河南工程学院考查课
课程设计
砌体结构课程设计
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201 年月日
目录
1设计背景 (2)
1.1设计资料 (2)
1.2材料标号 (1)
2设计方案 (1)
2.1确定房屋的静力计算方案 (1)
3墙体高厚比验算 (1)
3.1外纵墙高厚比验算 (1)
3.2内纵墙高厚比验算 (2)
3.3横墙高厚比验算 (3)
4承载力验算 (3)
4.1 荷载资料 (3)
4.2纵墙承载力计算 (4)
4.3横墙承载力计算 (17)
5基础设计 (17)
5.1概述 (17)
5.2 墙下条形基础设计 (17)
6 结果与结论 (18)
7 收获与致谢 (19)
7.1 收获 (19)
7.2 致谢 (19)
8 参考文献 (20)
1设计背景
1.1设计资料
某砌体结构四层教学楼设计，其平面图、剖面图如附图所示。
教学楼建筑平面图
（一层外纵墙厚370，其他墙体厚240；二、三、四层墙厚均为240）
一、二层窗间墙示意图
教学楼剖面
1.2材料标号
屋盖、楼盖采用预应力混凝土空心板，墙体采用烧结页岩砖MU10和水泥混合砂浆砌筑，三、四层砂浆的强度等级为M2.5，一、二层砂浆的强度等级为M5，施工质量控制等级为B级。各层墙厚如图所示。窗洞尺寸为1800mm?2100mm，门洞尺寸为1200mm?2400mm。屋面构造层做法：
35mm厚配筋细石混凝土板
三毡四油沥青防水卷材，撒铺绿豆砂
40mm厚防水珍珠岩
20mm厚1：2.5水泥砂浆找平层
120mm厚预应力混凝土空心板
15mm厚板底粉刷
楼面构造层做法：
大理石面层
20mm厚水泥砂浆找平
120mm厚预应力混凝土空心板
15mm厚板底粉刷
2设计方案
2.1确定房屋的静力计算方案
本房屋的屋盖、楼盖采用预制钢筋混凝土空心板，属第一类屋盖和楼盖；横墙的最大间距为 3.6310.832
=?=<，因此本房屋属于刚性方案。
s m m m
本房屋中的横墙也符合刚性方案房屋对横墙的要求。
3墙体高厚比验算
3.1外纵墙高厚比验算
取D轴线上横墙间距最大的一段外纵墙进行高厚比验算。对于三、四层外纵墙，
3.6H m =，10.82(7.2)s m H m =>，查表3-2，0 1.0 3.6H H m ==。
三、四层墙的砂浆强度等级为M2.5，查表4-4，[β]=22。 一、二层墙的砂浆强度等级为M5，查表4-4，[β]=24。 考虑窗洞的影响，。 三，四外纵墙的实际高厚比023.6
15[]0.82217.60.24
H h βμβ=
==<=?=，满足要求。 对于第二层外纵墙，属带壁柱墙，其几何特征为：
21.80.240.130.620.5126A m m m m m =?+?=
3
23
3
3
4
4
0.370.1490.221[1.80.149(1.80.62)(0.240.149)0.620.221]/3 4.51210y m m m
I m m
-=-==?+-?-+?=?
0.094i m === 3.5 3.50.0940.329T h i m m ==?=
10.827.2s m H m =>=，查表3-2，0 1.0 3.6H H m ==
整片墙的高厚比
023.6
11.0[]0.82419.20.329T H h βμβ=
==<=?=，满足要求。
验算壁柱间墙时， 3.6s m H ==，查表4-3，00.60.6 3.6 2.16H s m m ==?=。
壁柱间墙的高厚比022.16
9.0[]19.20.24
H h βμβ=
==<=，亦满足要求。 对于一层外纵墙，10.82(2 4.89.6)s m H m m =>?=，查表4-2，0 1.0 4.8H H m ==。一层外纵墙的实际高厚比024.8
13.0[]0.82419.20.37
H h βμβ=
==<=?=，满足要求。 3.2内纵墙高厚比验算
C 轴线上横墙间距最大的一段内纵墙上开有两个门洞，210.4 2.4/10.80.91μ=-?=，大于上述0.8，故不必验算便可知三、四层内纵墙高厚比符合要求。 对于一层内纵墙，0 1.0 4.8H H m ==，024.8
20.0[]0.912421.840.24
H h βμβ=
==<=?=，满
足要求。
二层内纵墙的计算高度比一层内纵墙的小，显然其高厚比亦能满足要求，不必再验算。
3.3横墙高厚比验算
横墙厚度为240mm ，墙长s=4.8m ，且墙上无洞口，其允许高厚比较纵墙的允许高厚比有利，不必再验算。
4承载力验算
4.1 荷载资料
（1）屋面恒荷载标准值
35mm 厚配筋细石混凝土板：325/0.0350.88kN m m kPa ?=
顺水方向砌120mm 厚180mm 高条砖：319/0.180.12/0.50.82kN m m m m kPa ??=
三毡四油沥青防水卷材，撒铺绿豆砂：0.4kPa 40mm 厚防水珍珠岩：34/0.040.16kN m m kPa ?=
20mm 厚1:2.5水泥砂浆找平层：320/0.020.4kN m m kPa ?= 110mm 厚预应力混凝土空心板（包括灌缝）：2.0kPa 15mm 厚板底粉刷：316/0.0150.24kN m m kPa ?= 屋面恒荷载标准值合计：4.90kPa （2）上人屋面的活荷载标准值：2.0kPa （3）楼面恒荷载标准值
大理石面层：328/0.0150.42kN m m kPa ?=
20mm 厚水泥砂浆找平层：320/0.020.4kN m m kPa ?= 110mm 厚预应力混凝土空心板：2.0kPa 15mm 厚板底粉刷：0.24kPa 楼面恒荷载标准值合计：3.06kPa （4）楼面活荷载标准值：2.0kPa
（5）屋面梁、楼面梁自重标准值：325/0.20.5 2.5/kN m m m kN m ??= （6）墙体自重标准值
240mm 厚墙体自重：5.24kPa （按墙面计） 370mm 厚墙体自重：7.71kPa （按墙面计） 铝合金玻璃窗自重：0.4kPa （按墙面计）
本地区的基本风压为0.35kPa ，且房屋层高小于4m ，房屋总高小于28m ，故该设计可不考虑风荷载的影响。
4.2纵墙承载力计算
（1）选取计算单元
该房屋有内、外纵墙，D 轴墙较A 轴墙不利。对于B 、C 轴内纵墙，走廊楼面传来的荷载，虽使内纵墙上的竖向压力有所增加，但梁（板）支承处墙体轴向力的偏心距却有所减少，且内纵墙上的洞口宽度较外纵墙上的小。因此，可只在D 轴取一个开间的外纵墙为计算单元，其受荷面积为23.6 2.48.64m ?=（按理需扣除一部分墙体的面积，这里仍近似地以轴线尺寸计算）。
（2）确定计算截面
通常每层墙的控制截面位于墙顶部梁（或板）底面（如截面1-1）和墙底底面（如截面2-2）处。在截面1-1等处，梁（板）传来的支承压力产生的弯矩最大，且为梁（板）墙支承处，其偏心受压和局部受压均不利。在截面2-2等处，则承受的轴心压力最大。
本房屋中第四层和第三层墙体所采用的砖、砂浆强度等级和墙厚虽相同，但轴心力的偏心距不同；第一层和第二层墙体的墙厚不同，因此需对截面1-1~截面8-8的承载力分别进行计算。
（3）荷载计算
取一个计算单元，作用于纵墙的荷载标准值如下：
屋面恒荷载： 24.9a 8.64m +2.5/m 2.4m=48.34kP kN kN ?? 女儿墙自重（厚240mm,高900mm,双面粉刷）: 5.24a 0.9m 3.6m=16.98kP kN ?? 二、三、四层楼面恒荷载：23.06a 8.64m +2.5/m 2.4m=32.44kP kN kN ?? 屋面活荷载： 22.0a 8.64m =17.28kP kN ?
