A217+【四层】3000平米教学楼（计算书、建筑、结构图）
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A217+【四层】3000平米教学楼（计算书、建筑、结构图）,a217,平米,教学楼,计算,建筑,结构图
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1学 号：毕业论文（设计说明书）论文题目： 唐山市中学第一教学楼学 院：专 业： 土木工程班 级： 12 土升本 6 班姓 名：指导教师：2014 年 11 月 27 日2毕业论文（设计说明书）唐山市中学第一教学楼设计学 院：专 业： 土木工程班 级： 12 土升本 6 班姓 名：指导教师：2014 年 11 月 27 日I毕业设计（论文）任务书学院 学生姓名 指导教师设计（论文）题目 唐山市中学第一教学楼设计主要研究目标和研究内容使学生通过毕业设计，在教师指导下，独立完成工程项目设计，培养学生综合运用以往所学的理论和专业知识，分析和解决土建工程设计和施工组织等实际问题的能力，培养学生建立理论联系实际、勤奋、严谨、求实、创新的科学作风，以及土建工程技术人员必备的建筑、结构、施工的全局观点和经济观点，培养学生调查研究、查阅资料、综合分析能力。具体要求如下：1进一步熟悉多层民用建筑方案设计原则、方法和步骤，并初步掌握建筑总平面图的布置、平、立、剖面建筑施工图的设计。2绘制建筑施工图，训练用工程图表达设计意图的技能研究内容如下：1.建筑学部分：结构的平、立、剖面图。2.结构构件的布置及构件尺寸的初定。3.统计荷载（1） 、面荷载的统计；（2） 、梁上线荷载的统计；（3） 、重力荷载代表值的统计。4.内力计算（1） 、水平地震作用的计算；（2） 、水平地震作用下的内力计算（D 值法） ；（3） 、竖向荷载作用下的内力计算（分层法或弯矩二次分配法） ，恒载与活载要分别计算。5.内力组合6.配筋设计7.基础设计8.楼梯设计9.楼板设计说明书（论文）的要求1、计算书清晰工整；2、至少有 2 篇外文翻译；3、要有中英文摘要；4、要列出参考文献。5、编写设计说明书，内容包括设计依据；建筑学、结构方案；概述；主要经济指标和主要装饰做法及材料等。II图纸的要求建筑施工图及结构图：1）建筑设计部分：建筑设计说明；首层和标准层及屋顶平面图（1：100） ；南、北立面图、侧立面图（1：100） ；剖面图（1：100） ；楼梯详图（1：50） ；卫生间详图（1：20）2）结构设计部分：结构设计说明；基础平面图；基础配筯图、各层楼面结构布置平面图和现浇板配筯图、框架配筯图、连梁和次梁配筯图、楼梯结构布置平面图和楼梯构件配筯图。要求达到施工图深度，符合制图标准。平面图（1：100） ；配筋详图（1：50）进度安排第 1-2 周 现场调研及文献检索，翻译外文资料。第 3-5 周 资料分析，确定总体方案，结构的详细设计及计算。第 6-13 周 绘制建筑及结构施工图。 第 14 周 撰写设计说明书。第 17 周 准备答辩。设计的基础数据和主要参考文献1建筑基地：唐山市古冶区2主要功能：为框架结构教学楼楼设计，功能安排见方案图。3气象、水文、地质资料温度：最热月平均 25.4，最冷月平均8.8。最热日平均 29.4，最高气温：38。最低气温：-18。相对湿度：最热月平均 78%，最冷月平均 54%。主导风向：夏季东南风，冬季西北风。基本风压：0.45KN/m2。降水量：年降雨量 1000mm，最大雨量 110mm/日。最大降雪深度：190 毫米，基本雪压：0.4 KN/m2。最大冰冻深度：700 毫米地震设防烈度：7 度地基承载力标准值：180KN/m24.设防烈度 7 度；抗震等级 二级；场地类别 二类； 5.抗震设防类别 丙类；建筑物安全等级 二级。6.场地土类型 中软场地土；最大冻结深度 0.7 米；7.地基承载力标准值 fk=160Kpa；持力层为粉质粘土。8.耐久年限 50 年参考文献：1 建筑抗震设计规范 GB50011-20012 混凝土结构设计规范 GB50010-20023 建筑结构荷载规范 GB50009-2001 4 建筑地基基础设计规范GB500072002 5 华北建筑构造通用图集 88J 98J 6 住宅设计规范GB5009619997室内设计细部图集门窗8 中国建筑工业出版社编制.土木建筑制图标准9.建筑构造图集10建筑结构设计新规范综合应用手册 指导教师签字: 系主任签字 : III毕业设计（论文）进程表学 院 姓 名 合作者设计（论文）题目 唐山市中学第一教学楼设计时 间 工 作 内 容 完 成 情 况10 月 11 日10 月 25 日 11 月 2日11 月 3 日11 月 4 日11 月 10日11 月 11 日11 月 21日11 月 22 日11 月 23 日 11 月28 日11 月 29 日 11 月30 日12 月 10 日指导教师布置建筑部分毕业设计任务并借设计参考资料。建筑方案设计，平面图、立面图、剖面并整理建筑说明。