【四層】3200平米職教教學樓（計算書、建筑、結構圖）

【四層】3200平米職教教學樓（計算書、建筑、結構圖）,【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有預覽點開可看。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,壓縮包內(nèi)文檔可直接點開預覽,需要原稿請自助充值下載,所見才能所得,請細心查看有疑問可以咨詢QQ：11970985或197216396 附件一：畢業(yè)設計(論文)任務書課題名稱淮安市楚洲區(qū)職教中心愛園分校教學樓設計 院 （系）建筑工程系專 業(yè)土木姓 名學 號起訖日期2008 年 月 日 月 日指導教師徐愛華 2008 年 1 月 16 日畢業(yè)設計（論文）的內(nèi)容和要求1、設計內(nèi)容淮安市楚洲區(qū)職教中心愛園分校位于淮安市楚洲區(qū)愛園鎮(zhèn)，該職教中心是該鎮(zhèn)及周邊地區(qū)的主要職業(yè)教育機構，其教學樓是該分校的標志性建筑之一，是本分校的教學主要場所。其建筑面積約3200m2，按規(guī)劃要求，擬建為四層框架結構。具體功能要求如下：（1）共設教室35個左右；（2）采用內(nèi)廊式；（3）每層要配備必要的教室休息室、辦公室和衛(wèi)生間； 2、設計基本原始資料：（1）本工程采用的工程地質勘察報告及用地宗地圖等另見。（2）本工程為民用二類項目設計，耐火等級二級，設計烈度設防為7度，工程設計耐久年限為50年。（3）地震荷載和雪荷載等常用荷載查相關規(guī)范。（4）場地平整，三通已完成，主要建筑材料供應充足。（5）設計依據(jù)為國家現(xiàn)行的有關工程設計規(guī)范、規(guī)程、標準。 3、設計任務：1)建筑設計的任務和要求根據(jù)畢業(yè)設計大綱要求，結合系和教研室設計細則，本畢業(yè)設計對該部分只進行方案設計，其設計深度要求達到建筑設計的基本要求設計水平即可。具體要求完成的任務如下： 建筑方案：底層建筑平面圖及其他各層（包括屋面）建筑平面圖（比例1：1001：200）主要立面圖（比例1：1001：200）剖面圖（比例1：1001：200） 建筑設計說明書要求完成一份建筑設計說明書，其具體內(nèi)容提綱如下：設計任務簡介（中英文工程概況）建筑設計提綱平、立、剖面設計說明承重結構的選擇與布置、主要節(jié)點構造說明 設計要求在充分理解設計任務書要求的基礎上，使建筑設計達到房間設置合理，使用方便，交通安全，設計方法正確，步驟清晰完整，并使設計的內(nèi)容嚴格符合現(xiàn)行規(guī)范要求。繪圖要求嚴格按照制圖標準要求，做到圖幅規(guī)范，布圖緊湊均勻，線條流暢，粗細分明，尺寸齊全，注字規(guī)范。說明書的撰寫應字跡工整，結構嚴謹，條理清晰，文字通順。2)結構設計任務與要求 結構選型和結構布置根據(jù)建筑技術、使用條件、場地條件和抗震設計等要求，合理進行結構選型、結構布置和基礎形式等，確定整體結構方案、統(tǒng)一構件編號及各構件的截面、定位尺寸，繪制出結構布置圖。 結構計算首先根據(jù)規(guī)范要求計算出各恒載和活載，在選用主要計算單元進行計算其結構受力，經(jīng)過與規(guī)范比較，得出合理的結構內(nèi)容。具體內(nèi)容如下：具體單元結構內(nèi)力計算（手算）結構電算分析，并輸出主要電算結果，并將電算和手算的結果進行比較；基礎分析計算。各構件的計算分析； 結構施工圖各層結構平面布置圖；計算單元的模板圖和配筋圖；基礎平面布置圖和模板配筋圖；各構件配筋圖；其他必要的圖形； 設計要求說明結構選型和結構布置的理由和設計依據(jù)，列出結構設計計算的各步驟和計算結果，同時計算書中還應附有必要的圖表，最終的設計方案要合理，設計方法要正確，計算數(shù)據(jù)要可靠，計算書要條理清晰，文字要簡練，書寫要工整。設計圖紙要能正確表達設計意圖，符合制圖標準，圖面布置要協(xié)調合理。3）外文參考資料翻譯結合院系關于本專業(yè)的畢業(yè)設規(guī)范要求，翻譯一定量的與本專業(yè)（建筑、結構、預算或施工）有關的原英文資料。4要求完成的圖紙及規(guī)格類別圖紙內(nèi)容圖紙規(guī)格建筑設計總說明A3底層及其它層平面圖A3、A3立面圖、剖面圖A3樓梯詳圖A3結構基礎平面圖、剖面圖、詳圖A3、A3結構布置圖、配筋圖A3、A3樓梯、雨蓬等配筋圖A3主要參考文獻1 中華人民共和國國家標準.混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002。2 中華人民共和國國家標準.建筑抗震設計規(guī)范（GBJ50011-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。3 中華人民共和國國家標準.地基基礎設計規(guī)范（GB5007-2002）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002。4 中華人民共和國國家標準.建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。5 中華人民共和國國家標準.建筑制圖標準（GB/T50104-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。6 中華人民共和國國家標準.公共建筑設計規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。7 中華人民共和國國家標準.建筑結構制圖標準（GB/T50105-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。8 中華人民共和國國家標準.民用建筑防火規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。9 陳希哲.土力學與地基基礎. 北京：清華大學出版社，1990。10 周景星，王洪瑾.基礎工程. 北京：清華大學出版社，1996。11 莊崖屏，江見鯨.鋼筋混凝土基本構件設計. 北京：地震出版社， 1996。12 包世華，龍馭逑.結構力學. 北京：人民教育出版社，198013 江蘇省建筑配件標準圖集.施工說明（蘇J9501）第二版. 南京：江蘇省工程建設標準設計站，1995。14 趙西安.鋼筋混凝土高層建筑結構設計. 北京:中國建筑工業(yè)出版社， 1995。15 沈杰.地基基礎設計手冊. 上海：上海科學技術出版社，1985。16 周果行.工民建畢業(yè)設計. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995。畢業(yè)設計（論文）進程安排起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容2周 畢業(yè)實習：收集必要的設計原始資料，做好設計前的調查研究工作，參考同類型設計的文字及圖紙資料。學習有關的國家法規(guī)及規(guī)范，國家的有關法規(guī)和規(guī)范是建筑設計的依據(jù)性文件。3周 建筑設計：建筑設計將繪制出房屋的平、立、剖及必要的詳圖，建筑設計說明等。其中包括建筑的材料做法和各種尺寸。8周 結構設計：結構平面布置設計、基礎選型、構件的荷載分析、內(nèi)力組合，進行最終結構圖的繪制（包括各類基礎結構）1周 畢業(yè)設計整理：學生按畢業(yè)設計條例及教研室實施細則整理畢業(yè)設計成果，并做好畢業(yè)答辯工作。 1周 答辯： 學生按系畢業(yè)設計領導小組的工作部署準備答辯。所在專業(yè)審查意見：專業(yè)主任： 年 月 日系審查意見：系主任： 年 月 日附件：工程地質條件（土木專業(yè)使用）附件二：南 京 工 業(yè) 大 學畢業(yè)設計（論文）選題審批表院（系）名稱四系教研室土木畢業(yè)設計（論文）題目淮安市楚洲區(qū)職教中心愛園分校教學樓設計適用專業(yè)土木指導教師姓名徐愛華職稱副教授指導教師意見（內(nèi)容主要包括選題性質、難度、份量等情況）本畢業(yè)設計來源于工程實踐，課題為淮安市楚洲區(qū)職教中心愛園分校教學樓設計，職教中心愛園分校位于淮安市楚洲區(qū)愛園鎮(zhèn)，該職教中心是該鎮(zhèn)及周邊地區(qū)的主要職業(yè)教育機構，其教學樓是該分校的標志性建筑之一，是本分校的教學主要場所。其建筑面積約3200m2，按規(guī)劃要求，擬建為四層框架結構。