學(xué)院框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)

...wd......wd......wd...石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)四方學(xué)院教學(xué)樓建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)ThedesignofarchitectureandstructureforSiFangcollegeteachingbuilding2012屆土木工程學(xué)院專業(yè)土木工程學(xué)號(hào)20080431學(xué)生姓名指導(dǎo)教師完成日期2012年5月25日畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)單學(xué)生姓名學(xué)號(hào)20080431班級(jí)土0801-13專業(yè)土木工程畢業(yè)論文題目指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師職稱評(píng)定成績(jī)指導(dǎo)教師得分評(píng)閱人得分辯論小組組長(zhǎng)得分成績(jī)：院長(zhǎng)(主任)簽字：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目四方學(xué)院教學(xué)樓建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)班級(jí)專業(yè)土木工程承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位土木工程學(xué)院導(dǎo)師姓名導(dǎo)師職稱副教授高級(jí)工程師1、建設(shè)地點(diǎn)：河北省邯鄲市〔抗震設(shè)防烈度7度，0.15g〕；根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件選取相應(yīng)的氣候和荷載參數(shù)；構(gòu)造形式采用增加少量剪力墻的框架構(gòu)造；地基承載力?=160kPa。2、占地面積和建筑面積要求：占地面積為20m×50m，教室按照60人的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。五層均為內(nèi)走廊教學(xué)樓。3、建筑層數(shù)：地上5層；4、層高和總高要求：層高為3.6m～4.5m；5、建筑局部要求滿足教學(xué)樓的功能要求，可考慮作一局部效果以滿足美觀要求，另外考慮樓梯間、衛(wèi)生間、辦公室等的設(shè)置；其余靈活掌握；6、設(shè)計(jì)工作量要求：〔1〕獨(dú)立完成建筑方案確實(shí)定，繪制全部建筑施工圖〔平面、立面、剖面、節(jié)點(diǎn)大樣、設(shè)計(jì)說(shuō)明、工程做法等〕；〔2〕手工計(jì)算一榀框架在無(wú)墻情況下的豎向及地震作用的內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合及配筋設(shè)計(jì)；一塊現(xiàn)澆板的配筋設(shè)計(jì)；一根連續(xù)次梁的設(shè)計(jì)；一根柱下獨(dú)基設(shè)計(jì)。〔3〕其他局部及考慮抗震墻與框架協(xié)同抗震影響等采用PKPM軟件進(jìn)展程序設(shè)計(jì)計(jì)算；〔4〕翻譯本專業(yè)相關(guān)論文不少于3000字；〔5〕完成樓蓋、框架、次梁、根基、樓梯等主要構(gòu)件的構(gòu)造施工圖繪制。7、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn)：〔1〕有關(guān)建筑設(shè)計(jì)要求方面的資料?！?〕有關(guān)鋼筋混凝土構(gòu)造及構(gòu)件設(shè)計(jì)及計(jì)算方面的資料?！?〕有關(guān)建筑建筑物抗震及計(jì)算方面的資料?！?〕有關(guān)PKPM軟件操作方面的資料。8、進(jìn)度方案第1～2周：查閱文獻(xiàn)并外文翻譯。第3～4周：確定建筑設(shè)計(jì)方案并完成建筑施工圖的繪制。第5～8周：確定構(gòu)造設(shè)計(jì)方案并進(jìn)展構(gòu)造及構(gòu)件的手算局部計(jì)算。第9～12周：用PKPM構(gòu)造設(shè)計(jì)軟件進(jìn)展構(gòu)造計(jì)算。第13～14周：繪制構(gòu)造施工圖，完成論文。第15周：整理計(jì)算書，辯論.教研室主任簽字時(shí)間年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目四方學(xué)院教學(xué)樓建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)班級(jí)土0801-13專業(yè)土木工程一、研究背景隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速開展和人們的生活水平不斷提高，人們忙于建造各種功能的建筑，以滿足生活和生產(chǎn)的需要，而在多層教學(xué)樓構(gòu)造設(shè)計(jì)中，對(duì)于抗震性能高于砌體構(gòu)造的框架構(gòu)造在當(dāng)代適用最為廣泛。框架構(gòu)造是由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構(gòu)成承重體系的構(gòu)造，即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過(guò)程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載?？蚣芙ㄖ闹饕獌?yōu)點(diǎn)：空間分隔靈活，自重輕，節(jié)省材料；具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點(diǎn)，利于安排需要較大空間的建筑構(gòu)造。我國(guó)大局部教學(xué)樓構(gòu)造都采用這種構(gòu)造；但是汶川地震后框架構(gòu)造的教學(xué)樓震害較大，對(duì)此抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建議設(shè)置少量剪力墻增加框架構(gòu)造的多道抗震設(shè)防線，減少側(cè)移，增加抗側(cè)剛度。二、國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀隨著建筑業(yè)的開展，目前多層和高層建筑逐漸增多，鋼筋混凝土框架構(gòu)造是其主要形式，雖說(shuō)它的鋼筋及水泥用量都比較大，造價(jià)也比混合構(gòu)造高，但它具有梁柱承重，墻體只起分隔和圍護(hù)的作用，房間布置比較靈活，門窗開置的大小、形狀都較為自由的特點(diǎn)。人們可以根據(jù)自己的喜好充分利用其使用空間，滿足了使用者在使用上的不同要求。因此，框架構(gòu)造房屋越來(lái)越多的受到人們的青睞?？蚣軜?gòu)造是由梁和柱組成承重體系的構(gòu)造。主梁、柱和根基構(gòu)成平面框架，各平面框架再由聯(lián)系梁連接起來(lái)而形成框架體系?？蚣軜?gòu)造的最大特點(diǎn)是承重構(gòu)件與圍護(hù)構(gòu)件有明確分工，建筑的內(nèi)外墻處理十分靈活，應(yīng)用范圍很廣。這種構(gòu)造形式雖然出現(xiàn)較早，但直到鋼和鋼筋混凝土出現(xiàn)后才得以迅速開展。根據(jù)框架布置方向的不同，框架體系可分為橫向布置、縱向布置及縱橫雙向布置三種。橫向布置是主梁沿建筑的橫向布置，樓板和連系梁沿縱向布置，具有構(gòu)造橫向剛度好的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際采用較多?？v向布置同橫向布置相反，橫向剛度較差，應(yīng)用較少?？v橫雙向布置是建筑的縱橫向都布置承重框架，建筑的整體剛度好，是地震設(shè)防區(qū)采用的主要方案之一。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、根據(jù)建筑方案確定構(gòu)造方案布置，確定柱、墻、梁、板的布置和截面假定。

