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某教学楼结构设计汇总

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1 课题简介

本课题为汕头潮阳地区某中学教学楼建筑及结构设计。要求设计的建筑面积3000平方米左右,层数不超过五层,混凝土框架结构,具有办公、教学、活动、等设施和功能,其他条件参照规范及使用要求。抗震设防烈度为7度,场地类别为II类,设计地震分组为第一组。

通过完成本课题,使我所学的基础理论和专业知识得到综合应用。在查阅资料、建筑的功能分析、结构分析、和计算能力、工程绘图能力、计算机软件的应用能力、科技论文(报告)的撰写能力、口头表达能力等多方面得到训练和提高。了解并掌握工程设计的过程、步骤和方法,为毕业后从事建筑工程领域的技术工作及相关工作奠定坚实基础。

2 建筑结构设计

2.1 工程概况

本工程为汕头潮阳区海门中学H栋教学楼。建设地点位于汕头;建筑面积约为3000平方米;结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构,主体部分五层,无地下室;建筑耐火等级为二级,设计合理使用年限为50年。建筑结构安全等级为二级,三级框架,抗震设防烈度为7度,设计分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.015g;地基基础设计等级为丙级。建设场地位于疏港路东侧,地势较平坦。根据汕头潮阳地区地质图,场地无影响其稳定性的断裂通过。根据地质勘测报告,建设场地属基本稳定场地,场地土为Ⅱ类。

2.2 建筑设计说明

本毕业设计课题为汕头潮阳区海门中学H栋教学楼建筑及结构设计。建筑总面积为3000平方米左右,混凝土框架结构,主体五层。具有办公、教学、交流等设施和功能。这就要求教学楼的布局达到一定的协调才能满足,并且各开间功能必须明确。再者,作为一个公共建筑,必须考虑其安全隐患及应付措施,这就要求必须有一个合理的走道、楼梯设计。

2.2.1 建筑设计部分

底层主要作为学生活动场所以及休息室;二层到五层为标准层,主要包括教师办公室、学生教室等;天台设置楼梯间;楼梯为双跑楼梯且分两端设置,梯设置在建筑入门左手边。

2.2.2 建筑略图

图2.1为首层层平面图,图2.2为二~四层平面图,图2.3为五层平面图,图2.4为屋顶平面图,图2.5为北立面图,图2.6为1-1剖面图,图2.7为东西立面图,图2.8为2-2剖面图。

图2.1 首层平面图

图2.2 二~四层平面图

图2.3 五层平面图

图2.4 屋顶平面图

图2.5 南立面图

图2.6 1-1剖面图

图2.7 东西立面图

图2.8 2-2剖面图

2.3 结构设计说明

结构设计根据建筑施工图确定结构方案。划分板块,布置次梁(墙下,洞口边应布置次梁,以及结构上需要的布梁,由跨度确定梁板的截面尺寸;柱的截面尺寸由轴压比限值初步确定,也可假定一配筋率根据轴心受压柱来计算柱的截面尺寸。

2.3.1 上部结构的设计

1)楼盖的设计:本设计选择三层楼盖进行设计。按照荷载分析、内力计算及配筋的一般过程,先设计楼板再设计次梁。

2)框架的设计:选取7轴所在框架进行设计。按照荷载分析、内力分析(包括恒载、活载和水平地震三种作用下的内力分析)、侧移分析和验算(由于多层框架结构的整体弯曲变形很小,故仅验算其整体剪切变形)、内力组合、截面设计的一般过程进行。其中:竖向荷载作用下的内力分析采用分层法;水平荷载作用下采用D值法。最后,进行电算校核,分析误差,并为基础设计提供数据。

3)楼梯的设计:采用现浇板式楼梯。包括梯段板的设计、平台板的设计以及平台梁的设计。

2.3.2 基础的设计

采用预制桩基础。先由地质资料算出单桩承载力以及桩的截面,根据桩的条数确定承台的尺寸以及高度,然后再进行基础截面设计验算。基础高度由混凝土抗冲切和剪切条件确定,基础配筋则由基础验算截面的抗弯能力确定。除满足计算要求以外,还要满足一些规范规定的构造要求。要注意的是,在确定基础底面尺寸或计算基础沉降时,应考虑设计地面以下基础及其上覆土重力的作用;而在进行基础截面设计中,应采用不计上覆土重力作用时的地基净反力进行计算。

3 屋盖设计

3.1 屋盖设计资料

根据不同的支承情况和尺寸,屋盖的双向板可以分为A 、B 两种区格板,单向板只有一种。屋盖板编号如图3.1所示:

图3.1 屋盖板编号图

钢筋混凝土面板结构层,120mm 板厚,100~140mm 厚(2%找坡)膨胀珍珠岩找坡层,2%的坡度,20mm 厚的水泥砂浆找平层,防水卷材,30mm 厚的XPS 挤塑泡沫板保温层,15mm 厚纸筋石灰抹底。混凝土采用C30,0.11=α,

8.01=β,614.0=b ξ,2mm N 3.14=c f ,2mm N 43.1=t f ;钢筋采用HPB400,2mm N 360=y f ,最小配筋率%179.0360

43

.145.045.0min =?==y t f f ρ。不上人屋面活荷载标准值为2kN/m 5.0

3.2 屋盖板设计

3.2.1 双向板设计 1) 荷载计算

板的恒荷载标准值:

20mm 厚1:2水泥砂浆找平

2k N /m 40.02002.0=? 100~140mm 厚(2%找坡)膨胀珍珠岩 2

k N /m 84.072

14.010.0=?+ 120mm 厚现浇钢筋混凝土楼板

2k N /m 0.32512.0=?

15mm 厚纸筋石灰抹底

2

k N /m 24.01615.0=?

小计

2

k N /m 48.4

恒载分项系数取为1.2,活载取为1.4 则恒载设计值 2kN/m 376.548.42.1=?=g 活载设计值 2kN/m 7.05.04.1=?=q

则 2kN/m 726.52/7.0376.52/=+=+q g ,2kN/m 076.67.0376.5=+=+q g 2kN/m 35.02/7.02/==q 2) 计算跨度

02

01

m 2'

m 1'

m 2

m 1

图3.2 板弯矩计算简图

各区格板的计算跨度列于表3.1:

表3.1 各区格板跨度

区格

A B )(01m l

4.5

4.5

3) 弯矩计算

跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值,与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。计算时,混凝土的泊松比取为0.2;支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q 作用下的支座弯矩。 A 区格板:875.10201=l l ,查表得

m kN 932.52)0229.02.00849.0()2)(0119.02.00509.0(2

012011?=?+++?+=ql l q g m m kN 476.22)0849.02.00229.0()2)(0509.02.00119.0(2012012?=?+++?+=ql l q g m m kN 929.11)(1113.0"'20111?-=+-==l q g m m m kN 392.8)(0783.0"'20122?-=+-==l q g m m

B 区格板:875.10201=l l ,查表得

m kN 597.42)0229.02.00849.0()2)(0052.02.00390.0(2012011?=?+++?+=ql l q g m m kN 559.12)0849.02.00229.0()2)(0390.02.00052.0(2012012?=?+++?+=ql l q g m m kN 778.8)(0819.0"'20111?-=+-==l q g m m m kN 120.6)(0571.0"'20122?-=+-==l q g m m

对于边区格板的简支边,取'm 或0"=m ,各区格板分别算得的弯矩设计值,列于表3.2:

表3.2 各区格板弯矩设计值

区格 1m

2m

'1m

"

1m '

2m "