具體功能包括：教室35個左右，以及每層要配備必要的教室休息室、辦公室和衛(wèi)生間等。通過畢業(yè)設計，主要培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科生綜合應用所學基礎課、技術基礎課及專業(yè)課知識和相關技能，解決具體的土木工程設計問題，提高工程應用的綜合能力和創(chuàng)新能力。其設計的主要成果有底層及其它層平面圖、立面圖、剖面圖、結構平面布置、基礎布置、框架等構件配筋以及計算書和設計說明等。要求學生在指導教師的指導下，獨立系統(tǒng)地完成工程設計，解決與之相關的所有問題，熟悉相關設計規(guī)范、手冊、標準圖以及工程實踐中常用的方法。其設計內(nèi)容和深度符合土木工程專業(yè)本科生畢業(yè)設計要求，難度和工作量中等。簽名 徐愛華 年 月教研室意見簽名 年 月系意見教學主任簽名 年 月注：系部存檔備查畢業(yè)設計(論文)開題報告學生姓名： 學 號： 所在院(系)： 建筑工程系 專 業(yè)： 土木工程 設計(論文)題目： 淮安市楚州區(qū)職教中心愛心分校教學樓設計 指導教師： 徐愛華 2008年 3 月 9 日開題報告填寫要求1開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；2開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；3“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊）；4有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2007年4月26日”或“2007-04-26”。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2000字左右的文獻綜述：文 獻 綜 述一、 選題依據(jù)及意義畢業(yè)前的最后一次大型課程設計，此次設計的意義重大，也許也是最后一次在老師的指導下學習，土木工程專業(yè)決定了我們將來要從事的工作：就是運用我們所學的專業(yè)知識來指導將來的民用及工業(yè)建筑物的設計，施工，管理等各個環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計的實質目的就是讓我們深入了解了工程建設設計與施工的過程，對一般框架類型的房屋有更深刻的認識，以自己的課題出發(fā)，學會應用知識于現(xiàn)代建筑的具體實踐之中，從設計之中來提升自己的能力，獲取間接經(jīng)驗。隨著時代的發(fā)展和科技的進步，人們的生活水平也在不斷提升。而建筑是社會和科技發(fā)展所需要的“衣、食、住、行”的之首。它在任何一個國家的國民經(jīng)濟中都占有舉足輕重的地位. 作為土木工程專業(yè)的一名本科畢業(yè)生，應該能從事土木工程的設計施工與管理工作。因此，我們有必要也必須進行一次綜合性的畢業(yè)設計。通過綜合運用所學的理論知識和技能，解決中學教學樓的建筑設計，結構和施工組織設計方面的實際問題，為今后獨立從事土建設計和施工打下基礎。因此，本次畢業(yè)設計的選題為“淮安市楚洲區(qū)職教中心愛園分校教學樓設計”，采用鋼筋混凝土框架結構體系。二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢：混凝土結構使用歷史較長。它在性能及材料來源等方面有許多自身優(yōu)點，發(fā)展速度很快，應用也最廣泛，已從工業(yè)與民用建筑，交通設施轉到了近海工程和海底工程等。我國應用混凝土的時間比較短，但目前鋼筋混凝土結構在我國發(fā)展勢頭非常好，所以深入了解混凝土的性能非常有必要。在混凝土結構施工過程中，施工技術的改進起了很大作用。預應力技術的發(fā)明使混凝土結構的跨度大大曾加，滑模施工方法的發(fā)明使高聳結構和貯倉、水池等持種結構的施工進度大大加快。泵送混凝土技術的出現(xiàn)使高層建筑、大跨橋梁可以方便地整體澆注。蒸汽養(yǎng)護使預制構件成品出廠時間大為縮短.在模板方面，除了目前使用的木模板、鋼模板、硬塑料模板外，今后向多功能發(fā)展，在鋼筋的綁扎成型方面，正在大力發(fā)展各種鋼筋成型機械及綁扎機具，以減少大量的手工操作?？蚣芙Y構是由梁和柱連接而成的。是如今常用的一種建筑結構，整體性比較好，一般用于小高層建筑。在10層以下，否則要加設剪力墻結構。純框架在現(xiàn)代運用較廣。 框架結構選型結構分類：混凝土結構按施工方法的不同可分為現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式?，F(xiàn)澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。一般做法是每層的柱與其上部的梁板同時支模、綁扎鋼筋，然后一次澆注混凝土。整體性強、抗震性能好，其缺點是工作量大、工期長、需要大量的模板。裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預制，通過焊接拼裝連接成整體的框架結構。施工速度快、效率高。但由于在焊接接頭處須預埋連接件，節(jié)點構造較難處理，故此型式在框架中較少采用。不宜在地震地區(qū)應用。裝配整體式框架是指梁、柱、樓板均為預制，節(jié)點構造簡單，用鋼量和焊接工作量少，吊裝方便，抗震性能及整體性較好。在樓面荷載較大的工業(yè)廠房中，值得推廣應用。目前國內(nèi)外多層房屋大多采用現(xiàn)澆式鋼筋混凝土框架結構。近年來，由于人們對大空間、大跨度的要求，國內(nèi)外正在推廣使用預應力混凝土結構。預應力構件的使用，大大減少混凝土的用量。 另外，由于地域的不同，或是特殊功能的要求，新的防凍、防火等具有特殊性能的混凝土正不斷地被研制開發(fā)出來，相信未來混凝土的用途會越來越廣泛。四、結構的運用與建筑藝術技巧的配置少數(shù)建筑師總是把結構放在從屬地位，并要求結構必須服從建筑，一切以建筑隊為先導，這一觀念分割了科學的完整性，忽略了基本的力學規(guī)律，片面的追求建筑與技術與建筑藝術的結合和最大滿足使用功能的要求，這樣往往給某些建筑工程質量隱患和不安全因素。建筑與結構兩者之間有著最密切的關系，特別是否在高層建筑設計中，由于結構是以水平荷載為主要控制荷載，故結構體系的迭型和結構布置要考慮最有利于抗震和抗風的要求。同時，結構構件截面尺寸還要滿足剛度和版性的要求。這樣便對建筑設計形成了一定的約束和限制，使建筑與結構二者相互協(xié)調統(tǒng)一。二者還應不斷地相互配合，彼此滲透，這樣才能設計出真正滿意的建筑。五、研究目標、扼要總結：拿到設計題目，我們主要考慮到建筑是人們運用一定的物質材料創(chuàng)造所需空間和環(huán)境的一種技術和藝術。結構是由構件組成的能承受“作用”的受力骨架，它的功能是形成建筑功能所要求的基本空間和體型。建筑推動結構理論的發(fā)展結構促進建筑形式的創(chuàng)新。建筑設計主要解決：環(huán)境、場地、體型；與人的活動有關的空間組織；建筑技術問題；建筑藝術和室內(nèi)布置。結構設計主要解決：結構形式；結構材料；結構的安全性、適用性和耐久性；結構的連接構造和施工方法。而我們所設計的課題在建筑和結構方面均有要求，我們所著重要解決的問題也正就與此。于是在設計中，我們主要考慮要做到：1.建筑方案應有利于結構平面布置，使結構構件傳力明確，便于計算，盡量減少構件的類型。2.不過于復雜，以免造成設計時間不足或出現(xiàn)計算能力不夠等方面的問題。3.盡量不出現(xiàn)對結構構件截面尺寸的限制（如梁的高度不滿足常用的跨高比要求等），結構的跨度也不宜太大。其次在結構選型方面 ，我們依據(jù)安全適用，經(jīng)濟合理，技術先進的，施工方便的設計原則，根據(jù)建筑布置和荷載大小，選擇結構類型和結構布置方案，并確定各部分尺寸、材料和構造方法。通過綜合運用所學的理論知識和技能，解決中學教學樓的建筑設計、結構設計方面的實際問題，從而對一般框架類型的房屋的設計有比較全面的了解，對建筑設計和結構設計之間必須相互密切配合的內(nèi)在聯(lián)系有較深刻的認識，為今后獨立從事土建設計和施工打下基礎。在熟悉設計任務書的基礎上，類比同類建筑物，根據(jù)已給出的示意方案，結合淮安市的自然條件，施工單位的施工技術水平，材料供應情況，進行建筑設計、結構設計的計算以及單位工程的施工監(jiān)理，并繪制出主要的建筑、結構施工圖。