蓝天学院教学楼设计-计算书

TheAcademicbuildingDesignofLanStudentName:Zhoupeng Supervisor:Chengle-yiAbstrct:Theacademicbuiding，locatedattheeastofNanchangCity,hasconvenienttransportfacilitiesandavarietyoflivingandproductionfacilities.rectangularbuildingprojects,is44.46mfromeasttowestand27.00mfromnorthtosouth,totalconstructionareaofwhichisabout3900m²,buildingheightis19.50m,has5-storeys,theheightofgroundflooris3.9m,Theacademicbuildingmeetstherequirementsofofficeworkandteaching.Structuraldesigniscloselycontactedwitharchitecture,basedonexistingrelevantspecifications,includesselectionandstructurallayoutofthestructuretodeterminethecalculateddiagramandthecalculationunit,loadcalculation,lateralcontrol,internalforcecomposition,componentdesign,stairdesign,foundationdesignandsoon.Theprojecttakesreinforcedconcreteframestructure(Two-waybearingsystem),choosearepresentativeunittocalculatetheframework.UsingMomentDistributionMethodfortheverticalloadcalculationandInflectionpointmethodforhorizontalloads.DuringtheprocessofDesignandcalculationtookintoaccountthewholetechnicalandeconomicindicatorsandconstructionrequirementsofindustrialization,astheprojectislocatedat7degreeearthquakezone,sothecalculationdoestakeintoaccounttheseismicrequirements.AtzhesametimemustmeettheconstructionrequirementsspecificationAlsoconductedthestaircaseoutsidetheframeworkandfoundationdesign:usethebeamstaircase,calculatethebenchinclinedbeam,benchplate,flatbeam,theplatformplate;useanjointfoundationandanindependentbasisforthecalculationof,independentfoundationandjoint:Academicbuilding,ReinforcedconcreteframestructureDistributionMethod,InflectionpointSignatureof前 建筑设计及原始资 工程概 设计资 平面布置形 板的计 结构布置及计算简 屋盖楼盖设 框架结构设 结构选型及材料选 框架计算简图及梁柱线刚 荷载计 风荷载作用下的位移验 重力荷载代表 内力计 内力组 柱截面设计与配筋计 楼梯设 标准层楼梯设 楼梯设计资 基础设 设计资 D轴柱下独立基础设 FG轴柱下联合基础设 建筑设计及原始资工程概7设计资性土层，地基土承载fak=230kPa，水埋藏较深，不考虑水影。主导风向：南、东南；基本风压：0.45kN/m2；基本雪压：0.45kN/m2抗震设防烈度为7度，该建筑属乙类建筑，安全等级为二级。平面布置形标准层平面正立面板的计结构布置及计算简确定结构体cC3（f=14.3N/mm2240mmc梁柱截面的确ah(1~1)l(1~1)6000400~ 故取hbb(13

1)l(1

1)600200~2考虑区b250，故取bah(1~1)l(1~1)4500300~ 故取hbb(13

1)l(1

1)500167~2考虑区b250，故取bah(1~1)l(1~1)4500250~ 故取hbb1l1300 故取b④ 受压公

N

轴压比计算该框架结构的抗震等级四级，其轴压0.9，各层的重力荷载代表值近似取14kNmm2，N1.25144.56.052362.5(kN)N0.90.914.3N0.90.914.3N1.3144.53.051228.5(kNN0.90.914.3N0.90.914.3根据上述计算结果并综合考虑其他因素，本设计截面尺寸取框架的跨度与柱m，室外高差为m。所以底层柱高m，除底层柱外的其余各层柱高均取层高，故本设计2~5层均为m。框架梁布置屋盖楼盖设计算简图的确1~5屋面板的厚度取120mm30厚C20细石混凝土保护 三毡四油防水卷 20厚水泥石灰浆1: 20×0.0230厚水泥灰焦渣沙泥找 20×0.03 24×0.1 4.52kN/活荷载标准 基本风 基本雪 :mm ajGRj1

nnt

QiLicii i:由荷载控制的效应设计 SdrajSGRrQirLiciSQij t1.354.521.40.50.76.592kN/故由荷载起控制作屋面板四边固支，钢筋采用分离式配筋，混凝土采用C30,aAlx3.00.225(1n)2

