某大学单外廊教学楼建筑结构设计【毕业设计】.doc

1、毕业论文 - 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 某大学单外廊教学楼建筑结构设计 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 1 建筑设计 .5 1.1 设计资料 . 5 1.2 设计说明 . 6 1.2.1 总平面图设计 . 6 1.2.2 平面设计 . 6 1.2.3 立面设计 . 6 1.2.4 剖面设计 . 7 2 结构设计 .9 2.1 计算简图 . 9 2.1.2 梁柱截面尺寸 . 9 2.1.3 材料强度等级 . 10 2.1.4 荷载计算 . 10 横向自振周期计算 . 18 横向水平地震力计算 . 18 2.2 框架内

2、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 . 45 2.2.4 地震作用 下横向框架的内力计算 . 51 2.3 框架内力组合 . 60 2.4 截面设计 . 64 2.4.1 框架梁的配筋计算 （ 仅以一层梁为例说明计算过程） . 64 2.4.2框架柱配筋计算 . 67 2.4 3 节点设计 . 70 2.5 楼板设计 . 72 2.5.1 B， D 区格板的计算 . 72 第一 ,设计荷载 . 72 恒载： . 72 第四 ,截面设计 . 74 2.5.2 A, C 单向板计算 :

3、. 76 2.6 楼梯设计（采用平行双跑楼梯） . 76 2.6.1踏步板计 算 . 77 2.6.2 斜梁设计 . 78 2.6.3 平台板设计 . 80 2.6.4 平台梁的设计 . 81 2.8.电算 . 83 结论 . 84 致谢 . 85 参考文献 . 86 毕业论文 - 某大学单外廊教学楼建筑结构设计 摘 要 毕业设计是我们专业课学习的最后一个综合实践性教学环节。 本工程为 某大学单外廊教学楼钢筋混凝土建筑结构设计 ， 总建筑面积约为 5000 ，建筑物总高度 18.000m，主体结构为四层，层高均为 3.900m，采用钢筋混凝土框架结构形式。本设计主要包括建筑设计和结构设计两部分

4、。按照先建筑后结构，先整体布局后局部节点设计步骤设计。建筑设计，包括建筑方案初步设计、建筑平面、建筑立面和建筑剖面设计、主要部位的建筑构造及 材料做法；结构设计 ， 结构，梁、柱、墙等构件尺寸的确定，重力荷载计算、 横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算 、 纵向地震作用计算、水平地震作用下横向框架内力分析、竖向荷载作用下横向框架的内力分析、内力组合 、 截面设计 、 基础设计 。 一榀框架内力计算，以及楼板设计、楼梯设计等。最后写出相应的设计说明、英文资料翻译以及参考文献。 在设计的过程中我严格按照最新规范及有关规定进行设计，其中采用的计算方法 参照有关书籍。 关键词 框架结构；教学楼；建筑

5、设计；结构设计 毕业论文 - A single verandahs teaching building design of building structures Abstract The design projection for graduation is the last practice teaching segment of study of our specialized courses. In this paper a select scheme in bid for the planning design of a middle school. This design main

6、ly includes the architectural design and structural design. The architectural design includes the plane fixed position drawing design,the plane drawing design and sign to face the design, section design. The structure design, the mission of the frame structural design mainly have: the type selection

7、 ,the size of beams、 pillars、 walls etc., the gravity load calculation, the calculation of internal force and lateral moving in the function of the horizontal force, lengthways earthquake function calculation, the internal force analysis of the crosswise frame in the function of the horizontal earth

8、quakes, the internal force analysis of the crosswise frame in the function of the vertical load and also includes the dint combine、 section design、 foundation design. Foundation design also concludes footing layout selection, footing plane disposition, and foundation calculation. Had seriously carri

9、ed out the code of design :“fitting、 safety、 economical、beautiful outlook”and the basic measure and procedure in the whole design of architecture and structure. Keywords teaching-building ,Frame structure , structural calculation 毕业论文 - 1 建筑设计 1.1 设计资料 该工程位于宁波市区，某大学单外廊教学楼。 根据建筑方案图，本工程结构为四层钢筋混凝土框架，建筑

10、面积 5099.4 m2，建筑各层平面图、南立面图、北立面图、东立面图、楼梯平剖面图及节点详图。 1.气象资料 （ 1）基本风压值： 20 0.30 KN m （ 2）基本雪压值： 20 0.30s KN m 2水文地质资料 场地条件：拟建场地地表平整。常年地下水位低于自然地面以下 1.3m， 水质对混凝土没有侵蚀作用 。建筑地层地质勘测情况见表 1-1。建筑场地类别：类场地土。 表 1-1. 建筑地层一览表 (标准值 ) 序号 岩土分类 土层深度 (m) 厚度范围 (m) 地基承载力 ()kf KPa 桩端阻力()pq KPa 桩周摩擦力()sq KPa 1 杂填土 0 0.5 0.5 2

