土木多层框架结构教学楼毕业论文设计文本计算

某某中学教学楼设计

土木工程专业

学生： 指导教师：

【摘要】本次设计为五层某中学校教学楼设计，结合该建筑使用上要求空间布置灵活、

有一定的水平抗侧力和结构抗震性能优良等特点，采用现浇钢筋混凝土框架结构。建筑设计部分中要对建筑的平面、立面和剖面进行设计，主要解决建筑平面布局和立面造型问题，此外对一些局部的尺寸进行细化设计。结构设计部分主要是完成本工程各构件的配筋计算，在初步完成建筑设计时要进行各部位恒、活荷载的清理，并初步确定梁板柱等构件的截面尺寸，为后续对结构进行电算做好充分的准备；对不能电算的部位如楼梯、雨篷等，要手动完成其截面设计和内力计算，由此完成构件的截面配筋。本建筑基础形式选择柱下现浇独立基础。在设计过程中，依据国家行业最新规范和设计任务书中的各种要求进行计算，最终运用辅助设计软件完成建筑和结构施工图的绘制。

【关键词】教学楼 框架结构 建筑设计 结构设计

、、、middle school design

Civil Engineering

Student： Instructor:

【Abstract】 The design for a five-story school building in design, combined with the use of the building space requirements flexible layout, there is a certain level of anti-seismic lateral force and excellent performance characteristics, the use of in-situ reinforced concrete frame structure. To be part of the architectural design of the building's plan, elevation and section design, the main settlement building facade layout and modeling problems, in addition to some local dimension to refine the design. The main part of the structural design of the project is to complete the reinforcement calculation of each component in the initial completion of the architectural design of each part to be constant, live load of clean-up, and initially identified sectional dimension slab columns and other components, for subsequent electrical counted structure good well prepared; computing on the site can not be such as stairs, awnings, etc., to manually calculate the cross-sectional design and internal forces, thereby completing the section of the reinforcement member. The basic form of the building next column select cast independent foundation. In the design process, according to the various requirements of the national industry standards and the latest design tasks in the book are calculated using aided design software to complete the final drawing architectural and structural construction drawings.

【Keyword】 Teaching Building Frame structure Architectural design Structural Design

目 录

绪论 ........................................................................ 1 1工程概况 .................................................................. 2 2建筑设计 .................................................................. 2 2.1建筑设计原理概述 ...................................................... 2 2.1.1建筑平面设计 ...................................................... 2 2.1.2建筑立面设计 ...................................................... 2 2.1.3建筑剖面设计 ...................................................... 2 2.2方案设计 .............................................................. 3 2.2.1建筑平面设计 ...................................................... 3 2.2.2建筑立面设计 ...................................................... 3 2.2.3建筑剖面设计 ...................................................... 3 2.3建筑材料及做法 ........................................................ 3 2.3.1墙体工程 .......................................................... 3 2.3.2门窗工程 .......................................................... 3 2.3.3楼地面做法 ........................................................ 4 2.3.4散水做法 .......................................................... 4 2.3.5落水管及雨水口 .................................................... 4 2.3.6其他构件 .......................................................... 4 3结构设计 .................................................................. 4 3.1结构设计基本信息 ...................................................... 4 3.1.1材料选取 .......................................................... 4 3.1.2工程水文地质资料 .................................................. 5 3.1.3气象资料 .......................................................... 5 3.1.4工程抗震信息 ...................................................... 5 3.2梁、板、柱截面尺寸估算 ................................................ 5

3.2.1结构选型及布置简图 ................................................ 5 3.2.2框架梁截面尺寸确定 ................................................ 5 3.2.3现浇板的尺寸确定 .................................................. 6 3.2.4框架柱的截面尺寸确定 .............................................. 6 3.3荷载统计 .............................................................. 7 3.3.1楼面恒荷载标准值 .................................................. 7 3.3.2屋面恒荷载标准值 .................................................. 7 3.3.3梁间恒荷载标准值 .................................................. 7 3.3.4楼梯恒荷载标准值 .................................................. 9 3.3.5活荷载标准值 ...................................................... 9 3.4构件设计 ............................................................. 10 3.4.1雨篷设计 ......................................................... 10 3.4.2楼梯设计 ......................................................... 12 结束语 ..................................................................... 19 参考文献 ................................................................... 20 致谢 ....................................................................... 21

