土木工程毕业设计(论文)_某三层小学教学楼设计【全套图纸】

1建筑设计部分11工程概况本工程为位于某市中心某繁华地段主干道上一小学教学楼，教学楼为3层，占地面积约为6640M2，总建筑面积约为19926M2；全套图纸，计依据121民用建筑设计通则（JG138）122房屋建筑制图统一标准（GB/T500012001）；123建筑制图标准（GB/T501042001）；124房屋建筑学，中国建筑工业出版社。13标高及建筑细部作法教学楼建筑高度117米，地上三层，层高为39米。设计标高室内设计标高为0000，室内外高差450MM；14建筑设计图纸其余图纸详见施工图纸2结构设计部分21工程概况本工程为位于某市中心某繁华地段主干道上一小学教学楼，教学楼为3层，占地面积约为6640M2，总建筑面积约为19926M2，结构为框架结构。22设计依据221该建筑属于丙类建筑，重要性等级为二级222混凝土结构设计规范（GB500102002）；223建筑结构荷载规范（GB500092001）；224建筑地基基础设计规范（GB500072002）；225建筑抗震设计规范（GB500112001）226建筑结构制图标准（GB/T501052001）；227混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（03G1011）；228钢筋混凝土结构构造手册；229建筑结构静力计算手册；23结构布置及结构计算简图的确定231结构柱网布置由于建筑总长度不超过55M,且为保温隔热屋面，所以不设变形缝。图（1）平面柱网布置图232确定材料等级柱子采用C35（EC1325107KN/M2）梁板采用C30（EC2300107KN/M2）233估计板、柱、梁的截面尺寸（1）楼板厚度的确定根据平面布置，单向板的最大跨度为45M，按刚度条件，板厚为L/404500/401125MM；按构造要求，现浇钢筋混凝土单向板的最小厚度为60MM；综合荷载等情况考虑，取板厚H150MM（2）梁柱截面度的确定1）框架梁截面高度和宽度由下式确定H1/121/8L；B1/31/2H；纵梁（）H1/121/8L1/121/84800400MM600MM取H500MM；B1/31/2H1/31/2500167MM250MM取B250MM；（）H1/121/8L1/121/83600300MM450MM取H400MM；B1/31/2H1/31/2400134MM200MM取B350MM；AB、CD跨H1/121/8L1/121/86600825MM500MM取H700MM；B1/31/2H1/31/2700233MM350MM取B350MM；BC跨H1/121/8L1/121/84500375MM563MM取H700MM；B1/31/2H1/31/2550183MM275MM取B350MM；楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，现浇楼板厚150MM,满足H/L011/50设计强度C35（FC167N/MM2，FT157N/MM2；C30（FC143N/MM2，FT143N/MM2；（3）框架柱截面的确定根据建筑平面布置确定的结构平面布置图可知，边柱及中柱的承载力范围分别为。4221和42435。估算结构构件尺寸时，楼面荷载近似为12KN/估算。根据文献得知，柱的轴压比应小于轴压比限值的要求80FAHBCCN边柱MM2取294MM8609716809233CMM2取287MM5413CMM2取287MM79481680923AC中柱MM2取287MM135433CMM2取287MM785716802913C取柱截面为正方形，则边柱和中柱的截面边长分别为294MM和423MM，根据上述计算结果病综合其他因素，本设计截面尺寸为450MM450MM。基础选用肋梁式筏板基础，基础埋深取12M。框架结构计算简图如图所示。柱高度H39M；24荷载计算241恒载计算（1）屋面及楼面的永久荷载标准值水泥砖300002519805KN/M2302520厚125水泥砂浆结合层0022004KN/M2SBS防水层04KN/M230MM厚细石混凝土找平003240723/KN120MM厚（2找坡）陶粒混凝土0127084KN/M2150MM厚加气混凝土保温层01571053/150MM厚现浇钢筋混凝土楼板01525375KN/M2共计766KN/M2（2）梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算表31梁截面尺寸（MM）及各层混凝土强度等级横梁，BH层次混凝土强度等级AB跨，CD跨BC跨纵梁BH23C303507003507002505001C30350700350700250500梁、柱重力荷载标准值汇总层次构件B/MH/MKN/MGKN/MLI/MNGI/KNGI/KN边横梁0350702510545943742713908中横梁03507251055054421424536纵梁（1）035072510545943156797514纵梁（2）035072510545943724407947234390961柱04504525110687548842772边横梁030072510539383742611888中横梁0300552510543324021363888纵梁（1）0250502510539383156683636纵梁（2）025050251053938372434969423柱04504525110687530841732520091072注表中未考虑柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载增大系数。