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教学楼计算书 6812平米五层高职教学楼计算书

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天津城建学院成人教育学院毕业设计（论文）说明书专业： 级别： 姓名： 年 月 日钢筋混凝土框架结构（具体的工程名称，包括柱网尺寸、柱底标高和活荷载，详见任务书）专业 级别 姓名 指导教师 年 月 日天津城市建设学院毕 业 设 计 任 务 书 土 木 系 专业 班 姓名 设计类型： 多层框架结构设计 设计题目： 轴框架，楼面活载 KN/m2，柱底标高 m） 柱网尺寸： 指导 教 师： 学 生 签 字： 批 准 日期： 2007.3.12 接受任务日期： 2007 年 3 月 14 日1. 设计原始依据（资料）1.1 自然条件（建筑、结构设计部分）1.1.1建设地点： 天津市北辰区1.1.2工程地质条件： 基础埋深宜为：1.6m，其余内容详见地质勘查报告1.1.3建筑抗震设防类别： 丙 类 （三级建筑物）1.1.4抗震设防烈度： 7 度， 设计基本地震加速度值为0.15g（第一组）1.1.5耐火等级： 二 级1.1.6基本风压：W0= 0.50 KN/m2， 主导风向：冬季北偏西风，夏季南偏东风1.1.7基本雪压：S0= 0.40 KN/m21.1.8冻土深度： 0.6 m1.1.9地下水位： 最低： 2.07 m， 最高： 1.56 m1.1.10气象条件：年平均温度： 17.9 0C， 最高温度： 38.2 0C， 最低温度： 12.5 0C 年总降雨量： 863 mm， 日最大降雨量： 125 mm1.1.11楼面活荷载： 教室、办公室：2.0 KN/m2 走廊、门厅楼梯 ： 2.5 KN/m2 厕所：2.0KN/m2 实际计算按给定活荷载值计算1.2. 设计参考资料1.2.1采用的规范、标准、图集1.房屋建筑制图统一标准 2.建筑制图标准 3.建筑结构制图标准 4.建筑结构荷载规范 5.建筑抗震设计规范 6.混凝土结构设计规范7.98系列建筑标准设计图集 8.混凝土结构工程施工质量验收规范 1.2.2参考书1.房屋建筑学（教材） 2.结构力学（教材） 3.钢筋混凝土结构（教材） 4.工程结构抗震设计（教材） 5.工民建专业毕业设计指南 6.有关的结构设计手册 2. 设计内容和要求：（说明书、专题、绘图等）2.1建筑设计（1周）03.1403.202.1.1基本要求： 满足建筑使用功能要求及防火规范要求，根据已有的设计规范，遵循建筑设计功能适用、经济合理、技术先进、造型美观的原则，对原建筑方案分析其合理性，绘制部分建筑施工图。2.1.2建筑设计说明书内容： 包括工程概况，建筑物功能设计，建筑立面设计，建筑构造做法，门窗表，建筑方案评价等。2.1.3规定绘制的建筑施工图：1首层平面图：比例1：100，电脑绘图或手绘；2二层平面图：比例1：200，电脑绘图或手绘； 3立面图：M-A比例1：100 ，电脑绘图或手绘； 4剖面图：比例1：50 ，电脑绘图或手绘； 5外檐详图：比例1：20 ，电脑绘图或手绘。2.2结构设计（6周）03.2104.242.2.1基本要求： 在建筑方案设计的基础上，正确选择合理的结构形式、结构体系和结构布置，掌握多层框架结构的设计计算方法和基本构造要求，绘制部分结构施工图。2.2.2结构设计计算书内容：1.结构方案选择：结构选型，结构布置，主要构件截面尺寸的确定；2.结构材料选择：混凝土强度等级、钢筋强度等级、围护结构墙体材料的选择；3.重力荷载计算；4.水平地震作用计算及位移验算：框架自振周期计算，多遇水平地震作用计算，水平地震作用下弹性位移计算和验算等；5.水平地震作用下框架内力计算：轴框架或自选；6.竖向荷载作用下框架内力计算：轴或自选框架无地震作用时在重力荷载设计值作用下的内力计算，有地震作用时在重力荷载代表值作用下的内力计算；7.