某小學(xué)教學(xué)樓建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計【畢業(yè)設(shè)計】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要4</b></p><p>　　[Abstract]5</p><p><b>　　1 建筑設(shè)計6</b></p><p>

2、;<b>　　1.1工程概況6</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計條件6</b></p><p><b>　　1.3設(shè)計依據(jù)6</b></p><p><b>　　1.4建筑概況6</b></p><p>　　1.4.1 建筑平面6&

3、lt;/p><p>　　1.4.2 建筑立面8</p><p>　　1.4.3 建筑剖面9</p><p>　　1.4.4抗震設(shè)計9</p><p>　　1.4.5 建筑材料9</p><p>　　2 結(jié)構(gòu)設(shè)計總述10</p><p>　　2.1結(jié)構(gòu)部分10</p><

4、;p>　　2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計論述10</p><p>　　3 豎向荷載計算13</p><p>　　3.1結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖13</p><p>　　3.2主要構(gòu)件選型及尺寸初步估算13</p><p>　　3.3重力荷載計算15</p><p>　　4 橫向水平荷載作用下框架的內(nèi)力計算及側(cè)移驗算22&

5、lt;/p><p>　　4.1 風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力分析及側(cè)移驗算22</p><p>　　4.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算23</p><p>　　4.2.1 柱頂風(fēng)荷載計算23</p><p>　　4.2.2 風(fēng)荷載作用下的側(cè)移驗算24</p><p>　　4.3 地震荷載作用下的內(nèi)力計算及側(cè)移驗算30</p&

6、gt;<p>　　4.3.1 計算重力荷載代表值30</p><p>　　4.3.2 計算地震力32</p><p>　　4.3.3 地震作用下的側(cè)移驗算34</p><p>　　4.3.4 地震作用下框架的內(nèi)力計算35</p><p>　　5 恒載和活載的計算38</p><p>　　5.1

7、豎向框架在恒載作用下的內(nèi)力分析38</p><p>　　5.1.1梁固端彎矩38</p><p>　　5.1.2 彎矩分配系數(shù)38</p><p>　　5.1.3 恒載作用下內(nèi)力計算38</p><p>　　5.2 豎向框架在活載作用下的內(nèi)力分析44</p><p>　　5.2.1 梁固端彎矩44<

8、/p><p>　　5.2.2 彎矩分配系數(shù)44</p><p>　　5.2.3 活載作用下內(nèi)力計算45</p><p><b>　　6 內(nèi)力組合50</b></p><p>　　7 梁截面設(shè)計56</p><p>　　7.1 框架梁正截面設(shè)計56</p><p>

9、　　7.1.1 框架梁截面彎距計算56</p><p>　　7.1.2 梁的正截面受彎承載力計算57</p><p>　　7.2 梁斜截面的受剪承載力計算62</p><p>　　8 柱的截面配筋65</p><p>　　8.1 驗算軸壓比65</p><p>　　8.2 柱正截面承載力計算67</p

10、><p>　　8.3 柱斜截面承載力計算79</p><p><b>　　9板設(shè)計82</b></p><p>　　9.1 荷載計算82</p><p>　　9.2 彎矩計算84</p><p>　　9.3 截面設(shè)計85</p><p>　　10 樓梯設(shè)計86<

11、;/p><p>　　10.1 梯段板設(shè)計86</p><p>　　10.1.1 荷載計算87</p><p>　　10.1.2 截面設(shè)計87</p><p>　　10.2 平臺板設(shè)計88</p><p>　　10.2.1 荷載計算88</p><p>　　10.2.2 截面設(shè)計89<

12、;/p><p>　　10.3 平臺梁的設(shè)計89</p><p>　　10.3.1 荷載計算89</p><p>　　10.3.2 截面設(shè)計90</p><p>　　10.3.3 配筋計算91</p><p>　　11 基礎(chǔ)設(shè)計93</p><p>　　11.1確定基礎(chǔ)底面尺寸93<

13、/p><p>　　11.2 校核地基承載力（標(biāo)準(zhǔn)組合）94</p><p>　　11.3 驗算基礎(chǔ)高度95</p><p>　　11.4 基礎(chǔ)底板配筋（按基本組合）98</p><p>　　[參考文獻(xiàn)]101</p><p><b>　　致謝102</b></p><p&

14、gt;　　附錄錯誤!未定義書簽。</p><p>　　某小學(xué)教學(xué)樓建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計針對的是某小學(xué)教學(xué)樓的建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算。</p><p>　　建筑設(shè)計部分，體現(xiàn)“以人為本”的現(xiàn)代建筑觀念，室內(nèi)外空間的設(shè)計要充分考慮青少年的使用要求與活動特點，

15、創(chuàng)造安全、適用、美觀、活潑的建筑與室外環(huán)境，讓學(xué)生健康快樂的成長。本著“舒適、安全、經(jīng)濟(jì)”的設(shè)計原則，以提高教學(xué)樓的使用效率為目標(biāo)，來提高教學(xué)樓的整體功能。按照有關(guān)建筑規(guī)范要求，完成了建筑的平面、立面、剖面及細(xì)部構(gòu)件的設(shè)計，注重采用經(jīng)濟(jì)、合理、先進(jìn)的建筑技術(shù)，設(shè)計圖紙全部采用天正建筑軟件。</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計部分，在建筑設(shè)計的基礎(chǔ)上完成各個部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算，如樓梯的計算，過梁計算等；設(shè)計圖紙全部采用天正