绪论

如今随着国家教育事业的不断兴起，全国各地对教育基础设施的建设也是不断加快步伐，大量的现代化教育建筑正在有计划的筹建当中。而建筑的空间布置和安全性能等也逐渐受到人们的关注，特别是从贯彻“以人为本，构建和谐校园”的思想出发，教育类建筑的安全性更成为了校园建筑筹建工作的重中之重。所以，设计宽敞明亮、安全性高、经济耐用的教学楼是广大社会人的共同意识。现今混凝土作为一种新型的建筑材料，已经有近150年的历史，一方面，它具有耐火、造价低廉，并与钢筋具有相同的线性膨胀系数等优点；另一方面，由于它是脆性材料，因此其抗拉强度非常弱，并且自重非常大的缺点，而国内外关于混凝土材料的研究从未间断过，目前已经研制出很多高强混凝土（如C100混凝土）和新型特殊用途混凝土材料（超重混凝土），同时也出现了很多种新的混凝土使用方法，如钢管混凝土等。并且钢筋混凝土框架结构也是国内外多高层建筑常用的结构选型方案，相较于砖混结构，框架结构有它自身的特点，在框架结构中，墙体不作为承重结构，只有板、柱、梁作为承重结构，因此具有受力简单，结构分析理论成熟等特点。针对本次毕业设计的要求，在对建筑设计和结构设计的全过程进行了系统的分析了解和初步掌握下，并考虑到之前所学的专业知识，最终决定本次设计采用现浇混凝土框架结构，因为它作为现代结构设计之中的一个典型，搞清楚其中的设计原理无论对施工还是结构设计，都具有很重要的意义，也基本满足教学类建筑所需的使用要求特点。

1工程概况

本工程为某地某中学教学楼,地处城区中心，东临某某路主干道，南临滨河中路，交通方便，人文底蕴深厚。五层内廊式, 建筑面积约5390.45㎡。建筑物高度为19.950m,各层层高均为3.9m，室内外高差为0.45m，室内地面±0.000m相当于绝对标高465.8m。整体平面呈“L”型（详见建筑施工图）；结构上主体采用现浇钢筋混凝土框架结构，基础采用柱下独立基础，使用年限50年，结构安全等级二级[1]，建筑设防类别为重点设防类（乙类）[2]，防火等级二级[3],地震设防烈度7度[4]，选型简洁大方，布置合理，符合中学教学楼的需要。

2建筑设计

2.1建筑设计原理概述

2.1.1建筑平面设计

（1）本工程主要为教学楼普通教室的设计，为方便师生之间的联系，在东侧附设了办公室。由此根据教学建筑的使用功能要求，结合《中小学校设计规范》（GB50099-2011），按照桌椅等家具的布置尺寸要求定出各普通教室的开间和进深；

（2）根据交通、疏散距离与防火的要求，确定楼梯的数量及位置尺寸和走廊的宽度； （3）根据各层的人数（男女比例各一半）确定出卫生间平面布置图，最终确定出柱网的尺寸；

（4）确定墙体的厚度及所用的材料，以及各房间门窗的尺寸与型号和雨篷的位置； （5）确定屋面排水方式。 2.1.2建筑立面设计

（1）建筑屋顶做出挑檐，并立女儿墙，水平向以梁轮廓线为主，竖向以柱轮廓线为主，凹凸有致，更具立体感；

（2）确定门窗的立面形式。门窗的立面形式一定要与立面整体效果相协调； （3）与平面图对照，核对雨篷、雨水管的位置；

（4）确定墙体立面装饰材料做法、色彩（可由甲方选取）以及分格艺术处理的详细尺寸。 2.1.3建筑剖面设计

（1）分析建筑物各交通组织情况，确定最合适的剖切位置。一般要求剖到楼梯及有门窗的部位；

（2）进一步核实门窗、过梁、楼层梁、楼板、楼梯等在立面高度上的位置关系，确定剖

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切部分的形状和材料样例；

（3）根据平面图计算确定的尺寸，核对好楼梯和窗户在立面高度方向上的位置尺寸，从而确定平台梁及平台板的尺寸。

2.2方案设计

本方案主要从“以人为本，构建和谐校园”的思想出发,努力创造建筑的空间布局合理,经济适用,安全舒适,绿色环保,满足现代教育类建筑的要求，为师生的工作与学习以及学校的正常运转秩序提供保障，方案可实施性较强。 2.2.1建筑平面设计

平面上力求规则、对称、简单，为达到此栋楼的使用要求，整个建筑平面为“L”字形，内廊式组合，走廊内侧设有高窗，使两侧的教室均能自然采光，且通风良好，同时没有形成单跨结构，建筑物的长宽比满足平面布置原则，有利于抗震。整栋建筑为南北朝向，建筑物设有大厅，主入口在东边，整栋楼布置了三部楼梯，满足防火疏散要求。各层房间的开间和进深及净高布置是根据《中小学校设计规范》（GB50099-2011）及《民用建筑设计通则》图示（06SJ813-2006）设计的，为方便学生存放个人小件，在教室后方布置了小型储物柜；为方便老师与学生的联系，在东侧附设了办公室；同时为方便教师或学生开办的一些小型会议，在西侧附设了一间会议室，最大程度上的满足了日常教学活动。 2.2.2建筑立面设计

