中学教学楼设计计算书(建筑 结构 基础 楼梯 设计齐全)

-1-目录摘要…………………………………………………………………………………………11建筑设计…………………………………………………………2结构设计概况………………………………………………………3建筑介绍、建筑地点、建筑类型、门窗使用、地质条件……………………………3梁、柱截面尺寸的初步确定…………………………………………………4框架结构的计算简图…………………………………………………………53楼板设计………………………………………………………5屋面和楼面板的荷载计算…………………………………………………5楼板计算…………………………………………………………………………10次梁计算………………………………………………………26荷载计算…………………………………………………………………………26次梁计算…………………………………………………………………………27截面设计…………………………………………………………………………285竖向荷载作用下框架结构的内力计算…………………29计算单元的选择确定……………………………………………………………29横梁、纵梁、柱线刚度的计算…………………………………………………30恒载荷载计算……………………………………………………………………32恒载内力计算……………………………………………………………………37活载荷载计算……………………………………………………………………48活载内力计算……………………………………………………………………52梁、柱内力计算…………………………………………………………………636横向水平荷载作用下框架结构的内力计算……………73风荷载作用楼层剪力的计算……………………………………………………73-2-梁、柱线刚度计算………………………………………………………………74框架柱的侧移刚度D值计算……………………………………………………75风荷载作用下框架内力计算……………………………………………………77水平地震荷载作用下内力计算……………………………………………………827横向框架内力组合……………………………………………85恒载作用下内力组合……………………………………………………………85活载作用下内力组合……………………………………………………………88风载作用下内力组合…………………………………………………………90水平地震荷载作用下内组合……………………………………………………918截面设计………………………………………………………93框架梁设计………………………………………………………………………93框架柱设计………………………………………………………………………98裂缝验算…………………………………………………………………………1059基础设计…………………………………………………………111设计参数…………………………………………………………………………111柱下独基设计……………………………………………………………………11210楼梯设计…………………………………………………………117楼梯板计算………………………………………………………………………117平台板计算………………………………………………………………………119平台梁计算………………………………………………………………………120参考文献……………………………………………………………………122致谢……………………………………………………………………123-3-某中学教学楼结构设计计算书[摘要]本设计主要进行了结构方案中横向框架A，B，C，D轴框架的设计。在确定框架布局之后，先计算了恒载，活载，风载的等效荷载以及各杆端的内力，然后用分层法进行内力分配，然后各层叠加，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着内力组合找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。还进行地基设计。此外还进行了结构方案中的楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。关键词：教学楼，框架，结构设计，内力组合Asecondaryschool-teachingbuildingstructuraldesigncalculationsThepurposeofthedesignistodotheanti-seismicdesigninthelongitudinalframesofaxisA，B，C，D，E，F.Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlytheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayofthebottom-shearforcemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforceinthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.Afterthedeterminationoftheinternalforceunderthedeadandliveloads,thecombinationofinternalforcecanbemadebyusingtheExcelsoftware,whosepurposeistofindoneorseveralsetsofthemostadverseinternalforceofthewalllimbsandthecoterminousgirders,whichwillbethebasisofprotractingthereinforcingdrawingsofthecomponents.Thedesignofthestairsisalsobeapproachedbycalculatingtheinternalforceandreinforcingsuchcomponentsaslandingslab,stepboardandlandinggirderwhoseshopdrawingsarecompletedintheend.Keywords:frames,structuraldesign,Combineinsidethedint-4-1．