朝阳中学教学楼工程设计毕业设计.doc
长江大学工程技术学院 毕业设计(论文）题 目 名 称 朝阳中学教学楼工程设计题 目 类 型真题系 部城市建设系专 业 班 级土建60903学 生 姓 名 指 导 教 师 辅 导 教 师 开题报告时间2012年10月10日目 录毕业设计（论文）任务书开题报告指导教师审查意见评阅教师评语答辩会议记录前 言.中文摘要英文摘要第一部分：建筑设计1. 设计要点1.1 工程概况 . 11.1.1 方案特点 . 11.1.2 建筑平面设计 . 11.1.3 建筑立面设计 . 21.1.4 建筑剖面设计 . 2第二部分：结构设计1. 一般概述 . 32. 地下部分 .33. 地上部分 . 44. 其他 . 5第三部分：结构计算1. 结构计算基础资料 .61.1 工程概况 .61.2 设计条件 . 72. 荷载计算 .7 2.1 楼、屋面活荷载标准值 . 7 2.2 楼、屋面恒荷载标准值 . 8 2.3 梁荷载标准值 . 83.电算建筑结构总信息输出 .10 3.1 结构设计总信息 .10 3.2 周期、振型、地震力 . . . . . 20 3.3 各工况地震作用下楼层最大位移 .384.电算结构图形输出 4.1 结构平面荷载简图 .55 4.2 各层梁、柱配筋图 . 555. 基础计算 .556. 现浇钢筋混凝土板式楼梯设计 .63参考文献 .68致谢.69前 言 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本毕业设计题目为朝阳中学教学楼。在毕设前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土、建筑结构抗震设计等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等规范。在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月多里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD、天正建筑，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。 框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以电算为主，楼梯和基础进行手算。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 二零一二年十二月二十五朝阳中学教学楼工程设计学 生：刘博文，长江大学工程技术学院指导教师：刘 慧，长江大学工程技术学院【摘要】本设计为朝阳中学教学楼的整体工程。按照设计任务书，依据现行建筑设计规范和结构设计规范，完成本设计。设计分为建筑设计和结构设计两大部分。建筑部分包括建筑设计要点、建筑平面设计、立面设计和剖面设计等。结构设计选择钢筋混凝土框架结构进行设计，主要包括结构选型（包括楼板、屋面板、楼梯等）；结构布置方案；根据工程地质资料，对基础进行设计；用天正软件进行计算，并对基础和楼梯进行手算。 【关键词】建筑设计 结构设计 框架结构 Environmental Protection Bureau office buildingStudent :Liu Bowen College of Engineering technology，Yangtze UniversitySupervisor: Liu Hui College of Engineering technology，Yangtze UniversityAbstract The design is the overall project for teaching building of Chaoyang Middle School. According to design specifications and the current "design specification of the building" and "design specification of the structure", finish originally designing. Design and is divided into two major parts of architectural design and structural design. The part of the building including architectural design main point, planar design of the building, elevation is designed and designed etc. with the section. Structure designed to select the reinforced concrete frame structure design mainly include structural selection (including the floor, roof, stairs, etc.);The structural arrangements of the program; Engineering geological data on the basis of design; Tengen software is calculated, and the foundation and stairs hand calculations. Key words architectural design structural design structural analysis 朝阳中学教学楼工程设计第一部分 建筑设计1 设计要点1.1 工程概况1. 