2、荷載計(jì)算和豎向、風(fēng)荷載及地震作用下的內(nèi)力計(jì)算。

3、按照協(xié)同工作原理計(jì)算框架和剪力墻的內(nèi)力。

4、采用軟件分析少量抗震墻框架構(gòu)造的內(nèi)力分布及配筋。

5、構(gòu)造構(gòu)件的延性設(shè)計(jì)。

6、構(gòu)件的截面配筋設(shè)計(jì)和繪制施工圖。

7、整理計(jì)算數(shù)據(jù)，按照設(shè)計(jì)思路撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。四、采用的方法查閱相關(guān)資料，根據(jù)教學(xué)樓的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，確定教學(xué)樓的施工方法、施工工序、監(jiān)控測(cè)量等。荷載采用pkpm計(jì)算軟件，計(jì)算構(gòu)造荷載，驗(yàn)算教學(xué)樓的構(gòu)造要求。五、方案進(jìn)度第1-2周查閱文獻(xiàn)并外文翻譯。第3-4周確定建筑設(shè)計(jì)方案并完成建筑施工圖的繪制。第5-8周確定構(gòu)造設(shè)計(jì)方案并進(jìn)展構(gòu)造及構(gòu)件的手算局部計(jì)算。第9-12周用PKPM構(gòu)造設(shè)計(jì)軟件進(jìn)展構(gòu)造計(jì)算。第13-14周繪制構(gòu)造施工圖，完成論文。第15周整理計(jì)算書，辯論。指導(dǎo)教師簽字時(shí)間年月日摘要構(gòu)造設(shè)計(jì)中框架構(gòu)造是現(xiàn)代化教學(xué)樓廣泛應(yīng)用的構(gòu)造，它具有靈活布置建筑平面的優(yōu)點(diǎn)，利于安排需要較大空間的建筑，比較適用于教學(xué)樓。但是汶川大地震中框架構(gòu)造教學(xué)樓震害較大，因此，要加少許剪力墻來(lái)增加框架構(gòu)造的抗震設(shè)防線，增加抗側(cè)剛度，減少側(cè)移。本設(shè)計(jì)包過(guò)建筑設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)。教學(xué)樓共5層，60人的標(biāo)準(zhǔn)教室，建筑總面積4233m2。利用AutoCAD及天正建筑，對(duì)教學(xué)樓進(jìn)展了平面、立面、剖面即整體布局的建筑設(shè)計(jì)。利用PKPM軟件來(lái)驗(yàn)算構(gòu)造布置的合理性，進(jìn)而對(duì)教學(xué)樓在無(wú)墻情況下的總荷載計(jì)算，到達(dá)確定建筑構(gòu)造中一榀框架的配筋計(jì)算，確定樓板，聯(lián)系梁和柱下獨(dú)立根基的設(shè)計(jì)。通過(guò)PKPM軟件來(lái)對(duì)加少許剪力墻框架構(gòu)造進(jìn)展設(shè)計(jì)，并繪制出構(gòu)造的主要施工圖，完成教學(xué)樓的總體構(gòu)造設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：少許剪力墻框架構(gòu)造建筑設(shè)計(jì)構(gòu)造設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)AbstrackTeachingbuildingofthestructuredesignoftheframestructureiswidelyusedinthemodernteachingbuildingstructure,ithasmoreflexiblewiththeadvantagesofbuildinglayout.Toarrangethelargespacebuildingstructureparedtotheteachingbuilding.ButaftertheWenchuanearthquakeframestructureteachingbuildingseismicdamageisbigger,therefore,toaddalittleshearwallframestructuretoincreasethemulti-channelseismicfortificationlines,reducethelateraldisplacement,increasedlateralstiffness.Theteachingbuildingof5floors,60standardclassrooms,atotalconstructionareaof??4233m2.Thisdesignincludingthearchitecturedesignandstructuredesign,usingAutoCADanditisbuilding,ontheteachingbuildingfortheplane,elevation,sectionwherebytheoveralllayoutdesign.UsingPKPMsoftwaretocalculatethestructurallayoutisreasonable,andtheteachingbuildingisinthefreewallundertheconditionoftotalloadcalculation,todeterminethestructureofaframereinforcementcalculation,determinethefloor,Tiebeamindependentfoundationdesign.ThroughthePKPMsoftwaretoaddalittleshearwallframestructuredesign,anddrawthestructureofthemainconstructiongraph,completetheteachingbuildingoftheoverallstructure.Keywords:FramestructureArchitecturaldesignStructuraldesignAnti-seismicdesign目錄第1章緒論11.1選題背景11.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀11.3研究的內(nèi)容和方法11.3.1研究?jī)?nèi)容11.3.2采用的方法21.4

