县第二中学教学楼设计-27计算书

毕业设计（）任务I、毕业设计（）题目新建县第二中学教学楼设II、毕业设计（）使用的原始资料(数据)及设计技术要求载力fak=235kPa，水埋藏较深，不考虑水影响。6III毕业设计（）工作内容及完成时间⑴4～5⑵⑶⑷⑸15⑹16周，评阅老师对设计（）进行评阅⑺17周，熟悉设计（，准备答辩学士性特别加以标注的内容外，本不包含法律意义上已属于他人的的研究成果，也不包含本人已用于其他申请的或成果。对本文的研究成果贡作者签名 日期使用印、缩印或扫描等保存和汇编本论。作者签名 日期导师签名 日期ThebuildingdesignofthesecondtechingbuildinginXinjianCountryStudentname:Xu Class:Supervisor:ZhangShao:TheprojectistobuildamiddleschooltechingbuildinganditislocatedinXinjianCountry.Thebuildingisarectangularbuildingwiththe45mEast-Westlength,16mSouth-Northlengthandatotalconstructionareasofabout3511.7m2,fivefloors,3.6mheightofeveryfloor.Usingreinforcedconcreteframestructure,thewholebuildingincludestwopartswhicharearchitecturaldesignandstructuraldesign.Forthepartofarchitecturaldesignandstructuraldesign,accordingtotheconstructionstandardsandusingfunctiontoascertainthepreliminaryarchitecturallayout,includingbuildingshape,reasonableplacefortoilets,stairs,classroomandsoon.Thencombinedwiththeselectedmaterialandmethodstoascertainthespecificsizes.Forthestructionaldesign,itshouldbebasedonbuildingdesign,specificationbuild-ingrequirements,geologicalconditionsandtheavailabilityofmaterialstoascertainthestructurelayout.Selectarepresentativeframetocalculatetodeterminecalculationdiagramandcalculatedcells.Furthercalculationsshouldbetakenonloadcalculations(includinggroundfloor,roof,andfloordeadandliveloads),internalforcecalculation(d-valuemethodwasusedtocalculatewindloads,quadraticdistributionmethodwasusedtocalculateverticalloadmoment)，combinationsofinternalforces，volumereinforcement,staircasedesign,Foundationdesign,andsoon.Sincetheprojectislocatedin6degreeseismiczone，itbelongstoclassbbuildings,sothecalculationdoesnottakeintoaccounttheseismicrequirements,butitmustmeetthestructuralrequirementsofthespecifications.Onthebasisoftheabovework,usingTianzheng,AutoCAD,PKPMandothersoftwarestoplotarchitecturalworkingdrawingandstructuralworkingdrawing.Keyword:MiddleschoolteachingbuildingReinforcedconcreteframestructureArchitecturaldesign StructuredesignSignatureof 2015年毕业设计要求编写的，题目为新建县第二中（剖面设3.6m0.45m。3200m2,803％1/12，故为平屋顶。150mm,270mm（1.3.2）梁：b×h=300×500mm立面设（1.3.3）构造设1.3.1图 1-1剖面1.3.3①-121.3.4结构选(

1lh(

取 b11)h11)500166250,取b h(11)l(

1)4200300525,取h

b11)h11)500166250,取b 120mm材料选（1）混凝土采用335(fy300N/mm2),其余采用热轧300(fy270N/mm2)。外墙采用普通实心粘土砖厚240mm，重度r1=19kN/m3，水刷石外；内墙采用普通实心粘土砖厚240mmr1=19kN/m3，双面水泥粉刷，重度（=0.35kN/m2（r=0.2kN/m2设计资3.1.1=l/40=4500/40=112.5,取120mm。屋面采用不上人屋面，屋面做法：10mm厚水泥砂浆保护层，8mm厚捷罗克防水层[8，20mm1:3水泥砂浆找平层，30mm厚水泥石灰焦渣砂浆0.3%找坡层，10mm厚的石灰砂浆抹灰层，结构层120mm厚现浇钢筋混凝土板，屋面活载是0.5kN/m2。楼面做法：251:2水泥砂浆面层铁板赶光[1]，15mm3.5kN/m22.5kN/m2C30。图 结构平面布置① 8mm 0.02m×20kN/m³=0.4 抹灰层：10mm厚混合砂 合 ②活

