某市xx中学xx楼教学楼设计毕业论文
某市xx中学xx楼教学楼设计毕业论文
1 工程概况
1.1 工程名称
某市xx中学xx楼教学楼设计
1.2 建筑面积
该建筑约3600m2，层高3.6m，5层。每层需设教室休息室、普通教室6～10间及男女卫生间，底层设值班室
1.3 结构类型
钢筋混凝土框架结构
1.4 地质条件
场地平坦，土质均匀，无不良地质发育；地基土为厚度较大的粘性土层，地基土承载力f ak =240 kP a，地下水埋藏较深，不考虑地下水影响。
1.5 气象资料
主导风向：南、东南；基本风压w0=0.4kN/m2，基本雪压s0=0.45kN/m2。
1.6 抗震设防要求
抗震设防烈度为7度，场地类别为Ⅲ类，该建筑属乙级建筑，安全等级为二级。因为该建筑是教学楼，按高于本地区抗震设防烈度一度要求加强其抗震措施。
1.7 设计使用年限
50年。
1.8 材料供应
各种材料均能保证供应；施工技术条上：各种机具均能满足要求。
1.9、设备条件
电力、供水、排水系统已准备好。
2 结构平面布置图2.1 结构选型
结构体系：钢筋混凝土现浇框架结构体系。
屋面结构：采用现浇钢筋混凝土不上人防水屋面。
楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土楼盖。
楼梯结构：采用现浇钢筋混凝土梁式楼梯。
天沟做法：现浇挑檐沟。
结构平面布置图如图2.1所示：
图2.1. 结构平面布置图
3 板、梁、柱截面尺寸估算
1 板
21/l l 取板最大值
(
)21max / 6.9/3 2.3
l l ==
因为2<2.3<3， 所以板按双向板进行计算。
L h )50/1~40/1(min = (L 为短向跨度），取较大的短向跨度L=4500mm
所以mm mm h 5.112~90min =，且h ≧80mm 。取h=100mm 2 主梁
① 横向主梁的跨度为mm L 6900=
mm h mm mm L h b b 500.5.862~383)18/1~8/1(===取
.
250~125)4/1~2/1(mm mm h b b == 取
mm
b b 250=
∴横向主梁的初选截面尺寸：mm mm h b 500250?=? ② 纵向主梁的跨度为mm mm L 60004500或=
mm b mm mm h b mm h mm mm L h 250,250~125)4/1~2/1(500,750~333)18/1~8/1(======取取
∴纵向主梁的截面尺寸：mm mm h b 500250?=? 3 次梁
取次梁的最大计算跨度，∴mm L 6900=
mm
mm h b mm b mm mm h b mm h mm mm L h b 400200200.200~100)4/1~2/1(400.5.862~383)18/1~8/1(?=?∴======次梁的截面尺寸：取取
4 柱
取第③榀框架进行计算：
根据公式
c
v c f u N A N ?=
，其中
N
u 取0.75。（因为抗震等级为二级）
各层的重力代表值近似取2
/13mm kN 。由结构平面布置可得柱的负荷面积是： 4.5?（3.45+1.5）=22.2752m
∴竖向荷载的轴压力估计值：
2
2
23162000250000500500162000)75.03.14/(51013275.222.1)/(2.1mm
mm mm mm h b mm u f N A N c V c >=?=?=?????=?≥则初选截面
4 楼板的设计
板采用整体现浇式，板厚h=100mm,采用C30混凝土，板钢筋采用HPB300级钢筋，所有板都按双向板计算。板的截面有效高度：短边方向:.8020mm mm h h o =-=长边方向：
.7030mm mm h h o =-=楼板布置图如图4.1所示。
图4.1 楼板布置图
4.1 荷载计算
① 顶层屋面：
防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.4 KN/m 2 找平层：20厚1:3水泥砂浆找平 0.02×20KN/m 2=0.4 KN/m 2 找坡层：30厚水泥石灰焦渣砂浆找坡 0.03×14KN/m 2=0.42 KN/m 2 保温层：80厚矿渣水泥 0.08?14.5KN/m 2=1.16KN/m 2 结构层：100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.10×25 KN/m 2＝2.5 KN/m 2 抹灰层：10厚板底混合砂浆 0.01×17KN/m 2 ＝0.17 KN/m 2 —————————————————————————————————--——— 合计 5.05 KN/m 2 ② 标准层楼面：
