多层框架教学楼的建筑结构设计

摘  要

　　我本次设计的课题为多层框架教学楼。为六层框架结构，建筑总高度22.5m,建筑面积约5000m2.通过对该幢建筑的建筑、结构设计，熟悉了单体建筑的前期准备、设计、施工全过程，绘制了建筑、结构设计图纸，本计算书详细介绍了此教学楼的建筑、结构设计的全过程。设计分为建筑设计阶段和结构设计阶段两部分。

　　一、建筑设计阶段

　　在建筑设计阶段，通收集各种优秀的设计方案，同时对相关建筑物的实地考察，形成一定的设计概念，在对相关规范认真学习的基础之上进行初步建筑方案设计，在图纸上绘制总平面图、各层平面图、主要立面图、主要剖面图的草图。在专业老师指导下，进行反复修改，并最终在计算机上绘制详图，达到正确美观的效果。

　　二、结构设计阶段

　　在结构设计阶段，可以采用力矩分配法和分层法对竖向荷载作用下的框架结构进行内力计算；在水平荷载作用下的内力计算可采用D值法，用电算进行计算，手算校核；为了减少框架结点外的钢筋拥挤，方便施工，根据框架结构延性设计原则，可采用弯矩调幅法人为的减少梁端负弯矩。

　　关键词： 教学楼  建筑物  结构  框架结构  建筑设计  结构设计  水平荷载  纵向荷载

Abstract

　　Abstract:My this design topic for multi-layered frame classroom building. For six portal frame constructions, construction gross altitude 22.5m, floor space approximately 5000m2. Through to this building's construction, the structural design, was familiar with the monomer construction earlier period preparation, the design, to construct the entire process, has drawn up the construction, the structural design blueprint, this account book introduced this classroom building construction, the structural design entire process in detail. The design pides into the architectural design stage and the structural design stage two parts.

　　one, architectural design stage in the architectural design stage, passes collects each kind of outstanding design proposal, simultaneously to is related the building on-the-spot investigation, forms certain design concept, in studies earnestly to the related standard above the foundation carries on the preliminary construction project design, draws up the general layout, each horizontal plan, the main elevation, the main sectional drawing schematic diagram on the blueprint. Under the specialized teacher guide, carries on revises repeatedly, and draws up the detail finally on the computer, achieves the correct artistic effect.

　　two, structural design stage in the structural design stage, may use the moment of force method of distribution and the delamination carries on the endogenic force computation to under the vertical load function portal frame construction; May use the D value law under the horizontal load function's endogenic force computation, uses electricity calculates carries on the computation, the hand calculates the examination; In order to reduce outside the frame point the steel bar to be crowded, facilitates the construction, according to the portal frame construction ductility principle of design, may use the bending moment amplitude modulation legal person for reduces the Liang end hogging moment.

　　Key Words: the office building ;construction ;frame ;frame structure;building design; the structure calculation; horizontal lotus to carry; lengthways the lotus carry.

