徐州工程学院综合楼毕业设计计算书(95页).doc

-徐州工程学院综合楼毕业设计计算书-第 91 页目 录1. 建筑设计11.1工程概况11.1.1具体工程概况：11.1.2设计资料：11.2建筑设计说明31.2.1设计任务及要求31.2.2总平面说明31.2.3剖面设计61.2.4立面设计71.2.5其他建筑设计说明71.3建筑构造作法81.3.1 地面81.3.2 楼面91.3.3 踢脚、台度101.3.4 内墙面101.3.5 外墙面111.3.6 屋面111.3.7 平顶111.3.8 油漆111.3.9 台阶121.3.10 散水122. 结构设计132.1 结构设计资料132.2 结构方案选取132.2.1 竖向承重体系选取132.2.2 水平方向承重体系选取142.2.3 基础形式选取142.2.4 其他结构形式选取152.2.5框架结构平面布置图及框架计算简图152.3 梁、柱截面尺寸估算192.3.1材料选取192.3.2 梁截面尺寸估算依据192.3.3柱截面尺寸估算202.3.4框架梁柱截面特征202.4 竖向荷载计算212.4.1 恒载标准值计算212.4.2.活载标准值计算242.5 竖向荷载作用下框架结构的内力计算242.5.1计算单元242.5.2荷载计算262.5.3内力计算322.6 水平地震作用计算及内力、位移分析432.6.1 框架侧移刚度计算442.6.2重力荷载标准值计算452.6.3重力荷载代表值计算462.6.4 横向水平荷载作用下的框架结构的内力和侧移计算472.7 风荷载作用下的位移验算及内力计算572.7.1 风荷载标准值572.7.2 风荷载作用下的框架结构的内力和侧移计算592.8横向框架内力组合632.8.1结构抗震等级632.8.2 框架梁内力组合642.8.3 框架柱内力组合682.8.4梁柱弯矩设计值调整692.9 框架截面设计712.9.1框架梁712.9.2框架柱742.10楼板设计822.11 楼梯设计842.11.1 楼梯梯段板设计842.11.2 平台板设计852.11.3 平台梁设计862.12基础设计89参考文献100附录1023.翻译部分106中文译文106英文原文119专题研究132致 谢1401. 建筑设计1.1工程概况1.1.1具体工程概况： 本工程为徐州工程学院综合楼，根据建筑物功能使用、经济性能要求及该地区建筑行业的发展水平，该综合教学楼采用钢筋混凝土框架结构，共五层，建筑面积共3623.4平方米，建筑总高度19.8 m，建筑物平面为长方形。1.1.2设计资料：（一）气象资料徐州市自然条件及气候条件：年平均温度 14.2最热月平均气温 31.6最高气温 40.6最冷月平均气温 -4.1最低气温 -22.6土壤冻结最大深度 24mm年平均降雨量 869.9mm日最大降雨量 213.0mm相对湿度 平均71%（冬季61%，夏季70%）主导风向 全年主导风向为偏东风平均风速 3m/s最大风速 19.3m/s基本风压值 0.35kN/m2 夏季平均风速折算成距地面2m处数值： 2.1m/s积雪最大厚度 24cm基本雪压 0.35 kN/m2（二）地质资料(1) 地形地貌及土体工程地质特征场地属废黄河冲积平原高漫滩地貌，场地较为平坦。根据土体的成固时代，物理力学指标等差异，共划为两个工程地质层：层：素填土黄灰色灰色，很湿，以粉土、粉质粘土为主夹植物根系，局部夹较多碎石、碎砖，层厚0.5米左右，该层非均质，低强度。层：粘土黄色、坚硬、厚度大于4米，该层中低压缩性，中高强度，地基承载力特征值为200Kpa。(2) 水文地质资料场地地下水为孔隙潜水，勘察期间地下水位埋深为1.8米，受降水影响明显，据附近已建建筑报告地下水质为HCO3-Ca.Mg型水，对混凝土无侵蚀性。场地浅部土体层属弱透水等级，层为粘性土，属不透水等级。（3）其它资料抗震设防烈度7度，第一组，设计地震基本加速度值为0.1g。 