沈阳市中学01#教学楼毕业设计

第一部分：开题报告设计题目： 沈阳市中学01#教学楼毕业设计 一、方案设计 （一）收集资料 1、民用设计通则 2、已有设计资料 （二）方案设计1、设计规模：40005000m2 2、层数：45层 3、功能部分组成： 1）教室，阶梯教室，卫生间，教师休息室，办公室，传达室 4、设计应满足如下要求： a.房间尺寸满足规范要求，不应太宽也不应太窄，同时满足模数制要求，还要考虑与框架结构相协调一致，便于结构计算，对抗震有利。b.房间形状成方形或长方形，便于布置室内设施。c.建筑平面、立面形状简单、规整，有利抗震，且活泼二、建筑设计：（3周） （1）建筑设计总说明设计依据：任务书、工程建设规范（民用、防火、住宅、建筑作法）。工程概况：建设地点、建筑耐久等级、耐火等级、结构类型、总建筑面积、占地面积、建筑层数与高度等。建筑作法，如墙体、内外墙装修、屋面、门窗、地面、天棚、室外散水。地下工程防水等级及设防要求、选用防水卷材或涂料材质及厚度、变形缝构造及其它泛水、排水措施；屋面防水等级及设防要求、选用防水卷材或涂料材质及厚度、屋面排水方式及雨水管选型；潮湿积水房间楼面、地面防水及墙身防潮材料做法、防渗漏措施。门窗：塑钢门窗。 （2）总平面图：1：500 标示用地范围，道路，绿化，已建建筑，拟建建筑（即我的设计），后续待建建筑等，周围其他环境、设施等 （3）建筑平面图包括底层平面图、标准层平面图、顶层平面图，比例 1：100或1：200。平面图中应标注如下内容：四周外部尺寸：外部尺寸一般分三道标注：最外面的一道是外包尺寸（墙外皮），表示房屋的总长度和总宽度；中间一道尺寸表示定位轴线间的距离；最里面一道尺寸，表示门窗洞口、门或窗间墙、墙端等细部尺寸。底层平面图还应标注室外台阶、花台、散水等尺寸。内部尺寸：包括房间内的净尺寸、门窗洞、墙厚等。注意房间尺寸应满足模数制要求。纵、横定位轴线编号及门窗编号：门代号用M表示，窗代号用C表示，加注编号。房屋各组成部分的标高情况：如室内地面、外地坪，楼面，楼梯平台面，室外台阶面，阳台面等处都应当分别注明标高。对于楼地面有坡度时，通常用箭头加注坡度符号表明。楼梯的位置、楼梯间的尺寸、起步方向、楼梯段宽度、平台宽度、栏杆位置、踏步级数、楼梯走向等内容。（4）建筑立面图比例 1：100或1：200。选取南立面、东立面绘制，反映出房屋的外貌和高度方向的尺寸。立面图中应有三种不同的线型：整幢房屋的外形轮廓或较大的转折轮廓用粗实线表示；墙上较小的凹凸（如门窗洞口、窗台等）以及勒脚、台阶、花池、阳台等轮廓用中实线表示；门窗分格线、开启方向线、墙面装饰线等用细实线表示。室外地坪线可用比粗实线稍粗一些的实线表示，尺寸线与数字均用细实线表示。立面图中外墙面的装饰做法应有引出线引出，并用文字简单说明。立面图在下方中间位置标注图名及比例。左右两端外墙均用定位轴线及编号表示，以便与平面图相对应。表明房屋上面各部分的尺寸情况：如雨篷、檐口挑出部分的宽度、勒脚的高度等局部小尺寸；注写室外地坪、出入口地面、勒脚、窗台、门窗顶及檐口等处的标高。数字写在横线上的是标注构造部位顶面标高，数字写在横线下的是标注构造部位底面标高（如果两标高符号距离较小，也可不受此限制）。标高符号位置要整齐、三角形大小应该标准、一致。立面图中有的部位要画详图索引符号，表示局部构造另有详图表示。（5）建筑剖面图在适当部位选取剖面位置绘制12个剖面图，剖切位置宜在楼梯间等处，比例1：100。外部尺寸有三道：第一道是窗（或门）、窗间墙、窗台、室内、外高差等尺寸；第二道尺寸是各层的层高；第三道是总高度。承重墙要画定位轴线，并标注定位轴线的间距尺寸。内部尺寸有两种：地坪、楼面、楼梯平台等标高；所能剖到部分的构造尺寸。必需时要注写地面、楼面及屋面等的构造层次及做法。表达清楚房屋内的墙面、顶棚、楼地面的面层，如踢脚线的装饰。剖面图的图名应与底层平面图上剖切符号的编号一致，和平面图相配合。（6）建筑详图用较大的比例画出，比例自定。檐口详图，如女儿墙处泛水或挑檐构造。屋面板、楼板层、地坪层构造，用多层构造说明方法表示。窗洞详图，包括过梁、窗框、窗台、滴水等。