【正文】 緒論 畢業(yè)設計的目的1. 在知識上，應綜合應用各種學科的理論、知識與技能去分析和解決工程的實際問題，并通過學習、研究和實踐，使理論深化，知識拓寬，專業(yè)技能延伸。2. 在能力上，培養(yǎng)調(diào)研、收集、加工、整理和應用各種資料的能力。3. 在綜合素質(zhì)方面，培養(yǎng)嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹?shù)目茖W作風，以及協(xié)調(diào)合作的能力。 畢業(yè)設計的基本要求1. 認真貫徹“實用、安全、經(jīng)濟、美觀”的設計原則。2. 進一步掌握建筑與結(jié)構(gòu)設計的全過程及基本方法和步驟。3. 認真處理好結(jié)構(gòu)設計及建筑的總體與細部關(guān)系，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置。4. 確定結(jié)構(gòu)計算簡圖，進行結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)分析方法必須手算，電算校核。5. 了解和掌握與本設計有關(guān)的設計規(guī)范和規(guī)定，并能正確使用。6. 認真編寫設計計算書，繪制相應的設計圖紙，并要求正確、規(guī)范、美觀。設計總說明1 設計簡介：本設計為六層教學樓，按照設計要求與規(guī)范，本建筑座北朝南，處于文明路與現(xiàn)代路的交匯處。本建筑對建筑材料要求較高，主體采用了混凝土材料，外墻采用乳膠漆，美觀大方。本建筑采用“一”字形框架結(jié)構(gòu)，頂層部分有女兒墻，使整個建筑不枯燥單調(diào)，教學樓出入口位于南面，樓梯布置于北面，且兩端有出入口，使其有合理的布局，從而有良好的教學環(huán)境，體現(xiàn)了必須適合教學的這一特點。2 建筑做法：根據(jù)建筑《蘇J01－2005》《房屋建筑學》等資料采用以下建筑做法： 地 面：（除衛(wèi)生間）水磨石地面（有防水層） 15厚1：2水泥白石子磨光打蠟 素水泥漿結(jié)合層一道 15厚1：3水泥沙漿找平層40厚C20細石混凝土防水層：刷冷底子油一道，二氈三油防潮層， 綠豆砂一層熱瀝青粘牢 20厚1：3水泥沙漿找平層60厚C15混凝土100厚碎石或碎磚夯實素土夯實 樓 面：（除衛(wèi)生間）水磨石樓面（防水層）15厚1：2水泥白石子磨光打蠟素水泥漿結(jié)合層一道30厚C20細石混凝土防水層：聚氨酯二遍涂膜，20厚1:3水泥砂漿找平層，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面 踢腳線：地磚踢腳，臺度 8厚地磚素水泥漿擦縫 5厚1：1水泥細砂結(jié)合層12厚1：3水泥砂漿打底刷界面處理劑一道 內(nèi) 墻：乳膠漆外墻面 刷乳膠漆5厚1：：3石灰膏砂漿水泥粉面12厚1：1：6水泥石灰砂漿打底刷界面處理劑一道 外 墻：涂料外墻面 刷外墻涂料 6厚1：，水刷帶出小麻面 12厚1：3水泥砂漿打底 刷界面處理劑一道 屋 面：高聚物改性瀝青卷材防水屋面 鋪貼防滑面磚，干水泥擦縫 20厚1： 40厚C20混凝土，表面刷素水泥漿一道 隔離層 高分子防水卷材一層20厚1：3水泥砂漿找平層，現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板： 噴涂頂棚 （現(xiàn)澆混凝土） 刷涂料 3厚麻刀灰粉面8厚1：：3水泥石灰膏粉面刷素水泥漿一道（內(nèi)摻建筑膠）現(xiàn)澆鋼筋混凝土： 乳膠漆 乳膠漆二度 滿刮膩子二道 刷稀釋乳膠漆一度： 防滑磚臺階 10厚防滑地磚（帶防滑條），干水泥擦縫 8厚1：1水泥細砂漿結(jié)合層 20厚1：3水泥砂漿找平層 素水泥砂漿結(jié)合層一道 70厚C15混凝土臺階面向外坡1%200厚碎石，灌1：5水泥砂漿素土夯實：細石混凝土散水 40厚C20細石混凝土，撒1:2水泥黃砂壓實抹光 120厚碎石墊層素土夯實，向外坡4%2．11 衛(wèi)生間：地磚樓面（帶防水層） 810厚地磚樓面，干水泥擦縫 5厚1:1水泥細砂漿結(jié)合層30厚C20細石混凝土 防水層：聚氨酯二遍涂膜，20厚1：3水泥砂漿找平層現(xiàn)搗制鋼筋混凝土樓板3 設計內(nèi)容： 建筑設計：本建筑采用的是現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，層數(shù)為6層，頂層為閱覽室、報告廳，五層為辦公室，其余為教室及其輔助用房。