空间和供人流疏散的作用。由于平行双跑楼梯占用面积小，使用方便，宜布置在单独的楼梯间中，故本建筑使用平行双跑楼梯。楼梯数量应根据防火疏散要求确定，位置应放在便于人流疏散的部位。本教学楼防火等级为二级，要求位于两个外部出口不应超过40，袋形走道房间门到楼梯间最远距离不超过22。根据以上要求，教学楼设计了两个楼梯，满足了人流通行和防火疏散的要求。其中主楼梯布置在门厅前面，其位置具有良好的导向性，也很好地解决两个方向人流问题。楼梯间尺寸确定：楼梯间内梯段净宽应满足防火规范，根据使用特征来考虑，一般不应少于2股人流一起通行，每股人流照0.55+0.15来计算；楼梯间内梯段改变方向时，平台的最小宽度不应小于梯段净宽，每一梯段的踏步数量最少不应少于3级，最多不应超过18级，踏步适宜高宽比为0.5。故本教学楼门厅主楼梯的设计开间为4.2，进深为6.0，满足人流通行的要求。3 厅设计门厅作为室内外过渡的空间，是建筑物的交通枢纽，起接纳人流和分配人流的作用。在水平方向上，门厅与走道连接；在竖直方向上，门厅与楼梯相连，应体现出特殊的意境和形象，且门厅作为主要出入口。门厅一般应面向主干道，使人流出入方便，有明确的导向性。门厅应便于室内外交通联系，且设置在建筑物比较明显的部位。本设计门厅位于面向主干道方位，具有明确的导向性，便于人流出入。 1.2.4门的设计（1）门的宽度门的宽度要根据房间的使用功能来确定，有单扇和多扇几种宽度形式。该教学楼各教学用房、实验室、琴房均设计为宽1.0、高2.4的单扇门。厕所、办公室、传达室宽为0.8的单扇门，门厅为四个门宽1.6的双扇平开门。（2）门的开启方向该教学楼为内廊式，门设计单扇内开门。 1.2.5窗的设计1 窗的大小窗的大小主要取决室内采光要求。教学的窗设计为2.1高，2.4宽，满足采光要求。2 窗的位置窗的位置直接影响房间的照度是否均匀，应避免产生眩光。为了使室内照度适中，窗应布置在房间或开间的中部，而采光效率高。4 第2章 建筑构造设计建筑构造设计是确保建筑物正常使用和节约造价的重要手段，是确保建筑物使用年限的重要组成部分。构造设计主要有以下几个方面：2.1屋面设计2.1.1屋面排水方式排水方式的选择应考虑结构的形式、建筑无使用特点等因素来考虑，本建筑采用平屋面有组织外排水。2.1.2 屋面排水组织屋面划分排水坡、排水沟组织排水区，屋面排水坡度为2%，排水沟坡度为1%。雨水管设置：雨水管最大间距不超过18米，雨水管采用直径为100mm的PVC雨水管，水斗为镀锌铁皮水斗。2.1.3屋面防水屋面防水采用高聚物改性沥青防水卷材，屋面防水等级二级，耐久年限20年。2.2墙体设计2.2.1墙身构造由于考虑到普通粘土砖耗大量土地，自重大，烧制过程中消耗能源；故本教学楼填充墙体设计为240厚的混凝土加气块墙，卫生间采用240厚轻质隔墙。墙体有足够的强度和稳定性，满足保温隔热的要求，以及防火、隔声、防潮、经济等要求。墙体的构造包括勒脚、墙身防潮、窗台、门窗过梁和窗套等。勒脚为保护建筑物四周墙身墙体面层，采用石材贴面。 防潮层在-0.450标高处设置水平防潮层。防水砂浆（在水泥砂浆中掺入水泥用量的3%5%的防水剂配置成），铺设厚度为2025。窗台为避免顺窗流下的水沿窗下边与窗洞之间的缝隙向室内渗流或聚集在窗洞下部，也为避免污染墙面在窗洞处布靠室外一侧设窗台。由于外墙饰面为外墙砖易于冲洗，可做不悬挑窗台，窗下墙的赃污可借窗上不断流下的雨水而冲洗干净。2.2.2墙身装修墙面装修是墙体构造不可缺少的部分。外墙装修主要是保护外墙不受风、雨、雪、日照等自然因素破坏，提高墙体防潮、防风化、保温、隔热等的能力，同时为了提高建筑物的艺术效果；内墙装修主要为了改善室内环境，对与厕所等有水房间，墙面装修起到了防潮的作用。本工程外墙均为白色丙烯酸 涂料（除勒脚和柱子），其做法详见“室内外装修一览表”。内墙内侧采用混合砂浆，面层采用白色过氯乙烯涂料。2.3楼地面构造1 层构造楼层是多层建筑物层与层之间的水平分隔构件，承受作用在其上的活载构件本身重力荷载，并将它们传给墙和柱，它在水平方向上起到水平隔板、连接竖向构件，保证竖向构件的稳定。本教学楼采用钢筋混凝土现浇整体式屋盖。现浇整体式屋盖整体性好，防水性好，便于开设孔洞浇注成任意形状尺寸的构件。缺点是施工工序多，施工速度慢。3 地层构造地层是建筑物内接近或直接土壤的水平构件与土壤，它承受作用在其上的荷载，并传给土壤。地层为实铺地层。基层一般为素土夯实；垫层采用碎石，厚度为70，上面做面层。1.20厚C20细石混凝土2.70厚碎石垫层3. 素土夯实。楼地面面层门厅、楼梯、走道楼地面面层用现浇水磨石地面。现浇水磨石地面，其材质、性能较好。适用于经常用水冲洗、洁净度高的场所。2.4门窗构造门和窗是建筑物不可缺少围护构件。门主要是室内外和房间之间的交通联系而设定的，兼顾采光、通风和空间分隔。窗主要为采光、通风而设定的。门：出口门为铝合金平开门，其余全为平开实木门。窗：窗为塑钢窗。卫生间窗玻璃选用磨砂玻璃，其他窗均为5mm厚平板玻璃。2.5散水做法为防止雨水与地面水侵入，应在建筑物四周靠近勒脚的地方设置散水。散水做法详见“建施节点详图”。2.6楼梯构造 板式楼梯具有受力简单，底面平整等优点，本宿舍楼采用钢筋混凝土板式楼梯。楼梯面层使用陶瓷地砖地面。栏杆采用钢管栏杆，栏杆水平间距为0.19，扶手使用铝合金属质扶手，栏杆高度为1.0，顶层水平段栏杆高度为1.05。第3章 结构计算参考值3.1 结构计算中所用到的材料自重钢筋混凝土: 25水泥砂浆: 20 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块: 5.5 混合砂浆: 17陶瓷地砖楼地面: 0.7水磨石楼地面: 0.65 塑钢窗: 0.35保温防水层自重: 2.203.2 楼面均布活荷载标准值 教室: 2.0 不上人屋面: 0.5走廊、门厅、楼梯: 2.53.3 结构计算中系数取值结构重要性系数: =1.0永久荷载分项系数: =1.2可变荷载分项系数: =1.4第4章 自选构件计算4.1 现浇板计算根据混凝土结构设计规范（GB500102010），对于四边支承的板，当长边与短边之比不大于2.0时，应按双向板计算。当长边与短边之比大于2.0且小于3.0时，宜按双向板计算，如按沿短边受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够的构造钢筋。楼板长边与短边之比大于3.0时，按单向板计算，并应沿长边方向布置构造钢筋。根据本工程的实际尺寸，6000/4200=1.432,教室楼板为双向板。4200/3000=1.42，内廊楼板为双向板。楼板按照弹性方法进行计算。双向板按弹性理论的计算方法：多跨连续双向板跨中最大正弯矩：为了求得连续双向板跨中最大正弯矩，荷载分布情况可以分解为满布荷载g+q/2及间隔布置q/2两种情况，前一种情况可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上，对于后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的。沿楼盖周边则根据实际支承情况确定。分别求得各区格板的弯矩，然后叠加得到各区格板的跨中最大弯矩。多跨连续双向板支座最大负弯矩：支座最大负弯矩可按满布活荷载时求得。