此次畢業(yè)設計，不僅能使我學到設計中許多專業(yè)知識，同時也能讓我了解現(xiàn)代教學樓的特點，了解社會的發(fā)展。畢業(yè)設計使我們將近四年來所學的專業(yè)知識綜合的結合起來，并運用到實際工程中，培養(yǎng)我們綜合應用能力，為我們在今后的工作能夠獨立的完成任務打下了堅實的基礎。六、參考文獻：1 中華人民共和國國家建設部.混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002。2 中華人民共和國國家建設部.建筑抗震設計規(guī)范（GBJ50011-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。3 中華人民共和國國家建設部.地基基礎設計規(guī)范（GB5007-2002）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002。4 中華人民共和國國家建設部.建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。5 中華人民共和國國家建設部.建筑制圖標準（GB/T50104-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。6 中華人民共和國國家建設部.公共建筑設計規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。7 中華人民共和國國家建設部.建筑結構制圖標準（GB/T50105-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。8 中華人民共和國國家建設部.民用建筑防火規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。9 陳希哲.土力學與地基基礎. 北京：清華大學出版社，1990。10 周景星，王洪瑾.基礎工程. 北京：清華大學出版社，1996。11 莊崖屏，江見鯨.鋼筋混凝土基本構件設計. 北京：地震出版社， 1996。12 包世華，龍馭逑.結構力學. 北京：人民教育出版社，198013 江蘇省建筑配件標準圖集.施工說明（蘇J9501）第二版. 南京：江蘇省工程建設標準設計站，1995。14 趙西安.鋼筋混凝土高層建筑結構設計. 北京:中國建筑工業(yè)出版社， 1995。15 沈杰.地基基礎設計手冊. 上海：上?？茖W技術出版社，1985。16 周果行.工民建畢業(yè)設計. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995。17 有關教材 . 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：本課題研究內(nèi)容：完成具有一定復雜程度的建筑物的建筑設計和結構設計。（一）建筑設計內(nèi)容1方案設計2詳細設計3施工圖繪制（二）結構設計內(nèi)容1結構選型及結構布置2框架內(nèi)力計算4梁柱配筋及基礎設計 5繪制結構施工圖6整理計算書繪制出主要的建筑、結構施工圖。（一）建筑施工圖。包括：1.底層建筑平面圖及其他各層（包括屋面）建筑平面圖2.主要立面圖 3.剖面圖（二）結構施工圖。包括：1.各層結構平面布置圖；2.計算單元的模板圖和配筋圖；3.基礎平面布置圖和模板配筋圖；4.各構件配筋圖；5.其他必要的圖形；決關鍵問題的思路：1 一個房間使用面積基本包括：教學用具、設備所占的面積；人們使用家具、設備所占活動面積；以及行走、交通所需的面積。充分利用框架結構的優(yōu)越性，并考慮到柱網(wǎng)布置的要求。2 平面設計：建筑功能分區(qū)明確，用地合理；交通流線組織合理，空間組合緊湊，總體布局合理。立面設計：進行立面設計時要考慮房屋的內(nèi)部空間關系，相鄰立面的協(xié)調，各立面墻面的處理和門窗安排，滿足立面形式美觀要求，同時還應考慮各入口，雨篷等細部構件的處理。建筑剖面：確定房間凈高時，主要考慮房間的使用性質，室內(nèi)采光通風及設備設置和結構類型。 3 樓梯平面形式的選用，主要依據(jù)其使用性質和重要程度來決定。還要考慮他們的適用及安全等因素。4 建筑抗震設計規(guī)范規(guī)定，抗震設防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設計。由于該地區(qū)抗震設防烈度 須進行抗震設防。5 防火門應為向疏散方向開啟的平開門，并在關閉后應能從任何一側手動開啟。用于疏散走道和樓梯間的防火門，還應具有順序關閉的功本課題研究方案：1、文獻收集。 廣泛收集與教學樓有關的建筑設計和結構設計。2、畢業(yè)實習。 通過對現(xiàn)場直觀觀察，對實際工程中各處的工程施工與管理情況有了一定的感性認識。在這一過程中，學到了一些設計時應該掌握的一些工程細節(jié)，以及理論跟實際工程的聯(lián)系，更好的指導設計。3、結構設計是整個設計中工作量最大，時間最長的一個環(huán)節(jié)，為了加深和鞏固學生對自己出知識和基本技能的掌握程度，結構計算以手算為主，電算為輔的方法，施工圖繪制要求既有手工繪制又有計算機繪制。工作進度：起訖日期設計（論文）各階段工作內(nèi)容備 注3.33.9畢業(yè)實習，畢業(yè)設計準備、資料收集1周3.103.23建筑設計及建筑施工圖2周3.243.30結構布置，荷載及其作用計算1周3.314.6地震作用及其作用內(nèi)力計算1周4.74.13內(nèi)力組合1周4.144.27框架梁柱、樓梯和現(xiàn)澆板設計2周4.285.11基礎設計（獨立或條形基礎）2周5.125.18結構分析（上機計算）1周5.196.1繪施工圖2周6.26.8整理計算書、答辯準備1周6.96.15畢業(yè)答辯1周 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告指導教師意見：1對“文獻綜述”的評語：2對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 指導教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見： 專業(yè)主任： 年 月 日第七章 現(xiàn)澆樓面板設計7現(xiàn)澆樓面板設計7.2.1計算方法本例題工程樓蓋均為整體現(xiàn)澆，現(xiàn)取二層樓面來計算。計算簡圖如圖7-1。 圖7-1 樓面板示意圖根據(jù)樓面結構布置情況，樓面板均為雙向板，板厚hL/50=6000/50=120mm，本工程教室分取120mm，h0=12020=100mm。本工程樓板按彈性理論方法計算內(nèi)力，不考慮活荷載不利布置的影響。1） 跨中最大彎矩 圖7-2 跨中最大彎矩活荷載不利布置將總荷載分成兩部分：式中g均布靜荷載；p均布活荷載。當板的各區(qū)格均受時（圖4-22b），可近似地認為板都嵌固在中間支座上，亦即內(nèi)部區(qū)格的板可按四邊固定的單塊板進行計算。當在一區(qū)格中向上作用而在相鄰的區(qū)格中向下作用時（圖4-22c），近似符合反對稱關系，可認為中間支座的彎矩等于零，亦即內(nèi)部區(qū)格的板按四邊簡支的單板進行計算。將上述兩種情況疊加可行跨內(nèi)最大彎矩。本工程為了簡化計算，全不按四邊固定計算，不考慮荷載的不利位置影響，但算到板的跨中彎矩時，將其乘上1.1的放大系數(shù)。2）求支座中點最大彎矩當活荷載和靜荷載全部滿布在各區(qū)格時，可近似求得支座中點最大彎矩。此時可先將內(nèi)部區(qū)格的板按四邊固定的單塊板求得支座中點固端彎矩，然后與相鄰的支座中點固端彎矩平均，可得該支座的中點最大彎矩。3）雙向板在均布荷載作用下的彎矩系數(shù)表查結構靜力計算手冊荷載由前部分已計算得出。7.2.1雙向板設計教室部分：恒載設計值 活載設計值走廊部分：恒載設計值 活載設計值教室部分：則： 則 ， 走廊部分：， 鋼筋混凝土泊桑比可取1/6A區(qū)格 1）求跨內(nèi)最大彎矩MX（A），My（A）作用下查“手冊”表7-4，得=0時 圖7-3 A區(qū)格板作用計算簡圖換算成時，可利用公式作用下，得=0換算成時，可利用公式疊加后：2）求支座中點固端彎矩，B區(qū)格 1、求跨內(nèi)最大彎矩MX（B），My（B）作用下查“手冊”表7-4，得=0時圖7-4 B區(qū)格板作用計算簡圖 換算成時，可利用公式 作用下?lián)Q算成時，可利用公式疊加后：2）求支座中點固端彎矩， M11.006 3.2607.716sM/(fcbh。