【正文】 汕頭潮陽地區(qū)某中學(xué)教學(xué)樓建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)論文1 課題簡介本課題為汕頭潮陽地區(qū)某中學(xué)教學(xué)樓建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計。要求設(shè)計的建筑面積3000平方米左右，層數(shù)不超過五層，混凝土框架結(jié)構(gòu)，具有辦公、教學(xué)、活動、等設(shè)施和功能，其他條件參照規(guī)范及使用要求?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，場地類別為II類，設(shè)計地震分組為第一組。通過完成本課題，使我所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識得到綜合應(yīng)用。在查閱資料、建筑的功能分析、結(jié)構(gòu)分析、和計算能力、工程繪圖能力、計算機軟件的應(yīng)用能力、科技論文（報告）的撰寫能力、口頭表達能力等多方面得到訓(xùn)練和提高。了解并掌握工程設(shè)計的過程、步驟和方法，為畢業(yè)后從事建筑工程領(lǐng)域的技術(shù)工作及相關(guān)工作奠定堅實基礎(chǔ)。2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計2．1 工程概況本工程為汕頭潮陽區(qū)海門中學(xué)H棟教學(xué)樓。建設(shè)地點位于汕頭；建筑面積約為3000平方米；結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主體部分五層，無地下室；建筑耐火等級為二級，設(shè)計合理使用年限為50年。建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，三級框架，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計分組為第一組，；地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級。建設(shè)場地位于疏港路東側(cè)，地勢較平坦。根據(jù)汕頭潮陽地區(qū)地質(zhì)圖，場地?zé)o影響其穩(wěn)定性的斷裂通過。根據(jù)地質(zhì)勘測報告，建設(shè)場地屬基本穩(wěn)定場地，場地土為Ⅱ類。2．2 建筑設(shè)計說明本畢業(yè)設(shè)計課題為汕頭潮陽區(qū)海門中學(xué)H棟教學(xué)樓建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計。建筑總面積為3000平方米左右，混凝土框架結(jié)構(gòu)，主體五層。具有辦公、教學(xué)、交流等設(shè)施和功能。這就要求教學(xué)樓的布局達到一定的協(xié)調(diào)才能滿足，并且各開間功能必須明確。再者，作為一個公共建筑，必須考慮其安全隱患及應(yīng)付措施，這就要求必須有一個合理的走道、樓梯設(shè)計。 建筑設(shè)計部分底層主要作為學(xué)生活動場所以及休息室；二層到五層為標準層，主要包括教師辦公室、學(xué)生教室等；天臺設(shè)置樓梯間；樓梯為雙跑樓梯且分兩端設(shè)置，梯設(shè)置在建筑入門左手邊。 建筑略圖，~四層平面圖，，。 首層平面圖 二~四層平面圖 五層平面圖 屋頂平面圖 南立面圖 11剖面圖 東西立面圖 22剖面圖 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)建筑施工圖確定結(jié)構(gòu)方案。劃分板塊，布置次梁（墻下，洞口邊應(yīng)布置次梁，以及結(jié)構(gòu)上需要的布梁，由跨度確定梁板的截面尺寸；柱的截面尺寸由軸壓比限值初步確定，也可假定一配筋率根據(jù)軸心受壓柱來計算柱的截面尺寸。 上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計1）樓蓋的設(shè)計：本設(shè)計選擇三層樓蓋進行設(shè)計。按照荷載分析、內(nèi)力計算及配筋的一般過程，先設(shè)計樓板再設(shè)計次梁。2）框架的設(shè)計：選取7軸所在框架進行設(shè)計。