北京市XX中学教学楼设计——毕业设计[结构与施工].doc

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：北京市大兴区黄村镇 指导教师：吴东红 前 言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与工程实践能力的一次检验；毕业设计能培养学生综合应用所学的基础课、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与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：结构选型与布置 71.1 工程概况、结构选型及设计： 71.2 气象资料： 71.3 场地条件： 71.4 抗震设防烈度： 81.5 荷载资料： 8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 152.4荷载计算： 16（1）屋面横梁竖向线荷载标准值 16（2）楼面横梁竖向线荷载标准值 18（3）屋面框架节点集中荷载标准值 19（4）楼面框架结构集中荷载标准值 19第三章：框架内力计算 293.1恒载（竖向荷载）作用下的内力计算 29（1）恒载作用下柱的内力计算 29（2）恒荷载作用下梁的固端弯矩计算 30（3）恒载作用下框架的弯矩计算 313.2活载作用下的内力计算 35（1）活载作用下柱的内力计算 35（2）活荷载作用下梁的内力计算 373.3 地震作用下横向框架内力计算 41第四章：框架内力组合 43第五章：框架梁、柱截面设计 275.1框架梁截面设计 27（1）梁正截面受弯承载力计算 27（2）梁斜截面受剪承载力计算 29（3）箍筋选择 295.2框架柱截面设计 31（1）剪跨比和轴压比计算 31（2）柱正截面承载力计算 32（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 35第九章：单位工程施工组织设计 36第十章：毕业设计总结 37第一章：结构选型与布置1.1 工程概况、结构选型及设计：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：5.7m×10=57m。

本工程建筑面积为：（13.8m+0.37m）×（57m+0.37m×4=3251.7316平方米1.2 气象资料：基本风压值W0=0.40KN/㎡；基本雪压值S0=0.65KN/㎡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/㎡ （2）不上人屋面：活载标准值为0.7KN/㎡ （3） 屋面构造：35mm厚×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×190mm×90mm，重度3.6 KN/㎡），M5混合砂浆砌筑，双面粉刷（重度：3.6KN/㎡），每开间采用3300 mm×2100 mm（b×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=3.3m×4层=13.2 m<55米，满足要求；（2）最大高宽比：H/B=13.2/13.8<3，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=13.2m<30 m时，结构抗震等级为二级；（4）设建筑物平面和竖向形状，质量和刚度分布均匀，符合规则结构要求；（5）总长度L=57m>55 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：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H1=3.6米+2.1米-0.5米=5.2米（初步假设基础高的为0.5米），2-4层柱高H2~H4=3.6米柱节点刚接，横梁计算跨度取柱中心间距 图2-1 层高图2.2 材料强度等级：为了便于施工，本设计中梁、柱混凝土均采用C35（fc=16.7 N/mm2）、（ft=1.57N/mm2；Ec=3.15*104 N/mm2）钢筋：ø≥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)×S=1.2×13×[(5.7+2.4)/2×5.7×4层]=1440.50KN轴压比m=YG×NC/AC×FC≤[m]=0.8（二级）AC≥YG×NC/0.8×FC=（1.25×1440.50×103）/（0.8×16.7）=134777.3 mm2Bc=hc≥332 mm 取：bc=hc=400 mm（2）2.3.2 梁：①.横向框架截面尺寸选择：AB/CD跨L=5.7米，h=(1/12～1/8)×L=475 mm～712mm 取h =600mm b=(1/3.5～1/2)×h＝171 mm～300 mm取b=250 mmBC跨 L=2.4m②.连梁的选择： L=5.7m， H=（1/18～1/15）×L=318 mm～380 mm为了施工方便，所有梁取 bh=600 mm×350 mm③.板的厚度选择：根据《混凝土结构设计》（GB50010-2002）10.1.1得AB/CD跨：2/ 1=5.7/5.7<2，双向板，H≥1/50=5700/50=114mmBC跨： 2/ 1=5.7/2.4>2，单向板，H≥1/50=2400/50=48mm为了施工方便，取所有板为h=120mm2.4荷载计算：（1）屋面横梁竖向线荷载标准值①.35 mm厚架空隔热板 hr=0.035×25=0.875 防水层 0.4 20厚1：3水泥砂浆找平层 hr=0.02×20=0.4120 mm厚混凝土现浇板 hr=0.12×25=3.012mm厚纸筋石灰粉平顶 hr=0.012×16=0.192合计： 屋面恒载标准值 gk板=4.87②.横梁（AB、CD、BC跨） bhr=0.6×0.35×25=5.25 梁侧粉刷： 2层×（0.6-0.1）×0.02厚度×17=0.35合计：横梁自重 gk梁=5.6所以，作用在顶层横梁上的线荷载标准值有：梁自重： g4AB=g4CD=5.6（均布） g4BC=5.6（均布）板传来的荷载： g4AB=g4CD=4.87×（5.7/2）=10.96（阶梯分布） g4BC=4.87×（2.4/2）=5.84（三角行分布）②活载标准值g4AB=g4CD=0.7×（5.7/2）=1.99（）g4BC= 0.7×（2.4/2）=0.84（）（2）楼面横梁竖向线荷载标准值①恒载标准值 25 mm厚水泥砂浆面层 hr=0.0025×20=0.50120厚混凝土现浇板 hr=0.12×25=3.012mm厚板底粉刷 hr=0.012×16=0.197合计：楼面恒载标准值 gk板=3.692横梁自重，同屋面 gk梁=5.6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（均布） gBC=5.6（均布）板传来的荷载： gAB=gCD=4.87×（5.7/2）=10.96 gBC=4.87×（2.4/2）=5.84②活载标准值gAB=gCD=2×（5.7/2）=5.7gBC= 2×（2.4/2）=2.4（3）屋面框架节点集中荷载标准值①横载标准值（纵梁计算长度L=5.7m-0.4m（柱宽）=5.3m连系梁自重（包括粉刷） bhly=0.25×0.6×5.3×25=19.8752侧×（0.6-0.1）。