参考毕业设计[结构与施工]

1、4诊父孚重庆大学成人教育学院北京函授站级土木工程专业（专升本）毕业设计班级：级土木工程 姓名：设计题目：北京市XX中学教学楼设计完成时间： 年 月 日完成地址：廿指导教师：毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶 段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总 结。是对学生综合素质和工程实践能力的一次检验； 毕业设计能培养学生综合使 用所学的基础课、专业基础课、专业课和相应技能，更能提高学生的综合素质和 分析处理工程问题的能力。本毕业设计题目为北京市 XX中学教学楼设计，是一栋单体四层框架结 构的公建工程。在毕业设计前期，我温习了结构力学、钢

2、筋混凝土、建筑 结构抗震设计等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范等 规范。在毕设中期，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结 构设计。并得到老师的指导、审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷 心的感谢。毕业设计期间，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰 写，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了 综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了 AutoCAD以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的 和要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计 算软

3、件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评 指正。年 月 日目录第一章：结构选型和布置 51.1工程概况、结构选型及设计： 51.2气象资料： 51.3场地条件： 51.4抗震设防烈度： 51.5荷载资料： 5第二章：计算简图和荷载、地震作用计算 152.1确定计算简图（见图2-1） 152.2材料强度等级： 152.3构件截面尺寸的估算 162.4荷载计算： 17（1）屋面横梁竖向线荷载标准值 17（2） 楼面横梁竖向线荷载标准值 19（3） 屋面框架节点集中荷载标准值 20（4） 楼面框架结构集中荷载标准值 22第三章：框架内力计算 错误！未定义书签。3.1恒载（竖

4、向荷载）作用下的内力计算 错误！未定义书签。（1） 恒载作用下柱的内力计算 错误！未定义书签。（2）恒荷载作用下梁的固端弯矩计算.错误！未定义书签。（3） 恒载作用下框架的弯矩计算.错误！未定义书签。3.2活载作用下的内力计算 错误！未定义书签。（1） 活载作用下柱的内力计算 错误！未定义书签。（2） 活荷载作用下梁的内力计算 错误！未定义书签。3.3地震作用下横向框架内力计算.错误！未定义书签。第四章：框架内力组合 错误！未定义书签。第五章：框架梁、柱截面设计 375.1框架梁截面设计 37（1）梁正截面受弯承载力计算 37（2）梁斜截面受剪承载力计算 39（3）箍筋选择 395.2框架柱截

5、面设计 40（1）剪跨比和轴压比计算 40（2）柱正截面承载力计算 42（3）柱斜截面受剪承载力计算 15第六章：现浇楼面板设计 156.1双向板（B、D）的计算 156.2单向板（A, C）的计算： 19第七章：基础设计 207.1独立基础设计 20（1）基底尺寸的确定 21（2）确定基础高度 22（3）基底配筋 257.2联合基础设计 28（1）荷载计算 28（2）基底尺寸的确定 29（3）计算基础内力 30（4）基础高度计算 31（5）配筋计算 32第八章：施工图绘制 34第九章：单位工程施工组织设计 34第十章：毕业设计总结 34第一章：结构选型和布置1.1 工程概况、结构选型及设计：

6、根据设计任务书的要求， 本工程为北京地区一所中学教学楼工程， 结构确定 为四层框架混凝土结构，柱网尺寸为：横向柱距为： 5.7m +2.4m +5.7m=13.8m； 纵向柱距为：5.7mx 10=57m。本工程建筑面积为：(13.8m+0.37m) X (57m+0.37mX 4=3251.7316 平方米。1.2 气象资料：基本风压值W0=0.40KN佰；基本雪压值S0=0.65KN/讥1.3 场地条件：拟建场地地基平整，地下水位在地表 1.8 米以下，属于稳定场地，类别为II 类。1.4 抗震设防烈度：本工程抗震设防烈度为 7 度，设计地震分组为第一组。1.5 荷载资料：(1) 教学楼楼

