中学五层宿舍楼-土木毕业设计

第 92 页 共 92 页 毕业设计（论文） 1.建筑设计部分1.1工程概况本工程为石家庄第一中学学生宿舍，其功能是为学校学生提供住所。本工程为多层现浇钢筋混凝土框架结构，共五层，底层层高3.0米，其他层层高均为3.0米，总建筑面积为4022.15平方米。4人间设计，有独立的卫生间和阳台，能满足440人入住。本设计书包括如下部分：1 工程概况；2 楼盖设计；3 荷载计算；4 框架结构的受力分析、计算和设计；5 桩基础设计。1.2设计依据 1.依据建筑工程专业2012届毕业设计任务书。2.建筑结构荷载规范3.混凝土结构设计规范4.建筑抗震设计规范5.建筑地基基础设计规范及有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。1.3标高及建筑细部作法设计标高：室内设计标高为±0.000，室内外高差150mm。本工程为石家庄第一中学学生宿舍，其功能是为学校学生提供住所。本工程为多层现浇钢筋混凝土框架结构，共五层，底层层高3.0米，其他层层高均为3.0米，总建筑面积为4022.15平方米。4人间设计，有独立的卫生间和阳台，能满足440人入住。1.4建筑设计图纸2.结构设计部分2.1工程概况本工程为光州新区第一中学学生宿舍。工程为五层现浇钢筋混凝土框架结构。工程所在地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为类。屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，80160厚（3%找坡）膨胀珍珠岩保温层，四层作法防水层（一毡二油上铺小石子）。楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。墙身做法：由普通砖砌筑而成，普通砖自重18kN/m3，厚度240mm。门窗做法：门为木门，自重0.2 kN/m2，窗为钢窗玻璃窗，自重0.4 kN/m2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.0kN/m2。常年主导风向为东南风，基本风压650N/m2，年最高温度39，最低温度4。地质条件：用地地形平缓，地下水位标高约4m,无侵蚀性；场地地层主要物理力学性质指标，物理状态和容许承载力值见下述。土层分布从上到下为：a层：耕植土，厚约0.7M，k=100Kpa ；b层：淤泥质土，厚约0.51m，k=80Kpa ；c层：粘土，厚34m，硬塑状态，塑性指数Ip =14，液性指数I=0.17空隙比e=0.54，k=200Kpa ；d层：粉质粘土，厚约4m，硬塑，Ip =14，I=0.17，e=0.75，k=180Kpa 本设计计算书包括楼盖、框架主体结构、基础部分的计算和设计。1）楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。2）楼面荷载：均布活荷载标准值2kN/m23）材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为HRB335，其余为HPB235钢筋2.2设计依据工程所在地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为类。屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，80160厚（3%找坡）膨胀珍珠岩保温层，四层作法防水层（一毡二油上铺小石子）。楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。墙身做法：由普通砖砌筑而成，普通砖自重18kN/m3，厚度240mm。门窗做法：门为木门，自重0.2 kN/m2，窗为钢窗玻璃窗，自重0.4 kN/m2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.0kN/m2。常年主导风向为东南风，基本风压650N/m2，年最高温度39，最低温度4。地质条件：用地地形平缓，地下水位标高约4m,无侵蚀性；场地地层主要物理力学性质指标，物理状态和容许承载力值见下述。土层分布从上到下为：a层：耕植土，厚约0.7M，k=100Kpa ；b层：淤泥质土，厚约0.51m，k=80Kpa ；c层：粘土，厚34m，硬塑状态，塑性指数Ip =14，液性指数I=0.17空隙比e=0.54，k=200Kpa ；d层：粉质粘土，厚约4m，硬塑，Ip =14，I=0.17，e=0.75，k=180Kpa 本设计计算书包括楼盖、框架主体结构、基础部分的计算和设计。2.3结构布置及结构计算简图的确定2.3.1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2.3.2确定材料等级柱子采用C40 （Ec1=3.25×107kN/m2）梁板采用C30 （Ec2=3.00×107kN/m2）2.3.3估计板、柱、梁的截面尺寸1.