2

m A 5.932 2.476 0 -11.929 0 -8.392 B

4.597

1.559

-8.778

-8.778

-6.120

4) 截面设计

)(02m l 2.4 2.4 0201l l

1.875

1.875

由于是双向配筋,两个方向的截面有效高度不同。考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大,故应将短跨方向的跨中受拉钢筋放在长跨方向的外侧,以期具有较大的截面有效高度。通常取值分别如下:短跨方向,mm 1002012001=-=h ;长跨方向,mm 903012002=-=h ;支座处,mm 1000=h ;mm 1000=b 。

A B 板短跨跨中方向配筋计算示意:

截面抵抗系数 041.010010003.140.110932.52

6

201

1=????=

=bh f M c s αα 614.0042.0041.0211211=<=?--=--=b s ξαξ,符合要求 979.0)041.0211(5.0)211(5.0=?-+?=-+=s s αγ

则26

01mm 170100

971.036010932.5=???=

=h f M A s y s γ 选用150@8,2mm 335=s A 验算:%179.0%335.0100

1000335

min 01=>=?==

ρρbh A s ,同时%2.0>ρ,符合要求 表3.3 屋盖板双向板配筋表

截面

)

m kN (?M

s α

ξ

s γ错

误!未

找到

引用源。

)

mm (2s A 错误!未

找到引用源。

配筋

实际

)mm (2

s A

配筋率

跨 中

A 区格 短跨

5.932

0.041 0.042 0.979

289 150@8 335 0.3354% 长跨 2.476 0.021 0.022 0.989 132 180@8 279 0.310% B 区格

短跨

4.597

0.032 0.033 0.984

223 160@8 314 0.314% 长跨

1.559 0.013 0.014 0.993 83 180@8

279 0.310% 支 A 区格

短跨

-11.929

0.083 0.087 0.956

594

130@01

604

0.604%

座长跨-8.392 0.059 0.061 0.970 412 150

@

8457 0.457%

续表3.3

座B区格

短跨-8.778 0.061 0.063 0.968 432 110

@

8457 0.457% 长跨-6.12 0.043 0.044 0.978 298 160

@

8314 0.314%

3.2.2 单向板设计

由上节里双向板的计算可知屋盖的荷载总设计值为:

2

kN/m

076

.6

7.0

376

.5=

+

=

+q

g

采用轴线间距离mm

3000

01

=

l,mm

8400

02

=

l。取1m板宽作为计算单元,可画出计算简图如图3.3:

3000

g+q=6.076kN/m2

mm

图3.3 单向板计算简图

跨中处最大弯矩设计值m

kN

825

.6

3

067

.6

8

1

)

(8

12

2

01

?

=

?

?

=

+

=l

q

g

M

跨中

板厚mm

120,设mm

20

=

s

α,故mm

100

20

120

=

-

=

h

截面抵抗系数048

.0

100

1000

3.

14

0.1

10

825

.

96

2

6

2

1

=

?

?

?

?

=

=bh

f

M

c

s

α

α

614

.0

049

.0

048

.0

2

1

1

2

1

1=

<

=

?

-

-

=

-

-

=

b

s

ξ

α

ξ,符合要求

976

.0

)

048

.0

2

1

1(

5.0

)

2

1

1(5.0=

?

-

+

?

=

-

+

=

s

s

α

γ

则2

6

mm

333

100

976

.0

210

10

825

.6

=

?

?

?

=

=h

f

M

A

s

y

s

γ

选用160

@

8

φ,2

mm

314

=

s

A

验算:%

178

.0

%

314

.0

100

1000

314

min

=

>

=

?

=

ρ

bh

A

s,同时%

2.0

>

ρ,符合要求注:长跨方向的跨中均采用构造配筋200

@

8

φ,支座配筋采用相邻板的支座钢筋。

3.3 屋盖次梁设计

3.3.1 设计资料

屋盖板的恒、活荷载设计值分别是2m kN 376.5、2m kN 7.0;女儿墙用加气混凝土砌块墙,墙厚mm 200,双面粉刷mm 20厚混合砂浆。墙体自重2m /kN 01.2,次梁混凝土采用C30,纵向钢筋均采用HRB400(2mm N 360=y f ),箍筋采用HPB235(2mm N 210=yv f ,mm 120'=f h )取保护层厚度为mm 25,mm 35=s a 。结构平面布置简图如图3.4所示,次梁只有一种。

图3.4 结构平面布置简图

3.3.2 次梁计算 1) 荷载设计值

梁截面尺寸 mm 250mm 500?=?b h ,mm 465355000=-=h 恒荷载设计值 板传来的恒荷载 m kN 58.222.4376.5=? 次梁自重 m kN 60.32.125)12.05.0(25.0=??-? 次梁粉刷 m kN 49.02.1172)12.05.0(25.0=???-? 小计 m kN 67.26=g

活荷载设计值 板传来的活荷载 m kN 94.22.47.0=?=q 荷载总设计值 m kN 61.29=+q g

2) 计算简图

计算简图如图3.5所示:

g+q=29.61kN/m

7200mm

图3.5 次梁计算简图

3) 内力计算

跨中弯矩 m kN 87.1918

2.761.298)g 2

2

?=?=+=

l q M (中 支座弯矩 m kN 92.12712

2.761.2912)(2

2

?=?=+=l q g M 支

支座剪力 kN 60.10622.761.292)(=÷?=+=l q g V 4) 承载力计算

正截面受弯承载力

属于T 型截面,且1.021.0565/120/0'>==h h f ,

mm 16901201225012''=?+=+=f f h b b ,

m

kN 87.191m kN 5.1464)2120565(12016903.140.1)2('0''1?>?=-????=-f f f c h h h b f α故属于第一类T 型截面。

跨中截面抵抗系数 025.056516903.140.11087.1912

6

20

'1=????=

=h b f M f

c s αα 614.0025.0025.0211211=<=?--=--=b s ξαξ,符合要求

则210'mm 9553603.140.156********.0=????==y c f s f f h b A αξ 选用320,2mm 943=s A

验算:%179.0%668.0565

250943min 0=>=?==

ρρbh A s ,同时%2.0>ρ,符合要求 支座截面抵抗系数 017.056516903.140.110927.1272

6

20

'1=????=

=h b f M f

c s αα

614.0017.0043.0211211=<=?--=--=b s ξαξ,符合要求

则210'mm 6343603.140.156********.0=????==y c f s f f h b A αξ 选用316,2mm 603=s A

验算:%179.0%427.0565

250603min 0=>=?==

ρρbh A s ,同时%2.0>ρ,符合要求 斜截面受剪承载力

验算截面尺寸:mm 445120565'0=-=-=f w h h h 因478.1250/445/<==b h w 故 截面尺寸按下式计算:

kN 60.106kN 97.5045652503.140.125.025.0=>=????=V bh f o c c β 故截面尺寸满足要求

kN 60.106kN 39.14156525043.17.07.00=>=???=V bh f t 故各截面均按构造配筋,采用2mm 101,200@8=φsv A 则

%16.0210/43.124.024.0%202.0)200250/(101min ,=?==>=?==

yv

t sv sv sv f f

bs A ρρ 满足要求。

4 楼面设计

4.1 四层楼面设计

根据不同的支承情况和尺寸,四层楼盖的双向板可以分为A 、B 两种区格板,单向板只有一种。该层楼板编号如图4.1所示:

图4.1 楼板编号图

板厚为100mm ,厚石灰砂浆20mm ,水磨石面层;办公室、卫生间处板活荷载

为 22.0kN/m ;走廊处板活荷载取为2

2.5kN/m ;混凝土均采用C30(0.11=α,

8.01=β,614.0=b ξ,2mm N 3.14=c f ,2mm N 43.1=t f );钢筋采用HPB235(2mm N 210=y f ),最小配筋率%306.0210