7、面活载查建筑结构荷载规范(GB5009-2001来确定楼面活 荷载为2.0KN/ m2(2) 不上人屋面：活载标准值为0.7KN/ m(3) 屋面构造：35mm厚X 490mm的C35预制钢筋混凝土架空板，防水层、20mm 厚 1： 3 水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土屋面板， 12mm 厚纸筋石灰粉 平顶( 4)楼面构造：水泥楼面： 10mm 厚 1：2 水泥砂浆面层压实抹光、 15mm 厚 1：3水泥砂浆找平层、现浇钢筋混凝土面板、 12mm 厚纸筋石灰粉平顶。(5) 围护墙：围护墙采 200mm厚非承重空心砖(190mm x 190mm x 90mm, 重度3.6 KN加),M5混合砂浆砌

8、筑，双面粉刷(重度：3.6KN/ m2),每开间采用 3300 mmx 2100 mm (bx h)通长塑钢窗。本工程采用全现浇框架结构， 由于开间较小， 双向板的跨度经济跨度不多， 同时考虑使用要求，在楼面不设次梁。1.6 检查抗震设计基本要求(1) H=3.3mx 4 层=13.2 m55 米，满足要求；(2) 最大高宽比： H/B=13.2/13.83 ，满足要求；(3) 查建筑结构抗震设计教材，抗震设防烈度为7度 H=13.2m55 m,所以需要设置一条伸缩缝1.7框架柱网布置图:图1-1 （柱网布置图）1.8建筑平面布置图:LCJ321LC332L11*132 LLtnLC3a21L

9、C3321LC玻LLt!竝LC332LlZ!Hia IdLJJOWLDJCLJJUJ1ClBLO W.30?U kSIBLiaiUJ门厅LC3I30LC?O0ZvX斗呼港*停弄玛祁L1SLhl：旳 QHLOJUcTTIqrisnLCW1LOttlLC3KLLC5KLCaiLCJ3JLirsmLC5SJ1弓点dfl生1尸界対茁V49图1-2 （建筑平面布置图）第二章：计算简图和荷载、地震作用计算2.1确定计算简图（见图2-1 ）首层层高 H仁3.6米+2.1米-0.5米高 H2H4=3.6 米。柱节点刚接，横梁计算跨度取柱中心CMid-4-2.2材料强度等级：为了便于施工，本设计中梁、柱混凝土均

10、采用=5.2米（初步假设基础高的为0.5米），2-4层柱间距。图2-1层高图C35(fc=16.7 N/mm2)、(ft=1.57N/ mm2; Ec=3.15*104 N/ mm2)钢筋：？12mm 时采，HRB335 (fy=300N/mm2)，其余采用 HPB235(fy=210N/mm2)。2.3构件截面尺寸的估算(1) 2.3.1 柱:Nc=CN=C (12 14) X S=1.2X 13X (5.7+2.4)/2 X 5.7 X 4 层=1440.50KN轴压比 亠YG NC/ACX FCX J=0.8 (二级)AO YG 332 mm取：bc=hc=400 mm(2) 2.3.2

11、 梁: .横向框架截面尺寸选择:AB/CD跨 L=5.7 米，h=(1/12 1/8) X L=475 mn712mm取 h =600mmb=(1/3.51/2) X h= 171 mm300 mm取 b=250 mmBC跨 L=2.4m 连梁的选择:L=5.7m, H= (1/18 1/15 ) X L=318 mmr 380 mm为了施工方便，所有梁取 bh=600 mmx 350 mm .板的厚度选择:根据混凝土结构设计（得AB/CD跨：102/ 101=5.7/5.72，单向板,H l01/50=2400/50=48mm为了施工方便，取所有板为h=120mm2.4荷载计算:(1)屋面横

12、梁竖向线荷载标准值.35 mm厚架空隔热板hr=0.035X 25=0.875 kN / m2防水层0.42kN /m20厚1: 3水泥砂浆找平层hr=0.02X 20=0.4 kN/m2120 mm厚混凝土现浇板hr=0.12X 25=3.0 kN/m212mn厚纸筋石灰粉平顶hr=0.012X 16=0.192 kN/m2合计： 屋面恒载标准值gk板=4.87 kN /m2.横梁（AB CD BC跨）bhr=0.6X 0.35 X 25=5.25 kN/m2梁侧粉刷：2层X（ 0.6-0.1 ）X 0.02 厚度X 17=0.35 kN /m2合计：横梁自重gk梁=5.6 kN/m2所以，