指导教师韩建强老师布置结构部分毕业设计任务。阅读和熟悉设计文件及资料、结构布置、荷载统计计算。框架各部分计算及配筋，整理结构计算书并绘制结构图。施工指导教师韩建强老师布置施工部分毕业设计任务书。统计施工工程量，按定额计算各施工段工期。绘制施工平面图、进度表。整理计算书。准备毕业答辩。已按计划完成已按计划完成已按计划完成已按计划完成已按计划完成已按计划完成已按计划完成已按计划完成论文（说明书） 1.1 万字本人完成部分图纸 22 张毕业设计说明书IV指导教师签字： 指导教师对设计的评语：成 绩：指 导 教 师:2014 年 月 日毕业设计说明书V评议人对设计的评语及评定的成绩：成 绩：评议人：2014 年 月 日毕业设计说明书VI一、 设计题目： 唐山市中学第一教学楼设计二、 设计组成： 图形 22 张， 说明书 60 页三、 答辩（评议）小组需要设计人答辩的问题：答辩成绩:四、答辩（评议）小组对设计的评语和总评成绩总评成绩： 答辩（评议）小组负责人: 职务: 工作单位:2014 年 月 日毕业设计说明书VII摘 要本设计主要进行了结构方案中横向框架 2、3、7、8 轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力） 。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。关键词： 框架 结构设计 抗震设计 毕业设计说明书VIIIAbstractThe purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2、3、7、8. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Key words： frames, structural design, anti-seismic design毕业设计说明书IX目 录第 1章 工程概况 .11.1 初估截面尺寸 .11.2 框架计算简图 .21.2.1 计算简图说明 .21.2.2 框架梁柱的线刚度计算 .2第 2章 荷载计算 .32.1 恒载标准值计算 .32.1.1 上人屋面框架梁线荷载标准值 .32.1.2 楼面框架梁线荷载标准值 .42.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值 .42.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值 .52.2 活荷载标准值计算 .62.3 风荷载计算 .62.4 地震作用计算 .72.4.1 用“D 值法”计算柱的侧向刚度 .82.4.2 用顶点位移法求结构基本周期 T1 .92.4.3 地震作用下的水平位移的弹性验算 .102.5 屋面雪荷载（分布同屋面活荷载） .11第 3章 内力计算 .113.1 恒载作用下的内力计算采用分层法 .113.1.1 跨中弯矩计算 .153.1.2 弯矩调幅 .163.1.3 剪力计算 .173.2.楼面活载作用下的内力计算 .233.3 地震力作用下的内力计算 .353.4 风荷载作用下的内力计算 .413.5 雪荷载作用下的内力计算 .46第 4章 内力组合 .48第 5章 截面设计 .49第 6章 框架节点核心区抗震验算 .49毕业设计说明书X第 7章 框架柱下基础设计 .507.1 基础初步确定 .507.2 基础受冲切承载力验算 .517.3 基础底板配筋 .51第 8章 板式楼梯设计 .538.1 设计资料 .538.2 楼梯板设计 .538.2.1 梯段板数据 .538.2.2 荷载计算 .548.2.3 截面设计 .548.3 平台板设计 .548.3.1 荷载计算 .548.3.2 截面设计 .558.4 平台梁设计 .558.4.1 荷载计算 .558.4.2 截面设计及配筋设置 .56参考文献 .58致 谢 .60 1唐山市古冶区范各庄中学第一教学楼结构设计第 1章 工程概况1.1 初估截面尺寸1、本建筑的抗震等级为 7 级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。楼板厚度取为 100mm，各层梁板混凝土强度等级为 ,柱混凝土强度等级为 ，其余钢筋采用25C30CHPB235 级钢筋。2、根据建筑平面布置确定的结构平面布图可知，边柱及中柱的承载范围分别为和 。估算结构构件尺寸时，楼面荷载近似取 计算。 （以中1.579.357 21/mKN柱为例）3、梁截面尺寸估算依据：框架结构的主梁截面高度及宽度由下式确定：bb b 11lh20m0823h:， ，（ ） （ ） 且其中横梁跨度： m, m.5.7LCDAB.3BC由此估算的梁截面尺寸如下：边跨（AB、CD 跨）梁: L中跨（BC）梁： 30bh次梁： 5m4、柱截面尺寸估算依据：柱的轴压比应小于轴压比限值的要求：0.8ccNbhfAf22303 2214./,1.43/.2065497.8/ctCfNfmA混 凝 土 ：求 得 注：1.2 为荷载分项系数， 为楼面荷载近似值，4 为层数，N 按底层中3柱的负荷面积考虑。