4.1.1 板厚确定板厚度 h4200/40=105mm，取各层板厚h=120mm4.1.2 荷载计算（取1m板宽为计算单元）水磨石地面：0.65 kN/m120mm厚钢筋砼板重：250.12=3 kN/m15mm厚石灰砂浆抹灰：170.015=0.26 kN/m恒载标准值：gk=3.91 kN/m恒载设计值：g=1.2gk =4.69kN/m活载标准值：qk2.0 kN/m活载设计值：q=1.4qk =2.8 kN/m由可变荷载效应控制的组合：g+q=（1.23.91+1.42.0）1.0=7.49 kN/m2由永久荷载效应控制的组合：g+q=（1.353.91+0.71.42.0）1.0=7.24kN/m2可见，对板而言，由可变荷载效应控制的组合所得荷载设计值较大，所以板内力计算时取g+q=7.49kN/m2按弹性理论计算，考虑活荷载不利组合,有g+q/2=4.69+2.8/2=6.09 kN/mq/2=2.8/2=1.40kN/m4.1.3内力计算对A区格： =4200，=6000 跨中最大弯矩，区格板荷载取g+q/2,按四边固定板计算跨中弯矩；再取荷载为q/2，按一边固定三边简直板计算跨中弯矩；三边简支，一边固定。由混凝土结构附表2-2查得：V=0时，跨中最大弯矩mx =0.0308 my=0.0553 Mx1=0.03081.406=1.552 KNmMy1=0.05531.404.2=1.366 KNm四边固定：mx =0.0321 my=0.0113 Mx2=0.01136.096=2.477 KNmMy2=0.03216.094.2=3.448 KNmMx = Mx1 + Mx2 =1.552+2.477=4.029 KNmMy = My1 + My2 =1.366+3.448=4.814 KNmV=0.2时，跨中最大弯矩：Mxv=（Mx+0.2My）=4.029+0.2*4.814=4.992 KNmMyv=（My+0.2Mx）=4.814+0.2*4.029=5.620 KNm 支座处最大弯矩，区格板荷载取g+q,按四边固定板计算弯矩； mx =-0.0569 my =-0.0735 Mx=-0.0569(g+q) lx2=-0.05697.496=-15.343 KNmMy=-0.0746(g+q) lx2=-0.07357.494.2=-9.711 KNm对B区格：活载标准值：qk2.5 kN/m活载设计值：q=1.4qk =3.5 kN/m由可变荷载效应控制的组合：g+q=（1.23.91+1.42.5）1.0=8.19 kN/m2由永久荷载效应控制的组合：g+q=（1.353.91+0.71.42.5）1.0=7.73kN/m2可见，对板而言，由可变荷载效应控制的组合所得荷载设计值较大，所以板内力计算时取g+q=8.19kN/m2按弹性理论计算，考虑活荷载不利组合,有g+q/2=4.69+3.5/2=6.44 kN/mq/2=3.5/2=1.75kN/m =4200，=3000 跨中最大弯矩，区格板荷载取g+q/2,按四边固定板计算跨中弯矩；再取荷载为q/2，按四边简支板计算跨中弯矩；四边简支。由混凝土结构附表2-1查得：V=0时，跨中最大弯矩mx =0.0670 my=0.0300Mx1=0.06701.753=1.055 KNmMy1=0.03001.754.2=0.926 KNm四边固定：mx =0.0316 my=0.0116Mx2=0.03166.443=1.832 KNmMy2=0.01166.444.2=1.318 KNmMx = Mx1 + Mx2 =1.055+1.832=2.887 KNmMy = My1 + My2 =0.926+1.318=2.244 KNmV=0.2时，跨中最大弯矩：Mxv=Mx+0.2My=2.887+0.22.244=3.336 KNmMyv=My+0.2Mx=2.244+0.22.887=2.821 KNm 支座处最大弯矩，区格板荷载取g+q,按四边固定板计算弯矩； mx =-0.0728 my=-0.0568Mx=-0.0728(g+q) lx2=-0.07288.193=-5.366 KNmMy=-0.0746(g+q) lx2=-0.05688.194.2=-8.206 KNm4.1.4 截面配筋计算对A：截面有效高度：短边方向跨中截面 长边方向跨中截面： 支座截面： 表4-1. 板A截面配筋计算截面跨中短向跨中长向支座短向支座长向M()0.0680.1070.0400.0440.0700.113212210371599配筋实配251251393604注：表示HPB300最小配筋率验算： 故取 即跨中短向、长向按最小配筋面积配筋，其它按实际配筋。分布钢筋选用对B：截面有效高度：短边方向跨中截面 长边方向跨中截面： 支座截面： 表4-2. 板B截面配筋计算截面跨中短向跨中长向支座短向支座长向M()0.0230.0240.0380.0570.0230.0240.0390.059122115207313配筋实配251251251393注：表示HPB300最小配筋率验算： 故取 即跨中短向、长向、支座短向按最小配筋面积配筋，其它按实际配筋。分布钢筋选用第5章 楼梯计算5.1楼梯所用材料1.基本设计参数：本设计采用钢筋混凝土板式楼梯，平行双跑，混凝土采用级（）;平台梁中钢筋采用级（），基本数据：2.楼梯计算图如图5-1 图5-1 楼梯计算图5.2楼梯设计5.2.1 楼梯板TB-1的设计除底层第一楼梯跑的斜板外，斜板均相同，第一楼梯跑斜板的下端为混凝土基础，按静跨计算。只对标准段斜板TB1进行设计。对斜板TB-1取一米板宽作其计算单元。1.确定板厚度斜板的水平投影净长为 =3300mm斜板的斜向净长为 斜板厚度为t1=（1/251/30）=（1/251/30）3691=148123mm为方便施工，取板厚为：=120mm。2.荷载计算(1)恒荷载计算栏杆自重：0.2KN/m踏步30mm花岗岩石面层重：（0.3+0.15）/0.31.00.7=1.05KN/m踏步自重：0.151.025/2=1.875KN/m斜板自重：0.121.025/=3.36KN/m20mm混合砂浆板底抹灰：0.021.00.7/=0.38KN/m恒荷载标准值：g=1.05+0.2+1.875+3.36+0.38=6.865KN/m恒荷载设计值：g=1.2g=6.8651.2=8.238KN/m（2）活荷载计算活荷载标准值 ：活荷载设计值 ：总荷载设计值 ：（3）计算简图图5-1 斜板计算简图如前述，斜板的计算简图可用一假想的跨度为的水平梁代替。其计算跨度为斜板水平投影净长=3300mm。对于底层楼梯跑斜板的计算跨度，下端与基础的结合情况，下端与混凝土基础相连，可按静跨计算。（4）内力计算斜板内力一般计算跨中最大弯矩即可。考虑斜板两端与梁整结，对板有约束作用，跨中最大弯矩取M=12.783KN.M（5）配筋计算=-20=120-20=100mm=0.089=1-=1-=0.093最小配筋率验算：0.45=0.45=0.001780.002 满足故选配10200 =393根据构造要求分布钢筋选用： 支座负筋选用：5.2.2平台板设计1.平台板（1）平台板1计算简图图5-2 平台板计算简图平台板取1m宽为计算单元，平台板按短跨方向简支板计算跨度；于平台梁两端与梁整结，所以计算跨度取静跨，平台板厚度=120mm（2）荷载计算1）恒荷载计算：平台板自重：251.00.121.2=3.6KN/m20mm厚混合砂浆板底抹灰：0.021.217=0.408KN/m陶瓷地砖面层：1.21.00.7=0.84KN/m恒荷载设计值：g=3.6+0.408+0.84=4.848KN/m2）活荷载计算：或荷载设计值：q=1.4g=1.42.5=3.5KN/m总荷载设计值：g+q=4,848+3.5=8.348KN/m（3）内力计算考虑平台板两端梁嵌固作用，跨中最大设计弯矩取M=（4）配筋计算=120-20=100mm=0.023最小配筋率验算：0.45=0.45=0.00178=1.05（4.20-0.25）=4.15m，取=4.15m。