，，, ，平屋頂。建筑設計階段，通收集各種優(yōu)秀的設計方案，同時對相關(guān)建筑物的實地考察，形成一定的設計概念，再對相關(guān)規(guī)范認真學習的基礎之上進行初步建筑方案設計，在圖紙上繪制總平面圖、各層平面圖、主要立面圖、主要剖面圖的草圖。在專業(yè)老師指導下，進行反復修改，并最終在計算機上繪制詳圖，達到正確美觀的效果。 結(jié)構(gòu)設計：在結(jié)構(gòu)設計階段，可以采用力矩分配法和分層法對豎向荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力計算；在水平荷載作用下的內(nèi)力計算可采用D值法，用電算進行計算，手算校核。在進行大量數(shù)據(jù)處理時，可采用Excel表格進行計算，提高工作效率。通過計算使用AutoCAD繪制結(jié)構(gòu)詳圖、施工圖、編寫施工說明。結(jié)構(gòu)計算主要包括以下幾個步驟： 結(jié)構(gòu)布置、柱網(wǎng)布置、計算簡圖以及梁、柱截面尺寸板厚的確定：梁截面尺寸的確定：主梁高取跨度的，次梁高取跨度的，梁寬取梁高的。柱截面尺寸的確定：由軸壓比來確定，根據(jù)公式（三級抗震）來確定柱子的截面尺寸。板厚取120mm。計算單元選?。喝、葺S線一榀框架為計算單元。 水平荷載計算：地震作用和風荷載內(nèi)力計算地震作用內(nèi)力計算：根據(jù)荷載規(guī)范算出各樓層的自重。計算梁柱線剛度，在框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算中，現(xiàn)澆樓面可視作框架梁的有效翼緣，框架中梁慣性矩取矩形梁的2倍。在地震荷載作用下，用頂點位移法計算結(jié)構(gòu)的自震周期，按底部剪力法計算橫向各層等效地震力，根據(jù)計算結(jié)果，必須考慮頂部附加水平地震作用力的影響。樓層彈性位移及驗算。風荷載作用內(nèi)力計算： 先確定一系列系數(shù)的取值。對于本框架結(jié)構(gòu)基本風壓值不需調(diào)整。由于本建筑物總高度小于30米，對于橫向框架：H/B，沿房屋高度在一定范圍內(nèi)變化，故考慮風壓脈動系數(shù)的影風壓高度變化系數(shù)，按B類地區(qū)用插入法根據(jù)各層離地面高度查表算出；對于縱向框架：H/B。風載體形系數(shù)按矩形結(jié)構(gòu)，，總體形系數(shù)。其余同地震荷載計算。 豎向荷載計算：恒載和活載計算。恒載由構(gòu)件自重、裝修等材料的重量，按一定的傳力途徑計算出框架的橫梁上的線荷載及柱上的集中力，求出梁的固端彎矩，然后用彎矩分配法計算梁、柱的彎矩，用彎矩分配法時采用分層法計算各層彎矩，再進行疊加，求出最后平衡彎矩，再由平衡條件求出梁柱剪力和軸力。活載計算過程同恒載。 內(nèi)力調(diào)整：前面進行的設計均為彈性設計，而混凝土為彈塑性材料，因而，應采用概念設計，這樣在地震荷載作用下，框架就具有一定的延性，可吸收消耗一部分地震力，抵抗地震作用的能力較高這就需要進行彎矩調(diào)幅，降低負彎矩，以減少配筋面積。此結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，跨中彎矩由平衡條件求得。支座彎矩和剪力設計值，應取支座邊緣 的數(shù)值，同時，梁兩端支座截面常是最大負彎矩及最大剪力作用處。在水平荷載作用下，端截面還有正彎矩，而跨中控制截面常是最大正彎矩作用處。根據(jù)彎矩圖可知，柱的最大彎矩值出現(xiàn)在柱兩端，剪力和軸力值在同一樓層內(nèi)變化很小，因此，柱的設計控制截面為上、下兩端截面，即梁的上、下邊緣。所以，在軸線處的計算內(nèi)力也要換算成梁的上、下邊緣處的柱截面內(nèi)力。 內(nèi)力組合：考慮五種荷載組合：（注：重力載＝恒載+）+；+ +；+（+）；γRE（+）；框架橫梁的控制截面是支座截面和跨中截面，支座處一般產(chǎn)生Mmax和Vmax，跨中截面產(chǎn)生Mmax。柱的控制截面在柱的上、下端。恒載、活載、風載和地震荷載都分別按各自規(guī)律布置進行內(nèi)力分析，恒載，活載取支座上部彎矩為負，下部彎矩為正；風載、地震荷載均考慮左右兩個方向，然后取出各個構(gòu)件控制截面處的內(nèi)力，最后在若干組不利內(nèi)力中選取幾組最不利的內(nèi)力作為構(gòu)件截面的設計內(nèi)力。 梁、柱、板、樓梯及基礎的配筋：梁的配筋計算中，分為正截面計算和斜截面計算。正截面計算主要是取梁端最大負彎矩、跨中最大正彎矩來配梁的縱筋。