土木工程毕业设计（论文）-淄博职业学院教学楼设计.doc

iii 毕业设计毕业设计 完成版毕业论文，通过答辩优秀成绩，如需设计图纸，外文翻译，开题报告，完成版毕业论文，通过答辩优秀成绩，如需设计图纸，外文翻译，开题报告， ppt 答辩，联系答辩，联系 qq153893706 题题 目：目： 淄博职业学院 教学楼设计 学 院： 建筑工程学院 专 业： 土木工程 学生姓名： 指导教师： 毕业设计（论文）时间：二 七年三月五日 六月二十二日 共十六周 iv 中文摘要 本工程是淄博职业学院主体教学楼，为多层钢筋混凝土框架结构。共五 层，底层层高 3.9 米，其他层层高均为 3.6 米,建筑物总高度为 19.4 米。该教学 楼采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼面采用现浇钢筋混凝土板。基础为独立基 础。结构设计部分，在建筑设计的基础上，合理的确定了结构方案和结构布置。 结构计算，在主体建筑部分选取一榀框架及柱下基础进行计算包括：确定梁、 柱截面尺寸及框架计算简图；荷载计算的组合：在水平荷载的作用下采用底部 剪力法和 d 值法进行框架内力和侧移的计算；在竖向荷载作用下采用采用弯矩 的二次分配法进行荷载的计算,然后各层叠加，求出在竖向荷载作用下的结构 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。 框架构件的截面设计，如梁、柱的配筋计算；并完成了部分非框架结构构件的 计算，如现浇板的内力分析和配筋计算，楼梯、基础的计算等。 关键词：荷载 框架 结构设计 内力组合 v abstract the project is the main teaching building of the zibo vocational college, for multilayer reinforced concrete portal frame construction. a total of five floors, and the height of first floor is 3.9 meters, and the other is 3.6 meters, and building height is 19.4 meters .this teaching building uses the cast-in-place reinforced concrete portal frame construction, the floor uses the cast-in-place reinforced concrete spatial core. the foundation is the independent foundation. the frame design part, on the basis of architectural design, reasonably assure the structural layout and the program of the structural. structure computation, the construction of the main part of a selection of pieces of the framework and under-based computation, including: determining beam and column section size and a frame diagram; load calculation of portfolio: the level load in the role of the adoption of the base shear and d value method for internal forces and lateral framework of the calculation; the vertical load to use the moment using secondary distribution method for calculating the loads, and then superimposed layers , and we can get the vertical load structure under the internal force (bending moment, shear and axial force); then find the best combination of internal forces in a negative group or several groups of internal force portfolio. framework for the cross- section design elements, such as beams, columns reinforcement; and complete part of the non-structural component of the framework, such as the internal forces of slab analysis and reinforcement calculation, the staircase, the basis of calculation . keywords : loads frames structural design combine inside the dint vi 目 录 摘 要. abstract（英文摘要） . 