《S高校新校区三层教学楼设计》21000字（论文）

S高校新校区三层教学楼设计摘要作为一名土木工程工程专业的大学生，面临着从事施工或者设计工作，在大学四年的学习后，大家要可以进行简单地建筑物设计。该毕业设计任务是对宁河校区三层教学楼进行设计。在毕业设计的过程中，首先对教学楼的大体轮廓进行构思，由于是大学教学楼的设计，要考虑到教室的布置，老师授课的休息区，教学楼内做卫生保洁工具的工具室。在进行教学楼设计时，建筑设计是根据任务书的要求和其他基本的资料，来进一步确定教学楼的基本平面上的布局，然后再根据实际的建筑需要确定整个结构的立面图。结构设计是将整个复杂建筑物简化，因为本建筑物是混凝土框架结构，所以在结构设计时，取其中的一榀桁架在竖向和横向荷载作用下进行荷载计算，内力计算。其次是根据规范要求将计算好的内力标准值进行内力组合，求解出下面配筋需要的设计值。最后是对楼盖板、屋面板、梁柱以及基础进行设计配筋和验算。在整个建筑物的设计中，依照规范要求，利用AutoCad进行绘制图纸，通过一系列的计算来完成结构的设计任务。关键词：毕业设计；框架结构；D值法；设计配筋目录第一章引言 .2柱截面设计8.2.1柱截面尺寸验算1、设计参数：柱混凝土：C35，fc=16.7N/mm箍筋类型选用HPB300，fy=f'纵向受力钢筋：HRB400，fy=f'纵筋保护层厚度（外侧钢筋到构件表面的距离）是30m。框架柱的截面面积是500mm×500mm，h0=2、柱压比验算：查抗震规范可得：三级抗震要求的柱，轴压比应该小于0.85，表8-3柱的轴压比验算表柱楼层b/mmℎ0f(N/mm)轴力（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柱正截面承载力计算对顶层的B柱上端进行柱正截面承载力计算，计算过程如下：1、Mmax=282.04kN·m，Nmax=2轴向力对截面重心的偏心距：e柱子附加偏心距：e柱子初始偏心距：e顶层柱计算长度：l偏心受压构件截面曲率修正系数：ξ柱子长细比：lηη轴向力作用点到受拉钢筋Ase=根据设计规范要求可知矩形截面对称配筋的钢筋砼受压构件计算纵向钢筋截面面积公式如下：A'小偏心：ξ=大偏心：ξ=注：β1钢筋面积计算按上式计算，ξ=A'根据构造要求每侧配筋425,柱单侧配筋率ρ=因此柱全截面配筋率ρ=A按构造配筋进行计算,其余柱配筋见下表。表8-4柱的偏心距增大系数计算表柱号层数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柱的正截面配筋计算柱号层次Nξ偏心形式A'选配实配

A单侧配筋率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柱斜截面承载力计算.经过实验分析，柱的斜截面受剪承载力应按下式计算：V式中：λ：偏心受压构件计算截面的剪跨比，λ<1时，取λ=1；λ>3时，取λ=3N：与剪力设计值V相应的轴向压力设计值；当N>0.3fcA时，取N=0.3若符合下列公式的要求时，则可不进行斜截面受剪承载力计算，而仅需根据构造要求配置箍筋：V≪1.75表8-6柱的斜截面计算验算柱楼层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由以上计算知，V均小于K，故柱的斜截面均按构造配筋。框架柱上下端的加密区箍筋最大间距取100mm；加密区长度取800mm；底层柱框架柱的根部箍筋加密区长度不应小于底层柱子净高的1/3（即4550/3），故取值1600mm。非加密区箍筋间距<15d，取s=200mm表8-7框架柱斜截面配筋计算柱楼层b/mmℎ0N/kNN/fλρ（%）加密区配筋非加密区配筋加密区配筋率非加密区配筋率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章混凝土楼梯设计9.1设计工况资料以标准层为例，对楼梯进行结构配筋设计，楼梯混凝土等级采用C35，选HRB400受力钢筋。根据建筑施工图的信息，得知标准层层高为3.6m，每级楼梯设有12个踏步，踏步高150mm，宽300mm。本楼梯设计中，取梯段板厚度150mm，梯板斜角tanα=150/300=0.5。