【毕业设计】江苏南方中小城市的某中学教学楼设计

中央广播电视大学毕业论文题目江苏南方中小城市的某中学教学楼设计专业土木工程年级13秋_学号学生姓名指导教师论文完成日期2015年11月江苏南方中小城市的某中学教学楼设计（南京电大江宁分校专业土木工程金星1332101250419）【内容摘要】本次毕业设计是南方中小城市的12班中学教学楼设计。设计包括建筑设计和结构设计，选取一榀有代表性的框架进行计算。本论文主要包括以下内容开题报告，及设计任务，目的和要求。荷载计算，包括恒载，活载，风荷载。内力计算及内力组合。框架梁柱配筋。现浇板，楼梯，基础计算。在考虑建筑，结构要求的同时考虑了施工要求及可行性。针对不同荷载的特点采用多种不同的计算方法，对知识进行全面的系统复习。利用电算对结果进行了验算，掌握了广厦结构CAD的用法,使结果更加有说服力。【关键词】设计计算要求目录1绪论12监理资料管理的意义13监理资料的管理231建立监理机构内部责任制及相关制度232加强对监理资料的管理333监理日记是检查监理工作、监理资料的主线634加强与业主的沟通，争取业主的理解和支持74目前监理资料管理中存在的主要问题以及解决方案741监理资料管理中存在的主要问题742监理资料管理问题产生的原因分析843监理资料管理问题的解决方法95结合星汉城40楼实例分析1051监理用表与其他项目监理用表不一致的原因及解决方法1052星汉城40楼监理资料不完整的原因及解决方法1053星汉城40楼监理日志内容简短的原因及解决方法1154楼监理平行检验资料数据不准确的原因及解决方法116结论121建筑设计11建筑平面设计建筑平面设计主要考虑建筑物的功能要求，同时兼顾结构平面布置尽量满足规则、对称、合理的要求以及符合防火抗震设计的一些规范和要求。现在对平面布置具的体说明如下（1）本设计为某中学教学楼，为了满足现在教学楼的功能要求，给学生和老师提供各种方便和安全保障，并考虑建筑物不同功能所占净面积是以25为模数为方便建筑物不同功能的分割，满足不同类型房间的使用面积要求，同时还参考现代教学楼设计中的有关规定，本方案柱网采用72M45M不等。（2）走廊、楼梯、大厅该楼交通组织采用外廊式，廊宽24M，设有楼梯三部；主楼梯是主要人流通道，通过门厅与大门相连接，是主要的交通线路，设计在建筑物中间；主入口开间为6M，进深6M，上空架空高度为42M。主楼梯采用两跑双分梯段形式，梯段宽为6M；另两部楼梯做为安全通道，拟设计成双跑楼梯，开间均为39M，均有一道前门与之相连，供紧急疏散用。（3）卫生间拟每层设男女卫生间各两个，卫生间分别布置在两消防楼梯旁。这样既有利于通风和集中设置管道，又不妨碍交通，便于使用，环境更好，坑位个数按使用人数确定。（4）功能分区本建筑物的使用功能主要分为行政办公和教学办公两大功能；行政办公与教学办公层次分明。12立面设计该楼拟采用凹体型，立面上基本对称。由于功能上的要求，在教学时需要的空间要大、光线要足，因此本方案开窗的原则是尽可能地开大面积窗户。在立面上采用外廊式，这将给单调的立面增添一份生机，同时也体现了建筑物的气派。13屋顶设计拟设计成不上人屋面，采用平屋顶，结构找坡，排水坡度取2采用内檐沟排水，设置女儿墙。二、结构布置21楼层结构平面布置本设计拟采用钢筋混凝土框架结构。梁柱为现浇框架，楼面板和屋面板采用钢筋混凝土现浇板，厕所处板顶标高较其他楼面低002M。结构平面布置见图21，屋面、楼面、墙身做法详见建筑施工图。250540657图21212柱的截面选择框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比极限值按下列公式计算A（21）CCNEFNFG柱的混凝土强度等级选用C30；故取，根据地质资料，该716CF框架结构的抗震等级为四级，其轴压比限值，各层重力荷载950N近似取值12KN/。由图21可知，边柱及中柱的负载面积分别为602284063M、则A轴边柱23864149505263MFNFGCNECC轴中柱23170FACCD轴边柱239451495231FNFGCNEC如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为297MM、337MM和171MM，根据上述计算结果，并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸取值为柱子全部采用400MM400MM213板的选择由于板与梁整体现浇在一起，按四边连续双向板考虑，板厚取H100MM,屋面板、卫生间、走廊处板厚均取100MM。22基础平面布置本设计考虑到地基土较差，承载力较低，拟采用桩基础，其具体尺寸及配筋情况祥见基础设计。23楼梯结构布置根据建筑设计，建筑物底层高为42M，楼梯的水平投影长度143004200MM；25层层高为39M，楼梯水平投影长度为123003600MM,故选用梁式楼梯。具体布置见楼梯设计。三荷载计算31结构计算简图311手算一榀框架中选取轴处的横向框架进行计算,两跨跨度分别为7200MM，2400MM。计算简图见图31。