取柱截面为正方形则柱截面边长为 369mm，结合实际情况并考虑其他因素，本设计柱截面尺寸为 ，纵向受拉钢筋抗震锚固长度 ,60m 41aeLd梁内钢筋伸至边柱内长度 ，故柱子截面.416.42510.aedmL满足次抗震构造要求。结构平面布置如图 1 所示。各梁柱尺寸确定如下： 21.2 框架计算简图1.2.1 计算简图说明本设计基础选用柱下独立基础，基础顶面标高为-1.000m(即室外地坪以下 0.55m)。框架的计算单元取 10 轴上的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨度等于柱截面形心轴线之间的距离。首层柱高以基础顶算至二层楼面，即为 4.6m，二-四层层高为 3.6m，顶层层高为 3.9m。1.2.2 框架梁柱的线刚度计算柱子计算首层柱子： 4431(0.6)2.210()CCEmEmi 24 层柱：44321(.).()36i 顶层柱子：4431(0.).2810()9CCEEmmi 粱计算：轴梁为中框架梁， ,各层梁截面均相同IAB、CD 跨梁343120.(65)0.21()C Ci 边BC 跨梁343.().()27EEmi 中结构计算简图如图 1 所示 3第 2章 荷载计算2.1 恒载标准值计算2.1.1 上人屋面框架梁线荷载标准值隔热层： 321.80.18.62/KmKNN保温层：40 厚配筋 C25 细石混凝土 .4.防水层：SBS(3+3)改性沥青防水卷材 20/找平层：1：3 水泥砂浆 20mm 320.2./KmKNN找坡层：1:8 水泥陶粒 100mm 21414/结构层：100mm 现浇钢筋混凝土板 35.0.5/板底抹灰：10mm 277/KmK合计： 26.81/KNm边跨（AB、CD 跨）梁自重 0.30.65254.875 KN/m梁侧粉刷 2（0.65-0.1）0.02170.374KN/m中跨（BC 跨）梁自重 0.30.55254.125 KN/m梁侧粉刷 2（0.55-0.1）0.02170.306KN/m作用在顶层框架梁上的线荷载为：g5AB1=g5CD1=5.25 KN/m g5BC1=4.43KN/m 4g5AB2=g5CD2=6.8126.3=42.92 KN/m g5BC2=6.8122.7=18.39KN/m 2.1.2 楼面框架梁线荷载标准值教室及办公室地面水磨石地面：30mm 21.0/KNm现浇钢筋混凝土板：100mm 5V 型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/m 合计： 223.94.0/边跨填充墙自重及梁侧粉刷： 5.25KN/m边跨填充墙自重： 0.255.5（3.6-0.5）=4.26 KN/m墙面粉刷： 0.02217（3.6-0.5）=2.11 KN/m作用在中间层框架梁上的线荷载为：gAB1=gCD1=5.25+6.3711.62KN/m gBC1=4.43 KN/mgAB2=gCD2=4.06.3=25.2 KN/m gBC2=4.02.7=10.8 KN/m 2.1.3屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重： 0.30.656.32530.71KN粉刷： 20.02（0.65-0.10）6.3172.36KN0.9m 高女儿墙自重： 0.96.30.255.57.79 KN粉刷： 20.020.96.3173.86 KN连系梁传来屋面自重 0.56.30.56.36.81=67.59KN层边节点集中荷载 G5A=G5D=112.31KN中柱连系梁自重： 0.300.556.32523.63KN粉刷： 20.02（0.55-0.10）6.3171.93 KN连系梁传来屋面自重：0.5（6.3+6.3-2.7）1.356.81245.51 KN0.56.33.156.81=67.57KN顶层中间节点集中荷载 G5B=G5C=138.64KN2.1.4楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重： 30.71KN粉刷： 2.36KN钢窗自重： 3.01.80.452.43KN窗下墙体自重： 0.250.95.56.37.80KN 5粉刷： 20.020.96.3173.86KN窗边墙体自重： 0.25（3.61.55）5.50.61.69 KN粉刷： 0.62（3.61.55）0.02170.84KN框架柱自重： 0.600.603.92535.1 KN粉刷： 1.60.023.9172.12KN连系梁传来楼面自重： 0.53.60.53.64.039.69KN中间层边节点集中荷载 GA=GD=126.60KN中柱连系梁自重： 23.63 KN粉刷： 1.93 KN内纵墙自重： 