目录

绪论

　　0.1毕业设计的目的

　　1.在知识上，应综合应用各种学科的理论、知识与技能去分析和解决工程的实际问题，并通过学习、研究和实践，使理论深化，知识拓宽，专业技能延伸。

　　2.在能力上，培养调研、收集、加工、整理和应用各种资料的能力。

　　3.在综合素质方面，培养严肃认真的科学态度和严谨的科学作风，以及协调合作的能力。

　　0.2毕业设计的基本要求

　　1.认真贯彻"实用、安全、经济、美观"的设计原则。

　　2.进一步掌握建筑与结构设计的全过程及基本方法和步骤。

　　3.认真处理好结构设计及建筑的总体与细部关系，选择合理的建筑结构形式、结构体系和结构布置。

　　4.确定结构计算简图，进行结构分析，结构分析方法必须手算，电算校核。

　　5.了解和掌握与本设计有关的设计规范和规定，并能正确使用。

　　6.认真编写设计计算书，绘制相应的设计图纸，并要求正确、规范、美观。

设计总说明

　　1  设计简介：

　　本设计为六层教学楼，按照设计要求与规范，本建筑座北朝南，处于文明路与现代路的交汇处。本建筑对建筑材料要求较高，主体采用了混凝土材料，外墙采用乳胶漆，美观大方。

　　本建筑采用"一"字形框架结构，顶层部分有女儿墙，使整个建筑不枯燥单调，教学楼出入口位于南面，楼梯布置于北面，且两端有出入口，使其有合理的布局，从而有良好的教学环境，体现了必须适合教学的这一特点。

　　2  建筑做法：

　　根据建筑《苏J01-2005》《房屋建筑学》等资料采用以下建筑做法：

　　2.1地 面：（除卫生间）水磨石地面（有防水层）

　　15厚1:2水泥白石子磨光打蜡

　　素水泥浆结合层一道

　　15厚1:3水泥沙浆找平层

　　40厚C20细石混凝土

　　防水层：刷冷底子油一道，二毡三油防潮层，

　　绿豆砂一层热沥青粘牢

　　20厚1:3水泥沙浆找平层

　　60厚C15混凝土

　　100厚碎石或碎砖夯实

　　素土夯实

　　2.2楼 面：（除卫生间）水磨石楼面（防水层）

　　15厚1:2水泥白石子磨光打蜡

　　素水泥浆结合层一道

　　30厚C20细石混凝土

　　防水层：聚氨酯二遍涂膜，厚1.2

　　20厚1:3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土楼面

　　2.3踢脚线：地砖踢脚，台度

　　8厚地砖素水泥浆擦缝

　　5厚1:1水泥细砂结合层

　　12厚1:3水泥砂浆打底

　　刷界面处理剂一道

　　2.4内 墙：乳胶漆外墙面

　　刷乳胶漆

　　5厚1:0.3:3石灰膏砂浆水泥粉面

　　12厚1:1:6水泥石灰砂浆打底

　　刷界面处理剂一道

　　2.5  外 墙：涂料外墙面

　　刷外墙涂料

　　6厚1:2.5水泥砂浆粉面，水刷带出小麻面

　　12厚1:3水泥砂浆打底

　　刷界面处理剂一道

　　2.6屋 面：高聚物改性沥青卷材防水屋面

　　铺贴防滑面砖，干水泥擦缝

　　20厚1:2.5水泥砂浆

　　40厚C20混凝土，表面刷素水泥浆一道

　　隔离层

　　高分子防水卷材一层

　　20厚1:3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土屋面板

　　2.7平顶：  喷涂顶棚 （现浇混凝土）

　　刷涂料

　　3厚麻刀灰粉面

　　8厚1:0.3:3水泥石灰膏粉面

　　刷素水泥浆一道（内掺建筑胶）

　　现浇钢筋混凝土

　　2.8油漆：  乳胶漆

　　乳胶漆二度

　　满刮腻子二道

　　刷稀释乳胶漆一度

　　2.9台阶： 防滑砖台阶

　　10厚防滑地砖（带防滑条），干水泥擦缝

　　8厚1:1水泥细砂浆结合层

　　20厚1:3水泥砂浆找平层

　　素水泥砂浆结合层一道

　　70厚C15混凝土台阶面向外坡1%

　　200厚碎石，灌1:5水泥砂浆

　　素土夯实

　　2.10散水：细石混凝土散水

　　40厚C20细石混凝土，撒1:2水泥黄砂压实抹光

　　120厚碎石垫层

　　素土夯实，向外坡4%

　　2.11 卫生间：地砖楼面（带防水层）

　　8-10厚地砖楼面，干水泥擦缝

　　5厚1:1水泥细砂浆结合层

　　30厚C20细石混凝土

　　防水层：聚氨酯二遍涂膜，厚1.2

　　20厚1:3水泥砂浆找平层

　　现捣制钢筋混凝土楼板

建筑图
 

　　3  恒载计算
　　3.1 屋面荷载标准值
　　3.2 楼面荷载标准值
　　3.3 框架梁柱荷载标准值
　　3.4 填充墙荷载标准值
　　3.5 门窗荷载标准值
　　3.6楼梯荷载标准值