G表示单位长度构件重力荷载。N为构件数量。梁长取净长，柱长取层高。外墙250MM厚加气混凝土砌块（5KNM2），外墙面贴瓷砖（05KNM2），内墙面为20MM抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为051502517002459KNM2；内墙200MM厚加气混凝土砌块（5KNM2），俩侧均为20MM厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为1502170022368KNM2；木门单位面积重力荷载为02KNM2；铝合金窗单位面积重力荷载为04KNM2；钢铁门单位面积重力荷载为04KNM2；表33墙体自重计算墙体位置重量，KN合计，KN纵墙38588544底层外墙横墙6678576纵墙9700112底层内墙横墙26016312底层其它墙143740895357624纵墙224352二三外墙横墙387144纵墙56396二三内墙横墙14738952二三层其它墙867906155363952（3）门窗荷载计算M1、M5采用钢框门；M2采用木门；M3、M4、M6；C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7采用铝合金窗；表34门窗重力荷载标准值名称位置合计，KN底层68136窗二层至三层31668底层69864门二层至三层2562（4）楼梯间重力荷载计算楼梯间10025KN（5）女儿墙女儿墙重7612134201012COS3025465042KN墙体实际重力荷载（除了门窗洞口墙体）首层95357624（1821421152625171209172406062）6841021809212218216092120921236879410944KN标准层55363952（2115262517120917240912406062）68410218092122182160921209212368307317454KN（6）重力荷载代表值及荷载分层汇总顶层重力荷载代表值包括屋面恒荷载50屋面雪载从横梁自重半层柱自重半层墙自重半层楼梯自重半层门窗自重。顶层横载Q15650563KN顶层梁自重Q320091072KN顶层柱自重Q417325KN顶层墙自重Q530731745KN顶层楼梯自重Q610025KN顶层门窗自重Q795484KNG9Q105Q2Q305Q405Q505Q605Q7108664345KN其他层重力荷载代表值包括楼面恒载50活载纵横梁自重楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重，半层楼梯自重，半层门窗自重。G8345701405209348200910721732530731745100259548412143917KNG8G7G6G5G4G3G212143917KNG1345701405209348243490960527721732505794109443073174505100250599804148812KN242活荷载计算（1）屋面及楼面的可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值20KN/M2楼面活荷载标准值20KN/M2屋面雪活荷载标准值SKRS0100505KN/M2式中R为屋面面积雪分布系数，取R10（2）顶层活载Q205（75605）（4224505）50987KN（3）楼面活荷载20（75605）（4224505）203948KN243风荷载计算基本风荷载W。05KN/M2基本雪荷载为02KN/M2。25水平荷载内力计算251地震作用下的内计算（1）横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算1）横向自振周期计算这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期9107T式中基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取06；0框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移；T是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。然后由求T出，再用求出框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。11KNGE832931526横向框架顶点位移层次（KN）I（KN）I（N/MM）ID层间相对位移IIGDI3121345886606742268594382135121213458987413222685944359691148812113622522129748534534计算基本周期T1，其中T的量纲为M，取T07，则T117070251820605S2）水平地震作用及楼层地震剪力计算根据规范，结构高度不超过40M，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。