建筑类别 乙类设计使用年限 50年框架安全等级 级结构重要性系数 1.0环境类别 地面以上类地面粗糙度 C类设计依据 徐州市规划局建筑红线图及规划设计要点建筑范围内的工程地质勘察报告建筑结构荷载规范（GB500092010）建筑抗震设计规范（GB500112010）1.2建筑设计说明1.2.1设计任务及要求 根据原始资料，完成以下设计内容：1建筑设计底层平面图、标准层平面图、顶层平面图、南立面图、剖面图。2结构设计结构平面布置图一榀框架结构的配筋计算及其配筋图一部楼梯及一个雨篷的内力分析配筋计算及其配筋图基础设计1.2.2总平面说明本工程是教学综合楼建筑，根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。由办公用房、公共用房和服务用房等组成。教学楼内各种房间的具体设置、层次和位置，根据使用要求和具体条件确定。建筑的外形应考虑到符合抗震规范规定，不允许出现质心与刚心的较大偏离。根据不同的形式都有相应的高宽比的限值。同时，抗震的设防烈度，对总平面有很大的影响。设计建筑面积3623.4m2基本符合要求。从总平面布局可以看出建筑的形状规则、用地宽敞。本节设计内容包括使用部分的平面设计和交通联系部分的平面设计。本建筑平面设计中为了有机地组合内部使用空间，合理划分使用分区，考虑各功能空间使用要求的不同以及它们之间的相互关系合理布置各房间，以方便各房间的交通联系同时满足各功能空间的合理使用。（一）、建筑物的间距和朝向等的确定应考虑以下因素：1建筑物室外的使用要求；2日照通风等卫生要求；3防火安全要求；4根据建筑物的使用性质和规模，以及周围的绿化等要求；5方便拟建建筑的施工。此外，还应考虑主导风向等因素，综合考虑如下：A、朝向因地段条件限制，本建筑布置应朝南或者朝北，考虑周围的原有建筑以及采光的要求，故本建筑选择正立面朝南。B、通风计算机房采用空调系统进行通风，其余都选用自然通风。C、采光均采用自然采光。（二）、主要房间的设置房间的平面设计主要有四个方面的要求：1房间的面积、尺寸和形状满足使用要求；2门窗大小、位置应考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风良好；3房间组成应使结构构造布置合理，施工方便；4室内空间及顶棚地面，各个墙面和构件细部要同时考虑人们的使用和审美要求。综合考虑以上要求，根据实际，主体教学楼采用内廊式，走廊宽3.6m，走廊宽度符合规范要求。柱网尺寸为7.8m×7.2m。其中，边框架柱与外墙面平齐，使外墙面平整美观。内框架柱与走廊墙面平齐，使走廊墙面平整美观。（三）辅助房间设计卫生间的设计在满足设备布置及人体活动要求的前提下，力求布置紧凑，节约面积，公共建筑中的卫生间应有天然采光和自然通风，同时为了节约管道，方便施工，布置应上下对齐。厕所内的布置应为每层设男女厕，对男厕，1具大便器/40人，一具小便器/30人；女厕，1具大便器/20人。同时。前室的洗手盆1具/40人，但对于大会议室，考虑到人数多，应适当增加厕位。每个厕单间尺寸900×1200mm，小便池3000×400mm，厕所一般应设高窗。（四）窗的大小及位置的确定房间中窗的大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求，考虑民用建筑节能设计标准JGJ 26-95要求窗地面积比1：6，本设计中的楼梯间窗地比-1/12。本设计中窗地比均满足教学建筑的使用要求。本设计中，窗户分为推拉式开启塑钢窗和塑钢高窗两种，窗的大小和位置不仅满足室内采光和通风的要求，同时考虑建筑立面的效果和结构构件的布置，窗户顶面均与梁底部齐平，避免布置过梁。考虑卫生间的使用要求：卫生间窗高2400mm，并采用毛玻璃，同时配置机械通风设备。为满足内廊的采光要求，内廊两侧的部分墙体设高窗。（五）交通联系部分设计1一般要求交通联系部分是建筑物中人流通行和集散必不可少的部分，主要包括走廊、楼梯、门厅等，在设计中要满足以下要求：1)交通路线简捷明确，联系通行方便；2)人流通畅，紧急疏散时迅速安全；3)满足一定的采光通风要求；4)力求节省交通面积，同时考虑空间处理等造型问题。