43

.145.045.0min =?==y t f f ρ 4.1.1 双向板设计 1) 荷载计算

板的恒荷载标准值:

水磨石面层 ./65.02m kN 100mm 厚钢筋混凝土板 2/5.22510.0m kN =? 20mm 厚石灰砂浆 2/34.01702.0m kN =? 小计 2/49.3m kN 恒载分项系数取为1.2,活载取为1.4 则恒载设计值 2kN/m 188.449.32.1=?=g 活载设计值 2kN/m 8.20.24.1=?=q 则 2kN/m 588.52/8.2188.42/=+=+q g 2kN/m 988.68.2188.4=+=+q g

2kN/m 4.12/8.22/==q 2) 计算跨度,如图4.2所示:

02

01

2

m 1'

m 2

m 1

图4.2 板弯矩计算简图

各区格板的计算跨度列于表4.1:

表4.1 各区格板跨度

3) 弯矩计算

跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值,与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。计算时,混凝土的泊松比取为0.2;支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q 作用下的支座弯矩。 A 区格板:875.10201=l l ,查表得

m kN 026.82)0229.02.00849.0()2)(0119.02.00509.0(2

012011?=?+++?+=ql l q g m m kN 395.32)0849.02.00229.0()2)(0509.02.00119.0(2012012?=?+++?+=ql l q g m m kN 898.14)(1113.0"'20111?-=+-==l q g m m m kN 481.10)(0783.0"'20122?-=+-==l q g m m

B 区格板:875.10201=l l ,查表得

区格

A B )(01m l 4.5 4.5 )(02m l 2.4 2.4 0201l l

1.875

1.875

m kN 580.62)0229.02.00849.0()2)(0052.02.00390.0(2

012011?=?+++?+=ql l q g m m kN 404.22)0849.02.00229.0()2)(0390.02.00052.0(2012012?=?+++?+=ql l q g m m kN 963.10)(0819.0"'20111?-=+-==l q g m m m kN 643.7)(0571.0"'20122?-=+-==l q g m m

对于边区格板的简支边,取'm 或0"=m ,各区格板分别算得的弯矩设计值,列于表4.2:

表4.2 各区格板弯矩设计值

区格 1m

2m

'1m

"

1m '

2m "

2

m A 8.026 3.395 0 -14.898 0 -10.481 B

6.580

2.404

-10.963

-10.963

-7.643

4) 截面设计

由于是双向配筋,两个方向的截面有效高度不同。考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大,故应将短跨方向的跨中受拉钢筋放在长跨方向的外侧,以期具有较大的截面有效高度。通常取值分别如下:短跨方向,mm 1002012001=-=h ;长跨方向,mm 903012002=-=h ;支座处,mm 1000=h ;mm 1000=b 。

A B 板短跨跨中方向配筋计算示意:

截面抵抗系数 056.0100

10003.140.110026.82

6

201

1=????==bh f M c s αα 614.0058.0056.0211211=<=?--=--=b s ξαξ,符合要求 971.0)056.0211(5.0)211(5.0=?-+?=-+=s s αγ

则26

01mm 394100

971.021010026.8=???=

γ=h f M A s y s 选用120@8φ,2mm 419=s A 验算:%178.0%419.0100

1000419

min 01=>=?==

ρρbh A s ,

同时%2.0>ρ,符合要求。 三层楼板双向板其他配筋见表4.3:

表4.3 三层楼板双向板配筋表

截面

m)

(kN?

M

s

αξ

s

γ错

误!未

找到

引用

源。

)

mm

(2

s

A

错误!未

找到引用

源。

配筋

实际

)

mm

(2

s

A

配筋率

跨中A区格

短跨8.026 0.056 0.058 0.971 394 120

@

8

φ419 0.419% 长跨 3.395 0.029 0.029 0.985 182 180

@

8

φ279 0.310% B区格

短跨 6.580 0.046 0.047 0.976 321 150

@

8

φ335 0.335% 长跨 2.404 0.021 0.021 0.989 129 180

@

8

φ279 0.310%

座A区格

短跨-14.898 0.104 0.110 0.924 768 100

@

10

φ785 0.785% 长跨-10.481 0.073 0.076 0.962 519 90

@

8

φ559 0.559%

续表4.3

座B区格

短跨-10.963 0.077 0.080 0.960 544 90

@

8

φ559 0.559% 长跨-7.643 0.053 0.054 0.973 374 130

@

8

φ387 0.387%

4.1.2 单向板设计

板的恒荷载标准值:

水磨石面层2

k N/m

65

.0

120mm厚钢筋混凝土板2

kN/m

0.3

25

12

.0=

?

20mm厚石灰砂浆2

kN/m

34

.0

17

02

.0=

?

小计2

kN/m

99

.3

恒载分项系数取为1.2,活载取为1.4

则恒载设计值2

kN/m

788

.4

99

.3

2.1=

?

=

g

活载设计值 2kN/m 5.35.24.1=?=q 荷载总设计值 2kN/m 288.85.3788.4=+=+q g

采用轴线间距离mm 300001=l ,mm 840002=l 。取1m 板宽作为计算单元,可画出计算简图如图4.3所示:

3000

+=8.288

图4.3 单向板计算简图

跨中处最大弯矩设计值 m kN 324.93288.88

1)(8122

01

?=??=+=l q g M 跨中 板厚mm 120,设mm 20=s α,故mm 100201200=-=h

截面抵抗系数 065.0100

10003.140.110324.92

6

20

1=????==bh f M c s αα 614.0067.0065.0211211=<=?--=--=b s ξαξ,符合要求 966.0)065.0211(5.0)211(5.0=?-+?=-+=s s αγ

则26

0mm 460100

966.021010324.9=???=

=h f M A s y s γ 选用100@8φ,2mm 503=s A 验算:%306.0%503.0100

1000503min 0=>=?==

ρρbh A s ,同时%2.0>ρ,符合要求 注:长跨方向的跨中均采用构造配筋200@8φ,支座配筋采用相邻板的支座钢筋。

4.2 次梁设计

板的恒荷载活荷载分别是2m kN 788.4、2m kN 8.2;墙体采用加气混凝土砌块墙,墙厚mm 200,双面粉刷mm 20厚混合砂浆。则墙体自重2m /kN 01.2,混凝土均采用C30(0.11=α,8.01=β,614.0=b ξ,2mm N 3.14=c f ,2mm N 43.1=t f )

纵向钢筋均采用HRB400(2mm N 360=y f ),箍筋采用HPB235(2mm N 210=yv f ,mm 120'=f h )

;最小配筋率%179.0360

43

.145.045.0min =?==y t f f ρ。

取保护层厚度为mm 25,mm 35=s a 。

图4.4 结构平面布置简图

4.2.1 次梁CL1的设计 1) 荷载设计值

梁截面尺寸 mm 250mm 600?=?b h ,mm 565356000=-=h 恒荷载设计值 板传来的恒荷载 m kN 11.202.4788.4=? 墙体自重 kN/m 24.72.1)6.06.3(01.2=?-? 墙面粉刷 m kN 45.22.1217)6.06.3(02.0=???-? 次梁自重 m kN 60.32.125)12.06.0(25.0=??-? 次梁粉刷 m kN 39.02.1172)12.06.0(02.0=???-?