本设计的结构高度为117M小于40M，因此用底部剪力法。3）结构横向总水平地震作用标准值GEQ085GI08514881212134587137799269657914KNA1TG/T109AMAX035/06050901600978FEKA1GEQ009789657914944544KN在7度设防、类场地、设计地震分组为第一组，查表得结构的特征周期TG035水平地震影响系数取MAX016。由于T10605S14TG14035049S考虑顶点附加地震作用008007008060500701184N1T顶点附加水平地震作用012849445448268KNNFEK各层横向地震剪力计算见表28，表中10IIEKNJJGHF各层横向地震作用及楼层地震剪力层次IH（M）IG（KN）IHKNM10IJGIF（KN）IV（KN）311712134583129530069357707759598278121345831295300541636801234139121345824026442003783147683271各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图（2）水平地震作用下的位移计算注层间弹性相对转角均满足要求。1/550。E横向水平地震作用下的位移验算层次层间剪力IV（KN）层间刚度ID（N/MM）层间位移IVD（MM）层高IH（MM）层间相对弹性转角E/IUHA3759598226859433530001/8952801234226859435330001/850183271212974839148001/1228最大转角发生在第二层1/850V67948103V75254103V箍筋直径/MM，支数/NN2，8N2，8N2，81SVA/MM2503503503箍筋间距S/MM100100100VCS042FTBH0125FYVNASV1SH23011103REV23011103RE25486103REV1VSTNAB0287028702879MIN024TSVYVF017901790179（3）柱截面设计以第一、二层B柱为例，对图中的、截面进行设计。混凝土一层C35，二层C30，FC167N/2，FC143N/2纵筋为级FYFYV300N/2，箍筋为级FYFYV210N/2。110，108，B055，AA351轴压比验算轴压比限值见表229表229轴压比限值抗震等级类别一二三框架柱070809框支柱060708N130153KN（215）BHFC130153103/（143450450）03643时，取3；本设计取3N考虑地震作用组合得框架柱轴向压力设计值，当N03FCA时，取03CFAN147188KN03FCA24549KN取N147188KN设柱的箍筋为4肢8150，则NHSAFBFVOVYOCRE0565160310847056415034650713608526012KN21464KN同时柱受剪截面应符合如下条件（226）OCRECBHFV201即KNK645934650712850根据地震震害分析，不同烈度地震作用下钢筋混凝土框架节点的破坏程度不同，7度地震时，未按抗震设计得多层框架结构节点较少破坏，在8度时，部分节点尤其是角柱节点发生程度不同得破坏。在9度以上地震作用下，多数框架节点产生严重震害。因此，对不同的框架，应有不同得节点承载力和延性要求。建筑结构抗震规范规定，对一，二级抗震等级的框架节点必须进行受剪承载力计算。而三级抗震等级得框架节点，仅按构造要求配箍。不再进行受剪承载力计算。对于纵横向框架共同具有得节点，可以按各自方向分别进行计算。下面以第一层横梁与B柱相交得节点为例，进行横向节点计算。（4）节点核心区剪力设计值对于二级框架（227）BSOSOBJHHAHMV105式中VJ节点核心区组合的剪力设计值；与柱弯矩调整公式中意义相同，取367152598462699KNMBMHC柱的计算高度，可以取节点上下柱反弯点间得距离HC0553963034035HB节点两侧梁的平均高度；500550/2525HO节点两侧梁有效高度平均值。465515/2490KNVJ85124053720491549062161节点核心区截面验算在节点设计中，首先要验算节点截面的限制条件，以防节点截面太小，核心区混凝土承受过大斜压应力致使节点混凝土先被压碎而破坏。框架节点受剪水平截面应符合如下条件（228）JCJREJHBFV301式中BJ节点水平截面得宽度，当验算方向得梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的一半时，取BJ等于框架柱的宽度BC500；HJ框架节点水平截面高度，可采用验算方向得柱截面高度，即HJ500J交叉梁对节点约束的影响系数，当四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的一半；且次梁高度不小于主梁高度的3/4时，取15，本设计取15RE按受剪构件取值。KNVKNHBFJJCJRE85124029105071653081301满足要求。