计算简图图5-3 平台梁荷载计算简图2.荷载计算 梯段板传来的恒荷载设计值： 平台梁上陶瓷地砖面层：平台板传来的恒荷载设计值：平台梁自重：20mm混合砂浆自重：活荷载设计值：总荷载设计值：3.内力计算梯梁跨中正截面最大弯矩支座处最大剪力4.截面配筋计算（1）正截面受弯承载力计算0.45=0.451.43/360=0.18%0.2%，故取=0.2%=0.2%200300=120mm2纵向钢筋选用（2）箍筋计算=0.71.43200260=52052N=52.05KN故可按构造配箍筋，选用箍筋，沿梁长均匀布置第6章 竖向荷载计算6.1竖向恒荷载作用下的内力计算6.1.1 不上人屋面找平层：15厚水泥 防水层：（刚性）40厚C20细石混凝土防水 1.0 防水层：（柔性）三毡四油铺小石子 0.4找平层：15厚水泥砂浆 找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3找平 保温层：80厚矿渣水泥 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆 合计 6.1.2 AB梁 取h=600mm 取b=250mm10-11梁： 取h=500mm 取b=250mmBC梁：由于框架结构中梁的最小高度为400mm，所以取 取b=250mm梁自重AB梁bh =250mm600mm自重： 抹灰层：10厚混合砂浆： 合计 3.21 10-11梁bh =250mm500mm 自重： 抹灰层：10厚混合砂浆： 合计 2.55 BC纵梁bh =250mm400mm 自重： 抹灰层：10厚混合砂浆： 合计 1.89 6.1.3 墙自重内墙240墙及装饰 0.246(0.012170.00817)1.78kN/m外墙240墙及装饰 0.246(0.012170.00817)22.12 kN/m铝合金门窗自重： 0.35 kN/m6.1.4 框架柱由 得： 其中n为验算截面以上楼层层数，此处n=5，g为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，框架结构近似取14；F为按简支状态计算的柱的负荷面；本设计房屋高度18.90m24m，由规范查得，该框架结构的抗震等级为II级，其轴压比限值=0.75. 七度设防取=1.05.中柱c=1，边柱c=1.1边柱负荷面为：=12.60 m2中柱负荷面为：=18.90 m2边柱：Nc=1.251.11.05512.6014=1273.39 KN 中柱：Nc=1.251.01.05518.9014=1736.44 KN 故 柱尺寸取边柱500mm450mm6.2荷载计算短向分配：长向分配： 确定板传递给梁的荷载，要一个板区格一个板区格地考虑。确定每个板区格上的荷载传递时，先要区分此板区是单向板还是双向板，若是单向板，可沿板的短跨作中线，将板上荷载平均分给两长边的梁；若为双向板，可沿四角点作45线，将区格板分为四小块，将每小块板上的荷载传递给与之相邻的梁。板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。梁上分布的荷载由梯形或者三角形组成，须把梯形或三角形等效为均布荷载：6.2.1框架梁上承受的均布荷载顶层BC：三角形荷载： KN/mAB：梯形荷载：则AB梁承受的均布荷载：10.30+3.21(梁自重)=13.51 KN/mBC梁承受的均布荷载：6.46+1.89(梁自重)=8.35 KN/m.标准层三角形荷载： KN/m梯形荷载：则AB梁承受的均布荷载：5.85+1.78（3.6-0.6）+3.21=14.40KN/mBC梁承受的均布荷载：3.67+1.89=5.56KN/m6.2.2柱端集中力计算1.顶层柱端集中力（1）边跨框架柱端女儿墙传来的：0.9（0.2425+0.02202）=6.12KN AB梁承受均布荷载在A端所受力：0.513.516=40.53KN10、11横梁和外墙自重及抹灰：0.5（2.55+2.12）4.2=9.81KN10、11横梁传递到A端的荷载：5/86.892.10.54.2=18.99KN则边跨柱端集中力为：6.12+40.53+9.81+18.99=75.45KN（2）中跨框架柱端AB梁承受均布荷载在B端所受力：40.53KN10、11横梁和外墙自重及抹灰： 9.81KN10、11横梁传递到B端的荷载：18.99KN+1.5=27.24KNBC梁承受均布荷载在B端所受力：0.58.353=12.53KN则中跨柱端集中力为:40.53+9.81+27.24+12.53=90.11KN2.标准层柱端集中力（1）边跨框架柱端AB梁承受均布荷载在A端所受力：0.514.406=43.20KN10、11横梁自重及抹灰：0.52.554.2=5.36KN10、11横梁传递到A端的荷载：5/83.912.10.54.2=10.78KN 按照开洞率计算墙重：（0.52.124.2）（1-0.454）=2.431KN铝合金窗：框架柱自重：则边跨柱端集中力为:43.20+5.36+10.78+2.43+3.528+20.25=85.55KN（2）中跨框架柱端AB梁承受均布荷载在B端所受力：0.514.406=43.20KN10、11横梁自重及抹灰：0.52.554.2=5.355KN10、11横梁传递到B端的荷载：10.78+1.5=26.041KN按照开洞率计算墙重：（0.52.124.2）（1-0.216）=3.489KN铝合金门：框架柱自重：则中跨柱端集中力为:43.20+5.355+15.46+3.489+1.68+20.25=89.43KN6.2.3框架梁端附加弯矩的计算偏心距：边跨顶层梁端附加弯矩：标准层梁端附加弯矩：中跨顶层梁端附加弯矩：标准层梁端附加弯矩：6.3弯矩计算本框架采用弯矩二次分配法计算，由于结构对称、荷载对称、材料性质相同，利用对称性原理计算框架一半，中跨梁线刚度修正为图6-1 恒荷载分布图（）6.3.1计算梁柱的线刚度1.框架柱底层： 二五层： 2.框架梁现浇整体式框架梁：中框架梁，边框架梁AB，CD跨梁BC跨梁3.相对线刚度计算令一层柱子线刚度i=1.0，则其余各杆的相对线刚度为：二层到五层柱子：AB、CD 跨梁：CD跨梁： 各杆件的线刚度及相对线刚度见计算简图6.3.2计算节点弯矩分配系数节点A5： 节点B5: 节点A4、A3、A2：节点B4、B3、B2: 节点A1: 节点B1: 6.3.3计算固端弯矩 图6-2弯矩分配法-恒荷载弯矩传递（） 图6-3恒荷载弯矩图6.4计算梁端剪力、柱端剪力6.4.1梁端剪力; ;6.4.2柱端剪力边柱：中柱： 图6-4 恒荷载剪力图（KN）6.5计算柱的轴力标准层柱自重：底层柱自重： 图6-5 恒荷载轴力图（KN）6.6活荷载作用下的内力计算6.6.1 均布荷载梁上分布的荷载由梯形或者三角形组成，须把梯形或三角形等效为均布荷载：（1）顶层BC：三角形荷载： KN/mAB：梯形荷载：（2）标准层BC：三角形荷载： KN/mAB：梯形荷载：6.6.2 柱端集中力计算顶层柱端集中力 边跨框架柱端AB梁承受均布荷载在A端所受力：0.50.846=2.52KN10、11横梁传递到A端的荷载：5/80.52.10.54.2=1.39KN则边跨柱端集中力为：2.52+1.39=3.90KN 中跨框架柱端AB梁承受均布荷载在B端所受力：2.52KN10、11横梁传递到B端的荷载：1.39KN+1.5=1.99KNBC梁承受均布荷载在B端所受力：0.50.473=0.71KN则中跨柱端集中力为:2.52+1.99+0.71=5.22KN标准层柱端集中力 边跨框架柱端AB梁承受均布荷载在A端所受力：0.53.356=2.52KN10、11横梁传递到A端的荷载：5/82.02.10.54.2=5.51KN则边跨柱端集中力为:2.52+5.51=8.03KN 中跨框架柱端AB梁承受均布荷载在B端所受力：2.52KN10、11横梁传递到B端的荷载：5.51+1.5=8.50KN则中跨柱端集中力为:2.52+8.50=11.02KN6.6.3框架梁端附加弯矩的计算偏心距：1.