二、三、四层楼面活荷载： 22.0a 8.64m =17.28kP kN ? 三、四层墙体和窗自重：
5.24a (3.6 3.6 1.8 2.1)0.4a 1.8m 2.1m=49.62kP kP kN ??-?+?? 二层墙体（包括壁柱）和窗自重：
5.24a 3.6m 3.6m-1.8m 2.1m-0.62m 3.6m +0.4a 1.8m 2.1m+7.71a 0.62m 3.6m=55.13kP kP kP kN
??????
??（）
一层墙体和窗自重：
7.71a (3.6 4.8m-1.8m 2.1m +0.4a 1.8m 2.1m=105.60kP kP kN ?????）
（4）控制截面的内力计算 ①第四层
第四层截面1-1处：
由屋面荷载产生的轴向力设计值应考虑两种内力组合
(1)l (2)l (1)1(2)1=1.2(48.3416.98) 1.417.28102.58=1.35(48.3416.98)17.28105.46=1.248.34 1.417.2882.2=1.3548.3417.2882.54k l l N kN kN kN kN N kN kN kN kN N kN kN kN N kN kN N
?++?=?++=?+?=?+=
三、四层墙体采用烧结页岩砖MU10、水泥混合砂浆M2.5砌筑，查表2-4，砌体的抗压强度设计值一二层墙体采用烧结页岩砖MU10、水泥混合砂浆M5砌筑，砌体的抗压强度设计值。
屋（楼）面梁端均设有刚性垫块，由公式（3-18）和表3-5，取4.5,010=≈δσf ，
此时刚性垫块上表面处梁端有效支承长度a 0,b 为
0, 5.4106b a mm δ=== (1)(1)110,(0.4)82.2(0.120.40.106) 6.38l b M N y a kN m kN m =-=?-?=? (2)(2)110,(0.4)82.54(0.120.40.106) 6.41l b M N y a kN m kN m =-=?-?=? (1)(1)(1)111(2)
(2)(2)1
1
1
6.38102.580.0626.41105.460.061e M N kN m kN m e
M
N
kN m kN m
==?===?=
第四层截面2-2处：
(1)2(2)2
102.58 1.249.62162.12105.46 1.3549.62172.45N kN kN kN
N
kN kN kN
=+?==+?=
②第三层
第三层截面3-3处：
轴向力为上述荷载2N 与本层楼盖荷载3l N 之和：
(1)3 1.232.44 1.417.2863.12l N kN kN kN =?+?= (1)3162.1263.12225.24N kN kN kN =+= (1)
162.120.3751.80.24kN
MPa m m
σ==?
(1)
00.3751.30.29f σ==
查表3-5，(1)1 5.835,δ=由公式得
(1)0, 5.835115b a mm == (1)(1)(1)330,(0.4)63.12(0.120.40.115) 4.67l b M N y a kN m kN m =-=?-?=? (1)(1)(1)333 4.67225.240.021e M N kN m kN m ==?= (2)3 1.3532.4417.2861.07l N kN kN kN =?+= (2)3172.4561.07233.52N kN kN kN =+= (2)0172.450.3991.80.24kN
MPa m m
σ=
=?
(2)00.3991.30.31f σ==
查表3-5，(2)1 5.865δ=，由公式得
(2)0, 5.865115b a mm == (2)(2)(2)330,(0.4)61.07(0.120.40.115) 4.52l b M N y a kN m kN m =-=?-?=? (2)(2)(2)333 4.52233.520.019e M N kN m kN m ==?=
第三层截面4-4处：
(1)4(2)4
225.24 1.249.62284.78233.52 1.3549.62300.51N kN kN kN
N
kN kN kN
=+?==+?=
③第二层
第二层截面5-5处：
轴向力为轴向荷载N 4与本层楼盖荷载之和：
(1)563.12l N kN =
(1)5284.7863.12347.9N kN kN kN =+= (1)02
284.780.5560.5126kN
MPa m σ=
=
(1)0
0.5560.371.5
f
σ==
由表3-5，(1)1 5.955δ=，由公式得：
(1)0,110b a mm == (1)(1)(1)(1)5520,41(0.4)()l b M N y a N y y =---
63.12(0.2210.40.11)284.78(0.1490.12)kN m kN m =?-?-?- 2.91kN m =?
(1)
(1)5(1)5
5
2.910.008347.9M kN m
e
m kN
N
?=
==
2561.07l N kN =
(2)5300.5161.07361.58N kN kN kN =+= (2)02
300.510.5860.5126kN
MPa m σ=
=
(2)0
0.586
0.391.5
f
σ==
由表3-5，(1)1 5.985δ=，由公式得：
(2)0,110b a mm == (2)(2)(2)(2)5520,41(0.4)()l b M N y a N y y =---
61.07(0.2210.40.11)300.51(0.1490.12)kN m kN m =?-?-?- 2.09kN m =?
(2)
(2)5(2)5
5
2.090.006361.58M kN m
e
m kN
N
?=
==
第二层截面6-6处：
轴向力为上述荷载N 5与本层墙体自重之和：
(1)6347.9 1.255.13414.06N kN kN kN =+?= (2)6361.58 1.3555.13436.01N kN kN kN =+?=
④第一层
第一层截面7-7处：
轴向力为上述荷载N 6与本层楼盖荷载之和：
(1)763.12l N kN =
(1)7414.0663.12477.18N kN kN kN =+= (1)02
414.060.6221.80.37kN
MPa m σ=
=?
(1)/0.622/1.50.42f σ==
查表3-5，(1) 6.09δ=，由公式得：
(1)0, 6.09112b mm α== ()(1)(1)(1)(1)770,610.4()l b M N y a N y y =---
()()63.120.1850.40.112414.060.1850.149kN m kN m =?-?-?- 6.06kN m =-?
(1)(1)(1)777/ 6.06/477.180.013e M N kN m kN m ==?= (2)761.07l N kN =
(2)7436.0161.07497.08N kN kN kN =+= (2)0436.010.6551.80.37kN
MPa m m
σ=
=?
(2)0,/0.655/1.50.44b f σ==
查表3-5，(2)1 6.18,δ=由公式得：
(2)0, 6.18113b a mm == ()(2)(2)(2)(2)770,610.4()l b M N y a N y y =---
61.07(0.1850.40.113)436.01(0.1850.149)kN m kN m =?-?-?- 7.16kN m =-?
(2)(2)(2)
777/7.16/497.080.014e M N kN m kN m ==?=
第一层截面8-8处：
轴向力为上述荷载7N 与本层墙体自重之和：
(1)8(2)
8
477.18 1.2105.60603.9497.08 1.35105.60639.64N kN kN kN N
kN kN kN
=+?==+?=
第四层窗间墙承载力验算
① 第四层截面1-1处窗间墙受压承载力验算
第一组内力：(1)(1)
11102.58,0.062N kN e m == 第二组内力：(2)(2)11105.46,0.061N kN e m ==
对于第一组内力有
0/0.062/0.240.26
/0.061/0.120.520.6/ 3.6/0.2415
e h e y H h β====<===
查表3-3，0.29?=，按公式有
30.29 1.3 1.80.2410162.86102.58,fA kN kN kN ?=????=>满足要求
对于第二组内力有
/0.061/0.240.25
/0.061/0.120.500.615e h e y β====<=
查表3-3，0.30,?=按公式3-16有
30.30 1.3 1.80.2410168.5105.46,fA kN kN kN ?=????=>亦满足要求
②第四层截面2-2处，窗间墙受压承载力验算
第一组内力： (1)(1)
22162.12,0N kN e == 第二组内力： (2)(1)21172.45,0N kN e ==
/0,15e h β==
查表3-3，0.69,?=按公式有
30.69 1.3 1.80.2410387.50172.45,fA kN kN kN ?=????=>满足要求
③梁端支撑处（截面1-1）砌体局部受压承载力验算 梁端设置尺寸为740240300mm mm mm ??的预制刚性垫块 垫块面积 20.240.740.1776b b b A a b m m m ==?=
第一组内力： (1)
16.980.041.80.24kN
MPa m m
σ==?