楼梯构造详图，包括梯段板与平台（或平台梁）之间搭接，踏步防滑构造，栏杆与踏步之间连接，扶手的安装等。楼梯平面布置、卫生间布置等其他需要详细表示出的细部构造。三、结构设计（4周）（一）结构设计总说明 （1）工程概况：地点、结构形式、基础形式 （2）设计依据：任务书，规范。 （3）材料：砼、砌体、钢筋 （4）自然条件（二）结构计算书 （1）结构形式：框架结构（取一榀） 框架尺寸可先假定：柱45层 400400500500 梁高：主梁：（） 次梁：（） 砼与钢筋见任务书 主梁=8-10m经济跨度 （2）荷载设计：分析不同的荷载组合的特点，应用的范围。（3）内力计算（风荷载以及竖向自重和使用荷载，地震作用）：分层法、弯矩分配法、D值法、反弯点法、迭代法适当选取。 （4）梁柱的控制截面的内力组合和结构的荷载组合。 （三）结构施工图 （1）结构设计总说明：1# 图1张。 包括：工程概况、设计依据、场地类别、抗震等级、地基承载力、地基与基础、设计使用荷载、材料、构件构造措施、钢筋连接、钢筋保护层厚度，及施工要求。 （2）基础平面图，1：100，采用独立桩基，条伐等，基础配筋详图，1：50，1# 图1张，一榀框架图。 （3）标准层梁、柱平法施工图，标准层楼板配筋图（含楼梯、建筑构件大样详图） 1# 图，1：100，机出。 绘出定位轴线及梁、柱等定位尺寸，并注明其编号和楼层标高。 柱平法施工图可用柱表图代替表示。 现浇板应注明板厚、板面标高、配筋。 楼梯间可绘斜线注明编号和所在详图号。四、施工设计（3周）1、施工方案的确定： 内容：概述、组织、方法、安全、质量、进度、平面图、横道线图。 确定总的施工顺序的施工流向，划分施工段，选择脚手架，主要分部分项（土方、基础、框架、砌筑、吊装、屋面防水、抹灰等）施工方法的选择，主要施工机械（垂直、水平运输机械、混凝土、砂浆搅拌机等）及设备的选择，保证质量的安装技术措施及季节施工措施等。2、单位工程施工进度计划： 根据已算得的劳动量确定各项目的作业时间，划分施工项目，按施工工艺过程和施工顺序划分，主要分项工程不漏项，次要分项工程合并。 画施工进度计划表1# 图纸1张。3、单位工程施工平面图 画出已有建筑、拟建建筑物的位置；围墙、起重机械、垂直运输机械、脚手架的位置；混凝土、砂浆搅拌站以及各种材料、构件半成品的仓库、堆场、加工棚的位置；行政管理、生活用的临时建筑、临时道路、水电线路、防火设施的位置。 计算材料堆场面积，画出单位工程施工平面图1# 图纸1张。时间阶段计 划 完 成 内 容第一周毕业实习、确定建筑方案第二周毕业实习、修改建筑图，完成建筑设计论述第三周完成建筑施工图第四周确定结构方案；选择构件，确定构件截面形式及尺寸；荷载汇集。第五周地震作用计算、风荷载计算，框架内力计算第六周竖向荷载作用下框架内利计算；荷载（内力）组合第七周梁、柱构件截面验算第八周基础设计，楼板、楼梯、雨篷设计，绘制结构施工图第九周绘制结构施工图第十周完成结构施工图；完成结构设计论述，答辩 五、参考文献1.民用建筑设计通则 GB50352-20052.建筑设计防火规范 GB50016-20063.建筑模数协调统一标准 GBJ 2-864.房屋建筑制图统一标准 GB-T 50001-20015.建筑结构制图标准 GB/T50105-20016.建筑结构荷载规范 GB5000920017.混凝土结构设计规范 GB5001020028.建筑地基基础设计规范 GB5000720029.混凝土结构施工图平面表示法 03GB101110.民用建筑工程建筑施工图设计深度图样 04J80111.建筑设计资料集 （共10册） 中国建筑工业出版社12.结构设计资料集 （共4册） 中国建筑工业出版社13.建筑安装工程统一劳动定额合订本（一）、（二）14.山东省建筑工程消耗量定额 （上、下）15.建筑施工手册（上、中、下） 中国建筑工业出版社16.建筑作法（L06J002）第二部分：建筑方案、结构方案论述引言和适用范围1.1 手册的作用这本手册为设计钢筋和预应力混凝土建筑结构提供了指导。