*h。)0.1790.0510.1260.1980.0520.135As=fcbh。/fy724190694實際配筋(mm2)10100,As=7858125,As=40210125,As=62885南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計(論文)8基礎設計 8.1按照地基基礎設計規(guī)范和建筑抗震設計規(guī)范的有關規(guī)定，上部結構傳至基礎頂面上的荷載只需按照荷載效應的基本組合來分析確定。 混凝土設計強度等級采用C25，基礎底板設計采用級鋼，室內(nèi)外高差為0.9m，基礎埋置深度為2.1m，上柱斷面為400400，基礎部分柱斷面保護層加大，兩邊各增加50，故地下部分柱頸尺寸為500500，地基承載力標準值，按設計任務書的地質剖面土參數(shù)，假定為8.1.1荷載計算 以軸線8為計算單元進行設計,上部結構傳來柱底荷載標準值為 邊柱柱底: 8.36+3.55=11.91 485.12+96.69=581.81 3.92-1.66= -5.58 中柱柱底: -5.62-2.35= -7.92kN.m 571.22+136.55=707.77kN 2.63+1.1=3.73kN底層墻,基礎連系梁傳來荷載標準值墻重: +_0.00以上：3.60.23.3=2.38 (采用輕質填充砌塊，=3.6 kN/m3) +_0.00以下：190.241.6=7.30 (采用輕質填充砌塊，=19 kN/m3) 連系梁重：（400240） 250.40.24=2.4 =2.38+7.30+2.4=12.08 柱A基礎底面：581.81+12.084.875=640.7 11.91-5.580.55=8.84 柱B基礎底面: 707.77+12.084.875=766.66 -7.97-3.730.55=-10.02 8.1.2確定基礎底面積1A柱（1） 初估基底尺寸 由于基底尺寸未知，持力層土的承載力特征值先僅考慮深度修正，由于持力層為粉質粘土，故取=1.6m=(17.21.0 +19.30.2)/1.2=17.55 (加權土重，其中雜填土容重取17.2 kN/m3粉質粘土19.3 kN/m3 )按規(guī)范公式 設 m取b=2.4,l=2.8m （2） 按持力層強度驗算基底尺寸：基底形心處豎向力：640.7+202.42.81/2（2.1+1.2）=862.46Kn基底形心處彎矩： 8.84kN.m偏心矩: 所以滿足要求 2.B柱 （1） 初估基底尺寸 由于基底尺寸未知，持力層土的承載力特征值先僅考慮深度修正，由于持力層為粉質粘土，故取=1.6m=(17.21.0 +19.30.2)/1.2=17.55 (加權土重，其中雜填土容重取17.2 kN/m3粉質粘土19.3 kN/m3 )按規(guī)范公式 設 m取b=2.6,l=3.1m （2） 按持力層強度驗算基底尺寸：基底形心處豎向力：766.66+202.63.11/2（2.1+1.2）=1032.64Kn基底形心處彎矩： 10.02kN.m偏心矩: 所以滿足要求 8.1.3基礎結構設計（混凝土選用C20） 1.荷載設計值 基礎結構設計時，需按荷載效應基本組合的設計值進行計算。 A柱： B,C柱： 2A柱：（1）基底凈反力： （2）沖切驗算 ， 基礎高度滿足要求。（3）配筋 選914（） 按構造鋼筋要求配1410（AS=1099mm2） 注：短邊鋼筋放在長邊鋼筋內(nèi)側，所以有效計算高度差10mm)3.B,C柱基 （1）基底凈反力： （2）沖切驗算 ， （3）配筋 選914（） 按構造鋼筋要求配1410（AS=1099mm2）89南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計第十章 電算校核分析本設計電算部分采用PKPM等軟件進行計算。首先建立框架的空間模型，布置柱、梁構件及荷載情況；然后采用TAT進行結構內(nèi)力分析。最后將電算框架5軸線和手算框架5軸線的結果進行比較，發(fā)現(xiàn)兩者的結果有一定差異，相對誤差在20%左右。這主要是兩者計算方法不同造成的。手算時計算豎向荷載作用下框架內(nèi)力采用的是分層法，計算水平荷載下框架內(nèi)力采用D值法，都屬于平面的近似算法，而且僅進行橫向單一方向的計算，電算采用的是空間算法，更精確。下面是電算框架5軸線的恒載彎矩圖，圖10-1 恒載彎矩圖（單位kNm）圖10-2恒載剪力圖（單位kNm）圖10-3 恒載軸力圖（單位kNm）下面是手算框架5軸線的恒載彎矩圖，恒載作用下梁剪力、柱軸力圖10-5 恒載作用下梁剪力、柱軸力（KN）兩圖比較：1.從手算的彎矩圖和電算的彎矩圖中可以看出跨中彎矩的差值較大,其他的值中誤差均在20%以下。2.梁的剪力的誤差很小,可以控制在5%以下。3.柱的軸力的誤差也較大,可以控制在20%左右。誤差分析：1.計算的方法不同。由于PKPM的計算方法主要以空間算法，而手算的方法主要是在豎向荷載作用是以迭帶法計算，水平力的計算方法以D值法為主。所以由于兩者的模型的建立相差導致了計算結果的部分差異。2.手算的近似性:由于手算所采用的方法有一定的近似性,例如在彎矩的迭代法計算中在彎矩的傳導過程中不徹底性導致了計算的結果的具有很大的近似性。而電算時考慮了在變形中梁的軸力和柱的剪力，使計算更加的精確。3.電算采用了部分系數(shù)在電算的過程中由于軟件中為了保證結構的簡化和結構的安全性設置了許多細部的系數(shù)，其中含有擴大系數(shù)也有縮小系數(shù)，而這些系數(shù)在手算過程由于許多的原因被忽略了，這也是導致了電算和手算的結果很大的不同。4.人為的因素： 在手算中我采用了只取兩位小數(shù)的近似取值，而計算機可以取值更加精確，這也在一定程度影響了計算結果。5.集中力的處理: 在手算過程中我所遇到的集中力采取向內(nèi)的偏心方法,而在電算的簡圖中可以發(fā)現(xiàn)采用的卻是全部向一側偏心的方式,這在計算的結果產(chǎn)生了很大的影響。93結語結語本設計說明書主要包括設計任務書、建筑設計（包括總平面圖、平面圖、立面圖、剖面圖等）、框架結構設計、基礎設計以及其它附屬構件設計，基本上是一個比較全面的設計。在設計中運用了Auto-CAD、PKPM等一系列計算機輔助設計軟件，對自己的計算機知識和軟件運用能力有了一定的加強。本設計從建筑到結構是一個較為完整的設計過程，通過畢業(yè)設計復習和鞏固了以前所學知識，把主要課程聯(lián)系成一個完整的體系，并運用于設計中；本次畢業(yè)設計培養(yǎng)了我進行獨立設計的基本能力，為畢業(yè)后的工作打下了堅實的基礎。在本次畢業(yè)設計中我的指導老師在百忙之中，傾注了大量時間和精力，給予了必要的指導，在此表示衷心的感謝。由于畢業(yè)設計時間倉促，工作量較大，加之設計經(jīng)驗有限，不妥之處在所難免，敬請各位評審老師批評指正。9394參考文獻參考文獻1 中華人民共和國國家建設部.混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002。2 中華人民共和國國家建設部.建筑抗震設計規(guī)范（GBJ50011-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。3 中華人民共和國國家建設部.地基基礎設計規(guī)范（GB5007-2002）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002。4 中華人民共和國國家建設部.建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。5 中華人民共和國國家建設部.建筑制圖標準（GB/T50104-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。6 中華人民共和國國家建設部.公共建筑設計規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。7 中華人民共和國國家建設部.建筑結構制圖標準（GB/T50105-2001）. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。8 中華人民共和國國家建設部.民用建筑防火規(guī)范. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。