定海中学教学楼建筑结构设计【毕业论文】.doc

1、毕业论文 文客久久 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 定海中学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 文客久久 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 .8 1.2.3 立面设计 .8 1.2.4 剖面设计 .8 2 结构设计 .9 2.1 计算简图 .9 2.1.1 确定计算简图 .9 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 . 12 2.2 框架内力计算 .

2、 21 2.2.1 恒载作用 下的框架内力 . 21 2.2.2 活载作用下的框架内力 . 30 2.2.3 风荷载作用下的位移、内力计算 9 . 49 2.2.4 地震作用下横向框架的 内力计算 . 55 2.3 框架内力组合 . 65 2.4 框架梁、柱截面设计 . 77 2.5 楼梯结构设计计算 12 . 98 2.5.1 梯段板计算 . 99 2.5.2 休息平台板计算 . 100 2.5.3 梯段梁 TL1 计算 . 100 2.6 现浇楼面板设计 . 101 2.6.1 跨中最大弯矩 . 102 2.6.2 求支座中点最大弯矩 . 103 毕业论文 文客久久 2.6.3 A 区格

3、. 104 2.6.4 C 区格 . 105 2.7 基础计算 . 107 2.7.1 计算条件 . 107 2.7.2 计算结果 . 108 参考文献 . 113 致谢 . 114 参考文献 . 115 毕业论文 文客久久 定海中学教学楼建筑结构设计 摘 要 本设计为定海中学教学楼的设计，主要包括建筑设计和结构设计两部分，该教学楼共有五层，各层层高为 3.6m,总高度为 18m ,建筑面积约为 3950m2，主体结构采用钢筋混凝土框架结构， 抗震设防烈度为 7 度 。 建筑设计部分，首先根据建筑 的 使用功能确定建筑的初步布局，包括建筑体形及室内空间布置等，然后结合使用的材料、做法进一步确定

4、具体尺寸 和 平 、 立面风格 等。 结构设 计部分， 首先 根据建筑设计 、 工艺使用要求 、 材料供应情况 以及 场地地质条件等确定结构布置方案，然后选取一榀典型框架进行设计计算。在明确计算简图的前提下，进一步确定框架承受的荷载，包括恒载、屋 （楼） 面活载和风荷载，在此基础上进行框架内力计算 、荷载效应组合等，并根据最不利原则进行内力组合，得到梁、柱、基础以及屋（楼）面板、楼梯等构件的配筋成果以及风荷载作用下的侧移验算，最后应用 PKPM2010 进行设计计算，绘制出结构施工图，并与手算结果进行分析比较。 关键词：钢筋混凝土框架结构；教学楼；建筑设计；结构设计 毕业论文 文客久久 Arc

5、hitectural and structural design of Dinghai middle schools teaching building AbstractThis design is for the teaching building of Dinghai middle school. It mainly inc ludes two parts which are the architectural design and the structural design. The building has 5 floors and the height of each floor i

6、s 3.6m so the overall height of it is 18m , and its total floor space is 3950m2,also its main structure use the reinforced concrete frame structure with its earthquake resistance fortification intensity 7 degrees. In the architectural design part, the general layout is first determined according to

7、the building function, including conformation and indoor spatial setting; then the dimension, plane style and elevation style are chosen considering the engineering materials and constructional details. In the structural design part, the array of structure is first determined according to architectu

8、ral design, process demand, material supply and geological conditions; then a typical transverse frame is taken to be computed. After the extract of computation sketch, the external loads such as the dead load, living load on the roof (floor) and the wind load are calculated; On the basis of that ,d

9、o the internal force calculation, load effect combination, and then receive beam, column, and house ( building) panels, stairs and other components reinforcement results and the lateral displacement calculation under the wind load according to the most unfavorable principles combination of internal