p1.354.321.40.70.56.32kN/

p1.24.321.40.55.88kN/pgq6.32kNlxlylx=2.4m-梁宽=2.4-0.3=2.1m，ly=4.2m-(gq)l2(3nxm x

6.322.12(31.8612(61.865.50.29

0.87kNmymx0.29×0.87=0.25kNmmxmxmx2×0.87=1.7kNmlx=4.2m-0.3m=3.9m，ly=6.6m-0.3m=6.3m，n=ly/lx=1.62，α=(1/n)2=0.38，(gq)l2(3nxm x

6.323.92(31.6212(61.625.50.38

2.73kNmymx0.38×2.73=1.04kNmmxmxmx2×2.73=5.46kNmh0Φ8h0板厚保护层厚度钢筋直径/2120158/2=101mmh0101893mm；板顶钢筋也采用Φ8h0120158/2=101mm。对于中间区格板A的跨中弯矩和支座弯矩可以减小20%，对于变区格板lbl4.2/6.6=0.64<1.5,20%AS的计算近似取内力臂系数0.93]，按下式计算各区格板受拉钢筋截AS

表 屋面板配筋计实配面积AlylxBlylx08楼面板计算 结合层：15mm厚1:3水泥砂 结构层：120mm厚现浇混泥土楼板 0.12m×25kN/m3=3kN/m2抹灰层：10mm厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3=0.17kN/m2 所以所以计算中各区格板短跨为lx，长跨为lylx==2.1m，ly==3.9m,n=ly/lx=1.86,α=(1/n)2=0.29,