本教学楼在建筑立面上各层梁和各根柱子均有突出，屋顶设置挑檐，窗户采用宽大而明亮的玻璃窗，有效的满足室内采光和通风要求，同时外墙面贴上米黄色瓷砖，女儿墙贴上土红色瓷砖，使建筑立面上看去凹凸有致，表现出简洁和立体感，还增加了立面的美观色彩效果。 2.2.3建筑剖面设计

建筑物的剖面图主要反应建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计的主要目的是确定建筑物各部分应有的高度、建筑空间的组合关系及建筑物的层数。在建筑物的层高上，考虑到建筑空间比例以及《中小学设计规范》规定的各普通教室的室内净高要求，本教学楼的各层净高均能达到3.1m；其次要注意剖切部位是否有楼层梁、过梁、门窗等，都要一一表现出它们的位置关系和形式。

2.3建筑材料及做法

2.3.1墙体工程

本工程外墙厚240，内墙厚200，墙体均采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块填充，M5混合砂浆砌筑，具有自重轻，保温隔声效果好，绿色环保等特点，女儿墙厚200，高700，使用页岩实心砖砌筑，并用混凝土压顶；其中外墙面首层浅灰色水刷石勒脚，做至0.900标高处，其余满贴米黄色瓷砖，屋顶挑檐至女儿墙面贴土红色瓷砖；室内各层房间及走廊

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均做1.4m高的白色瓷砖墙裙。 2.3.2门窗工程

各教室房间门均采用轻质金属门，办公室采用防盗门，会议室采用平推铝塑门，卫生间采用百叶门，窗户使用铝合金窗，楼梯处乙级防火门。 2.3.3楼地面做法

（1）普通房间、走廊及楼梯间

20厚水泥砂浆板底抹灰，120厚现浇钢筋混凝土楼板，水磨石地面。 （2）卫生间

20厚水泥砂浆板底抹灰，120厚现浇钢筋混凝土楼板，防水层一道，20厚1:2.5水泥砂浆找平，C20混凝土0.5%找坡均厚30，基层处理剂一遍，25厚1:4干硬性水泥砂浆，地砖铺实（含水泥粗砂打底），稀水泥砂浆填缝。 （3）屋面

采用不上人屋面。20厚水泥砂浆板底抹灰，120厚现浇钢筋混凝土楼板，20厚1:3水泥砂浆找平层，隔汽层刷冷底子油一道，热沥青玛蹄脂二道，1:6水泥焦渣找坡（2%，均厚90mm），60厚憎水珍珠岩保温层，20厚1：2水泥砂浆找平层，三毡四油防水层。 2.3.4散水做法

散水宽600mm。70厚碎石垫层，80厚C10素混凝土，80厚鹅卵石面层（找坡不小于2%），沥青胶泥嵌缝，宽和深都为200的明沟排水。 2.3.5落水管及雨水口

屋面穿墙雨水口做法详见图集《西南11J201》；排水管材料采用直径为125的PVC落水管，引水至就近的明沟或暗沟。 2.3.6其他构件

屋顶挑檐及首层入口处的雨篷，未特别注明者，其面部采用1：2防水泥砂浆抹面，并找1℅排水坡。其下部粉刷1：2水泥砂浆15厚白色内墙涂料，并做30高，20宽的滴水线。

3结构设计

本工程采用现浇钢筋混凝土框架结构，在框架结构的平面布置上，柱子是竖向承重构件，柱网布置既要满足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使结构受力合理，柱网布置还应与建筑隔墙布置互相协调，一般常将柱子设在建筑纵横墙交叉点上，以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响；梁的布置一定要满足承载力要求，还要考虑室内中上空的高度，以免影响室内净高，从而造成压抑感。总之，原则是构件种类越少，施工越方便且经济。

3.1结构设计基本信息

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3.1.1材料选取

基础和其他现浇部位构件使用C30商品混凝土，受力普通钢筋主要采用HRB400钢筋，箍筋HPB300钢筋；框架填充墙可采用页岩实心砖、水泥空心砖等，本工程采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块（自重5.5kN/m3）。其他详见建施总说明。 3.1.2工程水文地质资料

根据工程地质勘查报告，建筑物拟建地地势较为平坦，场地类别Ⅱ类，地面粗糙类别C类。从上至下分为地表耕植土厚0.5米，粉土厚1.5米，稍密卵石厚8~10米，可作为地基持力层。下为基岩，地下水位在地表-5米以下，对混凝土不具有侵蚀性。地质结构稳定，各土层主要物理力学指标如下表3·1所示。

表3·1 土层物理力学指标

指 土 层名 称 耕植土 粉土 稍密卵石 标 土重度 Γ（KN/m） 17 18 19 3孔隙比е — 0.8 — 压缩（变形）模量Es（MPa） — 6 20 承载力特征值（KPa） — 110 300 3.1.3气象资料

全年主导风向：东南风 常年降雨量：698mm 基本风压：0.30KN/m 基本雪压：— 3.1.4工程抗震信息

建筑抗震设防类别：重点设防类（乙类） 设防烈度：7度 地震分组：第二组 基本地震加速度：0.10g 特征周期值：0.40s 框架抗震等级：二级

建筑抗震构造措施等级：提高一级[5] 地基基础设计等级：丙级（柱下独基）[6]

