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1、南京市仙林某校高校实验楼设计南京市仙林某校高校实验楼设计摘 要本工程是南京市仙林某高校实验楼，主体五层，层高3.6米。本工程为钢筋混凝土框架结构，抗震等级三级，抗震设防烈度7度。设计工作包括：建筑方案设计、结构计算的手算和绘制结构施工图。结构计算从结构选型入手，选用两边跨对称的三跨内廊式框架结构体系，首先对各层重力荷载代表值进行计算，接着求出结构自震周期，再按底部剪力法求水平地震荷载作用。针对横向框架，利用分层法和D值法分别对框架结构在竖向荷载、水平风荷载、地震荷载作用下的内力进行了计算，通过内力组合，得出框架的控制内力，最后完成框架各构件的配筋计算，并绘制了该框架的施工图。根据普通现浇钢筋混
2、凝土楼板计算方法，对屋盖、楼盖进行了设计计算.选算了一榀框架的独立基础和联合基础进行设计，并绘制了基础施工图。进行了楼梯的配筋计算并绘制了施工图。结构设计计算书包括以下部分：1.工程概况；2.结构方案设计；3.荷载计算；4.框架结构受力分析及截面设计；5.屋盖、楼盖设计；6.楼梯设计；7.基础设计关键词： 钢筋混凝土；框架；结构设计Design of college laboratory building at a schoolin Nanjing City, XianlinAbstractThis project is a office building in Nanjing, Jiangs
3、u province. This is floors 3.6 meters high. This project is the reinforced concrete frame structure with seismic grade of three and seismic fortification intensity of 7. Designs include the following: Architectural design, manual computation and computer calculation of structural, plotting of struct
4、ural working drawing.This program starting from the structure selection, choose a three-span and corridor type frame structure with two symmetry side spans. First, calculate the gravity loads representative value of all layers, then the natural period of vibration, and next the horizontal seismic lo
5、ads by using bottom shear method. Afterwards, select one transverse frame, calculate and analyze the framework of the load, by the stratification and method D, calculate respectively the internal forces of frame on the act of vertical load, wind loads and seismic loads. Through the combination of in
6、ternal forces, conclude the control framework drawn forces. Finally, finish the reinforcing bar calculation about the components of framework, and paint structural construction drawing. The roof and floor were calculated by the method of common cast-in-place reinforced floorslab, Independent foundat
7、ion and combined foundation of one frame and stairs were calculated, and working drawing were plotted.Calculation sheet include the following: 1. Engineering Overview; 2. Structural scheme design; 3. Load calculation; 4. The stress analysis of framework and design of cross-section; 5. Roof, floor de
8、sign; 6. Staircases design; 7. The basis design; Keywords : reinforced concrete; frame; the design of the structure1 工程概况1.1 工程名称：南京市仙林某校高校实验楼设计1.2 设计条件：1、设计资料：（1）建筑设计功能要求：合理布置实验教室、卫生间、办公室、值班室、配电房等；建筑物体型美观、新颖，满足各项使用功能要求，功能区组合合理。结构形式：钢筋混凝土框架结构；抗震设防类别为丙类。（2）5层，建筑面积约4000 m2500 m2；一层层高3.64.5米，标准层层高3.03.
