孟津縣雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)學(xué)校教學(xué)樓建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合環(huán)保理念，人文理念，完成教學(xué)樓的建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)部分考慮建筑物的使用功能要求，結(jié)合規(guī)范，繪制教學(xué)樓的平面圖、立面圖、剖面圖和節(jié)點(diǎn)詳圖；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分包括樓板設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和框架設(shè)計(jì)，完成教學(xué)樓樓板的計(jì)算及配筋、樓梯的計(jì)算及配筋，一榀框架的計(jì)算，包括梁柱的內(nèi)力組合計(jì)算及配筋、基礎(chǔ)的計(jì)算和配筋，并繪制出樓板的結(jié)構(gòu)平面配筋圖、一榀框架的配筋圖包括梁柱截面配筋圖、基礎(chǔ)平面布置以及基礎(chǔ)配筋圖、樓梯配筋詳圖。本建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易用，符合教學(xué)樓的使用要求，滿足規(guī)范，其平面布置采用一字型，外觀線條明朗，簡(jiǎn)單大氣。關(guān)鍵詞：教學(xué)樓，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，樓板設(shè)計(jì)，樓梯設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)ITeaching building architeural and structural design in Meng Jin Biligual Experimental schoolABSTRACTThis design from reality, combined with environmental philosophy, humanistic philosophy, to complete the architectural design and structural design school building. Architectural design part consider the functional requirements of the building, combined with the specification, drawing teaching building plan, elevations, sections and node detail; structural design section includes floor design, staircase design, basic design and frame design, complete teaching building calculation and reinforcement floor, stairs calculation and reinforcement, a Pin framework of calculations, including beams and reinforcement of internal force calculation, based on calculations and reinforcement, and to map out the structure of a plane slab reinforcement diagram, a Figure Pin framework include reinforcement beams reinforcement section diagram, basic layout and foundation reinforcement diagram, stairs reinforcement detailing. The architectural design is easy to use, meet the requirements of school buildings, meet the specification, which uses a font layout, appearance of lines clear, simple atmosphere.KEY WORDS: Teaching Building, Structural design, Floor design, Staircase design, Basic designII目 錄前 言 .1第 1 章 結(jié)構(gòu)計(jì)算參考值 .21.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算所用到的材料自重 .21.2 樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 .21.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算中系數(shù)取值 .21.3.1 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) .21.3.2 荷載分項(xiàng)系數(shù) .3第 2 章 樓板設(shè)計(jì) .42.1 材料選用 .42.2 確定板厚 .42.3 計(jì)算參數(shù) .52.4 荷載計(jì)算（取一米板帶作為計(jì)算單元） .52.4.1 荷載計(jì)算 .52.4.2 內(nèi)力及配筋計(jì)算 .62.4.3 樓板構(gòu)造配筋 12第 3 章 樓梯設(shè)計(jì) .133.1 設(shè)計(jì)資料 .133.2 樓梯設(shè)計(jì) .133.2.1 樓梯布置如圖所示 .133.2.2 斜板設(shè)計(jì) .133.2.3 平臺(tái)板設(shè)計(jì) .163.2.4 平臺(tái)梁設(shè)計(jì) .19第 4 章 一榀框架內(nèi)力計(jì)算 .224.1 設(shè)計(jì)資料 .224.2 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 .234.2.1 確定框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖 .234.2.2 確定梁柱的截面尺寸 .234.2.3 計(jì)算梁柱的線剛度 .244.3 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算 .25III4.3.1 屋面恒荷載 .254.3.2 樓面恒荷載 .274.3.3 柱端集中力計(jì)算 .274.3.4 中跨框架梁端附加彎矩的計(jì)算 .304.3.5 彎矩計(jì)算 .304.3.6 計(jì)算梁端剪力、柱端剪力 .344.3.7 計(jì)算柱的軸力 .374.4 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 .394.4.1 均布荷載的計(jì)算 .394.4.2 計(jì)算柱端集中力 .404.4.3 計(jì)算框架梁端附加彎矩 .414.4.4 彎矩計(jì)算 .414.4.5 計(jì)算梁端剪力、柱端剪力 .444.5 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 .494.5.1 風(fēng)荷載基本數(shù)據(jù) .494.5.2 計(jì)算各柱端彎矩： .534.5.3 計(jì)算各梁端彎矩 .544.5.4 計(jì)算各梁端柱端剪力 .544.5.5 計(jì)算各柱軸力 .56第 5 章 框架內(nèi)力組合及配筋計(jì)算 .605.1 荷載組合情況 .605.2 控制截面及最不利內(nèi)力組合 .605.3 框架梁的內(nèi)力組合及配筋計(jì)算 .605.3.1 內(nèi)力分析 .605.3.2 梁內(nèi)力組合 .645.3.3 梁配筋計(jì)算 725.3.4 柱內(nèi)力組合 755.3.5 柱配筋計(jì)算 80第 6 章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) .886.1 荷載計(jì)算 .886.2 確定基礎(chǔ)底面積 .89IV6.3 驗(yàn)算持力層地基承載力 .906.4 地基抗沖切驗(yàn)算（采用基本組合） .906.5 基礎(chǔ)配筋計(jì)算 .91結(jié) 論 .94謝 辭 .95參考文獻(xiàn) .960前 言本建筑為洛陽(yáng)市孟津縣雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)樓，擬建位置由甲方?jīng)Q定。