涟水县成集中学教学楼设计计算书
某中学教学楼建筑结构计算书毕业设计
3 结构设计说明3.1 工程概况某中学教学楼,设计要求建筑面积约2000--4000m2,3-4层。
经多方论证,初步确定设为四层,结构为钢筋混凝土框架结构。
3.2 设计主要依据和资料3.2.1 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》(GB50009-2001)执行。
3.2.2 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(BG50001-2001)中国建筑工业出版社12 建筑结构制图标准(BG50105-2001)中国建筑工业出版社13 建筑设计防火规范(GBJ16—87)中国建筑工业出版社14 民用建筑设计规范(GBJI0I8-7)中国建筑工业出版社15 综合医院建筑设计规范(JGJ49-88)中国建筑工业出版社16 建筑楼梯模数协调标准(GBJI0I-87)中国建筑工业出版社17 建筑结构荷载规范(GB5009-2001)中国建筑工业出版社18 建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)中国建筑工业出版社19 混凝土结构设计规范(GB50010—2002)中国建筑工业出版社20 地基与基础设计规范(GB5007-2002)中国建筑工业出版社21 建筑抗震设计规范(GB50011—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AutoCAD 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(GB50010—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。
开题报告(签字版)(土木工程)
毕业设计开题报告
学生姓名:学号:
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设计(论文)题目:
指导教师:
年月日
开题报告填写要求
1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册)。
4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
如“2006年3月15日”或“2006-03-15”。
毕业设计开题报告
毕业设计开题报告。
教学楼设计计算书
(2)雨雪条件:年平均降雨量600mm,。,基本雪压0.30 KN/m2 (3)最大冻土深度:0.4m 工程地质条件 建设地点:济南市区,沿市区主干道设置。场地平整,东西长45米 左右,南北宽30至35米。 地基土的容许承载力:表面为平均厚度0.5米左右的杂填土,Y =16kN/立方米;以下为较厚的垂直及水平分布比较均匀的粘土层,其空 隙比e及液性指数I均小于0.85,其承载力的特征值为200KN/每平方米, Y=18kN/立方米,可作为天然地基持力层。
作用下(内支座铰支)的跨中弯矩值之和。混凝土泊松比取0.2,支座 最大负弯矩为g +q作用下(内支座固定)的支座弯矩。 截面设计 对于B2中的角区格板,不折减 =5.4/8.1 = 0.67<1.5,折减系数为0.8 中边跨区格板,lb/l0 =4.5/8.1 = 0.56<1.5,折减系数为0.8 对于B3区格板和B4中间跨区格板,折减系数为0.8 对于B4中边跨区格板,lb/l0 =3.3/4.5=0.73<1.5,折减系数为0.8 截面有效高度:l01方向跨中截面的h01=100mm,l02方向跨中截面的 h02=90 mm,支座截面的h0=100mm 相邻区格的支座弯矩取绝对值较大者,配筋计算时近似取为γs =0.95; As =m/(0.95 ×h0 ×fy),fy=210 KN/m2,截面配筋计算如表2.2所示 表2.2 按弹性理论设计的楼面板截面配筋 区格 方向 h0 M (KN·M) As 配筋 实际配 筋面积 (mm) (mm2) As (mm2) B1 B2 (角区 格板) B2 (边 跨) B3 B4 1—1 L01 L02 L01 L02 L01 L02 L01 L02 L01 L02 100 90 100 90 100 90 100 90 100 90 100 10.27×0.8=8.22 5.11×0.8=4.09 8.06 3.00 8.06×0.8=6.45 3.00×0.8=2.40 4.61×0.8=3.69 1.98×0.8=1.58 3.94×0.8=3.15 2.28×0.8=1.82 -13.70 412.03 227.79 404.01 167.08 323.31 133.67 184.96 88.00 157.89 101.36 686.72 φ8@100 φ8@200 φ8@100 φ8@200 φ8@150 φ8@200 φ8@200 φ8@200 φ8@200 φ8@200 503 251 503 251 335 251 251 251 251 251
(涟水县成集中学教学楼设计)实习报告
毕业设计实习报告
学 生 姓 名:
学 号:
专业:
设计(论文)题目:
指导教师:
2007年3月12日
毕 业 设 计 实 习 报 告