16、繪制，并穿插進(jìn)行“PKPM”電算，以保證計算成果的可靠性。</p><p>　　整個設(shè)計符合現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和規(guī)程的要求，遵循鋼筋混凝土框架設(shè)計的基本設(shè)計原則，保證結(jié)構(gòu)有足夠的抗震性能，從而實現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 學(xué)校，教學(xué)樓，結(jié)構(gòu)，設(shè)計，圖紙；</p><p>　　Architectural and str

17、uctural design of a primary school classroom building</p><p>　　[Abstract] This design is for a middle school building, structural design and calculation. </p><p>　　Part of architectural design,

18、the "people-oriented" concept of modern architecture, The design of indoor and outdoor space for young people to fully consider the characteristics of the use of requirements and activities，to create a safe, su

19、itable, beautiful, lively architectural and outdoor environment in which students grow up healthy and happy.The spirit of "comfort, safety, economy" design principles to improve the efficient use of school buil

20、dings as the goal, to improve the teaching buildin</p><p>　　Structural design section, completed on the basis of architectural design elements in various parts of the structure calculation, such as the calcu

21、lation of the stairs, cross beam calculation, etc.; design drawings all use Tengen rendering, and interspersed "PKPM" Computing in order to ensure the reliability of calculation results .</p><p>　　

22、The whole design conformed to the request of current structure design norm and rules. followed the basic design principle of “strong pillar weak beam ,strong shear weak curved, strong node strong anchor man soild strong

23、ductility”, assuranced structure contain enough anti-vibration. carrying out “the small earthquake is pretty good, win the earthquake can fix, big the earthquake pour” to establish to defend target.</p><p>　

24、　[Key Words]school，teaching building，structural design，drawings .</p><p><b>　　1 建筑設(shè)計</b></p><p><b>　　1.1工程概況</b></p><p>　　設(shè)計題目：某小學(xué)教學(xué)樓設(shè)計</p><p>　

25、　地 點：浙江省舟山</p><p>　　功能：本設(shè)計是某小學(xué)教學(xué)樓，總建筑面積7200平方米左右。該建筑體現(xiàn)“以人為本”的現(xiàn)代建筑觀念，室內(nèi)外空間的設(shè)計要充分考慮青少年的使用要求與活動特點，創(chuàng)造安全、適用、美觀、活潑的建筑與室外環(huán)境。</p><p>　　建筑結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu),建筑安全等級為二級,設(shè)計使用年限:50年,耐火等級為二級,抗震設(shè)防烈度為七度。</p>&

26、lt;p><b>　　1.2設(shè)計條件</b></p><p>　　基本風(fēng)壓 0.85KN/m2</p><p>　　抗震設(shè)防 烈度7度</p><p>　　地震分組

27、 一組</p><p>　　建筑場地類型 2類 </p><p><b>　　1.3設(shè)計依據(jù)</b></p><p>　　《房屋建筑工程畢業(yè)設(shè)計指南》湖南科學(xué)技術(shù)出版社；</p>&

28、lt;p>　　《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50001－2001）；</p><p>　　《山東省通用建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)圖集》；</p><p>　　《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）；</p><p>　　《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）；</p><p>　　《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-20

29、01）；</p><p>　　《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）；</p><p>　　《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50105－2001）；</p><p>　　《建筑設(shè)計資料集》；</p><p>　　《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊》；</p><p>　　《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》；</p>

30、;<p><b>　　1.4建筑概況</b></p><p>　　1.4.1 建筑平面</p><p>　　本設(shè)計是小學(xué)教學(xué)樓，應(yīng)根據(jù)建筑使用性質(zhì)、建設(shè)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn)的不同，確定各類用房。一般由教室、教師休息室和其他多功能房間等組成。教學(xué)樓內(nèi)各種房間的具體設(shè)置、層次和位置，應(yīng)根據(jù)使用要求和具體條件確定。</p><p>　?。?）房間

31、使用面積、形狀、大小的確定：</p><p>　　一個房間使用面積基本包括：桌椅所占的面積；學(xué)生學(xué)習(xí)和活動面積；以及行走、交通所需的面積。本設(shè)計中教室開間取9m, 進(jìn)深取7m。</p><p>　?。?）門大小及位置的確定：</p><p>　　教室門洞口寬根據(jù)人流的多少和搬進(jìn)房間設(shè)備的大小取門寬為900mm，開啟方向朝房間內(nèi)側(cè)；大廳的門采用雙扇雙向彈簧門。<

32、/p><p><b>　?。?）墻體構(gòu)造：</b></p><p>　　由于是框架結(jié)構(gòu)，因此非承重的外圍護(hù)墻采用混凝土小型空心砌塊，內(nèi)隔墻同樣采用此類型的空心砌塊。</p><p>　　（4）窗的大小及位置的確定：</p><p>　　房間中窗的大小和位置的確定，主要是考慮到室內(nèi)采光和通風(fēng)的要求。</p>&l

33、t;p>　　本次設(shè)計中，教室的窗戶，考慮《規(guī)范》要求窗地比≥1：6，外窗：窗寬取為1800mm，高度取為1800mm，內(nèi)窗：窗寬取為1500mm，高度取為900mm。</p><p>　?。?）交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計：</p><p>　　總則：交通聯(lián)系部分的設(shè)計不僅要考慮保證使用便利和安全疏散的要求，而且還要考慮其對造價和平面組合設(shè)計的影響。平面設(shè)計中對交通聯(lián)系部分作以下要求：&l

