土木工程毕业设计（论文）-辽宁科技大学10号教学楼建筑结构设计

1、第 1 页辽宁科技大学本科生毕业设计论文1绪论产业革命带来了生产力发展与经济的繁荣，大工业的兴起使人口集中到城市中来，造成城市用地紧张，地价上涨，城市不断向周边扩展，但城市空间仍然局促。为了在较小的用地范围内建造更多的使用面积，建筑物不得不向高空发展，这也是多高层建筑产生的根本原因，也可以说多高层建筑的产生是社会发展的必然产物，两者相互依存，相互影响。改革开放以来，随着经济的快速发展，多高层建筑如同雨后春笋在全国各个大中城市拔地而起。它给人们带来了更多的使用空间，更多的绿地面积，同时也丰富了城市的轮廓线，使城市变得更加美丽。现代多高层建筑主要着重于使用功能，同时又要充分表现其美学功能，多高层建筑往往成为现代城市的点缀或标志性建筑。随着建筑业的发展框架结构多被用于框架结构中，下面谈谈多层框架结构的优缺点、发展、应用及混凝土框架结构的一些设计理念。全套图纸加扣 3346389411或3012250582 1.1框架结构的适用范围框架结构的特点是有刚结的梁和柱来传递竖向和侧向荷载，墙体仅起围护作用。在建筑上具有大空间、便于布置各种尺度不同房间的灵活性；在结构上则有构建分工明确，可以充分发挥材

2、料性能的特点。由于梁、柱的连接是杆件的交叉，使节点构造便于检查和施工；并且框架结构的建筑尚存在水平方向刚度差、抗侧向荷载能力小的缺点，当层数较多或侧向荷载较大时，为了满足侧向刚度和强度的要求，必须加大框架结构的截面尺寸；因此较高的高层建筑或在地震区内采用框架结构是不经济的。在实践中，钢筋混凝土框架结构应根据其所处的环境不同，选用有控制的高度。在钢筋混凝土结构规范中规定：对于现浇的框架结构的高度有如下限制，非抗震设防区，其高度不大于60 m，相当于20层高；7度抗震设防区，其高度不大于55 m，相当于18层高；8抗震度设防区，其高度不大于45 m，相当于15层高；9度抗震设防区，其高度不大于25 m，相当于8层高的住宅。目前，国内多层与高层民用建筑的钢筋混凝土开间常用6.68.6 m，层高3.66 m。 1.2混凝土结构的主要优点和缺点钢筋混凝土结构除了比素混凝土结构具有较高的承载力和较好的受力性能以外，与其他结构相比还具有下列有点：1就地取材。砂，石是混凝土的主要成分，均可就地取材。在工业废料比较多的地方，可利用工业废料制成人工骨料用于混凝土结构。2耐久性：处于正常环境下的混凝土结构的

3、耐久性好，高强混凝土的耐久性更好。在混凝土结构中，钢筋受到保护不易锈蚀，所以混凝土结构具有良好的耐久性。对处于侵蚀性环境下的混凝土结构，经过合理设计及采取有效措施后，一般可满足工程需要。3耐火性。混凝土为不良导热体，埋置在混凝土中的钢筋受高温影响远较暴露的钢筋结构小。只要钢筋表面的混凝土保护层具有一定的厚度，在发生火灾时钢筋不会很快软化，可避免结构倒塌。4整体性。现浇或装配整体式混凝土结构具有良好的整体性，从而结构的刚度及稳定性都比较好，这有利于抗震，抵抗震动和爆炸冲击波。5可模性，新拌和的混凝土为可塑的，因此可根据需要制成任意形状和尺寸的结构，这有利于建筑造型。6节约钢材。钢筋混凝土结构合理低利用了材料的性能，发挥了钢筋与混凝土各自的优势，与钢结构相比能节约钢材并降低造价。钢筋混凝土的结构也有下述主要缺点：1自重大。混凝土结构自身重力较大，这样它所能负担的有效荷载相对较小。这队大跨度结构，高层建筑结构都是不利的。另外，自身大会使地震力加大，故对结构抗震也不利。2抗裂性差。钢筋混凝土结构在正常使用情况下构件截面受拉区通常存在裂缝，如果裂缝过宽，则会影响结构的耐久性和应用性范围。3需用模

4、板。混凝土结构的制作需要模板予以成型。如采用木模板，则可重复使用的次数少.会增加工程造价。此外，混凝土结构施工工序复杂，周期较长，切受季节气候影响；对现役混凝土结构，如果损伤则修复困难；隔热，隔声性能也比较差。随着科学技术不断的发展，混凝土结构的缺点正在被逐渐克服或有所改进。如采用轻制，高强混凝土及预应力混凝土，可减小结构自身重力并提高其抗裂性；采用可重复使用恶毒钢模板会降低工程造价；采用预制装配式结构，可以改善混凝土结构的制作条件，少受或不受气候条件的影响，并能提高工程质量及加快施工进度等。1.3混凝土的发展11824年英国人阿斯普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水泥21850年法国人朗姆波(L.Lambot)制造了第一只钢筋混凝土小船31872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋4混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。5与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但发展非常迅速，目前混凝土结构已成为土木工程结构中最主要的结构，而且高性能混凝土和新型混凝土结构形式还在不断发展。（1）第一阶段钢筋混凝土发明至本世纪初从钢筋混凝土的发明至本世纪初，钢筋和混凝土的强度都比较低，