目 录 第一章第一章 引引 言言.1 1.1 毕业设计的目的1 1.2 设计各阶段的安排1 1.3 设计资料2 1.4 设计内容及深度要求3 1.4 设计成果形式及要求3 第二章 建筑设计说明 5 2.1 设计基本资料.5 2.1.1 工程概况 5 2.1.2 原始设计资料 5 2.2 建筑设计说明6 2.2.1 设计概要 6 2.2.2 建筑立面设计 8 2.2.3 装饰 .8 2.2.4 抗震设计 8 2.2.5 楼梯设计 9 2.3 建筑细部具体构造做法 14 第三章 结构设计 .17 3.1 结构布置及计算见图确定 17 3.1.1 选择承重方案 17 3.1.2 梁柱截面及尺寸估算 . 17 3.1.3 结构计算简图. 19 第四章 荷载计算 . 20 vii 4.1 屋面及楼面永久荷载标准值 . 20 4. 2 屋面及楼面可变荷载标准值 20 4.3 梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算 21 4.4 计算重力荷载代表值 22 第五章 横向框架侧移刚度的计算 25 5.1 计算梁、柱线刚度 25 5.2 计算柱侧移刚度 25 第六章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 27 6.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算. 27 6.1.1 横向自震周期的计算. 27 6.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 . 27 6.1.3 水平地震作用下位移验算 29 6.1.4 水平地震作用下框架内力计算.30 6.2 横向风荷载作用下框架内力侧移计 算33 6.2.1 风荷载标准值.33 6.2.2 风荷载作用下的水平位移验算.35 第七章 竖向荷载作用下横向框架结构内力计算.39 7.1 计算单元 39 7.2 荷载计算 . 39 7.2.1 恒载计算 39 7.2.2 活载计算 39 7.2.3 屋面雪荷载计算 43 7.3 内力计算 44 7.3.1 计算分配系数 44 7.3.2 弯矩二次分配法计算横载作用下梁、柱端弯矩 45 7.3.3 计算横载和活载作用下梁端剪力与 柱轴力 47 第八章 框架内力组合 . 57 8.1 框架结构抗震等级、 框架梁内力组合 57 viii 8.2 框架柱内力组合 58 第九章 框架截面设计 . 60 9.1 梁截面设计 . 60 9.1 柱截面设计 . 64 第十章 楼板设计72 10.1 标准层楼板计算 72 10.2 屋面板计算 . 81 第十一章 楼梯设计 . 78 11.1 底层楼梯计算. 89 11.2 其它层楼梯计算 93 第十二章 基础设计 . 98 12.1 基础梁截面尺寸确定 98 12.2 荷载选用 98 12.3 基础截面计算 98 12.4 地基承载力及基础冲切验算 100 总结. .104 外文翻译105 参考文献.123 致谢124 ix 第一章第一章 引引 言言 1.1 毕业设计的目的 1.运用大学四年所学的理论基础知识及专业知识，全面系统的完成整个毕业设计，以 达到初步了解和掌握在以后工作过程中所要做的工作步骤及内容。 2.培养毕业生确立正确的涉及思想和分析问题、解决问题的能力。 3.熟悉规范及制图标准。 4.提高绘图的水平。 1.2 设计各阶段的安排 1准备阶段：第 13 周 查找资料，准备开题报告 2建筑设计阶段：第 47 周 建筑方案设计： 2 周 施工图绘制：2 周 3结构设计阶段：第 814 周 结构选型、结构布置及荷载计算：2 周 结构计算：3 周 施工图绘制：1 周 整理设计说明书：1 周 4答辩阶段：第 1516 周 修改完善毕业设计： 1 周 准备答辩提纲：1 周 x 答辩：1 周 1.3 设计资料 1.3.1 设计依据设计依据 毕业设计题目：淄博职业学院教学楼设计毕业设计题目：淄博职业学院教学楼设计 （一）建筑物建于淄博市内 地形、气象概况：该场地地势平坦；该地区主导风向为西北风，一年中最高气温为 35 度、最底气温-10 度，年平均气温为 16 度左右。 （二）地震设防烈度：7 度，场地为 ii 类 （三）耐火等级：ii 级 （四）地基承载力：180kpa（不考虑地下水作用） （五）建筑物安全等级：ii 级 （六）地面粗糙类别：b类 （七）自然气候条件： 1. 基本雪压：0.45kn/m2 2. 基本风压：0.4 kn/m2 3. 最大冻土深度：0.5m 1.3.2 建筑规模与要求建筑规模与要求 教学楼：规划用地面积 5000m2。 建筑面积 30006000m2，层数 5 层，层高 3.63.9m xi 1.3.3 结构型式结构型式 主体建筑均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼面可采用现浇或预应力钢筋混凝土板。 