13、作用在顶层横梁上的线荷载标准值有：梁自重： g4AB=g4CD=5.6 kN /m2 （均布）g4BC=5.6 kN/m2 （均布）板传来的荷载：g4AB=g4CD=4.87X（ 5.7/2 ） =10.96 kN /m2 （阶梯分布）g4BC=4.87 X（ 2.4/2 ） =5.84 kN/m2 （三角行分布）活载标准值g4AB=g4CD=0.T( 5.7/2 ) =1.99 kN /m2 (g4BC= 0.7 X( 2.4/2 ) =0.84 kN /m2 (2)楼面横梁竖向线荷载标准值恒载标准值25 mm厚水泥砂浆面层hr=0.00252X 20=0.50 kN /m2120厚混凝土现

14、浇板hr=0.12X 25=3.0 kN /m212mn厚板底粉刷hr=0.012X 16=0.197 kN /m2所以，作用在楼面层框架梁上的线荷载标准值有:梁自重：gAB=gCD=5.6 kN/m2 (均布)gBC=5.6 kN/m2 (均布)板传来的荷载：gAB=gCD=4.87 X( 5.7/2 ) =10.96 kN /m2gBC=4.87X( 2.4/2 ) =5.84 kN/m2活载标准值gAB=gCD=X ( 5.7/2 ) =5.7 kN /m2 gBC= 2X( 2.4/2 ) =2.4 kN /m2(3) 屋面框架节点集中荷载标准值横载标准值（纵梁计算长度L=5.7m-0

15、.4m （柱宽）=5.3m连系梁自重(包括粉刷)bhly=0.25 X 0.6 X 5.3 X 25=19.875kN / m21.3 m女儿墙：2 侧 X( 0.6-0.1 )X 0.02 厚 X 5.3 X 17=1.802 kN /m21.3 X 5.3 X 3.6+2 侧 X 1.3 X 0.02 X 5.3 X 17=28.64 kN / m2由梁传递过来的屋面自重：A/D 轴：S=1/2 X 5.7 底X( 5.7/2)高，1/2X 5.7X( 5.7/2)X 5.6=45.486KNB/C 轴：1/2 X (5.7-2.4 )上底 +5.7 下底X 2.4/2 高 X 4.37+

16、45.48=69.078 KN合计：顶层节点集中荷载：G4A=G4D=21.677+28.64+45.486=95.803 KNG4B=G4C=21.677+69.078=90.755 1.4Tg=0.49S故需考虑框架顶部附加水平地震作用旳=0.08T1+0.07=0.08X 0.502+0.07=0.11顶部附加水平地震作用厶Fn= an*FEK=1458.13KN各层地震作用及楼层地震剪力层次GiHihiHGGHS送 GiHij #FV43.616.06669.24305572.280.349452.91613.333.612.47383.890.300389.321002.6423.6

17、8.87383.890.213276.421279.0415.25.28139.610.138179.091458.13注：1）作用于各楼层质点处水平地震作用标准值FI=HI X GI/工HI X GI （FEK-夕N）2 ）各楼层水平地震作用下的剪力标准值：VI=夕1+ AFN框架层间弹性位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移 儿厶和顶点位移卩i分别按式Djn和卩、k= 1计算过程见表9,表中还计算了各层的层间弹性位移角=A卩i/h层次hiVi刀DAui= Vi /刀DAui/hiu/h=刀 Aui/h备注43.6613.3472.341.2981/277333.61002.64472.3

18、42.1231/169623.61279.04472.342.7081/132915.21458.13193.167.5491/689(1.298+2.123+2.708 )/1600=1/11701/4501/550由上表计算可知，水平侧位移满足规定要求，说明构件截面尺寸确定合理，结构刚度能满足使用要求 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图第五章：框架梁、柱截面设计因为本设计时间紧，我在这选择一个梁及一个柱进行计算。5.1 框架梁截面设计以第1层AB跨框架梁的计算为例。梁的最不利内力：经以上计算可知，梁的最不利内力如下：跨间 ： Mmax= 149.79KN m支座 A： M

