定海中学实验楼建筑结构设计【毕业设计】.doc

1、毕业论文 - 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 定海 中学 实验 楼建筑结构设计 学 院： 学生姓名： 专 业： 土木工程 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 毕业论文 - 目 录 摘 要 .4 1 建筑设计 .6 1.1 设计资料 .6 1.2设计 说明 .7 1.2.1 总平面图设计 .7 1.2.2 平面设计 .7 1.2.3 立面 设计 .7 1.2.4 剖面设计 .8 1.2.5 其他部分的设计说明 .8 2 结构设计 .10 2.1 计算简图 .10 2.1.1 确定计算简图 .10 2.1.2 梁、柱截面尺寸 .12 2.1.3 材料强度等级 .12 2.1.4 荷载计算

2、.12 2.2 框架内力计算 .20 2.2.1 恒载作用下的框架内力 .20 2.2.2 活载作用下的框架内力 .28 2.2.3 风荷载作用下的位移、内力计算 .43 2.2.4 地震作用下横向框架的内力计算 .46 2.3 框架内力组合 .55 2.4 框架梁、柱截面设计 .67 2.5 楼梯结构设计计算 5 .91 2.5.1 梯段板计算 .92 2.5.2 休息平台板计算 .93 2.5.3 梯段梁 TL1 计算 .93 2.6 现浇楼面板设计 .94 毕业论文 - 2.6.1 跨中最大弯矩 .94 2.6.2 求支座中点最大弯矩 .95 2.6.3 A 区格 .95 2.6.4 C

3、 区格 .96 参考文献 .100 附录 1：外文文献 . 错误 !未定义书签。 附录 2：中文译文 . 错误 !未定义书签。 毕业论文 - 定海 中学 实验 楼建筑结构设计 摘 要 本设计为 舟山市定海中学五层实验楼的设计 ，主要包括建筑设计和结构设计两 个部分。 该 实验楼 高 19.8m，总建筑面积为 4000m2，耐火等级为二级，抗震设防烈度为 7 度。建筑设计的内容包括平面、立面及剖面设计。 结构设计包括框架设计、构件设计和基础设计等。其中，框架采用钢筋混凝土横向框架承重布置方案，基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。本文着重对 1 榀横向框架进行了配筋设计。在确定了框架布局与分配统计得到

4、各种荷载、作用的大小之后，按 D 值法、分层法及底部剪力法等弹性分析方法计算得出结构内力，并在此基础上，根据最不利原则进行内力组合，最后得到配筋成果。此外，本文还采用了 PKPM 软件进行设计，得出了结构施工图。 关键词 实验楼 建筑；框架结构；建筑设计 ；结构设计；抗震设计 This design of laboratory building 毕业论文 - Abstract This design is for a 5-floor student apartment of a high school in Huzhou . It is mainly includes the architec

5、tural design and the structural design two parts. This laboratory high 19.8m, the total floor space is 4000m2, the fireproof rank is two levels, the earthquake resistance fortification intensity is 7 degrees.Architectural design content including plane, vertical surface and section plane design. Str

6、uctural design including frame design, component design and foundation design and so on.Among them, the frame uses the reinforced concrete crosswise frame load-bearing scheme of arrangement, the foundation uses under the reinforced concrete column the independent foundation.This article carried on e

7、mphatically to 1 pin crosswise frame has matched the muscle design.After had determined the frame layout and the assignment statistics obtain each kind of load, the function size, according to the D value law, the delamination and the base shearing force law isoelasticity analysis method computation

8、 obtains the structure endogenic force, and in this foundation, carries on the endogenic force combination according to the most disadvantageous principle, finally obtains matches the muscle achievement.In addition, this article also used the PKPM software to carry on the design, has obtained the st

9、ructure construction drawing. Key words laboratory building; frame structure; architectural design; structural design; seismic design 毕业论文 - 1 建筑设计 1.1 设计资料 该工程位于 舟山 ，为某中学 实验楼 。 根据建筑方案图，本工程结构为 五 层钢筋混凝土框架，建筑面积 4000 平米 ，建筑各层平面图、 正 立面图、 背 立面图、 左 立面图、 左 立面图 、 楼梯平剖面图及节点详图 建相关建施图 。 1.气象资料 1 （ 1）基本风压值： 20