边跨顶层梁端附加弯矩：标准层梁端附加弯矩：2.中跨顶层梁端附加弯矩：标准层梁端附加弯矩：本框架采用弯矩二次分配法计算，由于结构对称、荷载对称、材料性质相同，所以利用对称性原理计算框架一半，中跨梁线刚度修正为 图6-6 活荷载分布图（）1 点弯矩分配系数同恒荷载作用下的分配系数2 算固端弯矩 3 弯矩分配及传递过程如下图 图6-7弯矩分配法-活荷载弯矩传递（） 图6-8活荷载弯矩图（）6.6.4计算梁端剪力、柱端剪力1.梁端剪力; ; ;2.柱端剪力边柱：中柱： 图6-9 活荷载剪力图（KN）6.6.5计算柱的轴力图6-10 活荷载轴力图（KN）第7章 风荷载作用下的内力计算7.1 基本数据计算风压标准值计算公式为，风压高度变化系数按地面粗糙度C类取用。因结构高度H1.0时，取=1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表2所示（表中B和H的乘积为一榀框架各层节点的受风面积）。结构计算简图如图所示。 图7-3 风荷载计算简图（KN） 表7-4 各层柱剪力表7-5 反弯点高度及柱端弯矩求出柱端弯矩后，再根据节点平衡条件得梁端弯矩，并进而求出个梁端剪力和各柱轴力。7.2 计算各梁端弯矩顶层：四层: 三层：二层：一层：7.3 计算各梁端、柱端剪力1.各梁端剪力顶层： 四层：三层：二层：一层：2.各柱端剪力顶层： 四层：三层：二层：一层：7.4 计算各柱轴力顶层：四层： 三层： 二层：一层： 图7-6 左风荷载弯矩图（kn.m） 图7-7 左风载剪力图（KN）图7-8 左风载轴力图（KN）第8章 框架内力组合及配筋计算8.1 荷载组合及配筋计算考虑情况8.2 控制截面及最不利内力组合框架梁：控制截面是支座截面和跨中截面支座截面： 跨中截面： 框架柱：控制截面是柱的上下端及相应的、及相应的、及相应的、8.3材料混凝土：柱采用C30级（） 梁采用C30级（）钢筋 ：受力钢筋采用级（） 箍筋采用级（）8.4框架梁的配筋计算由于内力分析的结果是轴线位置处的内力，而梁支座截面的最不利位置应是柱边缘处，；因此在确定该处的最不利内力时应根据柱轴线处的弯矩和剪力计算出柱边缘截面的弯矩和剪力弯矩剪力（、柱边缘处梁截面的弯矩和剪力M、V 柱轴线处梁截面的弯矩和剪力h 柱截面高度 在长度范围内的剪力改变量）(2)虑到活荷载满跨布置的跨中弯矩与按活荷载最不利布置的跨中弯矩偏小，将所得的跨中弯矩乘以提高系数1.2；框架梁柱节点非绝对刚接，因此在梁中可以考虑塑性内力重分布，即使梁端负弯矩乘以调幅系数0.8表8-1 恒载横梁弯矩调幅类型恒荷载层号梁左梁右梁跨度荷载跨中弯距左调幅右调幅跨中调幅5AB-23.1246.379613.5126.0455-18.49637.103231.2546BC-29.22429.22438.35-19.8303-23.379223.3792-23.7963CD-46.37923.12613.5126.0455-37.103218.49631.25464AB-35.60545.81614.424.0925-28.48436.64828.911BC-20.82620.82635.56-14.571-16.660816.6608-17.4852CD-45.8135.605614.424.0925-36.64828.48428.9113AB-34.46246.082614.424.528-27.569636.865629.4336BC-20.61220.61235.56-14.357-16.489616.4896-17.2284CD-46.08234.462614.424.528-36.865627.569629.43362AB-34.46246.082614.424.528-27.569636.865629.4336BC-20.61220.61235.56-14.357-16.489616.4896-17.2284CD-46.08234.462614.424.528-36.865627.569629.43361AB-31.7245.479614.426.2005-25.37636.383231.4406BC-21.08821.08835.56-14.833-16.870416.8704-17.7996CD-45.47931.72614.426.2005-36.383225.37631.4406表8-2活载横梁弯矩调幅类型活荷载层号梁左梁右梁跨度荷载跨中弯距左调幅右调幅跨中调幅5AB-2.0552.95260.841.2765-1.6442.36161.5318BC-1.6011.60130.47-1.07225-1.28081.2808-1.2867CD-2.9522.05560.841.2765-2.36161.6441.53184AB-7.82310.86663.355.7305-6.25848.69286.8766BC-7.6327.63232.34-4.9995-6.10566.1056-5.9994CD-10.8667.82363.355.7305-8.69286.25846.87663AB-8.14310.91763.355.545-6.51448.73366.654BC-7.5917.59132.34-4.9585-6.07286.0728-5.9502CD-10.9178.14363.355.545-8.73366.51446.6542AB-8.14310.91763.355.545-6.51448.73366.654BC-7.5917.59132.34-4.9585-6.07286.0728-5.9502CD-10.9178.14363.355.545-8.73366.51446.6541AB-7.58810.85163.355.8555-6.07048.68087.0266BC-7.6447.64432.34-5.0115-6.11526.1152-6.0138CD-10.8517.58863.355.8555-8.68086.07047.0266各种荷载支座中心处M、Q转化为支座边缘处M、Q见下各表层数梁柱宽支座轴线处支座边缘处左弯右弯左剪右剪左弯右弯左剪右剪5AB500-23.1246.37936.654-44.407-13.956535.2772518.327-22.2035BC500-29.22429.22412.525-12.525-26.092826.092756.2625-6.2625CD500-46.37923.1244.407-36.654-35.277313.956522.2035-18.3274AB500-35.60545.8141.499-44.901-25.230334.5847520.7495-22.4505BC500-20.82620.8268.34-8.34-18.74118.7414.17-4.17CD500-45.8135.60544.901-41.499-34.584825.2302522.4505-20.74953AB500-34.46246.80241.263-45.137-24.146335.5177520.6315-22.5685BC500-20.61220.6128.34-8.34-18.52718.5274.17-4.17CD500-46.08234.46245.137-41.263-34