[T0031]六层5524平米带架空层中学教学楼（计算书、实习报告、建筑、结构图）

1 绪  论

1.1工程背景

该项目为郑州市应天中学教学楼六层钢筋混凝土框架结构体系，总建筑面积约为5524.6m2；每层层高为3.6m,本工程作为教学楼使用。室内地坪为±0.000m，室外内高差0.45m。框架梁、柱、屋面板板均为现浇。

1.1.1  设计资料

1、气象资料

最热月平均温度27.5摄氏度，最冷月温度-3摄氏度。

最大冻土深度0.2 m，基本风荷载W。=0.4kN/ m2；基本雪荷载为0.4 kN/ m2。

年平均降水量610mm。

2、地震设防烈度

7度

3、抗震等级

三级

4、设计地震分组

场地为1类一组Tg（s）=0.25s  （表3.8《高层建筑结构》）

1.1.2  材料

柱采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，梁采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。基础采用C30，纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。

1.2工程特点

该工程为六层，主体高度为21.6米，属多层建筑。

多层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。根据不同结构类型的特点，正确选用材料，就成为经济合理地建造多层建筑的一个重要方面。经过结构论证以及设计任务书等实际情况，以及本建筑自身的特点，决定采用钢筋混凝土结构。

在高层建筑中，抵抗水平力成为确定和设计结构体系的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。高层建筑随着层数和高度的增加水平作用对高层建筑机构安全的控制作用更加显著，包括地震作用和风荷载，高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低，与其所采用的机构体系又密切的相关。不同的结构体系，适用于不同的层数、高度和功能。框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。本建筑采用的是框架机构体系，框架结构的优点是建筑平面布置灵活，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的抗震性能；框架结构构件类型少，易于标准化、定型化；可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，本建筑采用的现浇结构。

由于本次设计是教学楼设计，要求有灵活的空间布置，和较高的抗震等级，故采用钢筋混凝土框架结构体系。

1.3本章小结

本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料、高层建筑的一些特点以及综合本次设计所确定的结构体系类型。

郑州市应天中学教学楼框架结构设计

摘    要

该中学教学楼采用现浇混凝土多层框架结构，总建筑面积为5524.6平方米，总层数为六层，建筑高度21.6米。其中底层为架空层，平面布置有本人根据任务书自己确定。地震设防烈度为7度，建筑场地类别为二类，耐火等级为二级。自然气候条件参考郑州市相关部门结果。

要求完成建筑设计与上部结构设计。建筑设计要满足建筑功能、消防功能以及其他安全方面的要求，完成建筑平面、立面、剖面等基本设计任务；上部结构设计是毕业设计的主要内润，要解决好结构安全性能与建筑功能的关系，完成结构选型、结构布置、梁柱板及楼梯的设计计算，并绘制相应的结构设计图。应包括框架、梁、柱、板配筋图、楼梯平面及配筋图、节点详图等。

关键词：毕业设计，结构，建筑功能

1  绪论………………………………………………………..………………..…………….1

1.1  工程背景……………………………………………………………………………1

 1.1.1  设计资料……………………………………………………………………..1

1.1.2  材料…………………………………………………………………………..1

1.2  工程特点…………………………………………………………………………….1

1.3  本章小节…………………………………………………………………………….2

2  框架结构计算………………………………………………..............................................3

2.1  工程概况………………..…………………………………………………………...3

2.1.1  设计资料……………………………………….…………………………....3

2.2  梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定……….………………………………………..4

2.3  何载计算……………….…….……………………..................................................7

2.3.1  屋面均布荷载……………………………………….………………………7

2.3.2  楼面均布恒载……………………………………………………………….7

2.3.3  屋面均布活载……………………………………………………………….7

2.3.4  楼面均布活荷载…………………………………………………………….7

  2.4  梁柱自重……………….…….……………………...................................................8

  2.5  墙体自重……………….…….……………………...................................................9

  2.6  荷载总汇……………….…….…………………….................................................12

3  水平地震作用下框架的侧向位移验算…………………………...…………………….15

3.1  横向线刚度………………………………………………………...........................15

   3.1.1  横向框架柱的侧移刚度D值……………………………………………..15

3.1.2  横向框架自振周期………………………………………………………...15

3.2  横向地震作用计算………………………………………………...........................17

3.3  横向框架抗震变形验算…………………………………………………………...18

3.4  水平地震作用下横向框架的内力分析…………………………………………...19

3.5  竖向荷载作用下横向框架的内力分析…………………………………………...20

3.5.1  荷载计算…………………………………………………………………...20

3.5.2  用弯矩分配法计算框架弯矩……………………………………………...22

3.6  梁端剪力及柱轴力的计算……………………………. …………………………26

4  内力组合计算…………………………………………………........................................28

4.1   框架梁内力组合………………………………………….....................................28

4.1.1  柱内力组合  ……………………………………………...........................32

       4.1.2   截面设计……………………………………………................................33

  4.2  内力计算…………………………………………………………………………...34

  4.3  柱截面设计………………………………………………………………………..35

       4.3.1  底层D柱截面设计………………………………………………………..35

       4.3.2  本章小节…………………………………………………………………..39

5  楼板计算 ………………………………………………………………………………40

 5.1  基本数据………………………………………………………………………….40

 5.2  计算结果………………………………………………………………………….40

 5.3  跨中挠度验算…………………………………………………………………….41

 5.4  裂缝宽度验算…………………………………………………………………….42

6  楼板设计……………………………………………………………………………….46

 6.1  基本数据…………………………………………………………………………..46

 6.2  计算结果…………………………………………………………………………..46

6.3  跨中挠度验算……………………………………………………………………..47

6.4  裂缝宽度验算……………………………………………………………………...48

7  楼梯钢筋计算…………………………………………………………………………..52

 7.1  荷载和受力计算…………………………………………………………………...52

 7.2  配筋面积计算………………………………………………………………….......53

 7.3  配筋结果…………………………………………………………………...............54

8  屋面板设计…………………………………………………………………................56

 8.1  基本资料…………………………………………………………………...............56

 8.2  计算结果…………………………………………………………………...............56

 8.3  跨中挠度验算………………………………………………………………..........57

 8.4  裂缝宽度验算………………………………………………………………..........58

结论…………………………………………………………………………………………..62

致谢…………………………………………………………………………………………..63

参考文献……………………………………………………………………………………..64