小计 m kN 79.33=g

活荷载设计值 板传来的活荷载 m kN 76.112.48.2=?=q 荷载总设计值 m kN 55.45=+q g 2) 计算简图

g+q=45.55kN/m

7200mm

图4.5 次梁CL1计算简图

3) 内力计算

跨中弯矩 m kN 16.2958

2.755.458)g 2

2

?=?=+=

l q M (中 支座弯矩 m kN 78.19612

2.755.4512)(2

2

?=?=+=l q g M 支

支座剪力 kN 98.16322.755.452)(=÷?=+=l q g V 4) 承载力计算

跨中正截面设计:属于T 型截面,且1.021.0565/120/0'>==h h f ,

mm 16901201225012''=?+=+=f f h b b ,

m

kN 16.295m kN 5.1464)2120565(12016903.140.1)2('0''1?>?=-????=-f f f c h h h b f α故属于第一类T 型截面。

跨中截面抵抗系数 038.0565

16903.140.11016.2952

6

20

'1=????==h b f M f

c s αα 614.0039.0038.0211211=<=?--=--=b s ξαξ,符合要求

则210'mm 14803603.140.156********.0=????==y c f s f f h b A αξ 选用422,2mm 1520=s A

验算:%179.0%076.1565

2501520

min 0=>=?==

ρρbh A s ,同时%2.0>ρ,符合要求。 支座截面抵抗系数 026.0565

16903.140.11078.1962

6

20

'1=????==h b f M f

c s αα 614.0026.0026.0211211=<=?--=--=b s ξαξ,符合要求

则210'mm 9803603.140.156********.0=????==y c f s f f h b A αξ

选用320,2mm 943=s A

验算:%179.0%668.0565

250943

min 0=>=?==

ρρbh A s ,同时%2.0>ρ,符合要求。

斜截面受剪承载力,验算截面尺寸:mm 445120565'0=-=-=f w h h h 因

478.1250/445/<==b h w ,故截面尺寸按下式计算:

kN 98.163kN 97.5045652503.140.125.025.0=>=????=V bh f o c c β

故截面尺寸满足要求kN 98.163kN 39.14156525043.17.07.00=<=???=V bh f t 故各截面需计算配置箍筋

/mm mm 152.056521025.1565

25043.17.01098.16325.17.023001=?????-?=-≥h f bh f V s nA yv t sv 采用200@8φ,实有

/mm mm 152.0/mm mm 503.0200

3

.502221>=?=s nA sv (可以) %16.0210/43.124.024.0%202.0)200250/(101min ,=?==>=?==

yv

t sv sv sv f f

bs A ρρ 满足要求。

4.2.2 次梁CL2的设计 1) 荷载设计值

梁截面尺寸 mm 250mm 600?=?b h ,mm 565356000=-=h 恒荷载设计值 板传来的恒荷载 m kN 11.202.4788.4=? 次梁自重 m kN 60.32.125)12.06.0(25.0=??-? 次梁粉刷 m kN 49.02.1172)12.06.0(25.0=???-? 小计 m kN 20.24=g

活荷载设计值 板传来的活荷载 m kN 76.112.48.2=?=q 荷载总设计值 m kN 96.35=+q g 2) 计算简图

某市xx中学xx楼教学楼设计毕业论文

某市xx中学xx楼教学楼设计毕业论文 1 工程概况 1.1 工程名称 某市xx中学xx楼教学楼设计 1.2 建筑面积 该建筑约3600m2,层高3.6m,5层。每层需设教室休息室、普通教室6~10间及男女卫生间,底层设值班室 1.3 结构类型 钢筋混凝土框架结构 1.4 地质条件 场地平坦,土质均匀,无不良地质发育;地基土为厚度较大的粘性土层,地基土承载力f ak =240 kP a,地下水埋藏较深,不考虑地下水影响。 1.5 气象资料 主导风向:南、东南;基本风压w0=0.4kN/m2,基本雪压s0=0.45kN/m2。 1.6 抗震设防要求 抗震设防烈度为7度,场地类别为Ⅲ类,该建筑属乙级建筑,安全等级为二级。因为该建筑是教学楼,按高于本地区抗震设防烈度一度要求加强其抗震措施。 1.7 设计使用年限 50年。 1.8 材料供应 各种材料均能保证供应;施工技术条上:各种机具均能满足要求。 1.9、设备条件 电力、供水、排水系统已准备好。

2 结构平面布置图2.1 结构选型 结构体系:钢筋混凝土现浇框架结构体系。 屋面结构:采用现浇钢筋混凝土不上人防水屋面。 楼面结构:全部采用现浇钢筋混凝土楼盖。 楼梯结构:采用现浇钢筋混凝土梁式楼梯。 天沟做法:现浇挑檐沟。 结构平面布置图如图2.1所示: 图2.1. 结构平面布置图

3 板、梁、柱截面尺寸估算 1 板 21/l l 取板最大值 ()21max / 6.9/3 2.3l l == 因为2<2.3<3, 所以板按双向板进行计算。 L h )50/1~40/1(min = (L 为短向跨度),取较大的短向跨度L=4500mm 所以mm mm h 5.112~90min =,且h ≧80mm 。取h=100mm 2 主梁 ① 横向主梁的跨度为mm L 6900= mm h mm mm L h b b 500.5.862~383)18/1~8/1(===取 . 250~125)4/1~2/1(mm mm h b b == 取 mm b b 250= ∴横向主梁的初选截面尺寸:mm mm h b 500250?=? ② 纵向主梁的跨度为mm mm L 60004500或= mm b mm mm h b mm h mm mm L h 250,250~125)4/1~2/1(500,750~333)18/1~8/1(======取取 ∴纵向主梁的截面尺寸:mm mm h b 500250?=? 3 次梁 取次梁的最大计算跨度,∴mm L 6900= mm mm h b mm b mm mm h b mm h mm mm L h b 400200200.200~100)4/1~2/1(400.5.862~383)18/1~8/1(?=?∴======次梁的截面尺寸:取取 4 柱 取第③榀框架进行计算: 根据公式 c v c f u N A N ?= ,其中 N u 取0.75。(因为抗震等级为二级) 各层的重力代表值近似取2 /13mm kN 。由结构平面布置可得柱的负荷面积是: 4.5?(3.45+1.5)=22.2752m ∴竖向荷载的轴压力估计值: 2 2 23162000250000500500162000)75.03.14/(51013275.222.1)/(2.1mm mm mm mm h b mm u f N A N c V c >=?=?=?????=?≥则初选截面