框架层间高度除底层外均为建筑层高，底层柱高应算至基础顶面处。底层柱高层高室内外高差基础顶面埋深1H420045010005650MM建筑层高390052图31312各梁柱的线刚度值经计算后，如图32所示图32线刚度图（图中数字为线刚度，单位为）MN1032恒荷载计算（1）屋面（不上人）框架梁线荷载标准值20厚水泥沙浆找平2000204KN/100140厚（2找坡）膨胀珍珠岩（01014）/27084KN/100厚钢筋混凝土板25010025KN/15厚纸筋石灰抹底160015024KN/合398KN/屋面恒荷载边跨（AC跨）框架梁自重03062545KN/M梁侧粉刷2（0601）00217034KN/M484KN/M中跨（CD跨）框架梁自重030325225KN/M梁侧粉刷2（0301）00217014KN/M239KN/M因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为KN/M，8415ACGKN/M39215DKN/M725KN/MC（2）楼面框架梁线荷载标准值25厚水泥沙浆面层002520050KN/100厚钢筋混凝土楼板010025250KN/15厚纸筋石灰抹底001516024KN/324KN/AC跨框架梁及梁侧粉刷484KN/楼面恒荷载AC跨填充墙自重020（3906）75495KN/M墙面粉刷（3906）002217225KN/M72KN/MCD跨框架梁及梁侧粉刷239KN/M因此，作用在中间层（14层）框架梁上的线荷载为KN/M04127841ACGKN/M39DKN/M582KN/MC（3）屋面框架节点集中荷载标准值边柱（A轴）连系梁自重030044525135KN1粉刷002（0401）24517136KN08M高女儿墙自重084502575675KN粉刷0020824517303KN连系梁传来屋面自重0545（0545）3982015KN顶层边节点（A轴）集中荷载4479KNAG5中柱（C轴）连系梁自重030044525135KN2粉刷002（0401）24517092KN连系梁传来屋面自重05（454524）123981576KN05452253982015KN顶层中节点（C轴）集中荷载5033KNG5边柱（D轴）连系梁自重030044525135KN粉刷136KN08M高女儿墙自重084502575675KN粉刷0020824517303KN连系梁传来屋面自重05（454524）123981576KN顶层中节点（D轴）集中荷载5033KNCG5（4）楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重135KN1粉刷136KN窗自重3321045312KN窗下墙体自重0251445751181KN粉刷002144517054514529KN窗边墙体自重082102575315KN粉刷002210817050821141KN框架柱自重04043925156KN粉刷070023925093KN连系梁传来楼面自重054505453241640KN中间层边节点（A轴）集中荷载7257KNAG中柱（C轴）连系梁自重135KN2粉刷092KN内纵墙自重45（3904）020752363KN粉刷45（3904）002217107KN扣除门洞重加上墙重2412（1502）374KN框架柱自重156KN粉刷093KN连系梁传来楼面自重05（454524）123241283KN05452253241640KN中间层中节点（C轴）集中荷载9077KNCG中柱（D轴）连系梁自重135KN粉刷136KN外廊12M围墙自重120104575371KN粉刷461KN连系梁传来楼面自重05（454524）123241283KN中间层中节点（D轴）集中荷载3556DGKN（5）恒载作用下的结构计算简图，见下图33GA5C2GD211ACCD2125ACGCD2G12图3333楼面活荷载计算根据设计规范教室活荷载取20KN/，教室外廊取25KN/，不上人屋面取07KN/屋面线荷载KN/M1534705ACPKN/M68142705CDP屋面集中荷载KN543704505AP2721450CP632KNKN715C楼面线荷载KN/M90APKN/M6425CDP楼面集中荷载KN30254P210P2003KNKN9510D则活荷载作用下计算简图，见下图34图3433荷载等效根据固端弯矩相等的原则，将梯形分布荷载及三角形分布荷载，化为等效均布荷载，等效均布荷载的计算公式如图34所示图35，若05，即为三角形荷载，则PQ21PQ85根据以上的等效荷载公式，等效过程如下其中31075ACG12325ACG484KN/M7985D1525CDG239KN/M369ACG122ACG1204KN/M14580D1285CDG239KN/M7ACP532ACP50835315263KN/MD585168105KN/MACP213ACP08359752KN/MD856375KN/M经荷载等效后，恒载作用下的计算简图见图36，活荷载作用下的计算简图见图37图36恒载作用下计算简图（等效）图37活荷载作用下计算简图（等效）四内力计算41恒荷载作用下的内力计算恒载作用下的内力计算使用分层法，由于所选框架结构对称、荷载对称，所以可选半边刚架计算，计算步骤如下A简化为半刚架，取简化一段为滑动支座。