.797824.1462522.5685-20.63152AB500-34.46246.80241.263-45.137-24.146335.5177520.6315-22.5685BC500-20.61220.6128.34-8.34-18.52718.5274.17-4.17CD500-46.08234.46245.137-41.263-34.797824.1462522.5685-20.63151AB500-31.7245.47940.907-45.493-21.493334.1057520.4535-22.7465BC500-21.08821.0888.34-8.34-19.00319.0034.17-4.17CD500-45.47931.7245.493-40.907-34.105821.4932522.7465-20.4535表8-3恒荷载表8-4活荷载层数梁柱宽支座轴线处支座边缘处左弯右弯左剪右剪左弯右弯左剪右剪5AB500-2.0552.9522.371-2.67-1.462252.2845-1.335-0.73113BC500-1.6011.6010.71-0.71-1.42351.4235-0.355-0.71175CD500-2.9525.1982.67-2.371-2.28454.60525-1.1855-1.142254AB500-7.82310.8669.543-10.557-5.437258.22675-5.2785-2.71863BC500-7.6327.6323.51-3.51-6.75456.7545-1.755-3.37725CD500-10.8667.82310.557-9.543-8.226755.43725-4.7715-4.113383AB500-8.14310.9179.588-10.512-5.7468.289-5.256-2.873BC500-7.5917.5913.51-3.51-6.71356.7135-1.755-3.35675CD500-10.9178.14310.512-9.588-8.2895.746-4.794-4.14452AB500-8.14310.9179.588-10.512-5.7468.289-5.256-2.873BC500-7.5917.5913.51-3.51-6.71356.7135-1.755-3.35675CD500-10.9178.14310.512-9.588-8.2895.746-4.794-4.14451AB500-7.58810.8519.506-10.594-5.21158.2025-5.297-2.60575BC500-7.6447.6443.51-3.51-6.76656.7665-1.755-3.38325CD500-10.8517.58810.594-9.506-8.20255.2115-4.753-4.10125表8-5风荷载层数梁柱宽支座轴线处支座边缘处左弯右弯左剪右剪左弯右弯左剪右剪5AB5005.253.18-1.41-1.414.89752.8275-0.705-0.705BC5002.512.51-1.67-1.672.09252.0925-0.835-0.835CD5003.185.25-1.41-1.412.82754.8975-0.705-0.7054AB50014.468.46-3.82-3.8213.5057.505-1.91-1.91BC5006.716.71-4.47-4.475.59255.5925-2.235-2.235CD5008.4614.46-3.82-3.827.50513.505-1.91-1.913AB50022.7514.07-6.14-6.1421.21512.535-3.07-3.07BC50011.1411.14-7.43-7.439.28259.2825-3.715-3.715CD50014.0722.75-6.14-6.1412.53521.215-3.07-3.072AB50032.0420.34-8.73-8.7329.857518.1575-4.365-4.365BC50016.1116.11-10.74-10.7413.42513.425-5.37-5.37CD50020.3432.04-8.73-8.7318.157529.8575-4.365-4.3651AB50039.1326.52-10.94-10.9436.39523.785-5.47-5.47BC5002121-14-1417.517.5-7-7CD50026.5239.13-10.94-10.9423.78536.395-5.47-5.47梁端内力组合见下表组合控制截面的内力计算见下表：表8-6横梁内力组合（第5层）层次位置内力恒载活载风1风21.2恒+1.4活+1.4*0.6风1.35恒+1.4*0.7活+1.4*0.6风1.2恒+1.4(0.7*活+风)控制内力风1风2A5B5A5M-13.96-1.464.8975-4.8975-14.6821-16.1629-11.3263-25.0393-25.04V18.33-1.34-0.7050.70519.527822.840119.695821.669822.84跨中M31.251.531.035-1.03540.511444.556340.448437.550444.56B5右M35.282.282.8275-2.827547.903152.237548.528940.611952.24V-22.2-0.73-0.7050.705-28.2542-31.2776-28.3424-26.3684-31.28B5C5B5左M-26.09-1.422.0925-2.0925-31.5383-34.8554-29.7701-35.6291-35.63V6.26-0.36-0.8350.8356.30667.39685.99028.32828.33跨中M-23.8-1.2900-30.366-33.3942-29.8242-29.8242-33.39C5右M26.091.422.0925-2.092535.053738.370835.629129.770138.37V-6.26-0.71-0.8350.835-9.2074-9.8482-9.3768-7.0388-9.85C5D5C5左M-35.28-2.282.8275-2.8275-43.1529-47.4873-40.6119-48.5289-48.53V22.2-1.19-0.7050.70524.381828.211624.486826.460828.21跨中M31.251.531.035-1.03540.511444.556340.448437.550444.56D5M13.964.614.8975-4.897527.319927.477728.126314.413328.13V-18.33-1.14-0.7050.705-24.1842-26.4549-24.1002-22.1262-26.45表8-7横梁内力组合（第4层）层次位置内力恒载活载风1风21.2恒+1.4活+1.4*0.6风1.35恒+1.4*0.7活+1.4*0.6风1.2恒+1.4(0.7*活+风)控制内力风1风2A4B4A4M-25.23-5.4413.505-13.505-26.5478-28.0475-16.7002-54.5142-54.51V20.75-5.28-1.911.9115.903621.233717.051622.399622.4跨中M28.916.883-346.84448.290945.634437.234448.29B4右M34.588.267.505-7.50559.364261.08