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某小学教学楼结构设计

摘要

本设计为某小学教学楼设计，设计层数为四层，为框架结构。分别进行建筑设计和结构设计。建筑高度15.8m。建筑总面积为2981.32m2。设计使用年限50年。选择一榀框架进行人工计算，确定梁柱的材料等级，梁柱的尺寸估算，自重和竖向荷载的计算。计算各荷载作用下的内力，绘制弯矩图、剪力图和轴力图。再进行内力组合计算和梁板柱设计配筋。最后整体电算，绘制结构施工图。

关键词：小学教学楼；结构设计；梁板柱设计；配筋；

目录

TOC\o1-3\h\z\u1自然条件 1

1.1基本风压 1

1.2基本雪压 1

1.3地震影响 1

1.4地质情况 1

2结构设计 1

2.1梁柱截面尺寸估算 1

2.1.1梁柱材料基本性能 1

2.1.2抗震等级 2

2.1.3框架梁截面尺寸的确定 2

2.1.4框架柱截面尺寸的确定 2

3荷载计算 3

3.1计算简图 3

3.2恒荷载标准值的计算 4

3.3活荷载标准值的计算 5

3.4竖向荷载作用下框架荷载计算 6

3.5风荷载计算 8

3.6地震作用 10

4内力计算 14

4.1恒荷载标准值作用下的内力计算 14

4.2活荷载标准值作用下的内力计算 18

4.3风荷载作用下框架内力计算 22

4.4地震作用下框架内力计算 25

4.5侧移计算 27

5内力组合 28

6框架梁柱设计 38

6.1框架梁截面设计 38

6.1.1正截面受弯承载力计算 38

6.1.2斜截面受剪承载力计算 39

6.2框架柱截面设计 41

6.2.1轴压比验算 41

6.3构件裂缝宽度验算 51

7板设计 52

7.1荷载计算 52

7.2配筋计算 52

8基础设计 53

8.1基础材料信息 53

8.2基础电算配筋结果 53

参考文献 55

谢辞 56

附录 57

1自然条件

1.1基本风压

基本风压的重现期为50年ω0=0.55kNm2。

1.2基本雪压

基本风压的重现期为50年s0

1.3地震影响

防震烈度设定为8级，基本加速度值规划为0.2g，抗震分类方案选择第1组。

1.4地质情况

fak=200kpa

场地类别为Ⅱ类。场地标准冻结深度1.60m。砂质泥岩层作为基础持力层，承载特征值为fak=200kpa。

2结构设计

2.1梁柱截面尺寸估算

2.1.1梁柱材料基本性能

使用C30混凝土，梁和柱的纵向钢筋全部采用HRB400型号，而箍筋则选择HPB300型号。

表2.1C30

参数

f

f

f

f

E

取值

20.1

2.01

14.3

1.43

3.0×10

表2

参数

f

f

f

E

取值

400

360

360

2.0×10

表2

参数

f

f

f

E

取值

300

270

270

2.1×10

2.1.2抗震等级

表2

结构类型

设防烈度

6

7

8

9

框架结构

高度

≤24

＞24

≤24

＞24

≤24

＞24

≤24

框架

四

三

三

二

二

一

一

大跨度框架

三

二

一

一

根据表2.4，抗震等级为二级。

2.1.3确定三框架梁的截面尺寸

1.⑧轴线的AB、CD跨越：

?

b=14~1

2.BC跨：取

3.纵向框架梁

?=

b=

4.次梁

?

b=

2.1.4确定框架柱的截面尺寸

1.依据层高来决定框架柱的截面大小

底层柱高：H

b=

2.根据柱轴压比确定尺寸

中柱：N

A

故

边柱：N

A

b=

初选框架柱截面尺寸为b

3荷载计算

3.1计算简图

图3.1

3.2计算两个恒定负荷的标准值

1.屋面

面层：2.413kNm2+W=2.413kNm

100厚现浇钢筋混凝土屋面板0.1m×25

12厚水泥砂浆顶棚0.012

合计：

2.标准层楼面

地砖的陶瓷地面厚度：总厚度28~30，其自身重量0.70kNm

100厚现浇钢筋混凝土屋顶板0.1m×25kN

12厚水泥砂浆顶棚0.012m×20

合计：

3.卫生间

地砖的陶瓷铺设在楼层地面上：总厚度28~30，自重0.70kN

防水