摘要：教学楼是为师生工作、学习提供最为良好环境的建筑物。
通过方案比较外廓式“L”型与內廓式“一”型的优劣，决定本项目设计为一幢采用“一”字型建筑形式的教学楼。
通过调研石家庄市的工程地质条件和该教学楼的功能要求，决定本建筑采用钢筋混凝土框架结构。
同时为增强其使用功能，通过对建筑物的结构、系统、服务与环境四个基本元素以及他们之间内在联系的优化组合，提供了一个投资合理、运行高效、舒适便利的环境。
设计计算遵循先整体后局部、先主体后附属、先主要后次要的原则清晰地展现了建筑各个部位的尺寸要求，为准确、高效地施工做好了十足的准备工作。
本教学楼的建成将会为广大学子提供一个温馨舒适的学习环境。
关键词：钢筋混凝土框架结构、建筑设计、结构设计、方案比较、教学楼。
1 设计资料1.1工程概况（1）工程位置：石家庄市红旗大街与槐安路交叉口附近。
（2）工程名称：石家庄市某校教学楼。
（3）工程概况：该建筑设计总高度为15 m，共4层，首层层高4.6m，其余每层层高3.6 m，室内外高差0.45 m。
（4）气候条件:该工程所处区域夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为西北风。
基本风压0.35 kN/m2，基本雪压0.35kN/m2。
（5）工程地质及水文状况:根据对建筑地基钻孔勘测，钻孔孔口标高在68.21m～68.61m之间，地貌上位于滹沱河冲积扇中下部，该区为第四纪冲洪积平原地貌，第四纪沉积韵律较为明显。
根据本工程相关钻探资料及室内土工试验结果等资料显示，按地层沉积年代、成因将本工程沿线地层分为人工堆积层（m1Q）、新近沉积层（Q4al+pl）、第四系全新统冲洪积层（a1+p14Q）、第四系上更新统冲洪积层（a1+p13Q）四大层。
本工程施工范围内土层自上而下依次主要为杂填土①1层、素填土①2层、黄土状粉质粘土②2层、黄土状粉土②3层、黄土状粉质粘土③1、黄土状粉土③2层、粉质粘土⑤1层、粘土⑤5层；水文地质条件：根据勘察资料显示，本段线路水位埋深大约25~30m，位于结构底板以下，因此本工程可以不考虑地下水腐蚀性的影响。
根据可研报告，本场地范围内，潜水对混凝土结构具有腐蚀性；长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋具有腐蚀性；在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性，地基承载力特征值为175 kN/m2 。
（6）周边环境情况：拟建场地周边地形平坦开阔，地下未发现古代建筑，用地四周有较少住宅楼，不影响本建筑的安全施工。
（7）地面粗糙类型：B类。
（8）地面抗震设防烈度为7.5度，建筑耐火等级为二级，建筑耐火年限为50年。
1.2建筑设计说明书本设计说明是对已有建筑方案的必要及补充的说明。
根据防火疏散规范要求确定楼梯位置、走廊与梯段净宽、办公室布置、墙体防水等构造做法。
此外根据有关的建筑规范给出了建筑的等级要求。
设计教学楼位于石家庄市市区内，交通便利，周围建筑厂商较多，建筑施工材料、施工设备供应充足、及时，旁边有足够多的建筑类高校可以提供较多的人才支持。
建筑占地面积为835.7621㎡，建筑面积为3339.0410㎡，建筑总层数为四层。
建筑场地平坦开阔，地下未发现古代建筑物。
场地周围地质条件良好，便于施工。
1.2.1设计依据（1）建设行政主管部门对本工程的批复文件。
（2）与甲方签订的设计合同及经甲方同意的建设方案。
（3）现行国家有关建筑工程设计规范、标准：《中小学建筑设计规范》（GBJ99-86(2001版)）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87(2001版)）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑结构可靠度设计统一标准》（《GB 50068-2001》）《河北省民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑) DBJ41/062-2005 。
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007）1.2.2 设计说明（1）本工程为石家庄市某校教学楼，建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构，建筑主体高度为15.000 m，建筑基础形式采用条形基础。
（2）本设计中柱距为7.20m，进深为6.60m，楼梯开间为3.6m。
（3）依据国家建筑二级防火要求，楼梯设在了建筑的两端，且在建筑的两端均设有安全通道，符合防火要求。
（4）本工程相对标高值±0.000m相对于绝对标高值（黄海系）为68.15m。
（6）本设计中建筑长50.900m，在建筑左侧设有厕所，厕所地面低于同层教室地面30mm。
（7）为了防潮和预防洪水季节雨水进入室内，设室内外高差，高差450mm。
（8）为了采光通风满足要求，窗地比均大于1/7，窗台高900mm。
（10）屋面防水等级采用二级防水，防水设计使用年限为20年，不上人屋面。
1.2.3等级说明（1）根据建筑抗震设计规范，本工程为丙类建筑。
（2）本工程安全等级为二级，设计使用年限为70年。
（3）本工程抗震设防烈度为7.5度，设计基本地震加速度值为0.2g。
设计地震分组为第一组；场地类别为Ⅱ类。
（4）建筑物抗震等级:框架结构为2级。
（5）本工程地基基础设计等级为丙级。
（6）本建筑物防火等级为二级。