框架内力组合：轴框架或自选； 8.框架梁、柱和节点的抗震设计：轴框架或自选；9. 楼梯或基础的计算：选做；10罕遇水平地震作用下框架弹塑性位移验算。2.2.3规定绘制的结构施工图：1.框架结构配筋图：比例1：50，电脑绘图或手绘；2.二层或三层结构平面图：比例1：100，电脑绘图或手绘；3.二层或三层楼板配筋图：比例1：100，电脑绘图或手绘；4.楼梯配筋图（选做）。3. 设计进度计划序号时间计划完成内容实际完成情况检查日期检查人签名114/03-20/03布置任务绘制建筑施工图编写建筑设计说明221/03-27/03结构布置荷载计算水平地震作用计算328/03-03/04框架横向内力计算侧移验算404/04-17/04框架竖向内力计算518/04-24/04内力组合截面配筋计算构造措施625/04-01/05楼梯或基础计算（选做）702/05-08/05绘制结构施工图指导教师批准，并签字： 年 月 日 目 录第1章 建筑设计说明 -11.1 工程概况 -1 12设计依据和地质、水文、气象材料 -11.3.材料做法（工程及做法应用） -11.4.本工程的其他建筑设计要求 -7第2章 确定结构的计算模型 -6 21结构布置与计算简图 -6 22重力荷载计算 -9 221屋面及楼面的永久荷载标准值 -9 222屋面及楼面可变荷载标准值 -10 第3章 框架侧移刚度计算 -11 31 横向框架侧移刚度计算 -12 3.2.横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 -12 3.2.1横向自振周期计算 -12 3.2.2水平地震作用及楼层地震剪力计算 -14 3.2.3水平地震作用的位移验算 -153.2.4.水平地震作用下框架内力计算 -16第4章 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 -19 4.1计算单元 -19 4.2荷载计算 -194.3计算梁柱转动刚度及分配系数 -23 4.3.1梁柱转动刚度 -23 4.3.2计算分配系数 -23 4.4梁端、柱端弯矩分配与传递（弯矩二次分配法） -24第5章.确定框架结构在重力荷载（设计值）作用下梁的剪力和柱的轴力（调幅后值）:边跨AB剪力和边柱轴力 -285.1计算梁端剪力 -285.2重力荷载作用下边柱轴力计算 -29第6章 横向框架梁、柱控制截面内力不利组合 -316.1梁控制截面不利组合 -31 6.1.1边跨： -31 6.1.1.1梁的地震弯矩MEK图（左震） -316.1.1.2在重力荷载设计值作用下梁的弯矩图图 -316.1.1.3在重力荷载代表值作用下梁的弯矩图 -336.1.1.4梁端控制截面弯矩不利组合 -34 6.1.1.5 梁端控制截面剪力不利组合 -35 6.1.1.6 跨中弯矩不利组合 -36 第7章截面设计 -437.1.1梁的正截面受弯承载力计算 -43 7.1.2梁斜截面受剪承载力计算 -50 7.2框架柱 -537.2.1剪跨比和轴压比验算 -53 7.2.2斜截面受剪承载力计算 -56 第8章 罕欲地震作用下弹塑性变形验算 -598.1罕遇地震作用下的楼层剪力 -598.2楼层受剪承载力计算 -59 8.2.1构件实际正截面承载力 -59 8.2.2第I层柱的相对弹性线刚度k(i) -61 8.2.3楼层受剪承载力计算 -61 8.2.4 薄弱层弹塑性层间变形验算 -62第9章 现浇板（梁）式楼梯设计 -669.1斜板计算 -669.2荷载计算 -669.3计算简图 -669.4内力计算 -67 9.5配筋计算 -679.6确定斜板厚度(首层) -68 天津城市建设学院毕业设计说明书 第一章 建筑设计说明1.1工程概况：工程名称：天津城市建设学院高职学院教学楼。工程地址：天津市西青区津静公路东头，天津城市建设学院院内。其在总平面图中的位置：图书馆、青年教师公寓以北，鸣飞湖以东，原有基址为鱼塘，批准地界南北长510.00m，东西长402.30m，可用地面积8902.2m2。