19、max=-76.4 KN m支座 B：Mmax=-99.40 KN m(1) 梁正截面受弯承载力计算抗震设计中，对于楼面现浇的框架结构， 梁支座负弯矩按矩形截面计算纵筋数量。 跨中正弯矩按 T 形截面计算纵筋数量， 跨中截面的计算弯矩， 应取该跨的跨间最大正 弯矩或支座弯矩和 1/2 简支梁弯矩之中的较大者，依据上述理论，得： 考虑跨间最大弯矩处：按T形截面设计，翼缘计算宽度bf，按跨度考虑，取bf =L/3=5.7/3=1.9m=1900mm, 梁内纵向钢筋选II级热扎钢筋，(fy=fy，=300N/mm2)，h=h-a=600-35=565mm,因为 fcm bf，hf，( h0- hf，

20、/2) =14.3 1900X100X(565-100/2)=1733.16KN m149.79 KN m属第一类T形截面。下部跨间截面按单筋T形截面计算：a=M/ (fcmbf，h02) =149.79 06/14.3/1900/56扌=0.014E =1( 1-2 a) 1/2=0.0142As=Efbf，ho/fy=O.O14 14.3 X900565/300=311.6mmi实配钢筋320, As=942 mm2。p =942/300/565=0.56 %min =0.215%,满足要求。对于第一类T型截面,E 00 565/300=369.12mmi 实配钢筋216 As=402 m

21、m2。支座B上部，as=-M/ (fcmbf h0 )=79.52/14.3/300/56孑=0.0581/2E =1( 1-2 aS =0.060可近似取2As=Efbf，h0/fy =0.060 14.3 00 565/300=483.62mmi实配钢筋316 As=603 mm2。p =603/300/565=0.4%minp0.3%,(2) 梁斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸：hw=ho=565mmhw/b=565/300=1.88565 =6O5.96KNV=135.17KN可知，截面尺寸符合条件。验算是否需要计算配置箍筋：O.O7fcmbho=O.O7 为4.3 3OO 565=1

22、69.67NV=135.17KN可知，需按构造配箍。(3) 箍筋选择梁端加密区箍筋取 815Q箍筋用I级Q235热扎钢筋，fyv=21ON/mm,加密区长度取O.9Om,非加密区箍筋取8250箍筋配置，满足构造要求。梁的配筋计算层次截面M或 rEMknLmaEAs 2/mmA s/mmAmin /mm实配钢筋As/mm2支a-1O1.648O.O74O.O77623.773602 20(628)4座B-89.9360.066O.O68549.273603 16 (6O3)AB、CD跨间106.64O.O1OO.O1O6323603 18 (763)支座B、C-50.8320.0370.0383

23、05.683602 16 (402)BC跨间-10.660.0080.008633602 16 (402)支A-122.1920.0890.094756.293603 18 (763)座B-110.5760.0810.084681.073603 18 (763)3AB、CD跨间108.350.0100.0106423603 18 (763)支座B、C-67.1360.0490.050406.33603 14 (461)BC跨间-11.60.0080.009693602 16(402)支A-145.8160.1060.113911.713603 20 (942)座B-124.8960.0910.

24、096773.923603 20 (942)2AB、CD跨间108.350.0100.0106423603 18 (763)支座B、C-77.2480.0560.058469.373602 18 (509)BC跨间-11.690.0090.009693602 16 (402支A座-148.2880.1080.115928.173603 20 (942)座B-127.5280.0930.098791.113603 20 (942)1AB、CD跨间110.760.0100.0106573603 18 (763)支座B、C-80.8560.0590.061492.013602 18 (509)BC跨

25、间-13.340.0100.010793602 16 (402)根据抗震规范，沿梁全长顶面和底面的配筋，一、 二级不应少于2 14,且分别不 应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的 1/4 ,三、四级不应少于2 12 20.08v 0.8440036014.377.9544.67351.814.85 20.15V 0.8A340036014.389.4454.20510.774.58 20.22V 0.8240036014.399.2560.70670.54.54 20.29V 0.8140036014.398.0756.06830.264.76 20.36V 0.8540036014