ly4.50.3

n4.22.81Pl2(3ll)MM1(MMMM 16.5922.82(34.22.8)M

1(MMMM

其中：Mxmxly Mymylxmxlx0.442.8mx x y MMmllm x y

Mx1.31kN MMM2.62kN

Mymt0.58kN MMM1.16kN Blx3.00.25(1n)2

ly4.50.3

n4.22.71Pl2(3ll)MM1(MMMM 16.5922.82(34.22.8)M

1(MMMM

Mxmxly

yyx

x x y MMmllm x y yMM y

Mx1.25kN MMM2.50kN

MMM1.02kN a确定截面有效高度h0假定底板钢筋选用A8，短边方向跨中截面的，h0=120-20-8/2=96mm,长边方向跨中截面的h0=96-8=88mm，板顶钢筋选用A8，则h0=120-20-8/2=96mmbc受拉钢筋s的计算：近似取内力臂系数r0.9sm(0.9fyh0)m(0.9270h0)m(243h0(3)楼面板荷载及楼面设恒载：10厚地砖楼面+水泥擦 20厚1:2水泥砂浆结合 20厚1:3水泥砂浆找平 120厚钢筋混凝土楼 抹灰：121:0.3:361:0.3:2.5喷薄质涂料二 4.284kN/hM(KN跨A0.580.8B1.250.8中C0.580.8支座2.50.8C-活载教 走 ②

SdrajSGRrQirLiciSQij t1.354.281.42.51.00.78.23(kN/m2

SdrajSGRrQ1rL1SQ1RrQirLiciSQij t1.24.281.42.58.64(KN/m2

SdrajSGRrQirLiciSQij t1.354.281.43.51.00.79.21(kN/m2

SdrajSGRrQ1rL1SQ1RrQirLiciSQij t1.24.281.43.510.04(kN/m2aAlx3.00.225(1n)2

ly4.50.3

n4.22.81Pl2(3ll)MM1(MMMM 16.5922.82(34.22.8)M

1(MMMM

其中：Mxmxly Mymylxmxlx0.442.8mx x y MMmllm x y y x Mx1.70kNMymt0.75kN y x Mx1.70kNMymt0.75kN MxMxMx3.40kN Blx3.00.25ly4.50.3 n4.22.75(1n)2 MMM1.50kN 1Pl2(3ll)MM1(MMMM 16.5922.82(34.22.8)M

1(MMMM

其中：Mxmxly Mymylxmxlx0.442.8mx x y MMmllm x y y x MMmllm0.44 y x Mx1.97kN MMM3.94kN a

Mymt0.83kN MMM1.66kN A8h0=120-20-h0=96-支座截面：h0=120-20-bAB区格板跨中截面弯矩折减20，A-AB-B支座截面截面弯矩折减20%，对于C区格板：l1/l=4.5/3=1.5跨中截面及从屋板边缘并起的弯矩20%c近似取内力臂系数r0.9，因此sm(0.9fyh0m(0.9270h0m(243h0hM(KN跨中A0.7480.81.700.8B0.830.81.960.8C0.7480.81.700.8支座1.660.83.920.8C-3.40.8框架结构设结构选型及材料选（1）.（2）100mm。（3）.120mm（4）.（5）.框架计算简图及梁柱线刚确定框架计算简图（KJ-3.3.16室内外高差，定为-0.85m3.9m4.85m。其余各层柱从楼面算至上一层楼面（即层高），均为3.9m。由此可绘出框架的计算简3.3.1对于中框架I=2I0

3.3.1

EIl3.0107KN/m

l3.0107KN/m

EIl3.0107KN/m

底层

l3.0107KN/m1

4.853.2104kN其余各层柱：

其余层

EI

kNI其余层柱1.0I边梁

4.0

I间梁

I边

5.401044.0

I层柱

3.3.1荷载计屋 各层标准 自重 0.3×(0.6-梁两侧抹灰 0.018×(0.6-4.06kN/自重 0.25×(0.5-梁两侧抹灰 0.018×(0.5-2.74kN/自重 0.2×(0.3-梁两侧抹灰 0.018×(0.3-1.12kN/④自重 3.75kN/自重 抹灰层 6.86kN/(3.9-0.5)×0.24×16.4-内抹灰 (3.9×3.4-钢塑玻璃窗 外瓷砖 0.5×(3.9×3.9-9.03kN/(3.9-0.5)×0.24×16.4-抹灰 (3.9×3.4-门 12.26kN/内隔墙 (3.9-0.5)×0.24×16.4抹灰 (3.9-15.46kN/：：基本血压