本手册中的结构设计遵守1992-1-1的DD ENV：（以下简称为欧洲设计规范）。1.2 欧洲设计规范体系欧洲规范的结构部分由欧盟委员会创建，但现在由欧洲标准组织规定，这是其成员欧盟和欧洲国家作为国家标准的机构，例如：BSI。欧洲规范委员会最终将出台这些设计标准作为正式的欧洲标准，但最初他们是被作为欧洲试用标准的。通常欧洲试用标准对于该标准的会员国有三年允许熟悉和试用的期约。经过会员国正式投票，由欧洲试用标准协会考虑到国家的情况等转换成以登记形式的欧洲试用标准文件。目前以下欧洲规范部分已刊登于欧洲试用标准协会，但目前还没有一个转换为欧洲标准的：DD ENV 1991-1-1：基础设计和结构功能（EC1）DD ENV 1992-1-1：混凝土结构设计（EC2）DD ENV 1993-1-1：钢结构设计（EC3）DD ENV 1994-1-1：复合钢设计和混凝土结构（EC4）DD ENV 1995-1-1：木结构设计（EC5）DD ENV 1996-1-1：砌体结构设计（EC6）DD ENV 1997-1-1：岩土工程设计（EC7）DD ENV 1998-1-1：抗震结构设计（EC8）DD ENV 1999-1-1：铝合金结构设计（EC9）每一个欧洲规范都出版了一部分，在第1部分通常用一般规则和建筑规则。混凝土结构设计的各部分是：1.1一般规则和建筑规则；1.2结构防火设计的补充规则；1.3预应力混凝土结构和构件的补充规则；1.4轻质骨料混凝土的补充规则；1.5使用无粘结和体外预应力筋的补充规则；1.6轻质钢筋混凝土结构的补充规则；2.0钢筋和预应力混凝土桥梁；3.0混凝土地基；4.0防渗和关联结构。所有的欧洲规范都遵循一个共同的编写风格。守则含有原则应用规则。原则是一般性发言，定义，要求，有时分析模型。所有设计都必须遵守原则，并没有其他选择，同时也是不允许的。应用规则是在设计普遍采用的。他们遵循的各项原则和满足他们的要求。替代规则只要符合原则就可以。一些欧洲规范里参数由|_|指定，通常是指约定缩成的。每一个会员国必须把约定的参数用于其适用的管辖范围内。这些资料必须用在全国应用文件里，这是出版的每个欧洲试用规范的一部分。国家应用文件也有其他用途的。国家应用文件是指提供可行的资料使欧洲试用规范得以使用。对于某些方面的设计，欧洲试用规范可参考符合国家安全标准，在编制时或者以欧洲规范委员会标准或ISO标准。国家应用文件是为了提供适当的指导，包括修改规定，以维持文件之间的兼容性。国家应用文件改写是很偶然的，尤其是条文对代码或经济的利益安全。这可是很少见的。1.3 手册的适用范围手册所涵盖的一系列的结构和结构构件是有限的建设结构并且不依赖于弯曲构件，抵抗横向力也是不可动的。在这里会发现，这个范围将包括所有钢筋与预应力混凝土建筑结构中的大部分。使用手册时要注意以下指出的部分： 该手册的草拟已经遵守欧洲试用规范1992-1-1和UK NAD 虽然英国标准第3和第6部分在遵守UK NAD已作为参考守则，但是该手册也可用于其他守则 该结构是静定的 正常的混凝土重度 结构主要是不可动的 预应力混凝土构件有粘结或无粘结内部筋 该手册可用于所有常用材料的建筑物；不过以下给出的数据除外：混凝土的抗压强度特征值超过（立方体强度）高强钢筋强度特征值超过轻度钢筋强度特征值超过预应力筋与七束低松弛（2级）钢 高延展性（H级），已被假定为：所有带肋钢筋和等级250bars，螺纹钢焊接尺寸大小为6mm或以上 正常延性（等级为n）的已被假定为光滑或焊接结构。结构或分子在这个范围之外的混凝土结构设计应当使用。1.4 手册的内容该手册涵盖以下设计阶段： 一般原则是管理结构设计布局 初步沙浆成分 估算钢筋和预应力筋的数量 最后设计项目。第一章 一般原则本节概述了一般的原则，既适用于钢筋和预应力混凝土建筑结构的初始和最终设计阶段，而且又适用于各国设计参数管理所有阶段。2.1一般性一名工程师应负责整体设计，包括稳定性，并应确保设计的兼容性和细节部分，包括部分或全部的设计和细节，这些部件和组件不是由同一工程师设计的。结构应如此安排，它可以传递恒载，风载和活载以一种直接的方式传到地基。