五层框架结构中学教学楼毕业设计计算书.doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上毕业设计(论文) 天津杨柳青三中教学楼设计学 号:姓 名:专 业:土木工程系 别:土木工程系指导教师:讲师二一四年六月专心-专注-专业摘 要本工程是天津市杨柳青三中教学楼(天津西青区)的设计,包括建筑布置和结构设计两部分。本建筑为五层钢筋混凝土框架结构,总建筑面积为5159.7m2,总建筑高度为18.900m。其中完成了建筑的平面设计、立面设计及剖面设计。本实验楼的建筑形状采用的是比较常规的矩形。结构计算中考虑了竖向荷载中的恒荷载、活荷载和水平方向荷载中的地震作用,并将水平的荷载分配到结构框架上,分别用D值法和弯矩二次分配法计算活荷载和恒荷载作用下构件的内力,并进行了
2、一榀框架的内力组合、截面设计及配筋。手算过程中运用到了excel软件,来进行数据的计算。最后,还使用了PKPM软件进行电算,并与手算结果进行对比,对配筋进行修改,并绘出各楼层梁、板、柱、基础、楼梯的结构施工图。关键词:实验楼;框架结构;建筑设计;结构设计AbstractThe project is in Tianjin Yangliuqing three school buildings ( Tianjinxiqu area ) design, including building layout and structural design in two parts. The five-stor
3、y building is of reinforced concrete frame structure , with a total construction area of 5159.7m2, total building height of 18.900m. Which completed a graphic design architecture, design and facade profile design . The College floor building shape is used more conventional rectangular . Calculation
4、takes into account the structure of the vertical load dead load , live load and horizontal load of earthquake , wind load , and the load level assigned to the structural frame , respectively, with D value method and Moment Distribution Method calculation of wind loads, live loads and internal forces
5、 under constant loads member, and a combination of internal forces specimens of the framework, cross-sectional design and reinforcement . Hand counting procedure to excel in the use of software to calculate the data. Finally, the use of the software PKPM Computing , and the results were compared wit
6、h the hand count of reinforcement to modify , and draw on each floor beams, slabs, columns , foundations, stairs construction drawing .Keywords : laboratory building ; framework ; architectural design ; structural design目 录目 录.iii1绪论毕业设计是教学的重要一环,通过毕业设计要达到以下目标:(1)获得工程师基本训练,培养综合运用所学的理论知识解决实际问题的能力。(2)掌
7、握设计的程序、方法和步骤,练好基本功。通过对本题目的设计训练,学生能够掌握钢筋混凝土框架结构的受力和变形特点,熟悉建筑和结构设计通用软件(天正和PKPM等),并且能够正确应用设计软件完成建筑和结构设计,绘制建筑和结构施工图。(3)通过本设计培养学生综合运用所学基础理论、专业知识、基本技能,提高分析与解决实际问题的能力,在一定程度上缩短理论与实际生产间的距离,为学生走向社会奠定基础。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。通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对提高个人的
8、综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备从事相关工作的基本技术素质和技能。目前,我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主,钢筋混凝土造价较低,材料来源丰富,且可以浇筑成各种复杂断面形状,节省钢材,承载力相差不大,经过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年,钢筋混凝土结构仍将活跃在我国的建筑史上。框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活,能提供较大的室内空间,对于教学楼是最常用的结构体系。多层建筑结构的设计,除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结构材料、抗侧力结构体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置。建
