市实验中学教学楼设计

精品文档 I欢迎下载 本科毕业设计本科毕业设计 郑州市实验中学综合教学楼结构设计郑州市实验中学综合教学楼结构设计 学 院土木工程学院 专 业土木工程 学 号 5112020624 学生姓名张传利 指导教师郭飞 提交日期2016 年 05 月 18 日 编码编码2016 JXSJ2016 JXSJ 专业代码专业代码081001 624081001 624 精品文档 I欢迎下载 诚诚 信信 承承 诺诺 书书 本人郑重承诺和声明 我承诺在论文撰写过程中遵守学校有关规定 恪守学术规 范 此毕业设计中均系本人在指导教师指导下独立完成 没有 剽窃 抄袭他人的学术观点 思想和成果 没有篡改研究数据 凡涉及其他作者的观点和材料 均作了注释 如有违规行为发 生 我愿承担一切责任 接受学校的处理 并承担相应的法律 责任 毕业设计作者签名 年 月 日 精品文档 II欢迎下载 摘摘 要要 通过毕业设计 掌握由方案设计到扩充设计到结构设计的全过程 熟悉多层建 筑设计的步骤方法 严格按照实际设计顺序 全面详细地进行建筑结构设计 内容 包括 建筑与结构的方案设计 板 梁 柱的配筋计算 用弯矩二次分配法进行建 筑的一榀框架在竖向荷载作用下的内力分析 用 D 值法进行纵向框架在水平荷载下 的内力分析 以及框架梁 柱的内力组合 截面设计 节点设计 计算了板式楼梯 和柱下独立基础 以表格的形式汇总了设计过程中的许多参数 了解并掌握了规范 的查阅及使用方法 为以后的实际工作打下了坚实的基础 关键词 关键词 框架 配筋 D 值法 弯矩分配法 内力 梁柱 II ABSTRACT With the deepening of the reform of the construction management system the project construction management more and more attention by people the management level of enterprise s survival and development constraints become the first elements and quality schedule and cost control is one of the most important management points Based on the construction project as an example The first high school building in Xincai County with actual situation of the project the construction of each division subdivisional work detailed design scheme Using the basic theory of progress control from the project management kNowledge the Angle of the project the completion acceptance from start to prepare for the progress of the whole process system planning design use a bar chart and network diagram analysis on schedule and according to the actual situation proposed the concrete measures to ensure schedule implementation Quality and security has formulated strict technology organizational measures for construction projects faqs key problems and set up a corresponding management planning organization to ensure the quality and safety plans well implemented KeyKey WordsWords Construction project management Schedule planning Quality planning Cost planning 精品文档 III欢迎下载III 目 录 1 工程概况 1 1 1 建筑地点 1 1 2 建筑类型 1 1 3 建筑介绍 1 1 4 门窗使用 1 1 5 主要结构材料 1 1 5 1 混凝土强度等级 1 1 5 2 钢筋 1 1 6 自然条件 1 2 建筑设计说明 3 2 1 平面设计 3 2 1 1 使用部分平面设计 3 2 1 2 交通联系部分设计 4 2 1 3 平面组合设计 4 2 2 剖面设计 4 2 3 立面设计 5 2 4 抗震设计 5 2 5 楼梯的设计 6 2 6 关于防火的设计 6 2 7 基础工程设计 7 2 7 1 基础埋置深度的选择应考虑 7 2 7 2 选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态 7 2 8 构造和建筑设计措施 7 2 8 1 墙体 8 2 8 2 基础 8 2 8 3 楼地层 8 2 