一般安排应确保一个稳定的结构，它不会在误用或意外破坏等任何一个要素的逐步作用下崩溃。工程师应考虑地点的限制，施工条件，结构的维护和使用年限。一位工程师应该考虑到他作为一个设计师遵守建筑（设计及管理）规则的责任2.2稳定性横向稳定性，在两个正交的方向应该提供一个系统内部结构的强点，以产生一个静定结构，其中圆柱将不会受到重大摇动的时候。关键位置大致可由核心墙围护的楼梯所提供，电梯及服务管道。附加刚度能够提供的剪力墙形成了从山墙或从其他一些外部或内部细分墙。重心和剪力墙宜分布在整个结构上，这样安排他们的结合剪切中心大约位于倾覆力矩线上。除这之外是不允许的，由此产生扭矩时，必须对每个薄弱点进行负载验算。一堵墙一般应用钢筋混凝土不得少于180毫米厚，以方便浇筑，但他们可能会用215毫米砌体或190毫米固体砌块妥善捆绑和牵制起来，以它为底建造中等高楼大厦。关键点在整个建筑高度内应该是有效。如果一定要将它隔断在一个层面上，则必须作出该力的其他方向垂直分量。作为横隔板这是十分重要的楼层设计，尤其是使用预制板的时候。如果结构分伸缩缝，那每一部分应采用独立的结构设计使其能够保持稳定和强劲并且不依靠稳定部分。2.3耐用性所有结构部分在纵向，横向和垂直方向应有效地联系在一起。一个设计完善以及细部完整的结构通常会满足在第5.11部分详细的要求。应避免构件的破坏会导致多部分崩溃的结构。如果无法做到这一点，应查明替代内力路径或加强构件。2.4伸缩缝伸缩缝需要加以规定以尽量减少运动造成的影响，例如收缩，温度变化，蠕变和沉降。伸缩缝的作用取决于他们的位置。伸缩缝把结构分成若干个部分，并应通过整个结构在水平地面以上的一个平面。结构在双方的结合处加外框。一些定位伸缩缝的例子在2.1中给出了图。也许还需要有一个显着变化的类型基础或同样高度伸缩缝的结构。作为钢筋混凝土框架结构，在英国情况下的伸缩缝，通常至少25毫米的宽度可以提供大约50米中心的两纵和横向。在顶层、开放式建筑物和悬挑板通常应提供大约25米的间距。连续悬挑护栏间距应大约为12米。结合处应并入装饰面，并包括在联合运动位置。2.5耐火性和耐用性对于在规定期间内的抗火（在建筑物规则内明确规定），结构应： 有足够的承重能力 用有效的绝缘限制表面的温度上升 有足够的整体性，以防止形成裂缝使火和气体通过。设计应考虑到结构可能的性能的下降及它们部件所处环境，适当考虑到预期的维修。以下互相关连的因素应考虑： 所需的性能标准 预期的环境条件 组成，性质和材料的性能图2.1 焊缝的位置 构件的形状和细部 做工和质量 必要的防护措施 使用期间的养护。应保证适当的混凝土质量可以使之具有足够的可靠度。上述规定耐用性和抗火性供使用者的可支配的数值大于结构所需的强度。第二章 钢筋混凝土设计原则3.1加载用于计算的负载有：(a)恒载特征值，：所有结构与粉刷层重量，固定设备与固定分区（BS）(b)活载特征值，（BS6399，Parts1and）(c)风荷载特征值，（90的负荷来自第五章，26部分，第3节）(d)重力荷载，（BS）(e)在极限状态的横向力，以抵抗任何级别最大值为：(i)1.5的水平恒载特征值或(ii)90的风荷载第五章，26部分，第3节，再乘以适当的局部安全系数。横向力要分布在刚度最大处。在使用上述文件时如下修改应加以注意：(f)在BS6399：Part1：中查得的地面活载给出的减少因素中可以看成一个承重负荷而是适用的。(g)从BS6399：Part3：上查得的雪载，应乘以0.7，应该与活载同等看待，并不能作为一个偶然的荷载。3.2极限状态这本手册在混凝土结构设计中采用了极限状态的原则与局部因素的形式。3.2.1最终极限状态设计荷载值从表3.1中的局部因素乘以特征荷载值得到。不利的和有利的 的因素应该被使用这样会产生最有依据的情况。3.2.2使用极限状态只要当跨度和有效深度的比值与钢筋直径和间距遵守规范就没有必要检查极限状态。表3.1荷载分项系数的极限状态荷载组合包括自重与当前的雨水荷载恒载不利 有利活载，雪载 和不利 有利重力与雨水荷1 恒载+活载2 恒载+风载3 恒载+雪载4 恒载+活载+风载+雪载1.35 1.35 1.01.35 1.01.35 1.50 1.50 1.50 1.35 1.351.351.351.35表中使用了在混凝土结构设计允许下简化的组合。