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小学办公楼设计论文

发表时间：2020/6/5 来源：《文化时代》2020年3期作者：李婷婷

[导读] 本工程为小学办公楼，结构形式为框架结构，建筑层数为4层，室内外高差为 0.450m，采用现浇钢筋混凝土框架结构。本论文主要对结构方案中横向框架第（2）轴进行抗震设计。在确定框架布局之后，竖向荷载作用下内力计算，接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，是找出最

临沂大学土木工程与建筑学院山东临沂 276000
        摘要：本工程为小学办公楼，结构形式为框架结构，建筑层数为4层，室内外高差为 0.450m，采用现浇钢筋混凝土框架结构。本论文主要对结构方案中横向框架第（2）轴进行抗震设计。在确定框架布局之后，竖向荷载作用下内力计算，接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，是找出最不利内力组合。
        在配筋计算中选取最安全的结果计算了梁、柱的配筋，进行了楼梯梯段板的配筋计算，对楼板进行了配筋计算，对柱下独立基础进行了受力和配筋计算。
        本论文基础选用的是柱下独立基础，底层柱高是从基础顶面算到二层楼面，基础顶面标高为-1.00m。第二层楼面标高为3.9m。本设计抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第二组。水平地震作用在房屋的纵向和横向，在本设计中，主要计算横向水平地震作用。
        整个结构在设计过程中，本人严格遵循相关的专业规范的要求，参考整理相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行全面综合的的科学性考虑。总之，安全、适用、方便、经济是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。
        关键词：教学楼；框架结构；建筑设计；结构设计

        第1章建筑设计
        1.1建筑设计概况
        1、气象条件
        （1）温度：夏季极端最高温度为36℃，冬季端最低温度为-12℃；
        （2）相对湿度：最热月平均73%；
        （3）主导风向：基本风压0.40kN/m2
        （4）雨雪条件：基本雪压0.45kN/m2。
        2、工程地质条件
        （1）该地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组；
        3、工程名称：小学办公楼
        4、建设规模：建筑总面积约为4000m2。结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构，建筑设计使用年限为50年。
        1.2建筑平面设计
        此工程为小学办公楼，根据建筑使用性质和建设规模与标准的不同，确定用房的分区。办公楼楼由办公室、会议室及相关服务用房等组成。楼内各种房间的具体设置、层次和位置，都根据使用要求和具体条件来确定。办公楼建筑则根据使用要求，结合基地面积、结构选型等一些情况按照建筑模数来确定开间和进深，并为今后的改造和灵活分隔创造有利条件。为了结构平面的质量中心与刚度中心尽可能靠近，使结构的扭转反应减小，结构布置选择了对称的矩形布局，框架和墙双向设置，柱中线与墙中线、梁中线都设置在同一个平面内，使结构的整体性增强。
        1.3建筑立面设计
        建筑立面设计建筑物的正面代表房子周围的外部形象。立面设计的任务是正确地确定立面中组件和部件的比例和规模，运用节奏规律、节奏规律和真实与现实的比较规律，设计出完整体形、统一形式和内容的建筑立面。考虑一下办公楼的设计建筑立面，立面尽量简单，使用垂直分隔条装饰。结合办公楼内部空间组合的平面轮廓关系，绘制基本轮廓整个立面，同时考虑到工程技术和施工技术的局限性，着重分析了各立面墙体的处理、调整。门窗的布置，最后是门廊、楼顶等重点和细节处理。
        1.4建筑剖面设计
        剖面图的目的是反映建筑物各部分在垂直方向上的组合关系。这一节的主要任务是确定这一节之间的关系。建筑物各部分的高度、建筑楼层数和建筑空间。房间的净高度受多种因素的影响，如使用、照明和通风等。要求、结构类型、设备设置、室内空间比等。楼板厚120mm，门高2100mm，楼面高度3.9m。室内外高差为0.45米，可防止室外流水流入和墙身受潮。

        第2章结构设计总说明
        2.1 结构的选型与布置
        采用钢筋混凝土现浇框架结构体系（横向承重框架）体系。
        根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，横向尺寸较短，纵向尺寸较长，即采用纵横向框架混合承重。
        2.2 初估截面的尺寸
        选取2轴线上一榀框架进行设计与计算。

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        框架结构的主梁截面高度及宽度可由下式确定：

        且，其中纵梁跨度：，横梁
        ，该工程是横向承重，纵向也承重，根据梁尺寸的初步确定.估算出梁截面尺寸如下：
        框架梁：高h：

        宽b：
        主梁为：满足计算要求。
        次梁尺寸为：

        第3章框架计算简图及梁柱线刚度
        3.1 框架计算简图的确定
        本设计的基础选用的是柱下独立基础，底层柱的柱高是从基础的顶面算到二层楼的楼面，基础顶面标高为-1.00m。第二层楼面标高为3.9m，所以底层柱的柱高为5.35m，其他层的楼面标高均为3.9m。
        3.2柱子线刚度计算
        首层的柱子为

        标准层的柱子为


        3.3梁线刚度计算
        1.2轴梁为中框架梁，。各层梁的梁截面相同。
        以下各跨梁的线刚度为




        第4章水平地震作用计算
        重力荷载标准值计算
        水平地震作用在房屋的纵向和横向，在本设计中，主要计算横向水平地震作用。
        水平地震作用计算还涉及结构的自振周期，本设计中采用假想顶点位移法计算。水平地震作用下的内力及位移均采用D值法进行。

        1.水平地震作用及楼层地震剪力计算
        该地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组；由房屋的抗震设防烈度、场地类别及设计地震分组而确定的地震作用计算参数如下：

        由此计算的相应于结构基本自振周期的水平地震作用影响系数为：

        结构等效总重力荷载为：38719.63kN
        又因为：
        故应考虑顶部附加地震作用，顶部附加地震作用系数为：




        2.各质点水平地震作用标准





        参考文献：
        [1]《建筑结构荷载规范》（GB50009－2012）
        [2]《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）
        [3]《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）
        [4]《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）
        [5]GB/T50105-2001 建筑结构制图标准[S].北京.中国计划出版社，2001
        [6]沈蒲生等.混凝土结构设计原理（第二版）.北京.高等教育出版社，2005
        [7]JGJ67－2006 办公建筑设计规范 [S].北京.中国计划出版社，2006
        [8]GB/T50001-2010房屋建筑制图统一标准[S].北京.中国计划出版社，2010