9 陳希哲.土力學與地基基礎. 北京：清華大學出版社，1990。10 周景星，王洪瑾.基礎工程. 北京：清華大學出版社，1996。11 莊崖屏，江見鯨.鋼筋混凝土基本構件設計. 北京：地震出版社， 1996。12 包世華，龍馭逑.結構力學. 北京：人民教育出版社，198013 江蘇省建筑配件標準圖集.施工說明（蘇J9501）第二版. 南京：江蘇省工程建設標準設計站，1995。14 趙西安.鋼筋混凝土高層建筑結構設計. 北京:中國建筑工業(yè)出版社， 1995。15 沈杰.地基基礎設計手冊. 上海：上海科學技術出版社，1985。16 周果行.工民建畢業(yè)設計. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995。17 有關教材 .93108南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計(論文)致謝本次設計感謝系領導的關心支持，感謝徐愛華老師的精心指導，她在我們的設計過程中提供大量資料供我參考，幫助我解決了許多難題，在我遇到疑難問題能夠及時給予解答，還邀請了學校的專業(yè)老師來指導我們電算PKPM軟件，使我能在這么短的時間內(nèi)把所學的專業(yè)知識能夠綜合應用，從而能夠順利完成設計任務。感謝本組同學的幫助，我們充分發(fā)揚了團結就是力量的優(yōu)勢，相互之間能夠及時的采集到資料、獲取新的信息；感謝其他組的同學，在我計算和輸入數(shù)據(jù)到電腦時幫助我解決許多困難，使我的論文和設計能順利做好。對在這次畢業(yè)設計中給予過我?guī)椭娜?，謹此表示衷心的感謝！96目 錄摘要IABSTRACTII引言 11.1 建筑設計說明11.1.1 平面設計2 1.1.2使用部分平面設計 21.1.3 交通聯(lián)系部分設計31.1.4 平面組合設計31.1.5 剖面設計31.1.6 立面設計31.1.7 基礎和地基設計31.1.8 樓梯設計41.2 結構設計說明5 1.2.1 結構選型51.2.2 內(nèi)力變形及特點51.2.3 震害特點61.2.4 梁、柱截面尺寸71.2.5結構布置 7 1.2.6計算單元確定101.2.7 荷載標準值計算101.2.8地震作用計算10 1.2.9 框架結構側移計算10 1.2.10 框架結構內(nèi)力計算 10 1.2.11各桿端彎矩值 111.1.12 構件設計 12第一章 結構選型與布置 13 1.1 結構選型與布置13 第二章 確定計算簡圖172.1確定計算簡圖172.2結構布置182.3荷載計算19第三章 框架內(nèi)力計算293.1恒載作用下的框架內(nèi)力303.2活載作用下的框架內(nèi)力393.3地震作用下的框架內(nèi)力45第四章 框架內(nèi)力組合 54第五章 框架柱截面設計 60 第六章 樓梯結構計算設計 716.1梯段板計算716.2休息平臺計算726.3梯段梁的計算73 第七章 現(xiàn)澆板樓面設計757.1計算方法 757.2雙向板計算 76 第八章 基礎設計 808.1荷載計算 808.2確定基礎底面積818.3基礎結構設計 83第九章 電算校核分析88結語94 參考文獻95致謝96南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文）內(nèi)容摘要本設計主要進行了結構方案中橫向框架5軸框架的抗震設計。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算,接著利用頂點位移法求出自震周期，進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，進而求出在水平荷載作用下的結構內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。接著計算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結構內(nèi)力，是找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。選取最安全的結果計算配筋并繪圖。此外還進行了結構方案中的室內(nèi)樓梯的設計。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構件的內(nèi)力和配筋計算及施工圖繪制。關鍵詞：框架 結構設計 抗震設計 AbstractThe purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 5. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, 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 and axial 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 and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Key words : frames；structural design；anti-seismic design南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計(論文) 1 引言 本次畢業(yè)設計的任務是外國語小學第二教學樓設計，這是對我大學四年所學知識的 總結，對我畢業(yè)后實際工作能力、適應社會能力有很大的影響。我與畢業(yè)設計同組同學 在徐愛華，孔憲賓等老師的指導下，進行了本次畢業(yè)設計。本次畢業(yè)設計的主要目的是 加深對理論和概念的理解，獨立系統(tǒng)的完成一項工程設計，熟悉工程設計的一般步驟， 熟悉相關設計規(guī)范、手冊、標準圖以及工程實踐中常用的方法。 本 設 計 說 明 書 主 要 包 括 設 計 任 務 書 、 建 筑 設 計 （ 包 括 總 平 面 圖 、 平 面 圖 、 立 面 圖 、 剖 面 圖 等 ） 、 框 架 結 構 設 計 、 基 礎 設 計 以 及 其 它 附 屬 構 件 設 計 ， 基 本 上 是 一 個 比 較 全 面 的 設 計 。 在 設 計 中 運 用 了 Auto-CAD、 PKPM 等 一 系 列 計 算 機 輔 助 設 計 軟 件 ， 對 自 己 的 計 算 機 知 識 和 軟 件 運 用 能 力 有 了 一 定 的 加 強 。 本 設 計 從 建 筑 到 結 構 是 一 個 較 為 完 整 的 設 計 過 程 ， 通 過 畢 業(yè) 設 計 復 習 和 鞏 固 了 以 前 所 學 知 識 ， 把 主 要 課 程 聯(lián) 系 成 一 個 完 整 的 體 系 ， 并 運 用 于 設 計 中 ； 本 次 畢 業(yè) 設 計 培 養(yǎng) 了 我 進 行 獨 立 設 計 的 基 本 能 力 ， 為 畢 業(yè) 后 的 工 作 打 下 了 堅 實 的 基 礎 。 在本次畢業(yè)設計中我的指導老師在百忙之中，傾注了大量時間和精力，給予了必要 的指導，在此表示衷心的感謝。 在所難免，敬請各位評審老師批評指正。由于畢業(yè)設計時間倉促，工作量較大，加 之設計經(jīng)驗有限，不妥之處 1.1 建筑設計說明 建筑設計在現(xiàn)有的自然環(huán)境與總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)設計任務書的要求，綜合考 慮使用功能、結構施工、材料設備、經(jīng)濟藝術等問題，著重解決建筑內(nèi)部使用功能和使 用空間的合理安排，內(nèi)部和外表的藝術效果，各個細部的構造方式等，創(chuàng)造出既符合科 學性，又具有藝術效果的工作環(huán)境。 建筑設計應考慮建筑與結構等相關的技術的綜合協(xié)調，以及如何以更少的材料、勞 動力、投資和時間來實現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用、經(jīng)濟、堅固、美觀。 本方案采用框架結構，框架結構是由梁、柱、節(jié)點及基礎組成的結構形式，橫梁和 立柱通過節(jié)點連成一體，形成承重結構，將荷載傳至基礎。其特點是承重系統(tǒng)與非承重 系統(tǒng)有明確的分工，支承建筑空間的骨架與梁，柱是承重系統(tǒng)，而分割室內(nèi)外空間的圍 護結構 引言 2 和輕質隔墻是不承重的，這種結構形式強度高，整體性好剛度大，抗震性好，開窗 自由。 