对于压力所带来的在水平面以上偶然水头的部分因素的可以用1.15。3.3材料与设计要点设计要点在手册的适当部分给出。应该指出的是，混凝土结构设计表明混凝土强度等级包括柱面强度和立方强度（例如C25/30表示在28天龄期内混凝土柱面强度的25和立方强度30）。强度标准值是C20/25，C25/30，C30/37，C35/45，C40/50，C45/55和C50/60。所有设计方程，其中包括混凝土抗压强度使用28天龄期轴心抗压特征值。混凝土局部承载力使用1.5为最终极限状态和1.0为使用极限状态。强度性能的加固均以屈服强度来表示。加强钢的局部承载力最终极限状态为1.15，使用极限状态为1.0。第三章 钢筋混凝土初步设计4.1引言初始阶段的建筑结构设计是必要的，设计者往往通知在很短时间内做出可供选择的方案，以便用与建筑和功能适用性的评定和成本的比较。他们通常会根据有限的资料，就影响结构的固定尺寸比如活载和粉刷层面，仍然期望做出可行的方案设计来估计可靠的成本。这意味着最初的设计方法应该是简单，快速，保守和可靠的。应该避免冗长的分析方法。本节为用一般原则对结构准备一项方案提供了一些意见，其次是上层建筑沙浆的做法。基础设计是最好推迟到可评价现场调查结果出来以后的阶段。我们的目标应当是建立一个结构方案，即有适用性，又经济，而且对各种环境的变化也不过份敏感，这样的方案有可能会作为整体设计的方案。砖混结构要在大跨度（板和梁）和最大的地区的地面进行（梁，柱，墙和基础）。同样尺寸应假设为相似，在较繁琐的情况下这简化了设计但是在这个阶段花费了时间，考虑到实际的利益在建造及施工过程中的重复，因此最终还是花费了这些有利的方面。简单的结构方案应该是可以快速设计和容易建立的。他们可能在其他设计小组成员试图达到自己的最佳条件下后来变得很复杂，但是一个简单的方案在初步阶段提供了一个良好的基准。荷载应是由最短和最直接的路线传递到基础上的。对构造而言，简单意味着（除其他事项外）重复；在结构上应该避免紧密的，不适用的，或是敏感的细节，并直接为没有正式先后顺序来达到完成预定结构临时工程的目的提出最起码的要求。规范建设项目通常会更节省，而且提供会比专用物品更方便。4.2荷载荷载计算要根据BS，BS6399：Parts1 and andCP3：ChapterV：Part。活载最初应先采取存在的最高的法定数字。在初步设计阶段时，活载在荷载系数不考虑有力条件时允许减少，计算基础荷载除外。荷载计算时应放大并且在初始阶段不得少于下列数据：楼板（包括粉刷） 天花板和抹灰 允许值：可变荷载 砌块荷载 钢筋混凝土的值应取。设计荷载的值取表3.1。4.3材料性能在英国对于正常施工，在初步设计钢筋混凝土轴心抗压强度标准值应取为。碎石欠佳的地区，这个值可能会有所减少。在英国钢的强度特征值是应用做硬钢和强度特征值为低碳钢。4.4结构形式和布置应采取以下措施：(a)提供稳定的侧向力，并安排合适的支撑确保施工，剪力墙部署要尽可能对称(b)通过一个简单的布置使板，梁，柱的荷载由最短和最直接的路线传递给基础(c)允许伸缩缝（见2.4部分）(d)选择一种布置限制5m至6m跨度的板规则地传递到8m至l0m跨度的梁上；限制平板砖柱间距为8m(e)最小柱的尺寸为300mm300mm或与等效面积(f)提供了一个强有力的结构。有关安排应考虑到为满足适用可能的大开洞和基础问题，例如：工程紧靠的选区可能需要放坡或选择其他特殊基础。4.5耐火性和耐用性结构的尺寸可能会受到耐火能力的限制，也有可能受到表面粉刷的影响以确保其耐用性。表4.1显示不同时期耐火能力的最小实际数值的大小，和表面装饰以保持在干燥和潮湿环境无霜冻。其他暴露的部位，覆盖层厚度应该增加。为达到最终的效果，大小和范围应增加（见第5部分和附录C）。4.6刚度有效深处的横梁，板和楼梯平台应该提供足够的刚度，且应不低于表4.2的数值。梁应具有足够的深度，以避免过大的压力作用，并确保在拉剪作用下提供经济的强度。