黄河科技学院建筑系教学楼土木工程毕业设计计算书

1 绪论

本设计说明书是根据此次黄河科技学院工学院毕业设计任务书的要求编写的,设计的题目为黄河科技学院教学楼设计方案二。本次毕业设计的容包括建筑设计和结构设计。

结构设计是土木工程专业毕业设计的重要阶段，也是毕业前的综合学习阶段,还是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,更是对大学期间所学专业知识的全面总结。

在结构设计前期，我复习了《结构力学》、《土力学与基础工程》、《混凝土结构设计》、《建筑结构抗震设计》等教材，查阅了大量专业标准和规，在网上搜集了不少资料，并借阅了一整套专业的工程图纸。在结构设计中期，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行结构计算和分析。在结构设计后期，主要进行设计手稿的输入和施工图的绘制，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此我表示衷心的表示感。

结构设计期间，在指导老师的帮助下，我经过资料查阅及设计计算，加深了对规、标准等相关容的理解，巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。进行力组合的计算时，进一步了解了Excel；在绘图时熟练掌握了AutoCAD；在计算书的输入时进一步熟悉了Word。

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。本次毕业设计凝结了个人的汗水和心血，由于自己水平有限，设计说明书中难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。

2 建筑设计

2.1设计资料

本设计为黄河科技学院建筑系教学楼。建筑场地平坦，土层分布比较规律。冬季取暖室外计算温度-10℃，夏季室外计算温度31℃。相对湿度冬季为49%，夏季为56%。结构形式为钢筋混凝土框架结构，基础形式为钢筋混凝土柱下独立基础。地震烈度为7度。

2.2设计依据

1、人体尺度和人体活动所需的空间尺度

2、办公用品、设备的尺寸和使用必要的空间

3、温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等自然条件

4、建筑模数

5、地形、地质条件和地震烈度

本设计为地震区的建筑。设计时主要考虑对抗震有利的场地和地基。房屋设计的体型，应该尽可能规整，简洁，避免在建筑平面及体型上的凸凹。采用必要的加强房屋整体性的构造措施，不做或少做地震时容易倒塌脱落的建筑附属物，女儿墙等须作加固处理。从材料选用和构造做法上尽可能减轻建筑物的自重，特别是减轻屋顶和围护墙的重量[1]。

2.3设计原则

1、满足建筑功能要求

2、采用合理的技术措施

3、具有良好的经济效果

4、考虑建筑美观要求

5、符合总体规划要求

3 结构设计

3.1工程概况

市黄河科技学院拟建5层综合教学楼，建筑面积4906.50m2，拟建房屋所在地的基雪压s0=0.35kN/m2，基本风压ω0=0.4kN/m2，最大风级7-8级，全年主导风向为东北风，夏季主导风向为南风。年降水量1200mm，日最大降水量160mm，每小时最大降水量为40mm/h，最大积雪深度为25cm。建筑场地平坦，土层分布比较规律。常年地下水位于地表下约8m，在一般季节施工可不考虑地下水的影响。土的重度γ=19.0kN/m3，液限ωl=25.5%，塑性指数I p=9.0，孔隙比e=0.682，Ⅲ类场地。

f k=160kN/m2，冻土深度为18cm。基础形式为独立基础。冬季取暖室外计算温度-10℃，夏季室外计算温度31℃。相对湿度冬季为49%，夏季为56%。地震烈度为7度。

3.2柱网布置

根据该工程的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，具体见建筑施工图。主体结构共5层，一层层高为3.9m，二至四层层高为3.6m。平面布置采用柱距为6.6m的廊式大柱网，边跨为6.0m，中间跨为3.0m。外墙均采用240mm厚粉煤灰空心砌块砌筑。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。

柱网布置图如图3.1所示。

图3.1 柱网布置图

3.3承重方案

竖向荷载的传力途径：楼板的均布活荷载和恒荷载经过次梁间接或直接传递至主梁，再由主梁传递至框架柱，最终由框架柱传递至基础。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本行教学楼的框架承重方案为横向框架承重，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度[2]。

3.4梁柱截面尺寸的初步确定

3.4.1 梁截面尺寸

梁截面高度一般取梁跨度的1/12～1/8进行估算，梁宽取梁高的1/3～1/2。本设计中边横梁高为h=6600×1/11=600mm，截面宽度取b=600×1/2=300mm，可得梁的截面初步定为b×h=300mm×600mm。

由此估算梁的截面尺寸见表3.1。表中给出了各层梁的混凝土强度等级，其设计强度C30为f c=14.3N/mm2，f t=1.43N/mm2。

表3.1 梁截面尺寸

层次砼等级横梁b×h(mm×mm)纵梁

b×h

次梁

b×h

3.4.2 柱截面尺寸

柱截面尺寸可按下式进行估算

N =βFg E n (3.1)

式中N 为柱组合的轴压力设计值，

β为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取1.3，柱取1.25， F 为按简支状态计算的柱的负载面积，

g E 为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，近似取12～15kN/m 2，本设计取13kN/m 2，

n 为验算截面以上的楼层层数。

c A ≥c

N f N

][ (3.2)

式中A c 为柱截面面积，

f c 为混凝土轴心抗压强度设计值，

[μN ]为框架柱轴压比限值，本设计抗震等级为三级（《建筑设计抗震规》GB50011-2001）,其轴压比限值近似取0.9[3]。

各层柱的负载面积如图3.2所示。