SkrS01.00.450.45kN/板传主梁上的三角形或梯形荷载，为简化计算近似按450线方向等效均布荷载3.3.1（1）D-F屋面板传递的荷载：恒 活 楼面板传递的荷载：恒 活 梁自重 均布荷载 屋面 恒载=梁自重+板传荷载活载=板传荷载 l01

l02

l024.52×30/2×(1-0.5×30/2×(1-4.28×30/2×(1-2.5×30/2×(1-恒载活载恒载活载（2）F-G屋面板传递的荷载：恒 活 楼面板传递的荷载：恒 活 梁自重 楼面 恒载活载檐沟自 ×2-顶层=板传至外纵梁荷载+外纵梁自重+檐沟自=11.09×3.9+2.74×(3.9-标准 =墙自重+外纵梁自重+板传至外纵梁荷=9.03×(3.9-0.5)+2.74×(3.9-=9.03×(3.9-l01

l02

l02屋面板传到纵梁荷载恒 4.52×3.0/2(1-活 0.5×3.0/2×(1-楼面板传到纵梁荷载恒 4.28×3.0/2(1-活载 .5×3.0/2(1-=2.74×(3.9-0.5)顶层柱活载=D-F+F-G标准层=2.74×(4.2-标准层柱活载=12.26×(3.9-（图中数值均为标准值DFGH125。4.Wkzsz0(hihj)B/式中0—基本风压，00.45kNmzBs—风荷载体型系数，根据建筑物的体型查z—风振系数hi

shj2B—迎风面的宽度。B=4.5m。3.4.1。3.3.10/(kN/hi/hj/wk/0风荷载作用下的位移验见表3.5.1和表3.5.2 由于左右对称只算D、F柱ujVj/式中VjjDIJjujjD114895kN/m219945kN/m269680kN/D2512632kN/m2211144kN/m267534kN/D2-层kib/ack/(2kDai12/c(kN/kib/ack/(2kDai12/c(kN/25.41045.41044.0104)104)2(5.4104(5.410410.8104)104)/(3.2 4.0104)ijujj从1到jujj从1加到表 风荷载作用下框架侧移计wk/Vj/D/(kN/i/j/54321uuj层间侧移最大值：1/5372＜1/550（满足要求重力荷载代表围内的恒载，50% 屋面恒 横 纵 次 0.5×36×(3.9-G5集中于四三二屋顶盖处的质点质量楼面活载 屋面恒 横 纵 次 外纵 内纵 G4G3G2集中于四三二屋顶盖处的质点质量楼面活载 屋面恒 横 纵 次 外纵 9.03×(45.1×2+15×2)-3×2-内纵 12.26×(45.1×2--G1C30

3.0107kN/（1)的线刚度计2，1.5. 11

iEc123.91.3410

iEc12

1.07103cDc

0.30.7810 3.6.1Dk0.71.170.750.94i2E1

6

1.04103c3.6.1Dck0.891.360.81.02各层柱的侧移刚度之和（层间刚度）2-51

D2D3D4D540500kN/D1327600kN/横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计规定，本设计的结构底部总剪力（即总荷载）可以按公式FEK1Geq来计算，其中

(Tg)0层间刚度层间刚度UG Um54321T11.7T 注：上式中对于民用建筑取T0.7，对于第一组分组和II类场地上取特征周期Tg0.35s水平作用及楼层剪力的计本设计的建筑为7度烈度，影响系数max0.08，则相应于基本自振周期的1值为： (Tg)090.08(0 01所以结构总水平作用值为因为T11.4Tg，故考虑顶部附加作用对于多层钢筋混凝土房层顶部附加作用系数n可以按照特征周期Tg及结构的基本周期T1来确定，当Tg0,35s时故附加的集中水平作用为FnnFEK0.1171085则各质点的水 作用按下式计算为Fi

nnGiHij1

(1n层高高度重量GiHiGiHij15432 Vi D、HF、G54321注：①y0为标准反弯点高度比由标准框架查表得y由K查表得到

i1i2i

i

i3i4

i3

i11并且y1取值负号1y由K查表得到

h h2y由K查表得到

h h2⑤yy0y1y2水 荷载作用下的位移验对于钢筋混凝土框架结构，其层间弹性位移限值h

3.6.5剪力VU1 i54321

10.010477

(4)荷载作用下框架内力计①剪力的分配见②每层

(890013600)(800010200)③框架的剪力根据框架弯矩通过对梁或柱取脱离体，求某一点M0，则可以求框架轴力图即柱轴力图，根据框架剪力，求节点脱离体，求Y0即可求出柱④水平作用下的框架内力图（左向弯矩图（kNm剪力图（轴力图(3.6力计1顶层 均布荷2顶层 下