本工程總建筑面積 5325.6m2，長(zhǎng) 63.4m，寬 16.8m，總高度 18.9m。為五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。教學(xué)樓是公共建筑，能體現(xiàn)建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的很多重要的方面，通過(guò)對(duì)教學(xué)樓的研究，可以掌握建筑設(shè)計(jì)的基本原理，為以后的工作打好基礎(chǔ)，對(duì)于培養(yǎng)我們的能力很有幫助。本著經(jīng)濟(jì)、適用、安全、美觀的原則，根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，綜合考慮建筑物的周?chē)h(huán)境、使用功能要求、采光通風(fēng)、節(jié)能環(huán)保等問(wèn)題，恰當(dāng)確定建筑物的尺寸、房間大小，房間布局；恰當(dāng)確定結(jié)構(gòu)選型，合理選擇建筑材料。在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要根據(jù)各種教室的使用功能要求確定教室的開(kāi)間尺寸以及教室的布置、采光面積等等。整個(gè)教學(xué)樓平面體型設(shè)計(jì)為“一”字型，采用內(nèi)廊式，每層層高 3.6m，室內(nèi)外高差 0.45m。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照規(guī)范要求，完成樓板、樓梯、一榀框架、基礎(chǔ)的計(jì)算及配筋。理論結(jié)合實(shí)際，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的期間廣泛的查詢(xún)各種規(guī)范，參考各種設(shè)計(jì)資料和案例，務(wù)必使設(shè)計(jì)妥善解決功能能關(guān)系，滿足使用要求，達(dá)到建筑物的安全性、實(shí)用性、耐久性的要求。1第 1 章 結(jié)構(gòu)計(jì)算參考值1.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算所用到的材料自重鋼筋混凝土: 25 3kmN水泥砂漿: 20加氣混凝土砌塊: 5.5 3石灰砂漿: 17 k陶瓷地磚樓地面: 0.7 2N1.2 樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值教室: 2.5 2km不上人屋面: 0.5 N走廊、門(mén)廳、樓梯: 3.5 21.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算中系數(shù)取值1.3.1 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)安全等級(jí)一級(jí)： 1.0??安全等級(jí)二級(jí)： 安全等級(jí)三級(jí)： 9.0抗震設(shè)計(jì)： 1??21.3.2 荷載分項(xiàng)系數(shù)永久荷載分項(xiàng)系數(shù) ，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)G?Q?當(dāng)作用效應(yīng)地對(duì)承載力不利時(shí)由可變荷載效應(yīng)控制組合有永久荷載效應(yīng)控制組合當(dāng)作用效應(yīng)地對(duì)承載力不利時(shí)G?1.2 1.35 0.1?Q1.4 0可變荷載分項(xiàng)系數(shù) ，一般情況下應(yīng)取 1.4；對(duì)工業(yè)建筑樓面結(jié)構(gòu)，當(dāng)活Q?荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于 時(shí)，從經(jīng)濟(jì)效果考慮，應(yīng)取 1.3。2m/k4N3第 2 章 樓板設(shè)計(jì)2.1 材料選用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30（ ）；223.14,43.1mNffct ??鋼筋：所有鋼筋都采用 級(jí)（ ），0HRB60y 518.0b??2.2 確定板厚所選板如下圖：圖 2-1 樓板布置圖4圖 2-2雙向板計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 2-2 所示：因?yàn)?為雙向板，26.15427??xyl由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，雙向板最小厚度 且mlhy12.540??故取mh160~8?h120?2.3 計(jì)算參數(shù)1.設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù): = 1.000?泊松比: = 0.200?2.最小配筋率： %2.0)364.150,2.max()45.%,2max(in ????ytf?2.4 荷載計(jì)算（取一米板帶作為計(jì)算單元）52.4.1 荷載計(jì)算10mm 地磚鋪平拍實(shí)，稀水泥漿擦縫 20mm 干硬性水泥砂漿素水泥漿一道 : m/k7.0N鋼筋混凝土板重 : m120 k3.125??石灰砂漿板底抹灰 : 5 N6.0恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : gk.9恒荷載設(shè)計(jì)值 : k752.41活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : mqk0.??活荷載設(shè)計(jì)值 : N3.總荷載設(shè)計(jì)值 : gk25.8754?2.4.2 內(nèi)力及配筋計(jì)算如圖 2-1 所示：1:對(duì)中間區(qū)格 A 板538.042?yxla. g+q/2=6.502kn/mb. q/2=1.75kn/m對(duì)于第一種情況，中間區(qū)格四邊固定：對(duì)于第二種情況，中間區(qū)格四邊簡(jiǎn)支跨中彎矩)1(因 ，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》(第二版，梁興文主編，中53.042?yxl國(guó)建筑工業(yè)出版社出版)附表 2 查得：mKNmyx ?????? 0.38224).0196750.49652( 91泊松比修正：mKNmvmxcyyx ???0.861322.9073,支座彎矩)2(6mKNmxy ??????2.13946.502710078,（3）截面配筋計(jì)算截面有效高度 ：0h短邊方向跨中截面 x102長(zhǎng)邊方向跨中截面 y 90???支座截面 mh10?表 2-1 A區(qū)格截面配筋計(jì)算截面 跨中短向 跨中長(zhǎng)向 支座短向 支座長(zhǎng)向M( )mN? 6102.47?610.8?6103.72-?6102.39??201bhfMcs??0.017 0.007 0.021 0.015s??0.017 0.007 0.022 0.01558.b b??b??b??b??)(20mfhAycs?70 27 87 60配筋 20@8?20820@8?20@8實(shí)配 )(2251 251 251 251最小配筋面積 ??2minibh??A240 240 240 24072：對(duì)于 B 區(qū)格板625.074?yxla.g+q/2=6.502kn/mb.q/2=1.75kn/m對(duì)于第一種情況，中間區(qū)格四邊固定，B 區(qū)格左、下、右邊固定，上邊簡(jiǎn)支；對(duì)于第二種情況，中間區(qū)格四邊簡(jiǎn)支，B 區(qū)格四邊簡(jiǎn)支跨中彎矩)1(因 ，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》（第二版，梁興文主編，652.074?yxl中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版）附表 2 查得：mKNmyx ?????? 1.845).07150.68652( 7832泊松比修正：mKNmvmxcyyx ???3.5817.402,支座彎矩)2(mKNmxy ??????7.53146.502700982,（3）截面配筋計(jì)算截面有效高度 ：0h短邊方向跨中截面 x102?長(zhǎng)邊方向跨中截面 y 90??支座截面 mh120?表 2-2 B板截面配筋計(jì)算83:對(duì)于 C 區(qū)格板538.04?yxla.g+q/2=6.502kn/mb.q/2=1.75kn/m對(duì)于第一種情況，中間區(qū)格四邊固定，C 區(qū)格下、右邊固定，左、上邊簡(jiǎn)支；對(duì)于第二種情況，中間區(qū)格四邊簡(jiǎn)支，C 區(qū)格四邊簡(jiǎn)支跨中彎矩)1(因 ，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》（第二版，梁興文主編，625.074?yxl中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版）附表 2 查得： mKNmyx ?????? 