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3.2梁、板、柱截面尺寸估算

3.2.1结构选型及布置简图

考虑建筑的使用要求及安全性，本工程采用全现浇框架结构，其平面布置简图如图3-1。

3.2.2框架梁截面尺寸确定

根据规范要求，框架主梁截面高度可按计算跨度的1/10～1/18；次梁一般可取跨度的1/12～1/18；梁的净跨与截面高度之比不宜小于4,梁的截面宽度可取1/3～1/2梁高,也不宜小于200mm[7]。

横向框架梁，最大跨度L=4500mm

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h=(1/10～1/18)L=(1/10～1/18)×4500=(450～250)mm，取h=550mm,b=（1/3～ 1/2）h=(183～275)mm，取b=250mm 纵向框架梁，最大跨度L=7800mm

h=(1/10～1/18)L=(1/10～1/18)×7800=(780～433)mm，取h=650mm,b=（1/3～ 1/2）h=(216～325)mm，取b=300mm

图3-1 结构平面布置简图

3.2.3现浇板的尺寸确定

四边支承的板，长边与短边的长度比l1/l2=7800/4500=1.73<2.0,应按双向板计算，由跨厚比有板厚h≥4500/40=112.5，取各层板厚h=120mm。 3.2.4框架柱的截面尺寸确定

框架柱的截面尺寸一般根据轴压比来确定，按下列公式计算。

Ac≥N/[μ]fc N=（1.1～1.2）Nv Nv=柱子支承面积×（12～14）×n；其中，n为截面以上楼层数；[μ]为柱的轴压比限制，根据本工程框架的抗震设防要求取0.75；fc 为混凝土轴心抗压强度设计值，C30取14.3N/mm2。

边柱从属面积S=2.25×3.9=8.775m2；

中柱从属面积S=（3.9+1.35）×（2.25+2.25）=23.625m2 边柱Ac≥1.15×8.775×13×5×10/0.75×14.3=61159mm 中柱Ac≥1.15×23.625×13×5×103/0.75×14.3=164659mm2 故柱截面尺寸b×h=406mm×406mm,初取500mm ×500mm。 各构件的截面尺寸统计如表3·2

表3·2 构件截面尺寸统计表

序号 1 构件类别 外纵向框架梁 内纵向框架梁 截面尺寸（mm） 300×650 250×550 6

3

2

混凝土强度等级 C30

外横向框架梁 内横向框架梁 2 3 板 柱 250×550 200×500 120 500×500 C30 C30 3.3荷载统计

3.3.1楼面恒荷载标准值

（1）标准层（2-5层）楼面、走廊永久荷载标准值

水磨石地面 0.65KN/m2 120厚现浇钢筋混凝土楼板 25.0×0.12=3KN/m2 20厚水泥砂浆板底抹灰 0.02×20.0=0.4KN/m2 考虑二次装修荷载 0.5KN/m2

合计：4.55 KN/m2

（2）卫生间

地砖铺实（含水泥粗砂打底） 0.55KN/m2 25厚1:4干硬性水泥砂浆 0.025×20.0=0.5KN/m2 基层处理剂一遍 0.05KN/m2 C15混凝土0.5%找坡均厚30 0.03×24.0=0.72KN/m2 20厚1:2.5水泥砂浆找平 0.02×20=0.4KN/m2 防水层 0.1KN/m2 120厚现浇钢筋混凝土楼板 0.12×25.0=3KN/m2 20厚水泥砂浆板底抹灰 0.02×20=0.4KN/m2 考虑二次装修荷载 0.5KN/m2 合计：6.25KN/m2

3.3.2屋面恒荷载标准值

非上人屋面（三毡四油防水层） 0.4KN/m2 20厚1：2水泥砂浆找平层 0.02×20.0=0.4KN/m2 60厚憎水珍珠岩保温层 0.06×4.0=0.24KN/m2 1:6水泥焦渣找坡（2%，均厚90mm） 0.09×13=1.17KN/m2 隔汽层刷冷底子油一道，热沥青玛蹄脂二道，重量忽略不计 20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4KN/m2 120厚现浇钢筋混凝土楼板 0.12×25.0=3KN/m2 20厚水泥砂浆板底抹灰 0.02×20=0.4KN/m2

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合计：6.01KN/m

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3.3.3梁间荷载标准值 3.3.3.1屋面梁

女儿墙（高700mm，厚200mm）自重：采用普通砖，100mm的混凝土压顶，加上挑檐的折算线荷载：0.7×0.2×18.0+0.1×0.2×25+0.55×0.12×25.0=4.7KN/m 3.3.3.2标准层梁

填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块（自重5.5KN/m3），外墙厚240mm，内墙200mm（1）外横墙

