三层框架结构中学教学楼的设计

根据教学楼设计规范和其它相关标准，以及设计要求和提供的地质资料，设计该框架结构教学楼。 按照先建筑后结构，先整体布局后局部节点设计步骤设计。主要内容包括：设计资料、建筑设计总说明、建筑的平面、立面、剖面图设计说明，以及其它部分的设计说明；结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、内力计算、内力组合、主梁截面设计和配筋计算、框架柱截面设计和配筋计算、次梁截面设计配筋计算、楼板和屋面设计、楼梯设计，基础设计等。其中附有风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；纵向和横向地震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；恒荷载和活荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表。
关键词：框架、重力荷载代表值；现浇钢筋混凝土结构；内力组合；弯矩调幅。
 
设计理念
教学楼是为人们学习提供最为良好环境的建筑。纵观教学建筑的发展历史，无不体现 着人类文化、文明的历史进程和时代特征。教学楼建筑设计同设计其他类型建筑一样有许多共同点，也有许多不同的特点和要求。随着时代的发展，办公楼的内容和形式都在不断发生变化。因此，我对教学楼的设计过程和设计方法进行了详细研究，经过一番思考，我认为本设计应该具有以下特点：
（1）弹性。从设计、结构到服务功能都应做到开放性，以适应时空的变化。（2）紧凑性。教室以及其它辅助用房的空间布置要做到紧凑合理。（3）易接近性。从楼外到楼内，从入口到各个部门，要规划得合理，要设计一个良好的导引系统。（4）可扩展性。在未来扩展时可灵活延伸，将损失减小到低程度。（5）舒适性。在环境、通风、温湿度、光线等方面要柔和、协调，尽量借用外部的自然环境。（6）环境的稳定性。（7）安全性。建筑安全防护措施做到不仅满足规范要求而且更加人性化。（8）经济性。把建设和维护一座教学楼所需要的经费和人员控制在最低限度。
在整个设计过程中，我本着“安全，适用，经济，美观”的原则，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，完成了建筑设计这一环节，合理的选择框架，并为以后的结构设计打下了良好的基础。

工程概况
本设计教学楼用地755方米，红线范围为50m×20m。该地段地势平坦，环境较好，在选址和环境营造方面，注意自然景色的优美，也重学习环境各交通条件的因素，更强调人与自然环境的协调统一，比较适合教学楼功能的充分利用。
 根据设计资料的规划要求，本教学楼建筑要求的主要功能有：门卫室，教师休息室，大教室，小教室，多媒体教室等。
设计标高：室内外高差：450mm。
墙身做法：墙身采用250厚的加气混凝土块。内粉刷为混合砂浆打底，1：０.３:3面层厚5mm, 内墙涮两度乳胶漆,外墙贴砖。
楼面做法：楼面（大理石楼面），100厚现浇钢筋砼楼板，打磨刮两遍腻子,涮两度乳胶漆。
屋面做法（上人屋面）：见建筑设计部分。
门窗做法：塑钢窗和木门。

 平面设计
该建筑物总长度为54.3m，总宽度为34.5m，共三层，总建筑面积为4019m2,主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构。

使用部分的平面设计
使用房间面积的大小，主要由房间内部活动的特点，使用人数的多少以及设备的因素决定的，本建筑物为教学楼，主要使用房间为教室，各主要房间的具体设置在下表一一列出，如下表：

房间设置表
序号    房间名称    数量    单个面积
1    大教室    36    75.3
2    小教室    5    43.2
3    教师休息室    5    43.2
4    门房    1    10.8
5    储藏室    1    10.8
7    洗手间    5    43.2
 