由于本楼梯的水平跨度大于3米，采用梁式楼梯结构。楼梯结构平面图9.1平台板计算平台板受力形式类似于单向板，故按照单向板进行计算，取1m板带作为计算单元，板厚120mm。恒载计算：ppp=0.36+3.0=3.36荷载设计值：p=1.3×3.36+1.5×3.0=8.87kN/m²平台板计算长度：L=1600-250=1350mmM=αξ=1−实际配筋选择8@200进行配置符合要求。9.3梯段板计算活载：考虑楼梯上人流量较大，活荷载取3.0kN/m²。恒载：踏步：p抹灰：p梯段板：p合计：p=4.30+2.03+0.40=6.73荷载设计值：S=1.3×6.75+1.5×3.0=13.28梯段板计算长度：L=300×11+250=3550mm梯段板弯矩设计值：M=ξ=1−实配钢筋选择10@100A满足要求。根据楼梯受力特点，在每级踏步处，布置两根水平φ10构造钢筋。平台梁计算根据实际设计要求，平台梁尺寸为300mm×450mm。恒载计算：ppppp=0.29+2.62+6.48+9.02=18.41p荷载设计值p=1.3×18.41+1.5×6=32.93梯段板跨度：l=1.05×4.05=4252.5mm弯矩设计值：M=ξ=1−根据计算选择322进行配置满足要求。第10章基础设计10.1基础设计资料与选型基础选用C20混凝土强度等级，选用HPB300的钢筋强度等级，选择承载能力良好的土层为持力层。持力层深度小，于是采用柱下独立基础10.2基础梁设计10.2.1设计工况资料混凝土强度等级选用C35,主筋选择HRB400，构造箍筋选用HPB300，截面尺寸为500mm×700mm，保护层厚度取30mm。10.2.2荷载及其内力计算梁自重：g1=25×0.5×0.7×1.05=9.19kN/m梁上的墙体自重：g2=1.5×0.25×25×=9.38kN/m梁上均布荷载设计值：q=1.2（g1+g2）=1.2（9.19+9.38）=22.28kN/m梁跨中弯矩：M中=1/12ql2=1/12×22.28×8.1梁支座剪力：V=1梁支座弯矩：M=1/12ql210.2.3配筋计算1、正截面承载力计算ρ=1140500×670=0.34%>0.2%（1）支座截面：αξ=1−A选用钢筋322,ρ=763500×670=0.28%>0.2%（2）跨中截面αξ=1−A实配钢筋322，As=1140mm2、斜截面承载力计算（1）截面尺寸验算ℎw=ℎ跨高比：l/h=8.1/0.7=11.57<.50.2βc截面符合条件。（2）计算配箍箍筋选用HPB300级钢筋。0.42故按构造配筋即可。按构造配筋，选用双肢箍Ф14@200ρ=满足要求。10.3中柱基础设计10.3.1荷载计算选择C柱计算标准组合：①恒载+活载+0.6×左震②恒载+活载+0.6×左震基本组合：③1.2恒载+1.4活载+0.6×1.4左震④1.2恒载+1.4活载+0.6×1.4左震⑤1.35恒载荷+1.4×0.7恒载表10-1边柱荷载内力组合表内力值恒荷载活荷载左震作用右震作用内力组合计算①②③④⑤弯矩-0.33-0.34-305.74305.74-184.11182.77-257.69255.95-0.78轴力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确定基础尺寸1、初步计算基底尺寸（1）选择柱下独立基础进行计算，基础埋深从室内地坪起算，初步设定基础深度为1.6m，故基底标高为-1.6m。（2）地基承载力特征值的确定经过修正后的地基承载力特征值为：f（3）基地面积初算A2、加大基础底面面积：A=1.2初选基础尺寸为4m×4m=16m2，需要进行宽度修正。f'A因此确定基础尺寸为4.0m×4.0m。3、截面内的最值应力计算：外纵墙及基础梁重：G基础以上土重：G计算最值应力：p10.3.3冲切破坏验算基础高度为1100mm，混凝土保护层厚度为40mm，ℎ01、地基土净反力设计值pjp==从结构的安全性出发，取pj=242.922、冲切破坏验算A0.710.3.4基底配筋计算柱边截面：pjmax=242.92kN,pM台阶处截面计算配筋同理柱边基础得由于As1＞选配Ф18@250，A