8 4 屋顶 9 2 8 5 装饰 9 2 8 6 门窗工程 9 2 8 7 油漆构件防腐 防锈工程 9 3 结构设计说明 12 3 1 结构体系选型 12 3 2 其它结构选型 12 IV 4 结构设计计算 13 4 1 初估板 梁 柱的截面尺寸 13 4 1 1 板的截面尺寸 采用现浇钢筋混凝土板 13 屋面板和楼面板都采用 100mm 厚 13 4 1 2 柱的截面尺寸 13 4 1 3 梁的截面尺寸 13 4 1 4 梁 柱线刚度计算 13 4 2 荷载计算 均采用标准值 15 4 2 1 恒载计算 15 图 4 3 恒载作用下计算简图 17 4 2 2 活载计算 17 4 2 3 水平荷载计算 20 4 2 4 地震作用 21 4 3 内力计算 23 4 3 1 恒载作用下的内力计算 23 4 3 2 活载作用下的内力计算 28 4 3 3 风载作用下的内力计算 34 4 3 4 地震作用下的内力计算 35 4 4 内力组合 36 4 4 1 框架梁的内力组合 36 4 4 2 框架柱的内力组合 37 4 4 3 柱端弯矩设计值的调整 38 4 4 4 柱端剪力组合和设计值的调整 39 截面设计 40 5 1 框架梁 40 5 1 1 梁的最不利内力 40 5 1 2 梁正截面受弯承载力计算 40 5 1 3 梁斜截面受剪承载力计算 41 5 2 框架柱 42 5 2 1 柱截面尺寸验算 42 5 2 2 柱正截面承载力计算 42 5 2 3 柱斜截面受剪承载力计算 43 5 3 楼板计算 44 5 3 1 基本资料 44 精品文档 V欢迎下载V 5 3 2 计算结果 44 5 3 3 跨中挠度验算 45 5 3 4 裂缝宽度验算 46 5 4 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 47 6 楼梯设计 49 6 1 设计参数 49 6 1 1 楼梯结构平面布置图 49 6 1 2 楼梯概况 49 6 2 楼梯板计算 49 6 2 1 荷载计算 49 6 2 2 截面设计 49 6 3 平台板计算 49 6 3 1 荷载计算 50 6 3 2 截面设计 50 6 4 平台梁计算 50 6 4 1 荷载计算 50 6 4 2 截面设计 50 7 柱下钢筋混凝土独立基础计算 52 7 1 独基类型 52 锥形现浇 52 7 2 计算结果 52 7 3 独基尺寸 54 7 3 1 剪切验算 54 7 3 2 配筋验算 54 结 论 56 致 谢 57 参考文献 58 精品文档 1欢迎下载1 1 1 工程概况工程概况 1 1 建筑地点 河南省郑州市 郑州市实验中学综合教学楼 1 2 建筑类型 五层教学楼 框架加气混凝土填充墙结构 1 3 建筑介绍 本教学楼建筑面积约 5000 平方米 采用现浇钢筋混凝土框架结构 主梁取 L1 250mm 600mm L2 250mm 400mm 柱 1 取 500mm 500mm 柱 2 取 700mm 700mm 楼板厚度取 100mm 填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 主体五层 总长度 为 59 4m 总宽度 16 2m 总高度为 20 7m 室内外高差 0 45m 本建筑的结构安 全等级为二级 抗震重要性分类为乙类 其工程框架按三级抗震等级设计 地基 基础设计等级为乙级 设计使用年限为 50 年 教学楼主要有普通教室 阶梯教 室 制图室 计算机室 外语听音室 美术室 教师休息室等一应俱全 1 4 门窗使用 门洞尺寸为 M1 1200mm 2100mm M2 1800mm 2100mm M3 2400mm 2100mm 窗采用塑钢玻璃窗 洞口尺寸 C1 3000mm 2100mm C2 1800mm 2100mm C3 900mm 900mm 1 5 主要结构材料 1 5 1 混凝土强度等级 1 垫层 C15 2 基础 地梁 C30 3 柱 C30 4 梁板 C30 1 5 2 钢筋 HPB300 级钢筋 fy 270N mm HRB400 级钢筋 fy 360 N mm 1 6 自然条件 建设场地地处黄河泛平原区 地貌单元属黄河冲积平原 地势平坦 地面标 高 110m 左右 由西南向东北微倾 勘察期间 在勘探深度 12m 以内未见到地下 水 由于地下水位埋藏较深设计和施工中可不考虑其影响 土壤冻结深度 0 7m 抗震设防烈度为 7 度 1 基本风压 w0 0 45kN m2 常年主导风向为东北风 年最高温度为 39 最低温度为 9 商丘工学院本科毕业设计 2 2 基本雪压 S0 0 40kN m2 3 抗震设防烈度 7 度 第二组 设计基本地震加速度值 0 15g 4 场地标准冻深 0 7m 5 建筑场地类别为二类 场地土类型为中硬场地土 6 工程地质条件由浅至深为 1 耕土 层厚 0 6m 2 粉质粘土 层厚 1 2m 承载力标准值 fk 200kPa 3 中 粗砂 层厚 4 2m 承载力标准值 fk 300kPa 4 圆砾 层厚 3 60 4 60m 承载力标准值 fk 350kPa 2 建筑设计说明 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3 建筑设计是整个工程设计中的主导和先行 需要在总体规划的前提下根据设计 任务书的要求 综合考虑基地环境 使用功能 材料设备 建筑经济及艺术等问题 合理解决建筑物内部使用功能和使用空间的安排 建筑物与周围环境 