某集团综合教学楼结构设计说明

某集团综合教学楼结构设计

1建筑设计

1.1建筑方案的确定

根据毕业设计任务书的要求，在参观了学校几栋教学楼基础上，我先后做出了几个方案，经过选择，确定了最终的建筑设计方案。（方案平面图详见图1－1）建筑功能说明：方案所有房间均为矩形，比较传统，但是经济实用；建筑布置完全对称，这样有利于引导人流，且外形较好，整体布局较为紧凑；方案的建筑功能均基本符合任务书的要求，各个房间比例恰当，组合自然。电梯设于门厅处，主楼梯紧邻电梯，承担主要的人流量，在教学楼东部尽头设第二部楼梯，同时设第二个出口。

结构布置完全对称，对结构设计有利，尤其对抗震有利，且方便计算与施工。1.2建筑设计

1.2.1建筑平面设计

建筑平面设计主要应考虑建筑物的功能要求，力求建筑物的美观大方，同时兼顾结构平面布置尽量规则合理和抗震要求，以便于结构设计。综合考虑建筑和结构设计的要求，初步拟定内廊式平面框架形式。对于平面布置作如下几点说明：

1）为了满足不同类型的房间对使用面积的要求，同时考虑结构的受力合理性及柱网的经济尺寸，本设计柱网基本上采用4.5×6.6m，局部地方采用小一级柱网尺寸；

2）走廊宽度根据本设计要求取轴线宽度3.0m，主要人流通道为位于大楼中部的两部电梯和主楼梯。为了满足防火要求，在大楼的东侧增设了另一部楼梯。在底层走廊的东端设有侧门，供紧急疏散用。

1.2.2建筑立面设计

结合平面设计中框架柱的布置，立面上主要采用竖向划分，柱突出外墙，外观上显得有立体感，凹凸有致，稳重；同时，考虑到框架结构的优点，柱间多用窗少用墙，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。大门正中间，使整个建筑物显得美观大方。大门采用钢化玻璃门，使整个大门显得现代，门厅空间显得通透；雨蓬的运用，和大门的设置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流导向的作用。

1.3建筑设计综述

建筑方案已经确定，本教学楼总高超过28m，适用于《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）。现对照《建筑抗震设计规范》（以下简称《抗震规范》）与《高层建筑混凝土设计规程》（以下简称《高规》），验证其设计的合理性，并给出该建筑的部分总体信息：

1）本教学楼抗震设防烈度７.0。

2）本教学楼结构总高28.5m（从室外地坪至主要屋面高度，不包括顶层电梯检修间），低于《高规》4.2.2规定的55m最大适用高度；

3）本教学楼高宽比0.59，低于《高规》4.2.3规定的4最大高宽比；

4）本教学楼平面上呈矩形，平面有关参数均符合《高规》4.3.3条文；

5）本教学楼长边48.5m，低于《高规》4.3.12规定的框架结构伸缩缝最大间距55m，不设置温度缝与防震缝。

6）本教学楼结构竖向布置比较规则，均匀，除顶层电梯检修间外，无过大的外挑与内收，符合《高规》4.4.1与4.4.5要求。

7）本教学楼根据《抗震规范》3.1.1，属丙类建筑；根据《抗震规范》12.2.7，属于三级框架。结构重要性系数取1.0。

图１－１建筑设计平面图

2结构选型及布置

2.1结构的材料与尺寸

根据毕业设计任务书的要求，本教学楼为钢筋混凝土框架结构；由于地基承载力较好，采用柱下独立基础。

本次毕业设计结构计算要求手算一榀框架。针对本教学楼的建筑施工图纸，选择第④轴横向框架为手算对象。本计算书除特别说明外，所有计算、选型、材料、图纸均为第④轴横向框架数据。

2.1.1本教学楼材料确定：

考虑到强柱弱梁，施工顺序（现场浇注混凝土时一般梁、板一起整浇，柱单独浇注）等因素，拟选构件材料如下：

1）柱：采用C30混凝土，主筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋；

2）梁：采用C30混凝土，主筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋；

3）板：采用C30混凝土，钢筋采用HPB235。

4）基础：采用C30混凝土，钢筋采用HPB235钢筋；

2.1.2第④轴框架构件尺寸确定：

此教学楼为七层全现浇框架结构，建筑面积约为5477平方米，建筑平面如图2－1所示：

图２－１结构平面布置

1.结构设计条件：

（1）气象条件

雪荷载：基本雪压为S0=0.5kN/m2（水平投影）；

风荷载：全年主导风向为南风，基本风压为W0=0.35kN/m2；

常年气温差值：50℃；

最大降雨量150mm/d。

（2）工程地质条件

教学楼场地位于某市中心地带，场地土类型为中软场地土，地质条件较为简单：场地相对完整、稳定，土层分布均匀。

（3）建筑地点冰冻深度

冰冻深度：室外天然地面以下300mm。

（4）建筑场地类别：

二类场地土，不考虑地下水影响，地面粗糙度B类。

（5）地震设防烈度

抗震按7度设防。设计基本地震加速度值为0.1g

（6）建筑耐久等级、防火等级均为Ⅱ级。

（7）材料强度等级 混凝土强度等级为C30，纵向钢筋为HRB335级，箍筋为HPB235。

2.结构布置及梁柱截面初估 （１）结构布置如图2－1。 （２）各梁柱截面尺寸初估

框架梁根据”抗震规范”第6.3.1条要求:梁宽不小于200mm,梁高不大于4倍梁宽,梁净跨不小于4倍梁高.再参考受弯构件连续梁,梁高

(1/81/12)h l =:,梁宽(1/21/3)b h =:

框架柱根据“抗震规范”第 6.3.6条，截面的宽度和高度均不宜小于300mm ；剪跨比宜大于2,截面长边与短边的边长比不宜大于3。“抗震规范”6.3.7三级抗震等级框架柱轴压比限值为0.9。

表2－1 梁柱截面尺寸确定

2.2荷载计算

2.2.1屋面荷载标准值

油毡防水层（一毡二油上铺小石子） 0.272

/kN m