q1kq2k(gq)l2(3nxm x

9.662.12(31.8612(61.865.50.29

mymx0.29×1.33=0.38kN/mmxmxmx2×1.33=2.66kN/m区格板(gq)l2(3nxm x

8.263.92(31.6212(61.625.50.38

mymx0.38×3.55=1.39kN/mmxmxmx2×3.55=7.10kN/m表 楼面板配筋计实配面积/AlxBlx07重力荷载计屋面恒荷载 不上人屋 0.5雪 0.45楼面恒荷载 教室、卫生 走廊、楼 :自重25kN/m3×0.4m×0.4mb×h=250mm×500mm自重25kN/m3×0.25m×女儿墙 纵 0.35kN/m2×2.1m×2.7m/4.2m=0.47kN/m贴瓷砖外：0.5kN/m2×(4.2m×3.6m-2.7m×2.1m)/4.2m=1.2kN/m水泥粉刷内：0.36kN/m2×(4.2m×3m-2.7m×2.1m)/4.2m=0.59kN/m 0.35kN/m2×2.1m×2.7m/4.2m=0.47kN/m 0.5kN/m2×(4.2m×3.6m-2.7m×2.1m)/4.2m=1.12kN/m 合 0.2：0.36kN/m2×(4.2m×3m-：（0.36kN/m2×4.2m×3.0m-2.1m×1.0m×0.36kN/2/.2m=1.80kN/m（8）水泥粉刷内2×0.36kN/m2×(3.6m-水泥粉刷内2×0.36kN/m2×(3.6m-图 板传荷载示意1）A-B轴间框架梁4.1.1。活载：0.50kN/m2×2.1m×(1-A-B轴间框架梁均布荷载为：活载：0.50kN/m2×1.2m×(1-（2）B-C轴间框架梁B-C轴间框架梁均布荷载为：由于左右对称，C-D轴间梁与A-B（3）A轴柱纵向集中荷载的计算：=3.01kN/m×4.2m+5.06kN/m×4.2m（4）B轴柱纵向集中荷载的计算：C、DA、B4.1.24.1.2注：1.图中各值的单位为4.2.19轴上的一榀框架计算。假定框架嵌固于基定为-0.95m4.55m。由此可绘出框架的计算简图。4.2.1框架梁柱的线刚度计算（对于中框架梁取i左边梁i中跨梁i右边梁底层柱（A-D轴i底柱i其余层柱=令i其余层柱=1.0i′底层柱4.2.1ωo—为B类；μs—μshj—24.2.1。表 集中风荷载标准ωo/(风荷载作用下的位移验侧移刚度D4.3.14.3.2。由于左右对称只算A、BΔuj=式中：Vj—第j∑DIJ—第jΔuj—j表 横向2-5层D值计 2A/DB/C 4.3.2横向底层D0.5 2A/DB/C（4.91×104kN/m juj=∑Δuj（j1加到j）顶点侧移:u=ΣΔuj（j1加到4.3.3表 风荷载作用下框架侧移计54321层间侧移最大值：1/3396＜1/550（满足要求框架在风荷载（从左向右吹）作用下进行内力计算。其步骤为D值计算（前面计算风荷载下的侧移时已经计算过表 D值计算及剪力分A、DB、CKDKDVA\54321注：D103N/mmVF表 反弯点高度比y（yy0y1y2y3hky柱510010410101031010102101001000柱510010410101031010102101001000由表4.4.1柱剪力和表4.4.2反弯点高度，可以求出柱端弯矩值4.4.1、4.4.24.4.3。图 风荷载载作用下的M图4.4.2风荷载作用下V图（4.4.3风荷载作用下N图（内力计风荷载作用（从左到右，或从右到左（1（2）μ＇ik=iik/（∑i集中荷载：M=e0×g（e0=柱宽/2+梁宽4.5.2,4.5.3,4.5.41.0，可不考虑活载的最不利布置，而是把活载满内力组合，但对于跨中弯矩应乘以1.1—1.2的系数予以增大，所以活载布置时采用满上下右左上下右左上下右左上下0偏心偏心偏心偏心-------------------------4.5.1图 恒载作用下的M图（单位4.5.3恒载作用下V图4.5.4恒载作用下的N图上下右左上下右左上下右左上下0偏心偏心偏心偏心-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4.5.5图 活载作用下的M图（单位图 活载作用下的V图（单位图 活载作用下的N图（单位内力组M边=M-V·b/2V边=V-q·b/2式中M边—支座边缘截面的弯矩标准值；V边—支座边缘截面的剪力标准值；V—Mb—梁端支座宽度（即柱截面高度值，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略微多一些。各内力组合见表注：一.1.2MGk1.4MQk表中的数值为支座的M表中弯矩的单位为kN.m剪力的单位为kN。1.35MGk1.4×0.7MQk表中的数值为支座的M表中弯矩的单位为kN.m剪力的单位为kNMmax及相应的Mmin及相应的│V│max①②③④值值值2左MV中MV右MV1左MV中MV右MV

MMMM①②值值值2左V中MV右MV1左MV中MV右MVMmax及相应的Mmax及相应的Mmin及相应的│V│max及相应的①②③④值值值2左MV中M00V右MV1左MV中M00V右MV