砌块重[3.9—0.55＋0.05]×0.24×4.5×5.5—1.8×1.2×0.24×5.5]/4.5=3.85KN/m 铝合金窗 0.35×1.2×1.8/4.5=0.17KN/m 贴瓷砖外墙面 [（3.9+0.05）×4.5—1.8×1.2]×0.50/4.5=1.73KN/m 水泥粉刷内墙面（考虑做墙裙，未进行洞口折减） 3.9×0.36=1.40KN/m

合计：7.15KN/m

1#楼梯处外横墙

砌块重 [3.9—0.55＋0.05]×0.24×5.5=4.48KN/m 贴瓷砖外墙面 （3.9+0.05）×0.50=1.97KN/m 水泥粉刷内墙面 3.9×0.36=1.40KN/m

合计：7.9KN/m

综上，外横墙梁间荷载取7.9KN/m （2）外纵墙

砌块重 [3.9—0.65＋0.05]×0.24×5.5=4.36KN/m 贴瓷砖外墙面 [（3.9+0.05）×0.50=1.98KN/m 水泥粉刷内墙面 3.9×0.36=1.40KN/m

合计：7.74KN/m

雨篷1、2处梁间线荷载分别为8.2 KN/m、8.97 KN/m （3）内横墙

砌块重 [3.9—0.5＋0.05]×0.20×5.5=3.80KN/m 瓷砖墙裙加水泥粉刷 2×[1.4×0.5+（3.9—1.4）×0.36=3.2KN/m

合计：7.0KN/m

（4）内纵墙

砌块重 [3.9—0.55＋0.05]×0.20×5.5=3.74KN/m

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瓷砖墙裙加水泥粉刷 2×[1.4×0.5+（3.9—1.4）×0.36=3.2KN/m

合计：6.94KN/m

（5）外廊梁

栏杆自重 0.5KN/m 3.3.4楼梯恒荷载标准值

采用现浇板式楼梯，踏步尺寸c×a=150mm×300mm，设斜板与水平面夹角为α，如图3-2所示。

图3-2楼梯计算简图

取1m宽板带计算；则cosα=

300150?30022=0.894，梯段斜板L=300×12/0.894=4027mm，

取现浇板厚t为楼梯斜板水平长的1/25～1/30，t=（1/25～1/30）×4027=134～161mm，取t=150mm。则截面平均厚度近似取 cth=?=150/2+150/0.894=243mm 2cos?梯段板自重（含踏步） 0.243×1×25.0=6.075KN/m 30厚水磨石面层 （0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98KN/m 20厚水泥砂浆板底抹灰 0.02×20.0×1/0.894=0.45KN/m 栏杆自重 0.5KN/m

合计：8.0 KN/m

3.3.5活荷载标准值

教室、卫生间 2.5KN/m2 办公室、会议室 2.0KN/m2 走廊、大厅、楼梯 3.5KN/m2 非上人屋面 0.5KN/m2

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外廊栏杆（竖向） 1.2KN/m 本工程各类恒荷载标准值统计见表3·3

表3·3 恒荷载标准值

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 楼梯（KN/m） 2类别 标准层楼面 楼面 （KN/m） 2恒荷载 4.55 6.25 6.01 4.70 7.90 7.74（8.20、8.97） 7.00 6.94 0.50 8.0 卫生间 屋面（不上人） 女儿墙 外横墙 梁间 （KN/m） 外纵墙（雨篷1、2） 内横墙 内纵墙 外廊梁（栏杆自重） 楼梯斜板 本工程活荷载标准值统计见表3·4

表3·4 活荷载标准值 序号 1 2 3 非上人屋面 4 楼梯（KN/m） 栏杆（KN/m） 2类别 教室、卫生间 楼面（KN/m） 2活荷载 2.5 2.0 3.5 0.5 3.5 办公室、会议室 走廊、大厅 楼梯间 5 外走廊栏杆（竖向） 1.2 3.4构件设计

3.4.1雨篷设计

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（1）基本信息

由于本工程的雨篷是现浇悬挑雨篷，其中雨篷梁同主体梁并锚固于框架柱上，且此处梁的配筋有适当加大，故不需对雨篷进行抗倾覆验算等，下文仅对雨篷板的正截面抗弯承载力进行计算设计。雨篷板通厚100mm，翻边高120mm，厚100mm，悬挑长度L=1.05m，取1m板宽为计算单元；C30混凝土，HRB400级（fy=360N/mm2）钢筋，露天环境，h0=h－as=100－(20+5)=75mm。计算简图如图3-3所示。

图3-3 雨篷构造图

（2）荷载确定

雨篷板荷载计算：

20厚1:2.5水泥砂浆（加3%防水剂） 20.0×0.02×1=0.4KN/m 100厚板自重 25.0×0.1×1=2.5KN/m 20厚板底抹灰 20.0×0.02×1=0.4KN/m