采用现浇时，可考虑采用现浇无梁楼盖等新型结构形式。基础可为独立基础。 1.4 设计内容及深度要求 1.4.1 建筑设计部分建筑设计部分 在毕业调研的基础上，根据毕业设计任务书的要求，确定合理的建筑设计方案，并绘 制草图，并经指导教师审核。 建筑施工图绘制，严格按建筑制图标准绘制建筑施工图。 1.4.2 结构设计部分 根据建筑设计、材料供应和施工条件，合理地确定结构方案和结构布置，完成结构布 置草图（要求指导教师审核后，进入下一步） 。 选取一榀具有代表性框架及柱下基础进行荷载统计、内力分析及组合，配筋计算等 （要求手算和电算各一榀框架，指导教师审核后，进入下一步） 。 结构施工图绘制及深度要求严格按建筑制图标准绘制建筑施工图。 1.5 设计成果形式及要求，详见下表 内容比例及要求 建筑说明 底层平面图1：100-200 标准层平面图1：100-200 屋面平面图1：100-200 正立面图1：100-200 背立面图1：100-200 侧立面图1：100-200 剖面图 2 张1：100 1 个特征剖面、1 个主楼梯剖面 xii 详图 2 张1：1030 外墙身、檐口、泛水、楼梯间等 内容比例及要求 结构计算说明 基础平面结构布置图1：100 基础大样图1：20-50 标准层结构布置图1：100 屋面结构布置图1：100 框架梁、柱配筋图1：20-100 现浇楼梯设计及构件配筋图1：101：20 零星构件配筋图1：101：20 第二章第二章 建筑设计建筑设计说明说明 2.1 设计基本资料设计基本资料 2.1.1 工程概况工程概况 工程名称： 淄博职业学院教学楼； 建筑类别： 丙类； 设计使用年限： 50 年； 地面粗糙度： b 类； 抗震等级： 三级； 设防烈度： 7 度，第一组别，设计地震基本加速度值为 0.1g； 结构重要性系数： 1.0； 2.1.2 原始设计资料原始设计资料 xiii 1.地质概况： 本工程地质勘探报告： 第层为杂填土夹有碎砖、有机物，厚 1.5m 第层为粉质粘土， fk=160kn/m2，褐黄色，厚度 4.2m5.5m 第层为轻亚粘土， fk=160kn/m2，灰褐色，厚度 4.m4.5m 第层粉土层， fk=180kn/m2，黄褐色，厚度 3.5m4m 2. 本工程室内地坪，室外地坪-0.600m 3. 基本风压值：0.45kn/m2 4. 基本雪圧值：0.4kn/m2 5. 设计荷载标准值：根据功能要求，按荷载规范规定取用 6. 抗震设防：抗震设防烈度为 7 度，根据有关方面分析：虽然断层较多， 但断层并无应力积聚条件，故历史上从未发生过较大地震（最大三级） ，国家 地震局和省地质局确定为 7 度设防区。 2.2 建筑设计说明 2.2.1 设计概要 本设计是教学楼，应根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各 类用房。一般由办公用房、公共用房和服务用房等组成。教学楼内各种房间的 具体设置、层次和位置，应根据使用要求和具体条件确定。办公建筑应根据使 用要求，结合基地面积、结构选型等情况按建筑模数确定开间和进深，并为今 后改造和灵活分隔创造条件，故本建筑选取开间为 9.6m，进深为 7.5m。 （1）房间使用面积、形状、大小的确定 一个房间使用面积基本包括：家具、设备所占的面积；人们使用家具、设 备所占活动面积；以及行走、交通所需的面积。 xiv 充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求，教室的开间取为 9.6m，进深为 7.5m，厕所对称的布置在建筑朝向较差的一面，距最远的房间 20m，并设置公用的前室，前室内置两个洗手盆。厕所有不向邻室对流的直接 自然风和天然采光，卫生洁具数量按规范要求：男厕所每 40 人设一具大 便器，每 30 人设一具小便器，女厕所每 20 人设一具大便器，每 40 人设一具 洗手盆。 （2）门窗大小及位置的确定 教室门洞口宽不应小于 1000mm，高不应低于 2m，根据人流的多少和搬进 房间设备的大小取门宽为 1500mm，开启方向朝房间内侧；大厅的门采用四个双 扇双向弹簧门。 （3）窗的大小以及位置的确定 房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求。本 次设计中，教室的窗户，考虑规范要求窗地比1：6，窗宽取为 1500mm， 高度取为 2100mm。厕所内开窗高 2400m，并配置机械通风设备。 （4）交通联系部分的平面设计 一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房 间及室内外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。在多 层建筑中，楼梯是必不可少的一部分，是楼层人流疏散的必经之路，楼梯的数 量、位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑环境空间的艺术 效果。 设计楼梯时，还应使其符合建筑设计防火规范 、 民用建筑设计通则 和其他有关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求，多层建筑应设封闭楼梯 间，且应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风。