B计算荷载产生的各杆件固端弯矩以及集中力产生的偏心弯矩叠加求出各节点的不平衡弯矩。C根据各杆件转动刚度，计算出各节点上的分配系数，除底层AJIS柱子外，其他各层柱子的线刚度都应乘以09。D计算传递系数底层柱和各层梁取，上层各柱取。2131E从一个不平衡弯矩较大的节点开始分配，然后向远端传递，使下一点产生不平衡弯矩。经过“分配传递分配”，当所分配的弯矩比较小时，即可停止传递，将杆端弯矩叠加即的杆端的弯矩值。线刚度修正图见图41，具体计算见下图42图41线刚度修正图图42恒载作用下内力计算层层层层层层层层层42活荷载作用下的内力计算活载作用下的内力计算也采用分层法，具体步骤同恒载。根据结构设计规范当活载与恒载之比小于05时，活载布置可按满布考虑，显然由于活荷载的荷载较小，按满布考虑。具体计算见下图43图43活载作用下内力计算层层层层层层层层层43风荷载作用下的内力计算431计算模型风荷载计算底层柱高应算至屋外地坪，即H42004504650432荷载计算按工程设计资料基本风压0030KN/风载体型系数（建筑物长方体型）迎风面S08迎风面S05取S13风压高度变化系数设此建筑地面粗糙度为B类则H（M）51015203040Z080100114125142156框架结构基本自振周期近似取009N（N为层数）T10095045S0T120450630284KNS2/查荷载规范可得动力系数1277B类地区脉动影响系数053KZZS0因结构高度小于30M，可取10；将风何载换算成作用于框架每层节点Z上，的集中荷载，计算结果见下表层数ZSZ（M）Z（KN/MK）A（）（KN）KP510132025162603010586714101316351540030175510543101312451436030175598321013850130003017558901101346501200301924840风荷载作用下的结构计算简图见图44890467图44风荷载作用下结构计算简图433内力计算利用反弯点法计算框架在风荷载作用下的内力，在用侧移刚度系数确定剪力分配系数时，因，当同层各柱H相等时，D可直接用I表示。21HID风荷载作用下的内力计算如图45所示44地震荷载作用下的内力计算因建筑物总高H2025M30M，框架结构，查规范，地震等级为四级，不用计算地震的作用。45内力图451恒荷载作用下的内力图图46恒荷载作用下的弯矩图（单位KNM）图47恒荷载作用下剪力、轴力图（单位KN）452活荷载作用下的内力图图48活荷载作用下的弯矩图（单位KNM）图49活荷载作用下剪力、轴力图（单位KN）453风荷载作用下的内力图图410风荷载作用下的弯矩图（单位KNM）图411风荷载作用下剪力、轴力图（单位KN）五内力组合内力组合不考虑地震荷载效应，根据规范内力组合应按下式进行S0CGCGGKQ1CQ1Q1KQ2CQ2Q2KWWCWKS结构构件效应组合设计值。CGGK、CQ1Q1K、CQ2Q2K分别为永久荷载，使用荷载、雪荷载等标准化产生的荷载效应。CWK风荷载标准值产生的荷载效应。G、Q1、Q2与各荷载相应的分项系数。W风荷载与各种荷载组合的组合系数。G12，Q14，W14，06内力组合步骤如下恒载、活载、风载等荷载都分别按各自规律布置，进行内力分析取出各个构件的控制截面内力，经过内力调整后填入表内根据本建筑物的具体情况由结构规范选出本结构可能出现的若干组合，将各内力分别乘以相应的荷载分项系数及组合系数按照不利内力的要求分组叠加内力在若干组不利内力选取最不利内力作为构件截面的设计内力，有时要通过试算才能找到哪组内力得到的配筋最大。填入表格的竖向荷载下弯矩数值已经经过塑性调幅，调幅系数支座处取08，跨中取12内力组合的控制截面见图51梁的内力组合见表52、3、4、5、6柱的内力组合见表57、8、9、10、11图51梁、柱截面控制图表52一层梁内力组合123456截面号荷载类型MVMMVMVMMV恒荷载45908272100247146916354938215166742活荷载15502558288024082856190503115089397风荷载55081321751400613215508132175140061321恒12活14767813507160611194614996911834193241446恒12126（活恒）144011481316604166561625425575439296172515071表53二层梁内力组合123456截面号荷载类型MVMMVMVMMV恒荷载4978833296987191910314904227190776活荷载16772577277024272837186498114094402风荷载4099983559298298311172173149140992173恒12活1483221360615516120271489263717824323601494恒12126（