小计：3.3KN/m

雨篷板翻边荷载计算：

翻边重 0.12×0.1×25×1=0.3KN 表面粉刷 0.02×（0.12×2+0.1）×20.0×1=0.14KN

小计：0.44 KN

活荷载 0.5KN/m2 施工或检修集中荷载 1.0KN/m

均布线荷载设计值：

由可变荷载控制的组合 q=1.2×3.3+1.4×0.5×1=4.66KN/m 由永久荷载控制的组合 q=1.35×3.3+1.4×0.7×0.5×1=4.95KN/m

综合取：q=4.95KN/m

端部集中荷载设计值：

由可变荷载控制的组合 p=1.2×0.44+1.4×1=1.93KN 由永久荷载控制的组合 p=1.35×0.44+1.4×0.7×1=1.57KN/m

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综合取：p=1.93 KN

(3)配筋计算

M=qL2/2+pL=4.95×1.052/2+1.93×1.05=4.76KN·m

2M2?4.76?1062x?h0?h??75?75??4.58mm??bh0?0.550?75 （3.1）

?1fcb1.0?14.3?100020=41.25mm，不会超筋

As??1fcbx1.0?14.3?1000?4.58fy?360 ?181.9mm2 （3.2）

?min?max(0.2%，45ft1.43 %)?max(0.2%，45?%)?0.2% （3.3）

fy360?minbh?0.2%?1000?100?200mm2?As，故取As=200mm2 （3.4）

上部受力筋选用：C8@180，实配251 mm2

上部分布筋：As>max(15%×251，0.15%×1000×100)=150 mm2 选用 C6@180，实配157 mm2

下部构造钢筋通选：As>1/3×251=83.67 mm2 选用 C6@200，实配141 mm2

其中雨篷梁的配筋详相应部位的框架梁 最终配筋示意图见图3-4

图3-4 雨篷板配筋构造图

3.4.2楼梯设计

下面以3#楼梯为例对其进行配筋计算，其平面示意图如图3-5 3.4.2.1梯段板设计

（1）基本信息

采用现浇板式楼梯，由于梯段与平台梁整浇，平台对斜板的变形有一定约束作用，故

12计算板的跨中最大弯矩时[8]，可近似取Mmax?Pln1，梯板水平计算跨度ln1=(13－

1012

1)×0.3=3.6m，取1m宽的斜向板作为计算单元。混凝土强度等级C30(fc=14.3N/mm2, ft=1.43N/mm2),钢筋使用HRB400级（fy=360N/mm2）和HPB300级（fy=270N/mm2）钢筋，c=15mm,h0=h－as=150－(15+5)=130mm。 （2）荷载确定

由可变荷载控制的组合 p=1.2×8.0×1+1.4×3.5×1=4.55 KN/m

由永久荷载控制的组合 p=1.35×8.0×1+1.4×0.7×3.5×1=14.23KN/m 综合取：p=14.5 KN/m

图3-5 3#楼梯结构平面图

（3）配筋计算

Mmax=1/10×14.5×3.62=18.80KN·m

2M2?18.8?1062x?h0?h??130?130??10.5mm??bh0?0.518?130

?1fcb1.0?14.3?100020=67.3mm，不会超筋

As??1fcbx1.0?14.3?1000?10.5fy?360?417.1mm2

?min?max(0.2%，45??ft1.43%)?max(0.2%，45?%)?0.2% fy360As417.1??0.28%??min，不会少筋 （3.5） bh1000?150下部受力筋选用：C10@180，实配As=436mm2

下部分布筋：As>max(15%×436，0.15%×1000×150)=225 mm2

13

选用 C8@200，实配251 mm2

上部板面构造纵筋：As>1/3×436=145.3 mm2 选用 C8@200，实配251 mm2

上部分布筋选用 C8@200，考虑本工程的抗震构造措施，配拉结筋 A6@600 楼梯斜板配筋示意图见图3-6

图3-6 楼梯斜板配筋图

3.4.2.2平台板设计

（1）基本信息

计算简图如图3-7所示，一般按单向板计算，取1m宽板带进行计算。由于平台板两端与梯梁整浇[8]，计算跨度取净跨ln2=1850mm，平台板厚取t2=120mm，跨中弯矩可近似取

12Mmax?Pln2，h0=t－as=120－20=100mm，混凝土等级C30，钢筋选用HRB400级

10（fy=360N/mm2）。

图3-7 平台板计算简图

（2）荷载设计值确定

水磨石面层 0.65×1=0.65KN/m 120厚现浇板 25.0×0.12×1=3KN/m 20厚水泥砂浆板底抹灰 0.02×20.0×1=0.4KN/m

合计4.05KN/m

活荷载 q=1×3.5=3.5KN/m 由可变荷载控制的组合 p=1.2×4.05+1.4×3.5=9.76KN/m

14

由永久荷载控制的组合 p=1.35×4.05+1.4×0.7×3.5=8.90KN/m 综合取：p=9.76KN/m （3）配筋计算

Mmax=1/10×9.76×1.852=3.34KN·m

2M2?3.34?1062x?h0?h??100?100??2.36mm??bh0?0.550?100

?1fcb1.0?14.3?100020=55mm，不会超筋

As??1fcbx1.0?14.3?1000?2.36fy?360?93.74mm2

?min?max(0.2%，45??ft1.43%)?max(0.2%，45?%)?0.2% fy360As93.74??0.08%??min，少筋，故取As=0.2%×1000×120=240 mm2 bh1000?120下部受力筋选用：C8@200，实配As=251mm2