11.3561

标准层 上

1.351.35611.351.35613.92.711.35613.92.72.71.35613.92.71

1.35613.9下 11.35613.9右 1.351.35613.9左 1.351.35613.922.7

上 11.35613.92.7下 11.35613.92.7右 1.35

底层 上

1.35613.922.711.3560.864.85111.3560.864.51

1.351.3560.864.8513.92.71.351.3560.864.8513.92.711.3560.864.8513.92.70.861.3560.864.8513.92.71.351.3560.864.8513.92.7

上下右左上下右左上下右左上下0偏心偏心偏心偏心----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 0-------------------------------------- 恒载弯矩图（kNm 恒载轴力图（kN 恒载剪力图（kN 活载弯矩图（单位kNm 恒载轴力图（kN 恒载剪力图（kN3.7力组、结构的抗震等级可根据结构的类型烈度、房屋高度等因素确定，本设计的框架为三级抗震等级。本设计考虑了四种内力组合，即1.2恒+1.4活，1.2恒+0.9×1.4（活+风）。1.35恒+1.0活以及1.2（恒+0.5活）+1.3震。此外，、1.2+1.4此外，对于本工程，1.2恒+0.9×1.4（活+风）这种组合与考虑作用的组合3.7.2(单位：弯矩kNmkN，kN）荷载（左（右活1.（+1.3+1.31.35恒+1.0V MbtMlt n左---------V-6中M6-右---------V---6-----左---------V-中M00右---------V-----左---------V---6-----中M6-右---------V-6荷载（左（右活1.（+1.3+1.31.35恒+1.0V MbtMlt n左--------V-中M-右--------V-------左-------V--中M00右-------V-------左--------V-------中M-右--------V-荷载（左（右活1.（+1.3+1.31.35恒+1.0V MbtMlt n左--------V-中M--右--------V-------左-------V--中M00右-------V------左--------V-------中M--右--------V-荷载（左（右活1.（+1.3+1.31.35恒+1.0V MbtMlt n左--------V-中M-右-------V-------左-------V--中M00右-------V------左-------V-------中M-右--------V-荷载（左（右活1.（+1.3+1.31.35恒+1.0V MbtMlt n左--------V-中M-右-------V-------左-----V--中M00右-----V------左-------V-------中M-右--------V-（左（右1.2+1.41.2（恒1.2（恒1.35+1.0M-N-M-N-M------N-M------N-M-N-M------N-M-------N-M------N-（左（右1.2+1.41.2（恒1.2（恒1.35+1.0M--N-M-N-M------N-M------N-M---N-M--N-M-----N-M------N-（左（右1.2+1.41.2（恒1.2（恒1.35+1.0M--N-M--N-M-----N-M-----N-M--N-M--N-M-----N-M-----N-（左（右1.2+1.41.2（恒1.2（恒1.35+1.0M--N-M--N-M------N-M------N-M--N-M--N-M-----N-M--N-（左（右1.2+1.41.2（恒1.2（恒1.35+1.0M--N-M--N-M-----N-M-----N-M--N-M---N-M------N-M-----N-MccMb式中：c—三级框架，取McMb当不满足强柱弱梁时，应将梁端弯矩按原来住端弯矩的比例重新分配到柱端。3.7.33.7.3MtMlM00-0-0---00--0-0-0-0-0-------------0-0--------------0--0-------------0--0---------------0MtMlM00-0-0-00--0-0-000--00----00----00----03.7.4柱MNNMNMNMNMNMNMNMNMNMNMNMNMNMNMN柱MNNMNMNMNMNMNMN3.8截面设计与柱配筋a 1-5层混凝土采用C30，f14.3N/mm2箍筋采用HPB300，f270N/mm2 梁的截面尺寸为300mm×600mm，h060035 byRE0.75yRE三级抗震设防要求，框架梁的混凝土受压区高度

x0.35h0，则

0.25%

0.002300565339(mm2)Cbl6000 fnbbfn

3004225b bf

30012100

fbfb1c

(h0

hf)114.31500100(565h2

10021104.7(kNm)57.29kNTs

fbh

1.014.31500

1c

11s10.5As

f

ys选用416(804mm2339mm20.2%的要求，DM2fb(h)214.330035(56530)160.66(kN1 s

fbh

1.014.3300

1c

11s10.5As

f

ys4A16(804mm2339mm20.25%MSMfbh1c 112ss10.5sAsMfy左中右左中右左中右左中右左中右左中右3.8.2b/h0/MVNMN2，0.9，②a混凝土强度等级采用

