唐山职教中心教学楼设计说明书

学 号：201004020216HEBEI UNITED UNIVERSITY毕 业 设 计 说 明 书GRADUATE DESIGN设计题目：唐山职教中心教学楼设计学生姓名：王雷专业班级：10 土木 4 班学 院：建筑工程学院指导教师：陈建伟 副教授王文秋 副教授2014 年 6 月 3 日摘要I摘 要该工程位于唐山地区，地震设防烈度为 8 度。本工程采用框架结构。该楼为四层，层高 3.3 米，总高约 14 米，总建筑面积为约 2882 平方米。总的设计思路：在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用，各方向的水平地震作用应全部由该方向抗侧力结构承担。采用框架结构计算的近似法求解内力，即：求竖向荷载作用下的内力按无侧移框架用弯距二次分配法，求水平地震作用下的内力按三角形分布用 D 值法。最后利用钢筋混凝土的相关原理进行构件配筋计算及校核。具体设计步骤分十步：第一步：荷载统计，包括各层恒载、活载，计算各楼层重力荷载代表值。第二步：刚度计算，包括各梁、柱的线刚度，柱的抗侧刚度 D，按框架分析的 D 值法计算。第三步：框架自震周期的计算。第四步：验算侧移，包括顶部位移和层间位移。第五步：内力计算，用反弯点法求得各柱端弯矩、梁端弯矩和梁端剪力。第六步：竖向力作用下框架内力计算。采用弯矩二次分配法，对梁端弯矩调幅。 第七步：综合配筋计算。将水平地震力与竖向力作用下分别求出的内力进行不利组合，再根据得到的几组不利组合分别进行框架梁、柱的配筋计算，取其中的最大值来配筋。第八步：使用 CAD 软件绘制一榀框架配筋图、楼板配筋图以及梁柱截面配筋图。第九步：楼梯设计，根据建筑设计中确定的楼梯参数，对楼梯的梯段板、平台板和平台梁配筋进行计算，并绘制楼梯各处配筋图。第十步：基础设计，首先对所给的工程地质条件进行地基处理，然后对基础进行布置和截面配筋计算。具体的设计内容和设计进程将在正文中作详细说明关键词：框架结构；结构分析；抗震设计AbstractIIAbstractIt locates the region of TangShan， the earthquake establishes to defend strong degree as 8 degree.The project adopts frame structure.There are four storys in the building.The height of the floor is3.3 m. The general height is 14m and the general area of the building is 2822 square meter.The general design thinking:The two directions of main shaft in building structure difference consideration horizontal seismic role，the horizontal seismic role of each direction should fight side force structure completely by this direction to understake.With the approximation of frame structural calculation beg to take affact untie force.Beg to erect under load role force press without side move rigid frame use curved distance twice distribution law，beg horizontal earthquake to take affact under force press triangle distribution use D value method.The related principle that uses reinforced concrete finally carries out component to match tendon calulation and school nucleus.The concrete design stage divides into ten steps:The first step :Load statistics，including each layer permanent year and work to carry，each building layer gravity load representative of calculation worth.The second step:rigidity calculation include the line rigidity of each beam and colume，colume fight the D value law calculation that side rigidity D analyses according to frame.The third step:Frame from the calculation of the earthquake period.The fourth step:the side of Checking computation is moved，includs top displacement between layer displacement.The fifth step:Force calcultion get each colume end with on the contrary curved a litter method to bend distance and beam end curved distance and beam end cut force.The sixth step:Erect to the force calculation in force role sill frame.With curved rules，distribute law twice，and bend rules amplitude modulation for beam end， the coefficient of amplitude modulation take 0.8.The seventh step:Synthesize to match tendon calculation.Face with horizontal seismic force with erect under force role difference beg make force carry out AbstractIIIunfavorable