常州市某职业技术学院教学楼建筑与结构设计计算书.doc

1、摘要本次毕业设计的目的是对大学四年以来所学的知识进行一次系统的复习和总结，以检验四年来对专业知识的掌握程度，同时能进一步巩固和系统化所学的知识，为今后的学习工作打下良好的基础。本次设计课题为常州市某职业技术学院教学楼建筑及结构设计。该工程的建筑面积约为5125，共4层，层高为3.9m，结构形式为钢筋混凝土框架结构，抗震要求为7度设防。设计内容包括建筑设计和结构设计，结构设计时取第轴横向框架进行计算。本论文包括以下内容： 建筑说明；PKPM建模；一榀框架内力计算、内力组合及截面设计；基础的计算；现浇板，次梁和楼梯的计算。该设计具有以下特点：一在考虑建筑，结构要求的同时考虑了施工要求及可行性；二

2、针对不同的荷载特点采用不同的计算方法，对所学知识进行了系统全面的复习；三 框架计算中运用了理论公式计算又运用了当前工程设计中常用的近似计算方法；四 利用电算对结果进行了校核，使计算结果更加令人信服。关键词 建筑设计 结构设计 钢筋混凝土框架结构荷载 内力 截面设计 AbstractThis article is to explain a design of a 4-storey-teaching building in XX shool.The building is reinforced concrete frame structure.It is 3.9 meters of every s

3、tory and the total area is about 6500 square meters.The thesis is written for the whole process of the complete design program,including the following parts:Determination of the structure;The calculation of Load,including dead load,live load,wind load and earthquake load;Interior force calculation a

4、nd,consititute of the lateral frame and the cross sections design of the components;The structural design of foundation ,stair and slabs;The result of computer calculation;The end words and the references.The thesis is of some own characters:With the consideration of architecture and structure requi

5、rements,it also considers the construction requirements and feasibility;It applies different methods of structural calculation,aiming to different loads;It applies theories formulation and practical formulation in the calculation of certain framework;It offers the methods of compututation to check t

6、he result.Keywords architectural design structural design reinforced concrete frame structure load interior force cross sections design目 录1 绪论12 建筑设计说明22.1 建筑物功能与特点22.2 建筑做法53 PKPM设计83.1 确定结构布置及构件的截面尺寸83.2 输入荷载的计算113.3 PMCAD参数选取133.4 PKPM电算流程143.5 计算结构分析154 一榀框架设计164.1 计算单元的选择：164.2 一榀框架计算简图确定174.3

7、竖向荷载标准值计算174.4 横向荷载作用下的内力计算364.5 内力组合495 基础设计与计算675.1 柱下独立基础设计675.2 墙下条形基础设计716 零星构件的设计与计算726.1 次梁的设计与计算726.2 楼板的设计与计算756.3 楼梯的设计与计算76结束语81致 谢82参 考 文 献83附图1 三层梁柱尺寸84附图2 楼面荷载85附图3 楼板面积图86附图4 梁柱配筋871 绪论本设计的课题是常州市某职业技术学院教学楼建筑与结构设计，建筑面积，结构为4层。建筑标高为，标准层层高为，底层层高为，室内外高差为。建筑设计等级为三级，根据建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2

8、001），使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级。相关设计技术参数如下：(1)工程气象条件： 基本风压为；基本雪压为(2)工程地质条件：该场地平整，场地土类型为中硬场地土，建筑场地类别为类。场地内第一层土为素填土，0.45-0.85m，平均0.5m，不均质，为不良工程地质层，第二层为中等压缩性中低强度粉土，分布均匀稳定，地基土承载力特征值，可为持力层；地下水位埋深3.974.03米，地下水对混凝土无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。(3)工程抗震信息：该工程位于抗震设防区，抗震设防烈度为7，设计基本加速度为0.1g，地震分组为第一组。(4)荷载取值：按建筑结构荷载规范（GB50009-2001）确

9、定。结构形式：本设计采用框架结构。对于框架结构，其特点有：框架结构是由钢筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架作为建筑物的骨架，梁和柱之间的连接为刚性结点。屋盖、楼板上的荷载通过板传递给梁，由梁传递到柱，由柱传递到基础。框架结构的墙体全部为自承重墙，只起分隔和围护作用，砖墙的重量通过梁、板传给柱。有时填充墙的刚度大于竖向柱的刚度，对结构抗震极为不利，所以宜采用焦渣砖作填充墙，减少结构的自重和荷载，减弱隔墙的刚度。框架结构的特点是不受楼板跨度的限制，能为建筑提供灵活的使用空间。框架结构中梁柱构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框