34、t;/p><p>　?、?交通路線簡潔明確，以利于聯(lián)系通行方便；</p><p>　?、?寬度合理，人流暢通，以利于緊急疏散安全迅速；</p><p>　?、?應(yīng)滿足一定的采光和通風(fēng)要求；</p><p>　?、?交通面積力求節(jié)省，同時兼顧空間造型的處理等。</p><p>　　水平交通聯(lián)系部分――走廊</p>

35、<p>　　走廊連結(jié)各個房間、樓梯和門廳等各部分，以解決建筑中水平聯(lián)系和疏散問題。走廊的寬度應(yīng)符合人流通暢和防火要求，通常單股人流的通行寬度約為550－600mm。</p><p>　　設(shè)計樓梯時，還應(yīng)使其符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《民用建筑設(shè)計通則》和其他有關(guān)單項建筑設(shè)計規(guī)范的規(guī)定?？紤]防火要求，多層建筑應(yīng)設(shè)封閉樓梯間，且應(yīng)靠外墻設(shè)置，能直接天然采光和自然通風(fēng)。</p><p&

36、gt;　　《建筑樓梯模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ101-87規(guī)定踏高不宜大于210mm，小于140mm，各級踏高應(yīng)該相同，本設(shè)計采用踏寬為270mm，踏高為162.5mm。</p><p>　　本設(shè)計選取現(xiàn)澆板板式樓梯。作為主要交通用的樓梯梯段凈寬應(yīng)根據(jù)樓梯使用過程中人流股數(shù)確定，一般按每股人流寬度0.55m+0～0.15m計算，并不應(yīng)少于兩股人流。樓梯平臺部位的凈高不應(yīng)小于2m，樓梯梯段部位的凈高不應(yīng)小于2.2m樓梯梯

37、段凈高為自踏步前緣線量至直上方凸出物下緣間的鉛垂高度。本建筑樓梯踏步高度選用162.5mm,踏步寬度選用270mm。樓梯坡度小于30%。</p><p>　　樓梯扶手的確定 樓梯的扶手應(yīng)堅固適用，且在兩側(cè)都設(shè)有扶手。在樓梯的起始及終結(jié)處，扶手均自其前緣向前伸出300mm，且出于安全因素，扶手末端向下布置。</p><p>　　考慮到防火疏散，兩個樓梯間距<60m。</p>

38、;<p><b>　　（5）內(nèi)裝修工程：</b></p><p>　　樓地面構(gòu)造交接處和地坪高度變化處均位于齊平門扇開啟面處。</p><p>　　凡設(shè)有地漏房間應(yīng)做防水層，廁所的樓地面應(yīng)低于相鄰房間20mm。</p><p>　　1.4.2 建筑立面</p><p>　　建筑立面是表示房屋四周的外部形象。

39、立面設(shè)計的任務(wù)是恰當(dāng)確定立面中各組成部分和構(gòu)件的比例和尺度，運(yùn)用節(jié)奏韻律、虛實對比等規(guī)律，設(shè)計出體型完整、形式與內(nèi)容統(tǒng)一的建筑立面。</p><p>　　建筑立面設(shè)計是一個由粗到細(xì)的過程，主要要從以下幾點入手：</p><p>　?、俪叨群捅壤?。立面組成部分的尺度要正確，比例要協(xié)調(diào)。每層高度均為3.9M滿足樸素，明朗，大方的中小建筑的樓設(shè)計要求；</p><p>　

40、?、诠?jié)奏和虛實。節(jié)奏感可以通過門窗的排列組合、墻面構(gòu)件的劃分表現(xiàn)；虛實對比則通過形體的凹凸光影效果實現(xiàn)；</p><p>　?、鄄牧腺|(zhì)感和色彩配置；</p><p>　?、芗?xì)部處理。如檐口和入口處理等。</p><p>　　考慮設(shè)計的是中學(xué)教學(xué)樓，立面盡量簡潔，采用橫向分隔條裝飾。緊密結(jié)合了房屋內(nèi)部空間組合的平剖關(guān)系，繪制整個立面的基本輪廓，同時考慮了工程技術(shù)和施工

41、工藝的限制，著重分析了各個立面上墻面的處理，門窗的調(diào)整安排，最后對入口門廊、建筑頂層等進(jìn)一步作重點及細(xì)部處理。</p><p>　?。?）. 追求尺度正確和比例協(xié)調(diào)：</p><p>　　在建筑設(shè)計圖集中查找相應(yīng)部位的尺度，如樓梯欄桿高900mm，以滿足人們生活習(xí)慣和安全的需要。在建筑物的突出部分也盡量使比例協(xié)調(diào)，滿足人們的視覺習(xí)慣以及結(jié)構(gòu)上的要求。</p><p>

42、;　?。?）.考慮材料質(zhì)感和色彩配置：</p><p>　　在里面輪廓的比例關(guān)系、門窗排列、構(gòu)件組合以及墻面劃分基本確定的基礎(chǔ)上，較為合理地對材料質(zhì)感和色彩進(jìn)行了選擇和配置，以使建筑立面進(jìn)一步取得豐富和生動的效果。建筑主要背景采用白色瓷磚，在每個樓層位置設(shè)一條紅色瓷磚組成的造型。</p><p>　　建筑物的主要出入口部分，是人們經(jīng)常經(jīng)過和接觸的地方，在使用上要求地位明顯，易于找到。 &l