11、粉 土 0.5 1.3 0.8 120 15 3 中 砂 1.3 3.2 1.9 200 58 4 砾 砂 3.2 7.5 4.0 300 2800 35 5 圆 砾 7.5 12.5 5.0 500 4500 65 3抗震设防烈度 建筑结构安全等级为二级；地震设防烈度为： 7 度。 4.荷载资料 （ 1）教学楼楼面荷载，查建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)，确定 楼面活荷载标准值为 22KNm 。 （ 2）不上人屋面：活荷载标准值为 20.7KN m 。 （ 3）屋面构造： 35mm 厚 490490 的 C25 预制钢筋混凝土架空板、防水层、 20m厚 1： 3 水泥砂浆找毕业

12、论文 - 平，现浇钢筋混凝土屋面板、 12m 厚纸筋石灰粉平顶。 （ 4）楼面构造： 水泥楼面： 10mm 厚 1： 2 水泥砂浆面层压实抹光、 20mm 厚 1:3 水泥砂浆找平层、现浇钢筋混凝土楼板面、 12m 厚纸筋石灰粉 平顶。 本工程采用全现浇框架结构，教学楼 采用横向承重方案 ， 竖向荷 载主要由横向 框架承担 ， 楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时。 全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均为结构标高。 1.2 设计说明 1.2.1 总平面图设计 总平面图见图 1-1。 本教学楼采用“ L”字型布置。 主要房间的设计考虑以下几点： （ 1）

13、相同功能的房间分开设置，满足各使用功能单元； （ 2） 房间布置应兼顾建筑结构要求。 1.2.2 平面设计 （ 1） 该设计采用单外廊，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。 （ 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。 （ 3） 楼梯采用 平行双跑楼梯 ，教学楼内设两座。 （ 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 2.1 m。 （ 5） 卫生间布置在建筑纵向西端。卫生间根据使用人数确定蹲式大便器、小便槽数目；分别在卫生间内设置盥洗盆。 1.2.3 立面设计 结构韵律和

14、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 教学楼 设计中， 针对教学建筑的特殊性，在立面设计中力求体现现代化建筑风格，色彩简洁明快。 本设计中教学楼正立面、背立面窗户成组排列，墙面外装饰采用水刷石，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四层，建筑物高度为 15.60 m（不包括女儿墙1.3 m）。教学楼中设有面积较大的大教室，为了不产生压抑感，而使人们感到亲切

15、、舒适的空间感观，故层高均设 为 3.9 m。 房间内横梁高为 700mm，走廊内横梁高为 300mm。走廊净高为 3.6 m。 填充墙面采用 240 mm 厚的灰砂砖砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。 （ 2）为了防止室外雨水倒灌，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 450 mm。 屋顶 采用上人屋面， 女儿墙高度为 1300 mm。 （ 3）楼梯。 室内楼梯间都设有窗户，便于采光。 （ 4） 内、外墙体采用 240 mm 240 mm 120 mm 的空心砖， M5 混合砂浆砌筑。 （ 5） 屋顶采

16、用有组织排水屋面，屋面坡度为 2，沿沟坡度为 3%。屋顶结构组成为： 40 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 70 厚憎水膨胀珍珠岩保温层 20 厚水泥砂浆找平层 120 厚钢筋砼现浇板 毕业论文 - 图 1 标准层柱网平面布置图毕业论文 - 2 结构设计 2.1 计算简图 2.1.1 确定计算简图 由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。 本工程横向 框架计算单元取 C 轴线横向框架为计算分析对象 .底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件、室内外高差，定为 0.950 m （其中基础顶面至室外地面的高度为 m 5.0 ，室

17、内外高差为 0.45 m ），二层楼面标高为 3.900 m ，故底层柱高为1 3 .9 0 .5 0 .4 5 4 .8 5 Hm 。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为234 3 .9 H H H m 。 计算简图见图 2-1。 2.1.2 梁柱截面尺寸 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 130mm，梁载面高度按梁跨度的 1/121/8 估算，由此估算的梁载面尺寸见表 1，表中还给出柱板的砱强度等级。 C30（ fc=14.3N/mm2， ft=1.43N/mm2） 表 1 梁截面尺寸 层次 砼强度 横梁（ b h） 纵梁 (b h) AB 跨 BC 跨 CD

18、跨 1-4 C30 300600 250 500 300 600 250 500 毕业论文 - 图 2-1 计算简图 2.1.3 材料强度等级 混凝土：均采用 C25 级 钢筋直径 12mm 的采用 HRB335 钢筋，其余采用 HPB235 钢筋。 2.1.4 荷载计算 1.屋面横梁竖向线荷载标准值 （ 1）恒载 屋面：刚性防水屋面 (有保温层 ) 40 厚 C20 细石砼内配直径 4 间距 150 双向钢筋 0.8 kN/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平 0.02x20=0.4kN/m2 70 厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层 0.07x10=0.7 kN/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.02x20=0.4 kN/m2