该工程为结构5层（一层半地下室，用作车库，设有二个车道，设有自动灭火系统）的教学类建筑，总建筑面积为6812.26 m2。1. 2建筑物功能设计：1.2.1 平面设计：首层房间有7间教室、5间办公室，一个开水间3个卫生间（一个残疾人卫生间）。各个教室面积面积分别为：78.13 m2、78.13 m2、51.84 m2、51.84 m2、78.13 m2、104.85 m2、104.85 m2 ，前四个分布在建筑物的北侧，后三个分布在建筑物的南侧；办公室的面积分别为：25.92 m2、25.92 m2、25.92 m2、25.92 m2、54.10 m2 ，其中前四个位于建筑物的北侧、最后一个办公室位于南侧；卫生间分为普通卫生间（二个，位于南侧）、残疾人卫生间（一个，位于北侧），面积分别为：24.86 m2、24.96 m2、8.30 m2 。二五层布局与首层大致相同。1.2.2剖面设计： 首层高4.5m（地下室高3.3m）、二五层高3.9m,、室内外高差1.2 m、结构标高20.1m。教室与办公室是学习业与办公的场所，一般需要安静的环境、充分的采光和快捷安全的疏导，因此教室、办公室应多设置窗户、设置大些的的窗户，以供良好的采光，从而利于工作学习；楼梯、 卫生间不需要太多的采光故仅设置小型窗户即可，大多设置在北面。 房间剖面的设计，首先确定室内净高，即房间内楼地面到顶棚的距离或其他构件如梁底的距离，对于教室由于室内人数较多且很集中、房间面积更大，根据使用性质要求，房间的净高要更高些。采光通风的设计，室内光线的强弱和照度是否均匀，除了和立面中窗户的宽度和位置有关外，还和剖面中窗户的高低有关。本教学楼工程中教室与办公室中设置的窗户较多，高度较大完全能满足自然采光、自然通风的要求，另外本工程整幢建筑是南北朝向，也可以充分的采光。综上可知，剖面设计满足各项功能的要求。1.2.3、交通联系：跨度2.7米的走廊是连接各个房间、门厅、和楼梯的设施，同时也是解决房屋中水平联系和疏散的问题，其亮度和宽度均符合人流通常和建筑防火的要求。楼梯时各层房间重要的垂直交通联系部分，是人员疏散的必备设施，根据使用要求可确定楼亭休息平台的宽度，选择适当的楼梯形式，考虑整幢建筑的楼梯数量以及楼梯间的平面位置和空间组合。对于交通联系部分设计的主要要求：交通路线简捷明确、联系通行方便；人流通畅、紧急书、疏散迅速及时安全；满足一定的采光通风要求；在满足上面三个条件的基础上力求节省交通面积，同时考虑空间处理等造型问题。本工程中在建筑物的西侧设置一个两跑内部楼梯，东侧设置一个外挂钢楼梯。两部疏散楼梯，楼梯间的门窗均采用乙级防火门窗，每层所设置的防火区均满足防火规范要求。1.3建筑立面设计：立面在西南面和东北面处采用淡蓝色的玻璃幕墙，起到采光和装饰得双重效果，同时也给人清新爽快地感觉；其余处均采用白色涂料粉刷 ，有外墙的立面，窗户的排列富有韵律。1.4建筑构造做法：1.4.1围护墙与柱子：A方案：墙外皮与柱外皮齐平 优点：增大建筑使用面积，建筑外面平整，有便于外装饰；缺点：由于柱在房间内突出，不利于家具的摆放，适合学校、办公楼等建筑。 B.方案：墙内皮与柱内皮齐平优点：柱突出在建筑外，有利于建筑的外观视觉感。室内无柱的突出，适合于住宅建筑。缺点：缩小了建筑内的时使用面积。C.方案：柱外皮和墙外皮不齐优点：大大增加了建筑的使用面积，还具有A方案的优点。缺点：室内突出物大，不利于室内家具等的摆放。综合考虑本建筑工程选择了A建筑方案。1.4.2.边梁与柱的关系：A.方案： （1）.（2）两方案传力效果好，但是施工不是很方便； 此方案传力偏轴，传力效果不好，但是施工方便。B.方案： 此方案传力偏轴，传力效果不好，但是施工方便。C.方案：这三种方案优缺点和A方案相同。对于不同方案，边梁与柱有不同的位置关系，不同的位置关系有不同的施工方法，施工难易程度也就不一样。综合比较分析本建筑选用A方案的边梁偏轴。