2.7645).07150.4652( 909泊松比修正：截面 跨中短向 跨中長(zhǎng)向 支座短向 支座長(zhǎng)向M( )mN? 6108.2?6103.58?610.59-?6107.53??201bhfMcs??0.057 0.029 0.074 0.053s??0.058 0.029 0.077 0.05458.b b??b??b??b??)(20mfhAycs?232 106 307 216配筋 0@8?20820@1?20@8實(shí)配 )(2251 251 393 251最小配筋面積 ??2minibh??A240 240 240 2409mKNmvmxcyyx ???????4.578269.092,支座彎矩)2( mKNmxy ???10.27456.0278012,（3）截面配筋計(jì)算截面有效高度 ：短邊方向跨中截面0hhx0?長(zhǎng)邊方向跨中截面 y 901?支座截面 210表 2-3 C板截面配筋計(jì)算104:對(duì)于 D 區(qū)格板538.042?yxla.g+q/2=6.502kn/mb.q/2=1.75kn/m對(duì)于第一種情況，中間區(qū)格四邊固定，則 D 區(qū)格左邊簡(jiǎn)支，右、上、下邊固定；對(duì)于第二種情況，中間區(qū)格四邊簡(jiǎn)支，則 D 區(qū)格四邊簡(jiǎn)支跨中彎矩)1(因 ，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》（第二版，梁興文主編，中國(guó)建53.042?yxl筑工業(yè)出版社出版）附表 2 查得： mKNmyx ?????? 0.3724).0196750.3652( 61泊松比修正：截面 跨中短向 跨中長(zhǎng)向 支座短向 支座長(zhǎng)向M( )mN? 6109.42?610.578?6104.8-?610.27??201bhfMcs??0.067 0.04 0.099 0.072s??0.07 0.04 0.104 0.07558.b b??b??b??b??)(20mfhAycs?278 145 413 297配筋 0@1?20820@1?201實(shí)配 )(2393 251 565 393最小配筋面積 ??2minibh?A240 240 240 24011mKNmvmxcyyx ??????? 0.86372.61402,支座彎矩)2( mKNmxy ???2.13546.50270983,(3)截面配筋計(jì)算截面有效高度 ：短邊方向跨中截面0hhx00?長(zhǎng)邊方向跨中截面 y 91支座截面 210?表 2-4 D板截面配筋計(jì)算122.4.3 樓板構(gòu)造配筋由配筋計(jì)算表格得知，樓板所配鋼筋均滿足最小配筋率，其他鋼筋按照構(gòu)造要求配置。1 分布鋼筋：選用 ，20@8?2sm51?A2 支座負(fù)筋：選用 ，由于配筋選用分離式配筋方式，樓板支撐在梁上，故支座負(fù)筋的彎起和截?cái)嚅L(zhǎng)度取 (Ln 為凈跨）5L?第 3 章 樓梯設(shè)計(jì)截面 跨中短向跨中長(zhǎng)向支座短向 支座長(zhǎng)向M( )mN? 6102.8?610.8?6103.9-?6102.35??201bhfMcs??0.019 0.007 0.022 0.015s??0.01 0.007 0.022 0.01558.b b??b??b??b??)(20mfhAycs?76 27 88 60配筋 20@8?20820@8?20@8實(shí)配 )(2251 251 251 251最小配筋面積 ??2minibh??A240 240 240 240133.1 設(shè)計(jì)資料本設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土板式樓梯，平行雙跑，混凝土采用 級(jí)（30C）;平臺(tái)梁中受力鋼筋采用 級(jí)（2c2t 3.14,43.1mNfNf?? 4HRB），其余也采用 級(jí)（ ）， 60y 40HRB236mNfy?518.b??基本數(shù)據(jù)：平臺(tái)梁 hb?3.2 樓梯設(shè)計(jì)3.2.1 樓梯布置如圖所示圖 3-1 樓梯布置圖3.2.2 斜板設(shè)計(jì)樓梯所有的斜板均相同，而第一樓梯跑斜板的下端為混凝土基礎(chǔ)，可按靜跨計(jì)算。這樣只對(duì)標(biāo)準(zhǔn)段斜板 AT1 進(jìn)行設(shè)計(jì)，取一米板帶作為計(jì)算單元。（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖14圖 3-2 斜板計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示，斜板的計(jì)算簡(jiǎn)圖可用一根假想的跨度為 的水平梁代替。其計(jì)算跨度nl1取斜板水平投影凈長(zhǎng) =3300mm。nl1對(duì)于底層第一樓梯跑斜板的計(jì)算跨度，視下端與基礎(chǔ)的結(jié)合情況，因下端與混凝土基礎(chǔ)相連，則可按靜跨計(jì)算。（2）確定斜板厚度 t斜板的水平投影凈長(zhǎng)為 ： =3300mmnl斜板的斜向凈長(zhǎng)為 ：mln 369084.3015cos2, ????斜板厚度為 t1=（1/25～1/30） =（1/25～1/30）×3690=148～123mm,nl為方便施工，取板厚為： =120mm。1t（3）荷載計(jì)算1）恒荷載計(jì)算欄桿自重：0.2KN/m10mm 陶瓷地磚鋪面：（0.3+0.15）/0.3 1.0 0.3=0.45KN/m?20mm 水泥砂漿鋪層：（0.3+0.15）/0.3 1.0 0.02 20=0.60KN/m踏步自重：0.15 1.0 25/2=1.875KN/m?斜板自重：0.12 1.0 25/ =3.356KN/m?cos15mm 混合砂漿板底抹灰：0.015 1.0 17/ =0.380KN/m??cos15恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： g =0.45+0.6+1.875+0.2+3.356+0.380=6.861KN/mk2）活荷載計(jì)算活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： m/5.3qkN?由可變荷載效應(yīng)控制的組合： m/k14.35.186.2qgk N?????由永久荷載效應(yīng)控制的組合： /0.1537.04186.351qgk N???所以總荷載為 gk+qk=13.14kn/m（4）內(nèi)力計(jì)算斜板按照單向板計(jì)算，故內(nèi)力一般只需計(jì)算跨中最大彎矩?？紤]到斜板兩端均與梁整結(jié)，對(duì)板有約束作用，所以跨中最大彎矩取 M= = =14.31kN.m 102nql3.42?（5）配筋計(jì)算= -20=120-20=100mm0h1t= = =0.10sa201bfM26103.14??=1- =1- =0.106 滿足適筋條件?s?0.58b???201 4366. mfhAycs?最小配筋率驗(yàn)算：0.45× =0.45× =0.00180.002ytf03.1滿足22mini 414102. AbhAss ??????故選配 Ф10@160 =491sA2m（6）構(gòu)造配筋分布筋選 Ф8@160（ =314 ）s2支座負(fù)筋選用與跨中縱向受力筋相同的承受負(fù)彎矩的鋼筋 Ф10@160 =491sA，鋼筋的彎曲和截?cái)嚅L(zhǎng)度為 水平投影長(zhǎng)度取 900mm。2m,5NL?3.2.3 平臺(tái)板設(shè)計(jì)1.平臺(tái)板 PTB116（1）平臺(tái)板 PTB1 計(jì)算簡(jiǎn)圖iii圖 3-3 平臺(tái)板 PTB1計(jì)算簡(jiǎn)圖平臺(tái)板取 1m 寬為計(jì)算單元，平臺(tái)板近似按短跨方向簡(jiǎn)支板計(jì)算跨度；由于平臺(tái)梁兩端均與梁整結(jié)，所以計(jì)算跨度取靜跨 ，平臺(tái)板厚度210230????nl=80mm2t（2）荷載計(jì)算1）恒荷載計(jì)算：10mm 地磚鋪面：1.0 0.3=0.3kN/m?20mm 混合砂漿：1.0 0.2 20=0.4kN/m80mm 平臺(tái)板自重：25 1.0 0.08=2kN/m15mm 厚石灰砂漿板底抹灰：0.015 1.0 17=0.255kN/m?恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：g k=0.3+0.4+2+0.255=2.955kN/m2）活荷載計(jì)算：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=1.0 3.5=3.5kN/m可變荷載效應(yīng)控制的組合：q k+gk=1.2 2.955+1.4 3.5=8.446kN/m?