9、筑体形是指建筑的平面和立面;结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。 建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。本次毕业设计为天津滨海中学科学实验楼设计(天津塘沽区)。采用钢筋混凝土框架结构,整体五层,首层层高4.7m,标准层层高3.6 m。此工程设计内容包括:建筑设计和结构设计两部分,它们之间既有分工又相互配合。在设计中应严格按照设计步骤进行:首先熟悉设计任务书,根据自己对任务书的理解,做出一套方案,然后采用PKPM软件对工程建模进而对楼板梁柱进行配筋计算。在毕业设计前期,我温习了相关的专业课本和规范。在毕业设计中我们通过所学的基本理论、专业知识进行建筑、结构设计。在设计中大
10、家不断交流,一起解决问题,共同进步。在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算,加深了对规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时,框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以电算为主,并学习手算理论加以分析。进一步了解了PKPM软件,并在绘图时,掌握了AutoCAD绘图操作,以上这些从不同方面都达到了毕业设计的要求与目的。在毕业设计后期,主要进行设计修改,并得到老师的审批和指正,在此表示衷心的感谢。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。2建筑说明2.1工程概况2.1.1基本资料天津滨海中学科学实验楼设计(天津塘
11、沽区),建筑平面、立面、剖面图见图1图3。室内设计标高0.000相当于绝对标高10.00m,室内外高差600mm。2.1.2建筑构造做法建筑构造做法选自华北地区建筑标准设计图集05J1。楼面及屋面构造做法见表1。墙体构造做法见表2。墙体材料为陶粒混凝土砌块,外墙厚300mm,内墙厚200mm,容重8.5 kN/m3。顶棚采用轻钢龙骨纸面石膏板吊顶(05J1顶7),自重0.14 kN/m2。门窗采用塑钢窗(0.40 kN/m2)、木门(0.25 kN/m2)表1 楼面及屋面构造做法名 称用 料 做 法厚度(mm)使用部位铺地砖楼面(厚30mm)05J1-楼1010厚地砖铺平拍实,水泥浆擦缝10一
12、般楼面20厚1:4干硬性水泥砂浆结合层20素水泥浆结合层一遍花岗石楼面(厚50mm)05J1-楼1320厚花岗石板铺平拍实,水泥浆擦缝20走廊,门厅,楼梯间30厚1:4干硬性水泥砂浆结合层30素水泥浆结合层一遍铺地砖防水楼面(厚102mm)05J1-楼2710厚地砖铺平拍实,水泥浆擦缝10卫生间25厚1:4干硬性水泥砂浆结合层251.5厚聚胺脂防水涂料刷基层处理剂一遍15厚水泥砂浆找平层1550厚C15细石砼找坡,最薄处不小于3050名 称用 料 做 法厚度(mm)使用部位上人屋面05J1-屋610厚地砖铺平拍实,缝宽58,1:1水泥砂浆填缝10上人屋面25厚1:4干硬性水泥砂浆结合层25满铺
13、0.15厚聚乙烯薄膜一层0.15高聚物改性沥青防水卷材31:3水泥砂浆找平层20聚苯保温板1001:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡,最薄处不小于201001:3水泥砂浆找平层20非上人屋面05J1-屋6涂料或粒料非上人屋面高聚物改性沥青防水卷材31:3水泥砂浆找平层20聚苯保温板1001:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡,最薄处不小于201001:3水泥砂浆找平层20图1 标准层平面图图2 正立面图 图3 剖面图表2 墙体构造做法名 称用 料 做 法厚度(mm)使用部位面砖墙面(厚2730mm)05J1-外墙13刷素建筑胶水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水泥浆=1:410所有外墙面15厚2:1:8水泥石灰砂浆,
14、分两次抹灰20刷素水泥浆结合层一遍45厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶810厚面砖,1:1水泥砂浆勾缝或水泥浆擦缝混合砂浆墙面(厚20mm)05J1-内墙5刷素建筑胶水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水泥浆=1:4除卫生间外所有内墙面15厚1:1:6水泥石灰砂浆,分两次抹灰155厚1:0.5:3水泥石灰砂浆5秞面砖墙(厚2324mm)05J1-内墙9刷素建筑胶水泥浆一遍,配合比为建筑胶:水泥浆=1:410卫生间内墙面15厚2:1:8水泥石灰砂浆,分两次抹灰2534厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶45厚秞面砖,白水泥浆擦缝2.1.3使用荷载标准值屋 面:上人屋面2.0kN/m2; 非上人屋面0.5
15、kN/m2;楼 面:教室,办公室室2.0kN/m2; 走廊、门厅、楼梯、厕所 2.5kN/m2。2.1.4自然条件基本风压:0.50kN/m2;基本雪压:0.40kN/m2;最大冰冻深度0.6m。2.1.5抗震设防抗震设防烈度为7度(0.15g);设计地震分组为第二组,场地类别为类。2.1.6地质勘探资料表3 地质资料层次土层描述厚度(m)层底深度(m)孔隙比(e)液性指数(IL)地基承载力特征值fak(kPa)容重(kN/m3)素 填 土1.51.519.5粉质粘土2.50.730.715019.63粉质粘土58.50.710.4820019.92粉 土大于5m0.59-28020.322.