考虑结构楼梯平面形式的 选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。 楼梯是多层房屋中的重要组成部分。楼梯的平面布置、踏步尺寸、栏杆形 式等由建筑设计确定。 xv 楼梯常见型式：板式楼梯、梁式楼梯。梁式楼梯梯段板较薄，可以节省材 料。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板及平台梁组成。踏步板支承在斜梁上， 斜梁再支承在平台梁上。作用于楼梯上的荷载先由踏步板传给斜梁，再由斜梁 传至平台梁。当梯段板较长时，梁式楼梯较为经济，因而广泛用于办公楼、教 学楼等建筑中，但这种楼梯施工复杂，外观也显得比较笨重。 板式楼梯具有下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧的优点，是一种 斜放的板，板端支承在平台梁上。作用于梯段上的荷载直接传至平台梁。当梯 段跨度较小（一般在 3m 以内）时，采用板式楼梯较为合适。但其斜板较厚， 为跨度的 1/25-1/30。 本设计主入口选取现浇板板式双跑楼梯，作为主要交通用的楼梯梯段净宽 应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度 0.55m+00.15m 计算，并不应少于两股人流。楼梯平台部位的净高不应小于 2m，楼梯梯段部位 的净高不应小于 2.2m 楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间 的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率， 、节省空间、便于人流疏散等方 面考虑。因而本建筑楼梯踏步高度选用 150mm,踏面选用 300mm。 走廊作为水平的交通联系其主要功能是连接同一层内的各个房间、楼梯、 门厅等，以解决建筑物中水平联系和疏散的问题，要求其宽度满足人流通畅和 建筑防火的要求。 按规范要求，双面布房且大于 40m 的走道的最小净宽为 1.8m，考虑到 柱截面尺寸和基础布置，适当放大取走道宽 3.0m，净宽 2.40m，可让三人并行 通过。 2.2.2 建筑立面剖面设计 立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立 面构图的一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计设计时要 考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排， 满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口，雨篷等细部构件的处理。考虑 设计的是教学楼，立面尽量简洁，大方。 xvi 建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度，建筑层数和空间结构体系。确定房 间净高时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。 综合考虑这些因素，取房间层高为 3.9，3.6m。 2.2.3 装饰 在装饰上不追求豪华，重视材质，崇尚自然，和谐，突出重点，创造出与 建筑物身份相称的朴实、典雅。外墙为白色涂料，配上白色的塑钢窗。室内采 用彩色水磨石地面，在卫生间内采用地砖防水楼面。 2.2.4 抗震设计 建筑抗震设计规范规定，抗震设防烈度为 6 度及以上地区的建筑，必 须进行抗震设计。淄博地区抗震设防烈度为 7 度，必须进行抗震设防。 建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防类 别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；乙 类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑；丙类建筑应属 于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。本工程的 抗震设防类别为丙类。丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设 防的要求。本设计属于框架结构，7 度设防，高度小于 30m，所以为三级框架。 防震逢的最小宽度应符合下列要求： （1）框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过 15m 时可采用 70mm；超 过 15m 时，6 度、7 度、8 度和 9 相应每增加高度 5m、4m、3m 和 2m，宜增加宽 度 20mm。 （2）防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较 低房屋高度确定。 2.2.5 楼梯的设计 楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。直跑楼梯 具有方向单一，贯通空间的特点，双分平行楼梯和双分转角楼梯则是均衡对称 xvii 的形式，典雅庄重。