10、0.85 KN m （ 2）基本雪压值： 20 0.50 KN m 2.抗震设防烈度 3 建筑安全等 级为二级，抗震设防烈度为 7 度（假定场地覆盖厚度大于 9m，小于80m）。 3.荷载资料 1 （ 1）实验楼楼面活载，查建筑结构荷载规范（ GB50009-2001），确定楼面活载标准值为 2/2 mkN 。 （ 2）上人屋面：活载标准值为 2/7.0 mkN 。 （ 3）屋面构造 35mm 厚 490mm490mm 的 C30 预制钢筋混凝土架空板、防水层、 20mm 后 1:3 水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土屋面板， 12mm 厚纸筋石灰粉平顶。 （ 4）楼面构造 水泥楼面： 10mm

11、厚 1:2 水泥砂浆面层压实抹光、 15mm 厚 1:3 水泥砂浆找平层、现浇钢筋混凝土楼面板、 12mm 厚纸筋石灰粉平顶。 （ 5）围护墙 围护墙采用 240mm 厚标准砖（ 24011053，重度 4.32 2/mkN ）， M5 混合砂浆砌筑，双面粉刷（重度 3.6 2/mkN ），才用相应通长塑钢窗。 毕业论文 - 本工程采用全现浇混凝土框架结构，由于开间小，双向板得跨度超过经济跨度不多，同时考虑使用要求，在楼面不设次梁 2。 1.2 设计 说明 1.2.1 总平面图设计 平面图见相关建施图。 本实验楼采用“一”字型布置，其主要出入口、门厅位于道路侧，座北朝南，底层走廊两侧出口加强了

12、人员的疏散。 主要房间的设计考虑以下几点： （ 1） 主要房间的布置宜使用方便，影响较小，面朝南； （ 2） 相同功能的房间分开设置，满足各使用功能单元； （ 3） 房间布置应兼顾建筑结构要求。 1.2.2 平面设计 （ 1） 该设计采用内廊式组合，使平面紧凑、组合灵活，走廊面积相对比例较小，满足使用要求，又节约用地。纵、横向定位轴线均与柱轴线重合，为使外墙、走廊墙壁平齐，满足美观与使用要求。 （ 2） 门厅位于人流集散的交通枢纽，起着室内外空间的过渡作用。门厅面积主要根据建筑物的性质、规模、功能要求及其空间处理确定，满足使用要求。 （ 3） 楼梯采用双折式，每个楼梯宽度为 2.0m，符合规范

13、要求。实验楼各层均为3.3m，台阶踏步采用 b=300mm， h=150 mm，级数由相应层高控制，平台宽度 D=2.0 m,梯间进深 8.24 m，开间 4.34 m。见建施楼梯详图。 （ 4） 走廊，依据功能使用要求及防火疏散规定，该方案走廊净宽 2.0 m。 1.2.3 立面设计 结构韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。建筑立面上结构构件或门窗作用有规律的重复和变化，给人们在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律变化的感受效果。在本实验楼设计中，针对实验楼建筑的特殊性，在立面设计中力求体现现代化建筑风格，色彩简洁明快 12。 本设计 中实验楼正立面、背立面窗户成组排列，墙面外

14、装饰采用水刷石，大小均相同，以及门廊、室内外高差均使整体产生一种特殊的感觉，庄重中灵活，而更显亲切。 毕业论文 - 1.2.4 剖面设计 （ 1）由建筑使用要求确定主体结构为五层，建筑物高度为 19.8 m。为了使实验楼不产生压抑感，而使人们感到亲切、舒适的空间感观，故层高均设为 3.3m。 房间内横梁高为 600mm，走廊内横梁高为 400mm。走廊净高为 3.3 m。 为保证室内具有充足的天然采光，纵墙侧窗规格主要为 2700mm 1750 mm，窗台高度为 1050 mm， 纵梁高度为 500 mm，则 1.75+1.05+0.5=3.3m，满足各自要求。 （ 2） 为了防止室外雨水倒灌