设计题目：朝阳中学教学楼工程设计2. 建筑规模：建筑面积：6000m²左右；建筑层数：六层；3. 结构形式：钢筋混凝土框架结构；4. 功能要求：应该满足中学教学楼的各种教学要求，必须配置一定的辅助房间，其中包括办公室，音乐室，计算机房等辅助房间。并且辅助房间要满足一定的面积比。另外垂直连接有楼梯。其他设计满足美观，经济和实用要求。1.1.1 方案特点该方案符合朝阳中学教学楼的特点及其功能要求。结构简单，对称，工程齐全。1.1.2 建筑平面设计该大楼位于抗震设防烈度为7度的区域，对抗震有一定的要求，所以平面上力求简单、规则、对称。建筑物平面为南北朝向，建筑物主入口的朝向为南边。建筑物为框架结构，在框架结构的平面布置上，柱网是竖向承重构件的定位轴线在建筑平面上所形成的网格，是框架结构的脉络。柱网布置既要满足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使结构受力合理，构件种类少，施工方便。柱网布置还应与建筑分隔墙布置互相协调，一般常将柱子设在纵横建筑墙交叉点上，以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响。框架结构常见的柱网布置方式有：内廊式、外廊式、等跨式、对称不等跨式等。本框架结构大楼采用对称不等跨式布置。纵向的柱跨度分别为4.5、4.0m;横向柱跨度分别为6.5、4.5、4.2、3.0、2.4m。纵向一共有7跨，总长度为40.0m，总宽度为34.0m。其长宽比为1.18，满足7度设防区建筑物长宽比不允许超过6.0的要求。该大楼根据使用功能的要求，每层根据不同的用途来布置房间。作为垂直交通的楼梯设在南北面中间并对称布置，各层平面建筑施工图见建施25。（1） 依据建筑功能的要求，确定柱网的尺寸，然后，再逐一定出各房间的开间和进深；（2） 根据交通、防火与疏散的要求，确定楼梯间的位置和尺寸；（3） 确定墙体所用的材料和厚度，以及门窗的型号与尺寸；1.1.3 建筑立面设计该大楼在建筑立面上采用宽大而明亮玻璃窗，有效的满足教学采光和通风的要求，同时可以表现简洁和现代感，还增加了立面的美观效果。本楼主体六层，屋顶附加楼梯阁楼。建筑立面和竖向剖面上力求规则，使结构的侧向刚度变化均匀，有利于结构抗震。各立面建筑施工图见图纸即可。（1） 确定门窗的立面形式。门窗的立面形式一定要与立面整体效果相协调；（2） 与平面图对照，核对雨水管、雨篷等的位置及做法；（3） 确定墙体立面装饰材料做法、色彩以及分格艺术处理的详细尺寸；1.1.4 建筑剖面设计建筑物的剖面图要反映出建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计的主要任务是确定建筑物各部分应有的高度、建筑物的层数及建筑空间的组合关系。在建筑物的层高上，考虑到建筑空间比例要求，根据一般房间高度与进深的合适比例，又考虑到提供足够的房间净高度用于铺设消防管道，以满足教学功能要求。因此，综合考虑层高为3.9m。根据总建筑面积等各方面的要求，该大楼为六层，总建筑高度为26.1m，其高宽比为0.77，满足7度抗震设防烈度区建筑物高宽比不允许超过4的要求。另外从室内采光和通风的角度考虑，窗台的高度一般取0.9m。屋顶上人，做成平屋顶。详细的建筑剖面图见建施图。 （1） 分析建筑物空间组合情况，确定其最合适的剖切位置。一般要求剖到楼梯及有高低错落的部位；（2） 进一步核实外墙窗台、过梁、圈梁、楼板等在外墙高度上的构造关系，确定选用哪种类型的窗台、过梁、圈梁、楼板及其形状和材料；（3） 根据平面图计算确定的尺寸，核对楼梯的在高度方向上的梯段的尺寸，确定平台梁的尺寸。 第二部分 结构设计本设计为采用以多层建筑为主体的对称框架结构形式。1 一般概述1.1 结构设计依据的主要现行设计及施工规范：（1）建筑结构可靠度设计统一标准 （GB50068-2001）（2）建筑结构荷载规范 （GB50009-2012）（3）混凝土结构设计规范 （GB50010-2010）（4）建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）（5）建筑地基基础设计规范 （GB50007-2011）（6）混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2001）1.2 本工程为六层框架结构，建筑总高度为26.100米，按抗震设防烈度7度设防，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g。建筑物重要性为乙类。框架抗震等级为三级，结构安全等级为二级，结构正常使用年限为50年。1.3 本工程之-0.450相当于绝对标高根据工程地质资料设为第一层土素填土的顶面，室内外高差为0.450m。1.4 图纸中除特别注明外，标高以米计，尺寸以毫米计。