43、t;/p><p>　　1.4.3 建筑剖面</p><p>　　剖面圖旨在反映建筑物在垂直方向上各部分的組合關(guān)系，其主要任務(wù)是確定建筑物各部分應(yīng)有的高度，建筑層數(shù)及建筑空間的組合關(guān)系。</p><p><b>　　房間高度的確定：</b></p><p>　　房間高度可用層高或凈高表示。凈高為室內(nèi)地面至頂棚或其他屋頂構(gòu)件底面

44、的距離；層高為凈高加建筑結(jié)構(gòu)高度（如梁板高度）。</p><p>　　房間凈高受使用性質(zhì)、采光和通風(fēng)要求、結(jié)構(gòu)類型、設(shè)備設(shè)置、室內(nèi)空間比例等諸多因素的影響。</p><p><b>　　1.4.4抗震設(shè)計</b></p><p>　　本工程的抗震設(shè)防類別為丙類。7度設(shè)防，高度小于30m，所以為三級框架；本建筑為左右對稱的結(jié)構(gòu)，布局規(guī)正，高度較低

45、，采用框架結(jié)構(gòu)利于抗震。</p><p>　　1.4.5 建筑材料</p><p>　　梁、板、柱及基礎(chǔ)混凝土等級均采用C20，現(xiàn)澆樓梯混凝土等級采用C20。</p><p>　　墻體的砌塊使用陶瓷空心砌塊，其容重為8.0kN/m3。。</p><p><b>　　2 結(jié)構(gòu)設(shè)計總述</b></p><

46、p><b>　　2.1結(jié)構(gòu)部分</b></p><p><b>　?。?）自然條件：</b></p><p>　　基本風(fēng)壓值0.85 kN/M²，基本雪壓值0.5 kN/M²，最大凍土深度為室外地面下0.5米。</p><p><b>　?。?）地質(zhì)條件：</b></p

47、><p>　　根據(jù)地質(zhì)鉆探報告，在該工程的規(guī)劃范圍內(nèi)，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk＝200kN/M²，無軟弱下臥層。在鉆探深度0.5M內(nèi)未見地下水。 </p><p>　?。?）材料情況： </p><p>　　墻體：240mm厚的陶瓷空心砌塊；砂漿等級為M5；</p><p>　　混凝土：C20（基礎(chǔ)、梁、板），C20（柱），C20(樓梯)

48、。</p><p>　　縱向受力鋼筋：HRB335級；箍筋：HPB235級鋼筋。</p><p>　?。?）抗震設(shè)防要求：</p><p>　　設(shè)防基本烈度為7度，設(shè)計地震分組為第一組，建筑場地類型是2類，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g。</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)體系：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。</p><p>

49、　?。?）施工：梁、板、柱均現(xiàn)澆。</p><p>　　2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計論述</p><p>　　本次結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容主要包括：結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式的選擇、主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的形式、構(gòu)件連接節(jié)點形式、荷載匯集及其不利組合、水平和豎向作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力計算與分析和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋計算以及構(gòu)件截面、節(jié)點、樓梯、樓板、基礎(chǔ)等設(shè)計計算方法，抗震設(shè)計與措施等。</p><p>　　結(jié)構(gòu)體

50、系的選擇上，框架結(jié)構(gòu)顯示出了其強(qiáng)度高、整體性好、剛度大、抗震性能好的特點。此外結(jié)構(gòu)體系本身將承重和維護(hù)構(gòu)件分開，可充分發(fā)揮材料的各自性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)也使空間的布局更加靈活，較自由，適合本次設(shè)計的教學(xué)樓建筑來使用。因此本設(shè)計采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)?？蚣艿闹W(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，施工方便，柱網(wǎng)布置具體尺寸見建筑圖。</p><p>　　根據(jù)地質(zhì)鉆探報告，在該工程的規(guī)劃范圍內(nèi)

51、，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk＝200kN/M²，無軟弱下臥層。在鉆探深度內(nèi)未見地下水。本建筑物在材料選取上基本按照輕質(zhì)高強(qiáng)的原則，因此自重較??；工程所在場地平坦，地質(zhì)條件良好，結(jié)合以上兩點，從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)以及當(dāng)?shù)厥┕ぜ夹g(shù)情況角度考慮，本工程選擇了天然地基上的淺基礎(chǔ)。柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)高度較小，節(jié)省材料，因此適宜在基礎(chǔ)埋置深度較小時使用。柱下獨立基礎(chǔ)是柱基礎(chǔ)最常用的一種基礎(chǔ)形式，簡單、經(jīng)濟(jì)、施工方便。它適用于柱距在4-12米

52、，荷載不大且場地均勻，對不均勻沉降有一定適應(yīng)能力的結(jié)構(gòu)。綜合考慮以上各種經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上的因素，本設(shè)計采用了柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。考慮到方便施工過程中支摸板，選用階梯形現(xiàn)澆柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。</p><p>　　結(jié)構(gòu)的計算，由于手算工作量較大，一般采用計算一榀框架的方式。結(jié)構(gòu)承受的荷載主要為結(jié)構(gòu)自重、樓面活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載和地震作用。豎向荷載主要為恒荷載和活荷載，因為框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下側(cè)移不大，可近