成果及意義21.4.1

成果21.4.2

意義2第2章設(shè)計(jì)概括32.1設(shè)計(jì)題目32.2設(shè)計(jì)目的32.3設(shè)計(jì)規(guī)模32.4設(shè)計(jì)資料32.5各局部工程構(gòu)造32.5.1屋面做法32.5.2樓面42.5.3廁所42.5.4墻體42.5.5門窗42.6設(shè)計(jì)要求42.6.1建筑局部42.6.2構(gòu)造局部4第3章建筑設(shè)計(jì)63.1建筑功能63.1.1建筑功能要求63.2平面設(shè)計(jì)63.2.1建筑造型63.2.2布置原那么63.3立面設(shè)計(jì)73.4剖面設(shè)計(jì)73.5交通聯(lián)系局部73.5.1樓梯73.5.2走廊83.5.3出入口及門廳8第4章構(gòu)造方案設(shè)計(jì)94.1工程簡(jiǎn)介94.2框架構(gòu)造承重方案的選擇94.3初估梁柱截面104.3.1柱截面104.3.2梁截面11第5章荷載計(jì)算125.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算125.1.1屋面125.1.2各層樓面125.1.3梁自重125.1.4柱自重135.1.5外縱墻自重135.1.6內(nèi)縱墻自重135.1.7內(nèi)隔墻自重135.1.8外隔墻自重145.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算145.2.1屋面和樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值145.2.2雪荷載145.3豎向荷載下框架受荷總圖155.3.1在A-B及C--D軸板155.3.2在A-B軸間框架梁155.3.3在B-C軸間框架梁165.3.6A軸柱縱向集中荷載的計(jì)算185.3.7B軸柱縱向集中荷載的計(jì)算185.3.8C軸柱縱向集中荷載的計(jì)算與B軸柱的一樣185.3.9D軸柱縱向集中荷載的計(jì)算與A軸柱的一樣185.4風(fēng)荷載計(jì)算195.5水平地震作用205.5.1重力荷載代表值的計(jì)算205.5.2框架柱抗側(cè)移剛度和構(gòu)造基本自震周期計(jì)算：22第6章內(nèi)力計(jì)算266.1恒載作用下的框架的內(nèi)力266.1.1彎矩分配系數(shù)266.1.2桿件固端彎矩276.2活載作用下的框架的內(nèi)力326.2.1彎矩分配系數(shù)326.2.2桿件固端彎矩336.3風(fēng)載作用下的框架的內(nèi)力計(jì)算386.3地震作用下的框架的內(nèi)力計(jì)算43第7章內(nèi)力組合477.1恒荷載作用下內(nèi)力調(diào)幅477.1.1梁端柱邊剪力計(jì)算477.1.2梁端柱邊剪力梁端柱邊彎矩計(jì)算477.1.3彎矩調(diào)幅477.2活荷載作用下內(nèi)力調(diào)幅487.2.1梁端柱邊剪力計(jì)算487.2.2梁端柱邊剪力梁端柱邊彎矩計(jì)算487.2.3彎矩調(diào)幅497.3風(fēng)荷載作用下的梁端柱邊內(nèi)力497.4水平地震作用下的梁端柱邊內(nèi)力50第8章內(nèi)力組合表51第9章配筋計(jì)算589.1.1框架梁正截面承載力589.1.2框架梁斜截面配筋計(jì)算599.2柱截面設(shè)計(jì)和配筋629.2.1柱正截面受彎承載力計(jì)算：629.2.2斜截面承載力計(jì)算74第10章連系梁設(shè)計(jì)7610.1荷載計(jì)算7610.2內(nèi)力計(jì)算7610.3截面承載計(jì)算76第11章屋面板及樓面板的設(shè)計(jì)7811.1屋面設(shè)計(jì)7811.1.1屋面B板荷載計(jì)算7811.1.2判斷B板的計(jì)算類型7811.1.3按彈性理論進(jìn)展計(jì)算7911.1.4B板正截面受彎承載力計(jì)算7911.1.5屋面A板荷載計(jì)算8011.1.6判斷A板的計(jì)算類型8011.1.7A板正截面受彎承載力計(jì)算8111.2樓面板設(shè)計(jì)8111.2.1樓面B板荷載計(jì)算8111.2.2判斷B板的計(jì)算類型8111.2.3按彈性理論進(jìn)展計(jì)算8111.2.4正截面受彎承載力計(jì)算8211.2.5樓面A板荷載計(jì)算8311.2.6判斷板的計(jì)算類型8311.1.7正截面受彎承載力計(jì)算84第12章根基設(shè)計(jì)8512.1荷載計(jì)算8512.2確定根基尺寸8612.2.1初步確定根基底部尺寸8612.2.2驗(yàn)算根基底部尺寸8712.2.3抗震驗(yàn)算8712.2.4根基構(gòu)造設(shè)計(jì)88第13章電算結(jié)果9013.1構(gòu)造設(shè)計(jì)總信息9013.1.1構(gòu)造材料信息9013.1.2風(fēng)荷載信息9013.1.3地震信息9113.1.4活荷載信息9113.1.5調(diào)整信息9213.1.6配筋信息9213.1.7設(shè)計(jì)信息9213.1.8荷載組合信息9313.1.9剪力墻底部加強(qiáng)區(qū)信息9313.1.10計(jì)算成果9313.2周期、陣型、地震力9713.3構(gòu)造位移103第12章結(jié)論與展望108參考文獻(xiàn)109致謝110附錄A外文翻譯111A1外文111A2譯文121附錄B電算信息圖126第1章緒論1.1選題背景世界上的教學(xué)樓一般為多層建筑，其構(gòu)造一般為砌體構(gòu)造和框架構(gòu)造。但是現(xiàn)代化教學(xué)樓一般都需要較大空間來(lái)滿足各種功能教室，因此砌體構(gòu)造就不能適用了，而框架構(gòu)造正好有這優(yōu)點(diǎn)，而且框架構(gòu)造具有自重輕，節(jié)省材料，空間分隔靈活等優(yōu)點(diǎn)。在現(xiàn)代化教學(xué)樓構(gòu)造設(shè)計(jì)中大局部都采用這構(gòu)造。但是我國(guó)是多發(fā)地震的國(guó)家，而框架構(gòu)造教學(xué)樓震害較大，所以需要加少許剪力墻來(lái)增加教學(xué)樓的抗側(cè)剛度，減小側(cè)移，為教學(xué)樓增加了多道抗震設(shè)防線，減少構(gòu)造受地震破壞，因此，建議框架構(gòu)造教學(xué)樓得加少許剪力墻。1.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀隨著建筑業(yè)的開展，目前多層和高層建筑逐漸增多，鋼筋混凝土框架構(gòu)造是其主要形式，雖說(shuō)它的鋼筋及水泥用量都比較大，造價(jià)也比混合構(gòu)造高，但它具有梁柱承重，墻體只起分隔和圍護(hù)的作用，房間布置比較靈活，門窗開置的大小、形狀都較為自由的特點(diǎn)。人們可以根據(jù)自己的喜好充分利用其使用空間，滿足了使用者在使用上的不同要求。因此，少許剪力墻框架構(gòu)造房屋越來(lái)越多的受到人們的青睞。少許剪力墻框架構(gòu)造的設(shè)計(jì)主要有電算軟件設(shè)計(jì)，輔助以簡(jiǎn)單的計(jì)算軟件，以及手工計(jì)算。電算軟件又分為專業(yè)軟件與通用軟件。國(guó)內(nèi)比較常見的專業(yè)電算軟件是PKPM，其次廣廈、Midas

