《S高校新校區(qū)三層教學(xué)樓設(shè)計》21000字（論文）

S高校新校區(qū)三層教學(xué)樓設(shè)計摘要作為一名土木工程工程專業(yè)的大學(xué)生，面臨著從事施工或者設(shè)計工作，在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)后，大家要可以進(jìn)行簡單地建筑物設(shè)計。該畢業(yè)設(shè)計任務(wù)是對寧河校區(qū)三層教學(xué)樓進(jìn)行設(shè)計。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，首先對教學(xué)樓的大體輪廓進(jìn)行構(gòu)思，由于是大學(xué)教學(xué)樓的設(shè)計，要考慮到教室的布置，老師授課的休息區(qū)，教學(xué)樓內(nèi)做衛(wèi)生保潔工具的工具室。在進(jìn)行教學(xué)樓設(shè)計時，建筑設(shè)計是根據(jù)任務(wù)書的要求和其他基本的資料，來進(jìn)一步確定教學(xué)樓的基本平面上的布局，然后再根據(jù)實際的建筑需要確定整個結(jié)構(gòu)的立面圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計是將整個復(fù)雜建筑物簡化，因為本建筑物是混凝土框架結(jié)構(gòu)，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，取其中的一榀桁架在豎向和橫向荷載作用下進(jìn)行荷載計算，內(nèi)力計算。其次是根據(jù)規(guī)范要求將計算好的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行內(nèi)力組合，求解出下面配筋需要的設(shè)計值。最后是對樓蓋板、屋面板、梁柱以及基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計配筋和驗算。在整個建筑物的設(shè)計中，依照規(guī)范要求，利用AutoCad進(jìn)行繪制圖紙，通過一系列的計算來完成結(jié)構(gòu)的設(shè)計任務(wù)。關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計；框架結(jié)構(gòu)；D值法；設(shè)計配筋目錄第一章引言 .2柱截面設(shè)計8.2.1柱截面尺寸驗算1、設(shè)計參數(shù)：柱混凝土：C35，fc=16.7N/mm箍筋類型選用HPB300，fy=f'縱向受力鋼筋：HRB400，fy=f'縱筋保護(hù)層厚度（外側(cè)鋼筋到構(gòu)件表面的距離）是30m?？蚣苤慕孛婷娣e是500mm×500mm，h0=2、柱壓比驗算：查抗震規(guī)范可得：三級抗震要求的柱，軸壓比應(yīng)該小于0.85，表8-3柱的軸壓比驗算表柱樓層b/mm?0f(N/mm)軸力（kN）N/fA3500.00470.0016.71139.370.242500.00470.0016.71705.420.351500.00470.0016.72271.260.47B3500.00470.0016.71581.430.332500.00470.0016.72344.540.481500.00470.0016.73107.910.65C3500.00470.0016.71574.300.332500.00470.0016.72335.770.481500.00470.0016.73097.220.65D3500.00470.0016.71573.900.332500.00470.0016.72334.870.481500.00470.0016.73095.850.658.2.2柱正截面承載力計算對頂層的B柱上端進(jìn)行柱正截面承載力計算，計算過程如下：1、Mmax=282.04kN·m，Nmax=2軸向力對截面重心的偏心距：e柱子附加偏心距：e柱子初始偏心距：e頂層柱計算長度：l偏心受壓構(gòu)件截面曲率修正系數(shù)：ξ柱子長細(xì)比：lηη軸向力作用點到受拉鋼筋A(yù)se=根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求可知矩形截面對稱配筋的鋼筋砼受壓構(gòu)件計算縱向鋼筋截面面積公式如下：A'小偏心：ξ=大偏心：ξ=注：β1鋼筋面積計算按上式計算，ξ=A'根據(jù)構(gòu)造要求每側(cè)配筋425,柱單側(cè)配筋率ρ=因此柱全截面配筋率ρ=A按構(gòu)造配筋進(jìn)行計算,其余柱配筋見下表。