截面有效高度：假定选用8钢筋，则l01方向跨中截面的h01=80mm；l02方向跨中截面的h02=70mm；支座截面h0=80mm。最小配筋率smin=0.27%，则Asmin=0.27%×1000×100=270mm2截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lb/l0<1.5时减小20%，当lb/l0=1.52.0时减小10%；楼板的角区格不折减。为了便于计算，近似取=0.95，计算过程见下表楼面板配筋计算表表2-2 跨中截面h0(mm)m (kNm)As(mm2)配筋实配As (mm2)Al01方向800.8×2.248=1.798112.668180279l02方向700.8×0.713=0.57040.828180279Bl01方向803.923245.808180279l02方向702.607186.688180279Cl01方向801.749109.598180279l02方向701.16083.068180279Dl01方向804.121329.688150335l02方向701.23686.528180279支座截面h0(mm)m (kNm)As(mm2)配筋实配As (mm2)A-A80-0.8×2.476=-1.981124.128180279A-B80-5.570349.008140359A-C80-2.476155.148180279C-D80-5.570349.008140359B-B80-5.570349.008140359B-D80-8.101505.768100503边缘支座截面h0(mm)m (kNm)As(mm2)配筋实配As (mm2)B80-5.570349.008140359Dl01方向80-8.101505.768100503l02方向80-5.570349.008140359C80-2.476155.1481802792.次梁的设计次梁L跨度7.2m，次梁截面高度h=l/18l/12=7200/187200/12=400mm600mm，取h=600mm，截面宽度取b=200mm。（1）荷载设计值板传来的荷载p=2pe=23.76kN/m次梁自重0.2×(0.6-0.1)×25×1.2=3kN/m次梁粉刷0.02×(0.6-0.1)×2+0.2×17×1.2=0.5kN/m填充墙自重和粉刷 0.24×(3.0-0.6) ×18+0.02×2×(3.0-0.6×17) ×2=15.34 kN/m则荷载总设计值g+q=42.6kN/m（2）内力计算弯矩设计值：跨中 支座 剪力设计值：跨中 支座 （3）正截面受弯承载力计算跨中按T形截面计算翼缘宽度=1400mm混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算Asmin=242mm2跨中：配置414(As=615mm2)支座：配置420(As=1256mm2)（4）斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸,，由下式可知截面尺寸满足要求计算所需箍筋采用6双肢箍筋，计算截面尺寸由,得取s=200mm3. 梁柱的尺寸（1）梁高 hb=(1/121/8)l横向 hb=600900mm，取800mm纵向 hb=600900mm，取700mm过道 hb=200300mm，考虑到次梁高度为600mm，也取为600mm梁宽 b=(1/21/3)h400266,300200,统一取b=300 mm（2）柱截面尺寸本工程为现浇钢筋混凝土结构，7度设防，高度<30m，抗震等级为三级，取底层中柱估算柱尺寸，根据经验荷载为15kN/m2：N=5×15×7.2×(3.6+1.2)=2592kN由轴压比限值得Ac=201399mm2为安全起见，取底层柱截面尺寸为550mm×550mm，其他层为500mm×500mm计算简图取轴线处框架，两端悬挑单独计算。初步设计基础顶面离室外地面500mm，则底层层高为3.0+0.5+0.5=4.3m图3-1 框架结构计算简图2.4荷载计算2.4.1恒载计算1屋面框架梁线荷载标准值20厚水泥沙浆找平0.02×20=0.40kN/m280160厚（3%找坡）膨胀珍珠岩(0.08+0.16)÷2×7=0.84kN/m2四层作法防水层 0.36kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板 0.1×25=2.5kN/m220mm厚石灰砂浆抹底 0.02×17=0.34kN/m2 屋面恒荷载 4.44 kN/m2边框架梁自重 0.3×0.8×25=6kN/m边框架梁粉刷 2×(0.8-0.1)×0.02×17=0.48kN/m中框架梁自重 0.3×0.6×25=4.5kN/m2中框架梁粉刷 2×(0.6-0.1)×0.02×17=0.34kN/m则作用于屋面框架梁上线荷载标准值为：g5AB1=6.48kN/m g5BC