cf14.3N/c

；纵向钢筋采用HRB335 f300Nmm2HPB300，f270Nmm2 b3.8.3MNNMNNMNeNeie0111111111111 1大大大大大大eAA MNNMNNMNeNeie0111111111111 1大大大大大大eAA MNNMNNMNeNeie0111111111111 1大大大大大大eAA MNNMNNMNeNeie0111111111111 1大大大大大大eAA ③MVNREV0.20.3楼梯设标准层楼梯设的结构布置，剖面和计算简图如图4.1.1所示，尺寸图如4.1.2所示，楼梯使用3.5kN/mm220mm20mm C30f14.3Nmm2f1.43Nmm2，梁中纵HRB335，，f300Nmm2HPB300，f270N 4.1.1TB-1标准层楼 顶层楼图 楼梯尺寸楼梯设计资该楼梯为现浇整体梁式楼梯，踏步尺寸为150mm×270mmC30tan=150mm/270mm=0.556cos=0.8741mh=150mm/2+40mm/0.874=120mm，h=120mm。踏步板自重 踏步自重 踏步抹灰 合计 由恒载控制 由活载控制 b×h=200mm×400mm，l1(4.50.30.24)0.15 M(qg)l02/m(2.261.832)/80.95kN1(12s)2Asbh0sfc/f0.0252701001.014.3/ bh0.002270120 则有A38.22mm2 bh 2A8（

斜梁自重：1.2×(0.30m-0.04m)×0.15m×25kN/m3×1/0.874=1.28kN/m1.2×(0.30m-合计 b×h=200mm×500mm，L0lnb3.240.20M(qg)l2/m0V1(q2

cos1 Th0has=400mm-Lblb0按翼缘宽度计算：bbS/2 000

取b=550mmT11(12s)

结构为第一类T型截面故Asbh0sfc/f0.0187502651.014.3/

.021503002A12（

225mm20.7bh0ft0.71502351.43故按构造配筋选肢A8@200mm，SSmax=200mm(1).板的跨度为l02.00m1mhl0/352000/35

20mm，有效高度h0=120mm-20mm=100mm 0.02m×20kN/m3×1.0=0.4kN/m混凝土板 板底抹灰 合计 由恒载控制 由活载控制 0(3)0

MPL2/m10.171.832/8M/(afbh2 1 4.49106/(1.014.31000100211(12s)

S10.510.50.0310.98取

AsM/(Sfyh04.49106/(0.95270A8@200As2(3).平台梁计算

l0

l01.05l01.054.5梯段板传来 平台板传来 梁自重

0./P22.25kN/0弯矩设计值MPl2822.254.7252882.09kN0剪力设计值：VPl0222.254.725252.57kN

200mm+5×120mm=800mm300mm-

bhf(h

/2)ff ×(465mm-M/(afbh2 1 62.09106/(1.014.3200465211(12s)

结构为第一类TAsbh0sfc/f0.1062004651.014.3/ bh0.0022005000.7bh0ft

ASSA8@200,基础设设计资度较大的粘性土层，地基土承载力fak230kPa，水埋藏较深，不考虑AC30ft=1.43N/mm2。基础下垫层厚D轴柱下独立基础设荷载取值荷载取值D轴柱（如图5.2.1）载荷效应基本组合时的最不利载荷：M=117.46kN·m，N=1316.55kN，V=92.35kN，则（1）确定基础底面积，地础承载力特征值为d0.95m0.9m0.5m0.9m21.7mA

/(

rd)1.21316.55/(230201.7)ab=3m,la

Gk

Ad20KN/m312m21.7mFQGkPFkGk

1724.55143.7kN/e MkFk

200.58kN·m/1724.55kN=0.116m<l/6 P(16e

kNm2(1/.

/m2f

kNk

故尺寸取:bl3m4m12mPFk

图 基础尺寸109.7kN/0e0

200.58kNm0.152m Fk(16e0)109.71kN/m2(160.152m)134.72kN/j

(3)h=900mm，h090040860mmbch00.5m20.86m2.22mb [(bach)b(bbch)2jmax

134.72kPa[(4.0m0.4m0.86m)4.0m(4.0m0.4m0.86)2 0.7Bhpft(bch00.71.01430kN/m2(0.4m0.86m)1084.68kN

基础分三阶，下阶h1300mm

h01300mm,l13.0m,b12.0mb12h012.0m20.26m2.56mb [(ll1h)h(bb1h)2jmax 134.72kPa[(4.0m3.0m0.26m)3.0m(3.0m2.0m0.26m)2 0.7hpft(b10.71.01430kN/m