10、架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑。为了增强结构的抗震能力，设计时遵循以下原则：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”。框架结构构成：屋盖与楼板、框架梁、框架柱、柱下独立基础。2 建筑设计说明建筑设计是一项以人为本的设计工作，设计中应以实用为基础，充分考虑功能上的实用要求，包括功能分区、人体尺度、家具尺度、空间设计、流线组织等，满足人们居住、生活、工作、学习等不同需要，真正做到合理、舒适、可行1。建筑物的设计和建造直接受到自然环境条件的影响和制约，这也是决定建筑设计的一个重要方面，关系到建筑物的平面布置、形体组合、立面造型等。2.1

11、建筑物功能与特点建筑功能是指建筑的使用要求。不同的建筑有各自不同的使用要求。随着社会的发展和人类物质文化生活水平的不断提高，建筑的功能要求也在日益复杂化。满足建筑物的功能要求，为人们的工作和生活创造良好的环境，是建筑设计的首要任务。例如本设计的是学校教学楼，首先要考虑满足教学活动的需要，教室设置应分班合理，采光通风良好，同时还要合理安排教师备课、办公、储藏和厕所等行政管理和辅助用房。2.1.1 建筑平面设计建筑平面设计主要应考虑建筑物所处的环境及其功能要求，同时又要兼顾结构平面布置的规则和合理；此外，考虑到抗震设计的一些要求，建筑物应力求规则2。因此，本次设计在平面上采用“凹”字形、内廊,外廊

12、相结合式的平面布置。具体布置见建筑平面图2.1。对该平面设计作如下说明：本设计柱网上采用6.3m8.1m和8.1m8.4m。走廊采用了内廊外廊相结合式结构布置。内廊宽3.3m，外廊宽3.6m以满足人流要求。同时设有两部楼梯，兼做消防楼梯。其平面图详见建施图-02。图2.1 建筑平面图2.1.2 立面设计结合平面设计中框架柱的布置，立面上主要采用竖向划分，外观上显得大方、挺拔、气派；同时，考虑到框架结构的优点，柱间全开窗不用墙，使窗与柱形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。大门设于正中间，使整个建筑物显得美观大方。大门设有左右两扇门，使整个大门显得大气；雨蓬的运用，

13、和大门的设置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流导向的作用，具体见图2.2。图2.2 建筑立面图2.1.3 剖面设计 该建筑为教学楼，对采光、层高要满足一定的要求。通过剖面设计来确定建筑物各部分的高度，建筑层数，如图2.3。一般的剖面设计包括：确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系；确定房屋的层数和各部分的标高；解决天然采光、自然通风等建筑构造方案；进行房间竖向空间的组合，研究建筑空间的利用。图2.3 建筑剖面图2.1.4 屋面屋顶采用现浇混凝土结构平屋顶，屋顶设计为不上人屋顶，檐口采用1.2m高女儿墙。其排水方式采用有组织排水：采用保温层找坡，坡度取2%，设计为内排水，雨水经由天沟、雨水口

14、、雨水管等排水装置引导至地面管沟。如图2.4。防水构造：采用不上人屋面，刚性、柔性防水综合使用。保温构造：采用30厚的绿豆砂保温。图2.4 屋面平面图2.1.5 防火根据使用性质、重要程度及火灾危险性等方面综合考虑，本设计的学校教学楼可采用三级耐火等级。防火等级为二级，根据GB 50045-95DE的规定，按建筑的使用功能、建筑规模、满足安全疏散距离房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于，房间设前后两个门，满足防火要求；室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距,满足间距的要求3。2.2 建筑做法工程做法是建筑工程中十分重要的内容之一，它详细介绍了建筑中主要构件的做法，具体包

15、括屋面做法，楼面做法，内外墙做法，散水做法等4。一般建筑工程对地面及墙面都要进行装饰，装饰面多用抹灰砂浆，而且是分层抹上去。底层（也叫找平层）中层（也叫结合层）表层（也叫装饰层），结合层就是承下启下的作用，连接底层与面层的作用，一般施工对结合层砂浆要求比较粘稠。 (1)屋面、楼面做法屋顶是房屋最上部起覆盖作用的外部围护结构，其主要作用是用以抵御自然界的风霜雨雪、日晒、气温变化和其他外界的不利因素，以使屋顶覆盖下的空间有一个良好的使用环境。本设计中采用柔性防水，具体做法如下：(a)砖墩浆砌架空隔热35mm厚钢筋混凝土板 (b)20mm厚水泥砂浆抹面 (c)一毡二油上铺小石子（约厚15mm） (d)高分子卷材（4mm） (e)20mm厚1:3水泥砂