Building

等也有應(yīng)用。通用軟件有ANSYS、Midas

Gen等。。另外，探索者等小型軟件可以方便的進(jìn)展簡(jiǎn)單計(jì)算和繪圖。1.3研究的內(nèi)容和方法1.3.1研究?jī)?nèi)容1、建筑設(shè)計(jì)：建筑規(guī)模：場(chǎng)地尺寸為20×50平方米；建筑層高3.6m-4.5m，層數(shù)5層。應(yīng)滿足教學(xué)樓的功能要求，可作一局部效果以滿足美觀要求。2、構(gòu)造設(shè)計(jì)：構(gòu)造體系采用少許剪力墻構(gòu)造體系，根據(jù)建筑方案進(jìn)展構(gòu)造設(shè)計(jì)。包括：〔1〕構(gòu)造布置與構(gòu)件截面尺寸確實(shí)定；荷載統(tǒng)計(jì)；一榀框架的內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì)滿足構(gòu)造要求。〔2〕利用PKPM進(jìn)展構(gòu)造設(shè)計(jì)、繪制局部施工圖。1.3.2采用的方法構(gòu)造設(shè)計(jì)采用手算和電算兩種方法。電算采用PKPMCAD建設(shè)建筑模型，SATWE構(gòu)造計(jì)算，墻梁柱施工圖軟件繪制。手算時(shí)，根據(jù)樓層的整體建筑做法和構(gòu)造布置來(lái)確定荷載種類和大小，恒載和活載采用構(gòu)造力學(xué)中彎矩分配法來(lái)計(jì)算；風(fēng)載和地震作用采用抗震設(shè)計(jì)中的底部剪力法來(lái)計(jì)算，并考慮強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)柱弱梁的方法來(lái)計(jì)算配筋。1.4

成果及意義1.4.1

成果圖紙8張2#圖，包括建筑圖和構(gòu)造圖。建筑：建筑平面圖兩張〔首層、標(biāo)準(zhǔn)層〕、立面圖一張、剖面圖一張、節(jié)點(diǎn)大樣一張。工程做法等。構(gòu)造：按PKPM計(jì)算結(jié)果出圖，包括根基施工圖包過(guò)設(shè)計(jì)說(shuō)明、標(biāo)準(zhǔn)層柱配筋圖平法表達(dá)〕、標(biāo)準(zhǔn)層梁配筋圖、樓板的施工圖〔兩張〕、及樓梯的施工圖。另外手畫一張手算結(jié)果的一榀框架施工圖。計(jì)算書不少于1萬(wàn)字。1.4.2