按照荷載分析、內(nèi)力分析（包括恒載、活載和水平地震三種作用下的內(nèi)力分析）、側(cè)移分析和驗算（由于多層框架結(jié)構(gòu)的整體彎曲變形很小，故僅驗算其整體剪切變形）、內(nèi)力組合、截面設(shè)計的一般過程進行。其中：豎向荷載作用下的內(nèi)力分析采用分層法；水平荷載作用下采用D值法。最后，進行電算校核，分析誤差，并為基礎(chǔ)設(shè)計提供數(shù)據(jù)。3）樓梯的設(shè)計：采用現(xiàn)澆板式樓梯。包括梯段板的設(shè)計、平臺板的設(shè)計以及平臺梁的設(shè)計。 基礎(chǔ)的設(shè)計采用預(yù)制樁基礎(chǔ)。先由地質(zhì)資料算出單樁承載力以及樁的截面，根據(jù)樁的條數(shù)確定承臺的尺寸以及高度，然后再進行基礎(chǔ)截面設(shè)計驗算?；A(chǔ)高度由混凝土抗沖切和剪切條件確定，基礎(chǔ)配筋則由基礎(chǔ)驗算截面的抗彎能力確定。除滿足計算要求以外，還要滿足一些規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求。要注意的是，在確定基礎(chǔ)底面尺寸或計算基礎(chǔ)沉降時，應(yīng)考慮設(shè)計地面以下基礎(chǔ)及其上覆土重力的作用；而在進行基礎(chǔ)截面設(shè)計中，應(yīng)采用不計上覆土重力作用時的地基凈反力進行計算。3 屋蓋設(shè)計 屋蓋設(shè)計資料根據(jù)不同的支承情況和尺寸，屋蓋的雙向板可以分為A、B兩種區(qū)格板，單向板只有一種。： 屋蓋板編號圖 鋼筋混凝土面板結(jié)構(gòu)層，120mm板厚，100～140mm厚（2％找坡）膨脹珍珠巖找坡層，2%的坡度，20mm厚的水泥砂漿找平層，防水卷材，30mm厚的XPS擠塑泡沫板保溫層，15mm厚紙筋石灰抹底?；炷敛捎肅30，，，；鋼筋采用HPB400，最小配筋率。不上人屋面活荷載標準值為 屋蓋板設(shè)計 雙向板設(shè)計1) 荷載計算板的恒荷載標準值： 20mm厚1:2水泥砂漿找平 100～140mm厚（2％找坡）膨脹珍珠巖 120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 15mm厚紙筋石灰抹底 小計 ，則恒載設(shè)計值 活載設(shè)計值 則 , 2) 計算跨度 板彎矩計算簡圖： 各區(qū)格板跨度區(qū)格AB 3) 彎矩計算跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時在g+q/2作用下的跨中彎矩值，與內(nèi)支座鉸支時在q/2作用下的跨中彎矩值之和。計算時，；支座最大負彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時g+q作用下的支座彎矩。A區(qū)格板：，查表得B區(qū)格板：，查表得對于邊區(qū)格板的簡支邊，取或，各區(qū)格板分別算得的彎矩設(shè)計值，： 各區(qū)格板彎矩設(shè)計值區(qū)格A00B04) 截面設(shè)計由于是雙向配筋，兩個方向的截面有效高度不同?？紤]到短跨方向的彎矩比長跨方向的大，故應(yīng)將短跨方向的跨中受拉鋼筋放在長跨方向的外側(cè)，以期具有較大的截面有效高度。通常取值分別如下：短跨方向，；長跨方向，；支座處，；。板短跨跨中方向配筋計算示意： 截面抵抗系數(shù) ，符合要求 則選用，驗算：，同時，符合要求 屋蓋板雙向板配筋表截面配筋 實際配筋率跨中A區(qū)格短跨 289 335%長跨 132 279%B區(qū)格短跨 223 314%長跨 83 279%支座A區(qū)格短跨 594 604%長跨 412 457%支座B區(qū)格短跨 432 457%長跨 298 314% 單向板設(shè)計 由上節(jié)里雙向板的計算可知屋蓋的荷載總設(shè)計值為： 采用軸線間距離。取1m板寬作為計算單元,： 單向板計算簡圖跨中處最大彎矩設(shè)計值 板厚，設(shè)，故 截面抵抗系數(shù) ，符合要求 則選用，驗算：，同時，符合要求注：長跨方向的跨中均采用構(gòu)造配筋，支座配筋采用相鄰板的支座鋼筋。 屋蓋次梁設(shè)計 設(shè)計資料屋蓋板的恒、活荷載設(shè)計值分別是；女兒墻用加氣混凝土砌塊墻，墻厚，雙面粉刷厚混合砂漿。