这也将有助于配售混凝土。表4.1最小尺寸和包括初步连续设计项目项目抗火最小尺寸，mm4小时2小时1小时完全暴露于火中的部分宽度450300200梁宽度粉刷240702005020045平板板厚粉刷170451253510035带肋板板厚肋宽粉刷1501505511511035909035*厚度是指结构平顶加上任何不可燃材料的抹平厚度。粉刷是主要增强耐火性。表4.2基本跨度/初步设计的有效深度（=460）结构体系跨度/有效深度梁 板1 简支梁简单的单向和双向板2 最大跨度连续梁单边连续板或双向平板长边连续3 净跨梁单向或双向平板4 无梁楼盖，在长跨上5 悬臂152120272130266 8注释表4.21对于双向板，检查跨度/有效深度时应采用短跨。对于大跨度的平板应采取相应的措施。2对于法兰部分法兰肋宽度比例应大于3，表中取值应乘以0.8。3其他平板支撑部位过度偏差可能有破坏的倾向，当跨度超过7米时，该表的取值，应乘以7/跨。4平板跨度超过8.5米该表的取值，应乘以8.5/跨。第三章：结构计算书结构设计说明5.1 工程概况辽宁省沈阳市某中学01#教学楼，设计建筑面积约2000-4000m2，3-4层。经多方论证，初步确定设为四层，结构为钢筋混凝土框架结构。5.2 设计主要依据和资料5.2.1 设计依据 a) 国家及辽宁省现行的有关结构设计规范、规程及规定。b) 本工程各项批文及甲方单位要求。c) 本工程的活载取值严格按建筑结构荷载规范（GB50009-2001）执行。5.2.2 设计资料 1 房屋建筑学 武汉工业大学出版社2 混凝土结构（上、下） 武汉理工大学出版社3 基础工程 同济大学出版社4 建筑结构设计 东南大学出版社5 结构力学 人民教育出版社6 地基与基础 武汉工业大学出版社7 工程结构抗震 中国建筑工业出版社8 简明建筑结构设计手册 中国建筑工业出版社9 土木工程专业毕业设计指导 科学出版社10 实用钢筋混凝土构造手册 中国建筑工业出版社11 房屋建筑制图统一标准（BG50001-2001） 中国建筑工业出版社12 建筑结构制图标准（BG50105-2001） 中国建筑工业出版社13 建筑设计防火规范（GBJ1687） 中国建筑工业出版社14 民用建筑设计规范（GBJI0I8-7） 中国建筑工业出版社15 综合医院建筑设计规范（JGJ49-88） 中国建筑工业出版社16 建筑楼梯模数协调标准（GBJI0I-87） 中国建筑工业出版社17 建筑结构荷载规范（GB5009-2001） 中国建筑工业出版社18 建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001） 中国建筑工业出版社19 混凝土结构设计规范（GB500102002） 中国建筑工业出版社20 地基与基础设计规范（GB5007-2002） 中国建筑工业出版社21 建筑抗震设计规范（GB500112001） 中国建筑工业出版社22 砌体结构 中国建筑工业出版社23 简明砌体结构设计施工资料集成 中国电力出版社24 土木工程专业毕业设计指南 中国水利水电出版社25 土建工程图与AutoCAD 科学出版社26 简明砌体结构设计手册 机械工业出版社27 砌体结构设计手册 中国建筑工业出版社28 砌体结构设计规范（GB500102002） 中国建筑工业出版社本工程采用框架结构体系，抗震等级为四级。本工程耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范（GBJI0I8-7）执行.全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均为结构标高。5.3 结构设计方案及布置 钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点，广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。因此这次设计的成集中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。