(1)1(1)0,82.2106l b
N kN a
mm
==
3200010.040.1776107.17.182.289.3b l N A MPa m kN N N kN kN kN
σ==??=+=+=
()()()10,010.4/82.20.120.40.106/89.30.071l b l e N y a N N kN m kN m =-+=?-?=
/0.071/0.240.30e h == 按3β≤，查表3-3，0.48?=。同时
()200.7420.240.240.2928A m m m m =+??= 0/0.2928/0.1776 1.65b A A == 按公式（3-25）有
11 1.28 2.0γ=+=+=<
10.80.8 1.28 1.02γγ==?= 按公式有
31010.48 1.02 1.30.177610113.03(89.3),b l fA kN N N kN ?γ=????=>+=满足要求。 对于第二组内力，由于0,b a 相等，梁端反力非常接近，因此采用740240300mm mm mm ??的刚性垫块能满足局部承压力的要求。 （6）第三窗间墙承载力验算
①窗间墙受压承载力验算结果列于表4-1。
②梁端支撑处（截面3-3）砌体局部受压承载力验算
梁端设置尺寸为620240240
mm mm mm
??的预制预制刚性垫块。
第一组内力：(1)
00.375MPa
σ=
表4-1 第三层窗间墙受压承载力验算结果
mm a kN N l b l l 115
12.63)
(,0)(3==， 垫块面积：21488.062.024.0m m m b a A b b b =?=?=
kN m MPa A N b l l 8.551488.0375.02)(0)(0=?==σ kN kN kN N N l l l 92.118
12.638.55)(0)(3=+=+ m kN m kN N N a y N e l l l l b l l 04.092.118/)115
.04.012.0(12.63)/()4.0()(0)(3)(,0)(3=?-?=+-= 167.024.004.0/=÷=h e ,
按,3≤β查表3-3，75.0=?。同时
20264.024.0)24.0262.0(m m m m A =??+=，77.11488.0/264.0/0==b A A
05
.131.18.08.00.231.1177.135.01135
.0110
=?==<=-+=-+=γγγb A A
kN N N kN fA l b 92.11833.152101488.03.105.175.03031=+>=????=?γ,满足要求
第二组内力 MPa 399.0)2(0=σ，mm a kN N b l 115
07.61)
2(,0)2(3==， 第二组内力与上组内力相比，b a ,0基本相等，而梁端反力却小些，这对局部受压有利，因此采用mm mm mm 240240620??的刚性垫块能满足局部承载力的要求。 （7）第二间窗间墙承载力验算
① 窗间墙受压承载力验算结果列于表4-2。
表4-2 第二层窗间墙受压承载力验算结果
②两端支撑处（截面5-5）砌体局部受压承载力验算 梁端设置尺寸为mm mm mm 180370490??的刚性垫块
21813.037.049.0m A b =?=
第一组内力：MPa l 556.0)(0=σ
m m
a
kN
N l b
l l 11012.63)(,0)
(5==
kN A N b l l 8.100101813.0556.03)(0)(0=??==σ kN N N l l l 92.16312.638.100
)(5)(0=+=+ 15
.037.0/054.0/054.092.163/)11.04.0185.0(12.63===?-?=h e m e
按,3≤β查表3-2，79.0=?。同时201813.037.049.0m A =?=（只计算壁柱面积）
，并取0.11=γ，则按公式有
满足局压载力的要求。
,9.163k 84.214101813.05.10.179.0f 503b 1kN N N N A L =+>=????=?γ第二组内力：
a MP 586.020
=）
（σ a L MP N 07.61)2(5= mm 110
a 2
b 0=）
（， 采用上述刚性垫块时
=）（20a N N A k 24.106k 101813
.0586.03b 20=??=）（σ
+）（20a N N L k 31.16707.6124.106
)2(5=+= e=61.07）（11.04.0-185.0??/167.31=0.051m
e/h=0.056/0.37=0.15
按，按公式有，，查表81.02-33=≤?β
>=????=N A k 28.220101813.05.10.181.0f 3b 1?γ+）（20a ）（N N L
k 31.167)
2(5= 因此，采用mm 180mm 370mm 490??的预制刚性垫块可满足局部受压承载力要求 （8）第一层窗间墙承载力验算
①窗前墙受压承载力验算结果列于表4-3。
表4-3 第一层窗间墙受压承载力验算结果
②。）砌体局部承载力验算梁端支承处（截面7-7
a
622.0m 1369.037.037.0mm 180mm 370mm 370102
b MP A ==?=??）
（第一组内力：垫块面积：的预制刚性垫块。梁端设置尺寸为σ
162
.037.0/06.0/06.027.148/)133.04.0185.0(12.6327.14812.6315.8515.85101369.0622.0112
12.63)1(7)1(0
3)1(0)1(0)1(,0)1(7===?-?==+=+=??====h e m e kN
N
N
kN
A N mm a kN N l
b b l σ
0.250.11335.01135
.0131369.0/4107.0/m 4107.037.037.0237.0761.02-330
020<=-+=-+====??+==≤b
b A A A A A γ?β按公式有
）（，同时，，查表按要求。
满足局部受压承载力的按公式有
,
27.14853.187101369.05.120.1761.020
.15.18.08.070311kN N N kN fA l b =+>=????==?==?γγγkN
N
MP l
07.61a 655.0)2(720
==）（第二组内力：σ
(2)0,(2)(1)(2)(1)0,0,77113a b b b l l a mm
a N N =由于与基本接近且较小，因此采用此垫块亦能满足局部受压承载力的要求，
不必再验算。
4.3 横墙承载力计算
以3轴线上的横墙为例，横墙上承受由屋面和楼面传来的均布荷载，可取1m 宽的横墙进行计算，其受力面积为26.36.31m m m =?。由于该横墙为轴心受压构件，随着墙体材料，墙体高度不同，可只验算第三层的截面4-4，第二层的截面6-6以及第一层的截面8-8的承载力
（1）荷载计算
取一个计算单元，作用于横墙的荷载标准值如下：
屋面恒荷载：m
6.3
9.4=
17
?
.
kN/
64
屋面活荷载：m
0.2=
?
6.3
kN/
2.7
二、三、四层楼面恒荷载：m
06
.3=
?
6.3
11
02
kN/
.
二、三、四层楼面活荷载：m
?
0.2=
6.3
2.7
kN/
二、三、四墙体自重：m
24
.5=
?
6.3
kN/
86
.
18
一层墙体自重：m
24
.5=
?
8.4
25
15
kN/
.