15、，防止建筑因沉降而使室内地面标高过低，为了满足建筑使用及增加建筑美观，要求室内外地面有一定高差，取室内外高差为 600 mm。 屋顶采用上人屋面，女儿墙高度为 1500 mm。 （ 3）楼梯，详见建施楼梯详图。本设计中采用踏步高 h=150 mm,宽度 b=300 mm，各层楼梯斜度为 arctg（ 150/300） =26.57。为使踏步面层耐磨、防滑，设防滑条（材料： 1:1 水泥金刚砂，高 8 mm，宽 10 mm）。 栏杆采用不锈钢钢管，扶手高度为 900 mm。 室内楼梯间都设有窗户，便于采光。本设计为了减少地震时将会产生较大的扭转以及其他复杂应力，而首先破坏的可能性，故将楼梯间设置

16、在内框架中，以保证抗震要求。 （ 4） 内、外墙体采用 240 mm 110 mm 53 mm 的标准砖， M5 混合砂浆砌筑。 （ 5）屋顶采用有组织排水屋面，屋面坡度为 3，沿沟坡度为 0.5%。屋顶结构组成为： 30 厚细石砼保护层 SBS 改性沥青油毡防水层 20 厚水泥砂浆找平层 100 厚憎水膨胀珍 珠岩保温层 120 厚钢筋砼现浇板 1.2.5 其他部分的设计说明 （ 1）基础（墙基）防潮层 7： 在 0.045m 以下基础两侧均用防水水泥砂浆防潮， 20 厚的 1： 2 水泥砂浆掺 5避水浆，位置一般在 0.045m 标高处，适用于砖墙墙身。 （ 2）地面：水磨石地面 20 厚

17、 1： 2 水泥砂浆找平层 100 厚 C30 混凝土 200 厚片石垫层 毕业论文 - 素土夯实 （ 3）楼面：水磨石楼面 : 10 厚面层 20 厚水泥沙浆打底，现浇楼板 （ 4）散水做法： 沿建筑物四周做 600 毫米宽散水坡 ,构造 (自下而上 ): 素土夯实， 60 厚碎砖垫层粗砂填缝压实， 80 厚 C15 混凝土随打随抹加浆压光。排水坡度 3%-5%。混凝土面层每隔 30 米做 20毫米宽伸缩缝一条 ,散水坡与外墙之间设 20 毫米宽缝 ,缝内均灌热沥青砂。每隔 10m 留伸缩缝一道，墙身与散水设 20 宽，沥青油膏嵌缝。 （ 5）内墙面 (自内而外 ) 乳胶漆内墙面 : (用于

18、其余部分 ) 12 厚 1:1:6 水泥石灰砂浆底 6 厚 1:0.5:1 水泥石灰砂浆面 满刮乳胶漆腻子二遍 刷白色乳胶漆二度 （ 6）顶棚 (自内而外 ) 刷素水泥浆一道 (加 10%107 胶 ) 8 厚 1:1:6 水泥石灰砂浆底 7 厚 1:1:6 水泥石灰砂浆面 满刮乳胶漆腻子二遍 刷白色乳胶漆二度 （ 7）踢脚 (自内而外 ) 水泥踢脚 (高 120 平墙 ) 12 厚 1:3 水泥砂浆打底扫毛或划出纹道 8 厚 1:2 水泥砂浆罩面压实赶光 （ 8）其它 1）卫生间地坪均低于走廊、室内地坪 20mm。 2）结构柱边 120 宽以下墙垛均用素混凝土与结构柱整浇。 3）凡在室内门窗

19、洞及墙阳角处均做 1:2 水泥砂 浆护角，通高，每边 50 宽。 毕业论文 - 4）所有楼梯平台水平段栏杆长度 500mm 时 ,其扶手高度 1100mm,且楼梯栏杆垂直杆件间净空 110mm。 5）凡易积水的房间地面均增设一道 1.5 厚聚氨酯防水涂料。 2 结构设计 2.1 计算简图 2.1.1 确定计算简图 本工程横向框架计算单元取图 2-2 中斜线部分所示范围，框架计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，查建筑抗震设计规范可判断该场地为 II 类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉质粘土 层上，基底标高设计相对标高 0.600m 。底层柱子的高度为：mh 9.36.03.31 （初步假设基础高为 0.5m），二 五层柱高为 mhh 3.3 52 。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三层跨分别为： 824022408240 、l 。计算简图见图 2-1。 A C D F图 2-1 计算简图