沈阳市东旭高中教学楼建筑结构设计

摘  要

　　本工程是沈阳东旭高中教学楼，为多层钢筋混凝土框架结构，共五层，底层层高3.6米，其他层层高也为3.6米，建筑物总高度为18.9米。在遵循"适用、安全、经济、美观"的设计原则和国家有关现行建筑结构设计规范与标准的基础上，进行了教学楼的建筑与结构初步设计，获得了该建筑物初步设计阶段的建筑CAD设计图纸与技术指标，确定了结构布置方案与结构计算模型。

　　先进行了层间荷载代表值的计算，然后按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载、活荷载以及雪荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计（完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算）、楼盖的设计（完成了板的配筋和次梁的配筋）、基础的设计（完成了基础的配筋）

　　关键词：钢筋混凝土，框架，结构设计

Abstract

　　This is a teaching building of a Dongxu chool in shenyang. It is a multi-layer reinforced concrete frame. It has five stories, the height of the first storey is 3.6 meters, and the height of other stories are a 3.6 meters to. The height of the whole building is 18.9 meters. In accordance with the design principle of "applicability、safety、economy、aesthetic"and the present codes and standards of the architectural and structural design, the primary architectural and structural design of building is carried out. After getting the architectural drawing from CAD design, the anthor decides the structural scheme and the structural calculation model

　　When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated . Then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force （bending moment, shearing force,axial force &snow force） in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board.The design of floorslab is also be completed in the end.

　　Keywords:reinforced concrete;frame; the design of the structure

目   录

引   言

　　土建类本科土木工程专业毕业设计是大学学校教学计划的最后一个重要环节，是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。毕业设计的目的是培养学生综合应用所学基础课、技术基础课、专业课知识和相应技能，解决土木工程设计问题的综合能力和创新能力，提高学生的综合素质和分析、处理问题的能力。

　　本组毕业设计题目为《某中学教学楼框架结构设计》。在进行建筑方案设计前，我温习了《房屋建筑学》、《结构力学》、《钢筋混凝土结构设计原理》、《建筑结构抗震设计》、《土力学地基基础》等专业课程，并且阅读了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等相关规范。在这次设计中，我尽量全面综合运用所学的基本理论、专业知识和基本技能以及实习时

　　所见所闻的积累，进行建筑，、结构设计并绘制施工图纸。特别是在设计期间，得到了老师的热情指导和审批及指正，本组成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电脑输入，使我圆满的完成了毕业设计任务，在此表示衷心的感谢。

　　毕业设计的四个月里，在指导老师的热情帮助下，经过资料查阅、设计计算、计算说明撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。熟练掌握了AutoCAD、天正等绘图软件，从而从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。

　　框架结构设计的计算工作量很大，并且在计算过程中以手算为主，由于自己的知识结构还不够全面，在设计计算过程中难免有不妥和疏忽之处。

　　1  建筑方案设计

　　1.1 工程概况

　　1.1.1 建筑设计指标

　　本方案建筑地点位于沈阳市康平县，占地面积为1230平方米，建筑面积为6447.74平方米，18间普通教室，每间建筑面积为56.7平方米；3间实验室，每间建筑面积为75.6平方米，两间计算机房，每间建筑面积为56.7平方米；2间语音教室，每间建筑面积为56.7平方米；卫生间每层2个，其他用房见详图。

　　1.1.2建筑设计思路

　　综合工程各条件，本教学楼采用框架结构体系。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理十分灵活，应用范围很广。根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。本建筑方案力求创新，在形象上追求现代气息，同时注重在建筑方案经济合理性，在里面造型上给人以美感，内部设计主要以内廊为中心线，左右布置教师；教学区和辅组教学区分开，在导向上给人明确的方向感，在教学楼内布置了三步楼梯，在交通上，疏散人流更加方便快捷。

　　1.2 建筑构造设计

　　1.2.1非上人屋面构造设计[1]