（2）控制截面内力计算
①第三层截面4-4处
轴向力包括屋面荷载、第四层楼面荷载和第三、四层墙体自重。
(1)=1.2×(17.64+11.02+2×18.86)+1.4×(7.2+7.2)=99.82kN/m
N
4
(2)=1.35×(17.64+11.02+2×18.86)+1.0×(7.2+7.2)=104.01kN/m
N
4
②第二层截面6—6处
轴向力为上述荷载N
和第三层楼面荷载及第二层墙体自重之和。
4
(1)=99.82+1.2×(11.02+18.86)+1.4×7.2=145.76kN/m
N
6
(2)=104.01+1.35×(11.02+18.86)+1.0×7.2=151.55kN/m
N
6
③第一层截面8—8处
和第二层楼面荷载及第一层墙体自重之和。
轴向力为上述荷载N
6
(1)=145.76+1.2×(11.02+25.15)+1.4×7.2=199.24kN/m
N
8
(2)=151.55+1.35×(11.02+25.15)+1.0×7.2=207.58kN/m
N
8
（3）横墙承载力验算
①第三层截面4—4
e/h=0，H（=3.6） =0.4s+0.2H=0.4×4.8+0.2×3.6=2.64m，β /h=2.64/0.24=11,查表3-2,φ=0.805同时A=1×0.24=0.24m2 =H 按公式（3-16）有 φfA=0.805×1.3×0.24×103=251.16kN>104.01kN,满足要求。 ②第二层截面6—6 e/h=0，β=11，查表3-,2，φ=0.845,按公式有 φfA=0.845×1.5×0.24×103=304.2kN>151.55kN,满足要求。 浅谈高层建筑结构设计的优化 摘要：在社会经济快速发展的背景下，城市建筑用地资源日益紧张，高层乃至 超高层建筑项目不断兴起，在城市建筑领域中占据着相当重要的地位，并带动着 建筑行业的蓬勃发展。高层建筑项目建设中，结构设计的质量水平会对高层建筑 物的整体性能产生影响，如何对高层建筑结构进行优化设计是业内人士必须关注 的一项课题。本文即探讨在高层建筑结构优化设计中存在的不足之处，并提出了 高层建筑结构优化设计的解决措施与方法，望能够促进建筑结构设计方案的进一 步优化与发展。 关键词：高层建筑；结构；设计；优化 引言：高层建筑凭借着自身众多优势而成为当前城市建设中最重要的类型。 而结构设计的科学合理性对高层建筑的安全稳定性、适用性、耐久性及经济性等 有重大影响，因此优化高层建筑结构设计意义重大。高层建筑结构优化的主要目 的是在满足人们基本居住要求的前体下，实现对有限空间及资源的更合理分配， 以提升房屋的安全、舒适及美观性。建筑工程包含的内容众多，因此结构设计优 化的内容也是多方面的，在结构优化设计中，只有从多角度进行全面的优化设计，才能从整体上促进高层建筑结构优化设计水平的提高。 1、高层建筑历史与现状发展 在很早以前就有了结构化优化的思维，是在很多建筑设计者的实践中提炼出 来的，林同炎设计大师就是首次在国内提出结构化优化的方法。之后在我国高层 建筑迅速发展，目前发展已经十分惊人，各种优化方法也层出不穷。 在早前，手工画图时代，结构设计师都是依靠先把空间问题转换成平面问题。此时通过计算力学效应，逐步分析计算和考核，强度、整体受力情况都需要一一 验算核准，强调安全性，也要满足设计的基本要求。然后凭经验初取截面，再进 行强度验算校核、整体受力验算等步骤。由于受到当时条件制约，整体上要既要 实现经济，又要完全达到优化设计是很难达到的。随着计算机的普及，在建筑设 计上的应用，利用计算机来优化建筑设计结构，研究成果虽然取得了突破性的进展，但是应用上并不如人意。那是因为科研的结果与现实的运用在很大程度上有 一定的距离，现实中会考虑更多的约束条件，工程的复杂性在现实中得到体现。 不是科研中的简单函数关系就能处理完成，需要考虑实际情况。工程的复杂和不 可复制性，就决定了结构化优化的难度。 各种计算机语言和软件的出现，为建筑结构化设计提供了精准的计算，让设 计更有迅速。即便如此，科学研究的最优解和建筑实际的最优化还是有很大的区别，理论和实践区别在于实践的变化性。这就需要以实践为基础，更深入的去研究，从结构优化，到安全、美学、功能等方面进行优化。 2、设计高层建筑结构合理性所遵守的原则 2.1 高层建筑结构基础设计方案要合理 高层建筑场地的地址因素是决定高层建筑结构基础方案如何选择的参考依据。合理、有效的高层建筑结构基础方案的设计，必须结合相应的地址勘探条件，必 须切实、全面的考虑周边原有建筑群体、施工限制条件、地基荷载分布情况与高 层建筑结构类型等相互间的关联因素。 2.2 保证高层建筑结构设计方案的合理性 毕业论文(设计)开题报告 学生姓名： 学号： 所在院（系）：土木工程学院 专业（班级）：土木工程（11级一班) 论文方向：小学教学楼设计 指导教师（职称）： 农业大学本科毕业论文（设计）开题报告 的艺术性、办公的资讯性、环境的舒适性、建筑的地域性等。特别是近年来随着提出节约型社会口号，建筑产业也提出了节能建筑的发展方向，在现在的教学楼设计中，节能也慢慢成为了必不可少的一个重要部分，节能达不到要就的设计将得不到大家的认可。这也就是我设计的第二理念：“节能”。对于夏季非常炎热的情况，就应在保温隔热上多下功夫。 混凝土结构使用历史较长。它在性能及材料来源等方面有许多优点，发展速度很快，应用也最为广泛，已从工业与民用建筑，交通设施转移到了建海工程和海底工程等。预应力技术的发明更使混凝土结构得到大力发展，所以深入了解混凝土的性能非常必要。框架结构更以坚固耐用著称而被广泛应用，所以目前国外多层房屋大多采用现浇式钢筋混凝土框架结构。 1.2.2 存在问题及注意事项 虽然目前的教学楼设计已非常成熟，但在许多细节方面还是存在诸多问题： 1）没有以功能的实际需要来分割立面和开窗，韵律和节奏感不强； 2）整个教学楼的功能分区不明确，教室布置不合理，造成上课相互影响； 3）教室尺寸“死板”的满足规要就，缺少“人情味”； 4）空间上的割裂和孤立，使学科之间缺乏联系和交流； 5）教学楼常常由于设计的不合理，不具有良好的天然采光和自然通风，这对于中小学生身心健康都是不宜的。以及采光通风不好而造成教室的灯全天开着，忽略了节能这一概念； 6）中小学教学楼底层常架空作为学生课间活动场所，这样使得底层或中间层柱的抗侧移刚度不足，在地震中容易在底层或中间层出现薄弱层而使结构破坏，引起楼层塌落。教学楼柱间常设计通长窗，柱间刚性填充墙设计常不到顶，对于框架结构在地震作用下易出现框架柱或短柱破坏，甚至结构局部倒塌现象； 7）整个教学楼设计不利于节能和可持续发展。比如在墙体材料上，没选用好的保温隔热材料从而空调全开，污染环境。 对于以上所存在的问题，我会在设计中尽量克服。比如：以功能的实际需要来分割立面和开窗，增强整个建筑的韵律感和节奏感；做好教学楼的功能分析，在平面和空间布置中使各个功能块在形式上统一而在工作上又相对独立；对于教室尺寸，除了能容纳下上课的学生外，还要使他们的随身物品得到安置，更有足够的空间来交流、放松，增进彼此感情；为了使教学楼有良好的天然采光与自然通风，我会注意教学楼的朝向以及门窗的位置与大小，让学生有一个舒适的学习环境；使教学楼更加牢固安全，我也会更加注意结构的合理性、整体性，并提高抗震设防等级；积极响应号召，做好节能减排，做好设计，从而在不影响学生健康、愉快的学习基础上，少开灯、少用空调；出于对学生生存空间健康的要求及减少对环境的污染的考虑，在建筑材料的使用上也应尽可能采用无害化、无污染材料和可再生资源。如卡索板，是一种以水泥、纤维、沙子及矿物材料为主要成分的覆面材料。由于是由无机材料制成因此具有很好的抗菌性能，抗静电性，低吸尘率，且在超过使用期限后可回收利用，不会有化学污染。 1.2.3 发展趋势 近年来，由于人们对大空间、大跨度的要求，国外正在大力推广使用预应力混凝土结构。预应力构件的使用，大大减少了混凝土的用量。另外，由于地域的不同，或是特殊功能的要求，新的防冻、防火等具有特殊性能的混凝土正在不断的被研制出来，相信未来混凝土的用途会越来越广泛。在近代，教学楼在我国的发展趋势主要表现为：更加细分和规，规模越来越大，资金来源越来越广，先进的教学设施越来越健全，包括试验中心、艺术教育 题目：洛阳市财会中专教学楼建筑 与结构设计 洛阳市财会中专教学楼设计 摘要 本设计主要进行了结构方案中横向框架A，B，C，D轴框架的设计。