建筑设计1.2采光、通风、防火设计1.2.1.采光、通风设计在设计中选择合适的门窗位置，取得良好的效果以便于通风。1.2.2.防火设计本工程耐火等级为二级，建筑的内部装修、陈设均应做到难燃化，以减少火灾的发生及降低蔓延速度，公共安全出口设有两个，可以方便人员疏散。在疏散门处应设有明显的标志。各层均应设有手动、自动报警器及高压灭火水枪。1.2.3建筑细部设计1、建筑热工设计应做到因地制宜，保证室内基本的热环境要求，发挥投资的经济效益。2、建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷，做好建筑围护结构的保温和隔热，以利节能。3、采暖地区的保温隔热标准应符合现行的《民用建筑节能设计标准》的规定。4、室内应尽量利用天然采光。5、为满足防火和安全疏散要求，设有两部楼梯。1.2.4方案构思设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构。本设计充分考虑到总体规划提出的要求、建筑高度、抗震设防烈度和周围环境的关系，确定本结构的建筑平面布置简单、规则、对称、长宽比不大，对抗震有利，结构具有良好的整体性；同时考虑到结构不同使用功能的需求，建筑平面布置较为灵活，可以自由分割空间，选用框架结构；立面注意对比与呼应、节奏与韵律，体现建筑物质功能与精神功能的双重特性。1.2.5设计过程建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能、周边城市环境特点，首先设计建筑平-5-面，包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计；其次进行立面造型、剖面设计；最后设计楼梯和卫生间。本设计满足建筑单位的使用要求，技术措施合理，同时，通风、采光、消防等技术指标均满足相应的规范和规定。2.结构设计概况：2.1.建设项目名称：某中学教学楼2.2建筑地点：抗震设防7度区2.3设计资料：2.3.1.地质水文资料：本建筑场地为II级阶地地貌，勘探深度内自然地面以下土层依次为：新近堆积黄土层，承载力特征值fak=100kpa，厚度2m左右；砂、砾石层，承载力特征值fak=160kpa，层厚3~5m左右；卵石层，承载力特征值fak=230kpa。本场地内无不良环境地质条件，地下水位深6m，地下水对混凝土不产生腐蚀性。2.3.2抗震设防要求：七度乙级设防2.3.3底层室内主要地坪标高为±0.000。2.4.主要构件材料及尺寸估算2.4.1.主要构件材料框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构3件，墙体采用混凝土空心砌块，混凝土强度：梁、板、柱均采用C30混凝土，钢筋使用HPB235，HRB335二种钢筋。2.4.2.框架梁：横向框架梁，最大跨度L=6.6m，h=（1/8~1/12）L=825mm~550mm，取h=600mmb=（1/2~1/3）h=412mm~185mm，取b=300mm纵向框架梁，最大跨度L=6.6m，h=（1/12~1/13）L=825mm~550mm，取h=600mm-6-b=（1/2~1/3）h=330mm~220mm，取b=300mm次梁取200X5502.4.3.框架柱：抗震等级二级的框架结构轴压比μ＝0.85，边柱和中柱的负荷面积分别是6.6m×3.3m和6.6m×4.65m。边柱321.36.63.3181072494800.8514.3cAmm中柱321.256.64.65181073380190.8514.3cAmm所以边柱取500mm×500mm，中柱取600mm×600mm。框架结构计算简图3.楼板设计-7-3.1屋面和楼面板的荷载计算屋面和楼面板的荷载取自《建筑荷载规范》（GB50009—2001）。教室采用磨光大理石地面名称做法厚度（mm)容重(KN/m3)重量KN(m2)白色磨光大理石楼面白水泥大理石面砖20250.51:3水泥砂浆找平25200.5纯水泥浆一道2200.04钢筋混凝土楼板100252.5板底20厚粉刷抹平20170.34楼面静载3.88楼面活载2根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002），楼板长边l02与短边l01之比小于2时，宜按双向板计算。楼板长边l02与短边l01之比大于2，但小于3.0时，宜按双向板计算，当按沿短边受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够的构造钢筋。根据本工程的实际尺寸，楼板全为双向板，楼板按照弹性方法进行计算。多跨连续双向板跨中最大正弯矩：为了求得连续双向板跨中最大正弯矩，荷载分布情况可以分解为满布荷载g+q/2及间隔布置q/2两种情况，前一种情况可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上，对于后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的。沿楼盖周边则根据实际支承情况确定。分别求得各区格板的弯矩，然后叠加得到各区格板的跨中最大弯矩。多跨连续双向板支座最大负弯矩：支座最大负弯矩可按满布活荷载时求得。-8-连续双向板的计算图示标准层楼板区格某中学教学楼设计-10-3.1.1板C基本资料：1、边界条件（左端/下端/右端/上端）：铰支/固定/固定/铰支/2、荷载：永久荷载标准值：g＝3.88kN/M2可变荷载标准值：q＝2.00kN/M2计算跨度Lx=3200mm；计算跨度Ly=6500mm板厚H=100mm；砼强度等级：C30；钢筋强度等级：HPB2353、计算方法：弹性算法。4、泊松比：μ＝1/5.计算结果：平行于Lx方向的跨中弯矩M