0.25（3.60.55）5.53.615.10KN粉刷： 3.6（3.60.55）20.02177.47KN扣除门洞重加上门重：2.11.0（70.2+1720.020.2）-3.95KN框架柱自重： 32.4KN粉刷： 1.96KN连系梁传来楼面自重：0.5（6.3+6.3-2.7）1.354.026.73 KN中间层中节点集中荷载 GB=GC=148.91KN恒载作用下的结构计算简图如图 3 所示，其中：G5A= G5D=112.31KNG5B= G5C=138.64 KNGA= GD=126.60 KNGB= GC=148.91 KNg5AB1= g5CD1=5.25 KN/mg5BC1=4.43 KN/mg5AB2= g5CD2=42.92 KN/mg5BC2=18.39KN/mgAB1 = gCD1 =11.62KN/mgBC1=4.43KN/mgAB2 = gCD2 =25.2KN/mgBC2=10.8 KN/m2.2 活荷载标准值计算屋面及楼面活载。 查得上人屋面为 。教学楼楼面为 ，走廊楼面2.0/KNm2.0/KNm为 。综合考虑二次装修及其他情况，楼面活载标准值均取2.5/KNm4 62.3 风荷载计算风压标准值计算公式为：=zszo因结构高度 H18.600m0.3 fcA 时，取N=0.3fcA。所以：Hn/2h04.700/（2 0.6）3.923，取 3；0.3 fcA0.3 19.1 60022062.80KNN=278.91KN，取 N=278.91KN选底层柱箍筋为 4 肢 10150，则V=（ ）/0.851.05478.57650160.3 N=485.43KN407.01KN，满足。其它柱均采用 4 肢 10150，加密区采用 4 肢 10100。第 6章 框架节点核心区抗震验算分别取底层、顶层的边节点和中间节点进行节点核心区抗震验算。顶层边节点：设计剪力： 0187.621.2.308.405lrbj sMVha取 4 肢 10100， 5001.0.5jbsjtjjyvsjREchafbhNfA KN7653.1.7621412.970.85 0 ，满足要求。jV顶层中间节点：设计剪力： 0158.4279.31.2. 0.06lrbj sMha取 4 肢 10100 也能满足要求。底层边节点：设计剪力： 00832.10.765.31.21. 1065.7 076548lrbbsj schaVhaH取 4 肢 10100 仍然能满足要求。底层中间节点：设计剪力：00452.89.0.765.31.211. 11725.8 07634lrbbsj scMhaVhaH取 4 肢 1080， 01.0.5jbsjtjjyvsjREchafbhNfA 67653.716.159.21040.85 1771.07KN，能满足要求。第 7章 框架柱下基础设计7.1 基础初步确定基础设计为独立基础，埋深为 650mm，持力层地基为强风化泥岩，地基承载力特征值为 500KPa，基础混凝土采用 C40。修正后的地基承载力特征值为：501.80.6504.5af KP柱下独立基础的内力设计值为： M=851.38KN*m, N=4305.24KN, 独立基础的几何尺寸如图 55 所示。 51图 5.基 础 尺 寸 及 底 板 配 筋 示 意在以上内力设计值下的验算及设计：34260N 满足要求。平台梁配筋见图 15 57图 58 平台配筋梁 58参考文献A.规范图集民用建筑设计通则 （JGJ37-86）房屋建筑制图统一标准 建筑设计防火规范 （GB516-87）建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） 建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） B.其它文献及期刊1中国建筑科学研究院 建筑地基基础设计规范（ GB 50007-2002） 北京：中国建筑工业出版社 20022华南理工大学 浙江大学 湖南大学编 基础工程 第一版 北京：中国建筑工业出版社 20033郭续武 建筑抗震设计（第二版）北京：中国建筑工业出版社 20064建筑抗震设计规范（GB 50011-2001） 北京：中国建筑工业出版社 20015混凝土结构设计规范（GB 50010-2002） 北京：中国建筑工业出版社 20026华南大学 天津大学 同济大学合编 清华大学主审 混凝土结构（上册 中册） 北京：中国建筑工业出版社 20057杨志勇主编 李桂青主审 工民建专业毕业设计手册 武汉工业大学出版社 19978龙驭球 包世华 结构力学 北京：人民教育出版社 19999李延龄主编 建筑课程设计任务指导书 北京：中国建筑工业出版社 2007C. 中文期刊10 【作者单位】：武汉华中科大建筑规划设计研究院 武汉 430074 教育建筑综合体新世纪高校教学楼建筑
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