表（

MMMM①②值值值2左MV中MV右MV1左MV中MV右MV4.6.5Ms。Ms。①②③④值值2左M中M右M1左M中M右MMs。Ms。①②③④值值2左M中M00右M1左M中M00右M表 用于承载力计算的框架由可变荷载效应控制的基本组合表（B轴柱Nmax及相应的Nmin及相应的①②③④值值值2上MN下MNV1上MN下MNV注：1.2.3.表中弯矩单位kN.m,表 用于承载力计算的框架由荷载效应控制的基本组合表（B轴柱Nmax及相应的Nmin及相应的①②值值值21上MN下MNV上MN下MNV注：1.表中弯矩单位kN.m,混泥土强度：C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，ftk=2.01钢筋强度：HPB300,fy=270N/mm2HRB335,fy=300N/mm2，fyk=335N/mm2ξb=0.351.μN=N/fcAc=1827.05×103 (满要求)则B因 所 0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3（满足要求B轴柱：Nb=α1fcbh0ξb=1.0×14.3一层：从柱的内力组合表可见，N＞Nb,M大、N大的组合，最（M=-l0=1.0H=4.55me0=M/N=（25.21kN·mea=max[20mm，400mm/30=13.333mm]=20mmei=e0+ea=13.8mm+20mm=33.8mmζ1=0.5fcA/N=0.5×14.3N/mm2×（400mm）2/（1827.05×103N）=0.63,<1.034-12（M1/M2）=34-12×（-ξ=（N-ξbα1fcbh0）/[(Ne-0.43α1fcbh02)/(β1-ξb)(h0-ae=ei+h/2-as=33.8mm+400mm/2-35mm=198.8mmAs=As′=Ne-α1fcbh02ξ(1-0.5)ξfy′（h0-as）]<0，由于纵向受力钢筋采用HRB335，最小配筋率ρmin＝0.6％Asmin＝Asmin′＝（0.6％×4002mm2）/2=480mm2。l0=1.0H=4.55me0=M/N=（35.46kN·m1742.51kN）×103=20.35mmea=max[20mm，400mm/30=13.333mm]=20mmei=e0+ea=20.35mm+20mm=40.35mmζ1=0.5fcA/N=0.5×14.3N/mm2×（400mm）2/（1742.51×103N）=0.66<1.034-12（M1/M2）=34-12×（-e=ei+h/2-as=40.35mm+400mm/2-ξ=（N-ξbα1fcbh0）/[(Ne-0.43α1fcbh02)/(β1-ξb)(h0-aAs=AsNe-α1fcbh02ξ(1-0.5)ξfy′（h0-as）]<0，HRB335ρmin＝0.6％。Asmin＝Asmin′＝（0.6％×4002mm）/2=480mm2。l0=1.0H=4.55me0=M/N=（8.73kN·mea=max[20mm，400mm/30=13.333mm]=20mmei=e0+ea=4.63mm+20mm=24.63mmζ1=0.5fcA/N=0.5×14.3N/mm2×（400mm）2/1757.438×103 34-12（M1/M2）=34-12×（-e=ei+h/2-as=24.63mm+400mm/2-ξ=（N-ξbα1fcbh0）/[(Ne-0.43α1fcbh02)/(β1-ξb)(h0-aAs=As′=Ne-α1fcbh02ξ(1-0.5)ξ/[fy′（h0-aHRB335ρmin＝0.6％。Asmin＝Asmin′＝（0.6％×4002mm）/2=480mm2。3B16(As=As′=603mm2)二层：从柱的内力组合表可见，N＞Nb,为小偏压，选用M大、N大的组合，最l0=1.0H=3.6me0=M/N=（39.23kN·mea=max[20mm，400mm/30=13.333mm]=20mmei=e0+ea=27.87mm+20mm=47.87mmζ1=0.5fcA/N=0.5×14.3N/mm2×（400mm）2/1407.43×103 34-12（M1/M2）=34-12×（-e=ei+h/2-as=47.87m+400mm/2-ξ=（N-ξbα1fcbh0）/[(Ne-0.43α1fcbh02)/(β1-ξb)(h0-aAs=AsNe-α1fcbh02ξ(1-0.5)ξfy′（h0-as）]<0。HRB335ρmin＝0.6％。Asmin＝Asmin′＝（0.6％×4002mm2）/2=480mm2。l0=1.0H=3.6me0=M/N=（28.84kN·mea=max[20mm，400mm/30=13.333mm]=20mmei=e0+ea=21.14mm+20mm=41.14mmζ1=0.5fcA/N=0.5×14.3N/mm2×（400mm）2/1363.99×103 34-12（M1/M2）=34-12×（-e=ei+h/2-as=41.14mm+400mm/2-ξ=（N-ξbα1fcbh0）/[(Ne-0.43α1fcbh02)/(β1-ξb)(h0-aAs=AsNe-α1fcbh02ξ(1-0.5)ξfy′（h0-as）]<0。HRB335ρmin＝0.6％。Asmin＝Asmin′＝（0.6％×4002mm2）/2=480mm2。l0=1.0H=3.6me0=M/N=（43.78kN·mea=max[20mm，400mm/30=13.333mm]=20mmei=e0+ea=32.70mm+20mm=52.70mmζ1=0.5fcA/N=0.5×14.3N/mm2×（400mm）2/1338.88×103 34-12（M1/M2）=34-12×（-e=ei+h/2-as=52.70mm+400mm/2-ξ=（N-ξbα1fcbh0）/[(Ne-0.43α1fcbh02)/(β1-ξb)(h0-aAs=AsNe-α1fcbh02ξ(1-0.5)ξfy′（h0-as）]<0。HRB335ρmin＝0.6％。Asmin＝Asmin′＝（0.6％×4002mm2）/2=480mm2。3B16(As=As′=603mm2)1l0/b=4.55m/0.4m=11.38，查表得：ψ=0.950.9ψ（fcA+fy′As′）=0.9×0.95×[14.3B1层：最不利组合M=-35.46kN·m、N=1742.5kN、0.3fcA=0.3×14.3N/mm2×（400mm）2=686.4kN＜NN=686.4kN因为ftbh/16.31kN,Φ8@2002M=-43.78kN·m、N=1338.88kN、V-1.75ftbh0/（λ+1）-0.07N]/按构造配箍，配Φ8@200B1层：e0/h0=20.35mm/365mm=0.056＜0.552层：e0/h0=32.70mm/365mm=0.090＜0.551.AB（300mm×500mm1层：跨中截面M=149.33kN·mas=35mmρ=max[0.2％（45ft/fy）％]=.21％4B22(As＝1520mm2),AB和梁BC4.8.11层：Vb=153.86kN0.25βcfcbh00.25×1.0×14.3×103N·mm2×300mm×465mm=498.71kN＞Vb满足S V0.7ft