浅谈高层建筑结构设计的优化

浅谈高层建筑结构设计的优化 摘要:在社会经济快速发展的背景下,城市建筑用地资源日益紧张,高层乃至 超高层建筑项目不断兴起,在城市建筑领域中占据着相当重要的地位,并带动着 建筑行业的蓬勃发展。高层建筑项目建设中,结构设计的质量水平会对高层建筑 物的整体性能产生影响,如何对高层建筑结构进行优化设计是业内人士必须关注 的一项课题。本文即探讨在高层建筑结构优化设计中存在的不足之处,并提出了 高层建筑结构优化设计的解决措施与方法,望能够促进建筑结构设计方案的进一 步优化与发展。 关键词:高层建筑;结构;设计;优化 引言:高层建筑凭借着自身众多优势而成为当前城市建设中最重要的类型。 而结构设计的科学合理性对高层建筑的安全稳定性、适用性、耐久性及经济性等 有重大影响,因此优化高层建筑结构设计意义重大。高层建筑结构优化的主要目 的是在满足人们基本居住要求的前体下,实现对有限空间及资源的更合理分配, 以提升房屋的安全、舒适及美观性。建筑工程包含的内容众多,因此结构设计优 化的内容也是多方面的,在结构优化设计中,只有从多角度进行全面的优化设计,才能从整体上促进高层建筑结构优化设计水平的提高。 1、高层建筑历史与现状发展 在很早以前就有了结构化优化的思维,是在很多建筑设计者的实践中提炼出 来的,林同炎设计大师就是首次在国内提出结构化优化的方法。之后在我国高层 建筑迅速发展,目前发展已经十分惊人,各种优化方法也层出不穷。 在早前,手工画图时代,结构设计师都是依靠先把空间问题转换成平面问题。此时通过计算力学效应,逐步分析计算和考核,强度、整体受力情况都需要一一 验算核准,强调安全性,也要满足设计的基本要求。然后凭经验初取截面,再进 行强度验算校核、整体受力验算等步骤。由于受到当时条件制约,整体上要既要 实现经济,又要完全达到优化设计是很难达到的。随着计算机的普及,在建筑设 计上的应用,利用计算机来优化建筑设计结构,研究成果虽然取得了突破性的进展,但是应用上并不如人意。那是因为科研的结果与现实的运用在很大程度上有 一定的距离,现实中会考虑更多的约束条件,工程的复杂性在现实中得到体现。 不是科研中的简单函数关系就能处理完成,需要考虑实际情况。工程的复杂和不 可复制性,就决定了结构化优化的难度。 各种计算机语言和软件的出现,为建筑结构化设计提供了精准的计算,让设 计更有迅速。即便如此,科学研究的最优解和建筑实际的最优化还是有很大的区别,理论和实践区别在于实践的变化性。这就需要以实践为基础,更深入的去研究,从结构优化,到安全、美学、功能等方面进行优化。 2、设计高层建筑结构合理性所遵守的原则 2.1 高层建筑结构基础设计方案要合理 高层建筑场地的地址因素是决定高层建筑结构基础方案如何选择的参考依据。合理、有效的高层建筑结构基础方案的设计,必须结合相应的地址勘探条件,必 须切实、全面的考虑周边原有建筑群体、施工限制条件、地基荷载分布情况与高 层建筑结构类型等相互间的关联因素。 2.2 保证高层建筑结构设计方案的合理性

某中学教学楼结构设计计算本科设计

某中学教学楼结构设计计算本科设计

13 届本科生毕业论文(设计)存档编号 本科毕业设计 某中学教学楼建筑结构设计 第1页共 92 页

目录 前言 (2) 摘要 (3) 1.1设计依据 (6) 1.2设计资料 (6) 1.3工程地质资料 (7) 1.4水文地质资料 (7) 1.5抗震设防要求 (7) 2.建筑设计 (7) 2.1平面设计 (7) 2.2使用部分的平面设计 (8) 2.2.1门的宽度、数量和开启方式 (8) 2.2.2 窗的大小和位置 (8) 2.2.3 辅助房间的平面设计 (8) 2.3立面设计 (9) 2.4建筑剖面设计 (9) 2.5其他部分详细做法和说明 (10) 2.5.1屋面做法 (10) 2.5.2楼面做法 (10) 2.5.3墙身做法 (10) 3.结构设计 (11)

3.1构件截面粗估 (11) 3.1.1梁尺寸确定 (11) 3.1.2柱截面尺寸的确定 (12) 3.2计算简图的确定(见图2) (12) 3.2.1三个假设 (12) 3.2.2计算简图 (12) 3.3荷载统计 (13) 3.3.1恒荷载计算 (13) 3.3.2楼面活荷载计算 (17) 3.3.3风荷载计算 (18) 4.框架结构内力计算 (19) 4.1竖向恒载作用下的内力计算 (19) 4.1.1荷载简化 (20) 4.1.2弯矩分配 (21) 4.1.3梁的剪力以及柱的轴力计算 (25) 4.1.4弯矩调幅 (26) 4.2活载作用下的内力计算 (28) 4.2.1荷载简化 (28) 4.2.2弯矩分配 (29) 4.2.3弯矩调幅 (31) 4.2.4梁端剪力,柱的轴力计算 (32) 4.3风荷载作用下的内力计算 (33)

浅谈高层建筑结构设计_0

浅谈高层建筑结构设计 上世纪末以来,城市化进程加速,城市人口激增,社会经济蓬勃发展,高层建筑在城市中越来越多。如今,城市中的高层建筑已经成为当地经济繁荣的重要标志。 标签结构设计;高层建筑;控制参数;载荷;抗震 1 高层建筑的特点 《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,10层及10层以上和高度超过28 m 的钢筋混凝土民用建筑属于高层建筑。相比多层建筑而言,高层是向空中发展,容积率一定的情况下,建造高层建筑可以节省规划用地面积,提高城市绿化率,还可以缓解城市用地紧张的局面。 高层建筑基础需要计算确定深度,独立的高层建筑单体而言,基础埋深比较容易确定,但现今住宅多为数十栋高层建筑群,地下车库相互连接,这时,既要充分考虑地下车库应的侧向刚度作为高层建筑的侧限。 高层建筑比多层建筑多出较多的设备用房,如电梯、管道井等,这样就会增加建筑物的造价,增加公共面积;从建筑防火的角度看,高层筑的防火要求要高于中低层建筑,也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。 2 高层结构设计体系特点 地震作用和风荷载的影响下高度的增加,水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著。高层建筑的抗震性能、抗侧刚度、承载能力、造价高低,与所采用的结构系统密切相连。不同的层数、高度应采用不同的结构体系。 2.1 筒体结构 单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体,即为实腹筒;框架通过减小肢距,形成空间密柱框筒,即框筒;筒壁若用空间桁架组成,则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构,而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。在层数很多或设防烈度要求很高时,可用筒体结构。 2.2 剪力墙结构体系 利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足。但剪力墙结构体系平面布置不灵活,结构自重往

浅谈高层建筑结构设计的重点和难点

林业科技情报2014Vol.46No.1 浅谈高层建筑结构设计的重点和难点 梅雅莉 (黑龙江省林业设计研究院) [摘要]由于我国人口数量的增多,为解决住房等问题需要发展建筑行业,尤其是要发展高层建筑行业。随着建筑高度的不断增加,建筑的形式和结构功能也变得复杂多样,因此,高层建筑的结构设计工作便成为建筑工程师在设计过程中的重点和难点。本文着重对高层建筑结构设计过程中应注意的问题进行分析。 [关键词]高层建筑;结构设计;重点问题 Discussion On The Emphasis And Difficulty Of The Structure Design For High-Rise Building Mei Yali (Forest Designing AndResearch Institute Of Heilongjiang Province) Abstract:With the increasing for the population in our country,it is necessary to develop architecture industry,es-pecially the high-rise buildings,to solve the housing problem.Associated with the increasing number for the high -rise building,the type of the architecture and the structure function has got much more complex.As a result,the design for high-rise building becomes the emphasis and difficulty for the architecture engineering worker.The par-ticle mainly analyzes the problem emerging from the high-rise building design process. Key words:high-rise building;structure design;emphasis problem 1高层建筑结构设计的概况及意义 随着我国城市化进程不断加快,城市人口显著增多,高层建筑在城市建设中发挥着越来越重要的作用。即使在建筑设计理念和方法日益先进的今天,仍会因为高层建筑复杂的结构,较广的学术知识涉及和较大的工程量而出现设计失误的现象。高层建筑结构设计的意义有:首先,如果建筑所使用的面积一定,设计和建造高层建筑可以获得相对多一些的使用面积,可以解决城市用地紧张、房价高涨等问题。另一方面,精美的高层建筑设计还可以改善城市的外观,或者说成为城市的一道风景。比如马来西亚的石油大厦和上海的金茂大厦等等。而如果设计的建筑高层密度、结构不合理,就会给城市带来热岛效应,影响城市居民的生活环境,甚至由于高层的玻璃因反光而发生光污染的现象。其次,如果是在建筑面积与建设场地面积的比值一定,那么建造高层建筑就会有效地节约城市土地面积,得到更多的空闲地面,用这些空闲出来的地面来进行城市绿化或者供人们休息娱乐。与此同时,建筑高层的土地结构设计会为城市带来更充足的日照、更良好的采光和通风效果。在新加坡新建的居住区中,由于建造了很多的高层建筑群,得到了许多空闲的地面,使人们的休闲活动空间也得到了拓展。最后,一般情况下,高层建筑也可以使人们的内心得到舒展,所以说高层建筑对于城市人们的生活非常重要。因此,高层建筑的结构设计也非常重要,良好的建筑结构可以使人们生活得更加安全,更加舒心。也会使城市更加美观,拥有良好的生态环境。高层建筑结构设计师们要发挥自己的所学所能,设计出美观、经济、实用的高层建筑。 2高层建筑结构设计中应注意的问题 在高层建筑结构的设计中,我们需要注意一些问题,主要有以下几方面。 2.1剪力墙的设计 在高层建筑中,剪力墙对建筑有着重要的影响,所以,在剪力墙的设计过程中,要充分考虑剪力墙的结构体系。也就是以建筑物墙体作为承受水平、竖向荷载的结构,要求混凝土剪力墙具有较好的结构,较强的刚度,以满足其承载力的要求。在对剪力墙进行计算配筋时,切记要为墙肢一端配筋。在短肢剪力墙相对较多的结构中,将较短的墙段划为约束边缘的构件是不妥的,这会使墙肢中和轴附近的钢筋无法发挥作用。另外,剪力墙间距也不能过大,因为这会使得平面的布置显得死板,无法满足公共建筑功能需求。此外,一旦剪力墙自身的结构过大,高度超过标准就会引起悬臂墙变形, · 03 ·

