某中学四层教学楼设计毕业论文目 录摘 要IAbstractII1 设计资料11.1 工程概况11.2 建筑设计说明书11.3 结构说明书51.3.1 设计楼面活荷载51.3.2 楼板51.3.3 梁、柱61.3.4 墙体61.3.5 构造柱61.3.6 其他62 结构的选型和布置72.1 结构选型72.2 结构布置72.3 初估梁柱截面尺寸82.3.1 按大跨度进行计算82.3.2 柱的截面尺寸93 框架计算简图及梁柱线刚度103.1 确定框架计算简图103.2 框架梁柱的线刚度计算103.3框架柱抗侧移刚度计算114 荷载计算124.1 恒载标准值的计算124.1.1 屋面124.1.2 各层楼面134.1.3 梁自重134.1.4 柱自重144.1.5 外纵墙自重144.1.6 内纵墙自重144.1.7 内隔墙自重154.1.8 女儿墙自重154.2 活荷载标准值计算154.2.1 屋面和楼面荷载标准值154.2.2 雪荷载164.3 竖向荷载下框架受荷总图164.3.1 在A-B 及C-D轴内164.3.2 在A-B 轴间框架梁164.3.3 在B- C轴间框架梁184.3.4 C-D轴间框架梁同A-B 轴间框架梁184.3.5 A轴柱纵向集中荷载的计算184.3.6 B轴柱纵向集中荷载的计算194.4恒活荷载作用下的弯矩计算204.5 风荷载计算215 内力计算245.1 恒（活）载作用下框架的内力245.2 恒（活）载作用下框架的弯矩计算245.3恒活荷载作用下的梁柱端剪力计算286 内力组合336.1 框架结构柱的内力组合337 构件配筋计算447.1框架梁截面设计447.2框架柱截面设计517.3 板的截面设计697.4 楼梯设计727.5 基础设计76结 论85参考文献86致 谢871 设计资料1.1 工程概况（1） 建设地点：某市郊区（2） 工程名称：某中学教学楼工程（3） 工程概况：四层混凝土框架填充墙结构，建筑面积2726.44m2，楼板及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取150mm，填充墙采用加气混凝土砌块。建筑总高为15.750m，共四层，每层层高3.60m，室内外高差0.45 m。（4） 气候条件：夏季主导风向为南风，冬季主导风向为北风。基本风压，基本雪压。（5） 地质条件：第一层为杂填土夹有碎砖、有机物，厚为0.5m；第二层为亚粘土，可塑状态fk=180kN/，灰黄色，厚度为4.2m5.5m；第三层为轻亚粘土，软塑状态fk=160kN/，灰褐色，厚度为4.0m4.5m；第四层为粉沙，灰黄色fk=180kN/，厚度较大，未钻透。地下水位在地表下1.8m处，对混凝土无侵蚀。不考虑冻土深度。（6） 场地情况：场地平坦，无障碍物，地下无古代建筑，用地四周无住宅区。（7） 抗震设防烈度为6度，建筑耐火等级二级，建筑设计基准期为50年。1.2 建筑设计说明书本说明是对建筑方案的必要说明。根据防火疏散要求确定楼梯位置，走廊与梯段净宽，以及房间布置，墙体防水等构造做法。此外根据规范给出了建筑的等级要求。该工程位于浙江省某市，交通方便，各种材料供应及时。1.2.1 设计依据（1） 建设行政主管部分对本项目的批复文件。（2） 与甲方签订的设计合同及经甲方同意的建筑方案。（3） 现行国家有关建筑工程设计规范、标准：教学楼建筑设计规范 (JGJ36-2005)建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)建筑设计防火规范 (GB50016-2006)混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)1.2.2 方案说明(1)该工程为某中学教学楼工程，建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构，建筑主体高度为15.750m，基础形式为独立基础。(2)本设计中柱距为3.90m，进深为7.50m。 (3)按二级防火要求，楼梯设在了建筑的两端，且在建筑的两端均有安全出口，满足防火要求。(4)本设计中建筑长38.400m，在建筑每层都设有厕所，厕所地面低于同层寝室的室内地面30mm。(5)为了防潮和预防洪水季节雨水进入室内，设室内外高差，高差为450mm。 (6)为了采光通风满足要求，窗地比均大于1/7，窗台高900mm。(7)屋面防水采用二级防水，不上人屋面。1.2.3 等级说明(1)根据建筑抗震设计规范，本工程为丙类建筑。(2)本工程安全等级为二级，设计使用年限为50年。(3)本工程抗震设防烈度为6度，所以不进行抗震验算。(4)建筑物抗震等级：框架为四级。(5)本工程地基基础设计等级为丙级。(6)本建筑物防火等级为二级。1.2.4 建筑设计说明及构造做法(1)长度单位毫米为mm，标高单位米为m。(2)本工程共四层，室内外高差为450mm，首层室内地坪标高0.000m，建筑总标高15.750m。(3)建筑材料：现浇的框架柱、梁、板、楼梯间混凝土均为C30，梁柱受力筋HRB335，箍筋HPB300，所有的板钢筋HPB300，内、外墙加气混凝土砌块240mm宽。(4)卫生间：地面低于同层楼地面30mm，向地漏找坡1%。