实习内容:建筑物的了解 实习地点:苏州,上海,杭州
实习日期:07.3.3.--07.3.6指导老师:
实习报告
根据以往学校的惯例,我们作为毕业班要进行了大约一周的毕业实习,目的是让我们带着课题从实践中寻找到合适的素材,再结合几年所学的专业理论知识完成自己的课题。一周的外出实习,我们到了苏州,上海,杭州等地参观学习,内容是参观建筑以便我们的建筑方案设计有好的构思,能更好的完成毕业设计。
东方明珠塔下的国际游船码头,有“浦江游览”旅游项目,登上邓小平同志当年南巡视察上海时乘坐的游船,饱览浦江两岸美景,您将领略到“火树银花不夜城”的意境。国际游船码头里的“海鸥坊”,供应自助餐,您只需花费48元,就能无限畅饮美味和美景。
东方明珠广播电视塔集观光、会议、博览、餐饮、购物、娱乐、住宿、广播电视发射为一体,已成为21世纪上海城市的标志性建筑。目前,“东方明珠”年观光人数和旅游收入在世界各高塔中仅次于法国的艾菲尔铁塔而位居第二,从而挤身世界著名旅游景点行列。
苏州是我们旅行的第一站.俗话说的好--苏州园林甲天下。苏州园林并已被列入世界文化遗产名录,在中国四大名园中,苏州就占有拙政园、留园两席;“吴中第一名胜”虎丘深厚的文化积淀,使其成为游客来苏州的必游之地;而唐朝诗人张继的一首《枫桥夜泊》,令古今游客争相来访枫桥,闻听寒山寺的钟声。 姑苏城外自然风光秀丽,灵岩、天平、天池和洞庭诸山,点缀于太湖之滨,形成了富有江南风情的湖光山色。
有人说“外滩的故事就是上海的故事。”外滩那一座座钢筋水泥的楼宇,不正讲述着旧上海滩如梦般繁华的往事。
某中学教学楼毕业设计(含任务书、计算书)--(也适用于其他土木类似案例).
某中学教学楼设计1、毕业设计的内容1.1 概述某地区某中学拟建一幢教学楼,总建筑面积约3000-5000平方米,用地可自选地段,五层钢筋混凝土框架结构。
该教学楼为校区二期工程,主要为全校师生员工的教学服务,要求处理好校园环境与建筑的关系,体现学校建筑的特点,设计要求满足功能、安全、经济美观。
立面不求标新立异,但求简洁、明快、大方。
考虑防火、疏散、采光、通风、朝向、抗震等要求,合理组织室内外空间,交通流线通畅,满足使用人的行为要求,技术上切实可行。
1.2 建筑设计内容1.2.1熟悉设计任务书和目的要求,收集有关参考资料与参考方案。
1.2.2带着问题学习相关设计基础知识和参考资料,参观已建成的同类建筑,扩大眼界,广开思路。
在学习参观的基础上,对设计要求、具体条件及环境进行功能分析,从功能角度找出各部分、各房间的相互关系及位置。
进行建筑设计构思。
1.2.3结合《房屋建筑学》中所学知识,进行草图设计,即将各类房间所占面积粗略地估计平面和尺寸,绘出初步方案。
在进行组合时,要多思考,多动手(即多画),多修改。
从平面入手,先考虑总体,后考虑细部,抓住主要矛盾。
建筑体型及立面造型应有秩序感和统一感,注意比例尺度、节奏和韵律,建筑形象和结构形式辩证统一。
在此基础上,重点处理入口及檐口等细节部分,做到严谨活泼,体现建筑美学。
1.2.4在草图设计基础上,划分房间,进一步调整各类房间和细部之间的关系,调整、修改、逐步完善建筑方案。
房间开间、进深需符合建筑模数,楼梯间数量及布置形式应满足《建筑设计防火规范》的要求。
1.2.5综合运用所学知识,遵循国家现行的建筑设计规范和规则,满足适用、安全、经济、美观的要求。
核算各项建筑面积(单项建筑面积,以轴线计算,允许有±10%的增减幅度),深入发展成为定稿的建筑平、立、剖面图。
建筑方案设计完成后,应进行构造方案设计,合理确定屋面、楼地面、墙面、门窗等部位的构造方案。
正确进行楼梯设计及踏步、扶手构造选型,对特殊部位的构造处理(檐口、雨篷、隔断等)应有清晰概念。
层框架结构优秀优秀教学楼计算书
某中学教学楼结构设计计算书Ⅰ、构件截面尺寸选择和荷载计算(1)设计基本资料按设计任务规定地组别,选择开间尺寸为7200mmx9000mm,纵向有12跨,每跨4500mm,横向有3跨,边跨尺寸7200mm,中间跨尺寸3000mm.按此参数和建筑设计中已经进行平面布置.b5E2R。
(2)主要设计参数根据设计任务书地要求及有关规定,确定如下主要地设计参数:①抗震设防烈度:8度;抗震设计分组:第一组;房屋高度低于30m,可知框架地抗震等级为二级.②基本风压:,C类粗糙度③雪荷载标准值:④设计使用年限:50年;本建筑为一般民用建筑,安全等级二级;在抗震设计时是丙类建筑⑤基础顶面设计标高地确定:建筑标高±0.000,建筑绝对标高57.50m,室外地坪标高-0.450m.根据地质勘察报告,基础持力层可以设计在粉质粘土上,选择独立基础时,基础顶面标高可设在-1.0m—-1.6m之间p1Ean。