在确定框架布局之后，先计算了恒载，活载，风载，地震的等效荷载以及各杆端的内力，然后用弯矩二次分配法进行内力分配，然后各层叠加，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着内力组合找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。还进行地基设计。此外还进行了结构方案中的楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。 关键词：框架结构设计内力组合 Abstract The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis A，B，C，D，E，F. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop 某大学综合教学楼设计 摘 要 ：本工程为某师范大学综合教学楼, 总建筑面积5122m 2，建筑层数为四层，总建筑高度16.65m ，各层层高均为3.9m 。按使用功能设有双班教室、办公室、准备室以及值班室等。建筑防火等级为二级。结构体系选用钢筋混凝土现浇框架结构，建筑结构安全等级为二级, 抗震设防烈度六度，本工程按抗震设防烈度为四级框架，设计使用年限为50年，地基基础设计等级为丙级。基础采用柱下钢筋混凝土独立基础，地基承载力特征值为200ak f kpa =，其基础形式采用现 浇锥形基础。在标准荷载计算中，风荷载200.40/K N m ω =，雪荷载20/35.0m KN s =，对于活荷载，屋面按不上人屋面考虑，活荷载取2/5.0m KN ，楼面活荷载主要为2/0.2m KN 。框架梁中主梁截面主要选用了300mm ×700mm 及 300mm ×500mm 截面尺寸，联系梁截面主要为250mm ×600mm ，框架柱内柱、外柱均选用450mm ×450mm 。框架荷载计算中，统计了恒载、活载、及风载，在内力计算中活载及恒载的内力计算采用分层法，而风载内力计算采用反弯点法、D 值法。对框架梁恒荷载及活荷载作用下的支座弯矩进行调幅，乘以0.9的系数，调幅后再进行内力组合。根据内力计算结果，进行框架梁、柱各控制截面的内力组合，内力组合形式选取1.2×恒载+ 1.4×活载；1.35×恒载+0.7×1.4×活载； 1.2×恒载+1.4风载；1.2×恒载+0.9×1.4×（活载+风载）四种组合中的最不利组合，以进行配筋计算。在选取控制截面方面，梁的控制截面有三个，分别为梁左右两端柱边及跨中，柱的控制截面每层有两个，取各层柱的上下端截面。框架各基本构件的配筋均满足混凝土结构设计规范构造要求及实际计算要求。施工图纸的绘制严格执行结构制图规范的要求。 关键词：框架结构；分层法；内力计算；内力组合 The problem of shear in RC beams strengthened with CFRP laminates Abstract ：The effectiveness of externally bonded reinforcement of a strengthened 前言 毕业设计是针对我们大学四年所学知识进行的一次系统的回顾、总结和运用的过程，也是对我们综合各学科知识能力的一次实践锻炼。本次毕业设计作为土木工程专业建筑工程方向的本科学生毕业设计，旨在通过这一重要实践环节使学生具有调查研究、收集资料的能力，熟悉相关设计规范、标准图集，一定的理论分析与设计运算能力，掌握工程设计的一般步骤，并进一步培养应用计算机技术的能力，工程制图及编写说明书的能力，培养学生独立完成课题的工作能力和根据条件变化而调整工作重点的应变能力，增强即将跨入社会的竞争能力和自信心。 本次毕业设计（博思综合教学楼）分建筑设计和结构设计两部分，建筑设计包括总平面、建筑平、立、剖面、防火、抗震、建筑结构构造设计及建筑施工图绘制等；结构设计包括结构布置及选型、楼板、连续次梁、楼梯、雨篷、主要框架、基础设计等；同时，编写一份详实的毕业设计说明书，内容主要包括设计任务书、中英文摘要、建筑设计（总平面，建筑平、立、剖面，防火，抗震，建筑结构构造设计等）、结构设计部分（楼板，连续次梁，楼梯，雨篷，主要框架，基础设计等）、致谢、参考文献及附录部分。设计图纸全部采用计算机进行绘制，设计说明书采用计算机进行编辑，在设计完成时图纸和设计说明书共同提交打印版本和电子版本。 由于是教学楼建筑，需要考虑其柱网尺寸、面积、层高以及荷载等设计应有较大的适用性和使用的灵活性，符合现代化的教学要求，为广大师生提供一个良好的学习环境，并且适当考虑在今后发展过程中，具有调整和改造的可能性。根据建筑方案，选择合理的机构形式、机构体系、结构布置，应用合理的结构构造，并且保证良好的技术经济指标。总之，保证所设计的教学楼建筑——布局合理，功能齐全，技术先进，美观大方，经济适用、安全耐久。在设计过程中，根据国家或地区的相关规范、标准图集以及其它的技术资料，并比较国内外著名教学楼建筑的建筑、结构设计特点来确定设计的方案，注意充分吸收先进的设计经验和成果，取长补短。 由于设计经验的不足，以及自身掌握的专业知识欠缺，在本设计说明 某中学教学楼结构设计计算本科设计 13 届本科生毕业论文（设计）存档编号 本科毕业设计 某中学教学楼建筑结构设计 第1页共 92 页 目录 前言 (2) 摘要 (3) 1.1设计依据 (6) 1.2设计资料 (6) 1.3工程地质资料 (7) 1.4水文地质资料 (7) 1.5抗震设防要求 (7) 2.建筑设计 (7) 2.1平面设计 (7) 2.2使用部分的平面设计 (8) 2.2.1门的宽度、数量和开启方式 (8) 2.2.2 窗的大小和位置 (8) 2.2.3 辅助房间的平面设计 (8) 2.3立面设计 (9) 2.4建筑剖面设计 (9) 2.5其他部分详细做法和说明 (10) 2.5.1屋面做法 (10) 2.5.2楼面做法 (10) 2.5.3墙身做法 (10) 3.结构设计 (11) 3.1构件截面粗估 (11) 3.1.1梁尺寸确定 (11) 3.1.2柱截面尺寸的确定 (12) 3.2计算简图的确定（见图2） (12) 3.2.1三个假设 (12) 3.2.2计算简图 (12) 3.3荷载统计 (13) 3.3.1恒荷载计算 (13) 3.3.2楼面活荷载计算 (17) 3.3.3风荷载计算 (18) 4.框架结构内力计算 (19) 4.1竖向恒载作用下的内力计算 (19) 4.1.1荷载简化 (20) 4.1.2弯矩分配 (21) 4.1.3梁的剪力以及柱的轴力计算 (25) 4.1.4弯矩调幅 (26) 4.2活载作用下的内力计算 (28) 4.2.1荷载简化 (28) 4.2.2弯矩分配 (29) 4.2.3弯矩调幅 (31) 4.2.4梁端剪力，柱的轴力计算 (32) 4.3风荷载作用下的内力计算 (33) 浅谈高层建筑结构设计 上世纪末以来，城市化进程加速，城市人口激增，社会经济蓬勃发展，高层建筑在城市中越来越多。如今，城市中的高层建筑已经成为当地经济繁荣的重要标志。 标签结构设计；高层建筑；控制参数；载荷；抗震 1 高层建筑的特点 《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，10层及10层以上和高度超过28 m 的钢筋混凝土民用建筑属于高层建筑。相比多层建筑而言，高层是向空中发展，容积率一定的情况下，建造高层建筑可以节省规划用地面积，提高城市绿化率，还可以缓解城市用地紧张的局面。 高层建筑基础需要计算确定深度，独立的高层建筑单体而言，基础埋深比较容易确定，但现今住宅多为数十栋高层建筑群，地下车库相互连接，这时，既要充分考虑地下车库应的侧向刚度作为高层建筑的侧限。 高层建筑比多层建筑多出较多的设备用房，如电梯、管道井等，这样就会增加建筑物的造价，增加公共面积；从建筑防火的角度看，高层筑的防火要求要高于中低层建筑，也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。 2 高层结构设计体系特点 地震作用和风荷载的影响下高度的增加，水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著。高层建筑的抗震性能、抗侧刚度、承载能力、造价高低，与所采用的结构系统密切相连。不同的层数、高度应采用不同的结构体系。 