意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，目的是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的根基理論知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高我們分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為即將從事實(shí)際工作打下了扎實(shí)的根基。從此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們要鍛煉和學(xué)習(xí)以下能力〔1〕查閱中外文文獻(xiàn)和查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，資料的能力?！?〕工程設(shè)計(jì)中的實(shí)際問(wèn)題實(shí)際分析，獨(dú)立思考的能力。(3)運(yùn)用PKPM，天正建筑，Auto-CAD等專業(yè)軟件的能力。〔4〕形成了一個(gè)專業(yè)的思維來(lái)對(duì)待實(shí)際工程的能力〔5〕解決實(shí)際問(wèn)題中增進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作的能力。第2章設(shè)計(jì)概括2.1設(shè)計(jì)題目四方學(xué)院教學(xué)樓建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)2.2設(shè)計(jì)目的能夠把所學(xué)的基本理論和基本專業(yè)知識(shí)綜合用來(lái)分析和解決土木建筑工程設(shè)計(jì)問(wèn)題，掌握工程工程的基本設(shè)計(jì)思路、方法、計(jì)算結(jié)果分析和成果內(nèi)容、表達(dá)方式等，同時(shí)也能鍛煉我們理論聯(lián)系實(shí)際及動(dòng)手能力。2.3設(shè)計(jì)規(guī)模建筑地點(diǎn)：邯鄲市建筑場(chǎng)地面積：20m×50m層數(shù)：構(gòu)造共5層，層高均為3.9m，室內(nèi)外高差0.450m，室外地面標(biāo)高-0.450m。2.4設(shè)計(jì)資料地基承載力特征值?=160KPa，基本風(fēng)壓為0.3kN/m2,基本雪壓為0.4kN/m2，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.15g。2.5各局部工程構(gòu)造2.5.1屋面做法選用河北工程做法98ZJ001-屋面17，高聚物改性瀝青土木防水屋面。蛭石保護(hù)層4厚高聚物改性瀝青涂膜防水層一道20厚水泥砂漿找平層1：6水泥焦渣找2％坡，最薄處30厚構(gòu)造找坡保溫層取A現(xiàn)澆屋面板50厚120厚鋼筋混凝土基層2.5.2樓面〔選用河北工程做法，98JZ001樓面6，預(yù)制水樓石樓面)鋪25厚預(yù)制水磨石樓面，稀水泥漿擦縫撒素水泥面〔灑適量清水〕30厚1：4干硬性水泥砂漿結(jié)合層40厚C20細(xì)石混凝土墊層〔后澆層〕120厚鋼筋混凝土樓板〔100厚鋼筋混凝土樓板〕2.5.3廁所地面低于同層樓地面30mm，向地漏找坡1％，地面采用防滑地磚，墻面采用防水砂漿。2.5.4墻體陶?？招钠鰤K〔390mm×290mm×190mm〕容重γ=6KN/m3。內(nèi)墻面采用河北98JZ001內(nèi)墻3〔水泥砂漿墻面〕，外墻面采用外墻4〔水泥砂漿墻面〕。2.5.5門窗門廳處為鋁合金門，其他均為木門。2.6設(shè)計(jì)要求2.6.1建筑局部設(shè)計(jì)并繪制以下建筑施工圖。平面圖：首層、標(biāo)準(zhǔn)層、頂層、節(jié)點(diǎn)大樣、設(shè)計(jì)說(shuō)明、工程做法。立面圖：正立面、背立面。剖面圖：選擇樓梯進(jìn)展剖切。2.6.2構(gòu)造局部〔1〕手算局部手工計(jì)算一榀框架在無(wú)墻情況下的豎向及地震作用的內(nèi)力計(jì)算，內(nèi)力組合及配筋設(shè)計(jì)，一塊現(xiàn)澆板的配筋設(shè)計(jì)，一根連續(xù)次梁的設(shè)計(jì)，一根柱下獨(dú)立根基設(shè)計(jì)?！?〕PKPM軟件計(jì)算其它局部及考慮抗震墻與框架協(xié)同抗震影響等采用PKPM軟件進(jìn)展程序設(shè)計(jì)計(jì)算?！?〕圖紙局部構(gòu)造設(shè)計(jì)總說(shuō)明。完成樓蓋、框架、次梁、根基、樓梯等主要構(gòu)造施工圖繪制。第3章建筑設(shè)計(jì)3.1建筑功能3.1.1建筑功能要求〔1〕教學(xué)用房，教學(xué)輔助用房應(yīng)分區(qū)明確、布局合理、聯(lián)系方便、互不干擾。平面組合應(yīng)功能分區(qū)明確，聯(lián)系方便，有利于交通疏散。〔2〕教室內(nèi)課座椅的布置：課座椅的排距不宜小于900mm，縱向走道寬度不小于550mm，教室后設(shè)置600mm的橫向走道，應(yīng)滿足60人的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。3.2平面設(shè)計(jì)3.2.1建筑造型根據(jù)設(shè)計(jì)原那么，本設(shè)計(jì)采用“一〞字型構(gòu)造體系，這種構(gòu)造體系符合簡(jiǎn)單，對(duì)稱，規(guī)那么的原那么。3.2.2布置原那么本設(shè)計(jì)在力求平面對(duì)稱，對(duì)稱平面易于保證質(zhì)量中心和剛度中心重合，防止構(gòu)造在水平作用下扭轉(zhuǎn)。構(gòu)造平面布置如圖3-1圖3-1標(biāo)準(zhǔn)層平面圖3.3立面設(shè)計(jì)立面設(shè)計(jì)時(shí)首先推敲各局部總的比例關(guān)系，考慮建筑物整體的幾個(gè)方面的統(tǒng)一。相鄰里面的連接與協(xié)調(diào)，然后著重分析各里面上墻面的處理，門窗的調(diào)整和安排。