外部条件的 协调配合 内部外部的艺术效果 细部的构造方案等问题 然后要正确选用建筑材 料 根据建筑空间组合的特点 选择合理的结构 施工方案 使房屋坚固耐久 建 造方便 另 要使建筑物做到适用 安全 经济 美观 单体建筑是总体规划中的组成部分 单体建筑应符合总体规划提出的要求 建 筑物的设计要充分考虑和周围环境的关系 建筑物是社会的物质和文化财富 它在 满足使用要求的同时 还要考虑人们对建筑物在美观方面的要求 考虑建筑物所赋 予人们在精神上的感受 此次设计的综合教学楼采用框架结构 框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接 相连接成承重体系的房屋建筑结构 框架结构由梁柱构成 构件截面较小 因此框 架结构的承载力和刚度都较低 它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁 楼层越高 水平位移越慢 高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力 现浇楼面也作为梁 共同工作 框架结构的墙体是填充墙 起围护和分隔作用 框架结构的特点是能为 建筑提供灵活的使用空间 框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中 由梁和柱通过节点构成承 载结构 框架结构可形成可灵活布置的建筑空间 使用较方便 框架结构按施工方 法的不同 又可分为 一 梁 板 柱全部在现场浇筑的现浇框架 二 楼板预制 梁 柱现场浇筑的现浇框架 三 梁 板预制 柱现场浇筑的半装配式框架 四 梁 板 柱全部预制的全装配式框架等 框架结构建筑平面布置灵活 可以形成较 大的使用空间 框架结构的组成简单 只有框架柱和框架梁两种基本构件组成 便 于构件的标准化 定性化 可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构 2 1 平面设计 建筑平面集中反映各组成部分的功能特性和相互关系 及建筑与周围环境的关 系 另外 建筑平面还不同程度的反映了建筑的造型艺术及结构布置特征等 在平 面设计中 我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑 紧密联系建筑剖面和立面 分析剖面 立面的可能性和合理性 不断调整修改平面 反复深入 平面 剖面和 立面设计三者是紧密联系又相互制约 从组成平面各部分面积的使用性质来分析 主要可以归纳为使用部分和交通联 系部分两类 2 1 1 使用部分平面设计 建筑平面中各个主要使用房间和辅助房间 是建筑平面组合的基本单元 本设 商丘工学院本科毕业设计 4 计在使用平面设计中充分考虑了以下几点 注意了房间的面积 形状和尺寸满 足室内使用活动和设备合理布置的要求 门窗的大小和位置考虑了房间的出入方便 疏散安全 采风通风良好 房间的构成注意使结构布置合理 施工方便 也要有利 于房间之间的组合 所用材料应符合相应的建筑标准 室内空间 以及顶棚 地面 各个墙面和构件细部 应考虑人们的使用和审美要求 现代教学建筑空间设计越来越注重空间使用的灵活性与适用性 以通用化 模 块化 标准化为特征的建筑单元设计成为满足不同教学模式的有效手段 将教学楼 按适用空间进行分类划分 通过单元模块化集成空间组织的方式 实现建筑从单元 到整体的过程 通过对大小不同的教学单元的使用效果和设计参数 确定合理的单 元柱网布局 对于辅助房间的平面设计 通常根据建筑物的使用特点和使用人数的多少 先 确定所需设备的个数 根据计算所得的设备数量 考虑在整幢建筑中辅助房间的分 布情况 最后在建筑平面组合中 根据整幢房屋的使用要求适当调整并确定这些辅 助房间的面积 平面形式和尺寸 2 1 2 交通联系部分设计 交通联系部分是把各个房间以及室内交通合理协调起来 同时又要考虑到使用 房间和辅助房间的用途 减少交通干扰 楼梯是垂直交通联系部分 是各个楼层疏 散的必经之路 同时又要考虑到建筑防火要求 本教学楼采用板式双跑楼梯 在整 个建筑中设置两部 本设计中交通联系部分设计能满足下列要求 交通线路简捷明确 联系通行方 便 人流通畅 紧急疏散时迅速安全 满足一定的通风采光要求 力求节省交通面 积 同时考虑空间组合等设计问题 2 1 3 平面组合设计 本建筑为框架结构 墙体为填充墙 只起维护分隔作用 承重结构与围护结构 分工明确 框架结构本身并不形成空间 只为形成空间提供一个骨架 这就给自由 灵活的分隔空间创造了十分有利的条件 框架结构对建筑平面组合限制较少 各部 分空间的大小和平面布置可按功能特点作不同的处理 但各空间的形式和平面尺寸 应尽量与柱网的排列形式和尺寸协调 作为一个教学楼 需要良好的采光和通风条件 考虑到高峰期的人流疏散问题 以及教师工作至教室的来回方便路线 本设计充分考虑到这些问题进行了合理的平 面组合 2 2 剖面设计 建筑剖面设计主要是根据功能和使用方面对立体空间的要求 结合建筑结构 和构造特点 来确定房间各部分高度和空间比例 考虑垂直方向空间的组合和利用 精品文档 5欢迎下载5 选择适当的剖面形式 进行垂直交通和采光 通风等方面的设计 使建筑物立 体空间关系符合功能 艺术和技术 经济的要求 建筑平面与剖面是从两个不同的 方向来表示建筑各部分的组合关系 因此 设计中的一些问题往往需要将平面和立 面结合在一起考虑 才能加以解决 综合考虑 本工程层高定为 3 9m 室内光线的强弱和照度是否均匀 不仅与 