永久荷載效應(yīng)控制的組合：q k+gk=1.35 2.955+1.4 0.7 3.5=7.420kN/m?17總荷載設(shè)計(jì)值：g k+qk=8.446kN/m（3）內(nèi)力計(jì)算考慮平臺(tái)板兩端梁的嵌固作用，跨中最大設(shè)計(jì)彎矩取M= mKNpln .371102.864102???（4）配筋計(jì)算=80-20=60mm0h= =0.072sa2601.3147?? 201 b178.536.1.4 52 mfbhAycs ??????? 滿 足 適 筋 條 件最小配筋率驗(yàn)算：0.45 =0.45 =0.001780.002ytf04.?=minsA2i 102.bh??? 275.18?需按最小配筋率配筋 Ф8@150mm， 3mAs據(jù)構(gòu)造故分布筋選 Ф8@150（ =335 ）s22.平臺(tái)板 PTB2（1）平臺(tái)板 TB2 計(jì)算簡(jiǎn)圖18iii圖 3-4 平臺(tái)板 PTB2計(jì)算簡(jiǎn)圖平臺(tái)板取 1m 寬為計(jì)算單元，平臺(tái)板近似按短跨方向簡(jiǎn)支板計(jì)算跨度；由于平臺(tái)梁兩端均與梁整結(jié)，所以計(jì)算跨度取靜跨 ，平臺(tái)板厚度 =120mm1302?nl2t（2）荷載計(jì)算1）恒荷載計(jì)算：10mm 地磚鋪面：1.0 0.3=0.3kN/m?20mm 混合砂漿：1.0 0.2 20=0.4kN/m120mm 平臺(tái)板自重：25 1.0 0.12=3kN/m15mm 厚石灰砂漿板底抹灰：0.015 1.0 17=0.255kN/m?恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：g k=0.3+0.4+3+0.255=3.955kN/m2）活荷載計(jì)算：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=1.0 3.5=3.5kN/m可變荷載效應(yīng)控制的組合：q k+gk=1.2 3.955+1.4 3.5=9.646kN/m?永久荷載效應(yīng)控制的組合：qk+gk=1.35 3.955+1.4 0.7 3.5=8.770kN/m?總荷載設(shè)計(jì)值：g k+qk=9.646kN/m（3）內(nèi)力計(jì)算考慮平臺(tái)板兩端梁的嵌固作用，跨中最大設(shè)計(jì)彎矩取19M= mKNpln .1640.39641022???（4）配筋計(jì)算=120-20=100mm0h= =0.01sa2610.134??201 39.736104582mfbhAycs ?????? 滿 足 適 筋 條 件（5）最小配筋率驗(yàn)算： = =0.001780.002ytf5.04.?=minsA2i 12.bh????需按最小配筋率配筋 Ф8@150mm， 35mAs按構(gòu)造故分布筋選 8@150（ ）?2s3.2.4 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)1.兩端擱置在樓梯間兩側(cè)梁上，計(jì)算跨度取m4.302-4.50??ol梯梁截面尺寸取 h=400mm，b=200mm。計(jì)算簡(jiǎn)圖圖 3-5 平臺(tái)梁荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖2.荷載計(jì)算梯段板傳來(lái)的恒荷載： mN/1.32k6.8??20平臺(tái)板傳來(lái)的恒荷載： mKN/3.92.95??平臺(tái)梁自重： 61)084(20?15mm 平臺(tái)梁兩側(cè)及梁底抹灰：mN/215k.0.271.15.0 ?????合計(jì)：11.321+3.399+1.6+0.215=16.517kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： mKN/982353???????總荷載設(shè)計(jì)值：gk+qk=1.2 16.517+1.4 9.8=33.54kN/m?3.內(nèi)力計(jì)算梯梁跨中正截面最大彎矩 ??mNlqgMo .752k84.35822????支座處最大剪力 ??KNlqgVo721432max ???4.截面配筋計(jì)算1）正截面受彎承載力計(jì)算 201b262010 67.8304 51870934,4 mfbhAfMhaycsscs ???????????滿 足 適 筋 條 件最小配筋率驗(yàn)算： 滿 足 要 求， 則取 22minsimin m8.6710420.bhA02.18.364.54. ?????????ytf考慮到梯梁受力不均勻，有扭矩存在，縱向受力鋼筋酌量增大選用 3Ф18， 。2763s2）斜截面受剪承載力計(jì)算21Nkbhfcw 72.14.53602.14025.25.08360 ???????即截面尺寸滿足要求。 VNft .7.3.7. max0 ?故只需按構(gòu)造配置腹筋即可%1.03642.046min1min, ???????????yvtSVsv fbAd?選用 Ф8 雙肢箍箍筋。則 n=2， 1.5mSV則 取 s=200mm,03%1.205min1bssSV???沿全梁布置箍筋 Ф8@200mm第 4 章 一榀框架內(nèi)力計(jì)算4.1 設(shè)計(jì)資料1.抗震設(shè)防烈度：7 度222.基本風(fēng)壓： 24.0mKN3.材料：梁混凝土選用 級(jí)（ ）3C223.14,43.1mNffct ??柱混凝土選用 級(jí)（ ）0t梁柱受力鋼筋均選用 級(jí)（ ）HRB260fy箍筋均選用 級(jí)（ ），423Kfy 518.b?4.取一榀完整結(jié)構(gòu)、荷載分布均勻的具有代表性的框架作為計(jì)算單元圖 4-1 （一榀框架）計(jì)算單元4.2 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖4.2.1 確定框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖⑴框架中梁柱均為整體現(xiàn)澆，節(jié)點(diǎn)可以簡(jiǎn)化為剛結(jié)點(diǎn)，底層柱與基礎(chǔ)的連接點(diǎn)也可以簡(jiǎn)化為剛結(jié)點(diǎn)。⑵計(jì)算簡(jiǎn)圖中尺寸的確定a.框架跨度取柱的截面形心軸線之間的距離；23b.框架柱的高度：底層取底層層高加 1.0m；其余各層取各層層高，即梁面到梁面之間的距離。4.2.2 確定梁柱的截面尺寸⑴框架梁由混凝土結(jié)構(gòu)：多跨連續(xù)梁邊跨： 取mlh 90~6720)81~()81~2(0???? h60?取b36)3()( b2中跨： 由于框架結(jié)構(gòu)mlh 0~24081~281~20 ????中梁的最小高度為 400mm，所以取 h取hb2014)231()( mb02?⑵框架柱由 得： ccAfFgnfN???? cNcfFgnA???其中 n 為驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)，此處 n=5，g 為折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，框架結(jié)構(gòu)近似取 14 ；F 為按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱的2m??負(fù)荷面； 為考慮地震作用組合后的軸壓力增大系數(shù)（邊柱 ，不等跨? 3.1??中柱 ），查抗震等級(jí)為三級(jí)，但是此工程為教學(xué)樓，需將抗震等級(jí)25.1?提高一級(jí)，則柱軸壓比限值為 0.75邊柱負(fù)荷面為： 中柱負(fù)荷面為：3.6m?m8.46?邊柱： 23187314750501mAc ???中柱： 2346.862.c?所以柱截面選取 500mm×500mm244.2.3 計(jì)算梁柱的線剛度（1）框架柱底層： 43330 m105.20.12?????bhINEEHicc ???k6453030二~四層： mNEEHIicc ??????k1045.6.301230（2）框架梁對(duì)于現(xiàn)澆整體式框架梁：中框架梁 ，邊框架梁0.2IIb 02.Ib??AB，CD 跨梁 mNEEi O.k102.05.7612LIE2 330O0邊 ??????BC 跨梁 mEEi .kN1079.7.2401LIE2 3300中 ??????（3）相對(duì)線剛度計(jì)算令一層柱子線剛度 i=1.0，則其余各桿的相對(duì)線剛度為：二層到五層柱子： 28.1013.453， ，底 ????EicAB、CD 跨梁： 9073，邊 ?CD 跨梁： 0.13.930。