表8-4柱的偏心距增大系數(shù)計算表柱號層數(shù)MNeeelξξηη偏心形式A3148.741139.37143.6122.00165.617.571.102.741.24186.41大2158.511705.42102.2522.00124.257.571.101.831.29145.04小1321.242271.26155.5822.00177.588.251.101.381.25202.33大B3159.161581.43110.7022.00132.707.571.101.971.28153.51小2205.132344.5496.2422.00118.247.571.101.331.30139.04小1318.463107.91112.7222.00134.728.251.101.001.29157.27小C3175.041574.30122.3122.00144.317.571.101.981.25165.10小2225.932335.77106.3922.00128.397.571.101.331.28149.19小1316.903097.22112.5522.00134.558.251.101.001.29157.18小D3175.041573.90122.3422.00144.347.571.101.981.25165.13小2225.932334.87106.4422.00128.447.571.101.331.28149.24小1316.903095.85112.6022.00134.608.251.101.001.29157.23小表8-5柱的正截面配筋計算柱號層次Nξ偏心形式A'選配實配

A單側(cè)配筋率ρ%全截面配筋率ρ%A31139.372488.89大-388.3242519640.54%1.08%21705.422488.89小/42519640.54%1.08%12271.262488.89大47.0642519640.54%1.08%B31581.432488.89小/42519640.54%1.08%22344.542488.89小/42519640.54%1.08%13107.912488.89小103.7842519640.54%1.08%C31574.302488.89小/42519640.54%1.08%22335.772488.89小/42519640.54%1.08%13097.222488.89小91.4442519640.54%1.08%D31573.902488.89小/42519640.54%1.08%22334.872488.89小/42519640.54%1.08%13095.852488.89小90.9542519640.54%1.08%8.2.3柱斜截面承載力計算.經(jīng)過實驗分析，柱的斜截面受剪承載力應(yīng)按下式計算：V式中：λ：偏心受壓構(gòu)件計算截面的剪跨比，λ<1時，取λ=1；λ>3時，取λ=3N：與剪力設(shè)計值V相應(yīng)的軸向壓力設(shè)計值；當(dāng)N>0.3fcA時，取N=0.3若符合下列公式的要求時，則可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計算，而僅需根據(jù)構(gòu)造要求配置箍筋：V?1.75表8-6柱的斜截面計算驗算柱樓層N/kNV/kNM/kN·m有效高度（mm）剪跨比KA31139.3778.11148.74470.003.74310.9921705.4298.43158.513.17358.0212271.26176.18321.243.59390.21B31581.43131.99159.162.37404.0222344.54178.17205.132.27466.7913107.91254.71318.462.45503.67C31253.3185.92163.612.35404.4921875.96108.27174.362.26466.4012498.39193.80353.362.35511.10D31739.57145.19175.082.35404.4722578.99195.99225.642.26466.3513418.70280.18350.312.35511.01由以上計算知，V均小于K，故柱的斜截面均按構(gòu)造配筋。框架柱上下端的加密區(qū)箍筋最大間距取100mm；加密區(qū)長度取800mm；底層柱框架柱的根部箍筋加密區(qū)長度不應(yīng)小于底層柱子凈高的1/3（即4550/3），故取值1600mm。非加密區(qū)箍筋間距<15d，取s=200mm表8-7框架柱斜截面配筋計算柱樓層b/mm?0N/kNN/fλρ（%）加密區(qū)配筋非加密區(qū)配筋加密區(qū)配筋率非加密區(qū)配筋率A3500.00470.001139.370.240.070.352Ф14@1002Ф14@2000.830.422500.00470.001705.420.350.080.412Ф14@1002Ф14@2001500.00470.002271.260.470.100.532Ф14@1002Ф14@200B3500.00470.001581.430.330.070.352Ф14@1002Ф14@2002500.00470.002344.540.480.100.532Ф14@1002Ф14@2001500.00470.003107.910.650.120.642Ф14@1002Ф14@200C3500.00470.001574.300.330.070.352Ф14@1002Ф14@2002500.00470.002335.770.480.100.532Ф14@1002Ф14@2001500.00470.003097.220.650.120.642Ф14@1002Ф14@200D3500.00470.001573.900.330.070.352Ф14@1002Ф14@2002500.00470.002334.870.480.100.532Ф14@1002Ф14@2001500.00470.003095.850.650.120.642Ф14@1002Ф14@200第9章混凝土樓梯設(shè)計9.1設(shè)計工況資料以標(biāo)準(zhǔn)層為例，對樓梯進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計，樓梯混凝土等級采用C35，選HRB400受力鋼筋。