2.1 筒体结构 单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体，即为实腹筒；框架通过减小肢距，形成空间密柱框筒，即框筒；筒壁若用空间桁架组成，则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构，而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。在层数很多或设防烈度要求很高时，可用筒体结构。 2.2 剪力墙结构体系 利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求也容易满足。但剪力墙结构体系平面布置不灵活，结构自重往 浅谈中小学教学楼框架结构设计要点 字数：1776 来源：科技致富向导2013年7期 随着我国国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012的相继实施，对中小学教学楼等主要教学用房的抗震设防在设计要求上有了较大提高，本文结合作者曾做过的某小学综合教学楼结构设计实例，浅谈一下中小学教学楼框架结构设计的要点及注意事项。 1.建筑设计 该小学主要使用功能为24班制小学+6班制幼儿园，辅以配套的办公室、实验室、合班教室及风雨操场等教学用房，地下一层设为教师用汽车、自行车停车库。 总建筑面积15672m2。其中地上建筑面积12732m2；地下建筑面积2940m2。 建筑功能分区布置如图： 根据建筑功能要求并结合结构体系布置，该小学教学用房共划为6个分区：1区为四层教学楼；2区为一层多功能阶梯教室；3区为三层连廊；4区为三层教学综合楼；5区为三层幼儿园；6区为一层风雨操场。4、5、6区下设一层地下室。 2.结构设计 2.1基本情况 六个分区中各分区均以抗震缝分成独立的结构单元，采用钢筋混凝土框架结构体系；其中2区、6区为单层框架结构体系，混凝土框架柱，以网架组成屋面空间结构。 2.3结构设计的要点及注意事项 2.3.1抗震设防分类 按照现行《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008要求，该项目属于“教育建筑中的幼儿园、小学的教学用房，其抗震设防类别应不低于重点设防类”。该规范第3.0.3-2条明确规定“重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用”。基于这条规范的理解为：确定抗震措施时的设防标准按八度，确定地震作用时的设防标准按七度。在这里需要注意的是，设计中处理此类问题不是单纯的将本地区设 广州彩虹办公楼结构设计 Guangzhou rainbow office Building structural design 毕业设计任务书 毕业设计开题报告 摘要 本设计主要进行了结构方案中横向框架2、3、7、8轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,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，。是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。 关键词：框架结构设计抗震设计 Abstract The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2、3、7、8. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. Keywords : frames, structural design, anti-seismic design 3 结构设计说明 3.1 工程概况 某中学教学楼，设计要求建筑面积约2000--4000m2，3-4层。经多方论证，初步确定设为四层，结构为钢筋混凝土框架结构。 3.2 设计主要依据和资料 3.2.1 设计依据 a) 国家及江苏省现行的有关结构设计规范、规程及规定。 b) 本工程各项批文及甲方单位要求。 c) 本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）执行。 3.2.2 设计资料 1 房屋建筑学武汉工业大学出版社 2 混凝土结构（上、下）武汉理工大学出版社 3 基础工程同济大学出版社 4 建筑结构设计东南大学出版社 5 结构力学人民教育出版社 6 地基与基础武汉工业大学出版社 7 工程结构抗震中国建筑工业出版社 8 简明建筑结构设计手册中国建筑工业出版社 9 土木工程专业毕业设计指导科学出版社 10 实用钢筋混凝土构造手册中国建筑工业出版社 11 房屋建筑制图统一标准（BG50001-2001）中国建筑工业出版社 12 建筑结构制图标准（BG50105-2001）中国建筑工业出版社 13 建筑设计防火规范（GBJ16—87）中国建筑工业出版社 14 民用建筑设计规范（GBJI0I8-7）中国建筑工业出版社 15 综合医院建筑设计规范（JGJ49-88）中国建筑工业出版社 16 建筑楼梯模数协调标准（GBJI0I-87）中国建筑工业出版社 17 建筑结构荷载规范（GB5009-2001）中国建筑工业出版社 18 建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）中国建筑工业出版社 19 混凝土结构设计规范（GB50010—2002）中国建筑工业出版社 20 地基与基础设计规范（GB5007-2002）中国建筑工业出版社 21 建筑抗震设计规范（GB50011—2001）中国建筑工业出版社 22 砌体结构中国建筑工业出版社 23 简明砌体结构设计施工资料集成中国电力出版社 1建筑设计 1.1文献综述 本设计为土木工程专业建筑工程方向本科生毕业设计的一部分, 是本科培养方案的一个环节, 目的是培养学生综合运用所学建筑设计知识, 根据具体资料和环境, 初步分析解决工程实际问题的能力。 本建筑的设计题目是: 某高校规模扩大, 已有教学楼已不能满足日常教学的要求, 因此拟建一综合教学楼, 并设置必要的办公、生活和会议等辅助用房。学校位于风光秀丽的珠山脚下, 东临前湾港海滨, 环山依势而就。拟建建筑物要考虑与校区建筑风格相协调, 同时也要突出自身的建筑特点, 提倡新的创意。 建筑设计本着”适用、安全、经济、美观”的设计原则, 以及对教学楼的柱网尺寸、面积、层高以及荷载等设计应有较大适用性和使用的灵活性, 符合现代化的教学要求为广大师生提供一个良好的学习环境, 而且适当考虑在今后发展过程中具有调整和改造的可能性的设计要求, 经综合所学知识和查阅大量文献以及工程实例, 根据规范、防火疏散、防震等方面的具体要求, 考虑了各房间的面积、形状、平面 尺寸、门窗布置及房间在建筑平面中的位置、确定了走廊、门厅、楼梯间等交通联系部位的布置, 并根据统一与变化、均衡与稳定、韵律、对比与尺度等建筑构图的基本原则绘制了平、立、剖面图。 本毕业设计任务是综合教学楼类设计, 设计任务包括建筑设计和结构设计两部分。根据设计任务我查阅了大量国内外文献和工程实例。以下为我摘录的部分主要资料: 美国洛杉矶西南政法大学: 其教学楼采用了钢筋混凝土结构。大楼采用了中间对称的布局方式, 建筑形象挺拔、高耸, 建筑体块由底到高的组合给建筑一种向上生长的活力, 大理石贴面的柱状体粗细交叉相交替的组合以及参差不齐的排列更加丰富了建筑的形象。建筑物的柱子暴露在外面做装饰效果。 青岛市某教学楼: 建筑面积约为5800m2, 功能包括: 教学、办公、会议和接待等。建筑造型突出基本体块的呼应与联系, 强调结构构造的逻辑性与秩序感。建筑色彩以灰白为基本色调, 蓝灰色调为深基色, 局部采用横竖向纹理的材质, 体现教育建筑的内涵。 青岛第53中学教学楼: 青岛第53中学教学楼总用地面积 某市某中学教学楼建筑 毕业设计（完整版） 第一章建筑设计说明 1.1工程概况: 本工程为天津市某中学教学楼，地点位于天津市北辰区。 盖教学楼共五层，每层建筑面积约1200㎡。总建筑面积为5879.2㎡。 1.2建筑功能设计： 1.2.1平面设计： 使用部分共有房间11间，教室共每层8间大小为8.4×7.8，分布在走廊的两侧，办公室两间。作为辅助教学之用，在教学楼东南角处设置专用教室1间，面积为107.64㎡面积较大。楼梯间每层两间，大小为 4.6×7.8，4.2×7.8安排在阴面，并且安排在教学楼的两端，接近门口处，有利于疏散。