最后對(duì)入口、門廳、走廊等進(jìn)一步進(jìn)展處理，里面的節(jié)奏感在門窗的排列組合，墻面的構(gòu)件劃分中表現(xiàn)比較突出。3.4剖面設(shè)計(jì)剖面設(shè)計(jì)主要分析建筑物各局部應(yīng)有的高度、層數(shù)、建筑空間的組合利用以及建筑剖面中的構(gòu)造、構(gòu)造關(guān)系。建筑物的平面和剖面是嚴(yán)密聯(lián)系的，在本設(shè)計(jì)中，學(xué)校一至五層層高均為3.9m，總高19.5m。3.5交通聯(lián)系局部3.5.1樓梯本工程主要垂直交通工具是兩部雙跑樓梯：開間進(jìn)深分別為3300mm×7000mm，3600mm×7000mm和雙分對(duì)折樓梯：6600mm×7000mm；滿足人流通行要求。3.5.2走廊走廊起到連接水平方向各個(gè)分區(qū)的聯(lián)系作用，考慮到建筑物的耐火等級(jí)、層數(shù)及走廊通行人數(shù)等因素，走廊寬3000mm。3.5.3出入口及門廳因室外地坪標(biāo)高設(shè)計(jì)為-0.450m，故從室外進(jìn)大門門廳設(shè)三級(jí)臺(tái)階，門廳寬闊明亮滿足交通和防火要求。第4章構(gòu)造方案設(shè)計(jì)4.1工程簡(jiǎn)介〔1〕建筑地點(diǎn)：邯鄲市〔2〕建筑類型：五層學(xué)校.少許剪力墻框架構(gòu)造。〔3〕建筑介紹：樓蓋及屋蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋，樓板厚度取120mm〔100mm〕，外填充墻采用290厚的陶粒空心砌塊，內(nèi)墻采用190厚的陶粒空心砌塊，樓梯采用現(xiàn)澆板式樓梯?！?〕工程地質(zhì)條件：自然地表0.8m內(nèi)為填土，填土下層為4.5m厚亞粘土，再下為細(xì)沙層，亞粘土允許承載力按設(shè)計(jì)任務(wù)書。地下水位：地下水在自然地表10m以下，無(wú)侵蝕性。地震設(shè)計(jì)烈度按設(shè)計(jì)任務(wù)書，III類場(chǎng)地，地表海拔高度為80.5m。建筑物耐久等級(jí)：2級(jí)。〔5〕材料情況混凝土采用C30，梁柱縱向受力鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋，梁柱箍筋采用HRB335鋼筋，根基采用HRB335級(jí)鋼筋?！?〕施工：梁柱板均為現(xiàn)澆?！?〕柱網(wǎng)布置如圖4-1圖4-1柱網(wǎng)布置4.2框架構(gòu)造承重方案的選擇本方案采用的是縱橫向承重體系。豎向荷載的傳遞路徑：樓板的均布荷載和活載傳給橫向次梁和橫向框架梁。橫向次梁荷載傳給縱向框架梁-再傳給柱；橫向框架梁的荷載直接傳給柱。柱荷載再傳給根基。4.3初估梁柱截面4.3.1柱截面根據(jù)柱支承的樓板面積計(jì)算豎向荷載作用下的軸力，并按軸壓比控制估算柱截面面積，估算柱截面時(shí)，樓層荷載一般按ｇE=11-14kN/m2計(jì)算。本工程ｇE=14kN/m2。計(jì)算負(fù)荷面積F=6.6×(7/2+3/2)=33m2〔中柱〕；對(duì)于邊柱F=6.6×〔7/2〕=23.1m2。如圖4-2圖4-2柱負(fù)荷面積根據(jù)軸壓比設(shè)計(jì)值NV=βFgEηβ-邊柱取1.3，不等跨內(nèi)取1.25，gE各層重力荷載代表值取14kN/m2。本工程為框架三級(jí)抗震〔7度設(shè)防，高度≤30m〕，柱軸壓比控制值μN(yùn)=0.9AC≥N/μN(yùn)FC邊柱AC1≥βFgEη/μN(yùn)FC==163×103m2中柱AC≥βFgEη/μN(yùn)FC==224×103m2住截面分別為α==403mm,473mm根據(jù)設(shè)計(jì)柱截面取值為500mm×500mmIb=bh3=500×5003/12柱高度：二至五層柱高度即為層高取3.9m，低層柱高度從基層頂面取至一層板底h1=3.9+0.45+0.55=4.9m4.3.2梁截面框架梁截面確實(shí)定h=〔1/12-1/8〕L，b=〔1/2.5-1/1.5〕h。且b不小于0.5倍柱寬，不小于250mm。L1：柱距6.6m，縱向框架梁。h=〔1/12-1/8〕L=(550-825)mm取h×b=600mm×300mm。L2:邊跨橫向框架梁。h=〔1/12-1/8〕L=(583-875)mm取h×b=600mm×300mm。L3：中跨橫向框架梁。取h×b=550mm×250mm。L4：聯(lián)系次梁。h=〔1/15-1/10〕L=〔426-700〕mm取h×b=550mm×250mm。第5章荷載計(jì)算5.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算5.1.1屋面河北98ZJ001-屋面17蛭石保護(hù)層4厚高聚物改性瀝青涂膜防水層一道0.35kN/m220厚水泥砂漿找平層0.02×20=0.4kN/m21：6水泥焦渣找2％坡，最薄處30厚構(gòu)造找坡0.15×14=1.75kN/m2(2％×(7+1.5)=0.17m)，〔0.17+0.03+0.03〕/2=0.15m保溫層取A現(xiàn)澆屋面板50厚0.05×30=1.5kN/m2120厚鋼筋混凝土基層0.12×25=3kN/m2總計(jì)7kN/m25.1.2各層樓面河北98ZJ001-樓面60.65kN/m2構(gòu)造層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板(邊跨)0.12×25=3.0kN/m2100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板〔中跨〕0.1×2=2.5kN/m2抹灰層：12厚混合沙漿0.24kN/m2總計(jì)：3.89kN/m23.39kN/m25.1.3梁自重b×h=300mm×600mm〔邊跨〕梁自重0.6×0.3×26=4.68kN/m