框架結構是多層、高層建筑的一種主要結構形式。這種結構體系的優(yōu)點是建筑平面 布置靈活，能獲得較大的使用空間，建筑立面容易處理，可以適應不同的房屋造型。同 時，在結構性能方面，框架結構屬于柔性結構，自振周期較長，地震反應較小，經(jīng)過合 理的結構設計可以具有較好的延性性能。我國定義 8 層及 8 層以上的建筑為高層建筑， 一般認為 8 層以下房屋屬多層建筑，鋼筋混凝土框架結構多用于多層建筑，較少用于高 層建筑，因為當房屋的高度超過一定的范圍時，框架結構側向剛度較小，水平荷載作用 下側移較大，從受力合理和控制造價的角度，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構一般不超過 60 米， 地震區(qū)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架，當設防烈度為 7 度、8 度、9 度、時高度一般不超過 55 米、 45 米和 25 米。 框架結構是由梁、柱、節(jié)點及基礎組成的結構形式，橫梁和柱，通過節(jié)點連為一體， 形成承重結構，將荷載傳至基礎，整個房屋全部采用這種結構形式的稱為框架結構或純 （全）框架結構，框架可以是等跨或不等跨的，也可以是層高相同或不完全相同的，有 時因工藝和使用要求，也可能在某層抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。 當柱為正方形或接近正方形，或樓面荷載較大的情況下，可采用縱橫向承重方案， 這時樓面常為現(xiàn)澆雙向板樓蓋或井字梁樓蓋，兩個方向的框架同時承受豎向荷載和水平 荷載。 建筑物是社會物質和文化財富，它在滿足使用要求的同時，還需要考慮人們對建筑 物在美觀方面的要求，本工程主體為四層，房子對比顯明，錯落有置又給人不呆板的感 覺。 1.1.1 平面設計 建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的組合關系。由于建筑平面通常較為 集中反映建筑功能方面的問題，一些剖面關系比較簡單的建筑，它們的平面布置基本上 能夠反映空間組合的主要內(nèi)容，因此，首先從建筑平面設計入手。但是在平面設計中， 我始終從建筑整體空間組合的效果來考慮，緊密聯(lián)系建筑剖面和立面，分析剖面、立面 的可能性和合理性，不斷調整修改平面，反復深入。也就是說，雖然我從平面設計入手， 但是著手于建筑空間的組合。 各種類型的建筑，從組成平面各部分面積的使用性質來分析，主要可以歸納為使 用部分和交通聯(lián)系部分兩類。 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計(論文) 3 建筑平面設計是組合布置建筑物在水平方向房屋各部分的組合關系，它包括使用部 分設計和交通聯(lián)系部分設計。 1.使用部分平面設計 建筑平面中各個使用房間和輔助房間，是建筑平面組合的基本單元。本設計在使用 平面設計中充分考慮了以下幾點：注意了房間的面積、形狀和尺寸滿足室內(nèi)使用活動和 設備合理布置的要求；門窗的大小和位置考慮了房間的出入方便，疏散安全，采風通風 良好；房間的構成注意使結構布置合理，施工方便，也要有利于房間之間的組合，所用 材料應符合相應的建筑標準；室內(nèi)空間，以及頂棚、地面、各個墻面和構件細部，應考 慮人們的使用和審美要求。 對于輔助房間的平面設計，通常根據(jù)建筑物的使用特點和使用人數(shù)的多少，先確定 所需設備的個數(shù)，根據(jù)計算所得的設備數(shù)量，考慮在整幢建筑中輔助房間的分布情況， 最后在建筑平面組合中，根據(jù)整幢房屋的使用要求適當調整并確定這些輔助房間的面積、 平面形式和尺寸。 2. 交通聯(lián)系部分設計 交通聯(lián)系部分是把各個房間以及室內(nèi)交通合理協(xié)調起來，同時又要考慮到使用房間 和輔助房間的用途，減少交通干擾。樓梯是垂直交通聯(lián)系部分，是各個樓層疏散的必經(jīng) 之路，同時又要考慮到建筑防火要求，本住宅采用梁板式雙跑樓梯。 本設計中交通聯(lián)系部分設計能滿足下列要求：交通線路簡捷明確，聯(lián)系通行方便； 人流通暢，緊急疏散時迅速安全；滿足一定的通風采光要求；力求節(jié)省交通面積，同時 考慮空間組合等設計問題。 3. 平面組合設計 建筑平面的組合設計，一方面，是在熟悉平面各組成部分的基礎上，進一步從建筑 整體的使用功能、技術經(jīng)濟和建筑藝術等方面，來分析對平面組合的要求；另一方面， 還必須考慮總體規(guī)劃、基地環(huán)境對建筑單體平面組合的要求。即建筑平面組合設計須要 綜合分解建筑本身提出的、經(jīng)及總體環(huán)境對單體建筑提出的內(nèi)外兩方面的要求。 1.1.2 剖面設計 建筑剖面圖是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的組合關系，剖面設計主要表現(xiàn)為 建筑物內(nèi)部結構構造關系，以及建筑高度、層高、建筑空間的組合與利用。它和房屋的 使用、造價和節(jié)約用地有著密切關系，也反映了建筑標準的一個方面。其中一些問題需 要平、剖面結合在一起研究，才具體確定下來。 引言 4 本工程為小學教學樓。垂直交通采用樓梯，門的高度根據(jù)人體尺寸來確定，窗高要 滿足通風采光要求。 1.1.3 立面設計 立面設計是為了滿足使用功能和美化環(huán)境的需要而進行的。建筑立面可以看成是由 許多構部件所組成：它們有墻體、梁柱、墻墩等構成房屋的結構構件，有門窗、陽臺、 外廊等和內(nèi)部使用空間直接連通的部件，以及臺基、勒腳、檐口等主要起到保護外墻作 用的組成部分。恰當?shù)卮_定立面中這些組成部分和構部件的比例和尺度，運用節(jié)奏韻律、 虛實對比等規(guī)律，設計出體型完整、形式與內(nèi)容統(tǒng)一的建筑立面，是立面設計的主要任 務。 1.1.4 基礎和地基設計 基礎和地基具有不可分割的關系，但又是不同的概念，基礎是建筑物與土層直接接 觸的部分，它承受建筑物的全部荷載，并把他們傳給地基，基礎是建筑物的一個組成部 分，而地基是基礎下面的土層，承受由基礎傳來的整個建筑物的荷載。地基不是建筑物 的組成部分。 地基分兩種：一是天然土層具有足夠的承載能力，不需人工處理就能承受建筑物全 部荷載的叫天然地基。一是當上部荷載叫大或土層承載能力叫弱，缺乏足夠的堅固性和 穩(wěn)定性，必須經(jīng)人工處理后才能承受建筑物全部荷載的叫人工地基。 根據(jù)地基土質好壞，荷載大小及冰凍深度，常把基礎埋在地表以下適當深度處，這 個深度成為埋置深度（簡稱埋深） 。一般基礎的埋深應大于冰凍線的深度，從經(jīng)濟和施工 角度分析，基礎的埋深，在滿足要求的情況下越淺越好，但最小不能小于 0.5 米。天然 地基上的基礎，一般把埋深在 5 米以內(nèi)的叫淺基，超過 5 米的叫深基。本工程考慮到地 下水位的高度，冰凍線的深度，以及地下軟弱層的深度和范圍，確定 1.5 米深度作為基 礎埋深，同時考慮到該工程為框架結構，梁柱中心線不重合，將會產(chǎn)生較大的豎向彎矩， 為了提高抗側剛度，滿足縱橫向彎矩的平衡，提高抗剪切能力，該工程選用柱下獨立基 礎，基礎頂設置連梁，滿足以上條件，同時又能起到節(jié)省材料的作用。 1.1.5 樓梯設計 樓梯是建筑物中的重要組成部分，它是主要的垂直交通設施之一，樓梯的主要功能 是通行和疏散。 板式樓梯和梁式樓梯是最常見的現(xiàn)澆樓梯，賓館和公共建筑有時也采用一些特種樓 梯，如螺旋板式樓梯和懸挑式樓梯。此外也有采用裝配式樓梯的。 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計(論文) 5 板式樓梯由梯段板、休息平臺和平臺梁組成，梯段是斜放的齒形板，支承在平臺梁 上和樓層梁上，底層下端一般支承在壟墻上。板式樓梯的優(yōu)點是下表面平整，施工支模 方便，外觀比較輕巧；缺點是斜板較厚，約為梯段板斜長的 1/251/30，其混凝土用量 和鋼材用量都較多，一般適用于梯段板的水平跨長不超過 3M 時。 梁式樓梯同踏步板、斜梁和平臺板、平臺梁組成。 設計樓梯時應考慮以下三個基本要求： （1）要滿足功能上的要求 樓梯的數(shù)量、位置、形式和樓梯的寬度、坡度均應該符合上下通暢、疏散方便的原 則，樓梯間必須直接采光，采光面積應不小于 1/12 樓梯間平面面積。