教学楼毕业设计计算书【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀设计 涟水县成集中学教学楼设计 摘要 毕业设计是我们专业课学习的最后一个综合实践性教学环节。 本 文 主要 介 绍了 成集 中 学教 学 楼的 设计 计 中 ,认 真贯 彻 了“ 适 用、 安全 、经济 、 美观 ”的 设计原 则 ，进 一步 掌握了 建 筑与结构设计全过程、基本方法和步骤。 本设计主要包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计，包括平面定位图设计、平面设计、立面设计、剖面设计。结构设计，框架结构设计主要包括：结构选型，梁、柱、墙等构件尺寸的确定，重力荷载计算、 横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算 、 纵向地震作用计算、水平地震作用下横向框架内力 分析、竖向荷载作用下横向框架的内力分析、 内力组合 、 截面设计 、 基础设计 。 其中 ,基础设计又包括 基础选型、基础平面布置、地基计算等。 在设计的过程中我严格按照最新规范及有关规定进行设计，其中采用的计算方 法均参照有关书籍。 关键词 教学楼设计 ， 框架结构 ， 结构计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of ji he is of of In a in of a to of of of in of of in of of in of of “in of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 1 引言 1 2 建筑设计说明 2 2 1 工程概括 2 2 2 工程设计依据 2 2 3 建筑设计的目的和要求 2 2 4 建筑平面设计 3 2 5 建筑剖面设计 8 2 6 建筑体型和立面的设计 8 2 7 构造设计 9 3 结构设计说明 11 3 1 工程概况 11 3 2 设计主要依据和资料 11 3 3 结构设计方案及布置 13 3 4 变形缝的设置 13 3 5 构件初估 13 3 6 基本假定与计算简图 14 3 7 荷载计算 14 3 8 侧移计算及控制 14 3 9 内力计算及组合 15 3 10 基础设计 15 3 11 施工材料 15 3 12 施工要求及其他设计说明 16 4 设计计算书 16 4 1 设计原始资料 16 4 2 结构布置及计算简图 17 4 3 荷载计算 19 4 4 地震作用计算 30 4 5 竖向荷载作用下框架内力计算 41 4 6 风荷载计算 56 4 7 内力组合 58 4 8 截面设计 61 4 9 楼板设计 69 4 10楼梯设计 74 4 11 基础设计 81 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 12 纵向连续梁设计 94 5 电算部分 99 结论 154 致谢 155 参考文献 156 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 结构 设计说明 程概况 某中学教学楼，设计要求建筑面积约 20003多方论证，初步确定设为四层，结构为钢筋混凝土框架结构。 设计主要依据和资料 设计依据 a) 国家及江苏省现行的有关结构设计规范、规程及规定。 b) 本工程各项批文及甲方单位要求。 c) 本工程的活载取值严格按建筑结构荷载规范（ 行。 设计资料 1 房屋建筑学 武汉工业 大学出版社 2 混凝土结构（上、下） 武汉理工大学出版社 3 基础工程 同济大学出版社 4 建筑结构设计 东南大学出版社 5 结构力学 人民教育出版社 6 地基与基础 武汉工业大学出版社 7 工程结构抗震 中国建筑工业出版社 8 简明建筑结构设计手册 中国建筑工业出版社 9 土木工程专业毕业设计指导 科学出版社 10 实用钢筋混凝土构造手册 中国建筑工业出版社 11 房屋建筑制图统一标准（ 中国建筑工业出版社 12 建筑结 构制图标准（ 中国建筑工业出版社 13 建筑设计防火规范（ 87） 中国建筑工业出版社 14 民用建筑设计规范（ 中国建筑工业出版社 15 综合医院建筑设计规范（ 中国建筑工业出版社 16 建筑楼梯模数协调标准（ 中国建筑工业出版社 17 建筑结构荷载规范（ 中国建筑工业出版社 18 建筑结构可靠度设计统一标准（ 中国建筑工业出版社 19 混凝土结构设计规范（ 2002） 中国建筑工业出版社 20 地基与基础设计规范（ 中国建筑工业出版社 21 建筑抗震设计规范（ 2001） 中国建筑工业出版社 22 砌体结构 中国建筑工业出版社 23 简明砌体结构 设计施工资料集成 中国电力出版社 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 土木工程专业毕业设计指南 中国水利水电出版社 25 土建工程图与 科学出版社 26 简明砌体结构设计手册 机械工业出版社 27 砌体结构设计手册 中国建筑工业出版社 28 砌体结构设计规范（ 2002） 中国建筑工业出版社 本工程采用框架结构体系，抗震等级为四级。本工程耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范（ 行 . 全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均为结构标高。 构设计方案及布置 钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点，广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、 办公、商业、旅馆等民用建筑。因此这次设计的成集中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。 按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。 本次设计的教学楼 采用横向承重方案 ， 竖向荷 载主要由横向 框 架承担 ， 楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。 