b×h=250mm×550mm(中跨)梁自重0.55×0.25×26=3.58kN/mb×h=250mm×550mm〔聯(lián)系次梁〕梁自重0.55×0.25×26=3.58kN/m5.1.4柱自重b×h=500mm×500mm柱自重0.5×0.5×26=6.5kN/m5.1.5外縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)層下部縱墻：0.9×0.29×6=1.62kN/m鋼塑窗：1.8×0.35=0.63kN/m上部縱墻〔3.9-1.8-0.9-0.6〕×0.29×6=1.08kN/m貼瓷磚外墻面：〔3.9-1.8〕×0.6=1.26kN/m混合砂漿內(nèi)墻面：〔3.9-1.8〕×0.34=0.71kN/m總計(jì)5.3kN/m底層縱墻：〔3.9+0.45-1.8〕×0.29×6=4.59kN/m鋼塑窗：1.8×0.35=0.63kN/m貼瓷磚外墻面：〔3.9+0.45-1.8〕×0.6=1.53kN/m混合砂漿內(nèi)墻面：〔3.9+0.45-1.8〕×0.34=0.87kN/m總計(jì)7.62kN/m5.1.6內(nèi)縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)層〔底層〕縱墻：(3.9-0.6)×6×0.19=3.96kN/m混合砂漿內(nèi)墻面：(3.9-0.6)×0.34×2=2.24kN/m總計(jì)6.2kN/m5.1.7內(nèi)隔墻自重標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)隔墻：(3.9-0.6)×0.19×6=3.96kN/m混合砂漿內(nèi)墻面：(3.9-0.6)×0.34×2=2.24kN/m總計(jì)6.2kN/m底層內(nèi)隔墻：〔4.9-0.6-0.45〕×0.19×7=4.62kN/m混合砂漿內(nèi)墻面：〔4.9-0.6-0.45〕×2×0.34=2.61kN/m總計(jì)7.23kN/m5.1.8外隔墻自重標(biāo)準(zhǔn)層外隔墻：(3.9-0.6)×0.29×6=5.74kN/m混合砂漿內(nèi)墻面：(3.9-0.6)×0.34×2=2.24kN/m總計(jì)7.96kN/m底層外隔墻：〔3.9+0.45-0.6〕×0.29×7=6.75kN/m混合砂漿內(nèi)墻面：〔4.9+0.45-0.6〕×2×0.34=2.55kN/m總計(jì)9.3kN/m5.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算5.2.1屋面和樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)<<建筑構(gòu)造荷載標(biāo)準(zhǔn)>>〔GB50009-2001〕查得：不上人的屋面：0.5kN/m2樓面：教室2.0kN/m2走廊2.5kN/m2廁所2.5kN/m25.2.2雪荷載=1.0×0.35=0.35kN/m2屋面或荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，倆者中取大值。5.3豎向荷載下框架受荷總圖5.3.1在A-B及C--D軸板在A-B軸內(nèi)：按單向板計(jì)算。在B-C軸內(nèi)：按單向板計(jì)算。5.3.2在A-B軸間框架梁板傳至梁上荷載都為均布荷載，荷載的傳遞示意圖如圖5-1所示。圖5-1框架梁上板傳荷載示意圖屋面板傳遞荷載恒載：7×3.3=23.1kN/m活載：0.5×3.3=1.65kN/m樓面板傳遞荷載恒載：3.89×3.3=12.8kN/m活載：2.0×3.3=6.6kN/m梁自重：4.68kN/m在A-B軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載=4.68+23.1=27.78kN/m活載=板傳荷載=1.65kN/m樓面梁恒載=梁自重+板傳荷載=4.68+12.8=17.48kN/m活載=板傳荷載=6.6kN/m5.3.3在B-C軸間框架梁屋面板傳遞荷載恒載：0活載：0梁自重：3.58kN/m樓面板傳遞荷載恒載：0活載：0梁自重：3.58kN/m在B-C軸間框架梁均布荷載為屋面梁恒載=梁自重+板傳荷載=3.58kN/m活載=板傳荷載=0kN/m樓面梁恒載=梁自重+板傳荷載=3.58kN/m活載=板傳荷載=0kN/m5.3.4C-D軸間框架梁同A-B軸間框架梁5.3.5A-B，C-D軸間聯(lián)系次梁圖5-2次梁上的板傳荷載示意圖屋面板傳遞荷載恒載：7×3.3=23.1kN/m活載：0.5×3.3=1.65kN/m樓面板傳遞荷載恒載：3.89×3.3=12.8kN/m活載：2×3.3=6.6kN/m梁自重：3.58kN/m在A-B軸間框架梁均布荷載為屋面梁恒載=梁自重+板傳荷載=23.1+3.58=26.68kN/m活載=板傳荷載=1.65kN/m樓面梁恒載=梁自重+板傳荷載=12.8+3.58=16.38kN/m活載=板傳荷載=6.6kN/m5.3.6A軸柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層柱女兒墻自重〔做法：墻高600mm〕0.25×0.6×6+0.6×〔0.6×2+0.25〕=1.77kN/m頂層柱恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載=1.77×6.6+4.68×〔6.6-0.5〕+2×［3.3×7+3.58×〔7-0.5〕］×1/4=63.43kN頂層柱活載=板傳荷載=3.3×0.5×1/2×7=5.775kN標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載=5.3×6.6+4.68×〔6.6-0.5〕+2×［3.3×3.89+3.58×〔7-0.5〕］×1/4=117.62kN標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳荷載=3.3×2×7×1/2=23.1kN5.3.7B軸柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層柱恒載=梁自重+板傳荷載=4.68×〔6.6-0.5〕+1/2×3×6.6×7+2×［3.3×7+3.58×〔7-0.5〕］×1/4=132.47kN頂層柱活載=板傳荷載=0.5×3×6.6×1/2+5.77=10.725kN標