本次设计的教学楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。5.4变形缝的设置在结构总体布置中，为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响，可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元。当房屋既需要设沉降缝，又需要设伸缩缝，沉降缝可以兼做伸缩缝，两缝合并设置。对有抗震设防要求的的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求，并进可能做到三缝合一。5.5 构件初估5.5.1 柱截面尺寸的确定柱截面高度可以取，H为层高；柱截面宽度可以取为。选定柱截面尺寸为500 mm500mm5.5.2 梁尺寸确定 框架梁截面高度取梁跨度的l/8l/12。该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁300mm600mm5.5.3 楼板厚度 楼板为现浇双向板，根据经验板厚取130mm。5.6 基本假定与计算简图5.6.1 基本假定第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。5.6.2 计算简图在横向水平力作用下，连梁梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。5.7荷载计算作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。5.8 侧移计算及控制框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。 当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1：650，1：700。 框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过1/550的限值。5.9 内力计算及组合5.9.1 竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力进行叠加；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。5.9.2 水平荷载下的计算 利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。5.9.3 内力组合第一：荷载组合。荷载组合简化如下：（1）恒荷载+活荷载、（2）恒荷载+风荷载、（3）恒荷载+活荷载+风荷载、（4）恒荷载+地震荷载+活荷载。第二：控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及相应的N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V。5.10 基础设计在荷载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构3部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料，综合考虑地基基础上部结构的相互作用与施工条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用整体性较好的独立基础。5.11 施工材料第一：本工程中所采用的钢筋箍筋为级钢，fy=210N/m,主筋为级钢，fy=300N/m。第二：柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。第四：本工程所有混凝土强度等级均为C30。第五：墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚蒸压灰砂砖。