五层教学楼建筑的设计

内容摘要
本设计主要进行了结构方案中横向框架A，B，C，D轴框架的设计。在确定框架布局之后，先计算了恒载，活载，风载的等效荷载以及各杆端的内力，然后用分层法进行内力分配，然后各层叠加，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着内力组合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。还进行地基设计。此外还进行了结构方案中的楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。
关键词： 框架    结构设计    内力组合  
 
Abstract
   The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis A，B，C，D，E，F. 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 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.
Keywords :  frames,  structural design,  Combine inside the dint

一.工程概况
1.建设项目名称：辅助教学楼
本工程建筑功能为公共建筑，使用年限为50年；建筑平面的横轴轴距为8.1m，纵轴轴距为5.4m和4.5m；内、外墙体材料为陶粒混凝土空心砌块，外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料，内墙装修喷涂乳胶漆，教室内地面房间采用水磨石地面，教室房间墙面主要采用石棉吸音板，门窗采用塑钢窗和装饰木门。全楼设楼梯两部。
2.建筑地点：苏州某地
3.设计资料：
1.3.1.地质水文资料：根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，表面为平均厚度0.3m左右的杂填土，以下为1.2～1.5m左右的淤泥质粘土，承载力的特征值为70kN/m2，再下面为较厚的垂直及水平分布比较均匀的粉质粘土层，其承载力的特征值为180kN/m2，可作为天然地基持力层。
1.3.2抗震设防要求：六度四级设防
1.3.3.底层室内主要地坪标高为±0.000，相当于黄海高程3.0m。
1.3.4.地下潜水位达黄海高程2.4-2.5m, 对本工程无影响。
4.主要构件材料及尺寸估算
 1.4.1主要构件材料
      框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件，
      墙体采用混凝土空心砌块，
      混凝土强度：梁、板、柱均采用C30混凝土，
                  钢筋使用HPB235，HRB 400二种钢筋。
1.4.2.主要构件的截面尺寸
  （1）框架梁：
横向框架梁，最大跨度L=8.1m，
h=（1/8~1/12）L=1000mm~675mm，取h=800mm
b=（1/2~1/3）h=400mm~266mm，取b=300mm
纵向框架梁，最大跨度L=5.4m，
h=（1/12~1/13）L=450mm~415mm，取h=600mm
b=（1/2~1/3） h=300mm~200mm，取b=250mm
（2）框架柱：
初定边柱尺寸400mm×600mm，中柱500mm×500mm
角柱500mm×600mm，一至五层框架柱混凝土强度等
C30。
                                          
  
其中，n为验算截面以上楼层层数，g为折算在单位建筑面
积上的重力荷载代表值，框架结构近似取18 kN/m2，F为
按简支状态计算的柱的负荷面，β为考虑地震作用组合后柱
轴压力增大系数。
抗震等级四级的框架结构轴压比 ，边柱和中柱的负
荷面积分别是5.4m×4.05m和5.4m×5.4m。
边柱  
中柱  
所以边柱取400mm×600mm，中柱取500mm×500mm。

目   录
第一部分：工程概况…………………………………………………………1
建筑介绍、建筑地点、建筑类型、门窗使用、地质条件 …………………………1
梁、柱截面尺寸的初步确定 ……………………………………………………2
框架结构的计算简图 ……………………………………………………………2
第二部分：楼板设计…………………………………………………………3
屋面和楼面板的荷载计算………………………………………………………3
楼板计算…………………………………………………………………………4
第三部分：次梁计算………………………………………………………19
荷载计算…………………………………………………………………………19
次梁计算…………………………………………………………………………19
截面设计…………………………………………………………………………20
第四部分：竖向荷载作用下框架结构的内力计算…………………23
计算单元的选择确定……………………………………………………………23
横梁、纵梁、柱线刚度的计算 …………………………………………………23
恒载荷载计算……………………………………………………………………25
恒载内力计算……………………………………………………………………30
活载荷载计算……………………………………………………………………38
活载内力计算……………………………………………………………………42               
梁、柱内力计算…………………………………………………………………50
第五部分：横向水平荷载作用下框架结构的内力计算……………57
风荷载作用楼层剪力的计算……………………………………………………57
梁、柱线刚度计算…………… …………………………………………………57
框架柱的侧移刚度D值计算……………………………………………………57
风荷载作用下框架内力计算……………………………………………………59
第六部分：横向框架内力组合……………………………………………65
恒载作用下内力组合……………………………………………………………65
活载作用下内力组合……………………………………………………………66
风载作用下内力组合…………………………………………………………68
第七部分：截面设计………………………………………………………69
框架梁设计………………………………………………………………………69
框架柱设计………………………………………………………………………72
裂缝验算…………………………………………………………………………79
第八部分：电算比较………………………………………………………84
数据输入…………………………………………………………………………84
数据输出…………………………………………………………………………85
第九部分：基础设计…………………………………………………………91
设计参数…………………………………………………………………………92
柱下独基设计……………………………………………………………………68
第十部分：楼梯设计………………………………………………………96
楼梯板计算………………………………………………………………………96
平台板计算………………………………………………………………………98
平台梁计算………………………………………………………………………99
第十一部分： 科技资料翻译……………………………………………101
科技资料原文 …………………………………………………………………101
原文翻译 ………………………………………………………………………104