高校的教学楼框架结构设计.docx

某高校教学楼框架结构设计 摘要：根据教学楼设计规范及相关标准，以及设计资料及老师提供的地质资料，设计该现浇框架结构教学楼，按照先建筑设计后结构设计，先整体布局后节点设计的设计顺序，主要内容包括：建筑方案设计，梁柱截面尺寸及材料强度等级的选择，各层重力荷载代表值及结构刚度参数的确定，横向框架自振周期的确定，计算多遇地震烈度下横向框架的弹性地震作用，多遇地震烈度作用下结构层间弹性变形验算，地震作用下结构的内力分析，竖向荷载作用横向框架的内力分析，内力组合，按组合内力进行梁柱配筋计算，楼板设计，楼梯设计，基础设计等；其中采用能量法计算结构的自振周期，用底部剪力法计算地震作用，用D值法分析水平荷载作用下的结构内力，用分层法分析竖向荷载作用下的结构内力；配筋计算中运用了“强柱弱梁”、“强节点弱杆件”和“强剪弱弯”的概念设计原则。 关键词：框架结构、建筑设计、结构设计、概念设计、荷载计算、配筋计算 1 引言：一幢建筑物要依据使用者的要求建造起来，须进行设计和施工。结构设计的目的一般有两个，一是满足使用（功能）要求，二是经济问题。结构的基本功能是：安全性，适用性和耐久性。框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成，它既承受竖向荷载，又承受水平荷载。框架结构体系的优点是：建筑平面的布置灵活，能获得较大空间；建筑立面容易处理；结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定的高度范围内造价较低。 2 建筑设计说明 2.1 建筑概况 表1.1 建筑概况 设计题目 建筑面积 建筑总高度 建筑层数 结构类型 教学楼设计 10886.4m2 22.05m 六层 框架结构 2.2 工程概况 该教学楼为六层钢筋框架结构体系，建筑面积约10886.4 m2，建筑物平面为矩形。走廊宽度2.4m,标准层高3.6m，室内外高差0.45m，其它轴网尺寸等详见平面简图。 2.3 设计资料 表1.2 设计资料 水 文 地 质 条 件 地形概述 拟建场地地形平缓，地面标高为14.2—15.1m。 地下水情况 根据《工程地质勘察报告》得知地下水标高10.3—10.7m，经取样分析得知对砼无侵蚀作用。 土 层 分 布 概 况 岩土名称 土层厚度（m） 层低高程（m） 承载力特征值（Kpa） 杂填土 1.0 粉质粘土 1.2 10.9 140 粘土层 6 7.1-9 300 未钻透 气象 条件 基本风压 0.4KN/M2 基本雪压 0.3KN/M2 主导风向 东南风 其他 条件 工程所需的构件及其它建筑材料供应地点均在10km以内，运输条件条件良好。此外，水电均由建设单位提供保障，设计中可不考虑。 抗震烈度 7度第一组，设计基本地震加速度值0.01g，II类场地 3 建筑设计 3.1 平、立、剖面设计 表2.1 设计表 平面设计 教学楼 功能 说明 教室是教学楼的核心，教室设计的关键，要满足教室的类型，面积和设备等需求：教室层高，我国标准层常用3.6-3.9m,底层和顶层视空间大小和设备情况可酌情加高，但净高仍然控制在3.6-4.0m为宜，走廊、入口、前室、过道净高最低为2.1m。 门的尺寸 教室设置两扇900宽的门，门扇开向室内。为了在发生危险时便于疏散，正面大门采用四扇宽为1.5m的弹簧门，后门采用1.8m的双扇门，均向内开。卫生间设置单扇900宽的门。 窗的尺寸 窗的尺寸根据采光比都满足要求 交通部分的平面设计 由于走廊两侧设房间，走廊宽度采用2400mm，根据建筑物的耐火等级为二级，层数六层，防火要求最小宽度为1.65m,符合要求。 楼梯是房屋个层间的垂直交通部分，各楼层人流疏散的必经通路。楼梯设计主要根据使用要求和人流通行情况确定梯段和休息平台的宽度，梯段的宽度通常不小于1100-1200mm。 立面设计 在本设计中，正立面中大部分窗尺寸都是一样的，给人以特别整齐的感觉！ 房屋外部形象反映建筑类型内部空间的组合特点，美观问题紧密地结合功能要求，同时，建筑物所在地区的气候、地形、道路、原有的建筑物以及绿化等基地环境，也是影响建筑物立面设计的重要因素。 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。首层、标准层与顶层层高均为3.6m。 3.2 其他部分详细做法和说明 表2.2 其他部分详细做法和说明 屋 面 做 法 二毡三油或三毡四油防水层 冷底子油二道结合层 150厚水泥蛭石保温层 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 100mm厚钢筋混凝土现浇屋面板结构层 V型轻钢龙骨吊顶 楼 面 做 法 水磨石地面 20mm厚1：2水泥砂浆找平 100mm厚钢筋混凝土整体现浇层 V型轻钢龙骨吊顶 地 面 做 法 水磨石地面 20mm厚1：2水泥砂浆找平 100mm厚C30混凝土层 120mm素土夯实 内墙 面做 法 水泥砂浆