双跑楼梯、三跑楼梯一般用于不对称的平面布局，既可用 于主要楼梯，也可用在次要部位作为辅助性质的楼梯。人流疏散量大的建筑常 采用交叉楼梯和剪刀楼梯的形式，不仅有利于人流疏散，还可达到有效利用空 间的效果。其它形式的楼梯，如：弧形梯、螺旋楼梯的使用，可以增加建筑空 间的轻松活泼的感觉。 梯段净高（h）一般应大于人体上肢伸直向上，手指触到顶棚的距离。梯 段净高应当以踏步前缘处到顶棚垂直线净高度计算。考虑行人肩扛物品的实际 需要，防止行进中碰头产生压抑感，楼梯梯段净高不小于 2200mm，平台部分 的净高应不小于 2000mm。梯段的起始、终了踏步的前缘与顶部凸出物内边缘 的水平距离应不小于 300mm。 为了适用和安全，每个梯段踏步一般不超过 18 步，也不应小于 3 步。梯 段坡度的选择要从攀登效率、节约空间、便于人流疏散等方面考虑。一般在人 流量大、安全标准较高或面积充裕的场所，其坡度可较平缓，适宜坡度 30 度 左右。仅供少数人使用或不经常使用的辅助楼梯则允许坡度较陡（不宜超过 38 度） 。计算踏步高度和宽度的一般公式：mmsgr6002 r:踏步高度；g:踏步宽度；600mm：妇女、儿童平均踏步长度。本工程的踏步 高度为 150mm，踏步宽度 300mm。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼 梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度为 0.55+(00.15)m 计算，并 不应少于两股人流。 （0-0.15m）为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众 多应取上限值） 。 楼梯平台包括楼层平台和中间平台两部分。中间平台形状可变化多样，除 满足楼梯间艺术需要外，还要适应不同功能及步伐规律所需尺寸要求。楼层平 台：除开放楼梯外，封闭楼梯和防火楼梯，其楼层平台深度应与中间平台深度 一致。 本工程楼梯的确定：本工程中每层采用四部双跑楼梯。 2.2.6 关于防火的设计 疏散楼梯是安全疏散道路中一个主要组成部分，应设明显指示标志，并宜 xviii 布置在易于寻找的位置。但电梯不能作为疏散楼梯用。疏散楼梯的多少，可按 宽度指标结合疏散路线的距离及安全出口的数目确定。 防火门：防火门分为甲、乙、丙三级，其耐火极限分别为 1.2h、0.9h、0.6h。防火门应为向疏散方向开启的平开门，并在关闭后应能从任 何一侧手动开启。用于疏散走道和楼梯间的防火门，还应具有顺序关闭的功能。 2.2.7 细部构造总说明 1）勒脚： 勒脚是墙身接近室外地面的部分，一般情况下，其高度为室内地坪与室外 地面的高差部分。它起着保护墙身和增加建筑物立面美观的作用。由于它容易 受到外界的碰撞和雨、雪的侵蚀，遭到破坏，同时地表水和地下水的毛细作用 所形成的地潮也会造成对勒脚部位的侵蚀。所以，在构造上必须采取相应的防 护措施。 勒脚防潮层：分为水平防潮层和垂直防潮层。当室内地坪出现高差或室内 地坪低于室外地面时，要同时设置水平防潮层和垂直防潮层。 本工程只设水平防潮层。水平防潮层根据材料的不同，一般有油毡防潮层、 防水砂浆防潮层、配筋细石混凝土防潮层。 油毡防潮层具有一定的韧性、延伸性和良好的防潮性。由于油毡层降低了 上下砌体之间的粘结力，且降低了砌体的整体性，对抗震不利，目前已少用。 砂浆防潮层是在需要设置防潮层的位置铺设防水砂浆。防水砂浆能克服油 毡防潮层的缺点，但由于砂浆系脆性材料，易开裂。故不适于地基会产生微小 变形的建筑中。 为了提高防潮层的抗裂性能，常采用 60mm 厚的配筋细石混凝土防潮层。 工程中常在标高-0.06m 处设防潮层。 2）散水 xix 为保护墙基不受雨水的侵蚀，常在外墙四周将地面做成向外倾斜的坡面， 以使将屋面水排至远处，这一坡面称散水。散水坡度约 3%-5%，宽一般为 600mm-1000mm，纵向每隔 10 米做一道伸缩缝，散水与外墙设 20 宽缝，其缝内 均填沥青砂浆。当屋面排水方式为自由落水时，要求其宽度较出檐多 200mm， 一般雨水较多地区多做成明沟，干燥地区多做成散水。本工程做散水，宽度 900mm，坡度 3%，做法详见施工说明。 3）楼地面工程 （1）内地面混凝土垫层酌情设置纵横缝（平头缝） ，细石混凝土地面面层 设置分格缝，分格缝与垫层缩缝对齐，缝宽 20mm，内填沥青玛蹄谛脂。 （2）浇水磨石楼地面面层应分格，除特殊注明外，一般普通水磨石面层 用厚玻璃条分隔；彩色水磨石面层用 2 厚铜条分格，分格大小酌情处理。 （3）室内经常有水房间（包括室外阳台）应设地漏，楼地面用 1：2.5 水 泥砂浆（掺 3%防水粉）作不小于 1%排水坡度坡向地漏，最薄处为 20 厚，地面 最高点标高低于同层房间地面标高 20。 （4）特殊注明外，门外踏步、坡道的混凝土垫层厚度做法同地面。 （5）建筑电缆井、管道井每层在楼板处做法按结构整铺钢筋，待管道安 装后用同样标号混凝土封闭。 4）屋面工程 （1）屋面防水等级为二级，具体做法详见施工说明 （鲁 l9501） （2）基层与突出屋面结构（女儿墙、墙、变形缝、管道、天沟、檐口） 的转角处水泥砂浆粉刷均做成圆弧或圆角。 （3）凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置须检查核实后再做防水材料，避免 做防水材料后再凿洞。 （4）高屋面雨水排至低屋面时，应在雨水管下方屋面铺放一块 490 49030 细石混凝土板保护。 xx 5）门窗工程 a)在生产加工门、窗之前，应对门窗洞口进行实测。 b)玻璃幕墙由业主确定专业厂家，由厂家提供图纸，经业主及设计部门认 可后方可施工。玻璃幕墙的安装和施工应严格遵守超现行的玻璃幕墙工程技术 的要求。 c)玻璃幕墙的物理性能、风压变形性能、雨水渗透性能、空气渗透性能和 保温性能应符合现行的等级要求。玻璃幕墙在钢筋混凝土结构面上的铁件须预 埋，不得后打，不可使用膨胀螺栓。 d)门窗安装前预埋在墙或柱内的木、铁构件应做防腐、防锈处理。 6）油漆构件防腐、防锈工程 a)所有埋入混凝土及砌块中的木质构件均须做好防腐处理，满涂焦油一道。 屋面架空硬木版须经防虫、防腐处理后方可使用，面刷酚酞清漆。 b)所有埋入混凝土中的金属构件须先除锈，刷防锈漆饿二道；所有露明金 属构件（不锈钢构件除外） ，均须先除锈刷防锈漆一道，再刷油漆二道。 c)所有室内木质门窗均需打腻子，磨退后刷底漆一道，再刷调和漆二道。 7）基础工程 根据现行建筑地基基础设计规范和地基损坏造成建筑物破坏后果（危 及人的生命、造成经济损失和社会影响及修复的可能性）的严重性，将基础分 为三个安全等级：一级、二级、三级。本设计基础的安全等级为二级，对应于 破坏后产生严重的后果，建筑类型为一般工业与民用建筑。 基础按刚度分可 分为：刚性基础和柔性基础；按构造分类可分为：独立基础、条形基础、筏板 基础、箱形基础和壳体基础。 其中，独立基础是柱基础中最常用和最经济的型式。本工程采用独立基础。 基础埋置深度的选择应考虑： xxi 1.建筑物结构条件和场地环境条件。 在保证建筑物基础安全稳定，耐久使用的前提下，应尽量浅埋，以便节省 投资，方便施工。某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某种基础形式， 这些要求常成为其基础埋深的先决条件。结构物荷载大小和性质不同，对地基 的要求也不同，因而会影响基础埋置深度的选择。为了保护基础不受人类和生 物活动的影响，基础宜埋置在地表以下，其最小埋深为 0.5m ，且基础顶面宜 低于室外设计地面 0.1m，同时有要便于周围排水沟的布置。 2.工程地质条件 3.水文地质条件 选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态 （1）.地基冻融条件 （2）.建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施、基础的形式和 构造。 3.作用在地基上的荷载大小和性质。 4.工程地质和水文地质条件。 5.相邻建筑物的基础埋深。 6.地基土冻胀和融陷的影响。 综合以上因素：本设计初选基础顶面到室外地面的距离为 500mm，室内外 高差为 600mm,则底层柱高=3900+500+600=5000mm 8）工种配合 a)设备管井的封闭需待设备及管道安装后再进行，个别管道井要待设备调 试后再封闭。 b)凡楼板、墙体及墙上留洞，均需对照有关专业图纸，准确无误后方可施 工。钢筋混凝土墙和楼板上所有留洞需预留，不得再打。 c)卫生间、空调等管道内施工时要防止砂浆残渣和碎砖等杂物掉入，防止 xxii 堵塞。 2.3 建筑细部具体构造做法 屋面做法： 选用刚性防水屋面 1、40 厚的 c20 细石混凝土，内配 4 双向钢筋，中矩 150，粉平压光 2、洒细砂一层，再干铺纸胎油毡一层 3、20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 4、卷材防水层 5、20 厚 1：2.5 水泥砂浆找平层 6、70 厚水泥防水珍珠岩块 7、现浇 100 厚钢筋混凝土屋面板 8、12 厚纸筋石灰抹底 楼面做法： 选用水磨石楼面 1、15 厚 1：2 白水泥白石子(掺有色石子)磨光打蜡 2、20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 3、现浇 100 厚钢筋混凝土楼面板 4、12 厚纸筋石灰抹底 地面做法： 选用水磨石地面(彩色水磨石地面) 1、15 厚 1：2 白水泥白石子(掺有色石子)磨光打蜡 2、20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 3、60 厚 c10 混凝土 xxiii 4、100 厚碎石或碎砖夯实 5、素土夯实 内墙做法： 选用混合砂浆粉面 1、刷(喷)内墙涂料 2、10 厚 1：2 水泥石灰砂浆抹面 3、15 厚 1：3 水泥石灰砂浆打底 4、190 厚混凝土空心小砌块 外墙做法： 选用白水泥砂浆粉刷墙面 1、8 厚 1：2.5 水泥砂浆粉面 2、10 厚 1：3 水泥砂浆打底 墙基防潮： 采用防水砂浆防潮层 20 厚 1：2 水泥砂浆掺 5%避水浆，位置一般在-0.06 标高处 踢脚做法： 采用水磨石踢脚、台度 1、10 厚 1：2 水泥白石子磨光打蜡 2、12 厚 1：3 水泥砂浆打底 卫生间做法： 1、4 厚马赛克，素水泥浆擦缝 2、3-4 厚水泥胶合层 3、20 厚 1：3 水泥砂浆找平层 xxiv 4、素水泥浆结合层一道 5、80 厚钢筋混凝土楼板 女儿墙做法： 1、6 厚水泥砂浆罩面 2、12 厚水泥砂浆打底 3、200 厚空斗砖 4、20 厚水泥砂浆找平 第三章 结构设计 3.1 结构布置及计算简图的确定 根据该房屋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，填充墙采用 240mm 厚的混凝土空心小砌块，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋 混凝土结构，楼板厚度取 100mm。 