10、forces, finally apply the PKPM2010 to do the design and calculation, draw the construction drawing, and do the analysis and comparison with the results done by hand. Key words Reinforced concrete frame; teaching building; architectural design; structural design.毕业论文 文客久久 1 建筑设计 1.1 设计资料 该工程位于 舟山定海 ，

11、为 定海中学教学楼 ， 五 层钢筋混凝土框架，建筑面积 3950m2，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 建相关建施图 。 1.气象资料 1 （ 1）基本风压值： 20 0.85 KN m （ 2）基本雪压值： 20 0.50 KN m 2水文地质资料 2 场地条件：拟建场地地表平整。 土层分布见图 1-1。场地地下水类型为上层滞水，水位在地表下 2.8m。建筑地层地质勘测情况见表 1-1。 场地土层等效剪切波 速为 145m/s。场地为稳定场地，类别 II 类 。 粉质黏土夹粉土淤泥质粉质黏土粉质粘土杂填土图 1-1 土层分布图 表 1-1 土层相关系数 毕

12、业论文 文客久久 土层号 天然含水量 (%) 天然重度 )/( 3mkN 天然孔隙比 e 塑性指数 pI 液性指数 LI 抗剪强度指标 压缩指标 21sE 承载力特征值 kc )(ok 1 17.2 2 27.6 19.3 0.803 13.1 0.61 30.1 10.7 7.5 120 3 35.9 17.8 1.147 13.9 1.24 15.7 6.4 2.5 65 4 28.3 19.3 0.805 12.9 0.63 34.8 11.2 8.6 160 3.抗震设防烈度 2 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）。 4.荷载资料 （

13、1）教学楼楼楼面活载，查建筑结构荷载规范（ GB50009-2006），确定楼面活载标准值为 2/2 mkN 。 （ 2）不上人屋面：活载标准值为 2/7.0 mkN 。 （ 3）屋面构造 35mm 厚 490mm490mm 的 C20 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 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 200mm 厚标准砖（ 19019090

14、，重度 3.6 2/mkN ）， M5 混合砂浆砌筑，双面粉刷（重度 3.6 2/mkN ），每开间采用 3300mm2100mm(bh)通长塑钢窗。 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。 毕业论文 文客久久 本教学楼采用“一”字型布置，其主要出入口、门厅位于道路侧，坐北朝南，底层走廊两侧出口加强了人员的疏散。 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；

15、（ 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，面积为 29.4 2m ，满足使用要求。 （ 3） 楼梯采用双折式，教学楼内设一座楼梯，每个楼梯宽度为 2.1m，符 合规范要求。教学楼各层均为 3.6m，台阶踏步采用 b=300mm， h=150 mm，级数由相应层高控制，平台宽

16、度 D=2.1 m,梯间进深 7.0 m，开间 4.2 m。见建施楼梯详图。 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。在本宿舍楼设计中，针对宿舍建筑的特殊性，在立面设计中力求体现现代化建筑风格，色彩简洁明快 4。 本设计中宿舍楼正立面、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。 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 18.0 m

17、（不包括女儿墙0.7m）。为了使宿舍楼不产生压抑感，而使人们感到亲切、舒适的空间感观，故层高均设为3.6m。 房间内横梁高为 600mm，走廊内横梁高为 600mm。走廊净高为 3.6 m。 毕业论文 文客久久 （ 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 495 mm。 屋顶采用上人屋面，女儿墙高度为 700mm。 （ 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） =28.81。为使踏步面层耐磨、防滑，设

18、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，故将楼梯间设置在内框 架中，以保证抗震要求。 （ 4） 内、外墙体采用 190 mm 190mm 90mm 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 0.5，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 2 结构设

19、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 类场毕业论文 文客久久 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 2.100m 。底层柱子的高度为：mh 2.55.01.26.31 （初步假设基础高为 0.5m），二 五层柱高为 mhh 6.3 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：7 0 0 02 4 0 07 0 0 0 、l 。计算简图见图 2-1。 A C D F图 2-1 计算简图