⑥活荷载标准值及相应系数:按房屋地使用要求,可查得教学楼露面活荷载标准值,组合值系数,准永久值系数(2)材料地选择①混凝土除基础垫层混凝土选择C15外,基础及以上各层混凝土强度均选C25.②钢筋框架梁、柱等主要构件纵向受力筋选择HRB335级钢筋,构造钢筋、板筋及箍筋选择HPB级钢筋.(3)结构构件截面尺寸地选择①结构平面布置方案主体结构为5层,底层高度4.2m,其余各层3.9m.外墙240mm,内墙120mm,隔墙100mm,门窗布置见门窗洞口总表.②构件截面尺寸地选择a.根据平面布置,双向板短向跨度,取板厚h=150mm,,满足要求.b.框架梁边横梁,7200mm,跨中横梁,纵梁,次梁,c.柱截面尺寸当选择基础标高为-1.200m时,则一层柱地高度为4.2m+1.2m=5.4m,按,又框架主梁b=300mm,则初选柱截面宽度,故中柱截面初选尺寸简单验算:假定楼层各层荷载设计值为16,则底层中柱地轴力近似为边柱承受轴力较小,但承受弯矩相对较大,按轴心受压验算,取1.5N,有故中柱取边柱取Ⅱ、竖向荷载地计算(1)屋面恒荷载标准值30厚细石砼保护层三毡四油防水层 0.420厚水泥砂浆找平层100厚水泥蛭石保温层150厚钢筋砼板15厚板底抹灰合计 5.965活荷载标准值不上人屋面应考虑雪荷载 0.5(2)屋面荷载瓷砖地面 0.55150厚钢筋砼板合计 4.525活荷载标准值按“教学楼”一栏,取2.0(3)梁、柱重力荷载梁、柱重力荷载标准值构件b(m) h(m)边横梁0.3 0.7 25 1.05 5.51 中横梁0.25 0.5 25 1.05 3.28 纵梁0.25 0.5 25 1.05 3.12 次梁0.25 0.6 25 1.05 3.00 底层柱0.5 0.5 25 1.10 6.875 标准层柱0.5 0.5 25 1.10 6.875 注:1)表中为考虑梁、柱地粉刷层重力荷载而对其重力荷载地增大系数;g表示单位长度构件地重力荷载.2)梁长取净长;柱长度取层高(4)墙体荷载墙体重力荷载标准值使用楼层墙体层高荷载标准值(kN/m)门窗洞口形式底层1 外纵墙 4.2(8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.25+0.6+0.4)x0.42=11.68 0.7 8.17 2 外横墙 4.2(8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.7-0.42)+(16x0.25+0.6+0.4)x0.42=11.09 1.0 11.09 3 内纵墙 4.2(8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=6.92 0.7 4.84 4 内横墙 4.2(8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=6.56 1.0 6.56 5 内隔墙 4.2(8x0.24+0.6+0.4)x(4.2-0.5-0.42)+(16x0.1+0.6+0.4)x0.42=6.10 1.0 6.10标准层1 外纵墙 3.9(8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.5-0.42)+(16x0.24+0.6+0.4)x0.42=10.73 0.7 7.51 2 外横墙 3.9(8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.7-0.42)+(16x0.24+0.6+0.4)x0.42=10.15 1.0 10.15 3 内纵墙 3.9(8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.5-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=6.39 0.7 4.484 内横墙 3.9 (8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.7-0.42)+(16x0.12+0.6+0.4)x0.42=6.04 1.0 6.045 内隔墙 3.9 (8x0.24+0.6+0.4)x(3.9-0.6-0.42)+(16x0.1+0.6+0.4)x0.42=5.62 1.0 5.62屋顶 1 女儿墙0.5 (8x0.12+0.6+0.4)x0.5= 1.08 1.0 1.08Ⅲ、水平风荷载地计算①风荷载标准值计算每榀框架各层所受风荷载标准值②、内力计算a.梁、柱线刚度计算横梁线刚度计算表类别边横梁中横梁柱线刚度计算表楼层1 54002—5 3900b.梁、柱相对相对线刚度(取中框架)假设边横梁地相对线刚度为1,则中横梁地相对线刚度为0.73,,2—5层柱地相对线刚度为1.12,底层相对线刚度为0.81DXDiT。
中学教学楼设计计算书(建筑 结构 基础 楼梯 设计齐全)
9 基础设计…………………………………………………………111
设计参数…………………………………………………………………………111
柱下独基设计……………………………………………………………………112
10 楼梯设计…………………………………………………………117
梁、柱内力计算…………………………………………………………………63
6 横向水平荷载作用下框架结构的内力计算……………73
风荷载作用楼层剪力的计算……………………………………………………73
梁、柱线刚度计算………………………………………………………………74
框架柱的侧移刚度D值计算……………………………………………………75
某中学教学楼结构设计计算书
[摘要]