270571538600.71.43300

取双肢箍AB和梁BC4.8.2AB（1层取Mk=119.70kN计算。 αcr=1.9，ωmax=αcrψσsk（1.9c+0.08deq4.8.34.8.1层22×αs1/2fy/mm2Asmin//12×αs1/2fy/mm2Asmin//注：跨中按T表 框架梁斜截面配筋计层2121选肢S V0.7ft4.8.32Mk（1.9c+0.081Mk（1.9c+0.08注：由于底层楼梯与标准层的楼梯截面形式相同，取标准层楼梯进行计算，楼梯的结构布置，剖面和计算简图如图5.1.1所示，尺寸图如5.1.2所示，楼梯使用活载载3.5kN/mm220mm20mm厚混合砂浆抹灰层，结构层采用C30混凝土fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，梁中纵向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2HPB300，fy=270N/mm2。图 梯段板TB-1模板及计算简图 楼梯尺寸设计资HPB300级，平台梁采用HRB335级钢筋，楼梯上活载荷为q=3.5kN/m2。楼梯设计计梯段板数据板倾斜角：tanα=150mm/270mm=0.556，cosα=0.8741m确定板厚：采用梁式楼梯，取斜板厚度t=40mmh=150mm/2+40mm/0.874=120.8mm，取板厚22