斜截面計算主要是取梁端最大剪力來配梁的箍筋，同時考慮地震剪力的影響。梁端箍筋加密區(qū)也要按構(gòu)造要求來配置。柱的正截面計算中。柱的彎矩和軸力組合共考慮了三種組合，即|M|max及相應的N；Nmax及相應的M。 Nmin及相應的M。但大多數(shù)情況下這幾種組合都有一至二組重合，所以一般情況下，最不利組合只有一至兩種，取配筋最大的為最終配筋依據(jù)。由柱距計算知本設計樓板只有單向板按彈性理論進行計算；故板按照單向板進行配筋，考慮四邊與梁整體連接的中間區(qū)格單向板拱作用的有利因素，對中間區(qū)格的單向板，其中間跨的跨中截面彎矩及支座截面彎矩可折減20%，但邊跨的跨中截面彎矩及第一支座截面彎矩則不折減。樓梯按板式樓梯進行計算配筋。由基礎的受力特點分析，采用柱下獨立基礎，其中走廊的基礎因柱距太小采用聯(lián)合基礎。結(jié)構(gòu)計算1 設計資料： 工程名稱：教學樓 工程概況：本建筑采用的是現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，層數(shù)為6層，頂層為活動室，頂層為閱覽室、報告廳，五層為辦公室，其余為教室及其輔助用房。，，, ，平屋頂。 設計資料：基本風壓：178?；狙海?KN/m178。，雪荷載準永久值分區(qū)為Ⅲ區(qū)。地震烈度：7度，Ⅱ類場地，設計地震分組為第二組。地面粗糙度類別： B類。地質(zhì)資料：地下水在地面以下5米，地下水對混凝土無腐蝕性。2 結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖 結(jié)構(gòu)布置如圖21所示圖21 結(jié)構(gòu)布置圖 計算單元選取由于本設計為一簡單矩形三跨框架結(jié)構(gòu)，計算單元取中跨橫向框架⑤軸線一榀框架，如圖22所示，其計算簡圖如圖23。底層柱高取4200mm（注：底層地面做剛性面層并加基礎梁與基礎隔開，即底層柱高取4200mm.） 圖2－2 計算單元圖23 計算簡圖 梁柱截面尺寸的確定 梁截面尺寸主梁：AB跨：梁高h=(1∕12~1∕8)L=600~900mm；取700㎜梁寬b=(1∕3~1∕2)h=234~350mm；取250㎜BC跨：梁高(1∕12~1∕8)L=200~300mm根據(jù)實際情況綜合考慮多種因素，取500㎜ 梁寬取 250 mm故主梁截面尺寸：700㎜250㎜，500㎜250㎜ 。次梁：①～②跨：梁高(1∕12~1∕8)L=400~600mm；取500㎜梁寬b=(1∕3~1∕2)h=167~250mm；取250㎜ ①～1∕1跨：梁高(1∕12~1∕8)L=200~300mm；取450㎜梁寬b=(1∕3~1∕2)h=100~150mm；取250㎜ (考慮內(nèi)墻的厚度為240mm) 故次梁截面尺寸： 500㎜250㎜ ,450250mm。 柱截面尺寸的確定按底層確定柱截面尺寸，底層柱高H=4200㎜。b=(1∕20~1∕15)h=210~280mm。初步選定柱的截面尺寸（1）、該建筑采用全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，混凝土強度等級取C30， 。邊柱負荷面積：∕2= m2中柱負荷面積：F=（+）/2= m2（2）、確定柱截面尺寸： 柱軸壓比限制： 估算 N＝10～20 KNA/ 辦公樓一般取N＝10 又因為本設計抗震等級為三級，框架結(jié)構(gòu)所以 n = （3）、一層邊柱： （4）、一層中柱：故取500mm，初步選定柱截面尺寸為：500mm500mm。 板厚的確定規(guī)范規(guī)定單向板中民用建筑樓板的最小厚度厚取60mm ，故本設計取板厚120mm。3 恒載計算 屋面荷載標準值：20厚1：： 40厚C20細石混凝土： 20厚1：3水泥砂漿找平： 120厚現(xiàn)搗鋼筋混凝土板： 8厚防滑面磚： = 板底抹灰平頂： 合計： 樓面荷載標準值： 15厚水泥白石子： 28= 5厚1：1水泥砂漿結(jié)合層： 30厚C20細石混凝土： 20厚1：3水泥砂漿找平： 120厚現(xiàn)搗鋼筋混凝土屋面板： 板底抹灰平頂： 合計： 框架梁柱荷載標準值： 梁自重：（包括20mm厚抹灰） （1） 主梁（500250）：25= KN/m 總： KN/m 梁側(cè)粉刷:()172= KN/m 次梁（500250）：25= KN/m 總： KN/m 梁側(cè)粉刷:()172= KN/m次梁（450250）：25=： KN/m 梁側(cè)粉刷:()172= KN/m