本设计主要进行了结构方案中横向框架A,B,C,D轴框架的设计。在确定框架布局之后,先计算了恒载,活载,风载的等效荷载以及各杆端的内力,然后用分层法进行内力分配,然后各层叠加,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。接着内力组合找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。还进行地基设计。此外还进行了结构方案中的楼梯的设计。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。
风荷载作用下框架内力计算……………………………………………………77
水平地震荷载作用下内力计算……………………………………………………82
7横向框架内力组合……………………………………………85
恒载作用下内力组合……………………………………………………………85
活载作用下内力组合……………………………………………………………88
教学楼结构计算书
结构计算书1 设计资料(1)工程名称:某中学教学楼。
(2)结构形式:现浇钢筋混凝土框架结构,柱网尺寸为7.2m×6m。
(3)工程概况:建筑层数5层,层高3.6m,室内外高差450mm,女儿墙高600mm,建筑高度18.45m,建筑面积3342.8m2。
(4)基本风压:0.45 kN/ m2,地面粗糙度为C类。
(5)基本雪压:0.40 kN/ m2。
(6)抗震设防烈度:七度设防。
(7)材料选用:钢筋:梁、柱中的纵向钢筋采用HRB335,板中钢筋和箍筋采用HPB235;基础中除分布钢筋和箍筋采用HPB235外,其余钢筋采用HRB335。
混凝土:采用C30混凝土;墙体:采用加气混凝土砌块,重度γ=5.5 kN/m3 ;窗:铝合金窗,γ=0.35 kN/m3 ;(8)墙体厚度:医务室和卫生间的隔墙厚150mm,其余墙厚为250mm。
结构平面布置图如图1所示。
图1 结构平面布置图2 梁、柱截面尺寸估算2.1 梁截面尺寸估算框架梁截面高度11(~)1612h l =,截面宽度11(~)32b h =,本结构中取:纵向框架梁: b=250mm h=600mm 横向AB 、CD 跨框架梁: b=250mm h=500mm 横向BC 跨框架梁: b=250mm h=400mm 次梁: b=250mm h=500mm2.2 柱截面尺寸估算框架柱的截面尺寸11~1218c i b H ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()12c c h b = ,i H 为第i 层层高。
本结构中层高为3.6m ,故c b =(200~300)mm 。
框架柱截面尺寸还应根据公式[]c cNA f μ≥N 估算。
式中:()1.1 1.2v N N = ,v N =负荷面积×(12~14) kN/ m 2×层数,[]μN 为轴压比,可根据规范查出。
仅估算底层柱。
本结构中,边柱和中柱负荷面积分别为(7.2⨯3)m 2 ,(7.2⨯4.35)m 2,层数为5层;该框架结构抗震设防烈度为七度,建筑高度18.45m<30m ,因此为三级抗震,其轴压比限值[]μN =0.9。
教学楼设计计算书
教学楼设计计算书一、负荷计算1.负荷计算的方法:负荷计算的方法采用需要系数法,具体的计算公式来自中国航空工业规划设计研究院编写的《工业与民用配电设计手册》。
2.AL配电柜 2.1总负荷:相数:三相同时系数:0.8总负荷:152.4kW 总功率因数:0.85 有功功率:121.9kW 计算电流:217.7A,故选额定电流为250的刀熔开关,进线电缆YJV22-1KV-4120-FC.二.防雷等级计算1、计算方法:年预计雷击次数计算方法取自国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》(20年版)。
所使用的计算公式来自于该标准中的附录一。
计算中使用的气象资料来自中国航空工业规划设计研究院编写的《工业与民用配电设计手册》。
2、年预计雷击次数计算校正系数 k=1.02当地雷击大地的年平均密度(直接设定) Ng=3.880次/(km·a) 建筑物的长、宽、高 L=109(m) W=83.4(m) H=15.6(m) 截收相同雷击次数的等效面积0.5-62H三.照度计算1.照度计算方法:计算中采用利用系数法计算室内平均照度。
照度计算的方法取自同济大学出版社出版的《电气照明》一书。
用利用系数表取自湖南省建筑电气设计情报网编写的《民用建筑电气设计手册》和中国建筑工业出版社出版的《建筑电气设计手册》。
2、室空间比计算:房间长:L = 9.6 米,宽:W = 7.4 米,房间面积:A = 71.0 平方米工作面高度:Hw = 0.8 米,灯具安装高度:Hf = 3.2 米室空间比:RCR = 5 (Hf0.8)×(9.6 + 7.4)) / (9.6×7.4) = 2.93 顶棚反射系数:0.7,墙面反射系数:0.5,地面反射系数:0.23、灯具条件:灯具型号:简式荧光灯YG2-1,灯具数量:N = 13,取N=12 光类型:用户自定,光功率(光数N×单灯具功率Pw):12×35W 光光通量:φ= 3150 lm,灯具维护系数:K0 = 0.804、利用系数:根据以上条件查表得到利用系数:U = 0.75、工作面平均照度计算:平均照度:Eav = NφU K0 / A = (12×3150×0.70×0.80) / 71.0 = 295.8 l ,满足设计要求6、照度功率密度计算:功率密度:P0 = N Pw / A2 = (12×35) / 71.0 = 5.9 W/m 2 ,符合设计要求《房屋建筑学》课程设计任务书——多层教学楼设计——一、设计题目:多层教学楼本工程为某大学拟建的多层教学楼,其功能为学校提供日常教学活动、举办各类小型学术报告以及进行有关课程实践教学的场所。