活恒）132341448415833154451573320194450229455124176表54三层梁内力组合123456截面号荷载类型MVMMVMVMMV恒荷载4978833296987191910314904227190776活荷载16772577277024272837186498114094402风荷载288269239320976927851528104928821528恒12活1483221360615516120271489263717824323601494恒12126（活恒）132341448415833154451573320194450229455124176表55四层梁内力组合123456截面号荷载类型MVMMVMVMMV恒荷载8332969910314904227190776497887191活荷载16772577277024272837186498114094402风荷载155837421311333744258265671558826恒12活1483221360615516120271489263717824323601494恒12126（活恒）1005013717153961311514966311472753113123102478表56五层梁内力组合123456截面号荷载类型MVMMVMVMMV恒荷载285166178921577476314501154265160852活荷载41087311108381021057146035018106风荷载437105060318105119232159437232恒12活14399591621225981021058662015893672171170恒12126（活恒）448891721217983851057576218615637651448表57一层柱内力组合A柱C柱D柱截面内力荷载类型M1M2NVM1M2NVM1M2NV恒载恒载11542388272537811162110098377050099742023上层传来/6512/80138/21404/活载38977725581812825643359131025050397012活载上层传来/1301/19816/6262/左风风载右风636636031834814863663603183481486366360318348148MAXN1929387109866/1368273514073/09518935899/MIN1385277088070/973194510828/06011926575/AXM1929385791605/1368273511299/09518927131/恒12活14MAXV/898/636/044MAXN98897755112065/9342660314278/8105418944642/MIN9398677692449/89875952113582/8074412636225/AXM9889775595672/93426663117814/8105418936725/恒12126（活风）MAXV/2736/2481/1906表58二层柱内力组合A柱C柱D柱截面内力荷载类型M3M4NVM3M4NVM3M4NV恒载446542518332223531873061100041602188168776092恒载上层传来/49531/61057/17092/活载15041429257775210731030333553911309402052活载上层传来/9420/14478/4870/左风风载右风232863602328215411992328636023282605119923286360232847591199MAXN7464710286232/53275118110211/38432828823/MIN5358510169436/3824367385273/22620221442/AXM7464710273044/5327511589942/38432822005/恒12活14MAXV/3735/2677/183MAXN10186983587266/81107904111000/3301324834081/MIN8191803472150/6758660788556/3159313527438/恒12126（活风）AXM10186983575397/8110790492758/3301324827945/MAXV/5140/4112/1687表59三层柱内力组合A柱C柱D柱截面内力荷载类型M3M4NVM3M4NVM3M4NV恒载414441448332212529972997100041537159159776109恒载上层传来/33942/41976/1278/活载139213922577714100810083335517079079402041活载上层传来/583/9110/3478/左风风载右风176163601761117190317616360176114159031761636017612586903MAXN6922692262499/5008500879799/30130121699