3.1.1 选择承重方案 该建筑为教学楼，房间布局较为整齐规则，且教学楼不需要考虑太大空间 布置，所以采用横向框架承重方案，四柱三跨不等跨的形式。柱网布置形式详 见建筑平面图。 3.1.2 梁、柱截面尺寸估算 纵 梁： 纵向框架梁，最大跨度 l=6.0m ,mmlh8255506000 12 1 8 1 12 1 8 1 xxv 取mmh700 ,mmhb350233700 3 1 2 1 3 1 2 1 取mmb300 横 梁： 横向框架梁，最大跨度 l=7.5m ， 1111 7500625 938 812812 hlmm 取mmh700 mmhb350233700 3 1 2 1 3 1 2 1 取mmb300 各层梁截面尺寸及混凝土强度等级如下表 表 3-1-1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级 横梁 bh 层次 混凝土强度等 级ab 跨，cd 跨bc 跨 纵梁 15c35300700300500300700 （2）框架柱： cc n f a nfgn 其中，n 为验算截面以上楼层层数，g 为折算在单位建筑面积上的重力荷 载代表值，框架结构近似取 15 kn/m2，f 为按简支状态计算的柱的负荷面， 为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。由设计要求，抗震设防烈度为 7 度， 房屋高度不超过 30m，丙类建筑，该框架的抗震等级为三级。抗震等级三级的 框架结构轴压比限值 n =0.9，边柱及中柱的负荷面积分别为 3.756.0 m2和 5.256.0 m2，可得一层柱截面面积为: 边柱 xxvi 3900 240075007500 3600360036003600 mm2160554 7 . 169 . 0 510150 . 675 . 3 3 . 1 3 a 中柱 mm2216131 7 . 169 . 0 510150 . 625 . 5 25 . 1 3 a 取柱子截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为 418mm 和 485mm。 根据上述结果，并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸取值如下： 15 层 600mm 600mm 基础选用柱下独立基础，基础顶面距室外地面为 500mm。 3.1.3 结构计算简图 框架结构计算简图，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板 顶，25 层高度即为层高，取 3.6m；室内外高差 0.6m;底层柱高度从基础顶面 取至一层板顶，即 h13.9+0.6+0.55.0m。见下图: xxvii 3-1-1 结构计算简图 第四章 荷载计算 4.1 屋面及楼面永久荷载标准值 屋面(不上人) 屋面为刚性防水屋面 40 厚的 c20 细石混凝土保护层 230.040.92kn/m2 3 厚 1：3 石灰砂浆隔离层 0.00317=0.0513kn/m2 卷材防水层 0.3 20 厚的 1：2.5 水泥砂浆找平层 200.020.4kn/m2 100 厚的钢筋混凝土板 250.10=2.5kn/m2 20 厚水泥砂浆找平层 200.020.4kn/m2 12 厚纸筋石灰抹底 0.160kn/m2 合计 4.98kn/m2 15 层楼面(水磨石楼面) 15 厚的 1：2 白水泥白石子(掺有色石子)磨光打蜡 180.0150.27kn/m2 20 厚的 1：3 水泥砂浆找平层 200.020.40kn/m2 xxviii 现浇 100 厚的钢筋混凝土楼板 250.12.5kn/m2 3 厚细石粉面 160.0030.048kn/m2 8 厚水泥石灰膏砂浆 140.0080.112kn/m2 合计 3.33kn/m2 4.2 屋面及楼面可变荷载标准值 不上人屋面均布活荷载标准值 0.50kn/m2 楼面活荷载标准值 2.0kn/m2 走廊活荷载标准值 2.5kn/m2 屋面雪荷载标准值 sk=r s0=1.0 0.45=0.45kn/m2 式中：r 为屋面积雪分布系数，取 r1.0 4.