1.5 本工程采用中国建科院PKPM系列设计软件进行辅助设计。1.6 本工程基本风压按0.30采用，地面粗糙度为B类。1.7 建筑物的耐火等级为二级。2 地下分部2.1本工程基础设计依据毕业设计要求提供工程地质资料。2.2本工程场地类别为二类。2.3 本工程基础设计等级为丙级，采用柱下独立基础，以第四层为本工程持力层。2.4 钢筋混凝土承台采用C30混凝土， HRB400级钢筋，承台下做混凝土垫层100厚，其每侧比基础承台外边缘各加宽100。3 地上部分3.1混凝土等级：梁为C30，柱为C30，板为C25。3.2钢筋强度等级设计值：HPB300为f=270N/mm²；HRB335为f=300N/mm²；HRB400为f=360N/mm²3.3钢筋连接：（1） 图中除特别注明和直径>22毫米的钢筋应采用焊接。（2） 采用焊接时，应按施工图和现行规范要求及构件钢筋接头位置，采用闪光对焊，气压焊，电渣压力焊，电弧搭接焊等焊接方式。（3） 钢筋搭接焊缝长度除图中特别注明外，单面焊不少于10d，双面焊不少于5d.（4） 纵向受拉钢筋的绑扎搭接接头面积百分率不大于25%时最小搭接长度按下表，但不应小于300。同一连接区段内纵向受力钢筋接头面积的允许百分表接头形式接头面积允许百分率%受拉区受压区绑扎搭接接头梁，板柱宜50宜25宜50焊接接头应50不限注：同一连接区段，绑扎搭接接头为1.30倍的搭接长度，焊接接头为35d且不小于500mm。（5） 接头位置：梁上（下）部钢筋不得在支座（跨中）处接头，柱应在柱端加密区以外部位接头，梁柱主筋搭接范围内箍筋应加密。3.4柱的有关要求及构造按规范要求做。3.5梁的构造要求详图例，梁平面整体表示法的制图规则详图。3.6现浇板 (1) 板中通长钢筋采用搭接时应在受力较小处搭接，板面钢筋在跨中1/3范围内搭接，板底在支座处1/3范围内搭接。 (2) 板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度La不应小于5d。 (3) 板边支座负筋应按受拉钢筋锚雇在梁内，柱内或钢筋混凝土内。 (4) 全部双向板底筋，短向筋在下，长向筋在上，板内分布筋，除图中特别注明外均为8200。 (5) 除图中特别注明者外，楼板开洞小于250mm，板内钢筋从洞边绕过，不另设置附加钢筋。 3.8钢筋混凝土构件施工要求部位最大水灰比最小水泥用量最低混凝土强度最大氯离子含量（%）最大碱含量（kg/m3）K0.000以下0.65225C251不限制K0.000以上0.6250C200.334 其他4.1 当楼板面层小于30mm时，结构所注板面标高与建筑标高相同。4.2 屋面按建筑所示方向建筑找坡。4.3 结构施工过程中应与有关专业密切配合，若发现有碰撞或遗漏等问题请及时同设计人联系研究解决。4.4未尽事宜以现行设计及施工规范为准。 第三部分结构设计计算书1. 结构计算基础资料1.1 工程概况1. 设计题目：朝阳中学教学楼工程设计2. 建筑规模：6000m²左右；建筑层数：六层；3. 结构形式：钢筋混凝土框架结构； 4. 功能要求：应该满足中学教学楼的各种教学要求，必须配置一定的辅助房间，其中包括办公室，音乐室，计算机房等辅助房间。并且辅助房间要满足一定的面积比。另外垂直连接有楼梯。其他设计满足美观，经济和实用要求。1.2 设计条件1.2.1 气象条件：查建筑结构荷载规范(GB 50009-2010)，按50年一遇，建筑所在地基本风压为0.30KN/m2, 基本雪压为0.40KN/m2。1.2.2 抗震要求：建筑物所在地区抗震设防烈度7度第一组，设计基础地震加速度0.10g。1.2.3 工程地质条件，本工程场地类别为三类。 地质状况：本工程场地平坦，无液化土层，周围无相邻建筑物。地下水位埋深5m，对混凝土无侵蚀性。任务书所给地质资料： +0.0-0.60 回填土：r=16KN/m3 R=80KN/m2 E=300N/mm2-0.60-1.70粘性回填土：r=18KN/m3 R=130KN/m2 E=500N/mm2-1.70-2.50残积亚粘土：r=20KN/m3 R=200KN/m2 E=500N/mm2-2.50-4.0一般亚粘土：r=20KN/m3 R=230KN/m2 E=500N/mm2-4.0以下风化混合岩： R=300KN/m2 E=6001000N/mm21.2.4 材料 混凝土强度等级为C30，梁纵筋及基础选HRB400级钢筋，柱纵筋选HRB400级钢筋， 箍筋选HPB400级钢筋。1.2.5 结构计算主要参数 根据建筑的特点及使用功能，查建筑工程抗震设防分类标准（GB 50223-2008）3.0.2条及6.0.1条该建筑的抗震设防类别为标准设防类，根据设计任务书，查建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）附录A,该工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组为第一组.根据地质勘查报告及建筑抗震设计规范第4.1.6条，建筑物所在地场地土类别为二类,根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度查抗规表6.1.2，框架结构的抗震等级为7度.2.