窗在平面中的宽度和位置有关 而且还与窗在剖面中的高低有关 房间内光线的照 射深度主要取决于侧窗的高度 侧窗上沿越高 光线的照射深度越远 进深较大的 房间 为避免室内远离窗口处的照度过低 应适当提高窗上沿的高度 垂直交通为 两内部楼梯 门的高度根据人体尺寸来确定 窗高要满足通风采光要求 2 3 立面设计 建筑立面设计是根据建筑物的性质和内容 结合材料 结构周围环境特点以及 艺术表现要求 综合地考虑建筑物内部的空间形象 外部的体形组合 立面构图以 及材料质感 色彩的处理等等 使建筑物的形式与内容统一 创造良好的建筑艺术 形象 以满足人们的审美要求 建筑立面可以看成是由许多构部件所组成 它们有墙体 梁柱 墙墩等构成房 屋的结构构件 有门窗 阳台 外廊等和内部使用空间直接连通的部件 以及勒脚 檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分 恰当地确定立面中这些组成部分和构部 件的比例和尺度 运用节奏韵律 虚实对比等规律 设计出体型完整 形式与内容 统一的建筑立面 是立面设计的主要任务 建筑立面设计的步骤 通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系 例如房屋的大小 高低 门窗位置 构部件的排列方式等 描绘出房屋各个立面的 基本轮廓 作为进一步调整统一 进行立面设计的基础 设计时首先应该推敲立面 各部分总的比例关系 考虑建筑整体的几个立面之间的统一 相邻立面间的连接和 协调 然后着重分析各个立面上墙面的处理 门窗的调整安排 最后对入口门廊 建筑装饰等进一步作重点及细部处理 完整的立面设计 并不只是美观问题 它和平 剖面的设计一样 同样也有使 用要求 结构构造等功能和技术方面的问题 但是从房屋的平 立 剖面来看 立 面设计中涉及的造型和构图问题 通常较为突出 2 4 抗震设计 建筑抗震设计规范 规定 抗震设防烈度为 6 度及以上地区的建筑 必须进 行抗震设计 郑州地区抗震设防烈度为 7 度 必须进行抗震设防 建筑根据其使用功能的重要性分为甲类 乙类 丙类 丁四个抗震设防类别 甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑 乙类建筑应 商丘工学院本科毕业设计 6 属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑 丙类建筑应属于除甲 乙 丁类以外的一般建筑 丁类建筑应属于抗震次要建筑 本工程的抗震设防类别 为丁类 乙类建筑 地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求 乙类建 筑的抗震等级 本设计属于框架结构 7 度设防 高度小于 30m 所以为三级框架 2 5 楼梯的设计 楼梯平面形式的选用 主要依据其使用性质和重要程度来决定 直跑楼梯具有 方向单一 贯通空间的特点 双分平行楼梯和双分转角楼梯则是均衡对称的形式 典雅庄重 双跑楼梯 三跑楼梯一般用于不对称的平面布局 既可用于主要楼梯 也可用在次要部位作为辅助性质的楼梯 人流疏散量大的建筑常采用交叉楼梯和剪 刀楼梯的形式 不仅有利于人流疏散 还可达到有效利用空间的效果 其它形式的 楼梯 如 弧形梯 螺旋楼梯 旋转式 曲线式的使用 可以增加建筑空间的轻松 活泼的感觉 梯段净高 H 一般应大于人体上肢伸直向上 手指触到顶棚的距离 梯段净高 应当以踏步前缘处到顶棚垂直线净高度计算 考虑行人肩扛物品的实际需要 防止 行进中碰头产生压抑感 楼梯梯段净高不小于 2200mm 平台部分的净高应不小于 2000mm 梯段的起始 终了踏步的前缘与顶部凸出物内边缘的水平距离应不小于 300mm 为了适用和安全 每个梯段踏步一般不超过 18 步 也不应小于 3 步 梯段坡 度的选择要从攀登效率 节约空间 便于人流疏散等方面考虑 一般在人流量大 安全标准较高或面积充裕的场所 其坡度可较平缓 适宜坡度 30 度左右 仅供少 数人使用或不经常使用的辅助楼梯则允许坡度较陡 不宜超过 38 度 计算踏步高 度和宽度的一般公式 2r g s 600m r 踏步高度 g 踏步宽度 本工程的踏步高度为 150mm 踏步宽度 300mm 作为主要交通用的楼梯梯段净 宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定 一般按每股人流宽度为 0 55 0 0 15 m 计算 并不应少于两股人流 0 0 15m 为人流在行进中人体的摆幅 公共建筑 人流众多应取上限值 楼梯平台包括楼层平台和中间平台两部分 中间平台形状可变化多样 除满足 楼梯间艺术需要外 还要适应不同功能及步伐规律所需尺寸要求 楼层平台 除开 放楼梯外 封闭楼梯和防火楼梯 其楼层平台深度应与中间平台深度一致 本工程楼梯的确定 本工程中均采用双跑楼梯 2 6 关于防火的设计 疏散楼梯是安全疏散道路中一个主要组成部分 应设明显指示标志 并宜布置 在易于寻找的位置 疏散楼梯的多少 可按宽度指标结合疏散路线的距离及安全出 精品文档 7欢迎下载7 口的数目确定 商丘工学院本科毕业设计 8 2 7 基础工程设计 根据现行 建筑地基基础设计规范 和地基损坏造成建筑物破坏后果 危及人 的生命 造成经济损失和社会影响及修复的可能性 的严重性 将基础分为三个安 全等级 一级 二级 三级 本设计基础的安全等级为二级 对应于破坏后产生严 重的后果 建筑类型为一般工业与民用建筑 基础按刚度分可分为 刚性基础和柔 