下部分布筋：As>max(15%×251，0.15%×1000×120)=180mm2 选用 C8@200，实配251 mm2

上部板面构造钢筋通选：As>1/3×251=83.6 mm2 选用 C8@200，实配251 mm2 楼梯平台板配筋示意图见图3-8

图3-8 平台板配筋图

3.4.2.3平台梁设计 TL1设计

（1）基本信息

计算简图如图3-9所示，计算跨度可取轴线间的距离ln3=4500mm，平台梁（TL1）的截面

12尺寸取h=420mm，b=250mm。跨中弯矩为Mmax?Plnc=20mm,as=c+20=40mm，h0=h－as=4203，

8－40=380mm，受力钢筋选用HRB400级（fy=360N/mm2），箍筋选用HPB300级（fy=270N/mm2）钢筋，C30混凝土。

15

图3-9 TL1计算简图

（2）荷载设计值确定

由斜板传来的恒荷载 1/2×8.0×3.6=14.4KN/m 由平台板传来的恒荷载 1/2×4.05×1.85=3.75KN/m TL1上的水磨石面层 0.65×0.25=0.1625KN/m TL1上底部和侧面的粉刷 20×0.02×[0.25+(0.42－0.12+0.15)]=0.28KN/m 梁自重 25.0×0.25×0.42=2.63KN/m 小计：21.22KN/m

活荷载 3.5×（3.6/2+1.85/2+0.25）=10.41KN/m 由可变荷载控制的组合 p=1.2×21.22+1.4×10.41=40.04 KN/m 由永久荷载控制的组合 p=1.35×21.22+1.4×0.7×10.41=38.85KN/m 综合取：p=40.04KN/m

（3）配筋计算

122

Mmax?Pln3=1/8×40.04×4.5=101.35KN·m

82M2?101.35?1062x?h0?h??380?380??83.86mm??bh0?0.518?380

?1fcb1.0?14.3?25020=196.8mm，不会超筋

As??1fcbx1.0?14.3?250?83.86fy?360?832.78mm2

?min?max(0.2%，45??ft1.43%)?max(0.2%，45?%)?0.2% fy360As832.78??0.8%??min，不会少筋 bh250?420纵向受力钢筋选配 3C20，实配942mm2，满足构造要求。 上部架立筋按构造配 2C10

考虑到此处扭矩的作用，配置两根纵向构造（受扭）钢筋，As>1/4×942=235.5 mm2 选配 2C14，实配308 mm2

支座处的最大剪力 V=Pln3/2=40.04×4.5/2=90.09KN<0.7ftbh0=0.7×1.43×250×

16

380=95.01KN，不需要计算配箍，按构造配即可。选配 A8@200。 最终配筋示意图见图3-10所示

图3-10 TL1配筋图

L2设计

（1）基本信息

计算简图如图3-11所示，计算跨度可取轴线间的距离ln4=4500mm，平台梁（L2，兼做过

1梁）的截面尺寸取h=250mm，b=250mm。跨中弯矩为Mmax?Pln24，c=20mm,as=c+20=40mm，

8h0=h－as=250－40=210mm，受力钢筋选用HRB400级（fy=360N/mm2），箍筋选用HPB300级

2

（fy=270N/mm）钢筋，C30混凝土。

图3-11 L1计算简图

（2）荷载设计值确定

TL2上的填充墙恒荷载 1/2×8.0×3.6=14.4KN/m 平台板传来的恒荷载 （1.95－0.55）×（0.24×5.5+0.5+0.36）=3.05KN/m 侧面粉刷等 20×0.02×（0.25－0.12）+0.25×0.5=0.177KN/m 梁自重 25.0×0.25×0.25=1.56KN/m

小计：8.54KN/m

活荷载 3.5×1.85/2=3.24KN/m 由可变荷载控制的组合 p=1.2×8.54+1.4×3.24=14.78KN/m 由永久荷载控制的组合 p=1.35×8.54+1.4×0.7×3.24=14.70KN/m 综合取：p=14.78KN/m