2走廊走廊是联络各个房间楼梯和门厅等各部分，以解决房间中水平联系和疏散问题。走廊的宽度应符合人流通畅和建筑防火要求。由于本工程采用的是内廊式走道，按规范要求，走廊不应小于，故走道宽度为。通常，单股人流的通行宽度为550600mm，公共建筑门开向走廊时，其宽度不小于1500mm。实验楼内走廊的宽度一般取18002400mm，本设计走廊净宽3000mm。走廊要求有良好的采光，本设计采用内廊式，为了保证走廊充分采光，可采用下列措施：1)走廊尽端开窗；2)走廊两侧的门间接采光；3)利用门厅和楼梯的采光；4)人工采光。3楼梯楼梯是房间各层间的垂直交通联系部分，是楼层人流必经的通路。楼梯设计主要是根据使用要求和人流通行的情况确定梯段和休息平台的宽度，选择适当的楼梯形式。考虑建筑的楼梯数量，以及楼梯间的平面位置和空间组成。楼梯的宽度依据通行人数的多少和建筑防火要求决定。考虑两人相对通行，通常不小于11001700mm。楼梯平台的宽度除考虑人流通向外，还考虑搬运桌椅等，平台宽度不应小于梯段宽度。 楼梯平台宽度1500mm，满足要求。底层踏步高165mm，宽400mm；标准层踏步高153mm，宽400mm。楼梯的形式的选择，主要以房间的使用要求为依据，两跑楼梯由于面积紧凑，使用方便，是一般民用建筑中常采用的形式。当建筑物层高较高或其他情况，可根据实际情况调整。本设计采用两跑楼梯。楼梯数量主要根据层数、人数的多少和建筑防火要求确定，同时考虑抗震的要求。本设计在主体部分布置了3部楼梯，而且，楼梯的距离满足防火要求，位置满足抗震要求。为了发生火灾时人能安全撤离，专门设置了防火安全门。4门厅门厅是建筑物主要出入处的内外过渡，人流集散的交通枢纽。和所有交通联系部分的设计一样，疏散出入安全也是门厅设计的一个重要内容。门厅对外出入口的总宽度应不小于通向该门厅的走廊、楼梯宽度的总和。人流比较集中的公共建筑，门厅对外出入口的宽度，一般按每100人0.6m估算，外门的开启方向应向外开或采用弹簧门扇。门厅的面积的大小，主要根据建筑物的使用性质和规模确定。门厅的设计还应具有明确的导向性，以避免交通路线过多的交叉和干扰，此外，还要组织好各个方向的交通路线，尽可能减少来往人流的交叉和干扰。1.2.3剖面设计剖面图旨在反映建筑物在垂直方向上各部分的组合关系，其主要任务是确定建筑物各部分应有的高度，建筑层数及建筑空间的组合关系。1房屋高度的确定房屋高度确定时主要考虑以下几个因素：1)室内使用性质和活动特点的要求；2)采光通风的要求；3)结构类型的要求；4)设备设置的要求；5)室内空间比例的要求。综合考虑以上因素和规范规定，确定在本设计中底层高取4.2m，其他层为3.9m。层数为5层。2室内外高差的确定为了防止室外雨水流入室内，方便施工，室内外设台阶，150mm高，300mm宽。3楼梯踏步数及休息平台高度的确定根据高层民用建筑设计防火规范GB50045-95，首先楼梯的布置及大小要满足发生火灾时人流紧急疏散的要求。底层高4.2m，双跑楼梯，故每跑楼梯13个踏步高，12个踏步宽，休息平台标高2.1m。1.2.4立面设计建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计的任务是恰当确定立面中各组成部分和构件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面。1立面选型根据该建筑物的性质，以及场地和周围的环境，恰当地确定立面图中构件的比例和尺寸，运用节奏韵律，虚实对比等规律，设计出体形完整、形式与内容统一的建筑立面。2门窗尺寸的确定门和窗是房屋建筑中两个围护部件。门的主要功能是提供交通出入，分隔联系建筑空间，兼起通风采光作用。窗的主要功能的采光、通风、观察和递物。同时，门窗还具有保温、隔热、防火、防水、防尘及防盗等功能。所以门窗的大小、位置、数量要满足总的要求：坚固、耐用、开启方便、关闭紧密、功能合理、便于维护。本设计采用了塑钢门窗及木门等。