墻體自重,次梁混凝土采用C30，縱向鋼筋均采用HRB400（），箍筋采用HPB235（，）取保護層厚度為。，次梁只有一種。 結(jié)構(gòu)平面布置簡圖 次梁計算1） 荷載設(shè)計值梁截面尺寸 ，恒荷載設(shè)計值 板傳來的恒荷載 次梁自重 次梁粉刷 小計 活荷載設(shè)計值 板傳來的活荷載 荷載總設(shè)計值 2） 計算簡圖 ： 次梁計算簡圖3） 內(nèi)力計算 跨中彎矩 支座彎矩 支座剪力 4） 承載力計算正截面受彎承載力屬于T型截面，且， ，故屬于第一類T型截面。跨中截面抵抗系數(shù) ，符合要求則 選用320，驗算：，同時，符合要求支座截面抵抗系數(shù) ，符合要求則 選用316，驗算：，同時，符合要求 斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：因故截面尺寸按下式計算： 故截面尺寸滿足要求 故各截面均按構(gòu)造配筋，采用則滿足要求。4 樓面設(shè)計 四層樓面設(shè)計根據(jù)不同的支承情況和尺寸，四層樓蓋的雙向板可以分為A、B兩種區(qū)格板，單向板只有一種。： 樓板編號圖板厚為100mm，厚石灰砂漿20mm，水磨石面層；辦公室、衛(wèi)生間處板活荷載為 ；走廊處板活荷載取為；混凝土均采用C30（，，）；鋼筋采用HPB235（），最小配筋率 雙向板設(shè)計1) 荷載計算 板的恒荷載標準值： 水磨石面層 100mm厚鋼筋混凝土板 20mm厚石灰砂漿 小計 ， 則恒載設(shè)計值 活載設(shè)計值 則 2) 計算跨度,： 板彎矩計算簡圖： 各區(qū)格板跨度區(qū)格AB 3) 彎矩計算跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時在g+q/2作用下的跨中彎矩值，與內(nèi)支座鉸支時在q/2作用下的跨中彎矩值之和。計算時，；支座最大負彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時g+q作用下的支座彎矩。A區(qū)格板：，查表得B區(qū)格板：，查表得對于邊區(qū)格板的簡支邊，取或，各區(qū)格板分別算得的彎矩設(shè)計值，： 各區(qū)格板彎矩設(shè)計值 區(qū)格A00B04) 截面設(shè)計由于是雙向配筋，兩個方向的截面有效高度不同?？紤]到短跨方向的彎矩比長跨方向的大，故應(yīng)將短跨方向的跨中受拉鋼筋放在長跨方向的外側(cè)，以期具有較大的截面有效高度。通常取值分別如下：短跨方向，；長跨方向，；支座處，；。板短跨跨中方向配筋計算示意： 截面抵抗系數(shù) ，符合要求 則選用，驗算：，同時，符合要求。： 三層樓板雙向板配筋表截面配筋 實際配筋率跨中A區(qū)格短跨394419%長跨182279%B區(qū)格短跨321335%長跨129279%支座A區(qū)格短跨768785%長跨519559%支座B區(qū)格短跨544559%長跨374387% 單向板設(shè)計 板的恒荷載標準值： 水磨石面層 120mm厚鋼筋混凝土板 20mm厚石灰砂漿 小計 ， 則恒載設(shè)計值 活載設(shè)計值 荷載總設(shè)計值 采用軸線間距離。取1m板寬作為計算單元,： 單向板計算簡圖跨中處最大彎矩設(shè)計值 板厚，設(shè)，故 截面抵抗系數(shù) ，符合要求 則選用，驗算：，同時，符合要求注：長跨方向的跨中均采用構(gòu)造配筋，支座配筋采用相鄰板的支座鋼筋。 次梁設(shè)計 板的恒荷載活荷載分別是；墻體采用加氣混凝土砌塊墻，墻厚，雙面粉刷厚混合砂漿。則墻體自重,混凝土均采用C30（，，）；縱向鋼筋均采用HRB400（），箍筋采用HPB235（，）；最小配筋率。取保護層厚度為。 結(jié)構(gòu)平面布置簡圖 次梁CL1的設(shè)計1) 荷載設(shè)計值梁截面尺寸 ，恒荷載設(shè)計值 板傳來的恒荷載 墻體自重 墻面粉刷 次梁自重 次梁粉刷 小計 活荷載設(shè)計值 板傳來的活荷載 荷載總設(shè)計值 2) 計算簡圖 次梁CL1計算簡圖3) 內(nèi)力計算 跨中彎矩 支座彎矩 支座剪力 4) 承載力計算 跨中正截面設(shè)計：屬于T型截面，且，故屬于第一類T型截面。 跨中截面抵抗系數(shù) ，符合要求則 選用422，驗算：，同時，符合要求。 支座截面抵抗系數(shù) ，符合要求則 選用320，驗算：，同時，符合要求。 斜截面受剪承載力，驗算截面尺寸：因,故截面尺寸按下式計算：