1.4.3、外墙及内隔墙体材料选择，及厚度： 内外墙：加气混凝土等轻型墙、厚度均是250；1.4.4、隔层房间楼地面、墙面、天棚做法：1、楼地面：（1）大厅、走廊、楼梯磨光花岗岩楼面： 20厚磨光花岗岩楼面,稀水泥浆擦缝 撒素水泥面(洒适量清水) 20厚1:4干硬性水泥砂浆结合层 20厚1:3水泥砂浆找平层 （2）教室、办公室卫生间铺地砖： 810厚铺地砖楼面,干水泥擦缝； 撒素水泥面(洒适量清水)； 20厚1:4干硬性水泥砂浆结合层； 20厚1:3水泥砂浆找平层 ； 现浇钢筋混凝土楼板；（3）铺地砖搂面(卫生间): 810厚地砖搂面,干水泥擦缝； 撒素水泥面(洒适量清水)； 20厚干硬性水泥砂浆结合层； 60厚C20细石混凝土地漏找坡,最薄处不小于30厚； 聚氨酯三遍涂膜防水层厚1.51.8或用其他防水涂料防水层,防水层周边卷起高150； 20厚1:3水泥砂浆找平层,四周抹小八字角； 现浇钢筋混凝土楼板；2、内墙面：（1）大厅、走廊、教室、办公室、楼道抹灰： 刷无光油漆； 厚1:0.3:2.5水泥石膏砂浆抹平压实抹光； 6厚1:1.6水泥石膏砂浆抹平扫毛； 6厚1:0.5:0.4水泥石灰膏扫底扫毛； 加气混凝土界面处理剂一道；（2）卫生间贴瓷砖； 1. 白水泥擦缝 ； 2. 贴5厚釉面砖； 3. 8厚1:01:2.5水泥石膏砂浆结合层； 4. 8厚1:0.5:4水泥石膏砂浆打底扫毛或划出纹道； 刷加气混凝土界面处理剂一道； 3、天棚：（1）大厅走廊矿面板吊顶： 18厚矿棉板； 铝合金横撑25221.3或23231.3中距等于板材宽度 ； 铝合金龙骨32221.3或32231.2中距等于板材宽度（边龙骨35110.75或25251） 轻钢大龙骨； 8螺栓吊杆，双向吊点（中距9001200一个）； 钢筋混凝土板内预留6铁环；（2）教室、办公室抹灰： 刷(喷)涂料； 3厚细纸巾（麻刀）石灰膏抹灰； 7厚1：0.3：3水泥石灰砂浆打底； 刷素水泥浆一道； 现浇钢筋混凝土楼板；（3）卫生间铝塑条板吊顶； 0.50.8厚铝合金条板面层； 中龙骨U50190.5中距1200； 大龙骨60301.5(吊点附掉挂)中距1200 ； 8螺栓吊栓,双向吊点(中距9001200一个)； 钢筋混凝土预留6铁环,双向中距9001200；4、外墙：抹灰： 喷(刷)外墙涂料； 6厚1:2.5水泥砂浆找平； 6厚1:1:6水泥石灰膏砂浆刮平扫毛； 6厚1:0.5:4水泥石灰膏砂浆打底扫毛； 刷加气混凝土界面处理剂一遍；1.4.5、屋面防水、保温做法（见98J1P13编号 12）： 高聚物改性沥青卷材防水，聚苯保温板保温。1.4.6、室外台阶、坡道、散水做法： 1.铺石质板材台阶（见98J1P10编号 ）；2.水刷豆石坡道（见98J1P10编号）；坡道：混凝土地面（1）10厚1:1.25水泥白石子（小八厘米内掺30%石屑）用斧垛毛两边成活；（2）.水泥浆结合层一道；（3）15厚1:3水泥砂浆找平；（4）素水泥浆结合层一道；（5）100厚C15混凝土；（6）垫层；(7)素土夯实（坡道按工程设计）。3.混凝土散水（见98J1P3编号 ）。(1) 50厚C15混凝土撒1:1水泥砂子压实赶光；(2) 150厚3:7灰土垫层；(3)素土夯实向外坡4%。1.5、材料选择: 1、混凝土：垫层混凝土采用C15，柱、梁、板、墙混凝土采用C35；2、钢筋：梁、柱纵筋：HRB335；板，梁、柱箍筋HPB235。1.6、门窗表（见下表）：类型设计编号洞口尺寸材料开启首层二层三五层数量图集名称备注窗C11500X2300塑钢推拉53317双玻带纱扇窗C2-12700X2300、26626窗C2-22700X1600(500)、18121266窗C3900X2300、36627半透明玻璃状窗C4900X2300、47732双玻带纱扇窗Fc12700X2300钢平开228单玻带纱扇门FM41500X2100、2116乙级防火门M1100X2100木、1414147098J4（二）门M2900X2100、33398J4（二