中 ????Ei各桿件的相對(duì)線剛度見(jiàn)下圖孟津縣雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)學(xué)校教學(xué)樓建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合環(huán)保理念，人文理念，完成教學(xué)樓的建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)部分考慮建筑物的使用功能要求，結(jié)合規(guī)范，繪制教學(xué)樓的平面圖、立面圖、剖面圖和節(jié)點(diǎn)詳圖；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分包括樓板設(shè)計(jì)、樓梯設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和框架設(shè)計(jì)，完成教學(xué)樓樓板的計(jì)算及配筋、樓梯的計(jì)算及配筋，一榀框架的計(jì)算，包括梁柱的內(nèi)力組合計(jì)算及配筋、基礎(chǔ)的計(jì)算和配筋，并繪制出樓板的結(jié)構(gòu)平面配筋圖、一榀框架的配筋圖包括梁柱截面配筋圖、基礎(chǔ)平面布置以及基礎(chǔ)配筋圖、樓梯配筋詳圖。本建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易用，符合教學(xué)樓的使用要求，滿足規(guī)范，其平面布置采用一字型，外觀線條明朗，簡(jiǎn)單大氣。關(guān)鍵詞：教學(xué)樓，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，樓板設(shè)計(jì)，樓梯設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)ITeaching building architeural and structural design in Meng Jin Biligual Experimental schoolABSTRACTThis design from reality, combined with environmental philosophy, humanistic philosophy, to complete the architectural design and structural design school building. Architectural design part consider the functional requirements of the building, combined with the specification, drawing teaching building plan, elevations, sections and node detail; structural design section includes floor design, staircase design, basic design and frame design, complete teaching building calculation and reinforcement floor, stairs calculation and reinforcement, a Pin framework of calculations, including beams and reinforcement of internal force calculation, based on calculations and reinforcement, and to map out the structure of a plane slab reinforcement diagram, a Figure Pin framework include reinforcement beams reinforcement section diagram, basic layout and foundation reinforcement diagram, stairs reinforcement detailing. The architectural design is easy to use, meet the requirements of school buildings, meet the specification, which uses a font layout, appearance of lines clear, simple atmosphere.KEY WORDS: Teaching Building, Structural design, Floor design, Staircase design, Basic designII目 錄前 言 .1第 1 章 結(jié)構(gòu)計(jì)算參考值 .21.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算所用到的材料自重 .21.2 樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 .21.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算中系數(shù)取值 .21.3.1 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) .21.3.2 荷載分項(xiàng)系數(shù) .3第 2 章 樓板設(shè)計(jì) .42.1 材料選用 .42.2 確定板厚 .42.3 計(jì)算參數(shù) .52.4 荷載計(jì)算（取一米板帶作為計(jì)算單元） .52.4.1 荷載計(jì)算 .52.4.2 內(nèi)力及配筋計(jì)算 .62.4.3 樓板構(gòu)造配筋 12第 3 章 樓梯設(shè)計(jì) .133.1 設(shè)計(jì)資料 .133.2 樓梯設(shè)計(jì) .133.2.1 樓梯布置如圖所示 .133.2.2 斜板設(shè)計(jì) .133.2.3 平臺(tái)板設(shè)計(jì) .163.2.4 平臺(tái)梁設(shè)計(jì) .19第 4 章 一榀框架內(nèi)力計(jì)算 .224.1 設(shè)計(jì)資料 .224.2 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 .234.2.1 確定框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖 .234.2.2 確定梁柱的截面尺寸 .234.2.3 計(jì)算梁柱的線剛度 .244.3 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算 .25III4.3.1 屋面恒荷載 .254.3.2 樓面恒荷載 .274.3.3 柱端集中力計(jì)算 .274.3.4 中跨框架梁端附加彎矩的計(jì)算 .304.3.5 彎矩計(jì)算 .304.3.6 計(jì)算梁端剪力、柱端剪力 .344.3.7 計(jì)算柱的軸力 .374.4 活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 .394.4.1 均布荷載的計(jì)算 .394.4.2 計(jì)算柱端集中力 .404.4.3 計(jì)算框架梁端附加彎矩 .414.4.4 彎矩計(jì)算 .414.4.5 計(jì)算梁端剪力、柱端剪力 .444.5 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算 .494.5.1 風(fēng)荷載基本數(shù)據(jù) .494.5.2 計(jì)算各柱端彎矩： .534.5.3 計(jì)算各梁端彎矩 .544.5.4 計(jì)算各梁端柱端剪力 .544.5.5 計(jì)算各柱軸力 .56第 5 章 框架內(nèi)力組合及配筋計(jì)算 .605.1 荷載組合情況 .605.2 控制截面及最不利內(nèi)力組合 .605.3 框架梁的內(nèi)力組合及配筋計(jì)算 .605.3.1 內(nèi)力分析 .605.3.2 梁內(nèi)力組合 .645.3.3 梁配筋計(jì)算 725.3.4 柱內(nèi)力組合 755.3.5 柱配筋計(jì)算 80第 6 章 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) .886.1 荷載計(jì)算 .886.2 確定基礎(chǔ)底面積 .89IV6.3 驗(yàn)算持力層地基承載力 .906.4 地基抗沖切驗(yàn)算（采用基本組合） .906.5 基礎(chǔ)配筋計(jì)算 .91結(jié) 論 .94謝 辭 .95參考文獻(xiàn) .960前 言本建筑為洛陽(yáng)市孟津縣雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)樓，擬建位置由甲方?jīng)Q定。