/MIN4973497350729/3569356962376/19119116243/AXM6922692254337/5008500867045/30130116806/恒12活14MAXV/3550/2568/188恒12126（活风）MAXN8946894662797/708570857984/2509250924414/MINN7192719252204/5815581564159/2410241019526/AXM8946894655451/7085708568361/2509250920033/MAXV/4587/3634/1320表510四层柱内力组合A柱C柱D柱截面内力荷载类型M7M8NVM7M8NVM7M8NV恒载414441448332212529972997100041537159159776109恒载上层传来/18353/22895/8448/活载139213922577714100810083335517079079402041活载上层传来/224/3802/2086/左风风载右风112163601121479575112163601121579575112111211058575MAXN6922692238766/5008500849471/30130114552/MIN4973497332022/3596359639479/19119111069/AXM6922692235630/5008500844148/30130111632/恒12活14MAXV/3550/2568/188MAXN8139813938695/6279627949201/1703170315525/MIN6385638532626/5009500940208/1603160312402/AXM8139813935873/627962794440/1703170312909/恒12126（活风）MAXV/4174/3220/907表511五层柱内力组合A柱C柱D柱截面内力荷载类型M9M10NVM9M10NVM9M10NV恒载42894581661722743048314987851589186240852109恒载上层传来/4479/5033/4040/活载12158608735328625691167367068048106030活载上层传来/354/632/277/左风风载右风437437105224437437105224437437105224MAXN6848670115033/4864457519101/3183556401/恒12活14MIN5147549713315/3658377916572/2232885870/MAXM6848670114537/4864457518216/3183556018/AXV/3474/2021/173MAXN7228713114993/5294504619008/8608996645/MIN5759604813448/4208432916742/7748396163/AXM7228713114548/5294504618212/8608996297/恒12126（活风）MAXV/3681/2654/451六配筋计算61梁的配筋计算611梁的纵向受力钢筋计算见表61，梁的箍筋计算见表62。这里仅以第一层的AC跨梁为例。（1）梁的正截面受弯承载力计算从一层梁的内力组合表中选出AC跨跨间及支座截面的最不利内力M14401KNMM16656KNMM16604KNM132V16254KN当梁下部受拉时，按T形截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。翼缘计算宽度当按跨度考虑时，7200/32400；当FB3L按梁间距考虑时，30066006900，按翼缘厚度考虑时，FBNS60035565，/100/565017701，此种情况不起0HSAFH0控制作用。故取2400F梁内纵向钢筋选级钢筋，下部跨间截面按单筋T形截面计算，因为101432400100（565）201FFCHB210176748KN16604KN。属第一类T形截面S0015201HBFMC26540310015SAS9702YFC0165实配钢筋418（AS1017），06025满足253017将下部跨间截面的418钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下受压钢筋（AS1017），再计算相应的受拉钢筋，即支座A上部2S000426563014750004025满足26（2）梁斜截面受剪承载力计算AC跨V16254KN16254KN加密区长度取085M，非加密区箍筋取2肢8200，箍筋设置符合要求BC跨若梁端加密区箍筋取2肢8100，则承载力为07071433002651252100BHFT01251HSANFVYV1035226514956KN5439KN由于非加密区长度较小，故全跨均按加密区配置。612梁的箍筋计算见表62。