某市中学教学楼框架结构设计-某五层框架教学楼设计全套图纸及计算书4300平米左右【可提供完整设计图纸
某市中学教学楼框架结构设计-某五层框架教学楼设计全套图纸及计算书4300平米左右【可提供完整设计图纸】本科生毕业论文(设计)题目:某市中学教学楼框架结构设计专业代码:土木工程(080703)作者姓名:学号:单位:指导教师:2010 年6月5日原创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人承担本声明的相应责任。
学位论文作者签名:日期:指导教师签名:日期: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。
通过毕业设计,使我在大学期间学到的知识贯穿起来,对于我今后的工作奠定了良好的基础。
我的毕业设计题目为《某市中学教学楼框架设计》。
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》、《混凝土结构设计规范》等规范。
在毕业设计中期,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。
在毕业设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入。
在整个设计期间我严格按照计划进行设计工作,在杨秀英老师的耐心和细致的辅导下,使我圆满完成了毕业设计任务。
在整个毕业设计期间,我在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算,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,天正CAD,PKPM等设计软件,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。
教学楼结构设计计算书
XX市XX区某教学楼结构设计计算书专业:土木工程:XXX学号:XXXXX指导教师:XXXXXXX大学目录引言 (1)结构设计计算书 (2)1设计资料 (2)1.1 工程名称 (2)1.2 工程概况 (2)1.3 设计资料 (2)2结构布置及计算简图 (3)2.1 结构布置 (3)2.2 计算单元选取 (3)2.3 梁柱截面尺寸的确定 (4)2.4 板厚的确定 (5)3恒载计算 (6)3.1 屋面荷载标准值 (6)3.2 楼面荷载标准值 (6)3.3 框架梁柱荷载标准值 (6)3.4 填充墙荷载标准值: (7)3.5 门窗荷载标准值 (7)4活荷载计算 (7)5楼层荷载汇总 (7)5.1 顶层荷载 (7)5.2 二~四层荷载 (9)5.3 一层荷载 (9)6地震作用 (10)6.1 横向框架侧移刚度计算 (10)6.2 横向框架自振周期计算 (12)6.3 横向框架水平地震作用 (13)6.4 变形验算 (14)6.5 横向框架○9轴柱端弯矩计算 (16)6.6 地震作用下的力分析 (16)7竖向荷载作用下横向框架力计算 (19)7.1 计算单元 (19)7.2 荷载计算 (19)7.3 各层结点弯矩计算 (21)7.4 梁柱线刚度比(弯矩分配系数) (22)7.5 横向框架的弯矩用二次分配法进行弯矩分配 (23)8横向框架力组合 (36)8.1 弯矩调幅 (36)8.2 力组合 (38)9截面设计 (49)9.1 框架梁 (49)9.2 框架柱 (54)9.3 现浇板 (63)9.4 次梁 (66)10地基基础设计 (69)10.1 地基变形验算 (69)10.2 柱下基础设计 (69)结论 (76)致 (76)参考文献 (78)引言土木工程专业的毕业设计教学过程,是我们在毕业前最后学习和综合训练过程,是深化、拓宽、综合学习的重要过程,它提高了我们的综合素质,对工程实践能力和创新能力都起到了非常重要的作用。
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3 结构设计说明3.1 工程概况某中学教学楼,设计要求建筑面积约2000--4000m2,3-4层。
经多方论证,初步确定设为四层,结构为钢筋混凝土框架结构。
3.2 设计主要依据和资料3.2.1 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》(GB50009-2001)执行。