某中学教学楼设计

某中学教学楼设计 1引言 本毕业设计题目为《某中学教学楼框架结构的设计》。进行建筑方案设计之前,我温习了《房屋建筑学》、《钢筋混凝土结构设计原理》、《结构力学》、《土力学地基基础》、《建筑结构抗震设计》等专业课程,并阅读了《荷载规范》、《抗震规范》、《混凝土规范》等相关规范。在设计中,我尽量综合运用所学的基本理论及专业知识还有基本技能以及实习时的积累,进行建筑、结构设计并且绘制施工图纸。尤其是在设计期间,得到老师的热情指导及审批和指正,同组成员齐心协力、分工合作,发挥了团队精神。在设计后期,主要对设计手稿进行电脑输入,让我圆满的完成毕业设计任务,由此表示衷心的感谢! 毕业设计的五个月里,在邵老师的热情帮助下,通过资料查阅、计算说明撰写以及外文翻译,加强了对新规范等相关内容的理解。深深的巩固了专业知识、提高了综合能力。更加熟练的掌握了AutoCAD、天正等绘图软件,从而在各个地方达到毕业设计的要求。 钢混框架结构设计的计算量非常大,在计算过程中以手算为主,但自己的知识还不够全面,在计算过程中难免有疏忽之处,所以假如有计算错误的地方,望各位老师多多包涵。 2 建筑方案设计 2.1 工程概况 2.1.1 建筑指标 本建筑地点位于福建省漳州市芗城区,占地面积为1230平方米,建筑面积为5500平方米,24间普通教室,每间建筑面积为80平方米;10间办公室,每间建筑面积为45平方米;4间教研室,每间建筑面积为90平方米;1间语音教室,每间建

筑面积为90平方米;1间会议室,每间建筑面积为90平方米;2间准备室,每间建筑面积为45平方米;4间藏书室,每间建筑面积为40平方米;5间贮藏室,每间建筑面积为40平方米;4间饮水间,每间建筑面积为25平方米;卫生间每层2个,男女各一个,总的10个。 (1)建设地点:漳州市 (2)工程名称:漳州市第三中学教学楼设计 (3)工程概况:建筑总高度为19.95m,共5层,地上5层,地下0层。1层层高为4.35m, 2至5层层高为3.9m,室内外高差0.45m,占地面积为1230平方米,建筑总面积约为5500m2。 (4)气候条件:最高气温39℃,最低气温3℃。主导风向:夏季东南风,冬季西北风。夏季日照数253.5h,冬季日照数75.3h,年总日照数1426.8h。 (5)结构形式:框架结构 (6)地面粗糙类型:B类 (7)设计使用年限:50年 2.1.2 建筑设计思路 综合各工程条件,本教学楼系框架结构体系。框架结构最大特点是承重构件与围护构件明确分工,建筑内外墙之间的处理十分灵活,应用范围很广]1[。根据布置方向的不同,框架体系可分为横、纵向布置和纵横双向布置三种。本建筑方案在形象上追求现代气息,同时满足建筑方案经济合理性,在结构里面的造型上给人美感,内部结构主要以内廊为中心线,在左右两边布置教室;教学区及辅助教学区分开,在导向上给人明确的方向感,在教学楼内布置三部楼梯,疏散人流更方便快捷。 2.2 建筑构造设计 2.2.1非上人屋面构造设计 (1)改性沥青防水层 (2)20mm厚1:3水泥砂浆找平; (3)80mm厚再生聚苯乙烯保温板

某中学教学楼建筑结构计算书

3 结构设计说明 3.1 工程概况 某中学教学楼,设计要求建筑面积约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。 3.2 设计主要依据和资料 3.2.1 设计依据 a) 国家及江苏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。 3.2.2 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(GBJ16—87)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(GB50010—2002)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(GB50011—2001)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

教学楼结构设计的分析

教学楼结构设计的分析 摘要:本文通过工程实例介绍了教学楼结构的具体设计与同行共享。 关键词:结构方案;结构计算;构件截面 Abstract: in this article, through the engineering case, this paper presents the structure of the building design and sharing specific counterparts. Keywords: structure scheme; and Structure calculation; Component section 1教学楼的主要功能是满足教学要求,其主要功能分为教学空间、办公空间和交通空间。其总体特征有以下几点: (1)教学楼一般为多层建筑,多层建筑的防震能力强,它的平面类型较多。 (2)主体采用框架结构,以满足教学建筑的大开间、大进深要求。材料上多采用钢筋混凝土,以满足承受自重、活荷载以及教学用具荷载,并保证具有足够的强度和稳定性要求。 (3)为减轻结构自重,框架结构填充墙多采用加气砼砌块或者烧结页岩空心砌块。 (4)教学楼为满足学生课间活动要求,一般布置为外廊式,竖向则布置多部楼梯。 (5)作为特殊的公共建筑,作用也因功能的不同而各异,因此在设计时还应充分考虑便于各功能部门的服务要求。 (6)教学楼中有一些特殊用途的房间,如合班教室,音乐教室等,由于其建筑面积很大,且内部要求空旷,不能布置柱,因此在结构设计中是难点,需要特别重视,重点考虑。 如多媒体综合教室,多媒体教室大都采用大屏幕(254~508cm)投影机做为显示设备。教室应选择或建造成阶梯形,前方建一个长6m、宽2.5m、高0.25m 的平台,用于放置讲台及设备;层高为3.8m左右;使用面积为9×12m2;设置100个座位,即能容纳两个班学生上课;窗户安装遮光窗帘。为了延长设备的寿命,并创设舒适的教学环境,教室内要安装空调器。为了确保昂贵设备的安全,教室

某市某中学教学楼建筑毕业设计(完整版)