形缝的设置 在结构总体布置中，为了降低地基 沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响，可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元。 当房屋既需要设沉降缝，又需要设伸缩缝，沉降缝可以兼做伸缩缝，两缝合并设置。对有抗震设防要求的的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求，并进可能做到三缝合一。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 构件初估 柱截面尺寸的确定 柱截面高度可以取 1 / 1 5 1 / 2 0 ， H 为层高；柱截面宽度可以取为 1 2 / 3 。选定柱截面尺寸为 500 500 梁尺寸确定 框架梁截面高度取梁跨度的 l/8l/12。该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁 300600 楼板厚度 楼板为现浇双向板，根据经验板厚取 130 基本假定与计算简图 基本假定 第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。 第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。 计算简图 在横向水 平力作用下，连梁梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。 载计算 作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。 高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行，对高度不超过 40m 以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。 竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件 截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 移计算及控制 框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。 当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为 1： 650， 1： 700。 框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过 1/550的限值。 内力计算及组合 竖向荷载下的内力计算 竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力进行叠加；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。 水平荷载下的计算 利用 后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。 内力组合 第一：荷载组合。荷载组合简化如下： （ 1）恒荷载 +活荷载、（ 2）恒荷载 +风荷载、（ 3）恒荷载 +活荷载 +风荷载、（ 4）恒荷载 +地震荷载 +活荷载。 第二：控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。 框架梁控制截面及不利内力为：支座截面， 中截面， 框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合： 、 V， 、 V， 、 V。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基础设计 在荷 载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构 3 部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料，综合考虑地基 基础 上部结构的相互作用与施工条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用整体性较好的独立基础。 施工材料 第一： 本工程中所采用的钢筋箍筋为 级钢， 10N/m ,主筋为 级钢， 00N/m 。 第二： 柱梁钢筋混凝土保护层为 35为 15 第三： 钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。 第四： 本工程所有混凝土强度等级均为 第五： 墙体外墙及疏散楼梯间采用 240厚蒸压灰砂砖。 第六： 当门窗洞宽 1000应采用钢筋砖过梁 ,两端伸入支座 370并弯直钩 ;门窗洞宽 1000设置钢筋混凝土过梁。 施工要求及其他设计说明 第一：本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），采取可靠措施予以保护。 第二： 本工程女儿墙压顶圈梁为 24020 内配 4 8， 6250， 构造柱为 24040 内配 4 10， 6250， 间隔不大 于 2000三；施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷 2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。 第四：未详尽说明处，按相关规范执行。 4 设计计算书 设计原始资料 （ 1） .6 m/s，夏季主导风向东南平均风速 2.6 m/s，最大风速 23.7 m/s。 (2)质对混凝土没有侵蚀作用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (3)本雪压 2,基本风压 N/壤最大冻结 深度 (4)度，设计地震分组第三组 . (5)序号 岩石名称 厚度 1 耕土 黏土 50 3 黏土 10 结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构 4层，层高均为 填充墙面采用 240 的灰砂砖砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼 板厚度取 130载面高度按梁跨度的 1/121/8估算，由此估算的梁载面尺寸见表 1，表中还给出柱板的砱强度等级。 