設置在公共建筑 中的主要樓梯，有的需要富麗堂皇，有的需要精巧簡潔，應在樓梯形式、欄桿式樣、材 料選用方面作精心設計，一般建筑則適當考慮美觀問題。 （2）要滿足結構和建筑構造方面的要求 在建筑構造方面要滿足堅固與安全的要求，例如扶手、欄桿和踏步之間應有牢固 的連接，選用欄桿式樣也應注意花飾形式。桿件與桿件的間距應考慮防止發(fā)生意外事故。 （3）要滿足防火、安全方面的要求 樓梯的間距和數(shù)量，應根據(jù)建筑物的耐火等級，滿足防火設計規(guī)范中民用建筑及工 業(yè)輔助建筑安全出口所規(guī)定的要求。這樣樓梯才有足夠的通行和疏散能力，此外還應注 意在樓梯間四周的墻，不準有凸出太多的磚柱、磚礅、散熱片、消防栓等構件，防止人 在緊急疏散通行時受阻而發(fā)生意外。在樓梯間內(nèi)除必須的門以為，不準另外設置門、窗， 防止火災發(fā)生時，火焰竄出和煙霧蔓延、擴散到樓梯間而使樓梯失去通行疏散作用。 樓梯材料的選用應該考慮建筑物的耐火等級，同時還應結合考慮材料的耐磨、防滑、 易清潔和美觀等要求。此外，設計樓梯時尚需考慮到經(jīng)濟和施工的方便。 1.2 結構設計說明 1.2.1 結構選型 結構是建筑的骨架，是建筑賴以存在的基礎,作為建筑的骨架形成人類的建筑空間， 用來滿足人類的生產(chǎn)、生活需要及對建筑物的美觀要求（結構的建筑功能） 。在正確設計、 施工及正常使用條件下，建筑應該具有抵御可能出現(xiàn)的各種作用的能力（建筑結構的安 引言 6 全功能） 。此外，建筑結構的工程造價及用工量分別占建筑物造總工期的 40%50%（建筑 結構的經(jīng)濟指標） 。 為了使建筑物設計符合技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質量的要求，建筑結 構方案設計，包括結構選型設計占有重要地位。建筑結構方案設計和選型的構思是一項 很細致的工作，只有充分考慮各種影響因素并進行全面綜合分析，才能選出優(yōu)化的方案。 建筑物的形式和風格總是和構成它的材料和結構方式相適應的。在實踐中不斷地探 索能夠經(jīng)濟、合理地充分發(fā)揮材料、結構潛力的形式和風格，并逐漸形成建筑體系和結 構體系。結構是建筑的骨架，是建筑賴以存在的基礎，該辦公樓選用框架結構是合理的。 框架結構體系是由豎向構件的柱子與水平構件的梁通過節(jié)點連接而組成，即，承擔 豎向荷載，又承擔水平荷載（風、地震） ?？蚣芙Y構體系的優(yōu)點是建筑平面布置靈活，可 以提供較大的建筑空間，也可以構成豐富多變的立面造型。 1 .內(nèi)力及變形特點： （1）平荷載作用下，框架結構內(nèi)力分布的特點是：底層柱子的軸力、剪力和彎矩， 且由上向下減小。一般情況下，每根柱子都有反彎點，但當梁的剛度比柱子剛度小很多 時，柱子可能沒有反彎點。 （2） 作用下框架結構的側向變形主要由兩部分組成： 第一部分是由柱和梁的彎曲產(chǎn)生的側移 1,這部分側移呈現(xiàn)剪切型特征； 第二部分是由柱的拉伸、壓縮產(chǎn)生的側移 2,這部分側移呈現(xiàn)彎曲型特征。 其中，第一部分側移 1是主要的，隨著框架結構的高度增大，第二部分側移 2在 總側移中所占比重逐漸增大，但由于框架結構所能適用的最大高度有限，故兩部分側移 合成后的框架結構總位移仍然主要呈現(xiàn)剪切變形的特征；框架結構的變形規(guī)律是：底層 框架的層間變形最大，向上逐漸減小。 2.震害特點 由梁、柱線形桿件組成的框架結構體系，由于側向剛度教弱，在房屋高度增加的情 況下，其內(nèi)力和側移增長的很快，在地震的作用下往往由于其過大的側移，導致結構的 破壞。 強烈地震作用下，框架結構體系一旦其構件端部進入塑性屈服，隨之就會出現(xiàn)混凝 土壓酥、脫落、主筋外露、壓曲和箍筋崩脫等較重的破壞現(xiàn)象，有的柱子可能出現(xiàn)剪拉、 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計(論文) 7 剪壓等脆性破壞。在強烈地震作用下，框架梁柱節(jié)點可能出現(xiàn)雙向交叉裂縫，或沿柱子 縱筋方向產(chǎn)生粘結開裂，混凝土保護層剝落，從而導致節(jié)點部分柱子鋼筋出現(xiàn)燈籠狀的 壓屈破壞。 框架結構體系的震害一般較多發(fā)生在柱端。就平面上不同位置的柱子而言，邊柱的 破壞程度一般較中柱為重。邊柱之中，又以角柱的破壞程度更重。就豎向不同高度位置 的柱子而言，底層柱子往往較以上的柱子更早破壞。就層內(nèi)一根柱子而言，柱子上端的 震害往往重于下端。與柱子的震害相對比而言，梁端及梁身的震害較少、較輕；節(jié)點的 震害也較少?？蚣芙Y構的砌體填充墻，在歷次地震中表現(xiàn)出普遍的震害。填充墻震害的 一般規(guī)律是“上輕下重” ；貼砌在框架平面外的填充墻震害比嵌砌在框架平面內(nèi)的為重。 現(xiàn)澆框架其結構整體性較好，抗震性能強，鋼材用量省。缺點是模板消耗量大，現(xiàn) 場工作量大，但可采用工業(yè)化現(xiàn)澆的施工工藝來改進，效果是不錯的，故該工程用現(xiàn)澆 的方法。無論是現(xiàn)澆框架，還是預制框架，均應盡量符合“強柱弱梁，強剪弱彎，強壓 弱彎，強節(jié)點弱構件”的抗震設計準則，使框架結構具有合理的抗震破壞機制梁鉸 側移機制，達到規(guī)范對結構抗震的目的要求。 梁、柱混凝土強度等級相差不宜大于 5Mpa，如超過時，梁、柱節(jié)點區(qū)施工時應作專 門處理，使節(jié)點區(qū)混凝土強度等級與柱相同。 框架結構的開間、進深、層高等尺寸以及所選用的構件類型應盡量減少規(guī)格類型， 以利于構件生產(chǎn)的工業(yè)化，并最大限度地利用國家標準構配件。 3. 截面尺寸要求： 框架柱的截面形式通常大多為方形、矩形，根據(jù)建筑需要也有圓形，八角形等，也 可采用柱肢厚度與墻體厚度一致的 T 形、L 形、十字形的截面形式。框架柱截面尺寸的確 定按規(guī)范中構造要求定。 4. 結構布置要求： 抗震框架結構的平面布置應力求簡單、規(guī)則、均勻、對稱，使剛度中心與質量中心 盡量減小偏差，并盡量使框架結構的縱向、橫向具有相近的自振特性?？蚣芙Y構應布置 并設計為雙向抗側力體系，主體結構的梁柱間不應采用鉸接，也不應采用橫向為剛接， 縱向也鉸接的結構體系。 1.2.2 結構設計 框架結構一般有按空間結構分析和簡化成平面結構分析兩種方法。在計算機沒有普 及的年代，實際為空間工作的框架常被簡化成平面結構采用手算的方法進行分析。近年 引言 8 來隨著微機的日益普及和應用程序的不斷出現(xiàn)，框架結構分析時更多的是根據(jù)結構力學 位移法的基本原理編制電算程序，由計算機直接求出結構的變形、內(nèi)力，以至各截面的 配筋。 由于目前計算機內(nèi)存和運算速度已經(jīng)能夠滿足結構計算的需要，因此在計算機程序 中一般是按空間結構進行分析。但是在初步設計階段，為確定結構布置方案或估算構件 截面尺寸，還是需要采用一些簡單的近似計算方法，以求既快又省地解決問題。另外， 近似的手算方法雖然計算精度較差，但概念明確，能夠直觀地反映結構的受力特點，因 此，工程設計中也常利用手算的結果來定性的校核判斷電算結果的合理性，所以我將重 點介紹框架結構的近似手算法。 1. 計算單元確定 一般情況下，框架結構是一個空間受力體系，為了方便起見，常常忽略結構縱向和 橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構件的抗扭作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架 進行分析計算。由于橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗 側剛度相同，因此，除端部外，各榀橫向框架都將產(chǎn)生相同的內(nèi)力與變形，結構設計時 一般取中間有代表性的一榀橫向框架進行分析即可；而作用于縱向框架上的荷載則各不 相同，必要時應分別進行計算。 （1）節(jié)點的簡化 框架節(jié)點一般總是三向受力的，但當按平面框架進行結構分析時，則節(jié)點也相應地 簡化。在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構中，梁和柱內(nèi)的縱向受力鋼筋都將穿過節(jié)點或錨入?yún)^(qū)，這 時應簡化為剛節(jié)點。 （2）柱網(wǎng)和層高的確定 在結構計算簡圖中，桿件用軸線來表示?？蚣芰旱目缍燃慈≈虞S線之間的距離。 框架的層高（框架柱的長度）即為相應的建筑層高，而底層柱的長度則應從基礎頂面算 起。對于不等跨框架，當個跨跨度相差不大于 10%時，在手算時可簡化為等跨框架，跨度 取原框架各跨跨度的平均值，以減少計算工作量。但在電算時一般可按實際情況考慮。 （3）截面尺寸確定（根椐梁的跨度初估） （4）柱截面尺寸的確定（根據(jù)層高初估） （5）構件截面抗彎剛度的計算。 在計算框架梁截面慣性距 I 時應考慮到樓板的影響。在框架梁兩端節(jié)點附近，梁受 負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較?。欢诳蚣芰旱目缰?，梁 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計(論文) 9 受正彎矩，樓板處于受壓區(qū)形成 T 形截面梁，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較大。在工 程設計中，為簡便起見，仍假定梁的截面慣性距 I 沿軸線不變，對現(xiàn)澆樓蓋中框架取 I=2I0 邊框架取 I=1.5I0;對裝配整體式樓蓋，這里 I0 為矩形截面梁的截面慣性矩。 反彎點發(fā)首先假定梁柱之間的線剛度只比為無窮大，其次又假定柱的反彎點高度為 一定值，從而使框架結構在側向荷載作用下的內(nèi)力計算大為簡化。但這樣做同時也帶來 了一定的誤差，首先是當梁柱線剛度較為接近時，特別是在高層框架結構或抗震設計時， 梁的線剛度可能小于柱的線剛度，框架節(jié)點對柱的約束應為彈性支承。柱的抗側剛度不 但與柱的線剛度和層高有關，而且還于梁的線剛度等因素有關。 另外，柱的反彎點高度也與梁柱線剛度比、上下層橫梁的線剛度比、上下層層高的 變化等因素有關。 1）柱彎矩和剪力的求解： 由表可查得 y1=y2=y3=o，因而 y=y0，風荷載分布接均布荷載，故 y0 按均布 荷載查表，地震作用按倒三角荷載查表。 一般層： 底層: 計算公式： kiKc24321kiKc25.021 021yhVMiDjjc下 )1(0yhVMDPjjjj上 i1 i2 i3 i4Ic i1 i2 ic 引言 10 2）梁端彎矩及梁剪力和柱軸力的求解： 梁端彎矩：對于邊柱： 對于中柱： 梁剪力： 柱軸力：對于邊柱，頂層的柱軸力即為梁端剪力，下一層的柱軸力即為上一層的柱 軸力加上此層的梁端剪力。對于中柱，頂層的柱軸力等于左右兩梁的剪力值之差，下一 層的柱軸力等于相應層兩梁的剪力值之差加上上一層的柱軸力。 3）柱邊彎矩和梁跨中彎矩的求解： 2. 荷載標準值計算 （1）恒載計算 1) 屋面框架梁均布線荷載標準值 2) 樓面框架梁線荷載標準 3) 屋面框架節(jié)點集中荷載標準值 4) 樓面框架節(jié)點集中荷載標準值 (2) 活載標準值計算 3. 地震作用計算 在此僅考慮水平地震作用即可，并可采用基底剪力法計算水平地震作用力。 lMVjjj 右左 右左 右下上右 右左 左下上左 iijjj jjj )(下上 jjjM2*右 柱 邊左 柱 邊中 梁 端柱 邊 MbV 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計(論文) 11 為求基底剪力，先要計算結構各層的總重力荷載代表值，在此為簡化計算，僅取一 榀框架的重力荷載代表值進行計算。 頂層重力荷載代表值包括：屋面恒載，50%屋面活 荷載，縱、橫梁自重，半層柱自重，半層墻體自重以及女兒墻自重。其它層重力荷載代 表值包括：樓面恒載，50%樓面活荷載，縱、橫梁自重，樓面梁自重，樓面上、下各半層 的柱及縱、橫墻自重。請注意：在計算重力荷載代表值時，屋面活荷載僅考慮雪荷載。 4. 框架結構側移計算 控制框架結構側移要計算兩部分內(nèi)容：一是計算頂層最大側移，因周期過大，將影 響使用；二是計算層間相對側移，其值過大，將會使填充墻出現(xiàn)裂縫。引起框架的側移， 主要是水平荷載作用。 對一般的多層框架結構而言，僅需計算由梁柱彎曲變形所產(chǎn)生的側向位移，而不考 慮梁柱的軸向變形和截面的剪切變形所產(chǎn)生的結構側移，這樣計算的框架側移已能滿足 工程設計的精度要求。 5. 荷載作用下的框架結構內(nèi)力計算 框架結構在豎向荷載作用下的內(nèi)力計算可近似地采用分層法。通常，多層多跨框架 在豎向荷載作用下的側移是不大的，可近似的按無側移框架進行分析，而且當某層梁上 有豎向荷載時，在該層梁及相鄰柱子中產(chǎn)生較大內(nèi)力，而在其他樓層的梁、柱子所產(chǎn)生 內(nèi)力，在經(jīng)過柱子傳遞和節(jié)點分配以后，其值將隨著傳遞和分配次數(shù)的增加而衰減，且 梁的線剛度越大，衰減越快。因此，在進行豎向荷載作用下的內(nèi)力分析時，可假定作用 在某一層框架梁上的豎向荷載只對本層樓的梁以及與本層梁相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪 力，而對其他樓層框架和隔層的框架柱都不產(chǎn)生彎矩和剪力。 于是，多層多跨框架在多層豎向荷載同時作用下的內(nèi)力，可以看成是各層豎向荷載 單獨作用下的內(nèi)力的疊加，但還要進行修正。除底層以外其他各層柱的線剛度均乘 0.9 的折減系數(shù)。柱的彎矩傳遞系數(shù)為 1/3。 用彎矩二次分配法計算框架彎矩豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的 工業(yè)廠房外，對一般的工業(yè)與民用建筑可不考慮活載的不利布置法求得的彎矩偏低，但 當活荷載占總荷載比例較小時，其影響很小，若活荷載占總荷載比例較大，可在截面配 筋時，將跨中彎矩乘 1.11.2 的放大系數(shù)予以調整。 彎矩二次分配法 (1)計算豎向荷載作用下各跨梁的固端彎矩，并將各節(jié)點不平衡彎矩進行第一次分 配。 引言 12 (2)將所有桿端的分配彎矩向運端傳遞，傳遞系數(shù)均為 1/2 (3)將各節(jié)點因傳遞而產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進行第二次分配，使各節(jié)點處于平衡狀 態(tài)。 6. 各桿端彎矩。 （1）固端彎矩的計算： 梁上的分布荷載含有矩形、梯形或三角形荷載，在求固端彎矩時可直接根據(jù)圖示荷 載計算，也可根據(jù)固端相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形荷載化為等放均布荷載， 在此采用后一方法。 （2）梁端剪力及柱軸力計算 （3）跨中彎矩的求解： 對于跨中彎距的求解，應按轉化前的計算簡圖進行計算，在本設計中為簡化 計算，是按照轉化后的計算簡圖進行計算的。 （4）柱邊剪力和柱邊彎矩： 計算公式： 柱邊剪力：V 柱邊 =V 梁端 -qb/2 柱邊彎矩 M 柱邊 =M 梁端 -V 柱邊 b/2 橫向框架內(nèi)力組合通過框架內(nèi)力分析，獲得了在不同荷載作用下產(chǎn)生的構件內(nèi) 力標準值。進行結構設計時，應根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利情況確定構件內(nèi)力設計值。 1）結構抗震等級 結構抗震等級可根據(jù)結構類型，地震烈度，房屋高度等因素，由表確定可知，本工 程的框架為三級抗震等級。 2）框架梁內(nèi)力組合 本工程考慮了四種內(nèi)力組合，即 1.2SGk+1.4 SQk，1.2 SGk+0.91.4（S Qk+ SWk） ， 1.35 SGk+1.0 SQk及 1.2 SGE+1.3 SEK，此外對于本工程 1.2 SGk+1.4 SWk這種內(nèi)力組合與考 慮地震作用的組合相比，一般較小，對結構設計不起控制作用，故不予考慮，各層梁的 內(nèi)力組合結果見表下，表中 SGk、S Qk兩列中的梁端彎矩 M 為經(jīng)過調幅后的彎矩（調幅系數(shù) 取 0.9） 取上述荷載組合中最不利情況作為截面設計時用的內(nèi)力設計值。 7. 構件設計 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計(論文) 13 (1) 框架梁 梁正截面受彎承載力計算，梁斜截面受彎承載力計算，梁的抗震構造措施。 (2) 框架柱 柱截面尺寸驗算，柱正截面承載力計算，柱斜截面承載力計算，柱 的抗震構造措施。