第六：当门窗洞宽1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。5.12 施工要求及其他设计说明第一：本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0Kn/m时，应采取可靠措施予以保护。第二：本工程女儿墙压顶圈梁为240mm120mm，内配48，F6250，构造柱为240mm240mm，内配410，6250，间隔不大于2000mm第三；施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。第四：未详尽说明处，按相关规范执行。6 设计计算书6.1 设计原始资料（1）.冬季主导风向东北平均风速2.6 m/s，夏季主导风向东南平均风速2.6 m/s，最大风速23.7 m/s。(2).常年地下水位低于-1.3m，水质对混凝土没有侵蚀作用。(3).最大积雪厚度0.32m，基本雪压SO=0.4KN/M2,基本风压WO=0.4 KN/M2,土壤最大冻结深度0.09m。(4).抗震设防烈度6度，设计地震分组第三组.(5).地质条件序号岩石名称厚度Fak(MPa)1耕土1.1-2黏土2.82503黏土9.41106.2 结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构4层，层高均为3.9m。填充墙面采用240 mm厚的灰砂砖砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取130mm，梁载面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此估算的梁载面尺寸见表1，表中还给出柱板的砱强度等级。C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）表1 梁截面尺寸层次砼强度横梁（bh）纵梁(bh)AB跨BC跨CD跨1-4C30300600250500300600250500柱载面尺寸可根据式N=FgEn AcN/UNfc估算表2查得该框架结构在30m以下，抚震得级为三级，其轴压比值UN=0.9表2 抗震等级分类结构类型烈 度6789框架结构高度/m30303030303025框架四三三二二一一剧场、体育等三二一一表3 轴压比限值结构类型 抗 震 等 级一二三框架结构0.70.80.9柱截面尺寸：柱截面高度可取h=（1/15-1/20）H，H为层高；柱截面高度可取b=（1-2/3）h，并按下述方法进行初步估算。a） 框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以1.2-1.4的放大系数。b） 对于有抗震设防要求的框架结构,为保证柱有足够的延性,需要限制柱的轴压比,柱截面面积应满足下列要求。 c) 框架柱截面高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm。为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比不宜大于4。根据上述规定并综合考虑其他因素，设计柱截面尺寸取值统一取500500mm。基础采用柱下条形基础，基础+距离室外地平0.5，室内外高差为0.45,框架结构计算简图如图所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-4层柱高度即为层高3.9m，底层柱高度从基础顶面取至一层板顶，即h1=3.9+0.45+0.5=4.85m。框架计算简图见图1。图1 框架计算简图6.3 荷载计算6.3.1 恒载标准值计算屋面：刚性防水屋面(有保温层) ：苏J01-2005 12/7 40厚C20细石砼内配直径4间距150双向钢筋 0.8 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平 0.02x20=0.4kN/m2 70厚水泥防水珍珠岩块