表61框架梁纵向钢筋计算表表62框架梁箍筋表层次截面V（KN）02BHFC（KN）SASV梁端加密区实配钢筋（）SSV非加密区实配钢筋AC1057548477V00628100101282000515CD186122737V028V0382100101282000513CD336322737V012V0442810010128200051层次截面MKNM/2/MAS2/S实配钢筋2/MAS/A4488V008281001012820005162柱的配筋计算。柱的配筋（对称配筋）AEIEIBMIN且NNB时为大偏压ASAS2/01AHFXBNEYCX2A取X2A计算，ASAS2/0AHFYEIBEIEIBMIN或NNB时为小偏压ASAS510201AHFBFYCEBCMBCEHFAHFN0021845按上式计算时应满足NFCBH0及NE045FCBH02，如不满足则按构造配B筋且应满足MIN08，单侧配筋率MIN02且不超过MAX5。621柱的纵向受力钢筋计算见表64，表65，表66；柱的箍筋计算见表67。（1）剪跨比和轴压比验算，见表63柱号层次1B0HCFMVN0VHM0BHFNC5400360167722836811503354520056A柱3400360167894645876279754220235140036016777552736112065787203075400360167504626541910152820071C柱34003601677085363479840542202991400360167934224811427821046205345400360167899451664555420025D柱34003601672509132024414528200911400360167810519064464211820167表63由表63可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。（2）柱的正截面受弯承载力计算限于篇幅，以底层A轴柱为例，其它层的柱子配筋见表64，查底层柱子内力组合表M19889KNMM27755KNMN112065KN则988910/112065108824NME/063取20和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值，即400/30133，A故取20。A柱的计算长度，根据设计规范，取5650，则0L208821082IE0A因为/5650/4001415，故应考虑偏心距增大系数,则0LH11910取10NAFC51321065471因为/5650/400141故115001141101取100L2211612210/4HLEI24360/84故33442/862/SIAHE采用对称配筋08满足23608要求。（3）柱的斜截面受剪承载力计算以第三层柱为例进行计算，V4587KN，N62797KNM8946KNM因为021671040036048096KN4587KN02BHFC故截面尺寸满足要求。又N3（取30）368745190VMV150338016V627978016V1120658016V191018016V798048016V1427828016V66458016V244148016V446428016FA/R11206536731根暂取4根对C柱NFC/暂取5根对D柱NFD/R4464236712根暂取2根73初选承台尺寸桩距按规范查取桩距S30DP300412M对于A柱承台长边A2（0406）2MA承台短边A2（0406）2MB对于C柱承台长边A2（0406）2MC承台短边B2（0406）2M对于D柱承台长边A2（0406）2MD承台短边B20408M边柱和中柱承台都暂取埋深18M，承台高度H08M，桩顶伸入承台50，钢筋保护层取35。则承台有效高度为H00800500350715M715。两承台尺寸如图71、72、73所示。图71图72图7374计算桩顶荷载设计值（不考虑承台效应）取承台及其上土的平均重度G20KN/M3桩顶平均竖向力设计值对A柱N32336KNM189910NM，故按第一类T形截面计算66S0021201FMC263154098S0510989SAS2002YFH00986AS0001515031570872MINB故选用212（AS2262）由于无腹筋的抗剪能力V070714315031547297NV19990NU0BHFT可按构造配置箍筋，选用双肢6300823平台梁（TL2）计算材料C25混凝土，级钢筋。（1）荷载斜梁传来的集中力GQ051052381999KN平台板传来的均布恒荷载12（0650062500217）（17/202）314KN/M平台板传来的均布活荷载14（17/202）25368KN/M平台梁自重1202（045006）25234KN/M平台梁抹灰212002（045006）17032KN/M合计GQ948KN/M（2）内力计算（计算简图如82）GQ图82梁计算跨度L0LA370239M或L0105L3885MNN故取L03885M跨中弯矩M（GQ）L2（GQ）（GQ）（A）81200L2B94838852199928531999（175）55