5、主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件。计算理论：结构内力和构件截面计算均套用弹性理论，采用容许应力设计方法。（2）第二阶段从20世纪20年代到第二次世界战争前后1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预应力混凝土，可以用来建造大跨度结构。计算理论：前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫开始考虑混凝土塑性性能的破损阶段设计法，50年代又提出更为合理的极限状态设计法，奠定了现代钢筋混凝土结构的基本计算理论。（3）第三阶段：第二次世界战争以后至今二战以后到现在，随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出更高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混凝土等工业化生产技术。高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程，成为现代土木工程的标志。 1.4设计计算理论 发展了以概率理论为基础的极限状态设计法，基础理论问题大都得到解决，而新型混凝土材料及其复合结构形式的出现又不断提出新的课题，并不断促进混凝土结构的发展。进行框架结构设计时，设计人员还应掌握如下设计规范：建筑结构荷载规范、抗

6、震规范、混凝土结构设计规范等。并应考虑当地地方性的建筑法规。设计人员应熟悉当地的建筑材料的构成、货源情况、大致造价及当地的习惯做法，设计出经济合理的结构体系。2建筑设计2.1建筑设计总说明本设计是根据辽宁科技大学土木工程学院土木专业毕业设计题目中的教学楼组的任务书的要求进行设计的。此设计采用钢筋混凝土框架结构，墙体材料为矿渣砖和水泥空心砖，八度抗震设防，属于二级框架，乙类建筑。 2.2设计原始数据1、场地：鞍山市高新技术开发区2、安全等级 二级3、防火等级 二级4、自然条件：（1）最大冻结深度：1.2 m（2）工程相对标高0.000（室内地坪）相当于绝对标高27.50m。（3）相对地下水位-5.22m（最高），-6.12m（最低）。（4）本地区抗震设计烈度为八度。（5）本地区最高月平均气温24.6，极端历史高温39本地区最低月平均气温-14.7，极端历史高温-32。（6）风向：夏季主导风向为南风，冬季主导风向为北偏西风。（7）基本风压值：=0.50（8）基本雪压值：=0.45（9）据建设部下发最新文件楼顶不设置水箱，城市生活用管网水头为0.26mP,足够生活用水压，消防用水采用室外消防

7、水池。（10）利用附近锅炉房的集中供暖，不再单独设置。 2.3建筑方案设计考虑到本地区抗震设防烈度为8度，所以在建筑方案的确定中力求平面简单对称规则，减少偏心。门窗外窗均为塑钢窗；内部门采用木门；主要入口处均为塑钢窗门。办公门，厕所门为木门。墙体外墙为370mm，一层采用矿渣砖，二之五层用水泥空心砖填充，内填充墙为240mm采用水泥空心砖填充，每面抹水泥砂浆20mm。教学楼的主入口在南面。2.4平面设计该教学楼平面采用一字型内廊式平面组合形式，教室及其他功能房间布置在两侧，教室的开间9.6m,进深6.9m，教室面积66.2。根据老师下发的任务书布置了36个普通教室，容纳两个班的合班阶梯教室2间，容纳三个班以上的合班阶梯教室2间，教师办公室10间，教师休息室2间。卫生间和饮水处离的很近考虑到上下水的方便。在一楼的两侧开设小出口，为满足通行和防火要求，本设计楼梯间均是封闭楼梯间。2.5立面设计教学楼共五层。首层层高3.6 m,其它四层层高均3.6 m。做到协调统一，立面造型上有很好的节奏感，再配上装饰和线条的划分，给人以美观、新颖、和谐、的特点。2.6剖面设计给人以整体的楼梯立面感觉，踏步

8、踢步的布置与层高要求的关系，还能使室内外高差的变化一目了然。2.7建筑做法 梁柱混凝土采用C25, 钢筋主筋采用HRB335级钢筋；板、基础，箍筋采用HPB300级钢筋；墙体采用MU10空心砖，砌筑砂浆采用M5混合砂浆。2.8一些主要建筑的做法1、屋面荷载（不上人屋面，自上而下）40mm厚细石混凝土 220.04=0.88 50mm厚聚本乙烯泡沫塑料板 0.50.05=0.025两层SBS改性沥青卷材防水 0.520mm厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4 1：8厚水泥炉渣2%找坡 0.1914=2.66 100厚现浇钢筋混凝土板 0.125=2.5 20mm厚混合砂浆天棚抹灰 0.0217=0.34屋面恒荷载标准值： G=7.31 2、楼面荷载30mm厚水磨石地面 0.030.65=0.0195 20mm厚1：3水泥砂浆垫层 0.0220=0.40 100厚钢筋混泥土板 0.125=2.5 20mm厚1：3混合砂浆天棚抹灰 0.0217=0.34楼面恒荷载标准值： G=3.263、厕所楼面荷载两层SBS改性沥青卷材防水 0.520mm厚1：3水泥砂浆垫层 0.0220=0.4 100厚钢筋混泥土板 0.125=2.5 20mm混合砂浆天棚抹灰 0.0217=0.34楼面恒荷载标准值： G=3.744、基础： 采用钢筋混凝土柱下独立基础，基础埋深1.2m。5、门窗： 中央大厅的大门采用3扇对开门1800mm2400mm, 一楼二边的门采用1500mm2400mm的塑钢门，窗采用3300mm2100mm的塑钢窗等。6、楼梯（1）实心扶手，轻金属栏杆，高度为0.9m；（2）130厚钢筋混凝土楼梯板；30厚水磨石面层；20厚的水泥沙浆抹灰；（3）防滑条6厚钢条防滑条；7、散水、勒脚、踢脚 （1）散水采用100厚的C20素混凝土随捣随压光； （2）做900厚的炉渣垫层，防止土壤冻涨引起散水开裂； （3）在散水长

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