9、6米，建筑物总高度不超过20m。（3）经过人类活动改变后，原始地形地貌形态已经改变，现场地地形平坦。勘探资料提供。地基土自上而下分层情况见下表。表1 地质情况一览表（标准值）序号岩土分类土层深度m厚度范围m地基承载力kPa1杂填土0.0-0.50.52淤泥质粘土0.5-2.01.570kPa3粉质粘土2.5-4.52.0200kPa4粉质粘土混卵砾石2.8-4.82.0220kPa5风化砂岩-未揭穿270kPa（4）无地下水位。2. 气象资料基本雪压：0.45KN/m2；基本风压：0.30KN/m2，地面粗糙度为C类。3. 地震资料工程所在地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g
10、，抗震等级为三级，设计地震分组为第一组，场地类别为类场地土。4. 荷载资料根据建筑结构荷载规范GB 5000920121.3 建筑设计方案：本设计是高校的实验楼。简要说一说自己的设计想法：1. 设计方案一定满足建筑功能要求，这也是进行设计的首要任务。比如：实验教室和办公室等，做到不遗漏任何一个功能需求。考虑到高校实验楼，设置值班室也是相当有必要的。2. 合理布置过道、走廊、楼梯间等一些辅助性设施，使整个建筑内部美观、谐调。3. 保证方案具有良好的经济效果。把设计和建造房屋结合，以及把经济领域的客观规律和房屋设计的使用要求和技术措施和相应的造价、建筑标准统一起来。4. 建筑外表美观。建筑物是社会
11、的物质和文化财富，它在满足使用要求的同时，考虑到人们对建筑物在美观方面的要求和建筑物所赋予人们精神上的感受，所以设计出的建筑美观，也体现了高校的学术文化。5. 符合总体规划要求。单体建筑是总体规划中的组成部分，单体建筑要符合总体规划提出的要求。建筑物的设计，充分考虑和周围环境的关系，例如原有建筑的状况、道路的走向、基地面积大小以及绿化等方面和拟建建筑物的关系。新设计的单体建筑，应使所在基地形成协调的外部空间组合和良好的室外环境。总之，最后的建筑设计方案是一个考虑综合因素的最优设计。以自己的观念总结，建筑设计的原则就是把建筑外观、建筑平面空间的最大利用和设计的合理性、实用性等诸多因素糅合在一起，
12、最终得到最合理的设计方案。建筑平面如图1.1所示。图1.1建筑平面布图用240厚普通粘土空心砖，女儿墙使用240厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。外墙面：12厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底扫毛，8厚1:2.5水泥砂浆粉面，并刷乳胶漆；内墙面：12厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底扫毛，5厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面最后刷刷乳胶漆 ；女儿墙内外均按外墙面作法。室内均使用木门，窗户为铝合金窗，大门为钢框玻璃门。楼梯为双跑板式楼梯，该实验楼为五层。2 结构设计方案2.1 结构平面布置根据建筑功能要求及框架结构体系，通过分析荷载传递路线确定梁系布置方案。在建筑的轴线设置沉降缝做双柱处理。结构设计取一部分计
13、算。该办公楼框架的承重方案采用横向框架承重，柱距为4.5m。柱网布置见图2.1：图2.1 柱网布置2.2 框架梁柱截面尺寸初估2.2.1 主梁1. 梁截面高度一般取梁跨度的1/81/12h1=L=6000500750mm h2=L=2400=200300mm取h1=600mm ,h2=300 mm2. 宽度为截面高度的1/21/3b1=h=600200300mm 考虑地震区b1250mm，故取b=300mmb2=h=300=100150mm考虑地震区b1250mm，故取b=250mm则h2=500mm2.2.2 纵向框架梁1. 截面高度h框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高h=L。h1=L1
14、=4500375562.5mm取h1=500mm2. 截面宽度b1=h1=500166.7250mm考虑地震区b250mm，故取b1=250mm表2.1 梁截面尺寸表（mm）层次混凝土等级跨度6000跨度2400跨度4500一五层C303006002505002505002.2.4 框架柱截面初估根据轴压比公式初步估定截面尺寸1. 柱的轴压力设计值 N=FgE n。 (2.1) 注：作用组合后柱轴压力设计值增大系数边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，F按简支状态计算柱的负载面积。gE建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取1215kN/m2，（取14kN/m2）。n计算截面以上的楼层层数。 对于
15、边柱=1.3(4.54.5)/26/2145=1228.5kN对于中柱：=1.25(4.54.5)/2(62.4)/2145=1653.75kN2. 柱截面 AcN/（nfc） (2.2) 注：un框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查抗震规范可知取为0.9。 fc混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。即边柱：AA /=1228.5103/(0.914.3)=95454.55mm2B=hAc=309mm边柱截面初定为bh=500mm500mm中柱：AB /=1653.75103/(0.914.3)=128496.50mm2B=hAc=359mm中柱截面初定为bh=500mm500mm