3.2.2 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(BG50001-2001)中国建筑工业出版社12 建筑结构制图标准(BG50105-2001)中国建筑工业出版社13 建筑设计防火规范(GBJ16—87)中国建筑工业出版社14 民用建筑设计规范(GBJI0I8-7)中国建筑工业出版社15 综合医院建筑设计规范(JGJ49-88)中国建筑工业出版社16 建筑楼梯模数协调标准(GBJI0I-87)中国建筑工业出版社17 建筑结构荷载规范(GB5009-2001)中国建筑工业出版社18 建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)中国建筑工业出版社19 混凝土结构设计规范(GB50010—2002)中国建筑工业出版社20 地基与基础设计规范(GB5007-2002)中国建筑工业出版社21 建筑抗震设计规范(GB50011—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AutoCAD 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(GB50010—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(GBJI0I8-7)执行.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。
3.3 结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。
3.4变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。
3.5 构件初估3.5.1 柱截面尺寸的确定柱截面高度可以取()1/151/20h H =-,H 为层高;柱截面宽度可以取为()12/3b h =-。
选定柱截面尺寸为500 mm ×500mm3.5.2 梁尺寸确定框架梁截面高度取梁跨度的l/8~l/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300mm ×600mm3.5.3 楼板厚度楼板为现浇双向板,根据经验板厚取130mm 。
3.6 基本假定与计算简图3.6.1 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。
3.6.2 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。
3.7荷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。
3.8 侧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。
3.9 内力计算及组合3.9.1 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。
3.9.2 水平荷载下的计算利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力,然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。
3.9.3 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,-Mmax ,Vmax,跨中截面,Mmax。
框架柱控制截面为每层上、下截面,每截面组合:Mmax及相应的N、V,Nmax及相应M、V,Nmin及相应M、V。
3.10 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。
3.11 施工材料第一:本工程中所采用的钢筋箍筋为Ⅰ级钢,fy=210N/m㎡,主筋为Ⅱ级钢,fy=300N/m㎡。
第二:柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。
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C30。
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≤1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽≥1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。
3.12 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),当外荷载达到3.0Kn/m时,应采取可靠措施予以保护。
第二:本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm,内配4φ8,φ6@250,构造柱为240mm×240mm,内配4φ10,φ6@250,间隔不大于2000mm第三;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4.1 设计原始资料(1).冬季主导风向东北平均风速2.6 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).常年地下水位低于-1.3m,水质对混凝土没有侵蚀作用。
(3).最大积雪厚度0.32m,基本雪压SO =0.4KN/M2,基本风压WO=0.4 KN/M2,土壤最大冻结深度0.09m。
(4).抗震设防烈度6度,设计地震分组第三组.(5).地质条件4.2 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3.9m。