1.2.5其他建筑设计说明1装修1)室内装修普通房间墙面及顶棚采用混合砂浆抹面，外刷涂料。大厅内悬挂花岗岩板，可增加大厅气氛，卫生间贴白色釉面砖，具有表面光滑，容易擦洗、耐用、吸水率低等特点，其余均为仿瓷涂料。 2)室外装修外墙面装修的主要作用在于，除保护墙体不受外界侵袭以外，主要是通过饰面的质感，线型及色彩以增强建筑物的艺术效果，因本建筑不同于商店等商业性建筑，不需要用来招揽顾客的华丽的外表，介于本建筑的性质，外装饰主要是色彩涂料，主要入口处，室外台阶为防滑大理石台阶。3)楼、地面各层楼、地面均采用水磨石地面。4)墙裙为便于清洁，离地面1.0m内的墙面作墙裙。5)墙体材料墙体采用加气混凝土砌块。2防火处理每层设有消火栓，正立面开一个大门，侧立面设两个小门，楼内设一部主要楼梯，两部次要楼梯，能够满足人流的疏散要求。3房间采暖处理本建筑处于我国北方地区，冬季采暖是个值得注意的问题。保暖措施：建筑物外墙均采用200墙，窗均采用塑钢窗。4管道处理管线敷设在满足各工程管线的本身技术要求外，各系统的管线还应尽可能集中布置，力求避免交叉，并使线路更短，弯头更少，在满足施工要求的同时，应考虑今后管线改装、维修等各种要求，采用暗线布置更应注意这一点，各种不同管线应涂以不同颜色区分，便于使用和安全。5基础防潮本建筑地下常水位低于基础的埋深，故地下水不会直接侵入基础，基础的地板只受到土层中潮气的影响，只需做防潮处理即可，即在基础外墙面设置防潮层，具体做法为：在外墙外侧先抹20mm厚1：2.5水泥砂浆(高出散水300mm以上)，然后涂冷底子油一道和热沥青两道(至散水底)，最后在外侧回填。隔水层，因为在北方，隔水尽量用2：8灰土，其宽度不少于500mm。 1.3建筑构造作法1.3.1 地面江苏省建筑配件标准图集施工说明（苏J01-2005）（一）门厅、过道、楼梯及防烟前室采用水磨石地面 1. 15厚1：2水泥白石子（或掺有色石子）磨光打蜡 2 素水泥浆结合层一道 3. 20厚1：3水泥砂浆找平层 4. 60厚C15混凝土 5. 100厚碎石或碎砖夯实 6. 素土夯实(二)卫生间采用地砖地面（有防水层） 1. 810厚地面砖，干水泥擦逢2. 撒素水泥面（洒适量清水）3. 20厚1：2干硬性水泥砂浆（或建筑胶水砂浆）粘结层4. 素水泥浆（或界面剂一道）5. 40厚C20细石混凝土6. 防水层 B.聚氨醋三遍涂膜防水层，厚187. 60厚C15混凝土，随捣随抹平8. 100厚碎石或碎砖夯实9. 素土夯实（三）各房间采用大理石地面 1. 20厚石材铺面，水泥浆擦缝 2. 撒素水泥面（洒适量清水） 3. 30厚1：2干硬性水泥砂浆结合层 4. 刷素水泥浆一道 5. 60厚C15混凝土 6. 150厚碎石或或碎砖夯实 7. 素土夯实1.3.2 楼面江苏省建筑配件标准图集施工说明（苏J01-2005）（一）走廊、防烟前室及楼梯采用水磨石 1. 15厚1：2白水泥白石子（或掺白色石子） 2. 刷素水泥浆结合层一道 3. 20厚1：3水泥砂浆找平层 4. 现浇钢筋混凝土楼面（二）卫生间采用地砖楼面 1. 10厚地砖楼面，干水泥擦缝 2. 素水泥面（洒适量清水） 3. 20厚1：2干硬性水泥砂浆结合层 4. 刷素水泥浆（或界面剂）一道 5. 现浇钢筋混凝土（三）各房间采用大理石楼面 1. 20厚石材楼面，水泥浆擦缝 2. 8厚1：1水泥细砂浆结合层 3. 20厚1：3水泥砂浆找平层 4. 现浇钢筋混凝土楼面1.3.3 踢脚、台度(一)水磨石踢脚（用于走廊、防烟前室、楼梯） 1. 10厚1：2水泥白石子（或掺有色石子） 2. 12厚1：3水泥砂浆打底 3. 刷界面处理剂一道（二）地砖勒脚（用于卫生间） 1. 8厚地砖素水泥擦缝 2. 5厚1：1水泥细砂结合层 3. 12厚1：3水泥砂浆打底 4. 刷界处理剂一道（三）各房间采用大理石踢脚 1. 稀水泥浆擦缝 2. 1020厚石材板 3. 20厚1：2水泥砂浆灌缝 4. 刷界面处理剂一道1.3.4 内墙面（一）普通内墙面采用乳胶漆墙面 1. 刷乳胶漆 2. 