260.097839.083861.08V-22.45-2.72-1.911.91-32.3524-34.5775-32.2796-26.9316-34.58B4C4B4左M-18.74-6.755.5925-5.5925-27.2403-27.2163-21.2735-36.9325-36.93V4.17-1.76-2.2352.2350.66262.02730.15026.40826.41跨中M-17.49-600-29.388-29.4915-26.868-26.868-29.49C4右M18.746.755.5925-5.592536.635736.611736.932521.273536.93V-4.17-3.38-2.2352.235-11.6134-10.8193-11.4454-5.1874-11.61C4D4C4左M-34.58-8.237.505-7.505-46.7138-48.4442-39.0544-60.0684-60.07V25.23-4.77-1.911.9121.993627.781522.927428.275428.28跨中M28.916.883-346.84448.290945.634437.234448.29D4M28.4175.4413.505-13.50553.060655.0383558.338620.524658.34V-20.75-4.11-1.911.91-32.2584-33.6447-31.6018-26.2538-33.64表8-8横梁内力组合（第3层）层次位置内力恒载活载风1风21.2恒+1.4活+1.4*0.6风1.35恒+1.4*0.7活+1.4*0.6风1.2恒+1.4(0.7*活+风)控制内力风1风2A3B3A3M-24.15-5.7521.215-21.215-19.2094-20.4169-4.914-64.316-64.32V20.63-5.26-3.073.0714.813220.116915.303223.899223.9跨中M29.436.654.34-4.3448.271649.893147.90935.75749.89B3右M35.528.2912.535-12.53564.759466.605668.297233.199268.3V-22.57-2.87-3.073.07-33.6808-35.8609-34.1946-25.5986-35.86B3C3B3左M-18.53-6.719.2825-9.2825-23.8327-23.794-15.8163-41.8073-41.81V4.17-1.76-3.7153.715-0.58060.7841-1.92188.48028.48跨中M-17.23-5.9500-29.006-29.0915-26.507-26.507-29.09C3右M18.536.719.2825-9.282539.427339.388641.807315.816341.81V-4.17-3.36-3.7153.715-12.8286-12.0429-13.4978-3.0958-13.5C3D3C3左M-34.8-8.2912.535-12.535-42.8366-44.5748-32.3352-67.4332-67.43V22.57-4.79-3.073.0717.799223.196518.091826.687826.69跨中M29.436.654.34-4.3448.271649.893147.90935.75749.89D3M24.155.7521.215-21.21554.850656.058164.3164.91464.32V-20.63-4.14-3.073.07-33.1308-34.4865-33.1112-24.5152-34.49表8-9横梁内力组合（第2层）层次位置内力恒载活载风1风21.2恒+1.4活+1.4*0.6风1.35恒+1.4*0.7活+1.4*0.6风1.2恒+1.4(0.7*活+风)控制内力风1风2A2B2A2M-24.15-5.7529.8575-29.8575-11.9497-13.15727.1855-76.4155-76.42V20.63-5.26-4.3654.36513.725419.029113.490225.712225.71跨中M29.436.655.85-5.8549.5451.161550.02333.64351.16B2右M35.528.2918.1575-18.157569.482371.328576.168725.327776.17V-22.57-2.87-4.3654.365-34.7686-36.9487-36.0076-23.7856-36.95B2C2B2左M-18.53-6.7113.425-13.425-20.353-20.3143-10.0168-47.6068-47.61V4.17-1.76-5.375.37-1.9708-0.6061-4.238810.797210.8跨中M-17.23-5.9500-29.006-29.0915-26.507-26.507-29.09C2右M18.536.7113.425-13.42542.90742.868347.606810.016847.61V-4.17-3.36-5.375.37-14.2188-13.4331-15.8148-0.7788-15.81C2D2C2左M-34.8-8.2918.1575-18.1575-38.1137-39.8519-24.4637-75.3047-75.3V22.57-4.79-4.3654.36516.711422.108716.278828.500828.5跨中M29.436.655.85-5.8549.5451.161550.02333.64351.16D2M24.155.7529.8575-29.857562.110363.317876.4155-7.185576.42V-20.63-4.14-4.3654.365-34.2186-35.5743-34.9242-22.7022-35.57表8-10横梁内力组合（第1层）层次位置内力恒载活载风1风21.2恒+1.4活+1.4*0.6风1.35恒+1.4*0.7活+1.4*0.6风1.2恒+1.4(0.7*活+风)控制内力风1风2A1B1A1M-21.49-5.2136.395-36.395-2.5102-3.545520.0592-81.8468-81.85V20.45-5.3-5.475.4712.525217.818711.68827.00427跨中M31.447.026.305-6.30552.852254.619853.434635.780654.62B1右M34.118.223.785-23.78572.391474.063982.26715.66982.27V-22.75-2.61-5.475.47-35.5488-37.8651-37.5158-22.1998-37.87B1C1B1左M-19-6.7717.5-17.5-17.578-17.5846-4.9346-53.9346-53.93V4.17-1.76-77-3.34-1.9753-6.520813.079213.08跨中M-17.8-6.0100-29.774-29.9198-27.2498-27.2498-29.92C1右M196.7717.5-17.546.97846.984653.93464.934653.93V-4.17-3.38-77-15.616-14.8219-18.11641.4836-18.12C1D1C1左M-34.11-8.223.785-23.785-32.4326-34.1051-15.669-82.267-82.27V22.75-4.75-5.475.4716.055221.462714.98730.30330.3跨中M31.447.026.305-6.30552.852254.619853.434635.780654.62D1M21.495.2136.395-36.39563.653864.689181.8468-20.059281.85V-20.45-4.1-5.475.47-34.8748-36.2203-36.216-20.9-36.224 截面承载力计算 由内力组合调整值将框架梁的正截面承载力按两部分计算并配筋AB跨梁：因梁板现浇，故跨中按T形截面计算。