性基础 按构造分类可分为 独立基础 条形基础 筏板基础 箱形基础和壳体基 础 其中 独立基础是柱基础中最常用和最经济的型式 本工程采用独立基础 2 7 1 基础埋置深度的选择应考虑 1 建筑物结构条件和场地环境条件 在保证建筑物基础安全稳定 耐久使用的前提下 应尽量浅埋 以便节省投资 方便施工 某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某种基础形式 这些要求 常成为其基础埋深的先决条件 结构物荷载大小和性质不同 对地基的要求也不同 因而会影响基础埋置深度的选择 为了保护基础不受人类和生物活动的影响 基础 宜埋置在地表以下 其最小埋深为 0 5m 且基础顶面宜低于室外设计地面 0 1m 同时有要便于周围排水沟的布置 2 工程地质条件 3 水文地质条件 2 7 2 选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态 1 建筑物的用途 有无地下室 设备基础和地下设施 基础的形式和构造 2 作用在地基上的荷载大小和性质 3 工程地质和水文地质条件 4 相邻建筑物的基础埋深 5 地基土冻胀和融陷的影响 综合以上因素 本设计初选基础顶面到室外地面的距离为 500mm 室内外高 差为 450mm 则底层柱高 3900 450 4350mm 2 8 构造和建筑设计措施 建筑构造设计必须满足以下几点 1 必须满足建筑使用功能要求 由于建筑物使用性质和所处条件 环境的 不同 则对建筑构造设计有不同的要求 为满足使用功能要求需要 在构造设计时 必须综合有关技术知识 进行合理的设计 以便选择 确定最经济合理的构造方案 2 必须有利于结构安全 建筑物除根据荷载大小 结构的要求确定构件的 精品文档 9欢迎下载9 必须尺度外 对一些零部件的设计都必须在构造上采取必要的措施 以确保建筑物 在使用时的安全 商丘工学院本科毕业设计 10 3 必须讲求建筑经济的综合效益 在构造设计中 应该注意整体建筑物的 经济效益问题 即要注意降低建筑造价 减少材料的能源消耗考虑其综合的经济效 益 另外 在提倡节约 降低造价的同时 还必须保证工程质量 绝不可为了追求 效益而偷工减料 粗制滥造 4 必须注意美观 构造方案的处理还要考虑其造型 尺度 质感 色彩等 艺术和美观问题 如有不当往往会影响建筑物的整体设计的效果 总之 在构造设计中 要全面考虑坚固适用 技术先进 经济合理 美观大方 2 8 1 墙体 墙体依其在房屋所处位置的不同 有内墙和外墙之分 按布置方向又可以分为 纵横墙 按受力方式分为承重墙和非承重墙 根据墙体所处位置和功能的不同 设 计时应满足下列要求 1 具有足够的强度和稳定性 墙体的强度与所用材料有 关 墙体的稳定性通常可通过增加墙体厚度 增设墙垛 壁柱 圈梁等方法 2 具有必要的保温 隔热等方面的性能 3 应满足防火要求 做为墙体材料及墙 身厚度 都应满足防火规范中相应燃烧性能和耐火极限所规定的要求 如划分防火 区域 防止火灾蔓延 须设置防火墙等 4 应满足隔声要求 作为房间围护构 件的墙体 必须具有足够隔声能力 以符合有关隔声标准的要求 此外还应考虑防 潮 防水以及经济等方面的要求 2 8 2 基础 基础是建筑面地以下的承重构件 是建筑的下部结构 其作用是扩散上部结构 的荷载 减小应力强度 最终将荷载传给地基 基础和地基具有不可分割的关系 但又是不同的概念 基础是建筑物与土层直接接触的部分 它承受建筑物的全部荷 载 并把他们传给地基 基础是建筑物的一个组成部分 而地基是基础下面的土层 承受由基础传来的整个建筑物的荷载 地基不是建筑物的组成部分 地基分两种 一是天然土层具有足够的承载能力 不需人工处理就能承受建筑 物全部荷载的叫天然地基 一是当上部荷载叫大或土层承载能力叫弱 缺乏足够的 坚固性和稳定性 必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人工地基 基础要求坚固 稳定 并能抵抗冰冻和地下水的侵蚀 基础的大小取决于荷重 的大小 土壤的性质 材料的性能以及承重的方式 本工程采用柱下独立基础 该 类基础在其纵 横两个方向均产生变曲变形 故在两个方向的截面内场存在剪力和 弯短 柱下条形基础纵向的剪力与弯短一般则由基础梁承担 基础梁的纵向内力通 常可采用简化法 直线分布法 或弹性地基梁法计算 2 8 3 楼地层 楼地层是建筑物水平方向的承重构件 并对墙身起着水平支撑作用 增强房屋 精品文档 11欢迎下载11 的刚度和整体性 又是建筑物分隔水平空间的构件 分为楼板层和地面层 楼板层 商丘工学院本科毕业设计 12 将楼面荷载传至墙柱及基础 并对墙体起水平支撑作用 楼板层包括面层 结 构层 天花三部分 要求刚性好 坚固 耐磨 隔声 防火 楼板层根据结构层的 主要用料分为钢筋混凝土楼层 木楼层 钢楼层和砖楼层四类 地面层主要由基层 和面层组成 基层可直接做在地基上 当地面太低 太潮或填土要求过高时 也可 做成架空式的 面层是直接承受各种荷载 摩擦 冲击的表面层 有整体式地面 铺贴地面 木地面以及砖地面和灰渣地面等等 由于地面层贴近土壤 因此要求防 潮 防腐 此外还应注意保温 耐磨 不易起灰 并有一定弹性等等要求 2 8 4 屋顶 屋顶是房屋最上层覆盖的外围护结构 其主要功能是用以抵御自然界的风霜雨 雪 太阳辐射 气温变化和其他外界不利的因素 以使屋顶覆盖下的空间有一个良 好的使用环境 因此 要求屋顶在构造设计时要注意解决防水 保温 隔热以及隔 声 防火等问题 