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算 查规范得以下自重， 外墙面为面砖墙面自重： 0.5kn/m2 混凝土空心小砌块 11.8kn/m2 4.3.1 梁自重计算 边跨梁自重： 0.30.7255.25kn/m 粉刷： （0.7-0.10.048170.459kn/m 合计 5.709kn/m 中跨梁自重 : 0.30.5253.75kn/m 粉刷： 0.60.105170.360kn/m 合计 4.11kn/m 纵梁自重： 0.30.7255.25kn/m 粉刷： 0.60.048170.459kn/m 合计 5.709kn/m xxix 柱自重计算 柱自重： 0.60.6259kn/m 贴面及粉刷： (0.64-0.22)0.0217=0.68kn/m 合计 9.68kn/m 女儿墙自重(含贴面和粉刷)： 0.9 0.02 2 170.2 15 0.93.312kn/m 内外墙自重(含贴面和粉刷)： 0.2 150.02 2 173.68kn/m 4.4 计算重力荷载代表值 取中间最大跨度计算单元 6.0m 宽度范围为一品框架的重力荷载代表值，计 算如下： 4.4.1 第 5 层的重力荷载代表值： 屋面恒载： (7.5 2+2.4) 6.0 4.98591.63kn 女儿墙： 3.3126.0 243.72kn 纵横梁自重： 41.104+27.55.709+33.46321.315kn 半层柱自重： (9.683.34)0.569.70kn 半层墙自重： 40.99+54.8+(3.3-0.5)(7.5+0.6-0.4)=181.99kn 屋面雪载： (7.5 2+3) 6.0 0.35=45.36kn 恒载+0.5 雪载： 645.41+47.69+321.315+69.70+181.99+0.5 45.361275.54kn 4.4.2 24 层的重力荷载代表值 楼面恒载： (7.5 2+3) 6.0 3.33395.564kn xxx 上下半层墙重： 181.99+181.99=363.98 kn 纵横梁自重： 321.315 kn 上半层柱+下半层柱： 69.70+69.70139.4kn 楼面活荷载： 6.0 (7.5 2 2+2.4 2.5)247.5kn 恒载+0.5 活载： 395.564+363.98+321.315+139.4+0.5247.51354.62kn 4.4.3 一层的重力荷载代表值： 楼面恒载： 431.568kn 上.下半层墙自重： (a)外纵墙: 40.09+3.68(4.55-0.7) (6.6-0.242)-31.01=105.74kn (b)内纵墙: 54.8+3.68(4.55-0.7) (6.6-0.242)-16.70=133.21kn (c)横墙： 86.70+(7.5+0.5-0.22)(4.55-0.5)3.68=189.43kn 纵横梁自重： 321.315kn 上半层自重： 69.70kn 下半层自重： 0.59.684.554)=88.09kn 楼面活荷载： 270kn 恒载+0.5楼面活载： 431.568+105.74+133.21+189.43+321.315+157.79+270/2=1476.86kn 则一榀框架总重力荷载代表值为： n i i g 1 )5( n knggggggi26.681686.1476362.135454.1275 54321 n 1i 4.4.4. 各层重力荷载计算 （1） 屋面雪荷载标准值 xxxi qsk=0.457.532+4.87.58+7.5（3.92+3.62+10.2） +10.29.6=542.7kn （2） 楼面活荷载标准值 q =27.532+4.87.58+7.5（3.92+3.62+10.2） +10.29.6-158.4+2.5158.4=2095.2+396=2491.2kn （3） 屋盖自重 g=3.337.532+4.87.58+7.5（3.92+3.62+10.2） +10.29.6=4015kn 楼盖自重 g=4.987.532+4.87.58+7.5（3.92+3.62+10.2） +10.29.6=6005kn （4） 女儿墙自重 g=0.90.248662+17.42+2.12=295.45kn （5） 二五层墙柱等自重 柱自重 (0.60.63.625+40.63.60.0217)60=1378kn 门面积 2（12.1+1.82.1+1.52.1）+181.52.1=74.76m2 窗面积 2.11.540+2.11.218=171.36m2 门窗自重 74.760.2+171.360.4=83.49kn 墙体自重 （3.6-0.7）（662+17.42+2.12）0.2411.8-83.49- 600.6+（7.5-0.6）（3.6-0.7）0.2411.818+（66-6）-13 0.6（3.6-0.7）0.2411.82=2887.03kn 小计4595.22kn （6） 底层墙柱等自重 柱自重 (0.60.63.925+40.63.90.0217)60=2296.9kn 门面积 2（12.1+1.82.1+1.52.1） +181.52.1+2.434=103.56m2 xxxii 窗面积 2.11.540+2.11.218-1.52.14=158.76m2 门窗自重 103.560.2+158.760.4=84.25kn 墙自重 （3.9-0.7）（662+17.42+2.12）0.2411.8-83.49- 600.6+（7.5-0.6）（3.9-0.7）0.2411.818+（66-6）-13 0.6（3.9-0.7）0.2411.82=3107.6kn 小计5751.01kn 各层重力荷载值汇总如下： 6969.41kn542.75 . 04595.22 2 1 4015295.45g5 10737.9k