教学楼结构设计

复旦大学3号教学楼设计 院 系：城市建设学院专业班级：土木工程1202班 姓 名：王俊天宏 学 号：20121222169 指导教师：李扬2016年5月20日复旦大学3号教学楼设计Design of 3 teaching building of Fudan University 摘要 本工程名称为复旦大学3号教学楼工程，采用钢筋混凝土框架结构，主体结构为7层，地点在上海市徐汇区，该地区的抗震设防烈度为7度，建筑场地类别为类场地。基本风压为0.55kN/m2,基本雪压为0.20kN/m2。楼、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。在本工程设计中我将贯彻“以人为本”的原则，合理考虑平面布局、科学安排设计流程，从而来满足建筑的使用要求，并且其间严格按照建筑设计规范中的相关规定。本工程设计主要分析了轴的一榀框架，在确定柱网布置后，初步确定柱截面和梁截面的尺寸，估算出现浇板厚度，并且进行了框架线刚度计算。之后，对恒荷载、活荷载、风荷载与地震作用分别进行荷载统计，并且对风荷载、地震作用进行侧移验算。然后，运用力学结构求解器进行内力计算，再进行内力组合，接下来便是梁柱板和基础的配筋计算部分。完成上述流程后，最后绘制相应的建筑图纸与结构图纸。关键词：框架结构 以人为本 荷载统计 内力计算 内力组合 配筋计算IAbstract The project name for No. 3 teaching building project in Fudan University, with reinforced concrete frame structure, the main structure is divided into 7 layers and place in Xuhui District, Shanghai City, the seismic fortification intensity of the area is 7 degrees, the building site categories for site class II. The basic pressure 0.55kN/m2, basic snow 0.20kN/m2. Floor and roof are used in cast-in-place reinforced concrete structure. In the design of this project, I will implement the principle of "people-oriented", consider a reasonable layout, scientific arrangement of design process, in order to meet the requirements of the building, and during in strict accordance with the relevant provisions of the code for design of building. This design mainly analyzes the three shaft frame, in determining the grid layout, initially identified column section and beam section size, estimate the thickness of the slab, and the wire frame stiffness calculation. After that, the load statistics on dead load, live load, wind load and earthquake action are carried out respectively, and the calculation of wind load and earthquake action is checked. Then, the mechanical structure is used to calculate the internal force, and then the internal force combination, the next is the beam column plate and foundation reinforcement calculation part. After the completion of the above process, and finally draw the corresponding architectural drawings and structural drawings.Key words: frame structure people oriented load statistics calculation of internal force internal force combination reinforcement calculation II目录摘要IAbstractII绪论11.