15厚水泥砂浆粘结： 合计 活荷载标准值 内力计算斜梁截面尺寸选用b×h=150mm×300mml0=2.105m-0.15m=1.96mM=（q+g）l02/8=2.83kN/m×（1.96m）2/8=1.36kN板保护层厚度：20mmh0=120mm-20mm=100mmαs=M/（α1fcbh02）1.36×106N·mm/[1.0×14.3N/mm2×270mm×（100mm）2]ξ=1-（1-2×αs）1/2=1-（1-As==0.036×270mm×100mm×1.0×14.3则有：As=2A8（As=101mm2踏步板传荷载：1/2×3.13kN/m×（1.96m+2×0.15m）×1/0.27m=13.1kN/m 斜梁抹灰：1.2×(0.30m-合计 取平台梁截面尺寸b×h=200mm×500mmV1/2（q+g）lncosα=1/2×14.68kN/m×3.17m×0.874=20.34kN/m斜梁按T型截面进行计算:h0=h-as=300mm-翼缘有效高度按倒L按梁净距s0计算 按翼缘高度计算：bf=hf,/ho=40mm/265mm=0.151>0.10bf=495mm。首先按第一类T型截面计算：αs=M/（α1fcbh02）=20.34×106N·mm/[1.0×14.3ξ=1-（1-2×αs）1/2=1-（1-故：结构为第一类TAs==0.042×150mm×265mm×1.0×14.3ρminbh=0.002×150mm×300mm=90mm22φ12（As0.7bh0ft=0.7×150mm×265mm×1.43故按构造配筋选肢A8@200mm，s<smax=200mm3(1).l0=2.2m,1mh=l0/35=2200mm/35=63mm.取h=120mm20mmh0=120mm-20mm=100mm花岗岩面层 水泥砂浆找平 混凝土板 板底抹灰 合计 活载标准值 =6.01×106N·mm/[1.0×14.3γs=1-0.5ξ=1-0.5×0.043=0.98γs=0.95As=M/（γsfyh0）=6.01×106N·mm/（0.95×2704、平台梁计算（b×h=200mm×500mm）梯段板传来 2.83kN/m2×（4.2- 1.2×0.2m×(0.5m-0.12m)×25kN/m2=2.28kN/m梁粉刷：1.2×0.02m×[0.2m+(0.5m-0.12m)×2]合计 弯矩设计值：M=pl02/8=剪力设计值：V=pl0/2=19.26

b

200mm+5×120mm=800mm300mm-判断截面类型bfhffc(h0hf/2)800mm×120mm×14.3N/mm2×(465mm-=53.86×106N·mm/[1.0×14.3ξ=1-（1-2×αs）1/2=1-（1-As==0.091×200mm×465mm×1.0×14.30.7bh0ft=0.7×200mm×465mm×1.432A8@200,10设计资层，地基土承载力fak=235kPa，水埋藏较深，不考虑水影响。AC30ft=1.43N/mm2100mm100mm，采用C10HRB335，fy=300N/mm2A荷载取值规内力计A轴柱（6.2.1）载荷效应基本组合时的最不利载荷：M=28.64km则：Fk=N=1106.58kN，Mk=M+V×0.8=28.64kN·m+14.81kN×0.8m=41.97kN·m确定基础底面积，地础承载力特征值为d0.95m0.8m0.5m0.8m21.575m，

则A1.2Ffrd1.21106.58254201.575 取b=2.5m,l3m验算荷载偏心距FQ

Mk=41.91ke MkFk

41.91km FKGK(16e)k 故尺寸取:bl2.5m3m 图 基础尺寸PFk 0e0

1106.58kN147.53kN/28.64kNm0.026m Fk(16e0)147.54kN/m2(160.026m)155.20kN/ Fk(16e0)147.54kN/m2(160.026m)139.86kN/ h=800mm，h0=(800-40)mm=760mm。 [(lach)b(bbch)2jmax

155.20kPa[(3.0m0.4m0.76m)2.4m(2.5m0.4m0.76)2 203.92kN/0.7hpft(bch00.71.01430kN/m2(0.4m0.76m)882.48kN

h1=400mm,h01=360mm,l1=1.5m,b12h011.25m20.36m1.97mb [(ll1h)b(bb1h)2jmax 155.20kPa[(3m1.5m0.36m)2.5m(2.5m1.25m0.36m)2 140.42kN/0.7hpft(b10.71.01430kN/m2(1.25m0.36m)580.18kN配筋计算1-1

p

pj

lac(p

j

pj

)139.8630.4(155.20139.86)2M1

P)(2bb)

P)b](la

j

j 1[(155.20148.55)(22.50.4)(155.20148.55)2.5](3.0233.34(kNAs y 0.9fy3-3

0.9360

pj3

pj

ll1(p

j

pj

)139.86