荷载计算2.1楼,屋面活荷载标准值教室、办公室 2.0KN/走廊、楼梯 2.5KN/计算机机房，语音教室 3.5 KN/上人屋面 2.0KN/,卫生间 2.0KN/2.2 楼面、屋面的建筑做法及恒荷载标准值2.2.1屋面均布荷载屋面恒荷载标准值40细石混凝土保护层 22×0.04=0.88KN/m2 三毡四油防水层(包括改性沥青防水卷材) 0.4 KN/m220mms水泥砂浆 20×0.02=0.4 KN/m240mm厚水泥石灰砂浆找平 0.04×14=0.56 KN/m2100钢筋混凝土板 25×0.1=2.5 KN/m210mm厚抹灰 0.01×17=0.17 KN/m2恒荷载合计 4.91KN/m22.2.2楼面均布恒载1-5层楼面（除去厕所、楼梯）：水磨石地面（10面层，20水泥砂浆打底） 0.7 KN/m2100厚钢筋混凝土板 25×0.10=2.5KN/m2抹灰层 17×0.02=0.34 KN/m2恒荷载合计 3.54 KN/m22.2.3卫生间均布荷载厕所恒荷载标准值瓷砖地面 0.55 KN/m220mm厚水泥砂浆防水保护层 20×0.02=0.40 KN/m2地面防水层 0.05 KN/m2沉箱(用土回填容重为10) 0.05×10=0.5KN/m2100厚钢筋混凝土板 25×0.10=2.50 KN/m2抹灰层 17×0.02=0.34 KN/m2恒荷载合计 4.34KN/m22.2.4楼梯板荷载布置楼梯恒荷载标准值栏杆 0.2 KN/m2踏步面层 0.65 KN/m2踏步重 0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88 KN/m2混凝土斜板 0.12×25/0.894=3.36 KN/m2板底抹灰 0.015×17/0.894=0.29 KN/m2恒荷载合计 6.38 KN/m22.3梁上荷载标准值外墙为200厚空心砌块，外层贴瓷砖，内墙20mm抹灰。荷载均为。故，外墙墙体荷载为：5×0.2+0.02×17=1.84KN/m2内墙为200厚空心砌块，双面抹灰共40mm。内墙墙体荷载为：0.2×5+17×0.02×2=1.68 KN/m23电算建筑结构总信息输出3.1结构设计信息3.1.1总体信息 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 25.50 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角(Degree) ARF = -89.99 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息: 按模拟施工1加荷计算 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 “规定水平力”计算方法: 楼层剪力差方法(规范方法) 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 0 嵌固端所在层号： MQIANGU= 1 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 1.00 弹性板与梁变形是否协调 是 墙元网格: 侧向出口结点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 地下室是否强制采用刚性楼板假定: 否 墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点 是 计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在地区 全国 3.1.2风荷载信息 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.30 风荷载作用下舒适度验算风压(kN/m2): WOC= 0.00 地面粗糙程度: B 类 结构X向基本周期（秒）: Tx = 0.28 结构Y向基本周期（秒）: Ty = 0.28 是否考虑顺风向风振: 是 风荷载作用下结构的阻尼比(%): WDAMP= 5.00 风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%): WDAMPC= 2.00 是否计算横风向风振: 否 是否计算扭转风振: 否 承载力设计时风荷载效应放大系数: WENL= 1.00 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 7 各段体形系数: USi = 1.303.1.3地震信息 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 15 地震烈度: NAF = 7.00 场地类别: KD =II 设计地震分组: 一组 特征周期 TG = 0.35 地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08 用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的 地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50 框架的抗震等级: NF = 3 剪力墙的抗震等级:
