土木工程毕业设计:某大学教学楼设计.docx
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1、第一章设计基本资料1.1初步设计资料一、工程名称:舟山市某大学教学楼设计二、工程概况:建筑面积12000m2,其中1000(rf左右的教室用房与部分行政办公用房12000m:建成后为学校的一标志性建筑。建筑总高40.35m,主题大楼为十层,裙房为六层,室内外高差为0.75m。三、建筑的技术条件:(1)外围护结构热工要求:应满足相当于240mm砖墙的热工条件;(2)主导风向:夏季主导风向为东南风,冬季的主导风向为北风;(3)基本风压、基本雪压应与建设地点对应;(4)耐火等级:二级;(5)日照间距:应按1:1.1考虑;(6)建筑的水、暧、电、煤气均由城市集中供应;(7)材料由建材公司供应,品种齐全
2、;(8)施工技术条件:有各种大、中型建筑机械及其为施工企业服务得附属工厂,劳动力供应充足;四、工程地质条件:(1)本设计中设定场地地质情况如下,建议基础采用条形桩基或独立柱桩基。根据现场标贯试验结合地区经验:地表下耕植土与填土厚度约1.52.5m;地表以下为老土粉质粘土厚度约为34.5m,承载力特征值为250kpa;机制砂岩厚度为57m,承载力特征值为400kpao(2)抗震设防:此教学楼属于丙类建筑,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的耍求,舟山本地区设防是7度,因此按7度设防,处在设计地震第1组,设计基本地震加速度为0.10g。高度大于30m,因此抗震设防为二级。(3)建筑场地类
3、别为II类。五、材料使用1 .混凝土:梁柱板均使用C30混凝土。2 .钢筋:纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335,其余采用热轧钢筋HPB235。3 .墙体:a.外纵墙采用240厚灰砂砖(18KN/m3),一侧墙体为水刷石墙面(0.5KN/m?),一侧为20画厚抹灰(17KN/ m2);b.内隔墙采用240厚灰砂砖(18KN/n)3),两侧均为20mm厚抹灰;c.卫生间隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气碎砌块(5.5KN/m)两侧贴瓷砖(0. SKN/nf);d.女儿墙采用240厚加气碎砌块(5.5KN/m3),两侧均为20厚抹灰,墙高900mm。4 .窗:均为钢框玻璃窗(0.45KN/m2)5 .
4、 n:除大门为玻璃门(0.45KN/m2),办公室均为木门(0.2KN/m?).6 .楼板:钢筋混凝土现浇板,20mm石灰砂浆抹底,20nlm水泥砂浆找平,水磨石面层。1.2结构选型(1)结构体系选型:采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。(2)屋面结构:采用现浇混凝土肋型屋盖,刚柔性结合的屋面,屋面板厚120mm。(3)楼面结构:采用现浇混凝土肋型屋盖,板厚100mm。(4)楼梯结构:由于楼梯段水平投影长度3.30m,采用钢筋混凝土板式楼梯。(5)电梯结构:采用埋设钢筋混凝土圈梁的砖砌体结构。(6)天沟:采用现浇天沟。(7)基础梁:因持力层较深,采用现浇钢筋混凝土基础梁(8)基础:采用独立桩基础。
5、第二章结构布置及荷载计算 2.1 2.1工程概况本项目为10层钢筋混凝土框架结构体系,占地面积约为1568.9(W,总建筑面积约为12000m,层高3.6m平面尺寸为45.92mX57.90m。采用独立基础,室内地坪为0.000m,室外内高差0.75m,基础顶部埋深为0.50m。框架平面同柱网布置图11:图1-1框架平面柱网布置 2.2 结构布置及梁、柱截面尺寸的初选2.2.1 确定框架计算简图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,故梁跨等于柱截面形心轴线之前的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面,基顶标高根据地质条件、室内外高差等定为1.25m二楼楼面标高3.6
6、m,故底层标高为4.85m。其余各层的柱高从楼面算至上一层楼面(即层高),故均为3.6m。由此,可绘出框架的计算简图,如图2-2所示:图22框架计算简图2.2.2 梁柱截面尺寸初选主体结构共10层,裙房6层,层高均为3.6m,内外墙的做法:内外墙均砌240厚空心砌块砖,门窗详见门窗表,楼层屋盖均为现浇钢筋混凝土结构。单向板两端皆连续得板厚取板跨的,且板厚270mli,这里陋=97.5。404040因此,板厚取100mm。-、梁截面尺寸的估算:1、主梁估算:(1) BC、DE 跨主梁:L=7500 mmh=-|l =416.7750m/n,取600nunUO 18j/?=(=200/nm -30
7、0mm,取300mm(23)故框架横纵梁的截面尺寸为bXh=300mmX600nim(2) CD 跨主梁:L=3300 nunh =-|L =183.3/w”330mm,取450 nmiUO 18;匕=(J g卜=225,?50mm,取300 nlm故框架梁的截面尺寸为bXh=300 nunx450 mm1 1loTi(3) 78跨纵梁:L=7800mmL =433.3,”加-780如,取600mmh =300200mm,取300mm2、次梁:L=7500 mm|L 416.7/nm 531mm,500 mm, b 取250血1418)故框架次梁的截面尺寸为bXh=250 mmX 500 mm
8、表2T估算梁的截面尺寸(加)及各层混凝土强度等级层数混凝土强度等级横梁(bXh)纵梁(bXh)次梁(bXh)BC、 DE 跨CD跨1-10C30300X600300X450300X600250X500注:电梯间的电梯梁和次梁的尺寸大小差不多,所以同设为250mmX500mm。二、柱截面尺寸的估算本工程为现浇钢筋混凝土结构,7度设防,高度为36.0m,大于30m,抗震等级为二级,最大轴压比为0.8,取底层中柱来估算柱尺寸(如图2T),混凝土采用C30, fc=14.3 kN/m2根据经验荷载为12kN/m2:TV =1.2 x 12 x 7.8 x (3.75+1.65)=606.5ZN / t
9、n2由轴压比限制得 A =10x606.5xl03=530200,n,n2f 0.8力0.8x14.36层以上考虑柱截面转换,则2V = FW =1.2x12x7.8x(3.75+1.65)=6065&N / m2由轴压比限制得A 2上=5x606.5x10,=265oo皿0.8/.0.8x14.3由此估算得出一至五层柱截面尺寸为700mmX700mm,六至十层柱截面为550mmX550mm,具体截面有待进一步验算。图2T边柱和中柱的负荷面积简图 2. 3荷载计算及柱截面尺寸验证 2. 3.1屋面均布恒载二毡三油防水层冷底子有热玛蹄脂20mm厚1: 2水泥砂浆找平100140厚(2%坡度)膨胀
10、珍珠岩120mm厚现浇钢筋混凝土楼板20mm厚纸筋石灰抹底屋面恒载标准值为:0. 35 kN/ m20. 05 kN/ m20.02 X20=0.4 kN/ m2(0.1+0. 14)X7/2=0. 84 kN/ m20.12X25=3.0 kN/ m20.020X16=0.32 kN/ m24.96 kN/ m250.10X (7.5X2+3.3) X4.96=4547.48 kN2.3.2屋面均布活载此教学楼屋面为上人屋面,所以荷载分为屋面雪荷载和均布活载,准永久值系数为0.4:雪荷载,取0.35kN/ m2:0.35X50.10X (7.5X2+3.3)=320.89 kN活荷载,取2.
11、0 kN/ m2,准永久值系数为0.4:2.0X50.10X (7.5X2+3.3)=1833.66 kN因此,屋面的活载标准值为320.89+1833.66=2154.55kN屋面均布活载准永久值为:(320.89+1833.66) X0.4=861.8 kN2.3.3楼面均布恒载按楼面做法逐项计算20厚水泥砂浆找平0.020X20=0.40kN/ m2100厚现浇钢筋混凝土楼板0.1X25=2.5kN/ m220厚纸筋石灰抹灰0.020X16=0.32kN/ m2共计3.22 kN/ m2楼面恒载标准值为:50.10X (7.5X2+3.3) X 3.22=2952.19 kN2.3.4楼
12、面均布活荷载楼面均布活荷载标准值对于教学楼一般教室为2. OKN/m?,准永久值系数为0.5;走道均布活荷载为2.5 kN/仇准永久值系数为0.5;消防楼梯均布活荷载为3.5 kN/准永久值系数为0.3;在建筑结构荷载规范GB50009-2001中规定,设计楼面梁、墙、柱及基础时,楼面梁从属面积大于25 m2,应乘以折减系数0.9,但是为计算方便,不予计算,偏安全的统一取均布活荷为2.5 kN/ m/,准永久值系数设为0.5.楼面均布活荷载标准值为:2.5X50.10X (7.5X2+3.3)=2292.08 kN楼面均布活荷载准永久值为:2.5X50.10X (7.5X2+3.3) X0.5
13、=1146.04 kN2.3.5 框架每层梁柱自重(包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量)横主梁LI: bXh=O.3mX0.6m长度6.8m每根重量0.6X6.8X25X (0.02X2+0.3)=34.68 kN根数8X2=16根纵主梁L2: bXh=O.3mX0.6m 长度7. Im每根重量0.6X7.1X25X (0.02X2+0.3)=36.21 kN根数6X4=24根CD跨梁L3: bXh=O.30mX0.45m长度2.6m每根重量0.45X2.6X25X (0.02X 2+0.30)=8.48kN根数12根电梯梁L4: bXh=0.25mX0.50m长度7.5m每根重量0.50X7.5X
14、25X (0.02X 2+0.25)=27.19 kN根数1根电梯次梁L5: bXh=O.25mX0.5m长度4.7m每根重量0.50X4.7X25X (0.02X2+0.25)=17.04 kN根数1根次梁L6: bXh=O.25mXO.50m长度7.6m每根重量0.50X7.6X25X (0.02X 2+0.25)=27.55 kN 根数5+6=11根一至五层柱Z1:截面0.7 X 0.7 m:长度4.35m每根重量(0.7+0.02 X 2)2 X 4.35 X 25=59.55 kN根数8X4=32根六至十层Z2:截面0.55X0.55长度3.6m每根重量(0.55+0.02X2)2
15、X3.6X25=31.33 kN根数8X4=32根L2 L3 L2L2 L2L2L1L1L3L4LILI16:LIL6L2LIL6LIL5口L3L3L2L2L2L2L1LILI16LIL6LIL6LILIL6L2UL2L2表2-1梁柱自重梁(柱)编号截面(nd长度(m)根数(每层)每根重量(kN)总重量(kN)LI0.3X0.66.801634.681872.96L20.3X0.67.12436.21L30.30X0.452.6128.48L40.25X0.57.5127.19L50.25X0.54.7117.04L60.25X0.507.61127.55Z10.7X0.74.353259.5
16、51905.60Z20.55X0.553.63231.331002.532.3.6 墙体自重外墙墙厚240mm,采用瓷砖贴面;内墙墙厚240mm,采用20mm厚水泥砂浆抹面,内外墙均由普通砖砌筑而成,普通砖自重18kN/ml单位面积外墙体重量为:18.0X0.24=4.32 kN/ m2单位面积外墙贴面重量为:0.5 kN/ m2单位面积内墙体重量为:18.0X024=4.32 kN/ m2单位面积内墙贴面重量为(双面抹面):0.02X2X25=1.0 kN/ m2表2-2墙体自重墙体每片面积(mb片数重量(KN)6.8X3.75=25.504外墙墙体440.64外墙墙面51.007.1X3.
17、75-10外墙墙体606.10外2X3X2.1=14.03外墙墙面70.15底层墙墙2.6X3.0-外墙墙体60.131.8X2.4=3.484外墙墙面6.444665.977.1X3.75=26.632外墙墙体230.08外墙墙面26.636.8X3.75=25.5014内墙墙体1542.24内内墙墙面357.00墙7.1X3.75=26.639内墙墙体1035.17内墙墙面239.676.8X3.0=20.40外墙墙体352.514外墙墙面40.807.1X3.0-10外墙墙体375.84外2X3X2.1=8.70外墙墙面42.502墙2.6X3.0-4外墙墙体69.47至1.8X2.1=
18、4.02外墙墙面4.0487.1X3.0=21.302外墙墙体184.033634.34层外墙墙面21.30墙6.8X3.0=20.4014内墙墙体1233.79内内墙墙面285.60堵7.1X3.0-2X0.9X2.1内墙墙体832.55=17.5211内墙墙面192.72外6.8X3.0=20.40外墙培体352.514716.449墙4外墙墙面40.80至7.1X3.0-2X0.9X2.110外墙墙体756.86外墙墙面87.602.6X3.0-1.8X2.1=4.024外墙墙体69.47外墙墙面8.047.1X3.0=21.302外墙培体184.03外墙墙面21.30内墙6.8X3.0
19、=20.4020内墙墙体1762.56内墙墙面408.007.1X3.0-2X0.9X2.1=17.5211内墙墙体832.55内墙墙面192.72妇L0.9X(50.1+18.3)墙体466.95屋墙X2-15.6)=109.08墙面109.081455.11顶电梯3.6X(11.7X2+墙体713.84,墙7.5X3)=165.24墙面165.242.3.7 门窗荷载计算MT、M-2、M-3采用木门,单位面积木门重量为0.2kN/ mM-4、M-5、M-6、M-7采用防火门,单位面积防火门重量为0.4kN/ mJM-8采用钢框玻璃门,单位面积钢框玻璃门重量为0.45kN/ m2CT、C-2
20、均采用钢框玻璃窗,单位面积钢框玻璃窗重量为0.45 kN/m2表2-3门窗重量计算层号门窗号单位面积(mb数量重量(kN)底层M-10.9X2.1197.1892.36M-21.8X2.110.76M-32.4X2.111.01M-43.6X2.413.46M-53.0X2.412.88M-66.3X2.416.05M-72.1X2.412.02M-81.8X2.4917.49C-11.8X2.1711.91C-23.0X2.11439.69二M-10.9X2.1217.9476.29M-21.8X2.110.76至M-32.4X2.111.01I-M-43.6X2.413.46层M-53.0
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