　　4  活载计算
　　5  楼层荷载汇总
　　5.1 顶层荷载
　　5.2五层荷载
　　5.3 二~四层荷载
　　5.4 一层荷载

　　6  地震作用
　　6.1 横向框架侧移刚度计算
　　6.2 横向框架自振周期计算
　　6.3 横向框架水平地震作用
　　6.4 变形验算
　　6.5 横向框架②轴柱端弯矩计算
　　6.6 地震作用下的内力分析

　　7  横向框架在风荷载作用下的内力分析
　　7.1 横向框架在风荷载作用下的水平位移验算
　　7.2 横向框架在风荷载作用下的内力计算
　　8  竖向荷载作用下横向框架的内力计算
　　8.1 计算单元
　　8.2 荷载计算
　　8.3 各层结点弯矩计算
　　8.4 梁柱线刚度比
　　8.5 横向框架的弯矩用二次分配法进行弯矩分配

　　9  横向框架的内力组合 
　　9.1 弯矩调幅
　　9.2 内力组合
　　10 截面设计
　　10.1 框架梁
　　10.2 框架柱
　　10.3 现浇板
　　10.4 次梁

　　11  楼梯设计
　　11.1 楼梯板计算
　　11.2 平台板计算
　　11.3 平台梁计算
　　12  地基基础设计
　　12.1 地基变形验算
　　12.2 柱下基础设计
　　12.3 地基地基梁计算

结 论

　　在为期四个月的毕业设计过程中，有让我把大学四年来所学的知识有从新的系统的复习了一遍，使自己对专业知识的掌握更加牢固，也使理论知识能够正确的运用到实践中去运用到现实的设计中来，虽然其中还有不足之处还请指导老师能够给以指正，使我的设计能够不断的完善。从此次设计中我感觉到设计中运用规范的重要性，规范就好象设计中所划的一系列的条条规定，若不遵守那么设计出来的会有无数个标准完全不好统一，因此通过此次的设计我对规范也有了比较系统的了解。从此次设计中，我感悟到不管做什么事我们都不能急噪，只有一步一个脚印好好的落实，慢慢来最后一定可以完成，重要的是整个过程以及从中学习到的从书本中所学不到的专业知识。此次设计中我还感觉到我们所学的知识必须联系实践，运用到实践中去，还有我们的设计也要与实际相联系，因为我们的设计始终要运用到实践中去的，所以必须要与实践相联系，我认为这一点很重要。还一段时间我们就毕业参加工作了啊！我想我们的设计一定会在即将到来的工作中发挥重要的作用。

致 谢

　　非常感谢老师对我此次毕业设计的指导，还包括在设计中给我指导与帮助的老师和同学们。

　　这是我第一次在老师的指导下把整栋建筑从前期的方案选择到后期的建筑图的绘制，结构的计算及结构图的绘制得以全面的完成。从中我把大学四年来所学的专业知识系统的复习了一遍。但是设计还存在不足之处，恳求老师给以指正。

　　参考文献
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　　[7]中国土木工程学会主办。《土木工程学报》[J]（季刊）。 2007
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　　[19]何斌、陈锦昌等主编。建筑制图。北京：高等教育出版社。2002
　　[20]同济大学、东南大学、重庆大学等主编。房屋建筑学。 北京：中国建筑工业出版社2002
　　[21]东南大学、同济大学等主编。混凝土结构（上、下册）。 北京：中国建筑工业出版社2005
　　[22]尚守平主编。结构抗震设计。北京：高等教育出版社。2005
　　[23]刘立新主编。砌体结构。武汉。武汉理工大学出版社。 2003

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