表 1 梁截面尺寸 层次 砼强度 横梁（ b h） 纵梁 (b h) 130 300 600 250 500 300 600 250 500 柱载面尺寸可根据式 N= N/UN算表 2 查得该框架结构在 30震得级为三级，其轴压比值 2 抗震等级分类 结构类型 烈 度 6 7 8 9 框架结构 高度 /m 30 30 30 30 30 30 25 框架 四 三 三 二 二 一 一 剧场、体育等 三 二 一 一 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 3 轴压比限值 结构类型 抗 震 等 级 一 二 三 框架结构 截面尺寸：柱截面高度可取 h=（ 1/150） H， H 为层高；柱截面高度可取b=（ 1） h，并按下述方法进行初步估算。 a） 框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以 b） 对于有抗震设防要求的框架结构 ,为保证柱有足够的延性 ,需要限制柱的轴压比 ,柱截面面积应满足下列要求。 /A N c) 框架柱 截面高度不宜小于 400度不宜小于 350避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比不宜大于 4。 根据上述规定并综合考虑其他因素，设计柱截面尺寸取值统一取 500 500 基础采用柱下条形基础，基础 +距离室外地平 内外高差为 架结构计算简图如图所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底， 2即 为层 高 底层 柱 高度从 基础 顶面 取 至一层 板底 ，即架计算简图见图 1。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 1 框架计算简图 荷载计算 恒载标准值计算 屋面：刚性防水屋面 (有保温层 ) ：苏 2/7 40厚 间距 150 双向钢筋 0.8 kN/0厚 1:3水泥砂浆找平 0厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 .7 kN/0厚 1:3水泥砂浆找平层 .4 kN/00 厚结构层 .5 kN/2厚板底抹灰 .5 kN/ 计 面： 水磨石地面 (1020水泥打底 ) 30厚钢筋砼板 25 kN/2厚水泥沙浆 20=2.5 kN/ 计 kN/自重： 边跨梁 00 600自重 25 (m 抹灰层： 12 厚水 泥砂浆 ( 2+ 20 m 合计 间跨梁 50 500自重 25 (m 抹灰层： 12 厚水泥砂浆 ( 2+ 20 m 合计 自重： 00 500自重 25 m 抹灰层： 12 厚水泥砂浆 4 20 m 合计 m 外纵墙自重： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 标准层： 纵墙（ 240灰砂砖 ） 18 ( m 铝合金门窗 m 水泥粉刷外墙面 (m 水泥粉刷内墙面 (m 合计 层： 纵墙（ 240灰砂砖 ） 18 ( m 铝合金门窗 m 釉面砖外墙面 (m 水泥粉刷内墙面 m 合计 m 内纵墙自重： 标准层： 纵墙（ 240灰砂砖 ） 18 ( m 水泥粉刷墙面 ( m 合计 层： 纵墙（ 240灰砂砖 ） 18 ( m 水泥粉刷墙面 2=m 合计 m 活荷载标准值计算 第一：面和楼屋面活荷载标准值 根据荷载规范查得： 上人屋面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 楼面：教室 走道 第二：雪荷载 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。 竖向荷载下框架受荷总图 本次设计的教学楼纵向柱距为 梁跨度为 区格板为 2=n取为 0 i （ 1- n） 各层横向地震作 用及楼层地震剪力计算见表 8 表 8 各层横向地震作用及楼层地震剪力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 层次 i i 4 139 68500 884 884 42735 233 25380 质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图 5， 6 图 7 层 间 剪 力 分 布图 6 水 平 地 震 作 用 分 布 图 6 水平地震作用分布 图 7 层间剪力分布 水平地震作用下的位移验算 水平地震作用下框架结构的层间位移i和顶点位移 1i 和 1( )计算过程见 表 9，表中还计算了各层的层间弹性位移角e= i/ 9 横向水平地震作用下的位移验算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 层次 i i i e=4 05882 900 1/5909 3 05882 900 1/3095 2 05882 900 1/2335 1 14368 850 1/1777 由表 9 可见，最大层间弹性位移角发生在第 1 层，其值为 1/5909 1/550 满足式 e e中 /h=1/550由表查得。 水平地震作用下框架内力计算 水平地震作用下的内力采用改进的反弯点法。框架柱端剪刀及等矩分别按式 和 计算，其中 ，层间剪刀取自表 7，各柱反弯点高度比 y=yn+y1+y2+修正值见表 10，各层柱剪力计算见表 9。 表 10 柱剪力计算 层次 第 四 层 12245 0 . 0 4 03058820 . 0 4 0 2 0 2 . 0 7 8 . 0 9V K N 20074 0 . 0 6 63058820 . 6 6 2 0 2 . 0 7 1 3 . 2 6V K N 同 A 轴 同 第 三 层 12245 0 . 0 4 03058820 . 0 4 0 3 8 4 . 2 2 1 5 . 3 8V K N 20074 0 . 0 6 63058820 . 0 6 6 3 8 4 . 2 2 2 5 . 3 6V K N 同 A 轴 同 层次 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 二 层 12245 0 . 0 4 03058820 . 0 4 0 5 1 0 . 