某市某中学教学楼建筑 毕业设计(完整版) 第一章建筑设计说明 1.1工程概况: 本工程为天津市某中学教学楼,地点位于天津市北辰区。 盖教学楼共五层,每层建筑面积约1200㎡。总建筑面积为5879.2㎡。 1.2建筑功能设计: 1.2.1平面设计: 使用部分共有房间11间,教室共每层8间大小为8.4×7.8,分布在走廊的两侧,办公室两间。作为辅助教学之用,在教学楼东南角处设置专用教室1间,面积为107.64㎡面积较大。楼梯间每层两间,大小为 4.6×7.8,4.2×7.8安排在阴面,并且安排在教学楼的两端,接近门口处,有利于疏散。厕所每层一间,大小为8.4×7.8. 1.2.2剖面设计: 层高:本教室建筑的主要功能是教学使用,人数较多,人流集中。就此使用性质和卫生要求,应选用较高的层高,综合考虑各方面 因素,并根据国家制定的该类建筑类型主要使用房间的高度指 标,确定本教学楼首层层高为 3.9m 采光:通风要求:采光主要靠窗户的位置和高,宽度来解决。本建筑

中教室的开间,进深,层高均较大,为保证室内光线充裕,采 用内廊式组合的单侧采光。 朝向问题:个使用房屋和辅助房屋均采用南北向。便于采光通风,符合人们的视觉及感觉要求。首层室内外高差0.6m。由四步台阶 联系。 1.2.3 交通联系部分: 走廊:设置带型走廊,由于做教室之用,通行人数较多,故走廊的设置应充分考虑符合人流通畅和建筑防火要求,以及搬运的通行 要求。同时兼顾学生课间休息活动的功能,过道的宽度和面积 均应增大,综合以上因素,并根据《建筑设计防火规范》,走 廊设计净宽度为3m. 楼梯:作为各层房间的垂直联系部分,考虑满足人流疏散,根据通行人数和建筑防火要求,以及行人上时的侧身避让,节约建筑面 积,已采用两跑楼梯,开间采用 4.6m,楼梯宽 1.9m。楼梯间 布置在教学楼两侧部位,使教师道两侧楼梯间的距离减量节 省,提高效率。在教学楼东西两侧设置两个出入口,使最中间 教室到出入口距离小于35m,满足防火要求和紧急疏散要求, 同时作为出入口的内外过渡还在首层设置门厅7.8*8.4m,并 使门厅兼有交通导向,减少来往人流交叉和干扰的功能。1.3 建筑立面设计 正立面:(1~10立面)整体E立面窗户较多,窗户的大小排列既统一又有变化,在满足功能和技术要求的前提下,整个E立面由 窗户分割墙面,使得E立面及整齐又富有节奏变化,同时也

浅谈高层建筑结构设计

浅谈高层建筑结构设计 发表时间:2010-05-26T16:55:04.717Z 来源:《赤子》2010年第2期供稿作者:姜亚同鲁保义[导读] 近年来,随着社会的发展与进步,高层建筑的逐渐增多,掌握好高层结构设计的要点就显得尤为重要了。姜亚同鲁保义(哈尔滨学院土木工程系,黑龙江哈尔滨 150000)摘要:近年来,随着社会的发展与进步,高层建筑的逐渐增多,掌握好高层结构设计的要点就显得尤为重要了。针对高层结构设计的特点 以及经常遇到的问题进行了简单阐述,旨在为高层结构设计提供一定的参考。关键词:高层结构设计;结构计算;分析;地震力引言 伴随着城市化进程的逐渐发展,高层建筑已成为建筑业的主题,而钢筋混凝土高层建筑越来越多的问题在设计中呈现出来,为了避免在钢筋混凝土高层结构设计过程中少犯或者不犯这些错误,特系统分析了下列问题以供参考。 1 高层建筑结构选型注意的问题 1.1结构的规则性问题。 新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。 1.2结构的超高问题。 在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外,增加了B级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。 1.3嵌固端的设置问题。 由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题,而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。 1.4短肢剪力墙的设置问题。 在新规范中,对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。 2 高层建筑结构计算与分析中应注意的问题 2.1结构整体计算的软件选择。 目前比较通用的计算软件有:SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等,但是,由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异,因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以,在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件,并从不同软件相差较大的计算结果中,判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的,哪个又是意义不大的,这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则,如果选择了不合适的计算软件,不但会浪费大量的时间和精力,而且有可能使结构有不安全的隐患存在。 2.2是否需要地震力放大,考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。 该部分内容实际上在新老规范中都有提及,只是,在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。 2.3振型数目是否足够。 在新规范中增加一个振型参与系数的概念,并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中,并未提出振型参与系数的概念,或即使有该概念,该参数的限值也未必一定符合新规范的要求,因此,在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断,并决定是否要调整振型数目的取值。 2.4多塔之间各地震周期的互相干扰,是否需要分开计算。 一段时间以来,大底盘、多塔楼的高层建筑类型大量涌现,而在计算分析该类型高层建筑时,是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算,还是将结构人为地分开进行计算,是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大,就有可能出现即使振型参与系数满足要求,但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大,从而便结构出现不安全的隐患。 2.5非结构构件的计算与设计。 在高层建筑中,往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容,尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时,由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大,因此,必须严格按照新规范中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。 总结 随着城市人口的增多,高层建筑的设计向着更加复杂而迈进,只有更好的注意各个方面的问题,以科学严谨认真负责的态度对待高层设计过程中的每个环节,才能避免错误的发生。参考文献 [1]黄林青,李元美,胡志旺.多高层建筑结构设计[Z]2004. [2]吕西林.高层结构设计[Z].2002.

某教学楼B建筑结构设计结构设计说明

某教学楼B建筑结构设计结构设计 一、毕业设计任务书 (一)目的要求 1.了解并妥善解决本设计中建筑总体布局的合理性、实用性。了解并掌握教学建筑 的设计原则,柱网、层高的确定依据,消防及环保的要求。 2.合理安排平面功能布局,交通空间明确、流畅。灵活运用构图法则,从体型到立 面,从整体到局部完成建筑体型及立面设计。 3.绘制建筑施工图。熟悉收集和查找有关部门标准构件和规范资料。 4.应用结构基本理论,计算框架结构、梁板结构、楼板结构的内力、配筋。 5.根据所提供的工程地质资料,合理选择基础类型进行基础设计。 (二)设计资料 1、工程概况:某教学楼地上五层,地下一层。室内外高差0.3m,层高3.5m。设计底层室内标高±0.000。本工程±0.000为相对标高,相对于绝对标高值为448.8。采用钢筋混凝土框架结构体系。其建筑平面布置(见图1所示)。其中第四层只有两间小教室。 图1 平面布置图 2、气象条件:地面风压0.6KN/m2,地面粗糙度B类,风荷载体形系数1.3。 3、抗震设防烈度:拟建场地位于抗震设防烈度8度区,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第一组。 4、工程地质条件:自然地表1.2m内为填土,填土下层为2.0m厚砂质粘土,再下为砾石层。砂质粘土承载力特征值为250kN/m2,砾石层允许承载力特征为312~400kN/m2。详