根據(jù)建筑施工圖的信息，得知標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.6m，每級樓梯設(shè)有12個踏步，踏步高150mm，寬300mm。本樓梯設(shè)計中，取梯段板厚度150mm，梯板斜角tanα=150/300=0.5。由于本樓梯的水平跨度大于3米，采用梁式樓梯結(jié)構(gòu)。樓梯結(jié)構(gòu)平面圖9.1平臺板計算平臺板受力形式類似于單向板，故按照單向板進(jìn)行計算，取1m板帶作為計算單元，板厚120mm。恒載計算：ppp=0.36+3.0=3.36荷載設(shè)計值：p=1.3×3.36+1.5×3.0=8.87kN/m2平臺板計算長度：L=1600-250=1350mmM=αξ=1?實際配筋選擇8@200進(jìn)行配置符合要求。9.3梯段板計算活載：考慮樓梯上人流量較大，活荷載取3.0kN/m2。恒載：踏步：p抹灰：p梯段板：p合計：p=4.30+2.03+0.40=6.73荷載設(shè)計值：S=1.3×6.75+1.5×3.0=13.28梯段板計算長度：L=300×11+250=3550mm梯段板彎矩設(shè)計值：M=ξ=1?實配鋼筋選擇10@100A滿足要求。根據(jù)樓梯受力特點，在每級踏步處，布置兩根水平φ10構(gòu)造鋼筋。平臺梁計算根據(jù)實際設(shè)計要求，平臺梁尺寸為300mm×450mm。恒載計算：ppppp=0.29+2.62+6.48+9.02=18.41p荷載設(shè)計值p=1.3×18.41+1.5×6=32.93梯段板跨度：l=1.05×4.05=4252.5mm彎矩設(shè)計值：M=ξ=1?根據(jù)計算選擇322進(jìn)行配置滿足要求。第10章基礎(chǔ)設(shè)計10.1基礎(chǔ)設(shè)計資料與選型基礎(chǔ)選用C20混凝土強(qiáng)度等級，選用HPB300的鋼筋強(qiáng)度等級，選擇承載能力良好的土層為持力層。持力層深度小，于是采用柱下獨立基礎(chǔ)10.2基礎(chǔ)梁設(shè)計10.2.1設(shè)計工況資料混凝土強(qiáng)度等級選用C35,主筋選擇HRB400，構(gòu)造箍筋選用HPB300，截面尺寸為500mm×700mm，保護(hù)層厚度取30mm。10.2.2荷載及其內(nèi)力計算梁自重：g1=25×0.5×0.7×1.05=9.19kN/m梁上的墻體自重：g2=1.5×0.25×25×=9.38kN/m梁上均布荷載設(shè)計值：q=1.2（g1+g2）=1.2（9.19+9.38）=22.28kN/m梁跨中彎矩：M中=1/12ql2=1/12×22.28×8.1梁支座剪力：V=1梁支座彎矩：M=1/12ql210.2.3配筋計算1、正截面承載力計算ρ=1140500×670=0.34%>0.2%（1）支座截面：αξ=1?A選用鋼筋322,ρ=763500×670=0.28%>0.2%（2）跨中截面αξ=1?A實配鋼筋322，As=1140mm2、斜截面承載力計算（1）截面尺寸驗算?w=?跨高比：l/h=8.1/0.7=11.57<.50.2βc截面符合條件。（2）計算配箍箍筋選用HPB300級鋼筋。0.42故按構(gòu)造配筋即可。按構(gòu)造配筋，選用雙肢箍Ф14@200ρ=滿足要求。10.3中柱基礎(chǔ)設(shè)計10.3.1荷載計算選擇C柱計算標(biāo)準(zhǔn)組合：①恒載+活載+0.6×左震②恒載+活載+0.6×左震基本組合：③1.2恒載+1.4活載+0.6×1.4左震④1.2恒載+1.4活載+0.6×1.4左震⑤1.35恒載荷+1.4×0.7恒載表10-1邊柱荷載內(nèi)力組合表內(nèi)力值恒荷載活荷載左震作用右震作用內(nèi)力組合計算①②③④⑤彎矩-0.33-0.34-305.74305.74-184.11182.77-257.69255.95-0.78軸力1667.98790.22-31.4231.422439.362477.063081.503134.293026.19剪力0.220.23244.59-244.59147.21-146.31206.05-204.870.5210.3.2確定基礎(chǔ)尺寸1、初步計算基底尺寸（1）選擇柱下獨立基礎(chǔ)進(jìn)行計算，基礎(chǔ)埋深從室內(nèi)地坪起算，初步設(shè)定基礎(chǔ)深度為1.6m，故基底標(biāo)高為-1.6m。（2）地基承載力特征值的確定經(jīng)過修正后的地基承載力特征值為：f（3）基地面積初算A2、加大基礎(chǔ)底面面積：A=1.2初選基礎(chǔ)尺寸為4m×4m=16m2，需要進(jìn)行寬度修正。f'A因此確定基礎(chǔ)尺寸為4.0m×4.0m。3、截面內(nèi)的最值應(yīng)力計算：外縱墻及基礎(chǔ)梁重：G基礎(chǔ)以上土重：G計算最值應(yīng)力：p10.3.3沖切破壞驗算基礎(chǔ)高度為1100mm，混凝土保護(hù)層厚度為40mm，?01、地基土凈反力設(shè)計值pjp==從結(jié)構(gòu)的安全性出發(fā)，取pj=242.922、沖切破壞驗算A0.710.3.4基底配筋計算柱邊截面：pjmax=242.92kN,pM臺階處截面計算配筋同理柱邊基礎(chǔ)得由于As1＞選配Ф18@250，A