2节点核心区截面抗剪强度验算设计表达式为（229）SYVJJCJREJAFNBHFV1010框架节点的受剪承载力由混凝土斜压杆和水平筋两部分受剪承载力组成。公式中考虑了轴向力N对抗剪能力的提高，但是当轴压比大到一定程度后，节点受剪能力不再随着轴压比的增大而增加，甚至有所下降。故限制公式中轴压力设计值的取值不应大于05FCBCHC；当节点再两个正交方向有梁时，梁对节点区混凝土有一定约束作用，提高了节点的受剪承载力，再公式中用J来考虑这一影响，但对梁截面较小或只有一个方向有梁的节点以及边节点，交节点，由于约束作用不明显，均不考虑这一影响。式中N取对应于剪力设计值的上柱轴向压力，查得N126253KNAS核心区验算宽度范围内箍筋总截面面积，由下式计算（230）SAHNAOVS1设节点核心区箍筋为410100，则ASMM22135004631MSYVJJCJREAFNBHF101021350053126576852129314KNVJ124085KN满足要求。（5）板的配筋计算1板厚的计算板厚取150MM，按塑性内力重分布方法计算，由计算简图可知，将楼板划分为A板和B板两种板块，均按双向板计算。楼面板恒荷载标准值QK47KN/M活荷载标准值GK20KN/M恒载分项系数12，活载分项系数14，则荷载总设计值P1247142844KN/M楼层中间区格板A楼板计算计算跨度MX306LMLY93024按双向板计算18/9/YMX00246，MY00156，X00626，051YMX00246844362269MY00156676362170取02，KNMMYX4327106MYY8371X522KY646502跨中LX的方向MM2（8180）39502136ASLY的方向MM2（10200）177486S3）支座LX的方向MM2（10200）539021356ASLY的方向MM2（12200）4846S跨中实取面积LX方向AS252MM2LY方向AS236MM2支座实取面积LX方向AS550MM2LY方向AS565MM2（3）过厅1恒载楼面板恒荷载标准值QK33KN/M活荷载标准值GK20KN/M恒载分项系数12，活载分项系数14，则荷载总设计值P1233142676KN/M取1M，跨中弯矩KNM581761042MM2309258AS2选筋跨中LX的方向（20200）LY的方向（22200）支座LX的方向（20200）LY的方向（22180）（6）楼梯配筋计算1设计参数层高39M，踏步宽B1300MM，踏步高H150MM，水平步级数N112，垂直步级数N213，梯段净高HN2H1950MM，梯段净跨HN1B13600MM，梯段全跨水L06600MM2楼梯板计算板倾斜度，TG055，COS0879。板厚H120MM，约为板斜长的1/30。取1M宽板带计算。A、何载计算梯段板的荷载恒载水磨石面层03015055/03045KN/M三角形踏步0301525/2/03188KN/M斜板01225/0879341KN/M板底抹灰00217/08790387KN/M楼梯栏杆自重140KN/M合计6667KN/M活荷载20KN/M荷载分项系数RG12RQ14基本组合的总荷载设计值P6667122014108KN/MB、截面设计板水平计算跨度LN27M弯矩设计值210PLM108362/8175KNMH01002080MM10210218069656720HBFCMAS01233S980102930656170HFYSMAS实际选用钢筋8200MM2，每级踏步下一根。C、平台板计算设平台板厚H120MM，取1M宽板带计算。A荷载计算平台板的荷载恒载水磨石面层055KN/M100厚混凝土板250KN/M板底抹灰116KN/M合计421KN/M活荷载20KN/M荷载分项系数RG12RQ14基本组合的总荷载设计值P421121420785KN/MB截面设计板的计算跨度L01202/2012/2116M弯矩设计值21NPLM（1/8）78528762785KNMH012020100MM029102296961820HBFCMAS002398SMHFYSMAS2073921029850610选38100,实有AS503MM2C平台梁计算设平台梁截面B200MMH400MM荷载计算平台梁的荷载梁自重02（04006）2517KN/M平台板传来42129/261KN/M梯段板传来6667336/212KN/M梁侧粉刷002（04006）217023KN/M合计2003KN/M活载2（36/296/2）132KN/M截面设计计算跨度L0105LN935M弯矩设计值MKNLNPM7503598213432018剪力设计值MKNLNPV97368273042782截面按倒L形计算，BF，B5HF，2005100700MMH040035365MM经计算属第一类T形截面。19603652206917520HBFCMAS0039RS0981AS（5007106）/08921036573395MM20HFRY选12150，实有AS750MM2斜截面受剪承载力计算配置箍筋12100，则KNQVL49206984201057YVSCSCFNAHFBH07112003151252102566315/20070796KN27334KN满足要求。（7）基础配筋计算设计成为柱下独立基础节点号01A、设计参数混凝土C30地基承载力特征值FAK180KPA用于地基承载力特征值修正的基础修正深度，Q12M。平均覆盖土压强（包括