见表1-1。无冻胀影响。 5、抗震设防烈度 本工程抗震设防烈度为8度,场地类别为二类,设计地震分组为第一组。 表1-1 工程地质条件 6、材料供应及施工能力均能得到保证。 7、不计上人屋面活荷载。 (三)设计要求 1. 根据建筑设计和结构承重及抗震方面的要求、场地地质条件、材料供应及施工技术条件等,合理进行结构及其构件(楼面板、屋面板、过梁等)的选型和结构布置,应尽可能使计算简便,统一构件的编号,确定构件的定位尺寸,正确标注构件的结构标高。 2. 进行框架及其柱下基础计算时,应有正确的计算简图,选择合理的构件尺寸。内力计算步骤要完整。内力计算可用手算或计算机计算,手算时可根据具体情况采用不同得计算方法。进行内力组合,确定截面的配筋,并且满足构造要求。施工图中,结构及构件尺寸的标注要齐全,受力钢筋、箍筋及构造钢筋的编号要清楚、正确。受力钢筋的锚固、连接及截断位置要清楚正确;箍筋加密区及非加密区的范围要详细准确,配置的数量要正确,横断面的选取位置及数量要合理。 3. 现浇楼梯的设计可采用板式或梁楼梯,要有正确的计算简图,构件的截面尺寸要合理。内力计算及配筋要正确。施工图中,各构件的代号、尺寸的标注要齐全,配筋图要正确,结构标高要标注在相应位置。 4. 现浇板的设计计算应根据具体情况考虑采用弹性理论或塑性理论。分清楚什么是单向板什么是双向板。板的厚度要合理,受力筋(板底与板面)及非受力筋的配置和标注要正确,并标注板的底部及顶部的结构标高。定位轴线、构件尺寸的标注要齐全。 (四)拟做的工作 在任务书和已给建筑方案的基础上,主要完成以下工作:

某中学教学楼结构毕业设计

安徽新华学院本科毕业设计0 目录内容摘要................................................................................................. (3) ABSTRACT ................................................................................. ................................................................... 4 1.结构设计技术条件................................................................................................. ..................................... 5 1.1 工程概况................................................................................................. ............................................. 5 1.1.1工程简介................................................................................................. ...................................... 5 1.1.2 地质勘察报告................................................................................................. .............................. 5 1.2 设计依据................................................................................................. ............................................. 5 1.2.1 国家标准................................................................................................. ..................................... 5 1.2.2 抗震设计参数................................................................................................... .............................. 6 1.3 荷载取值................................................................................................. ............................................. 6 1.3.1风荷载、雪荷载.................................................................................................

某学校设计说明书

路桥区新桥镇中心小学食堂及教学楼扩建工程 方案设计说明 第一部分建筑专业说明 一、设计依据 1. 《关于台州市路桥区新桥镇中心小学食堂及教学楼扩建工程建设用地选址的通知》(台规选[2016]40014号) 2. 规划部门提供的用地红线图(电子文件) 3. 国家有关设计规范、标准 《九年制义务教育普通学校建设标准》(DB33/1018-2005) 《中小学建筑设计规范》(GB50099-2011) 《民用建筑设计通则》(GB50352-2005) 《城市道路和建筑物无障碍设计规范》(JGJ50-2001) 《建筑设计防火规范》(GB50016-2014 《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015 《台州市人民政府办公室关于印发台州市城乡规划管理技术规定(建筑管理)的通知》台建规[2012] 187号 其它相关国家及地方现行规范、法规及标准。

二、项目概况 新桥小学位于台州市路桥区新桥镇城区,椒新线和镇南路交叉口,本次工程位于新桥小学现有校园内,原教学楼和综合楼东侧,工程新建一幢食堂,并对原有教学楼进行扩建。其中食堂占地nf,面积nf,新教学楼占地面积nf,建筑面积itf。 台州市位于浙江沿海中部,市中心处北纬28度,东经122度,属亚热带季风气候型。全年平均气温为度,7、8月份最热,极端最高气温度,日最高气温》37度的日数年平均有15天。1月最冷,月平均气温度。夏季常逍受台风影响。 三、方案设计构思及特点 1. 基地环境分析 本次工程位于原校园内,是整体校园东扩工程的一部分,是将原有食堂和教学楼向东的功能延伸。设计应做好流线、功能和建筑造型上的衔接。 2、建筑方案设计特点 基于以上对本项目的分析,本案设计的特点主要体现在以下三个方面: (1) 做好新教学楼和原有教学楼之间的衔接,因新教学楼布置综合教室,在设计 中尽可能的利用原有教学楼的功能设施和交通疏散楼梯,降低造价。 (2) 建筑形态和色彩上在原有的基础上继承,并寻求新的创新,体现新的校园风 貌。

浅谈高层建筑结构设计

浅谈高层建筑结构设计 摘要:本文围绕高层建筑结构,总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法,阐述了高层建筑结构的分析研究以及存在的问题,为实际高层建筑结构分析与设计提了一些建议。 关键词:高层建筑结构结构体系问题 随着社会和经济的蓬勃发展,特别是城市建设的发展,城市中的高层建筑成为反映这个城市经济繁荣和社会进步的重要标志,这就要求建筑物所能达到的高度和规模不断地增加。本文就高层建筑结构设计等问题做出分析。 1、高层建筑结构的特点 (1)结构延性至关重要。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 (2)侧移是控制的度量尺。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。(3)水平荷载的决定性作用。一方面,因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。(4)轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大(5)抗震设计要求。抗震设计要求更高有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。 2、高层建筑结构体系 (1)框架---剪力墙结构体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,便形成了框架---剪力墙体系。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。(2)框架结构。框架结构由杆件(梁、柱)刚性连结而成,它布置灵活,能形成较大的室内空间,使用比较方便。由于框架梁柱截面较小、对强烈地震的抵抗能力较差,容易产生严重震害,加之刚度小、侧移大,填充砌体墙和室内装饰也容易损坏、倒塌,震害修复费用很高,因而它主要用于无抗震设防要求、层数较少的建筑中,在地震区尽可能不用。(3)剪力墙结构。剪力墙结构是在纵横方向均布置钢筋混凝土墙体来承受竖向力和水平力,这些墙体与楼板连结成空间整体结构,刚度大,抗震能力强,用钢量也省。(4)筒体结构。当结构层数多、高度大、抗震要求高时,常规三种结构型式往往不能满足要求,这

某教学楼建筑结构设计毕业论文

某教学楼建筑结构设计毕业论文 目录 摘要·Ⅳ ABSTRACT·Ⅴ 1前言 2 建筑设计 2.1 设计基本资料··2 2.1.1工程概况··2 2.1.2 地质、水文、气象资料··2 2.2 建筑设计说明·3 2.2.1 设计概要·3 2.2.2 建筑立面剖面设计··4 2.2.3 抗震设计·4 2.2.4 防火设计·5 2.2.5细部构造总说明·5 2.3 建筑细部具体构造做法·6 2.3.1 屋面做法·6 2.3.2楼面做法·6 2.3.3 墙面做法·7 2.3.4 散水做法·7 3 结构设计 3.1结构的选型及布置·8 3.1.1 结构的选型··8 3.1.2 柱网布置··8 3.1.3 初选构件尺寸··9 3.2荷载统计··9

3.2.1 竖向荷载计算··9 3.2.2 水平荷载计算··16 3.3 力分析·19 3.3.1 恒荷载作用下的力计算··19 3.3.2 活荷载作用下的力计算·28 3.3.3 风荷载作用下的力计算··38 3.3.4 水平地震作用下的力计算··42 3.4 力组合·· 50 3.4.1 荷载组合·50 3.4.2框架梁的力组合·51 3.4.3 框架柱的力组合·55 3.5 梁、柱截面设计·60 3.5.1 框架梁截面设计·60 3.5.2 挑梁设计·66 3.5.3 框架柱的截面设计·68 3.6 板的设计·80 3.6.1 双向板的设计·80 3.6.2 单向板的设计·84 3.7 基础设计·86 3.7.1 桩的设计·86 3.7.2 承台设计·92 3.8 楼梯的设计·96 4施工组织设计 4.1编制说明··100 4.1.1编制依据··100 4.1.2 编制围·100 4.2工程概况·100 4.2.1 工程特点··100 4.2.2工程概况··100 4.3 施工总平面布置·101

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