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=梁自重+板傳荷載+墻自重=4.68×〔6.6-0.5〕+1/2×3×6.6×3.39+2×［3.3×3.89+3.58×〔7-0.5〕］×1/4+6.2×6.6=120.03kN標(biāo)準(zhǔn)層柱活載=板傳荷載=2.5×3×6.6×1/2+23.1=42.9kN5.3.8C軸柱縱向集中荷載的計(jì)算與B軸柱的一樣5.3.9D軸柱縱向集中荷載的計(jì)算與A軸柱的一樣框架在豎向荷載作用下的受荷總圖如圖5-3所示〔圖中數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值〕圖5-3豎向荷載受荷總圖注：1圖中各單位為kN2圖中數(shù)值都為標(biāo)準(zhǔn)值5.4風(fēng)荷載計(jì)算作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點(diǎn)處的集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值見表5-1本地區(qū)基本風(fēng)壓為：w0=0.3μZ—風(fēng)壓高度變化系數(shù).地面粗糙度為C類μS—風(fēng)荷載體型系數(shù)。根據(jù)建筑物的體型查的μS=1.3βZ—以為房屋總高度小于30米所以βZ=1.0—下層柱高—上層柱高，對(duì)頂層為女兒墻的2倍B—迎風(fēng)面的寬度B=6.6m.表5-1集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值離地高度〔Z/m〕μZβZμSw0(kN/m2)(m)(m)Wk〔KN〕19.951.251.01.30.33.91.28.216.051.161.01.30.33.93.911.6512.151.061.01.30.33.93.910.648.251.01.01.30.33.93.910.044.351.01.01.30.34.353.910.625.5水平地震作用該建筑物的高度為19.95米，以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度均勻分布，故可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。5.5.1重力荷載代表值的計(jì)算屋面處重力荷載代表值=構(gòu)造和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5×雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值。樓面處重力荷載代表值=構(gòu)造和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5×樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值。其中構(gòu)造和構(gòu)配件自重取樓面上下各半層高范圍內(nèi)〔屋面處取頂層的一半〕的構(gòu)造及構(gòu)配件自重。5.5.1.1屋面處重力荷載代表值標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算G女兒墻=1.77×〔49.8+17〕×2=236.47kN屋面板構(gòu)造層及構(gòu)造層自重標(biāo)準(zhǔn)值：G屋面板=7×〔49.8×17〕=5926.2kNG梁=4.68×〔6.6-0.5〕×28+4.68×〔7-0.5〕×18+3.58×〔7-0.5〕×14=1672.68kNG柱=6.5×〔1.95-0.12〕×36=428.22kN頂層墻重：G墻=1/2［5.3×〔6.6-0.5〕×14+5.3×〔3.6-0.5〕×2］+1/2［6.2×〔6.6-0.5〕×12.5+6.2×〔3.6-0.5〕］+1/2×［6.2×〔7-0.5〕×17］+1/2［6.2×〔3-0.5〕×2］=242.74+245.98+342.55+15.5=846.77kNG屋頂=G女兒墻+G屋面板+G梁+G柱+G墻=236.47+5926.2+1672.68+438.22+846.77=9110.34kN5.5.1.2其余各層樓面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算G墻=1693.54kNG樓板=3.89×7×49.8×2+3.39×49.8×3=3248.45kNG梁=1672.68kNG柱=6.5×(3.9-0.12)×36=884.52kNG標(biāo)準(zhǔn)層=G墻+G樓板+G梁+G柱=1693.54+3248.45+1672.68+884.52=7499.19kN5.5.1.3底層樓面處重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算G墻=1/2×［7.62×(6.6-0.5)×14+7.62×(6.6-0.5)×2］+1/2×［6.2×(6.6-0.5)×11.5+6.2×(3.6-0.5)］+1/27.23×14×(7-0.5)+1/2×9.3×(17-1.5)×2=371.85+227.07+328.96+144.15+846.77=1918.8kNG樓板=3.89×7×49.8×2+3.39×49.8×3=3248.45kNG梁=1672.68kNG柱=884.52×=1001.52kNG標(biāo)準(zhǔn)層=G墻+G樓板+G梁+G柱=1918.8+3248.45+1672.68+1001.52=7841.45kN5.5.1.4屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算Q雪=q雪×S=0.35×49.8×17=296.31kN5.5.1.5樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算Q樓面=3.5×7×(6.6+3.3+3.6)+2.5×(3×49.8+6.6×7)+2×(49.8×17-290.1)=330.75+489+1113=1932.75kN5.5.1.6