5厚1：0，3：3水泥石灰膏砂浆粉面 3 12厚1：1：6水泥石膏砂浆打底 4. 刷界面处理剂一道（二）卫生间采用釉面砖墙面 1. 5厚釉面砖白水泥擦缝 2. 6厚1：0，1：2.5水泥石灰膏砂浆结合层 3. 12厚1：3水泥砂浆打底 4. 刷界面处理剂一道1.3.5 外墙面 外墙面采用白水泥粉刷墙面1. 10厚1：2.5白水泥石英砂浆粉面2. 10厚1:3水泥砂浆打底3. 界面处理剂一道1.3.6 屋面江苏省建筑配件标准图集施工说明（苏J01-2005）房屋采用刚性防水屋面（注：刚性防水屋面需设分隔缝）1 40厚C20细石混凝土，内配4150双向配筋2 隔离层3 20厚1：3水泥砂浆找平层4 现浇钢筋混凝土板屋面1.3.7 平顶 平顶采用白色乳胶漆顶棚1 刷乳胶漆2 6厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面3 6厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆打底扫毛4 刷素水泥浆一道（内掺建筑胶）5 现浇钢筋混凝土1.3.8 油漆（一） 调和漆（适用金属基层）1. 调和漆二度2. 刮腻子3. 防锈漆或红丹一度（二） 耐酸漆（适用于金属结构）1. 耐酸漆二度2. 防锈漆一度1.3.9 台阶 采用花岗岩做台阶1. 20厚石材，水泥浆擦缝2 撒素水泥面（洒适量清水）3 30厚1：3干硬性水泥砂浆结合层4 素水泥浆一道5 100厚C15现浇混凝土6双向钢筋间距150（厚度不包括踏步三角部分）台阶面向外坡1%6 150厚碎石或碎砖垫层7 素土夯实8 台阶横向两端M2.5砂浆砖砌240厚地垄墙，横向总长度大于3m时，每隔3m加一道240厚地垄墙，地垄墙埋深在冰冻线以下，C10混凝土基础垫层600宽，300高1.3.10 散水 散水采用混凝土水泥砂浆面1. 20厚1：2水泥砂浆抹面2. 60厚C15混凝土，上撒1：1水泥石子压实抹光3. 120厚碎石或碎砖垫层4. 素土夯实，向外坡4%2. 结构设计2.1 结构设计资料工程名称：徐州市工程学院教学一楼工程规模：主体5层；结构类型：框架结构；工程环境：本工程位于江苏省徐州市区。本地区抗震设防等级为7度，第二组别，设计基本地震加速度值为0.10g；场地土类别：类；建筑类别：乙类; 防火等级：二级地面粗糙度：C类现浇钢筋混凝土框架抗震等级：三级结构重要性系数：1.0环境类别：地面以上类，基础为二（a）设计使用年限：50年2.2 结构方案选取2.2.1 竖向承重体系选取选择合理的抗侧力结构体系，进行合理的结构或构件布置，使之具有较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能，是结构设计的关键。同时还须综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。常见的竖向承重体系包括砖混结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系及筒体结构体系等。本综教学楼的建筑高度为19.8m，共计五层，一层楼层高度4.2m，其它楼层高度3.9m，在楼层高度及建筑物高度均比较小的情况下，其结构的抗侧刚度及抗震性都较容易满足。根据教学楼的功能使用性，要求建筑平面布置比较灵活，可以形成较大的使用空间。经各方案比较筛选，我选用框架结构作为该教学楼的竖向承重体系。2.2.2 水平方向承重体系选取常见的横向承重体系包括：现浇楼盖、叠合楼盖、预制板楼盖、组合楼盖等。现浇楼盖结构：可分为肋梁楼盖、密肋楼盖、平板式楼盖和无粘结预应力现浇平板楼盖等。肋梁楼盖结构具有良好的技术经济指标，可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量，能充分发挥材料的作用，结构整体性好，抗震性能好，且结构平面布置灵活，易于满足楼面不规则布置、开洞等要求，容易适用各种复杂的结构平面及各种复杂的楼面荷载。其余结构不详加说明。