，不受此限制；，故取属于第一类T形截面。BC跨梁：因梁板现浇，跨中按T形截面计算。，不受限制；，故取属于第一类T形截面。按下表计算各层梁的配筋：表8-11 框架梁正截面配筋计算层号计算公式AB梁BC梁A右跨中B左B右跨中C左5M（KN.m）-25.0444.5652.24-35.63-33.3938.370.0220.0400.0470.0770.0720.0830.0220.0410.0480.0800.0750.087 123229267286269312实配钢筋312(339)310(236)312(339)312(339)214(308)312(339)4M-54.5148.2961.08-36.93-29.4936.930.0490.0440.0540.0800.0640.0800.0500.0510.0560.0830.0660.083279284312297236297实配钢筋314(462)214(308)314(462)314(462)310(236)314(462)3M-64.3249.8968.3-41.81-29.0941.810.0570.0450.0610.0900.0630.0900.0590.0460.0630.0940.0650.094329256351337233337实配钢筋314(462)214(308)314(462)314(462)310(236)314(462)2M-76.4251.1676.17-47.61-29.0947.610.0680.0460.0680.1030.0630.1030.0700.0470.0700.1090.0650.109390262390390233390实配钢筋314(462)214(308)314(462)314(462)310(236)314(462)1M-81.8554.6282.27-53.93-29.9253.930.0730.0490.0730.0890.0430.1090.0760.0500.0760.0930.0440.116423279423333158415实配钢筋314(462)214(308)314(462)314(462)310(236)314(462)（5）斜截面承载力计算由于AB跨梁两端支座截面剪力相差较小，所以两端支座截面均按第一层较大的剪力V=40.11KN确定箍筋数量。截面尺寸满足要求。则该框架梁可按构造要求配置箍筋，取8200mm同理，经计算BC跨梁也是按构造要求配置箍筋，取8200mm其余各层框架梁梁端剪力均小于第一层框架梁，则均按此构造配置箍筋。8.5柱配筋计算8.5.1 A柱配筋计算A、B柱的内力组合见下表：表8-12 底层A柱内力组合位置内力恒载活载风1风21.2恒+1.4活+1.4*0.6风1.35恒+1.4*0.7活+1.4*0.6风1.2恒+1.4(0.7活+风)控制内力风1风2/M/、V、N最大N最小柱顶M15.7873.12720.07-20.0740.18141.2357150.10686-6.0891450.11N-688.56-76.62-31.0431.04-959.614-1030.72-944.816-857.904-1030.72-857.904柱底M7.8941.56435.68-35.6841.633642.1608260.95752-38.946560.96N-711.46-76.62-31.0431.04-987.094-1061.63-972.296-885.384-1061.63-885.384V-5.148-1.0212.12-12.122.57522.23149.7908-24.1452-24.15表8-13柱弯矩调整A柱调后B柱调后一上50.1175.1745.3668.04一下 60.96 91.4449.1873.77采用对称配筋，A柱的标准层计算高度H=3.6m，一层柱计算H=4.6m1.判断构件是否需要考虑附件弯矩取杆端弯矩比所以不考虑该方向构件自身挠曲产生的附加弯矩影响， 2.计算构件弯矩设计值取20mm和中的较大者，故取=20mm端截面偏心距调节系数：截面曲率修正系数：，取截面弯矩增大系数： 3. 判别偏压类型为大偏心受压构件4. 计算和由公式可知：按构造要求配置钢筋选用且 满足要求柱一侧的配筋率为 5.验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力，查表， 满足要求9.5.2 B柱配筋计算B柱采用对称配筋，B柱的标准层计算高度H=3.6m，一层柱计算H=4.6m表8-14 底层B柱内力组合位置内力恒载活载风1风21.2恒+1.4活+1.4*0.6风1.35恒+1.4*0.7活+1.4*0.6风1.2恒+1.4(0.7活+风)控制内力风1风2/M/、V、N最大N最小柱顶M-6.474-0.91626.21-26.2112.9652-31.067628.02752-45.3605-45.36N-783.47-96.2-5.455.45-1079.42-1070.27-1042.07-1026.81-1079.42-1026.81柱底M-3.237-0.45832.03-32.0322.3796-31.430840.50876-49.1752-49.18N-806.37-96.2-5.455.45-1106.9-1097.75-1069.55-1054.29-1106.9-1054.29V2.1110.29912.66-12.6613.5862-7.682620.55022-14.897820.551.判断构件是否需要考虑附件弯矩取杆端弯矩比 所以应考虑该方向构件自身挠曲产生的附加弯矩影响，2.计算构件弯矩设计值取20mm和中的较大者，故取=20mm端截面偏心距调节系数：截面曲率修正系数：，取截面弯矩增大系数： 3.判别偏压类型为大偏心受压4.计算和由公式可知：按构造要求配置钢筋选用且 满足要求柱一侧的配筋率为 5.验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力，查表， 满足要求第9章 基础计算混凝土设计强度等级采用C30（），基础底板设计采用HRB400（）级钢筋，室内外高差为450mm，柱断面为450mm500mm。地质资料简表如下：9-1 地质资料简表编号土质名称层面埋深(m)土层厚度(m)承载力特征值（kPa)压缩模量Es1-2平均值（MPa）1黄土状粉质粘土层-2.3-7.0m1307.402黄土状粉质粘土层2.3-7.0m3.9-6.5m1458.303黄土状粉质粘土层7.5-11.3m最大揭露厚度6.2m1609.609.1荷载计算基础承载力计算时，应采用荷载标准值。 或 ，取两者中大者。以轴线7为计算单元进行基础设计，上部结构传来柱底荷载标准值为：边柱柱底：中柱柱底：由于,则组合采用。