53、似按照無側(cè)移框架分析，因此，框架結(jié)構(gòu)在豎向作用下的內(nèi)力計算可近似采用分層法進(jìn)行計算；風(fēng)和地震作用對框架結(jié)構(gòu)的水平作用，一般可簡化為作用于框架結(jié)點上的水平力，水平荷載的作用采用D值法（修正的反彎點法）計算。考慮活荷載的最不利分布采用分跨組合法進(jìn)行內(nèi)力組合計算；按照框架結(jié)構(gòu)的合理破壞形式，在梁端出現(xiàn)塑性鉸是允許的，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，一般均按彎距進(jìn)行調(diào)幅。</p><p>　　本結(jié)構(gòu)方案的地震設(shè)防烈度為7度，根據(jù)結(jié)構(gòu)形

54、式，地質(zhì)條件等因素查規(guī)范可知，框架結(jié)構(gòu)為三級抗震。因而結(jié)構(gòu)設(shè)計時僅考慮橫向地震作用，而忽略豎向地震作用。</p><p>　　樓梯是房屋的重要組成部分,樓梯的平面布置,踏步尺寸,欄桿形式等建筑設(shè)計確定,板式樓梯和梁式樓梯是最常見的樓梯形式,樓梯的結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟包括;根據(jù)建筑要求和施工條件,確定樓梯的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置;根據(jù)建筑類別,確定樓梯的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值;進(jìn)行樓梯各部件的內(nèi)力分析和截面設(shè)計;繪制施工圖,處理連接部件

55、的配筋構(gòu)造.板式樓梯由梯段板是斜放的齒形板,支承在平臺梁上和樓層梁上,底層下段一般支承在地壟梁上,最常見的雙跑樓梯每層有兩個梯段,也有采用單的.板式樓梯的優(yōu)點是下表面平整,施工支模較方便,外觀比較輕巧。按斜放的簡支梁計算,它的正截面是與樓梯段垂直的,樓梯的活荷載是按水平投影面計算的,計算跨度取平臺梁間的斜長凈距.平臺板一般設(shè)計成單向板,可取1 m寬板帶進(jìn)行計算,平臺板一端與平臺梁整體連接,另一端可能支承在磚墻上,也可能與過梁整澆,梁式樓

56、梯由踏步板,斜梁和平臺板組成,踏步板兩端支承在斜梁上,按兩端簡支的單向板計算,一般取一個踏步作為計算單元,踏步板為梯形截面,板的截面高度可近似取平均高度.斜梁的內(nèi)力計算與板式樓梯的斜板相同.踏步板可能位于斜梁截面高度的上部,也可能在下部.計算時截面高度可取為矩形截面.現(xiàn)</p><p><b>　　3 豎向荷載計算</b></p><p>　　3.1結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖

57、</p><p>　　根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計的要求,進(jìn)行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計，其本體結(jié)構(gòu)共6層，一般教室層高3.9米。填充墻采用240厚的混凝土空心砌塊。</p><p>　　圖3-1 框架平面柱網(wǎng)布置</p><p>　　3.2主要構(gòu)件選型及尺寸初步估算</p><p><b>　　主要承重框架</b>&

58、lt;/p><p>　　取AB梁L＝7000m，h=(1/8～1/12)L=875mm～583mm,取h=700mm。</p><p>　　BC梁L＝2700mm，h=(1/8～1/12)L=337.5mm～225mm,取h=300mm。</p><p>　　取梁寬度h=700，梁寬b=(1/2～1/3)h=350mm~233.3mm取b=300mm。</p>

59、;<p>　　故橫向AB、CD初選截面尺寸為300mm×700mm,BC梁為300mm×300mm。</p><p>　　同理得　縱向梁為300mm×600mm。</p><p>　　抗震設(shè)防烈度為7度，小于60m高的框架柱抗震等級為三級，其軸壓比限制 ［μ］＝0.9。</p><p>　　框架柱尺寸要求，AN/μfc

60、其中N=(10～14)Nf ，</p><p>　　也可取h=(1/15~1/20)H，H為層高，b=(1-2/3)h，</p><p>　　柱截面取為正方形，綜合考慮其他因素，設(shè)計柱截面尺寸為600mm×600mm</p><p>　　基礎(chǔ)選用獨立柱基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深0.5mm。</p><p>　　圖3-2 計算單元</p&

61、gt;<p>　　圖3-3 標(biāo)準(zhǔn)層局部結(jié)構(gòu)布置圖</p><p><b>　　3.3重力荷載計算</b></p><p>　　1、屋面及樓面的永久荷載及可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　坡屋面（不上人）： </p><p>　　小

62、青瓦坡屋面 1.0kN/m2</p><p>　　120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 </p><p>　　15mm厚板底抹灰 0.225kN/m2</p><p>

63、;　　合計 4.255 kN/m2</p><p><b>　　樓面恒載：</b></p><p>　　水磨石樓面 0.86 kN/m2</p><

64、p>　　150mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 3.75 kN/m2 </p><p>　　15mm板底抹灰 0.225 kN/m2 </p><p>　　合計

65、 4.865 kN/m2</p><p>　　圖3-3 框架結(jié)構(gòu)計算簡圖</p><p>　　AB跨屋面梁上恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 gwk1=3.0m×4.255 kN/m2=12.675kN/m</p><p>　　BC跨屋面梁上恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 gwk2=2.7m×4.255

66、 kN/m2=11.49kN/m</p><p><b>　　AB跨框架梁自重：</b></p><p>　　框架梁自重 0.3m×(0.7-0.12)m×25kN/m3=4.35 kN/m</p><p>　　框架梁抹灰 (0.