一般分为平屋顶 坡屋顶 曲面屋顶等其它形式的屋顶 本工程 采用平屋顶 其排水坡度为 3 屋顶设计满足功能 结构 建筑艺术三方面要求 本工程采用女儿墙外排水 屋面采用刚性防火屋面 其构建简单 施工方便 造价 较低 2 8 5 装饰 在装饰上不追求豪华 重视材质 崇尚自然 和谐 突出重点 创造出与建筑 物身份相称的朴实 典雅 室内采用水磨石地面 在卫生间内采用地砖防水楼面 2 8 6 门窗工程 1 在生产加工门 窗之前 应对门窗洞口进行实测 2 门窗安装前预埋在墙或柱内的木 铁构件应做防腐 防锈处理 1 木门工程 门框安装要掌握好抹灰层厚度并做好防腐处理 框两边钉铁皮 保护 门选用优质的杉木制作 立框前上底子油 安装后及时立涂刷油漆 框后注 意防潮 防止胀缩 2 铝合金门窗 按设计图尺寸弹好窗中线 用经纬仪将窗两侧直线找到墙上 根据打好的规则 安装铝合金窗 并及时将其吊直打平 同时检查其安装位置是否 正确 无问题后 用木头临时固定 沿窗框外墙用电锤打 6 孔 并用 T 型 6 钢筋 粘少许 107 胶水泥浆 打入孔中 待水泥浆终凝后 再将铁脚与预埋钢筋焊牢固 按设计要求处理窗框与墙体缝隙 做好铝合金窗边防水胶处理和排水处理 安装前要做好门窗洞边的修整及抹灰工作 做到上下竖直同线 左右水平等高 窗台不倒水爬水 检查门窗是否符合规定 埋设是否牢固 不符合要求者 应按规 定纠正后才能进行安装 2 8 7 油漆构件防腐 防锈工程 1 有埋入混凝土及砌块中的木质构件均须做好防腐处理 满涂焦油一道 精品文档 13欢迎下载13 屋 商丘工学院本科毕业设计 14 面架空硬木版须经防虫 防腐处理后方可使用 面刷酚酞清漆 2 所有埋入混凝土中的金属构件须先除锈 刷防锈漆二道 所有露明金属 构件 不锈钢构件除外 均须先除锈刷防锈漆一道 再刷油漆二道 3 所有室内木质门窗均需打腻子 磨退后刷底漆一道 再刷调和漆二道 4 建筑细部具体构造做法 屋面做法 选用细石混凝土防水屋面 1 架空隔热层 2 防水层 三毡四油防水层 3 找平层 20 厚 1 3 水泥砂浆 4 找坡层厚 150 厚 1 8 水泥膨胀珍珠岩找 2 坡 5 结构层 100 厚钢筋混凝土屋面板 6 10 厚 1 1 4 水泥石灰砂浆两遍 楼地面做法 选用水磨石地砖地面 1 10 厚 1 2 水泥石屑砂浆磨光打蜡 2 20 厚 1 3 干硬性水泥砂浆找平 3 素水泥浆结合层一遍 4 100 厚钢筋混凝土楼板 外墙做法 选用水泥砂浆粉刷墙面 1 刷建筑胶素水泥浆一遍 配合比为建筑胶 水 1 4 2 15 厚 2 1 8 水泥砂浆 分两次抹灰 3 5 厚 1 2 水泥砂浆 墙基防潮 采用防水砂浆防潮层 20 厚水泥砂浆掺 5 避水浆 位置一般在 0 06 标高处 踢脚做法 采用水泥砂浆踢脚 1 15 厚 1 3 水泥砂浆 2 10 厚 1 2 水泥砂浆抹面压光 卫生间做法 1 4 厚马赛克 素水泥浆擦缝 2 3 4 厚水泥胶合层 精品文档 15欢迎下载15 3 20 厚 1 3 水泥砂浆找平层 4 素水泥浆结合层一道 5 100 厚钢筋混凝土楼板 女儿墙做法 6 厚水泥砂浆罩面 12 厚水泥砂浆打底 200 厚蒸压加气混凝土砌块 20 厚水泥砂浆找平 本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡 和谐的感觉 与环境融于一体 充分体现了建筑物的功能 通过巧妙组合 使建筑物创造了优美 和谐 统一而又 丰富的空间环境 给人以美的享受 商丘工学院本科毕业设计 16 3 3 结构设计说明结构设计说明 3 1 结构体系选型 采用钢筋混凝土现浇框架体系 柱网布置如下图 3 1 所示 图 3 1 柱网布置图 3 2 其它结构选型 1 屋面结构 采用现浇混凝土钢筋混凝土承重结构 不上人屋面 2 楼面结构 采用现浇钢筋混凝土楼板 3 楼梯结构 采用钢筋混凝土板式楼梯 4 基础形式 采用柱下独立基础 5 基础梁 采用现浇钢筋混凝土基础梁 精品文档 17欢迎下载17 4 结构设计计算 4 1 初估板 梁 柱的截面尺寸 4 1 1 板的截面尺寸 采用现浇钢筋混凝土板 屋面板和楼面板都采用 100mm 厚 4 1 2 柱的截面尺寸 按层高确定柱子的截面尺寸 底层柱高 H D D1 ho d 1 11 14 H总 1 4 1 8 l ho d 4 35m 注 D 基础埋深 取较大值 D1 基础梁高 取较大值 ho 底层层高 d 室内外高差 其他层柱高 均取 3 9m 等于该层层高 柱截面尺寸 b 1 12 1 18 6600 366 550mm 所以初选柱截面尺寸 b h 500 500mm 内外柱相同 柱惯性矩 IC 1 12bh3 0 52 1010mm4 4 1 3 梁的截面尺寸 KJL1 l 6600mm h 1 8 1 12 l 550 825mm 取 h 600mm b 1 2 1 3 h 183 412 5mm 取 b 250mm 梁截面尺寸取 b h 250 600mm 梁惯性矩 Ib 1 12bh3 0 45 1010mm4 KJL2 l 4500mm h 1 8 1 12 l 375 562mm 取 h 400mm b 1 2 1 3 h 125 281mm 取 b 250mm 梁截面尺寸取 b h 250 400mm 梁惯性矩 Ib 1 12bh3 0 13 1010mm4 4 1 4 梁 柱线刚度计算 由公式 i EI l 得 且考虑到现浇层的楼面可做为梁的有效翼缘 对中框架取 I 2 0IO 对所取的计算单元则有如表 