明志中学教学楼结构设计

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1、明志中学教学楼结构设计1前言毕业设计是我们运用课本知识中的理论来指导实践的一次非常好的演习。对我而言，大学学习即将结束，我想在这最后的一段时间里认认真真完成毕业设计离自己的大学生活画下一个完整的句号。因此，我认真复习了以前学习的只是，查阅了大量资料，为毕业设计做了充分的准备。本次毕业设计题目为《明志中学教学楼设计》，在借阅《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《结构荷载规范》等规范，并综合运用所学的专业知识，根据设计任务书的要求，进行了钢筋混凝土结构教学楼的建筑设计、结构设计。本次毕业设计在指导老师的帮助下

2、，进过资料查阅、设计计算以及外文翻译，巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的矫正。用cad画了建筑图、施工图和结构图。由于自己缺乏经验，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。2建筑设计2.1工程概况本工程为教学楼，建筑面积为5237㎡，主体六层，结构形式为框架现浇结构，层高3.60m,室内外高差0.45m.2.2平面设计该建筑物总长度为50.8米，总宽度为30.6米，共6层，总建筑面积为5327平方米,主体结构采用现浇钢筋混凝土框结构。建筑平面图如下：2.3

3、立面设计建筑立面上结构构件或门窗作用有规律的重复，给人们一种整体感。如图2。2.4剖面设计为防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，将使内地坪提高到室外地坪450mm。每层标高均为3.6m。如图3。59图1建筑平面图Fig.1Floorplan59图2正立面图Fig.2Positiveelevation图3剖面图Fig.3Sectionplan2.5屋面、楼地面做法屋面、楼地面做法参见建筑施工图。3结构设计3.1工程地质情况根据地质勘探报告，地质资料如下：一层坡积土：红褐～黄褐色，湿～稍湿，松散～稍密，主要由粘土及石

4、英砂质等组成，含少量砾石，砂质含量30％～40％，层厚0.5米～1.1米。天然地基承载力特征值fak为130Kpa。层（粗）中砂：黄褐色，湿，稍密，下部含砾5％～10％，粘性土含量10～20％，该层分布不均匀，层厚0.5～0.8米。天然地基承载力特征值fak为170Kpa。二层残积土：红褐色杂紫灰色，湿～稍湿，硬塑，主要由粘土及石英砂组成，砂含量20～30％，无摇振反应，稍有光泽，韧性及干强度中等～强。该层厚度大，分布稳定，层厚8.3～13.3米。天然地基承载力特征值fak为240Kpa。59三层全风化砂砾岩：紫红

5、～灰紫色，原岩结构清晰，砂砾成分为石英及硅质岩，胶结物等已全部风化为粘土，风化后为土状，稍湿～坚硬，无摇振反应，稍有光泽，韧性及干强度中等。该层厚度大，分布稳定，钻孔未揭穿该层，最大揭露层厚16.7米。天然地基承载力特征值fak为300Kpa。3.2材料强度等级砼等级C30，纵向受力主筋HRB400级，HRB335级，箍筋HPB300级。3.3结构布置结构布置及一榀计算框架的选取位置如图2.1所示。3.4框架梁、柱截面尺寸估算框架梁：由《混凝土结构设计》[1]知，梁宽不小于200mm，梁高不大于4倍梁宽，梁净垮不小

6、于4倍梁高。一般情况下，框架梁的截面尺寸可按下列公式估算：h=（1/8～1/12）l（3.1）b=（1/2～1/3）h（3.2）式中：l--梁的计算跨度；h--梁的截面高度；b--梁的截面宽度。框架柱：根据规范，柱截面宽b不小于300mm，柱净高与截面高度之比不宜小于4。框架柱的截面尺寸可按下列公式估算：b=（1/6～1/12）H（3.3）h=（1～2）b（3.4）式中:H--第层层高；b--柱的截面宽度；h--柱的截面高度。由以上估算公式取梁截面尺寸：边梁300×700，中间梁300×600柱截面尺寸：边柱600

7、×600，中间柱500×50059图2.1结构平面布置图和计算框架选取位置Fig2.1Structurallayoutandcalculationframeworkselectedlocation3.5梁柱线刚度计算及框架计算简图确定3.5.1梁柱线刚度计算根据《混凝土结构设计》[1]可得对于梁考虑整体刚度提高取I=2I0(3.5)框架梁：中框架梁取(3.6)(3.7)框架柱：(3.8)(3.9)59由以上公式可得左边跨梁：i左边梁=EI/l=3.0×107KN/㎡×2×0.3m×（0.6m）3/7.8m×12=6

8、.6×104KN·m右边跨梁：I右边梁=EI/l=3.0×107KN/㎡×2×0.3m×（0.6m）3/7.8m×12=6.6×104KN·m中跨梁：I中间梁=EI/l=3.0×107KN/㎡×2×0.3m×（0.6m）3/3.0m×12=10.8×104KN·m框架柱：I底边柱=EI/l=3.0×107KN/㎡×0.6m×（0.6m）3/4.7m×12=6