叠合楼盖：在预制钢筋混凝土薄板上，再现浇一层钢筋混凝土并使之共同工作的楼盖结构。其优点是整体性好，刚度大，施工方便，节省模板。预制板楼盖：可分为预制预应力大楼板和预制预应力多孔板，其施工方便，工业化程度高，但刚度较小，整体性较差，抗震性弱，在抗震区使用较少。组合楼盖：由底部的压型钢板和上部的混凝土现浇层所组成。其优点是自重轻、楼板厚度小、节省模板、施工方便、施工周期较短；缺点是用钢量大，造价高。经各方案比较筛选，我选用现浇楼盖结构中的肋梁楼盖为该教学楼的水平向承重体系。2.2.3 基础形式选取根据现行建筑地基基础设计规范GB50007-2002和地基损坏造成建筑物破坏后果的严重性，将基础分为三个安全等级：甲级、乙级、丙级。本设计基础的安全等级为乙级，对应于破坏后产生严重的后果，建筑类型为一般工业与民用建筑。基础按刚度分可分为：刚性基础和柔性基础；按构造分类可分为：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础和壳体基础。在保证建筑物基础安全稳定，耐久使用的前提下，应尽量浅埋，以便节省投资，方便施工。某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某种基础形式，这些要求常成为其基础埋深的先决条件。结构物荷载大小和性质不同，对地基的要求也不同，因而会影响基础埋置深度的选择。为了保护基础不受人类和生物活动的影响，基础宜埋置在地表以下，其最小埋深为，且基础顶面宜低于室外设计地面，同时有要便于周围排水沟的布置。由建筑地基基础设计规范第5.1.1条，基础的埋置深度，应按下列条件确定：建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造；作用在地基上的荷载大小和性质；工程地质和水文地质条件；相邻建筑物的基础埋深；地基土冻胀和融陷的影响。因该地区工程地质条件较好，地基承载力较高，能满足一般建筑物的要求。加上建筑物柱网布置均匀，平面布置比较对称，故采用独立基础。2.2.4 其他结构形式选取楼梯结构形式选取：因楼梯间的开间较小，选取施工支模方便，外观轻巧的板式楼梯。2.2.5框架结构平面布置图及框架计算简图(1)结构布置原则结构平面形状和立面体形宜简单、规则，是各部分刚度均匀对称，减少结构产生扭转的可能性；控制结构高宽比，以减少水平荷载下的侧移；尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，便于设计和施工；房屋的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内，当房屋长度超过规定值时，可设伸缩缝将房屋分成若干温度区段。本教学楼根据上述结构布置原则，结构平面采取单一的“一”字形平面，立面上也采取平整的立面，避免凹进或凸出。平面上各房间尽量布置对称，楼梯的布置也是对称的，使各部分的刚度均匀，减少结构产生扭转的可能性。(2)柱网布置在本教学楼结构的柱网布置上，根据建筑平面设计和结构布置的原则，采用内廊式的建筑平面，中间为走廊，两侧为教室。因此，横向为四排柱三跨对称布置的框架，其跨度分别为7.8m、3.6m、7.8m；横向框架之间的跨度均为7.2 m，柱网布置如图2.1所示。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨度等于柱截面形心轴线之间的距离。梁轴线取至板底，25层柱高度即为层高，取4.2m；底层柱高度从基础顶面取至一层板顶，图2.1柱网布置图(3)承重框架的布置柱网确定后，沿房屋的纵横向两个方向均应布置梁系，因此，实际的框架结构是一个空间受力体系。但是为了计算方便起见，可以把实际空间框架结构看成纵横两个方向的平面的平面框架，这种简化仅限于方形或矩形的规则平面。沿建筑物长向的称为纵向框架，沿建筑物短向的称为横向框架。它们分别承受各自方向上的水平力，而楼面竖向荷载则依楼盖结构布置方式不同而按不同的方式传递。