论文总字数：128044字

摘 要

设计部分题目为XX中学教学楼，包括建筑设计和结构设计两大部分。

该建筑为五层框架结构，建筑总高度为20.4米，总建筑面积约为15000平方米。

建筑设计方面，主要完成了建筑物的平面、立面以及剖面设计。该教学楼属于综合教学楼，平面布局时首先考虑了房间功能需求。除此之外，又综合考虑了结构设计方案以及基础选型等；在这部分中，建筑和结构是相结合来做的。

结构设计方面计算了一榀框架的重力荷载、计算了风荷载和横向水平地震作用及其内力、还计算了竖向恒载作用及其内力。内力计算完成后用PKPM进行了组合，根据最不利组合进行了梁和柱截面设计。除一榀框架外，还进行了板的设计、楼梯的设计以及基础的设计。

以上计算过程中，用PKPM进行了适当验算。

设计部分最终成图包括：

建筑施工图：底层平面图、二层平面图、南立面图和一个横剖面图。

结构施工图：结构平面布置及板配筋图、框架配筋图、基础平面及配筋图和楼梯结构图。

关键词：框架结构 教学楼 建筑设计 结构设计 PKPM

ABSTRACT

The title of the design is Teaching Building Of the . It includes architecture design and structure design.

This is a frame structure. It has 5 floors, and the total height is20.4m, the total construction area is about 15000 m².

In architecture design aspect, it has designed the plan view, elevation and sectional drawing of this teaching building. This building is an synthetical teaching building, so when to design the plan view, the function of the room is first considered. In addition , it is considered the structural design scheme and how to choose the foundation pattern .In this pait, architecture design and structure design is connected..

In structure design aspect, it contains the calculation of the gravity load ,and the endogen calculation when wind or seismic shock force places. it also contains the endogen calculation when dead load places. After the endogen calculation is finished, the result is combined with the PKPM, and designs the section of the beam and column according to the most disadvantageous combination . It also designs the slab, stairway and foundation.

During the calculation processs , the calculation result is checked with the PKPM.

The design drawing includes plan view, elevation, sectional drawing and other structural drawing.

Keywords: frame-structure teaching-building architecture design

structure design PKPM

目 录

设计资料 1

工程概况 1

气象及地质资料 1

结构布置及计算简图 2

梁截面尺寸的确定 2

柱截面尺寸的确定 2

荷载计算 3

横梁、柱线刚度计算 11

横向框架柱侧移刚度D值计算 12

内力计算 12

恒载作用下的内力计算 14

活载作用下的内力计算 19

风荷载作用下的内力计算 30

地震荷载作用下的内力计算 36

内力组合 44

框架梁截面设计 56

框架柱截面设计 65

楼梯计算 71

板的设计 74

次梁设计 77

基础设计 80

基础梁截面尺寸的选取 81

荷载选用 81

基础截面设计 81

地基承载力及基础冲切验算 87

基础底板配筋计算 90

工程概况

工程地点位于江苏省南京市，为某学院教学楼B区（方案2），结构体系采用多层钢筋混凝土框架结构。结构为3跨5层钢筋混凝土框架，轴线距离长43.4m（7*6.2），宽18.3m（6.9 4.2 7.2），局部12.9m（3跨）。层高：底层4.2m，2-5层分别为3.9m，建筑面积约4000m2。Ⅱ类场地。基本风压0.4kN/m²，B类粗糙度，基本雪压0.65 kN/m²。本工程建筑结构的安全等级为二级。设计使用年限为50年。本工程抗震设防烈度为七度，丙类建筑，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。

工程地质资料

本工程场地土分布较为均匀，场地类别为Ⅱ类。第①层:杂填土：层厚约2.54m；第②层为粉质粘土，层厚约14.2m，f_ak=260kPa；第③层为，层厚0～2.15m，f_ak=350kPa；第④层为强风化粉质泥岩，层厚1.0～5.93m，f_ak=368kPa；第⑤层为中风化粉质泥岩，未钻穿，f_ak=1680kPa。地下水位埋深为3.2～6.3m，年变幅约2.25m。地下水无侵蚀性。

1平面布置

主要构件的截面尺寸

（1）框架梁：

横向框架梁，最大跨度L=7.2m，

h=（1/8~1/12）L=900mm~600mm，取h=650mm

b=（1/2~1/3）h=325mm~217mm，取b=300mm

纵向框架梁，最大跨度L=6.2m，

h=（1/10~1/15）L=620mm~417mm，取h=600mm

b=（1/2~1/3） h=300mm~200mm，取b=250mm

次梁：

h=（1/18~1/12）L，取h=400mm

b=（1/2~1/3）h=300mm~200mm，取b=200mm

（2）框架柱：

初定框架柱尺寸600mm×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。轴压比 ，A柱的负荷面积6.2m×3.45m，B柱6.2m×5.55m，C柱6.2m×5.7m，D柱6.2m×3.6m。

A柱

B柱

C柱

D柱

所以框架柱取600mm×600mm。

5.结构平面布置图

材料强度等级

混凝土：均采用C30

钢筋采用HRB335钢筋。

2荷载计算

以2轴线横向框架为计算分析对象。

框架立面图

1. 屋面横梁竖向线荷载标准值

a）恒载作用下结构计算简图

b）活载作用下结构计算简图

（1）恒载（图2-9a）

屋面恒载标准值：

35厚架空隔热板 0.035×25 = 0.875 kN/m²

防水层 0.4 kN/m²

20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×20 = 0.4 kN/m²

120(100)厚钢混凝土现浇板 0.12×25 = 3 kN/m²

（AB，CD跨板厚取120；

BC跨取100） (0.10×25 = 2.5 kN/m²)

12厚纸筋石灰粉平顶 0.012×16 = 0.192 kN/m²

屋面恒载标准值： 4.87 kN/m²

（4.37kN/m²）

梁自重

边跨AB、CD跨： 0.3×0.65×25 =4.875kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.65-0.12）×0.02×17 = 0.36 kN/m

5.23 kN/m

中跨BC跨： 0.25×0.5×25 = 3.125 kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.5-0.1）×0.02×17 = 0.272kN/m

3.397 kN/m

次梁： 0.2×0.5×25 = 2.05kN/m

梁侧粉刷： 2×（0.5-0.1）×0.02×17 = 0.272kN/m

2.322kN/m

作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重： g_AB1 = g_CD1 = 5.23kN/m，g_BC1 = 3.39 kN/m

作用在顶层框架梁上的集中恒荷载标准值为：

g_AB2 =4.87×4.13×7.2 2.322×2=151.61kN

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