1.2.4建筑设计说明及构造做法（1）长度单位毫米以“mm”表示，标高单位米以“m”表示。
（2）本建筑共四层，室内外高差-0.450m，首层室内地坪标高±0.000m，建筑总标高15.000ｍ。
（3）建筑材料:现浇的框架柱、梁、板、楼梯间混凝土均为C30，梁柱受力筋HRB335，箍筋HPB235，所有的板钢筋HPB235，外墙加气混凝土砌块250mm宽，内墙加气混凝土砌块200mm。
（4）卫生间:地面低于同层楼地面30mm，地漏方向找坡1.2%。
地面采用防滑地砖，墙面采用防水砂浆墙面，做法详见98ZJ001-33-16。
（5）屋面做法：屋面做法详见中南98ZJ001 屋16；楼地面做法：楼地面做法详见中南98ZJ001 楼6；（6）各房间内墙面做法采用混合砂浆墙面，做法详见中南98ZJ001 内墙4。
（7）第四层楼梯间设有通向屋顶的通道，屋顶开检修孔尺寸为800mm×800mm。
（8）屋顶落水管直径为100mm。
1.3结构说明书1.3.1工程概况（1）设计教学楼为现浇混凝土框架结构，房屋高度详见建筑施工图，基础为钢筋混凝土条形基础。
（2）根据国家现行规范规定，本工程建筑结构按7.5度三级抗震设防，基本风压为0.35 kN/m²，结构设计使用年限为70年。
（3）设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组，抗震设防类别为丙类，场地类别为II类，建筑结构安全等级为二级，基础设计的等级为丙级。
（4）依据规范、规程、标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）1.3.2设计楼面活荷载（1）不上人屋面：0.5 kN/m²（2）教室及卫生间：2.5kN/m²（3）走廊、楼梯：2.5kN/m²1.3.3材料（1）.混凝土等级：立柱、挡板和格构梁等级均不低于C20，其余所有混凝土的强度等级都为C30。
（2）.钢筋：钢筋采用三中类型HPB235（A）、HRB335（B）、HRB400（C）。
（3）.墙体：标高±0.000以上填充墙采用加气混凝土砌块，掺和M5混合砂浆砌筑。
1.3.4楼板（1）.板的设计说明详见各结构施工图及国家建筑标准设计图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(03G101-1)。
（2）.板的混凝土保护层厚度均不低于20mm。
（3）.HPB235钢筋所注长度不包括弯钩长度。
锚固长度为24d，板中受力筋的短向钢筋放在长向钢筋之上。
1.3.5梁、柱（1）.梁、柱的设计说明详见相应结施图及国家建筑标准设计图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(03G101-1)。
（2）.梁、柱受潮易腐蚀，混凝土保护层厚度均不低于40mm。
（3）混凝土柱锚入基础梁的钢筋应在基础施工时预埋，预埋钢筋的直径、数量同上部柱。
1.3.6墙体（1）.填充墙的长度≧5m时，每隔3-4m在墙中设200X墙厚砼构造柱，柱主筋上下分别锚入梁内，锚入长度500mm，箍筋为A8@200.（2）女儿墙在每一相交轴线上均应设250X250混凝土构造柱1.3.7构造柱（1）.构造柱纵筋锚于基础内直段长度>la，并弯直钩> 250mm直钩.纵筋层间搭接长度>la，箍筋为@100，且加密高度不能<500;（2）.穿楼面的构造柱、纵筋在穿楼面处应上下贯通，在楼面以上才能搭接;（3）.墙与柱连接处沿柱高每@500mm设2^18 拉结筋，拉结筋伸入墙体内长度不小于1000mm，遇门窗洞按实际长度截取，钢筋伸入柱内不少于210mm.1.3.8其他（1）卫生间及管井周边均做砼反边，宽度同墙做法；（2）所有设备基础均以厂家订货为准，且待设备到货核实后方可施工。
（3）未经设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。
2 结构选型和布置2.1结构选型本建筑共有四层，且主要用于教学，为方便布置、管理房间拟采用大柱网框架结构。
为使结构有较大的度本设计中楼面、屋面、楼梯等均采用现浇结构；基础采用柱下单向条形基础。
2.2结构布置建筑中柱间距设计为7.2m。
根据结构布置，本建筑平面均为双向板。
考虑楼面活荷载较大，楼面板和屋面板厚度取120mm。
材料选用：混凝土：C30钢筋：纵向受力钢筋采用热扎钢筋HRB335，HRB400；其余采用热扎钢筋HPB235。
墙体：内外墙均采用240厚粉煤灰轻渣空心砌块390×240×190，重度 =7.5KN/m3。
内墙刷涂料，外墙贴砖。
窗：钢塑铝门窗，γ=0.35KN/m 2.门：木门详细情况见结构布置图2-1。
图2-1结构平面布置图2.3 梁柱截面尺寸2.3.1 按大跨度计算纵向框架梁：h=(1/8~1/14)L= (1/8~1/12) ×7200=900~514L —纵向柱距取h=600mm. ==h b )31~21(300mm~200mm 取b=250mm横向边跨梁：h=(1/8~1/14)L= (1/8~1/12) ×6600=825~471L —纵向柱距取h=600mm. ==h b )31~21(300mm~200mm 取b=250mm横向中跨梁：取h=450mm. b=250mm连系梁取：h=500mm. b=250mm框架梁截面尺寸b ×h=250mm ×600mm 连系梁尺寸b ×h=250mm ×500mm其惯性矩3b 1I 12bh ==1/12×300×3600=5.400×9410mm 2.3.2 柱的截面尺寸计算 公式[]E C c Fg nf βμ≤ 中：[]C μ—设计抗震设防烈度为7.5度时取0.9。