　　（1） 25mm厚1﹕3水泥砂浆

　　（2） 40mm厚SBS改性沥青防水卷材

　　（3） 20mm厚1:3水泥砂浆找平层

　　（4） 1:6水泥焦渣找坡层  最薄处30mm厚

　　（5） 100mm厚阻燃型聚苯乙烯板保温层

　　（6） 120mm厚现浇钢筋混凝土屋面板

　　（7） 20mm厚板下混合砂浆抹灰

　　1.2.2 楼面构造设计

　　（1） 20mm厚水磨石地面

　　（2） 20mm厚1:3水泥砂浆结合层

　　（3） 120mm厚现浇钢筋混凝土板

　　（4） 20mm厚板下混合砂浆抹灰

　　1.2.3 外墙体构造设计

　　（1） 刮大白

　　（2） 20mm厚混合砂浆

　　（3） 墙体基层

　　（4） 外贴50mm厚阻燃型挤塑聚苯乙烯板

　　（5） 20mm厚1:3水泥砂浆

　　（6） 刷涂料

毕业设计建筑结构图1


毕业设计建筑结构图2


毕业设计建筑结构图3


毕业设计建筑结构图4


毕业设计建筑结构图5


毕业设计建筑结构图6

　　2 荷载计算
　　2.1截面尺寸选取
　　2.2荷载汇集
　　2.3计算简图及层数划分图
　　2.4 各层重力荷载代表值计算

　　3 水平荷载作用下的框架内力分析
　　3.1层间侧移刚度计算
　　3.2水平地震作用层间地震剪力和弹性位移的计算
　　3.3水平地震作用下框架柱剪力和柱弯矩

　　3.4水平地震作用下梁端弯矩计算
　　3.5水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力标准值
　　3.6水平地震作用下的框架内力图
　　3.7横向风荷载计算

　　3.8风荷载作用下框架柱剪力和柱弯矩
　　3.9风荷载作用下梁端弯矩计算
　　3.10风荷载作用下的梁端剪力和柱轴力标准值
　　3.11风荷载作用下的框架内力图

　　4竖向荷载作用下的内力分析
　　4.1 恒载
　　4.2 活载
　　4.3 框架计算简图
　　4.4 梁固端弯矩

　　4.5内力分配系数计算
　　4.6弯矩分配与传递
　　4.7梁端剪力
　　4.8柱轴力和剪力

　　5 内力组合
　　5.1竖向荷载作用下梁端弯矩的调幅
　　5.2控制截面及其内力组合
　　5.3基本组合公式

　　6框架结构配筋计算内力组合
　　6.1框架梁配筋计算
　　6.2框架配筋计柱算

　　7现浇楼板设计
　　7.1荷载设计值
　　7.2弯矩计算
　　7.3截面设计

　　8基础设计
　　9板式楼梯设计
　　9.1梯斜板
　　9.2平台板计算
　　9.3平台梁计算
　　9.4平台梁计算

　　10雨篷设计
　　10.1荷载
　　10.2荷载组合
　　10.3内力计算
　　10.4梁截面计算

结  论

　　本人进行的是沈阳东旭高中教学楼建筑结构设计。通过指导教师的细心指导和自己翻阅规范、手册的资料调研，顺利完成设计计算及绘图内容，通过毕业设计将所学知识做了一次全面的融会贯通，达到了理论与实际相结合的目的，并使我对土木工程专业有了更深一步的了解。

　　通过本设计，得出结论如下：

　　⑴对五~六层建筑物结构计算中荷载进行计算时，水平地震作用采用底部剪力法计算、竖向荷载作用采用弯矩二次分配法是可行的，其计算结果与工程实践所采用的结果基本一致；

　　⑵通过与实际工程施工图和计算结果对比，并比照规范的相关规定，本设计的构件尺寸选取、荷载统计分析、内力计算组合及配筋计算等结果均在合理范围之内，说明设计所采用的方法正确，计算结果准确。

致 谢

　　经过四个多月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导老师的督促指导，以及一起作毕业设计的同学的支持，想要完成这个设计是难以想象的。本论文从选题到完成，每一步都是在指导教师张老师的指导下完成的，谨向张老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！在此次设计过程中，同时也得到了其他老师和同学的帮助，在此致以诚挚的谢意！

　　这里，我要感谢四年来沈阳大学的领导、老师对我的培育。您们的谆谆教导使我茁壮成长，不断走向成熟，我将永远铭记这段难忘的经历！

　　最后，衷心祝愿各位领导、老师工作顺利！

　　再次感谢您们！

　　参考文献
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　　[2]房志勇。房屋建筑构造学[M].北京：中国建材工业出版社，2003.7:93-123
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　　[4]李国强，黄宏伟，吴迅，刘沈如。 工程结构荷载与可靠度设计原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.12（3）：177-197
　　[5]GB50011-2001,建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2001.10:6-59
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　　[7]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.3:28-204
　　[8]同济大学，东南大学等。 混凝土结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.1（3）：57-186
　　[9]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.3:20-27
　　[10]GJG94-94,建筑桩基技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，1994.3:23-43

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