本工程總建筑面積 5325.6m2，長(zhǎng) 63.4m，寬 16.8m，總高度 18.9m。為五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。教學(xué)樓是公共建筑，能體現(xiàn)建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的很多重要的方面，通過(guò)對(duì)教學(xué)樓的研究，可以掌握建筑設(shè)計(jì)的基本原理，為以后的工作打好基礎(chǔ)，對(duì)于培養(yǎng)我們的能力很有幫助。本著經(jīng)濟(jì)、適用、安全、美觀的原則，根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，綜合考慮建筑物的周?chē)h(huán)境、使用功能要求、采光通風(fēng)、節(jié)能環(huán)保等問(wèn)題，恰當(dāng)確定建筑物的尺寸、房間大小，房間布局；恰當(dāng)確定結(jié)構(gòu)選型，合理選擇建筑材料。在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要根據(jù)各種教室的使用功能要求確定教室的開(kāi)間尺寸以及教室的布置、采光面積等等。整個(gè)教學(xué)樓平面體型設(shè)計(jì)為“一”字型，采用內(nèi)廊式，每層層高 3.6m，室內(nèi)外高差 0.45m。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照規(guī)范要求，完成樓板、樓梯、一榀框架、基礎(chǔ)的計(jì)算及配筋。理論結(jié)合實(shí)際，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的期間廣泛的查詢(xún)各種規(guī)范，參考各種設(shè)計(jì)資料和案例，務(wù)必使設(shè)計(jì)妥善解決功能能關(guān)系，滿足使用要求，達(dá)到建筑物的安全性、實(shí)用性、耐久性的要求。1第 1 章 結(jié)構(gòu)計(jì)算參考值1.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算所用到的材料自重鋼筋混凝土: 25 3kmN水泥砂漿: 20加氣混凝土砌塊: 5.5 3石灰砂漿: 17 k陶瓷地磚樓地面: 0.7 2N1.2 樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值教室: 2.5 2km不上人屋面: 0.5 N走廊、門(mén)廳、樓梯: 3.5 21.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算中系數(shù)取值1.3.1 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)安全等級(jí)一級(jí)： 1.0??安全等級(jí)二級(jí)： 安全等級(jí)三級(jí)： 9.0抗震設(shè)計(jì)： 1??21.3.2 荷載分項(xiàng)系數(shù)永久荷載分項(xiàng)系數(shù) ，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)G?Q?當(dāng)作用效應(yīng)地對(duì)承載力不利時(shí)由可變荷載效應(yīng)控制組合有永久荷載效應(yīng)控制組合當(dāng)作用效應(yīng)地對(duì)承載力不利時(shí)G?1.2 1.35 0.1?Q1.4 0可變荷載分項(xiàng)系數(shù) ，一般情況下應(yīng)取 1.4；對(duì)工業(yè)建筑樓面結(jié)構(gòu)，當(dāng)活Q?荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于 時(shí)，從經(jīng)濟(jì)效果考慮，應(yīng)取 1.3。2m/k4N3第 2 章 樓板設(shè)計(jì)2.1 材料選用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30（ ）；223.14,43.1mNffct ??鋼筋：所有鋼筋都采用 級(jí)（ ），0HRB60y 518.0b??2.2 確定板厚所選板如下圖：圖 2-1 樓板布置圖4圖 2-2雙向板計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 2-2 所示：因?yàn)?為雙向板，26.15427??xyl由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，雙向板最小厚度 且mlhy12.540??故取mh160~8?h120?2.3 計(jì)算參數(shù)1.設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù): = 1.000?泊松比: = 0.200?2.最小配筋率： %2.0)364.150,2.max()45.%,2max(in ????ytf?2.4 荷載計(jì)算（取一米板帶作為計(jì)算單元）52.4.1 荷載計(jì)算10mm 地磚鋪平拍實(shí)，稀水泥漿擦縫 20mm 干硬性水泥砂漿素水泥漿一道 : m/k7.0N鋼筋混凝土板重 : m120 k3.125??石灰砂漿板底抹灰 : 5 N6.0恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : gk.9恒荷載設(shè)計(jì)值 : k752.41活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 : mqk0.??活荷載設(shè)計(jì)值 : N3.總荷載設(shè)計(jì)值 : gk25.8754?2.4.2 內(nèi)力及配筋計(jì)算如圖 2-1 所示：1:對(duì)中間區(qū)格 A 板538.042?yxla. g+q/2=6.502kn/mb. q/2=1.75kn/m對(duì)于第一種情況，中間區(qū)格四邊固定：對(duì)于第二種情況，中間區(qū)格四邊簡(jiǎn)支跨中彎矩)1(因 ，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》(第二版，梁興文主編，中53.042?yxl國(guó)建筑工業(yè)出版社出版)附表 2 查得：mKNmyx ?????? 0.38224).0196750.49652( 91泊松比修正：mKNmvmxcyyx ???0.861322.9073,支座彎矩)2(6mKNmxy ??????2.13946.502710078,（3）截面配筋計(jì)算截面有效高度 ：0h短邊方向跨中截面 x102長(zhǎng)邊方向跨中截面 y 90???支座截面 mh10?表 2-1 A區(qū)格截面配筋計(jì)算截面 跨中短向 跨中長(zhǎng)向 支座短向 支座長(zhǎng)向M( )mN? 6102.47?610.8?6103.72-?6102.39??201bhfMcs??0.017 0.007 0.021 0.015s??0.017 0.007 0.022 0.01558.b b??b??b??b??)(20mfhAycs?70 27 87 60配筋 20@8?20820@8?20@8實(shí)配 )(2251 251 251 251最小配筋面積 ??2minibh??A240 240 240 24072：對(duì)于 B 區(qū)格板625.074?yxla.g+q/2=6.502kn/mb.q/2=1.75kn/m對(duì)于第一種情況，中間區(qū)格四邊固定，B 區(qū)格左、下、右邊固定，上邊簡(jiǎn)支；對(duì)于第二種情況，中間區(qū)格四邊簡(jiǎn)支，B 區(qū)格四邊簡(jiǎn)支跨中彎矩)1(因 ，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》（第二版，梁興文主編，652.074?yxl中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版）附表 2 查得：mKNmyx ?????? 1.845).07150.68652( 7832泊松比修正：mKNmvmxcyyx ???3.5817.402,支座彎矩)2(mKNmxy ??????7.53146.502700982,（3）截面配筋計(jì)算截面有效高度 ：0h短邊方向跨中截面 x102?長(zhǎng)邊方向跨中截面 y 90??支座截面 mh120?表 2-2 B板截面配筋計(jì)算83:對(duì)于 C 區(qū)格板538.04?yxla.g+q/2=6.502kn/mb.q/2=1.75kn/m對(duì)于第一種情況，中間區(qū)格四邊固定，C 區(qū)格下、右邊固定，左、上邊簡(jiǎn)支；對(duì)于第二種情況，中間區(qū)格四邊簡(jiǎn)支，C 區(qū)格四邊簡(jiǎn)支跨中彎矩)1(因 ，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》（第二版，梁興文主編，625.074?yxl中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版）附表 2 查得： mKNmyx ?????? 