厕所每层一间，大小为8.4×7.8. 1.2.2剖面设计： 层高：本教室建筑的主要功能是教学使用，人数较多，人流集中。就此使用性质和卫生要求，应选用较高的层高，综合考虑各方面 因素，并根据国家制定的该类建筑类型主要使用房间的高度指 标，确定本教学楼首层层高为 3.9m 采光：通风要求：采光主要靠窗户的位置和高，宽度来解决。本建筑 中教室的开间，进深，层高均较大，为保证室内光线充裕，采 用内廊式组合的单侧采光。 朝向问题：个使用房屋和辅助房屋均采用南北向。便于采光通风，符合人们的视觉及感觉要求。首层室内外高差0.6m。由四步台阶 联系。 1.2.3 交通联系部分： 走廊：设置带型走廊，由于做教室之用，通行人数较多，故走廊的设置应充分考虑符合人流通畅和建筑防火要求，以及搬运的通行 要求。同时兼顾学生课间休息活动的功能，过道的宽度和面积 均应增大，综合以上因素，并根据《建筑设计防火规范》，走 廊设计净宽度为3m. 楼梯：作为各层房间的垂直联系部分，考虑满足人流疏散，根据通行人数和建筑防火要求，以及行人上时的侧身避让，节约建筑面 积，已采用两跑楼梯，开间采用 4.6m，楼梯宽 1.9m。楼梯间 布置在教学楼两侧部位，使教师道两侧楼梯间的距离减量节 省，提高效率。在教学楼东西两侧设置两个出入口，使最中间 教室到出入口距离小于35m,满足防火要求和紧急疏散要求， 同时作为出入口的内外过渡还在首层设置门厅7.8*8.4m,并 使门厅兼有交通导向，减少来往人流交叉和干扰的功能。1.3 建筑立面设计 正立面：（1~10立面）整体E立面窗户较多，窗户的大小排列既统一又有变化，在满足功能和技术要求的前提下，整个E立面由 窗户分割墙面，使得E立面及整齐又富有节奏变化，同时也 一、本课题来源及研究的目的和意义 课题来源： 教学楼是现代教育的服务设施，是学生接受知识的场所，应坚持典雅、庄重、自然又具人性化才是其本质特征。近年来校园集约化发展已逐渐成为一种趋势，具体表现在两个方面：第一，高密度规划。包括校园整体高密度和教学区建筑的局部高密度；第二，建筑资源的有效利用。要求校园建筑按功能类型进行重组，促使具有公共性质的使用空间为全校所共用，避免重复建设及浪费。密度的提高 和资源的高效利用必然使校园建筑的功能向综合性、复合化发展。因此，教育建 筑综合体的模式将成为新世纪我国中学建筑发展的趋势。 目的： 通过本设计使我们更加熟练的掌握建筑设计、结构设计的步骤和方法，能综合运用已学过的知识，培养综合分析问题、解决问题的能力，以及相应的设计技巧，熟悉有关设计规程、手册和工具书，提高自己毕业后到第一线工作的能力，同时还将培养设计工作中实事、严格、准确的科学态度和工作作风。 意义： 1）进一步掌握和巩固所学基础理论、基本技能和专业知识，并在科学实践中丰富和完善所学理论知识。 2）获得从事设计工作的初步训练，培养独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际问题的能力，尤其注重培养创新精神和实践能力。 3）初步掌握建筑设计研究的基本方法，培养文件编辑、文字表达、文献查 阅、计算机应用、工具书使用等基本工作实践能力。 4）树立外国先进理论和本国实际国情相结合的思想和观点 5）培养实事、刻苦钻研、勇于探索、善于合作的工作作风 二、本课题所涉及的问题在国（外）研究现状及分析 1.随着知识经济时代对教育的需求急剧增加，近几年我国政府对教育的投入 幅度不断加大，各种民间实体也把投资目标转向高等院校。这使得高校的建设面临前所未有的发展机遇。面对新型学校的兴建和现有学校的改造和建设的新形势学校的管理者和设计师对我国学校的校园规划和建筑设计进行深入的反思越来越显得十分重要。我国现有许多学校均建于计划经济时期，多数校园的建筑布局按学科、院系“小而全”的封闭体系设置，建筑的密度较大而容积率低，教室和实验室的利用率不高，工程技术管网设施复杂，不利于可持续发展。空间上的割裂和孤立，使学科之间缺乏联系和交流，不利于现代大学强调人际交往、学科交流的发展模式。而在这个城市化快速发展的时代里，学校有限的土地资源日益显其珍贵。 集约化的教育建筑：在城市规划和建筑设计领域，集约化是指“城市建筑在占有有限的土地资源的前提下，通过综合组织生活功能和复合空间设计，形成紧凑、高效、有序的功能模式”。在校园的建筑规划上，将有限的校园土地资源集约化使用，使建筑空间呈现聚集效应，以聚集空间结构形成集约化的建筑布局。高校教育建筑的集约化体现在功能组织和空间结构两方面。功能组织的集约化是指在区分各系部或教育环节的各项功能的同一性和差异性的前提下，综合组织教 学功能，从而将它们通过建筑空间组合方式有机结合成建筑综合体，集多种功能 为一体。如将各系部的公共教学部分和基础实验室统一规划设计，统一管理；把特殊实验室和教师科研相结合，与公共部分有所区别。又如考虑到学生的学习过 一．设计资料 1. 建设地点：南方某市 2. 内容：某中学教学楼 本工程为南方某中学教学楼建筑结构设计，建筑面积5000 m2(±5%)，5层，框架结构。 基本要求： 教学部分：普通教室24间，50-60平方米；美术教室2间，50-60平方米； 实验室3间，75-85平方米；实验准备室4间，20-30平方米；体育器材室1间，30-50平方米； 语音教室3间，90平方米；微机教室3间，90平方米；电教教室3间，60平方米； 教师阅览室1间，40-50平方米；学生阅览室2间，50-70平方米；书库2间，50-70平方米；教师休息室2-4间，15-20平方米； 办公部分：会议室1间，40-50平方米；教研室10间，25-30平方米；教导处3间，20-30平方米；校长室3间，40-50平方米；广播室1间，15-3平方米0；医务室1间，20-30平方米；团委1-2间，20-30平方米； 3. 气象资料： 常年主导风向：东南风 本地风压0.5KN/m2，C类地区。雪压0.4KN/m2 场地类型为Ⅱ类，结构正常使用环境类别为二（a）类，地面粗糙度为B类。 4. 工程地质资料 地质条件：上层 1.0米为杂质土γ=16KN/m3，下层 3.0米为粉质黏土γ=19KN/m3，f=200kPa 5. 水文地质资料 地下水位位于地下-5.0m处，无侵蚀。 6. 抗震设防要求 抗震设防烈度为7度。 二．设计依据 1.混凝土结构设计规范GB50010-2002 2.建筑结构荷载规范GB50009-2001 3.建筑地基基础设计规范GB50007-2002 4.建筑抗震设计规范GB50011-2001 5.砌体结构设计规范GB50003-2001 6.一般民用建筑抗震构造98EG002 教学楼结构设计的分析 摘要：本文通过工程实例介绍了教学楼结构的具体设计与同行共享。 关键词：结构方案；结构计算；构件截面 Abstract: in this article, through the engineering case, this paper presents the structure of the building design and sharing specific counterparts. Keywords: structure scheme; and Structure calculation; Component section 1教学楼的主要功能是满足教学要求，其主要功能分为教学空间、办公空间和交通空间。其总体特征有以下几点： （1）教学楼一般为多层建筑，多层建筑的防震能力强，它的平面类型较多。 （2）主体采用框架结构，以满足教学建筑的大开间、大进深要求。材料上多采用钢筋混凝土，以满足承受自重、活荷载以及教学用具荷载，并保证具有足够的强度和稳定性要求。 （3）为减轻结构自重，框架结构填充墙多采用加气砼砌块或者烧结页岩空心砌块。 （4）教学楼为满足学生课间活动要求，一般布置为外廊式，竖向则布置多部楼梯。 （5）作为特殊的公共建筑，作用也因功能的不同而各异，因此在设计时还应充分考虑便于各功能部门的服务要求。 （6）教学楼中有一些特殊用途的房间，如合班教室，音乐教室等，由于其建筑面积很大，且内部要求空旷，不能布置柱，因此在结构设计中是难点，需要特别重视，重点考虑。 如多媒体综合教室，多媒体教室大都采用大屏幕（254~508cm）投影机做为显示设备。教室应选择或建造成阶梯形，前方建一个长6m、宽2.5m、高0.25m 的平台，用于放置讲台及设备；层高为3.8m左右；使用面积为9×12m2;设置100个座位，即能容纳两个班学生上课；窗户安装遮光窗帘。