（3）配筋计算

122

Mmax?Pln4=1/8×14.78×4.5=37.41KN·m

82M2?37.41?1062x?h0?h??210?210??57.78mm??bh0?0.518?210

?1fcb1.0?14.3?2502017

=108.78mm，不会超筋

As??1fcbx1.0?14.3?250?57.78fy?360?573.79mm2

?min?max(0.2%，45??ft1.43%)?max(0.2%，45?%)?0.2% fy360As573.79??0.92%??min，不会少筋 bh250?250纵向受力钢筋选配 3C16，实配603mm2，满足构造要求。 上部架立筋按构造配 2C10

支座处的最大剪力 V=Pln4/2=14.78×4.5/2=33.26KN<0.7ftbh0=0.7×1.43×250×210=52.55KN，不需要计算配箍，按构造配即可。选配 A8@200。 最终配筋示意图见图3-12所示

图3-12 L2配筋图

18

结束语

本次毕业设计中，通过老师和同学的帮助，本人学到了很多东西。首先，通过这次设计，清楚了建筑结构设计的基本步骤和过程，对RC框架结构设计知识有了更进一步的理解。本次设计是对拟建的中学教学楼完成建筑设计、方案设计和结构设计，对不能电算的部位如楼梯是需要我们手动完成其配筋计算，最终完成所有建筑施工图和结构施工图的绘制。在这过程中，通过对框架梁、板、柱的截面尺寸的估算以及相关荷载的计算，对所学的专业知识进行了全面的梳理和再学习，并对其加以综合运用，也更进一步地熟悉和掌握了相关设计规范内容，并且对之前难以理解或模糊的概念，现在也有了更为深透的领悟，收获实在很大。当然，要完成施工图的绘制，就离不开制图辅助设计软件的帮助，这时平常欠缺的基本操作知识，也得到了针对性的补充，使自己对软件的操作技巧有了更进一步的提升。同时，通过本次设计感受到了利用相关的计算机工程软件带来的极大方便，大大提高了设计效率。本次设计也培养了我的综合能力，其中画图改图需耐心，计算荷载得认真仔细等，让我养成了独立思考和做事要细心的习惯。总之，本次毕业设计进展还是比较顺利的，在这过程中，把平常所学习的专业知识进行了融会贯通，形成了自己的一个知识体系，再通过老师和同学的帮助，不断地完善了这个体系，最后转变为自己的知识，我觉得这就是毕业设计意义之所在，让人受益匪浅。

19

参考文献

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[3] 中华人民共和国建设部.建筑设计防火规范（GB50016-2006）.北京：中国计划出版社，2006.12 [4] 中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范（GB50011-2010）[S].北京：中国建筑工业出版社，

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[10] 中华人民共和国建设部.民用建筑设计通则（GB50352-2005）.北京：中国建筑工业出版社.2005 [11] 中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）[S].北京：中国建筑工业出版社，

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[12] 邱洪兴.建筑结构设计.第2册，设计示例.高等教育出版社，2008.4

[13] 李星荣.PKPM结构系列软件应用与设计实例.第3版.机械工业出版社，2009.5 [14] 中国建筑标准设计研究院.11G101-1[S].北京：中国计划出版社，2011.08 [15] 中国建筑标准设计研究院.11G101-2[S].北京：中国计划出版社，2011.08 [16] 中国建筑标准设计研究院.11G101-3[S].北京：中国计划出版社，2011.08 [17] 黄平明，梅葵花，王蒂主编.结构设计原理.北京：人民交通出版社，2006.

[18] 中华人民共和国建设部.砌体结构设计规范（GB50003-2011）北京：中国建筑工业出版社，2011

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致谢

本次我的毕业设计是在某某老师的悉心指导下，顺利完成的。在此表示由衷的感谢。同时在设计过程当中，同组的以及其他同学也给了我很大的帮助，我对他们也表示谢意。

某老师有着丰富的专业知识、严谨的科学态度。他对我进行的毕业设计指导，使我感觉到收益良多，也明白了从事土木工程行业工作应有的基本知识和所必需具有的严谨的态度。老师孜孜不倦的教诲，在我的心中留下了很深的印记，老师除了自己的日常工作外，还要时刻关心我的毕业设计进展完成状况，每周都会定时来给我解决问题和检查设计质量，我感觉到老师对我的毕业设计工作不仅是负责更主要的是关心。一个毕业设计或者说是对一项工程设计的独立完成，要对大学四年所学的专业知识进行全方位的综合，还要结合实际来考虑分析问题，对我来说是很不容易的，没有老师的帮助，我很难顺利地完成这次设计。经历这一次毕业设计，我感觉到，以前对实际工程的认识，仅仅局限在书本上的知识，而到了毕业设计，需要每个人独立思考去完成一项完整的设计，而这一转变就需要老师的指点，这样可以达到很好的实际效果。

大学毕业后，我将开始自己新的学习和生活，但毕业设计这段时间是我四年的大学生活最充实的一段时间，我也初步掌握了建筑结构设计的基础知识。在毕业之后，我会更加的努力，为国家和社会的建设工作贡献自己的一份力量。最后，再次感谢在这次毕业设计过程中支持和帮助我的老师和同学。

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