4 1 所示 商丘工学院本科毕业设计 18 表表 4 14 1 梁柱线刚度计算结果梁柱线刚度计算结果 梁号截面 b h mm 跨度 mm 惯性矩 Ib mm4 中框架 ib 2EIb l kN m KJL1250 60066000 45 10107 104 KJL2250 40045000 13 10105 67 104 柱号截面 b h mm 柱高 mm 惯性矩 Ic mm4 线刚度 ic EIc h kN m Z1500 50043500 52 1010mm43 59 104 Z2500 50039000 52 1010mm44 00 104 Z3500 50039000 52 1010mm44 00 104 Z4500 50039000 52 1010mm44 00 104 Z5500 50039000 52 1010mm44 00 104 取 i 3 00 104 kN m 为基准值 其它梁 柱线刚度如图 4 1 所示 图 4 1 梁 柱线刚度示意图 精品文档 19欢迎下载19 4 2 荷载计算 均采用标准值 计算单元选取 选取一榀框架 综合考虑水平荷载 竖向荷载的作用影响范围 则所选取的框 架计算单元如下图 4 2 所示 图 4 2 一榀框架计算单元示意图 4 2 1 恒载计算 1 屋面 30 厚细石混凝土保护层 0 03 22 0 66 kN m2 三毡四油防水层 0 4 kN m2 20 厚 1 4 干硬性水泥找平 0 02 20 0 4kN m2 150 厚水泥蛭石保温层 0 15 5 0 75 kN m2 100 厚钢筋混凝土板 0 1 25 2 5 kN m2 10 厚混合砂浆天棚抹灰 0 01 17 0 17 kN m2 合计 4 88 kN m2 2 楼面 水磨石面层 0 65 kN m2 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1 25 2 5kN m2 10 厚混合砂浆 0 01 17 0 17 kN m2 合计 3 32 kN m2 3 女儿墙 60 高 280 厚钢筋混凝土压顶 0 06 0 28 25 0 42 kN m2 商丘工学院本科毕业设计 20 合计 0 42 kN m2 4 外纵墙自重 底层 外墙 20 0 02 4 35 9 2 3 2 1 10 62kN 内墙 17 0 02 3 9 1 33kN 墙体 7 0 2 3 9 9 2 3 2 1 31 5kN 铝合金窗 0 13 2 3 2 1 1 64kN 合计 45 09 kN 标准层 外墙 20 0 02 3 9 9 2 3 2 1 9kN 内墙 17 0 02 3 9 9 11 93kN 墙体 7 0 25 3 9 9 2 3 2 1 39 38kN 铝合金窗 0 13 2 3 2 1 1 64 kN 合计 86 11 kN 5 内纵墙自重 底层 内墙 2 17 0 02 3 5 6 1 0 9 2 1 13 23kN 墙体 7 0 25 3 5 6 7 0 9 2 1 37 73kN 木门 0 2 0 9 2 1 0 37kN 合计 51 33 kN 标准层 内墙 2 17 0 02 3 2 6 1 0 9 2 1 12 0kN 墙体 7 0 25 3 2 6 1 0 9 2 1 34 21kN 木门 0 2 0 9 2 1 0 37kN 合计 46 58kN 6 柱自重 底层 0 5 0 5 4 35 25 0 02 4 35 0 5 4 20 30 31kN 2 5 层 0 5 0 5 3 9 25 0 02 3 9 0 5 4 20 27 5kN 7 主梁自重 L 6600 0 7 0 3 25 5 25kN m L 4500 0 65 0 3 25 4 88kN m 8 房间内屋面均布恒载 4 88 3 8 5 67 23 91kN m 9 房间内屋面集中恒载 边柱 1 2 4 5 3 9 4 8 2 5 67 3 38 3 3 2 1 2 5 2 6 6 138 87kN 精品文档 21欢迎下载21 中柱 1 2 3 3 3 9 5 6 2 5 67 6 6 3 38 3 3 2 1 2 120 72kN 10 走廊内屋面均布恒载 2 16kN m 11 走廊内屋面集中恒载 2 3 3 2 16 2 5 6 39 92kN 12 房间内楼面均布恒载 3 94 3 3 5 67 18 67kN m 13 房间内楼面集中恒载 边柱 1 2 3 3 3 9 3 94 2 5 67 6 6 3 38 3 3 34 48 1 4 6 6 3 9 0 25 7 0 04 1 7 150 3kN 中柱 1 2 3 3 3 9 3 94 2 5 67 6 6 3 38 3 3 46 58 1 4 6 6 3 9 0 25 7 0 04 1 7 162 4kN 14 走廊内楼面均布恒载 2 16kN m 15 走廊内楼面集中恒载 2 3 6 2 16 2 3 94 30 64kN 恒载作用下计算见图如图 4 3 所示 商丘工学院本科毕业设计 22 图 4 3 恒载作用下计算简图 4 2 2 活载计算 精品文档 23欢迎下载23 1 屋面均布活载 此建筑为不上人屋面 不上人屋面活荷载与雪荷载取两者中较大值 屋面均布活荷载为 0 5kN m2 q 2 0 9 2 6 6kN m2 雪载 0 4kN m2 S S1 1 0 0 4 0 4kN m2 屋面均布荷载为 6 6 kN m2 2 屋面集中活载 边柱 9 9 2 40 5kN 