为了延长设备的寿命，并创设舒适的教学环境，教室内要安装空调器。为了确保昂贵设备的安全，教室 某教学楼B建筑结构设计结构设计 一、毕业设计任务书 （一）目的要求 1.了解并妥善解决本设计中建筑总体布局的合理性、实用性。了解并掌握教学建筑 的设计原则，柱网、层高的确定依据，消防及环保的要求。 2.合理安排平面功能布局，交通空间明确、流畅。灵活运用构图法则，从体型到立 面，从整体到局部完成建筑体型及立面设计。 3.绘制建筑施工图。熟悉收集和查找有关部门标准构件和规范资料。 4.应用结构基本理论，计算框架结构、梁板结构、楼板结构的内力、配筋。 5.根据所提供的工程地质资料，合理选择基础类型进行基础设计。 （二）设计资料 1、工程概况：某教学楼地上五层，地下一层。室内外高差0.3m，层高3.5m。设计底层室内标高±0.000。本工程±0.000为相对标高，相对于绝对标高值为448.8。采用钢筋混凝土框架结构体系。其建筑平面布置（见图1所示）。其中第四层只有两间小教室。 图1 平面布置图 2、气象条件：地面风压0.6KN/m2，地面粗糙度B类，风荷载体形系数1.3。 3、抗震设防烈度：拟建场地位于抗震设防烈度8度区，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第一组。 4、工程地质条件：自然地表1.2m内为填土，填土下层为2.0m厚砂质粘土，再下为砾石层。砂质粘土承载力特征值为250kN/m2，砾石层允许承载力特征为312～400kN/m2。详 见表1-1。无冻胀影响。 5、抗震设防烈度 本工程抗震设防烈度为8度，场地类别为二类，设计地震分组为第一组。 表1-1 工程地质条件 6、材料供应及施工能力均能得到保证。 7、不计上人屋面活荷载。 （三）设计要求 1. 根据建筑设计和结构承重及抗震方面的要求、场地地质条件、材料供应及施工技术条件等，合理进行结构及其构件(楼面板、屋面板、过梁等)的选型和结构布置，应尽可能使计算简便，统一构件的编号，确定构件的定位尺寸，正确标注构件的结构标高。 2. 进行框架及其柱下基础计算时，应有正确的计算简图，选择合理的构件尺寸。内力计算步骤要完整。内力计算可用手算或计算机计算，手算时可根据具体情况采用不同得计算方法。进行内力组合，确定截面的配筋，并且满足构造要求。施工图中，结构及构件尺寸的标注要齐全，受力钢筋、箍筋及构造钢筋的编号要清楚、正确。受力钢筋的锚固、连接及截断位置要清楚正确；箍筋加密区及非加密区的范围要详细准确，配置的数量要正确，横断面的选取位置及数量要合理。 3. 现浇楼梯的设计可采用板式或梁楼梯，要有正确的计算简图，构件的截面尺寸要合理。内力计算及配筋要正确。施工图中，各构件的代号、尺寸的标注要齐全，配筋图要正确，结构标高要标注在相应位置。 4. 现浇板的设计计算应根据具体情况考虑采用弹性理论或塑性理论。分清楚什么是单向板什么是双向板。板的厚度要合理，受力筋(板底与板面)及非受力筋的配置和标注要正确，并标注板的底部及顶部的结构标高。定位轴线、构件尺寸的标注要齐全。 （四）拟做的工作 在任务书和已给建筑方案的基础上，主要完成以下工作： 西安建筑科技大学 毕业设计任务书 题目：西安某高校新校区1号教学楼设计院（系）：土木工程学院 专业：土木工程 姓名： 学号： 指导教师：史庆轩何泉 填表日期：2014年3月3日 题目：某高校新校区1号教学楼设计 一、工程概况 1. 工程名称：西安某高校新校区1号教学楼 2. 建设单位：西安市某高校 3. 建设场地：拟建建筑物位于西安市郊区某高校新校区内，室外地坪设计标高为450.60m。场地平面见附录1。 4. 建设规模：总建筑面积约7500平方米，主体结构6层，无地下室。 5. 本项目拟定开工日期：2014年9月1日。 二、设计原始资料 （一）气象条件 1. 冬季采暖室外计算温度－5°C。 2. 主导风向：东北。基本风压0.35kN/m2。 3. 基本雪压：0.25kN/m2。 4. 年降雨量：632mm；日最大降雨量：92mm；时最大降雨量：56mm；雨季集中在9、10月份。 5. 土壤最大冻结深度450mm。 （二）工程地质条件 1. 地层结构（由下至上） ①素填土, 层底厚度0.60m~1.50m； ②黄土（粉质粘土）, 土质均匀，中压缩性f ak =160kPa；层底厚度 7.50m~7.90m。 2. 地下水稳定埋深8.5m～10.8m，属潜水类型。地下水对混凝土结构不具腐蚀性。 3. 湿陷等级：非自重Ⅱ级湿陷性黄土地基。 4. 抗震设防烈度为8度，场地类别为Ⅱ类。 （三）施工条件 1. 建设场地平坦，道路通畅，水、电就近可以接通，基本具备开工建设条件。 2. 拟参与投标的施工单位技术力量和机械化水平均较高。 三、建筑设计任务及要求 （一）设计任务 根据建设单位提供的设计委托书和建设场地条件，完成建筑总平面设计，平面、剖面及立面设计。建设单位对建筑功能、房间类型及数量的要求详见附录2。 教学楼建筑结构设计毕业设计论文 1 建筑设计 1.1 概述 1.1.1 设计依据 本工程以某大学土木建筑工程专业毕业设计任务书进行设计的。 1.1.2 工程概况 工业大学机电楼，共六层，总体呈槽型；层高3.9米，总高24.6米，建筑面积80165.22平方米。 1.2 建筑平面设计 1.2.1 使用部分的设计 根据《建筑设计防火规范》的要求，共设4个出入口。本建筑周围设宽度不小于3.5米的环形消防车道，以便消防车能够靠近消防的主体结构，能在消防时有足够的流线。 （1）使用房间的设计 平面使用房间主要以办公室、实验室等为主，静区与非静区有很好的隔音措施。 （2）辅助房间的设计 卫生间内设置了前室，这样使厕所较为隐蔽，又利于改通向厕所的走廊的卫生条件。厕所设备参数根据《建筑资料集》查得男厕所每50人设一个大便器，女厕所每25人设一大便器，同时在外间设置洗手盆和污水池，厕所内为防潮湿、防腐蚀、好冲刷，采用1.2m高瓷砖墙面，地面为陶瓷锦砖，室内标高低于走廊0.05m,内设地漏，防止冲刷厕所时水流入走廊。在一层入口两侧分别设有监控室、门卫室。 1.2.2 交通联系部分的设计 （1)走廊 走廊是联系各个房间、楼梯和门厅等各部分的重要通道，以解决层间中水平联系和疏散问题，根据防火规范要求，设计了走道的净宽不小于1.2m。 （2)楼梯 楼梯是房屋及各层间的垂直交通联系部分，是楼层人流疏散必经的通道。根据 人流通行情况和建筑防火要求，本办公楼设三部楼梯，并有直接天然采光。本设计楼梯采用现浇板式楼梯。楼梯间开间第一种为3600mm，楼梯净跨3350mm。每跑共13步，踏步尺寸为150mm×300mm，休息平台宽2000mm，每跑静宽1615mm，楼梯井120mm；另一种为3900mm，楼梯净跨3800mm。每跑共13步，每跑共13步，踏步尺寸为150mm×300mm，休息平台宽2000mm，每跑静宽1840mm，楼梯井120mm。 1.3 建筑剖面设计 1.3.1 房屋的高度和剖面形状的确定 建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋个部分的组合关系。根据《建筑设计资料集》有关数据取窗台高0.9m。为了防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，将室内地坪高出室外地坪450mm，这样不仅有利于房屋建成后的沉降，也使建筑物显得更加雄伟庄重。 1.3.2 房屋层数的确定 根据任务书的要求及办公楼的使用要求，该办公楼为六层，详见立面图。 1.3.3 楼梯在剖面图中的位置 由于采光通风和抗震、消防要求设三部楼梯。 1.4 建筑立面设计 建筑物在满足使用要求的同时，它的体型立面以及内外空间组合等，还在一定程度上反映社会的文化生活、精神面貌，立面采用白色水刷石白色和蓝色真石漆。 1.5 建筑构造概论 1.5.1 墙 本设计中的框架中外墙采用水泥空心砖，该种材料强度高、耐久性好、尺寸标准、外形完整、色泽均一，具有古朴自然的外观。可做清水墙也可做任何外装饰，外墙后300mm。内墙采用混凝土空心砌块用，自重轻，并可按使用要求制成各种尺寸，还可在工地进行锯切，内墙厚为200mm。 1.5.2 楼地层 本设计均为现浇混凝土板结构，楼地面均采用水磨石面层。 1.5.3 屋顶浅谈高层建筑结构设计的优化
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