67、58×2)m×0.015m×17 kN/m3=0.3 kN/m</p><p>　　gwk3=4.65 kN/m</p><p><b>　　BC跨框架梁自重：</b></p><p>　　框架梁自重 0.3m×(0.3-0.12)m×25kN/m

68、3=1.35 kN/m</p><p>　　框架梁抹灰 0.18m×2m×0.015m×17 kN/m3=0.0918 kN/m</p><p>　　gwk4=1.44 kN/m</p><p>　　屋面不上人，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5 kN/m2,則</p><p>　　AB

69、跨屋面梁上活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qwk1=3.0m×0.5 kN/m2=3 kN/m</p><p>　　BC跨屋面梁上活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qwk2=2.7m×0.5 kN/m2=1.35 kN/m</p><p>　　屋面縱向梁傳來作用于柱頂?shù)募泻奢d：</p><p>　　縱向框架梁自重標(biāo)準(zhǔn)值

70、：</p><p>　　縱向框架梁自重 0.3m×0.48m×25 kN/m3=3.6 kN/m</p><p>　　抹灰 (0.48×2)m×0.015m17 kN/m3=0.24 kN/m</p><p>　　縱梁框架

71、梁自重標(biāo)準(zhǔn)值 3.84</p><p>　　A軸縱向框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　縱向框架梁自重 3.84 kN/m×6.0m=23.4kN</p><p>　　屋面恒荷載傳來 [6.0m&

72、#215;3.5m-(+3.5)m×1.5m] ×4.255kN/m2=57.04kN</p><p>　　Gwk1=80.08 kN</p><p>　　B軸縱向框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　縱向框架梁自重 3.84 kN/m×6.0m=23.4kN&l

73、t;/p><p>　　屋面恒荷載傳來 [6.0m×3.5m-(+3.5)m×1.5m] ×4.255kN/m2=57.04kN</p><p>　　(6m×1.35m-1.35m×1.35m)×4.225 kN/m2=26.52 kN</p><p>　　Gwk2=106.6 kN</p&g

74、t;<p>　　A軸縱向框架梁傳來活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qwk1：</p><p><b>　　屋面活荷載傳來</b></p><p>　　Qwk1=(21-7.5)m×0.5 kN/m2=6.75kN</p><p>　　B軸縱向框架梁傳來活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qwk2：</p><p>　　屋面活荷載傳來

75、 </p><p>　　(21-7.5)m×0.5 kN/m2=6.75kN</p><p>　　(6m×1.35m-1.35m×1.35m)×0.5 kN/m2=3.14 kN</p><p>　　Qwk2=9.98 kN</p><p>　　A、B軸縱向框架梁中心往外

76、側(cè)偏離柱軸線，均應(yīng)考慮150mm的偏心以及由此產(chǎn)生的節(jié)點彎矩，則</p><p>　　MwkA1=80.08×0.15=12 kN/m，MwkA2=6.75×0.15=1.01 kN/m</p><p>　　MwkB1=106.6×0.15=22.62 kN/m ，MwkB2=9.89×0.15=1.48 kN/m </p><p

77、>　　屋面梁荷載簡圖如圖3-3所示：</p><p><b>　　(a)</b></p><p><b>　　(b)</b></p><p>　　圖3-3 屋面梁荷載簡圖</p><p>　　（a）屋面梁恒荷載 （b）屋面梁活荷載</p><p>　　樓面框架

78、梁荷載計算：</p><p><b>　　樓面均布恒荷載：</b></p><p>　　30mm厚水磨石面層 0.65</p><p>　　150mm厚鋼筋混凝土板 0.15m×25 kN/m3=3.75 k

79、N/m2</p><p>　　20mm厚板底抹灰 </p><p>　　樓面均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 4.74 kN/m2</p><p><b>　　內(nèi)隔墻自重：</b></p><p>　　240m

80、m厚陶瓷空心砌塊 0.24m×8 kN/m3=1.92 kN/m2</p><p>　　20mm厚砂漿雙面抹灰 </p><p>　　合計 2.60 kN/m2</p><

81、;p>　　內(nèi)隔墻自重標(biāo)準(zhǔn)值 2.60 kN/m2×(3.9m-0.6m)=8.58 kN/m</p><p>　　AB跨樓面梁上恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 gk1=3m×4.74 kN/m2=14.22 kN/m</p><p>　　gk3=8.58 kN/m+4.65 kN/m=13.23 kN/m</

82、p><p>　　BC跨樓面梁上恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 gk2=2.7m×4.74 kN/m2=12.8 kN/m</p><p>　　gk4=1.44 kN/m</p><p>　　醫(yī)院門診樓樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0 kN/m2,則</p><p>　　AB跨樓面梁上活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk1=3.