中柱 9 9 2 2 16 59 4kN 3 楼面均布活载 对一般房间为 2 0kN m 走廊为 3 5kN m 房间内 2 0 9 2 9kN m 走廊内 3 5 9 2 15 75kN m 4 楼面集中活载 边柱 9 9 2 40 5kN 中柱 9 9 2 2 4 2 16 2 6 6 68 82kN 5 梁端弯矩 无偏心故无梁端弯矩 活载作用下计算简图如图 4 4 所示 商丘工学院本科毕业设计 24 图 4 4 活载作用下计算简图 精品文档 25欢迎下载25 4 2 3 水平荷载计算 1 风荷载的标准值 按一榀框架受荷面积计算 基本风压 w0 0 45kN m 风振系数 z 1 0 建筑物总高度小于 30m 风载体型系数 us 0 8 0 5 1 3 风压高度系数如表 4 2 所示 表表 4 24 2 风压高度系数表风压高度系数表 u us s 离地高度 m 4 35 8 2512 1516 0519 95 uz 1 0 1 0 1 06 1 16 1 25 Wk z us uz w0 W1k 1 0 1 3 1 0 0 4 0 52kN m W2k 1 0 1 3 1 0 0 4 0 52kN m W3k 1 0 1 3 1 06 0 4 0 55kN m W4k 1 0 1 3 1 16 0 4 0 6kN m W5k 1 0 1 3 1 25 0 4 0 65kN m 将此面荷载转化为集中风载 受荷面与计算单元同 由 FWik WikA 计算得 FW1k 0 52 0 52 2 9 4 35 3 9 2 19 3kN FW2k 0 52 0 55 2 9 3 9 3 9 2 18 78kN FW3k 0 55 0 6 2 9 3 9 3 9 2 20 18kN FW4k 0 6 0 65 2 9 3 9 3 9 2 21 94kN FW5k 0 65 9 3 9 2 11 41kN 2 在风荷载作用下的侧移验算 1 横向框架柱侧移刚度 D 值计算如表 4 3 所示 4 34 3 横向框架柱侧翼刚度横向框架柱侧翼刚度 D D 值值 项目 层 柱型 ib ic 底 ib 2ic 标 准 0 5 2 底 2 标准 D 12 ic h2 kN m 边 柱 1 950 6214115底 层中3 90 752806 商丘工学院本科毕业设计 26 柱 精品文档 27欢迎下载27 D 31034 边 柱 3 90 663072 中 柱 2 920 5916711 2 5 层 D 22855 2 风载下侧移值及侧移极限如表 4 4 所示 表表 4 44 4 风载下侧移及侧移极限风载下侧移及侧移极限 位 置 F Wk kN Di kN m j F Wk 0 85 Di m h限 值 五 层 12 01992700 142 10 30 040 10 3 1 500 四 层 29 99992700 355 10 30 099 10 3 1 500 三 层 46 75992700 554 10 30 154 10 3 1 500 二 层 62 37992700 739 10 30 205 10 3 1 500 一 层 80 06590321 596 10 30 380 10 3 1 500 顶 点 3 386 10 30 176 10 3 1 650 由以上计算可知 在风载作用下侧移验算满足 4 2 4 地震作用 建筑物总高度小于 40m 乙类建筑 七度设防 采用底部剪力法 类场地 1 重力荷载代表值计算 1 顶层重力荷载代表值 屋面恒载及女儿墙自重 50 屋面雪载 纵横梁自重 半层柱自 半层墙体自重 屋面恒载 4 8 9 9 9 4 8 9 2 7 894 24kN 50 屋面雪载 50 0 4 9 9 2 7 9 37 26kN 纵横梁自重 6 6 0 75 0 3 27 4 6 6 0 65 0 3 27 2 2 7 0 45 0 2 27 355 27kN 商丘工学院本科毕业设计 28 半层柱自重 31 02kN 半层墙自重 136 11kN 合计 1453 9kN 2 二 四层重力荷载代表值 楼面恒载 50 均布活载 纵横梁自重 楼面上下各半层柱重及纵横墙重 楼面恒载及纵横梁自重 楼面上下各半层纵横墙重 采用恒载作用简图 916 66kN 楼面上下各半层柱重 81 8kN 50 均布活载 147 42kN 合计 1090 72kN 3 底层重力荷载代表值 算法同二 四层 楼面恒载及纵横梁自重 楼面上下各半层纵横墙重 980 75kN 楼面上下各半层柱 95 12kN 50 均布活载 147 42kN 合计 1223 29kN Gi 1204 47 1090 72 3 1223 29 5699 92kN 2 计算自振周期 采用能力法 1 计算楼层假想位移 假定各质点重力荷载代表值水平 作用在相应质点上所产生的位移为第一振型如表 4 5 所示 表表 4 54 5 刚度位移刚度位移 层数楼层荷载 kN 楼层剪力 kN 楼层刚度 kN m 层间位移 m 楼层位移 m 51204 471204 47992700 01210 2110 41090 722295 19992700 02310 1989 31090 723385 91992700 03410 1758 21090 724476 63992700 04510 1417 11223 295699 92590320 09660 0966 2 基本周期 考虑到非承重墙影响 折减系数 0 0 7 T1 2 0 Gi i2 Gi i 1 2 0 59 3 水平地