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

bstract

　　The middle school teaching building adopts cast-in-place concrete multi-storey frame structure, with a total building area of 5524.6 square meters, a total of six floors and a building height of 21.6 meters. The bottom layer is an overhead layer, and the plane layout is determined by myself according to the assignment. The seismic fortification intensity is 7 degrees, the construction site is classified as class II, and the fire resistance rating is class II. Refer to the results of relevant departments of Zhengzhou for natural climate conditions.

　　Architectural design and superstructure design are required. The architectural design shall meet the requirements of architectural function, fire fighting function and other safety aspects, and complete the basic design tasks of architectural plane, elevation, section, etc.; the design of superstructure is the main internal moistening of graduation design, and the relationship between structural safety performance and architectural function shall be solved, and the design calculation of structural selection, structural layout, beam column plate and stair shall be completed, and the corresponding structure shall be drawn a design chart. It shall include frame, beam, column, slab reinforcement drawing, stair plane and reinforcement drawing, node details, etc.

　　Key words: graduation design, structure, architectural function

目录

　　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。

建筑、结构图

　　2框架结构计算
　　2.1工程概况
　　2.1.1设计资料
　　2.2梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定

　　2.3何载计算
　　2.3.1屋面均布荷载
　　2.3.2楼面均布恒载
　　2.3.3屋面均布活载
　　2.3.4楼面均布活荷载

　　2.4梁柱自重
　　2.5墙体自重
　　2.6荷载总汇

　　3水平地震作用下框架的侧向位移验算
　　3.1横向线刚度
　　3.1.1横向框架柱的侧移刚度D值
　　3.1.2横向框架自振周期
　　3.2横向地震作用计算
　　3.3横向框架抗震变形验算
　　3.4水平地震作用下横向框架的内力分析
　　3.5竖向荷载作用下横向框架的内力分析
　　3.5.1荷载计算
　　3.5.2用弯矩分配法计算框架弯矩
　　3.6梁端剪力及柱轴力的计算

　　4内力组合计算
　　4.1框架梁内力组合
　　4.1.1柱内力组合
　　4.1.2截面设计
　　4.2内力计算
　　4.3柱截面设计
　　4.3.1底层D柱截面设计
　　4.3.2本章小节

　　5楼板计算
　　5.1基本数据
　　5.2计算结果
　　5.3跨中挠度验算
　　5.4裂缝宽度验算

　　6楼板设计
　　6.1基本数据
　　6.2计算结果
　　6.3跨中挠度验算
　　6.4裂缝宽度验算
　　7楼梯钢筋计算
　　7.1荷载和受力计算
　　7.2配筋面积计算
　　7.3配筋结果

　　8屋面板设计
　　8.1基本资料
　　8.2计算结果
　　8.3跨中挠度验算
　　8.4裂缝宽度验算

结论

　　通过毕业设计，我不仅温习了以前在课堂上学习的专业知识，同时我也得到了老师和同学的帮助，学习和体会到了建筑结构设计的基本技能和思想。特别值得一提的是，我深深的认识到作为一个结构工程师，应该具备一种严谨的设计态度，本着建筑以人为本的思想，力求做到实用、经济、美观；在设计一幢建筑物的过程中，应该严格按照建筑规范的要求，同时也要考虑各个工种的协调和合作，特别是结构和建筑的交流，结构设计和施工的协调。

　　此课题设计历时几个月，我能根据设计进度的安排，紧密地和本组同学合作，按时按量的完成自己的设计任务。在毕设前期，我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识，在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。分工合作，发挥了大家的团队精神。这就要求一个结构工程师应该具备灵活的一面，不仅要抓住建筑结构设计的主要矛盾，同时也要全面地考虑一些细节和局部的设计。

　　在以后的学习和工作中，要不断加强对建筑规范的学习和体会，有了这个根本，我们就不会犯工程上的低级错误，同时我们在处理工程问题时就有了更大的灵活性在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到潘洪科老师和曹笑皇老师的审批和指正毕业设计是对专业知识的一次综合应用、扩充和深化，也是对我们理论运用于实际设计的一次锻炼。

致谢

　　毕业设计是对专业知识的一次综合应用、扩充和深化，也是对我们理论运用于实际设计的一次锻炼。通过毕业设计，我不仅温习了以前在课堂上学习的专业知识，同时我也得到了老师和同学的帮助。

　　经过几年基础与专业知识的学习，培养了我独立做建筑结构设计的基本能力。在老师的指导和同学的帮助下，我成功地完成了这次的设计课题--郑州市雄心中学教学楼框架结构设计。

　　在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入。在此，我由衷的感谢潘洪科老师和曹笑皇老师对我的指导。

　　参考文献
　　[1] 陈义侃。 建筑结构学[M].福建：建筑设计研究院，1996.
　　[2] 肖建庄，朱伯龙。 建筑结构学报[M].上海：试验研究同济大学，1998.
　　[3] 王传志，藤智明。钢筋混凝土结构理论[M].北京：中国建筑工业出版社 ,1985.
　　[4] 高立人 .主次梁结构体系设计[M].北京：四维新建筑科技开发中心，1990.
　　[5] 赵玉祥。钢筋混凝土高层建筑设计[M].武汉：高等教育出版社 ,1998.
　　[6] 王翰邦，刘文瑛。建筑类专业外语之建筑工程[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.
　　[7] 陈文斌，章金良。建筑工程制图[M].上海：同济大学出版社，1996.
　　[8] 段兵廷 .木工程专业英语[M].武汉：武汉工业大学出版社，2001.

（如您需要查看本篇毕业设计全文，请您联系客服索取）