按楼面竖向荷载传递路线的不同，承重框架的布置方案可以有横向框架承重、纵向框架承重和纵横向框架混合承重三种方案。横向框架承重体系有利于提高建筑物的横向抗侧刚度，纵向框架有利于房屋内的采光与通风，而混合框架整体性好，受力均匀，有利于抗震，由于本教学楼考虑抗震，采用双向框架承重方案和现浇楼面的屋楼盖体系。(4) 选取第三榀框架进行设计计算，一榀框架结构的计算简图如图2.2所示。图2.2 框架结构计算简图2.3 梁、柱截面尺寸估算2.3.1材料选取 根据本设计房屋的类型、抗震设防烈度和房屋的高度查表得，本建筑的抗震等级为三级。楼盖、房屋均采用现浇混凝土结构，楼板厚度取为100mm，各层梁、柱的混凝土等级均为C40(Ec=3.25×104 N/mm2， fc=19.1N/mm2，ft=1.71 N/mm2)，纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋(fy=300N/mm2)，其余钢筋用HPB300级钢筋(fy=210N/mm2)。基础垫层采用C10混凝土。2.3.2 梁截面尺寸估算依据 框架结构的主梁截面高度及宽度可由下确定：（1）横梁截面高度：根据规范要求，梁截面高度为梁跨度的（为满足承载力、刚度及延性要求），规范要求，框架梁的截面宽度不宜小于，且不宜大于4。截面宽度：可取梁高，同时不宜小于柱宽，且不应小于。（2）纵梁截面高度：根据规范要求，梁截面高度为梁跨度的（为满足承载力、刚度及延性要求）根据规范要求，框架梁的截面宽度不宜小于，且不宜大于4。截面宽度：可取梁高，同时不宜小于柱宽，且不应小于。=(), =（） 且，其中横梁跨度：， 纵梁。由此估算的梁截面尺寸如下： 横梁主框架梁： 纵向主框架梁： 次梁：2.3.3柱截面尺寸估算柱的轴压比应小于轴压比限值的要求: （2-1） 式中： N-柱组合的轴压力设计值； F-按简支状态计算的柱的负载面积；-为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可依据实际荷载计算，也可近似取1215；-考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2；n-验算截面以上楼层层数；-柱截面面积;-混凝土柱轴压比强度设计值；框架柱轴压比限值，此处可近似取，即对一级、二级和三级抗震等级，分别取0.65，0.7和0.85； 即求得 取柱截面为正方形，则柱截面边长为491mm,结合实际情况，并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸为。2.3.4框架梁柱截面特征由构件的几何尺寸、截面尺寸和材料强度，利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念计算梁柱截面的特征。框架梁柱的线刚度计算1柱子计算 首层柱子：二至五层柱子：2梁计算：第3轴梁为中框架梁，,各层梁截面相同，AB跨、CD跨梁为 BC跨梁为2.4 竖向荷载计算2.4.1 恒载标准值计算1.不上人屋面恒载40厚细石混凝土 隔离层 20厚1：3水泥砂浆找平层 =0.4 100厚现浇钢筋混凝土板屋面 =2.5合计 4.8422楼面恒载(1)走廊、防烟前室及楼梯采用水磨石楼面 15厚1：2白水泥百石子（或掺有色石子）磨光打蜡 刷素水泥浆结合层一道20厚1：3水泥砂浆找平层 现浇钢筋混凝土楼面100mm 合计 2.91(2)卫生间10厚地砖楼面，干水泥浆擦缝 撒素水泥面（洒适量清水） 20厚1：2干硬性水泥砂浆结合层 刷素水泥浆一道 现浇钢筋混凝土楼面100mm 合计 2.91(3)各房间楼面（大理石） 20厚大理石楼面，水泥浆擦缝 8厚1：1水泥细砂浆结合层 20厚1：3水泥砂浆找平层 现浇钢筋混凝土楼面100mm 合计 3.623梁自重 主梁： 次梁： 主梁自重：主梁构造层抹面：20厚抹面次梁自重： 4. 柱自重 KZ1: KZ1柱自重: 抹灰层：10厚混合砂浆 合计 9.515.墙自重 (1)外纵墙自重