combination， some groups of unfavorable combinations that basis gets again carries out frame beam respectively， column match tendon calculation， take the biggest value in which is last match tendon.The eighth step:Use CAD software to draw one pin frame match tendon picture and floor match tendon picture as well as beam colume section match tendon picture.The ninth step:Stairs design matches tendon according to the definite staris parameter in building design，for platform beam，platform board and the ladder section board of stairs to carry out calculation， and draw each place of stairs to match tendon pictureThe tenth step:Basic design frist carries out foundation handling for the project geological condition given，is then arranged for foundation with section match tendon calculation.specific design content and design course will make detailed explanation in text.Key Words：frame structure;Structural analysis;anti-seismis design目录IV目录毕 业 设 计 说 明 书 .IGRADUATE DESIGN .I设计题目：唐山职教中心教学楼设计 .I学生姓名：王雷 .I2014 年 6 月 3 日 .I第一章 绪 论 .1第二章.建筑设计部分 .22.1 工程概况 .22.2 建筑平面设计 .22.2.1 使用部分的平面设计 .22.2.2 交通联系部分的平面设计 .22.3 建筑剖面设计 .22.4 建筑立面设计 .3第三章 结构设计部分 .43.1 工程概况： .43.1.1 气象、水文条件 .43.1.2 材料情况 .53.2 初选构件尺寸 .53.2.1 构件截面尺寸 .53.3 荷载统计 .73.3.1 荷载计算 .73.3.2 梁、柱重力荷载计算 .83.3.3 板的重力荷载计算 .83.3.4 墙体重力荷载计算 .93.3.5（1/2 活荷载）的计算 .103.3.6 各层重力荷载代表值的计算 .103.4 水平荷载下的内力计算： .113.5 横向框架内力和位移计算 .123.5.1 水平地震作用及楼层地震剪力的计算 .123.5.2 多遇水平地震作用下的位移验算 .133.5.3 水平地震作用下框架内力计算 .143.6 竖向荷载作用下框架的内力计算 .173.6.1 横向框架内力计算 .173.7 用弯矩分配法计算框架弯矩 .203.7.1 固端弯矩计算 .203.7.2 分配系数计算 .203.7.3 传递系数 .21目录V3.7.4 弯矩分配 .213.8 梁端剪力及轴力计算 .253.8.1 恒载作用下 .253.8.2 活载作用下 .263.9 内力组合 .263.9.1 框架梁内力组合 .263.9.2 框架柱内力组合 .283.10 截面设计 .303.10.1 梁正截面强度设计 .30续表 3-27.333.10.2 柱截面设计 .333.10.3 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算： .363.12 基础设计 .413.12.1 初选设计参数 .413.12.2 基础截面尺寸确定 .413.12.3 确定基底面积及基底反力 .413.12.4 抗冲切验算 .433.12.5 基础底板配筋设计 .443.13 楼板设计 .453.13.1 荷载计算 .463.13.2 内力计算 .46第四章 施工设计部分 .494.1 工程概况 .494.1.1 工程特点 .49续表 4-1.574.2 施工部署 .574.2.1 施工方案 .574.2.2 施工顺序 .574.3 施工进度表 .584.4 施工总平面图布置 .584.5 施工准备工作 .584.5.1 现场准备 .584.5.2 技术准备 .584.5.3 施工用水、生活用水 .584.5.4 施工用电 .594.5.5 施工机械 .594.5.6 劳动力组织 .59续表 4-3.604.6 主要施工方法 .604.6.1 土方工程 .604.6.2 基础工程 .614.6.3 钢筋工程 .614.6.4 混凝土工程 .644.6.5 模板工程 .65目录VI4.6.6 砌筑工程 .664.6.7 屋面工程 .664.6.8 装饰工程 .664.6.9 脚手架工程 .674.7 质量安全措施 .674.7.1 质量措施 .674.7.2 安全措施 .68体 会 .69参考文献 .70谢 辞 .72第一章 绪论1第一章 绪 论根据设计材料提供场地的地质条件及所在地区的抗震烈度，确定出拟建筑物的抗震等级二级。建筑物的设计过程包括建筑设计和结构设计部分。建筑设计部分：综合了几个方案的优点，考虑可影响建筑的各种因素，采用了既能满足现代化教学的多方面要求，又较经济、实用、美观的方案。结构设计部分：分别从结构的体系选择、各构件的尺寸、结构总体的布置、楼屋盖的结构方案及基础方案的选择等多方面进行了论述。结构计算大致分为以下几个步骤：荷载统计：荷载统计是在初选截面的基础上进行的，其计算过程是按从上到下的顺序进行的，荷载的取值按各层房间的使用功能及位置的不同，查荷载规范确定。 按建筑方案中的平、立、剖面设计 ，选定计算见图，并初选柱截面。框架变形验算：验算了框架在水平地震作用下横向变形。此过程中，采用了顶点位移法计算结构的自震周期，按底部剪力法计算水平地震作用。横向框架的内力分析：分别分析了横向框架在水平地震作用方向荷载作用下的内力，用弯矩二次分配法计算梁端、柱端弯矩。内力组合：对恒载、活载及地震荷载进行组合，造出最不利内力，并以此为依据对框架梁、柱进行截面设计。板的设计： 用弹性理论进行计算。楼梯设计： 采用板式楼梯。设计成果： 平面图、立面图、剖面图、楼梯平剖面一张，楼屋盖的结构布置、配筋图、基础平剖面施工图及建筑总说明和结构总说明等。此外，本设计采用了 AutoCAD 软件的应用。河北联合大学建筑工程