底层墙、基础连系梁传来的荷载标准值（连系梁顶面标高同基础顶面标高）墙重：0.000以上：5.50.2(4.05-0.6)=3.80kN/m（采用加气混凝土砌块，）0.000以下：（采用一般砖，）连系梁重：(400250) =3.80+6.384+2.50=12.684KN/m（与纵向轴线距离0.1m）边柱A基础底面：边柱B基础底面：9.2确定基础底面积该场地为非自重士湿陷性黄土场地，不能作为天然地基，需进行地基处理，采用3：7灰土换填垫层法对地基进行处理，垫层厚度为1.2m，地基承载力特征值。1. 2. 入持力层0.2m, 由1、2可知基础埋深，取，基础高0.8m。9.2.1 A柱独立基础的计算1.初估基底尺寸由于基地尺寸未知，由于持力层为三七灰土，故取，基础埋深范围内土的加权平均重度：地基承载力特征值为（先不考虑对基础宽度进行修正）： 计算基础和回填土重GK时的基础埋深： 则：由于偏心不大故将计算出的基底面积增大1.2倍 由于 取、则 不需要对基础宽度进行修正2.验算持力层地基承载力基础及回填土自重：偏心距基础底面边缘处压力值：则地基承载力满足要求，该柱基础底面长宽3.冲切验算（采用基本组合）(1)计算基底净反力偏心距基础底面边缘处净反力: (2)采用锥形基础：、初步选择基础高度： 由于偏心受压，则冲切力：抗冲切力： 满足要求，即基础高度4.基础底板配筋(1)基础截面（柱边）净反平均值 按每米宽配筋，选用(2)基础截面（柱边） 按每米宽配筋，选用86结论经过三个月的努力和奋斗，我的毕业设计终于完成了。通过这段时间来的感受，我认为坚持不懈才是我最后圆满完成的必要条件。毕业设计是学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程对学生的学习能力和独立工作能力也是一种培养，同时毕业设计的水平也反映了本科教育的综合水平，因此学校十分重视毕业设计这一环节，加强了对毕业设计工作的指导和动员教育。在做毕业设计之前就知道，这次毕业设计非同小可，不仅难度有所增加，对完成的质量及完成度都有所要求，所以，这次毕业设计不得不让人心生敬畏。经过了三周的奋战，终于完成了设计课题：洛阳市第十九中学教学楼建筑与结构设计。在设计期间，我们每周与老师见五次面，他们指出我们的不足，并让我们改正，从老师那里，我们学到了很多专业知识，所以，这次能成功离不开我们指导老师的谆谆教导。在计算机制图的过程中，我更熟练操作AutoCAD建筑设计软件。在此过程中，我对制图规范有了较为深入地了解，对平、立、剖面图的内容、线性、尺寸标注等问题上有了更为清楚的认识。后期的计算书电脑输入，由于以前对各种办公软件应用不多，以致开始的输入速度相当的慢，不过经过一段时间练习，日趋熟练。通过此次毕业设计，我熟悉了建筑设计的内容和步骤，掌握了中小型民用建筑设计的原则和方法，熟悉了结构设计计算的方法和思路，熟悉了设计规范的正确应用，掌握了内力计算及组合的方法，并熟悉了施工图的绘制表达方法，提高了查阅资料，运用规范、图集的能力。为今后的工作打下了坚实基础。谢 辞为期三个月的毕业设计终于画上了圆满的句号，一路走来，有幸福的喜悦，有痛苦的烦恼，但不管怎样，我们都挺了过来。当然，这一切都离不开我们的指导老师李鸿芳和刘晓红两位的谆谆教导，以及舍友和朋友们的帮助和鼓励。这次我的毕业设计在老师的悉心指导下，顺利地完成了。李老师、刘老师有着丰富的实践经验，渊博的知识，严谨的治学作风，她们对我进行的毕业设计指导，使我受益颇深，我进一步巩固了所学的专业知识，认识到了一个工程人所需具备的精神和技能。老师在教授课程的同时，还要时刻关心我们的毕业设计工作，给我们解决疑难问题，我被老师的敬业精神和人品深深地感动，对此，我表示深深的感谢。同时,在设计过程当中院里其他老师也对我进行了指导和帮助，我对他们表示谢意。最后，感谢我们班的所有同学，设计时他们总是尽最大可能地帮助我，鼓励我，使我能够顺利地完成毕业设计。在毕业设计完成之际，我再一次对我的毕业设计指导老师表示谢意，对帮助我的同学表示谢意。 参考文献1 梁兴文，史庆轩主编.混凝土结构设计原理（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，20112 梁兴文. 混凝土结构设计（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，20113 李必瑜.房屋建筑学（第四版）. 武汉：武汉理工大学出版社，20124 程文瀼.混凝土结构设计原理(第五版). 北京：中国建筑工业出版社，20125 李永康，马国祝. PKPM2010结构CAD软件应用与结构设计实例. 北京：机械工业出版社，20126 苏海粟. 建筑CAD. 北京：化学工业出版社，20137 GB50003-2011，砌体结构设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，20118 GB50099-2011，中小学校设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，20119 GB50007-2011，建筑地基基础设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，201110 GB50763-2012，无障碍设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，201211 GB50009-2012，建筑结构荷载设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，201212 GB 50007-2011. 建筑地基基础设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，201213 GB50016-2014. 建筑设计防火规范. 北京：中国建筑工业出版社，201414 11G101-1，混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）. 北京：中国计划出版社，201115 11G101-2，混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇混凝土板式楼梯）. 北京：中国计划出版社，2011外文资料翻译Cellular Automata Approach to Durability Analysis of Concrete Structures in Aggressive EnvironmentsAbstract: This paper presents a novel approach to the problem of durability analysis and lifetime assessment of concrete structures（under the diffusive attack from external aggressive agents.The proposed formulation mainly refers to beams and frames, but it can be easily extended also to other types of structures. The diffusion process is modeled by using cellular automata. The mechanical damage coupled to diffusion is evaluated by introducing suitable material degradation laws. Si
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