2.7645).07150.4652( 909泊松比修正：截面 跨中短向 跨中長(zhǎng)向 支座短向 支座長(zhǎng)向M( )mN? 6108.2?6103.58?610.59-?6107.53??201bhfMcs??0.057 0.029 0.074 0.053s??0.058 0.029 0.077 0.05458.b b??b??b??b??)(20mfhAycs?232 106 307 216配筋 0@8?20820@1?20@8實(shí)配 )(2251 251 393 251最小配筋面積 ??2minibh??A240 240 240 2409mKNmvmxcyyx ???????4.578269.092,支座彎矩)2( mKNmxy ???10.27456.0278012,（3）截面配筋計(jì)算截面有效高度 ：短邊方向跨中截面0hhx0?長(zhǎng)邊方向跨中截面 y 901?支座截面 210表 2-3 C板截面配筋計(jì)算104:對(duì)于 D 區(qū)格板538.042?yxla.g+q/2=6.502kn/mb.q/2=1.75kn/m對(duì)于第一種情況，中間區(qū)格四邊固定，則 D 區(qū)格左邊簡(jiǎn)支，右、上、下邊固定；對(duì)于第二種情況，中間區(qū)格四邊簡(jiǎn)支，則 D 區(qū)格四邊簡(jiǎn)支跨中彎矩)1(因 ，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》（第二版，梁興文主編，中國(guó)建53.042?yxl筑工業(yè)出版社出版）附表 2 查得： mKNmyx ?????? 0.3724).0196750.3652( 61泊松比修正：截面 跨中短向 跨中長(zhǎng)向 支座短向 支座長(zhǎng)向M( )mN? 6109.42?610.578?6104.8-?610.27??201bhfMcs??0.067 0.04 0.099 0.072s??0.07 0.04 0.104 0.07558.b b??b??b??b??)(20mfhAycs?278 145 413 297配筋 0@1?20820@1?201實(shí)配 )(2393 251 565 393最小配筋面積 ??2minibh?A240 240 240 24011mKNmvmxcyyx ??????? 0.86372.61402,支座彎矩)2( mKNmxy ???2.13546.50270983,(3)截面配筋計(jì)算截面有效高度 ：短邊方向跨中截面0hhx00?長(zhǎng)邊方向跨中截面 y 91支座截面 210?表 2-4 D板截面配筋計(jì)算122.4.3 樓板構(gòu)造配筋由配筋計(jì)算表格得知，樓板所配鋼筋均滿足最小配筋率，其他鋼筋按照構(gòu)造要求配置。1 分布鋼筋：選用 ，20@8?2sm51?A2 支座負(fù)筋：選用 ，由于配筋選用分離式配筋方式，樓板支撐在梁上，故支座負(fù)筋的彎起和截?cái)嚅L(zhǎng)度取 (Ln 為凈跨）5L?第 3 章 樓梯設(shè)計(jì)截面 跨中短向跨中長(zhǎng)向支座短向 支座長(zhǎng)向M( )mN? 6102.8?610.8?6103.9-?6102.35??201bhfMcs??0.019 0.007 0.022 0.015s??0.01 0.007 0.022 0.01558.b b??b??b??b??)(20mfhAycs?76 27 88 60配筋 20@8?20820@8?20@8實(shí)配 )(2251 251 251 251最小配筋面積 ??2minibh??A240 240 240 240133.1 設(shè)計(jì)資料本設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土板式樓梯，平行雙跑，混凝土采用 級(jí)（30C）;平臺(tái)梁中受力鋼筋采用 級(jí)（2c2t 3.14,43.1mNfNf?? 4HRB），其余也采用 級(jí)（ ）， 60y 40HRB236mNfy?518.b??基本數(shù)據(jù)：平臺(tái)梁 hb?3.2 樓梯設(shè)計(jì)3.2.1 樓梯布置如圖所示圖 3-1 樓梯布置圖3.2.2 斜板設(shè)計(jì)樓梯所有的斜板均相同，而第一樓梯跑斜板的下端為混凝土基礎(chǔ)，可按靜跨計(jì)算。這樣只對(duì)標(biāo)準(zhǔn)段斜板 AT1 進(jìn)行設(shè)計(jì)，取一米板帶作為計(jì)算單元。（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖14圖 3-2 斜板計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示，斜板的計(jì)算簡(jiǎn)圖可用一根假想的跨度為 的水平梁代替。其計(jì)算跨度nl1取斜板水平投影凈長(zhǎng) =3300mm。nl1對(duì)于底層第一樓梯跑斜板的計(jì)算跨度，視下端與基礎(chǔ)的結(jié)合情況，因下端與混凝土基礎(chǔ)相連，則可按靜跨計(jì)算。（2）確定斜板厚度 t斜板的水平投影凈長(zhǎng)為 ： =3300mmnl斜板的斜向凈長(zhǎng)為 ：mln 369084.3015cos2, ????斜板厚度為 t1=（1/25～1/30） =（1/25～1/30）×3690=148～123mm,nl為方便施工，取板厚為： =120mm。1t（3）荷載計(jì)算1）恒荷載計(jì)算欄桿自重：0.2KN/m10mm 陶瓷地磚鋪面：（0.3+0.15）/0.3 1.0 0.3=0.45KN/m?20mm 水泥砂漿鋪層：（0.3+0.15）/0.3 1.0 0.02 20=0.60KN/m踏步自重：0.15 1.0 25/2=1.875KN/m?斜板自重：0.12 1.0 25/ =3.356KN/m?cos15mm 混合砂漿板底抹灰：0.015 1.0 17/ =0.380KN/m??cos15恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： g =0.45+0.6+1.875+0.2+3.356+0.380=6.861KN/mk2）活荷載計(jì)算活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： m/5.3qkN?由可變荷載效應(yīng)控制的組合： m/k14.35.186.2qgk N?????由永久荷載效應(yīng)控制的組合： /0.1537.04186.351qgk N???所以總荷載為 gk+qk=13.14kn/m（4）內(nèi)力計(jì)算斜板按照單向板計(jì)算，故內(nèi)力一般只需計(jì)算跨中最大彎矩?？紤]到斜板兩端均與梁整結(jié)，對(duì)板有約束作用，所以跨中最大彎矩取 M= = =14.31kN.m 102nql3.42?（5）配筋計(jì)算= -20=120-20=100mm0h1t= = =0.10sa201bfM26103.14??=1- =1- =0.106 滿足適筋條件?s?0.58b???201 4366. mfhAycs?最小配筋率驗(yàn)算：0.45× =0.45× =0.00180.002ytf03.1滿足22mini 414102. AbhAss ??????故選配 Ф10@160 =491sA2m（6）構(gòu)造配筋分布筋選 Ф8@160（ =314 ）s2支座負(fù)筋選用與跨中縱向受力筋相同的承受負(fù)彎矩的鋼筋 Ф10@160 =491sA，鋼筋的彎曲和截?cái)嚅L(zhǎng)度為 水平投影長(zhǎng)度取 900mm。2m,5NL?3.2.3 平臺(tái)板設(shè)計(jì)1.平臺(tái)板 PTB116（1）平臺(tái)板 PTB1 計(jì)算簡(jiǎn)圖iii圖 3-3 平臺(tái)板 PTB1計(jì)算簡(jiǎn)圖平臺(tái)板取 1m 寬為計(jì)算單元，平臺(tái)板近似按短跨方向簡(jiǎn)支板計(jì)算跨度；由于平臺(tái)梁兩端均與梁整結(jié)，所以計(jì)算跨度取靜跨 ，平臺(tái)板厚度210230????nl=80mm2t（2）荷載計(jì)算1）恒荷載計(jì)算：10mm 地磚鋪面：1.0 0.3=0.3kN/m?20mm 混合砂漿：1.0 0.2 20=0.4kN/m80mm 平臺(tái)板自重：25 1.0 0.08=2kN/m15mm 厚石灰砂漿板底抹灰：0.015 1.0 17=0.255kN/m?恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：g k=0.3+0.4+2+0.255=2.955kN/m2）活荷載計(jì)算：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=1.0 3.5=3.5kN/m可變荷載效應(yīng)控制的組合：q k+gk=1.2 2.955+1.4 3.5=8.446kN/m?永久荷載效應(yīng)控制的組合：q k+gk=1.35 2.955+1.4 0.7 3.5=7.420kN/m?17總荷載設(shè)計(jì)值：g k+qk=8.446kN/m（3）內(nèi)力計(jì)算考慮平臺(tái)板兩端梁的嵌固作用，跨中最大設(shè)計(jì)彎矩取M= mKNpln .371102.864102???（4）配筋計(jì)算=80-20=60mm0h= =0.072sa2601.3147?? 201 b178.536.1.4 52 mfbhAycs ??????? 滿 足 適 筋 條 件最小配筋率驗(yàn)算：0.45 =0.45 =0.001780.002ytf04.?=minsA2i 102.bh??? 275.18?需按最小配筋率配筋 Ф8@150mm， 3mAs據(jù)構(gòu)造故分布筋選 Ф8@150（ =335 ）s22.平臺(tái)板 PTB2（1）平臺(tái)板 TB2 計(jì)算簡(jiǎn)圖18iii圖 3-4 平臺(tái)板 PTB2計(jì)算簡(jiǎn)圖平臺(tái)板取 1m 寬為計(jì)算單元，平臺(tái)板近似按短跨方向簡(jiǎn)支板計(jì)算跨度；由于平臺(tái)梁兩端均與梁整結(jié)，所以計(jì)算跨度取靜跨 ，平臺(tái)板厚度 =120mm1302?nl2t（2）荷載計(jì)算1）恒荷載計(jì)算：10mm 地磚鋪面：1.0 0.3=0.3kN/m?20mm 混合砂漿：1.0 0.2 20=0.4kN/m120mm 平臺(tái)板自重：25 1.0 0.12=3kN/m15mm 厚石灰砂漿板底抹灰：0.015 1.0 17=0.255kN/m?恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：g k=0.3+0.4+3+0.255=3.955kN/m2）活荷載計(jì)算：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=1.0 3.5=3.5kN/m可變荷載效應(yīng)控制的組合：q k+gk=1.2 3.955+1.4 3.5=9.646kN/m?永久荷載效應(yīng)控制的組合：qk+gk=1.35 3.955+1.4 0.7 3.5=8.770kN/m?總荷載設(shè)計(jì)值：g k+qk=9.646kN/m（3）內(nèi)力計(jì)算考慮平臺(tái)板兩端梁的嵌固作用，跨中最大設(shè)計(jì)彎矩取19M= mKNpln .1640.39641022???（4）配筋計(jì)算=120-20=100mm0h= =0.01sa2610.134??201 39.736104582mfbhAycs ?????? 滿 足 適 筋 條 件（5）最小配筋率驗(yàn)算： = =0.001780.002ytf5.04.?=minsA2i 12.bh????需按最小配筋率配筋 Ф8@150mm， 35mAs按構(gòu)造故分布筋選 8@150（ ）?2s3.2.4 平臺(tái)梁設(shè)計(jì)1.兩端擱置在樓梯間兩側(cè)梁上，計(jì)算跨度取m4.302-4.50??ol梯梁截面尺寸取 h=400mm，b=200mm。計(jì)算簡(jiǎn)圖圖 3-5 平臺(tái)梁荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖2.荷載計(jì)算梯段板傳來(lái)的恒荷載： mN/1.32k6.8??20平臺(tái)板傳來(lái)的恒荷載： mKN/3.92.95??平臺(tái)梁自重： 61)084(20?15mm 平臺(tái)梁兩側(cè)及梁底抹灰：mN/215k.0.271.15.0 ?????合計(jì)：11.321+3.399+1.6+0.215=16.517kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： mKN/982353???????總荷載設(shè)計(jì)值：gk+qk=1.2 16.517+1.4 9.8=33.54kN/m?3.內(nèi)力計(jì)算梯梁跨中正截面最大彎矩 ??mNlqgMo .752k84.35822????支座處最大剪力 ??KNlqgVo721432max ???4.截面配筋計(jì)算1）正截面受彎承載力計(jì)算 201b262010 67.8304 51870934,4 mfbhAfMhaycsscs ???????????滿 足 適 筋 條 件最小配筋率驗(yàn)算： 滿 足 要 求， 則取 22minsimin m8.6710420.bhA02.18.364.54. ?????????ytf考慮到梯梁受力不均勻，有扭矩存在，縱向受力鋼筋酌量增大選用 3Ф18， 。2763s2）斜截面受剪承載力計(jì)算21Nkbhfcw 72.14.53602.14025.25.08360 ???????即截面尺寸滿足要求。 VNft .7.3.7. max0 ?故只需按構(gòu)造配置腹筋即可%1.03642.046min1min, ???????????yvtSVsv fbAd?選用 Ф8 雙肢箍箍筋。則 n=2， 1.5mSV則 取 s=200mm,03%1.205min1bssSV???沿全梁布置箍筋 Ф8@200mm第 4 章 一榀框架內(nèi)力計(jì)算4.1 設(shè)計(jì)資料1.抗震設(shè)防烈度：7 度222.基本風(fēng)壓： 24.0mKN3.材料：梁混凝土選用 級(jí)（ ）3C223.14,43.1mNffct ??柱混凝土選用 級(jí)（ ）0t梁柱受力鋼筋均選用 級(jí)（ ）HRB260fy箍筋均選用 級(jí)（ ），423Kfy 518.b?4.取一榀完整結(jié)構(gòu)、荷載分布均勻的具有代表性的框架作為計(jì)算單元圖 4-1 （一榀框架）計(jì)算單元4.2 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖4.2.1 確定框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖⑴框架中梁柱均為整體現(xiàn)澆，節(jié)點(diǎn)可以簡(jiǎn)化為剛結(jié)點(diǎn)，底層柱與基礎(chǔ)的連接點(diǎn)也可以簡(jiǎn)化為剛結(jié)點(diǎn)。⑵計(jì)算簡(jiǎn)圖中尺寸的確定a.框架跨度取柱的截面形心軸線之間的距離；23b.框架柱的高度：底層取底層層高加 1.0m；其余各層取各層層高，即梁面到梁面之間的距離。4.2.2 確定梁柱的截面尺寸⑴框架梁由混凝土結(jié)構(gòu)：多跨連續(xù)梁邊跨： 取mlh 90~6720)81~()81~2(0???? h60?取b36)3()( b2中跨： 由于框架結(jié)構(gòu)mlh 0~24081~281~20 ????中梁的最小高度為 400mm，所以取 h取hb2014)231()( mb02?⑵框架柱由 得： ccAfFgnfN???? cNcfFgnA???其中 n 為驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)，此處 n=5，g 為折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，框架結(jié)構(gòu)近似取 14 ；F 為按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱的2m??負(fù)荷面； 為考慮地震作用組合后的軸壓力增大系數(shù)（邊柱 ，不等跨? 3.1??中柱 ），查抗震等級(jí)為三級(jí)，但是此工程為教學(xué)樓，需將抗震等級(jí)25.1?提高一級(jí)，則柱軸壓比限值為 0.75邊柱負(fù)荷面為： 中柱負(fù)荷面為：3.6m?m8.46?邊柱： 23187314750501mAc ???中柱： 2346.862.c?所以柱截面選取 500mm×500mm244.2.3 計(jì)算梁柱的線剛度（1）框架柱底層： 43330 m105.20.12?????bhINEEHicc ???k6453030二~四層： mNEEHIicc ??????k1045.6.301230（2）框架梁對(duì)于現(xiàn)澆整體式框架梁：中框架梁 ，邊框架梁0.2IIb 02.Ib??AB，CD 跨梁 mNEEi O.k102.05.7612LIE2 330O0邊 ??????BC 跨梁 mEEi .kN1079.7.2401LIE2 3300中 ??????（3）相對(duì)線剛度計(jì)算令一層柱子線剛度 i=1.0，則其余各桿的相對(duì)線剛度為：二層到五層柱子： 28.1013.453， ，底 ????EicAB、CD 跨梁： 9073，邊 ?CD 跨梁： 0.13.930。中 ????Ei各桿件的相對(duì)線剛度見(jiàn)下圖