1 5 2 0 . 4 1V K N 20074 0 . 0 6 63058820 . 6 6 5 1 0 . 1 5 3 0 . 6 7V K N 同 A 轴 同 第 一 层 9544 0 . 0 4 4 52143680 . 0 4 4 5 5 8 5 . 1 2 2 6 . 1V K N 12505 0 . 0 5 8 53680710 . 0 5 8 5 5 8 5 . 1 2 3 4 . 2 6V K N 同 A 轴 同 表 11 各柱的反弯点高度 层次 B 轴柱 第 五 层 011331 . 2 7 0 . 3 6 41 . 0 01 . 0 00 . 3 6 4 0 0 . 3 6 4 011333 . 4 9 0 . 4 51 . 0 01 . 0 00 . 4 5同 同 第 四 层 011231 . 2 7 0 . 4 51 . 0 01 . 0 00 . 4 5011333 . 4 9 0 . 5 01 . 0 01 . 0 00 . 5 0同 同 第 三 层 011331 . 2 7 0 . 4 6 41 . 0 01 . 0 00 . 5 0011333 . 4 9 0 . 5 01 . 0 01 . 2 4 00 . 5 0同 同 第 二 层 011331 . 2 7 0 . 4 6 41 . 0 0 01 . 2 4 00 . 4 6 4011333 . 4 9 0 . 51 . 0 01 . 2 4 00 . 5 0同 同 层次 B 轴柱 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 一 层 0231 . 5 8 0 . 5 8 7000 . 5 8 70234 . 3 6 0 . 5 50 . 8 0 4 00 . 5 5同 同 梁端弯矩剪力及柱轴力发别按下式计算： )( 1 )( 1 l， Ni=V )( 表 12 横向水平地震作用下 层号 ()N ()N m上（） N m下（） 4 8 09 0 364 20 07 11 48 3 15 38 0 45 32 99 26 99 2 20 41 0 464 42 67 36 93 1 26 1 0 587 52 28 74 31 表 13 横向水平地震作用下 层号 ()N ()N m上（） N m下（） 4 13 26 0 45 28 44 23 27 3 25 36 0 50 49 45 49 45 2 30 67 0 50 59 81 59 81 1 34 26 0 55 74 77 91 39 结果如图 8，图 9，图 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 8 地震作用下的框架弯矩图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 9 地震作用下的框架剪力图 图 10 地震作用下的框架轴力图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 竖向荷载作用框架内力计算 竖向荷载作用下的内力一般可采用近似法，有分层法，弯矩二次分配法和迭代法。当框架为少层少跨时，采用弯矩二次分配法较为理想。这里竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。 竖向荷载作用下 ,框架的内力分析除 活荷载较大的工业与民用建筑 这样求得的框架内力 ,梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏低 ,但当活载占总荷载的比例较小时 ,其影响很小 可在截面配筋时 ,将跨中弯距乘以 较大系数。 框架横梁均布恒荷载、活荷载可从前面荷载计算中查得。具体数值见图 10。其中框架柱的相对线刚度除底层柱之外其于各层乘以 图 11 横向框架荷载作用图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由于柱纵向集中荷载的作用，对柱产生偏心。在 恒荷载和活荷载的作用下的偏心矩如图 12， 13所示。 图 12 竖向恒载引起的偏心弯矩 图 13 竖向活载引起的偏心弯矩 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 梁柱端的弯矩计算 梁端柱端弯矩采用弯矩分配法计算。计算步骤为： （ 1） 将原框架分为 5 个敞口单元，除底层柱外的其于各层柱的相对线刚度乘以 （ 2） 用弯矩分配法计算每一个敞口单元的杆端弯矩，余各层柱的传递系数为 1/3。 将分层法所 得到的弯矩图叠加，并将节点不平衡弯矩进行再分配。 梁端固定弯矩计算： 恒载： 屋面：,2211 2 3 . 0 4 6 . 3 7 6 . 2 01 2 1 2A W B g l k N m , 7 6 . 2 0B W A k N m,2211 1 3 . 3 8 2 2 . 1 3 . 7 21 2 1 2B W C g l k N m , 3 . 7 2C W B k N m,2211 2 3 . 0 4 6 . 3 7 6 . 2 01 2 1 2C W D g l k N m , 7 6 . 2 0D W C k N m楼面：,2211 3 1 . 4 9 6 6 . 3 1 0 4 . 1 7 31 2 1 2A b B g l k N m , 1 0 4 . 7 3B b A k N m,2211 2 3 . 0 9 2 . 1 8 . 4 91 2 1 2B b A g l k N m , 8 . 4 9B b C k N m, 1 0 4 . 1 7 3C b D k N m , 1 0 4 . 7 3D b C k N m活载： 屋面： ,2211 7 . 8 8 6 . 3 2 6 . 0 61 2 1 2A w B q l k N m , 2 6 . 0 6B W A k N m买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 ,2211 4 . 2 2 . 1 1 . 5 41 2 1 2B W C q l k N m , 1 . 5 4C W B k N m,2211 7 . 8 8 6 . 3 2 6 . 0 61 2 1 2C W D q l k N m , 2 6 . 0 6C W D k N m屋面： ,2211 7 . 8 8 6