建筑设计11.1设计概要11.1.1房间的面积、形状、尺寸的确定11.1.2房间的门窗设置11.1.3交通联系空间的平面设计11.2建筑平面设计21.3建筑立面设计21.4建筑剖面设计31.5抗震设计41.6楼梯设计41.7防火设计41.8细部构造做法51.8.1勒脚51.8.2屋面工程51.8.3门窗工程51.8.4油漆构件防腐、防锈工程51.8.5基础工程51.9建筑细部具体构造做法61.9.1屋面做法61.9.2楼面做法71.9.3内墙做法71.9.4外墙做法71.9.5卫生间做法72.结构设计82.1工程概况82.2设计依据82.2.1规范依据82.2.2工程地质勘察报告82.2.3结构设计参数92.2.4抗震设计参数92.3荷载取值92.3.1 雪荷载、风荷载92.3.2 楼面、屋面活荷载标准值102.3.3 结构重要性系数、荷载分项系数、可变荷载组合值系数取值102.4 主要结构构件及墙体截面尺寸102.5 基础102.6 材料113.结构方案113.1设计有关资料123.2构件及材料尺寸123.2.1框架柱截面初步确定123.2.2梁截面初步确定133.2.3现浇板厚度143.3计算简图的确定143.4结构平面布置图154.荷载统计164.1恒荷载标准值计算174.2活荷载标准值计算224.3风荷载计算244.4地震荷载264.4.1建筑物重力荷载代表值Gi的计算264.4.2地震作用的计算284.4.3计算一榀框架轴的抗侧刚度304.5侧移验算314.5.1风荷载作用下的侧移验算314.5.2地震作用下的侧移验算315.内力计算315.1内力计算方法325.2竖向荷载作用与水平荷载作用下的内力计算325.2.1恒载满布时一榀框架的内力图325.2.2 活荷载布置在第一跨时的内力图345.2.3 活荷载布置在中间跨时的内力图375.2.4活载满布时内力图405.2.5 水平风荷载作用下的内力图435.2.6地震作用下的内力图（左震）465.2.7重力荷载作用下的内力计算496.内力组合536.1 组合原则546.2 横向框架内力组合566.3 框架柱内力组合637.梁柱配筋计算717.1框架梁配筋计算727.1.1设计参数727.1.2 BC梁左支座正截面设计727.1.3 BC梁右支座正截面设计727.1.4 BC跨梁跨中正截面设计737.1.5梁斜截面设计747.1.6裂缝宽度验算757.1.7变形验算767.2框架柱配筋计算807.2.1设计参数817.2.2柱子柱顶截面纵筋设计817.2.3柱子柱底截面纵筋设计837.2.4柱顶截面箍筋设计857.2.5柱底截面箍筋设计867.2.6裂缝宽度验算878.板的设计948.1板的平面结构布置图958.2荷载计算958.3弯矩计算958.4截面设计968.5裂缝验算999.基础设计999.1 B柱独立基础1009.1.1 基础设计参数1009.1.2 确定基础底面面积1009.1.3 持力层强度验算1019.1.4 基础冲切验算1019.1.5 基础配筋计算1039.2 C、D双柱联合基础1049.2.1 基本设计参数1049.2.2 确定基础底面面积1049.2.3 持力层强度验算1059.2.4 基础冲切验算1059.2.5 基础配筋计算106结论108致谢109参考文献109附录111 绪论复旦大学3号教学楼设计按照的是华中科技大学武昌分校毕业设计要求编写的毕业设计，内容包括建筑设计、结构设计两部分。 该拟建工程项目为复旦大学3号教学楼，位于上海市徐汇区，交通发达，地势平缓。总建筑面积约为5900m2，建筑高度为31.85m，设有教室、办公室、会议室、公共卫生间等设施。设计的合理使用年限为50年，建筑耐火等级为二级，屋面防水等级为三级，该地区为一类环境。月平均最高气温32.4，月平均最低气温为1.7。 教学楼属于民用建筑中公共建筑中的文教建筑一类。在我国，高校的建设一直是国家教育发展战略的重点。进入新世纪以来，在教育全球化的影响下，我国高等教育有了长足的发展，公共教学楼规模也越来越大。在近十年来，高校规模的急剧增长与土地资源不可再生的矛盾日益突出，因此对高校教学楼的设计提出了新的要求。当下，对新建高校教学楼的通用性、公共空间的研究也成为国内外研究的主要方向之一，它具有深刻的时代意义和历史价值。 本设计方案应体现“以人为本”的原则，平面布置应当合理，流程步骤应当科学。并在最终提交建筑设计施工图57张，包括内容为建筑设计总说明；门窗表；装修做法表；总平面图；首层、标准层和屋面平面图；各立面图和主要剖面图；详图（不少于三张）。 （1）结构选型：根据建筑设计方案及设计原始资料，选择适当的结构体系。 （2）结构布置：合理布置结构构件，初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。 （3）结构内力分析及构件设计：根据现行国家设计规范，计算结构荷载及地震作用，手算完成结构一个主轴方向的内力分析，并进行框架梁、柱的内力组合，完成构件截面设计及配筋计算；同时，采用工程设计软件验算结构内力及配筋（结构力学求解器、PKPM），最终将其与手算结果进行对比分析。 （4）地基基础方案：基础选型及其埋置深度的确定，基础尺寸及配筋计算。 （5）施工绘图：结构施工图68张，以计算结果为依据