16、1.7材料(1)混凝土:现浇,强度等级为C30;(2)钢 筋:板内受力主筋采用HPB300级钢筋,直径大于12时采用HRB335级钢筋,板内分布筋采用HPB300级钢筋。梁柱内受力主筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HPB300级钢筋。(3)填充墙:室内地面以上填充墙为陶粒混凝土砌块砌体,砌块强度等级为MU5;砂浆采用强度等级为M7.5的水泥混合砂浆。室内地面以下填充墙为普通粘土砖砌体,粘土砖强度等级为MU10,砂浆采用强度等级为M10的水泥砂浆。2.2设计要求2.2.1计算方法及内容(1)确定结构构件尺寸;(2)用底部剪力法计算水平地震作用下地震剪力。并取一榀框架,计算其内力;(3)对上述框
17、架用分层法或二次弯矩分配法计算竖向荷载下构件内力,并进行梁弯矩调幅,调幅系数b=0.85;(4)进行框架内力组合及截面设计;(5)按弹性理论计算板及次梁的内力,并进行截面设计;2.2.2计算书用A4复印纸抄写计算书,字体工整,装订成册。2.2.3图纸内容(1)结构平面配筋图比例1:100;注明轴线号,尺寸,墙厚,主、次梁截面尺寸,钢筋规格。(2)次梁配筋图要求绘制,弯矩包络图,纵、横剖面图,抽筋图。纵剖面:比例1:40,注明跨度;纵筋、架立筋、箍筋编号;钢筋断点位置。横剖面:比例1:25;注明截面尺寸,钢筋编号,根数,直径,箍筋直径,间距。(3)框架配筋图框架立面图:比例1:40;注明跨度、层
18、高、楼面标高、纵筋及箍筋、钢筋断点位置;梁柱加密区范围,次梁作用处加密箍筋或吊筋规格。梁柱截面配筋图:比例1:25,注明截面尺寸,钢筋直径、根数,箍筋直径、间距。(4)基础施工图3结构设计流程多层框架结构设计的主要流程如图4。图4 多层框架结构设计的主要流程4结构方案选型与结构布置本工程属于丙类建筑,根据建筑抗震设计规范GB50011-2001第1.0.5条,按本地区设防烈度采取抗震措施。本建筑高H=18.900m,属多层建筑,采用框架结构,现浇梁、板及柱,现浇板式楼梯;根据建筑抗震设计规范GB50011-2001第6.2.1条,框架抗震等级为三级。根据地质报告,拟采用柱独立基础。基础埋深-2
19、.50m,基础顶面标高为-1.30m。混凝土:主体结构梁、柱、板均采用C30级;构造柱、圈梁及过梁均采用C20级。钢 筋:HPB300级钢();HRB400级钢()。焊 条:采用E43及E50型。抗震及抗风措施:填充墙在门口标高处设抗震带一道。4.1框架柱柱截面尺寸根椐柱的允许轴压比mc按下式计算确定。 (4-1)根据建筑抗震设计规范GB50011-2001第6.3.7条,框架抗震等级为三级时柱的轴压比限值为mc=0.85。为使结构在两个主轴方向的动力特性相近,柱截面采用方柱,柱的轴力设计值Nc按下式估算。 (4-2)最大负载的柱为4B、4C、5B、5C处,则其最大轴力估算为:=1.21.1(
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