26、.381.4741.80243.785.72 20.11V 0.8440036014.385.5939.56448.274.87 20.2V 0.8B340036014.3103.3148.81654.964.77 20.29V 0.8240036014.3115.1160.10866.444.72 20.38V 0.8140036014.3116.7466.971079.064.84 20.47V 0.8例：第5层A、D号柱：柱截面宽度：b=400 mm柱截面有效高度：ho=4OO-4O=36O mm混凝土轴心抗压强度设计值：fcm=14.3 N/mm2柱端弯矩计算值：M取上下端弯矩的最大值

27、。M=83.36*0.75=62.52 (KNm)柱端剪力计算值：Vc =42.25 KN柱轴力N取柱顶、柱底的最大值：N=193.06 KN剪跨比：M c/Vch0=83.36*103/42.25/360=5.482轴压比：N/fcmbh0=193.06*103/14.3/400/360=0.081.0,0.5 fcmA 0.5 14.3 400213N108.52 103取 1 =1.0 , 又 l/h15,取 2 =1.0 ,1400e / h01(竺)21 仁1.031400 596.12/360 4轴向力作用点至受拉钢筋 As合力点之间的距离e=e + - as2=1.03 396.

28、13+400/2-40=773.63 mm对称配筋:f cmbh0108.52 10314.3 400 360=0.051.00.5fcmA 0.5 14.3 400213N193.06 10取 1 =1.0又 l0/h15，取 2 =1.01 (b2121400e/h0 h1400 238.79/360(3T)21 “1“轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离e = e - -as2 s=1.07 送38.79+400/2-40=416.29 mm对称配筋：Nfcmbh0193.06 10314.3 400 360二 0.090.8%。表8-3柱的配筋计算表柱号层 次M(kN.m)N(k

29、N)H(m)h(mm)局=M /N1ZZh,e=nease 2EA AN40(1fcbh (10.5)As sfy(h)-a0)As,mi n; As,min实配钢筋As/mmea(mm)1ln-(l0)2 址1400ei /h0 he =e)*ea(mm(mm)62.36201.663.3400309.2420329.24-4.131.001.001.08516.590.10365.95400437.07346.563.3400106.9720126.97-4.131.001.001.22314.310.17-55.5740037.23194.193.3400191.7220211.72-4

30、.131.001.001.13399.070.09113.3640071.55319.193.3400224.1720244.170.840.844.131.001.001.11431.600.16330.83400340.26509.093.340079.082099.08-4.131.001.001.28286.430.25-154.164004 16 (804)44.75269.993.3400165.7520185.75-4.131.001.001.15373.090.13103.20400A D79.40429.743.3400184.7620204.760.840.844.131.

31、001.001.13392.200.21312.29400242.58664.773.340064.052084.05-4.131.001.001.33271.400.32-211.1540054.56339.163.3400160.8720180.87-4.131.001.001.15368.210.16133.7640078.46541.263.3400144.9520164.950.840.003.721.001.001.13347.140.26194.2640025.07824.753.340030.402050.40-4.131.001.001.54237.740.40-430.96

32、400157.25406.463.3400140.8520160.85-4.131.001.001.17348.200.20100.464004 14 (615)74.34150.423.3400494.2220514.22-4.131.001.001.05701.560.07555.7940068.47337.463.3400202.9020222.900.490.493.791.001.001.10405.930.16265.14400423.36448.273.340052.112072.11-4.131.001.001.38259.460.22-286.5140080.18269.31

33、3.3400297.7220317.72-4.131.001.001.09505.070.13473.0140082.65485.493.3400170.2420190.240.490.493.791.001.001.12373.260.24281.69400358.08654.963.340088.6820108.68-4.131.001.001.25296.020.32-45.884004 16 (804)B C99.18383.503.3400258.6220278.62-4.131.001.001.10465.960.19557.2240092.09605.863.3400152.0020172.000.490.493.791