填充墙面采用240 mm厚的灰砂砖砌筑,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130mm,梁载面高度按梁跨度的1/12~1/8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。
C30(fc =14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2)柱载面尺寸可根据式N=βFgE n Ac≥N/[UN]fc估算表2查得该框架结构在30m以下,抚震得级为三级,其轴压比值[UN]=0.9表2 抗震等级分类表3 轴压比限值b=(1-2/3)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1.2-1.4的放大系数。
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 fc λ≥c) 框架柱截面高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm 。
为避免发生剪切破坏,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⨯500mm 。
基础采用柱下条形基础,基础+距离室外地平0.5,室内外高差为0.45,框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,2-4层柱高度即为层高 3.9m ,底层柱高度从基础顶面取至一层板底,即h 1=3.9+0.45+0.5=4.85m 。
框架计算简图见图1。
图1 框架计算简图4.3 荷载计算4.3.1 恒载标准值计算屋面:刚性防水屋面(有保温层) :苏J01-2005 12/740厚C20细石砼内配直径4间距150双向钢筋 0.8 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平 0.02x20=0.4kN/m2 70厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层0.07x10=0.7 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02x20=0.4 kN/m2 100 厚结构层 0.1x25=2.5 kN/m212厚板底抹灰 0.012x20=2.5 kN/m2合计 4.82kN/m2楼面:水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底,素水泥打底)0.65kN/m2130厚钢筋砼板25×0.13=3.25 kN/m212厚水泥沙浆0.012×20=2.5 kN/m2合计 4.14 kN/m2梁自重:边跨梁 bXh=300×600mm梁自重 25×0.3×(0.6-0.13)=3.75kN/m抹灰层:12厚水泥砂浆<0.012×(0.6-0.13)×2+0.012×0.3>×20=0.312kN/m 合计 4.062kN/m2中间跨梁 bXh=250×500mm梁自重 25×0.25×(0.5-0.13)=3.00kN/m 抹灰层:12厚水泥砂浆<0.012×(0.5-0.13)×2+0.012×0.25>×20=0.26kN/m 合计 3.26kN/m2柱自重:bXh=500×500mm柱自重 25×0.50×0.50=6.25kN/m抹灰层:12厚水泥砂浆 0.012×0.50×4×20=0.48kN/m合计 6.73kN/m外纵墙自重:标准层:纵墙(240灰砂砖) 18×(3.9-0.5-1.8)×0.24=6.48kN/m 铝合金门窗 0.35×1.8 =0.63kN/m 水泥粉刷外墙面 0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m 水泥粉刷内墙面 0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m 合计 8.622kN/m 2底层:纵墙(240灰砂砖)18×(4.85-1.80-0.50-0.40)×0.24=9.288kN/m铝合金门窗 0.35×1.8=0.63kN/m 釉面砖外墙面 0.5×(4.35-1.80-0.50)=1.025kN/m 水泥粉刷内墙面 0.756kN/m 合计 11.70kN/m 内纵墙自重:标准层:纵墙(240灰砂砖) 18×(3.90-0.50)×0.24=14.688kN/m 水泥粉刷墙面 0.36×(3.90-0.5)×2.00=2.448kN/m 合计 17.136kN/m 2底层:纵墙(240灰砂砖)18×(4.85-0.50-0.40)×0.24=17.06kN/m水泥粉刷墙面 0.36×3.90×2=2.808kN/m 合计 19.87kN/m4.3.2 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 2.02m kN楼面:教室 2.02kNm 走道 2.52mkN 第二:雪荷载 0.42kNm 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者中取大值。