83、0m×2.0 kN/m2=6 kN/m</p><p>　　BC跨樓面梁上活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk2=2.7m×2.0 kN/m2=5.4 kN/m</p><p>　　樓面縱向梁傳來作用于柱頂?shù)募泻奢d：</p><p><b>　　外縱墻自重：</b></p><p>　　36

84、0mm陶瓷空心砌體 0.36m×8.0 kN/m3=2.88 kN/m2</p><p>　　10mm厚砂漿抹灰 0.01×17 kN/m3=0.17 kN/m2</p><p>　　合計

85、 3.05 kN/m2</p><p>　　墻重 [(3.9m-0.6m) ×6.0m-2×1.8m×1.8]×3.05 kN/m2=40.626 kN</p><p>　　窗重 1.8m×1.8m×0.

86、4 kN/m2×2=2.6 kN</p><p>　　外縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)值： 43.226 kN</p><p><b>　　內(nèi)縱墻自重：</b></p><p>　　墻重 [(3.9m-0.6m) ×6.0m-2.1m&

87、#215;0.9m×2]×2.6 kN/m2=41.652kN</p><p>　　門重 2.1m×0.9m×0.2 kN/m2×2=0.756 kN</p><p>　　內(nèi)縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)值： 42.4

88、08 kN</p><p>　　A軸縱向框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　外縱墻自重 43.226 kN</p><p>　　縱向框架梁自重 4.65 kN/m×6.0m=27.9kN<

89、;/p><p>　　樓面恒荷載傳來 13.5 m2×4.74 kN/m2=64 kN</p><p>　　Gk1=135.13 kN</p><p>　　B軸縱向框架梁傳來恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　內(nèi)縱墻重

90、 42.408 kN</p><p>　　縱向框架梁自重 4.65 kN/m×6.0m=27.9kN</p><p>　　樓面恒荷載傳來 13.5 m2×4.74 kN/m2=64 kN</p><

91、;p>　　6.28m×4.74 kN/m2=29.77kN</p><p>　　Gk2=164.1kN</p><p>　　A軸縱向框架梁傳來活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qk1：</p><p><b>　　樓面活荷載傳來</b></p><p>　　Qk1=13.5 m2×2.0 kN/m2=42 kN&l

92、t;/p><p>　　B軸縱向框架梁傳來活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qk2：</p><p>　　樓面活荷載傳來 13.5 m2×2.0 kN/m2=27 kN</p><p>　　6.28 m2×2.0 kN/m2=12.56 kN</p><p>　　Qk2=39.56 kN

93、</p><p>　　A、B軸縱向梁偏心產(chǎn)生的節(jié)點彎矩：</p><p>　　MkA1=135.13×0.15=20.27 kN/m， MwkA2=27×0.15=4.05 kN/m</p><p>　　MkB1=164.1×0.15=24.6 kN/m，MkB2=39.56×0.15=5.93 kN/m </p>

94、<p>　　樓面梁荷載簡圖如圖3-4：</p><p><b>　　(a)</b></p><p><b>　　(b)</b></p><p>　　圖3-4 樓面梁的荷載簡圖</p><p>　?。╝）樓面梁的恒載 （b）樓面梁的活載</p><p>

95、;<b>　　柱自重：</b></p><p>　　底層柱自重： 0.6m×0.6m×4.85m×1.05×25 kN/m3=45.8325 kN</p><p>　　其余各層柱自重： 0.6m×0.6m×3.9m×1.05

96、5;25 kN/m3=36.855 kN</p><p><b>　　混凝土容重取25。</b></p><p>　　4 橫向水平荷載作用下框架的內(nèi)力計算及側(cè)移驗算</p><p>　　4.1 風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力分析及側(cè)移驗算</p><p><b>　　抗側(cè)剛度計算：</b></p>

97、<p>　　AB跨梁 ibAB=EcIAB/lAB=8.575×10-3m4/7m×2.55×107 kN/m2=3.12×104kN·m</p><p>　　BC跨梁 ibBC=EcIBC/lBC=0.675×10-3m4/2.7m×2.55×107 kN/m2=1.66×104kN·m

98、</p><p>　　底層柱 ic1=EcIc1/H1=10.8×10-3m4/4.85m×2.55×107 kN/m2=5.68×104kN·m</p><p>　　其余層柱 ic=EcIc/H=10.8×10-3m4/3.9m×2.55×107 kN/m2=7.06×104kN

99、3;m</p><p>　　內(nèi)力分析時，一般只要梁柱線剛度比，為計算方便，取AB跨梁線剛度值作為基礎(chǔ)值，算的各桿件的線剛度比，標(biāo)于下圖中4-1。</p><p>　　圖4-1 各桿件的相對線剛度</p><p>　　柱的側(cè)移剛度見于下表。</p><p>　　表4-1 底層柱側(cè)移剛度</p><p>　　底層∑D=

100、(11996+12749.7) kN/m×2=49491.4 kN/m。</p><p>　　表4-2 其余層柱側(cè)移剛度</p><p>　　其余各層∑D=(10026+11697) kN/m×2=43446 kN/m。</p><p>　　4.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算</p><p>　　4.2.1 柱頂風(fēng)荷載計算<

101、/p><p>　　《荷載規(guī)范》規(guī)定，對于高度大于30m，且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)未考慮風(fēng)壓脈動影響，本設(shè)計房屋主體高度H=﹤30m,故取=1.0。</p><p>　　風(fēng)載體型系數(shù)對于矩形平面取。</p><p>　　風(fēng)壓高度變化系數(shù)按C類粗糙度查表，查得高度變化系數(shù)如下表</p><p>　　表4-3 C類粗糙度風(fēng)壓高度變