目     录       21000字
目     录 ..........................................................................1
毕业设计提纲........................................................................4
绪论.....．．．......................................................................7
本课程设计摘要.....................................................................8
1建筑设计理念及设计依据............................................................9                   
1.1 设计理念........................................................................9
1.2工程概况.........................................................................9
1.3设计依据......................................................................    10
2 建筑设计......................................................................    11
2.1 平面设计.......................................................................    11
2.1.1使用部分的平面设计............................................................11
2.1.2门的宽度、数量和开启方式......................................................12
2.1.3窗的大小和位置................................................................12
2.1.4辅助房间的平面设计.............................................................12
2.1.5交通部分的平面设计............................................................12
2.2 立面设计........................................................................13
2.3 建筑剖面设计.....................................................................13
2.4 其它部分详细做法和说明...........................................................13
3 结构设计说明.....................................................................15
3.1 工程概况........................................................................15
3.2  设计主要依据和资料    ............................................................15
3.2.1  设计依据.....................................................................15
3.3结构设计方案及布置...............................................................16
3.4变形缝的设置    ....................................................................16
3.5  构件初估.....................................................................    16
3.5.1  柱截面尺寸的确定............................................................16
3.5.2  梁尺寸确定...............................................................    17
3.5.3  楼板厚度    ....................................................................17
3.6  基本假定与计算简图    ............................................................17
3.6.1  基本假定    ....................................................................17
3.6.2  计算简图    ....................................................................17
3.7荷载计算.....................................................................    17
3.8 侧移计算及控制    ................................................................18
3.9  内力计算及组合    ................................................................18
3.9.1  竖向荷载下的内力计算    ........................................................18
3.9.2  水平荷载下的计算.........................................................    18
3.9.3  内力组合    ....................................................................18
3.10  基础设计.....................................................................    19
3.11  施工材料    ....................................................................19
3.12  施工要求及其他设计说明    ....................................................19
4  设计计算书...................................................................    20
4.1  设计原始资料    ................................................................20
4.2  结构布置及计算简图    ............................................................20
4.3  荷载计算....................................................................    22
4.3.1  恒载标准值计算    ............................................................22
4.3.2  活荷载标准值计算    ............................................................24
4.3.3  竖向荷载下框架受荷总图    ....................................................25
4.3.4  重力荷载代表值计算    ........................................................30
4.4  地震作用计算.................................................................    33
4.4.1  横向框架侧移刚度计算.....................................................    33
4.4.2横向自振周期计算    ............................................................36
4.4.3  横向水平地震力计算    ........................................................37
4.4.4  水平地震作用下的位移验算    ....................................................38
4.4.5  水平地震作用下框架内力计算    ................................................39
4.5  竖向荷载作用框架内力计算    ....................................................44
4.5.1  梁柱端的弯矩计算.........................................................    46
4.5.2  梁端剪力和轴力计算.......................................................    57
4.6  风荷载计算    ....................................................................59
4.7内力组合    ........................................................................61
4．8截面设计    ....................................................................64
4.8.1 框架梁的配筋计算（仅以一层梁为例说明计算过程）.............................    64
4.8.2框架柱配筋计算    ................................................................67
4．8．3节点设计    ....................................................................71
4.9  楼板设计    ....................................................................72
4.9.1 B，D区格板的计算    ............................................................72
第一,设计荷载    ....................................................................72
恒载：    ...........................................................................72
第四,截面设计    ....................................................................75
4.9.2 A, C单向板计算:    ............................................................76
4.10  楼梯设计（采用平行双跑楼梯）    ................................................77
4.10.1踏步板计算    ................................................................78
4.10.2 斜梁设计    ....................................................................79
4.10.3 平台板设计    ................................................................80
4.10.4 平台梁的设计.............................................................    82
4.11基础设计....................................................................    84
4．11．1  独立基础设计..........................................................    85
b)  基底尺寸的确定..............................................................    86
C)  确定基础高度    ................................................................87
d) 基底配筋.....................................................................    89
4．11．2 联合基础设计    ...........................................................92
4.12  纵向连续梁设计    ............................................................97
4.12.1  荷载计算...................................................................    98
4.12.2  计算简图.................................................................    98
4.12.3  内力计算................................................................    99
4.12.4  配筋计算    ................................................................100
毕业设计总结    ....................................................................102
致谢................................................................................103
参考文献............................................................................104