地面采用防滑地砖，墙面采用防水砂浆墙面，一般做法：防水做法：(卫生间、厨房等处适用)1、5厚防滑地砖3003002、20厚1:3水泥砂浆3、聚氨酯防水涂膜1.2厚4、1:3水泥砂浆找平兼找1%坡，最薄处不小于20厚5、混凝土底板或素土夯实。(5)屋面做法：1、40厚C30细石混凝土(双向6150)2、40厚挤塑板3、1.2厚三元乙丙橡胶卷材4、20厚1：2.5水泥砂浆找平层(刷基层处理剂一遍)5、钢筋混凝土屋面(2坡度)。(6)楼地面作法：水磨石地面10mm面层水磨石地面20mm水泥砂浆打底水磨石地面素水泥浆结合层一道混凝土底板或素土夯实。(7)顶棚作法：1：1：6水泥石灰砂浆打底15厚面刮腻子5厚喷涂内墙乳胶漆涂料。(8)外墙面作法：外墙为乳胶漆聚合物水泥基防水涂膜1.0厚1：2.5水泥砂浆打底15厚(掺防水剂)。(9)内墙面作法：1：1：6水泥石灰砂浆打底15厚面刮腻子5厚喷涂内墙乳胶漆涂料；防水做法：(卫生间、厨房等处适用)1：2.5水泥砂浆打底15厚(掺5%防水剂)纯水泥膏贴200300瓷砖满贴至天花底。(10)墙体作法：本工程框架填充墙为MU5加气混凝土砌块，M5混合砂浆，外墙厚度为240mm，卫生间隔墙厚度为120mm。(11)门窗：标准塑钢门窗，5厚玻璃。(12)落水管直径为100mm。1.3 结构说明书1.3.1 设计楼面活荷载(1)不上人屋面：0.5 kN/m(2)教室：2.0kN/m(3)走廊、楼梯：2.5kN/m1.3.2 楼板(1)板的混凝土保护层厚度均为20mm。(2)HPB300钢筋所注长度不包括弯钩长度锚固长度为24d，板中受力筋的短向钢筋放在长向钢筋之上。1.3.3 梁、柱(1)混凝土保护层厚度均为35mm。(2)混凝土柱锚入基础梁的钢筋应在基础施工时预埋，预埋钢筋的直径数量同上部柱。1.3.4 墙体(1)填充墙的长度5m时，每隔3-4m在墙中设200墙厚混凝土构造柱，柱主筋上下分别锚入梁内，锚入长度500mm，箍筋为8200。(2)女儿墙在每一相交轴线上均设250250混凝土构造柱。1.3.5 构造柱(1)构造柱纵筋锚于基础内直段长度la，并弯直钩 250mm直钩.纵筋层间搭接长度la，箍筋为100，且加密高度不能小于500。(2)穿楼面的构造柱 ，纵筋在穿楼面处应上下贯通，在楼面以上才能搭接。(3)墙与柱连接处沿柱高每500mm设28 拉结筋，拉结筋伸入墙体内长度不小于1000mm，遇门窗洞按实际长度截取，钢筋伸入柱内不少于210mm。1.3.6 其他(1) 卫生间及管井周边均做混凝土反边，宽度同墙。(2) 所有设备基础均以厂家订货为准，且待设备到货核实后方可施工。(3) 未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。2 结构的选型和布置2.1 结构选型 本建筑只有4层，且功能较少，为方便布置房间和便于管理采用大柱网框架结构。为使结构有较大的刚度本设计中楼面、屋面、楼梯等均采用现浇结构；基础为独立基础。2.2 结构布置本设计中柱距为3.9m。根据结构布置，本建筑平面均为双向板。本建筑由于楼面活荷载较大，楼面板和屋面板厚度取150mm。材料选用：墙体：内外墙均采用MU5加气混凝土砌块，M5混合砂浆，重度=6.5kN/m3。窗：钢塑门窗，=0.35kN/m2。门：木门。具体情况见结构布置图2-1。图2-1结构平面布置图2.3 初估梁柱截面尺寸2.3.1 按大跨度进行计算纵向框架梁：h=(1/81/12)L= (1/81/12) 3900=325487.5 L纵向柱距， 取h=400mm。，考虑抗震取b=250mm 横向边跨梁：h=(1/81/12)L= (1/81/12)7500=625937.5 L纵向柱距， 取h=750mm。，取b=250mm横向中跨梁：取h=400mm，b=250mm边跨次梁：取h=400mm，b=200mm2.3.2 柱的截面尺寸式中：根据抗震设防烈度为6度时取0.9。 边柱取1.3，不等跨内柱取1.25。 gE各层的重力荷载代表值取14kN/m2F柱的负荷面积，如图2-2所示，对于中柱为3.9(7.5/2+2.4/2)=19.305m2，对于边柱为3.97.5/2=14.625m2 图2-2柱的负荷面积边柱 中柱如取柱截面为正方形，则边柱和中柱的截面宽度分别为321.6mm、369.4 mm。初选柱的截面尺寸为：中柱为bh=400mm400mm。其惯性矩3 框架计算简图及梁柱线刚度3.1 确定框架计算简图框架的计算单元如图2-1所示，取轴的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶面框架梁与柱刚接，由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼层，基顶的标高根据地址条件室内外高差定为-1.00m，一层楼面标高为3.60m，故底层的为4.60 m，其余各层柱高楼面算至上一层楼面(即层高)故均为3.60米。由此给出框架计算简图如图3-1所示。3.2 框架梁柱的线刚度计算混凝土C30，；对于边框架横梁：=1/122507503=0.01318m4中框架横梁：=1/122504003=0.00133m4现浇框架结构梁惯性矩为：中框架梁，边框架梁，线刚度边跨梁=中跨梁=底层柱=其余各层柱=令，则其余各层杆件的相对线刚度为：i边跨梁=2.97，i底层柱=0.78，i中跨梁