102、化系數(shù)表</p><p><b>　　基本風(fēng)壓。</b></p><p>　　風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：。</p><p>　　各層迎風(fēng)面負(fù)荷寬度為6.0m，則各層柱頂集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下表所示</p><p>　　表4-4 柱頂風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值()</p><p>　　計算簡圖如4-2所示。<

103、/p><p>　　圖4-2 風(fēng)荷載的計算簡圖</p><p>　　4.2.2 風(fēng)荷載作用下的側(cè)移驗算</p><p>　　水平荷載下框架的層間側(cè)移可按下式計算</p><p>　　各層的層間側(cè)移值，頂點側(cè)移為各層層間側(cè)移之和。</p><p>　　框架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移計算見下表</p><p>

104、　　表4-5 風(fēng)荷載作用下框架的側(cè)移計算</p><p>　　框架總側(cè)移∑△ui=0.00181m</p><p>　　層間側(cè)移最大值為1/1538＜1/550，滿足側(cè)移限值。</p><p>　　4.風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力計算（D值法）</p><p><b>　　修正反彎點高度</b></p><

105、;p>　　表4-6 各柱反彎點高度</p><p><b>　　各柱剪力可由公式</b></p><p>　　算得，具體計算過程如表所示</p><p>　　表4-7 風(fēng)荷載作用下各柱剪力()</p><p>　　風(fēng)荷載作用下柱端彎矩的計算</p><p>　　A柱各層的柱端彎矩可由公式

106、</p><p>　　算得，同理可的B柱的柱端彎矩及柱剪力。各層的柱端彎矩及柱剪力計算見下表</p><p>　　表4-8 D值法計算柱端彎矩()</p><p><b>　　計算梁端彎矩</b></p><p>　　邊跨梁端彎矩可由公式</p><p>　　算得，中跨梁端彎矩可由公式</

107、p><p>　　算得，由梁端彎矩進(jìn)一步求得梁端剪力，具體計算過程如表所示。</p><p>　　表4-9 梁端彎矩、剪力及柱軸力計算</p><p><b>　　注：</b></p><p>　　柱軸力中的負(fù)號表示拉力，當(dāng)左風(fēng)作用時候，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力，當(dāng)右風(fēng)作用時候，左側(cè)兩根柱為壓力，對應(yīng)的右側(cè)兩

108、根柱為拉力。</p><p>　　，單位為;,N單位為；單位為m，風(fēng)荷載作用?？蚣茉谧箫L(fēng)作用的彎距圖如圖所示，梁剪力如圖所示。</p><p>　　圖4-3 左風(fēng)作用下的框架的彎距圖(單位：kN·M)</p><p>　　圖4-4 左風(fēng)作用下的剪力和柱軸力(單位：kN)</p><p>　　4.3 地震荷載作用下的內(nèi)力計算及側(cè)移

109、驗算</p><p>　　4.3.1 計算重力荷載代表值</p><p><b>　　屋面及樓面荷載計算</b></p><p><b>　　屋面恒荷載 </b></p><p>　　橫梁自重 4.65 kN/m×7m&#

110、215;2=65.1 kN</p><p>　　縱向梁自重 3.84 kN/m×6m×4=92.16 kN</p><p>　　柱子自重 4×36.855 kN/2=73.71 kN</p><p>　　走道

111、梁 1.44 kN/m×2.7m=3.9 kN</p><p>　　外縱墻 43.266kN</p><p>　　內(nèi)縱墻 42.4

112、08 kN</p><p>　　內(nèi)橫墻 2.6 kN/m2×（3.9m-0.6m）×7m=60.06kN</p><p>　　雪荷載 </p><p>　　恒荷載 4.255 kN/m2×16.7m

113、×6m=426.351 kN</p><p>　　活荷載 0.5 kN/m2×16.7m×6m=50.1 kN </p><p>　　合計 1004.4092 kN </p>

114、<p><b>　　三層：</b></p><p>　　梁的自重 </p><p>　　柱子自重 </p><p>　　外縱墻重 </p>

115、<p>　　內(nèi)縱墻重 內(nèi)橫墻自重 </p><p>　　樓面恒載 </p><p>　　樓面活載 </

116、p><p>　　合計 1465.5kN</p><p><b>　　二層：</b></p><p>　　梁的自重 </p><p>　　柱子自重

117、 </p><p>　　外橫墻重 </p><p>　　內(nèi)縱墻重 內(nèi)橫墻自重 </p><p>　　樓面恒載

118、 </p><p>　　樓面活載 </p><p>　　合計 1465.5kN</p><p><b>　　一層：&l

119、t;/b></p><p>　　梁的自重 </p><p>　　柱子自重 </p><p>　　外橫墻重 </p><p>　　內(nèi)縱墻重

120、 內(nèi)橫墻自重 </p><p>　　樓面恒載 </p><p>　　樓面活載 </p><p>　　合計

121、 1483.5 kN</p><p>　　各層重力荷載代表值如下圖：</p><p>　　圖4－5 結(jié)構(gòu)質(zhì)點重力荷載（單位：kN）</p><p>　　4.3.2 計算地震力</p><p>　　根據(jù)《建筑設(shè)計抗震規(guī)范》（GB50011—2001）第5.1.2條規(guī)定，對于高度不