25厚石面层，水泥砂浆擦缝
30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥 1.16KN/m 2 100厚先浇钢筋混凝土板 0.10×25 KN/m 2＝2.5 KN/m 2 10厚混合砂浆抹灰 0.01×17 ＝0.17 KN/m 2 ————————————————————————————————————— 合计 3.83 KN/m ③ 活载：屋面和楼面活荷载标准值，根据《荷载规》查得： 不上人屋面 0.5 KN/m 2
楼面： 教室 2.5KN/m 2 走廊 3.5 KN/m 2 楼梯 3.5 KN/m 2 雪荷载：0.45 KN/m 2
屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取最大值。
4.3 弯矩计算
（1）标准层楼板弯矩计算
恒载设计值：22/60.42.1/83.3mm kN mm kN g =?=
活载设计值（走廊）：221/9.44.1/5.3mm kN mm kN q =?= 活荷载设计值（教室）：222/5.34.1/5.2mm kN mm kN q =?= 合计：./10.8,/50.92221mm kN q g mm kN q g =+=+ ① A 区格板弯矩计算： 计算跨度
00 4.50.25 4.256.90.25 6.65x y l m m m l m m m
=-==-=
00 6.65 1.564.25y x
l m
n l m
=
=
=，取210.41n α=≈， 2β=。
采用分离式配筋，跨及支座塑性绞线上的总弯矩为:
00 6.651.74x y x x y x x x
M l m m M l m m α====
'''
02 6.6513.3X X y x x x M M l m m m β===?=
'''
020.41 4.25 3.485y y x x x x M M l m m m βα===??=
代入公式，由于区格板A 四周与梁连接，力折减系数为0.8，由下式可得：
''''''00022(3)/12X Y X X Y Y x y x M M M M M M Pl l l ++++++=-
∴ 2 6.652 1.74213.32 3.485x x x x m m m m ?+?+?+? 22=0.88.10/(4.25)(3 6.65 4.25)/12kN m m m m ????- 求得 m m kN m x /27.3?=
故推出 0.41 3.27 1.34/y x m m kN m m α==?=?
'''
2 3.27 6.54/x
x x m m m kN m m β===?=? '''2 1.34 2.68/y y y m m m kN m m β===?=? ② B 区格板弯矩计算： 计算跨度
00 3.00.25 2.754.50.25 4.25x y l m m m l m m m
=-==-=
00 4.25 1.552.75y x
l m
n l m
=
=
=，取210.42n α=≈，2β=。
跨及支座塑性绞线上的总弯矩为:
00 4.250.42 2.75 1.155x y x x
y x x x x
M l m m M l m m m α====?=
'''
02 4.258.5X X y x x x M M l m m m β===?= '''020.42 2.75 2.31y y x x x x M M l m m m βα===??=
代入公式，由于区格板B 四周与梁连接，力折减系数为0.8，由下式可得：
''''''00022(3)/12X Y X X Y Y x y x M M M M M M Pl l l ++++++=-
2 4.252 1.15528.52 2.31x x x x m m m m ?+?+?+? 22=0.89.50/(2.75)(
3 4.25 2.75)/12kN m m m m ????-
求得 m m kN m x /70.1?=
故推出 0.42 1.700.72/y x m m kN m m α==?=?
'''2 1.70 3.40/x
x x m m m kN m m β===?=? '''20.72 1.44/y y x m m m kN m m β===?=? ③ 配筋计算：
可近似按取截面有效高度 0080,70,x y h mm h mm ==即可近似按0
0.95s y m
A f h =计算钢
筋截面面积.具体计算和配筋见表4.1和表4.2.
表4.1.标准层的板配筋
（2）顶层屋面板的弯矩计算
恒载设计值：22/06.62.1/05.5mm kN mm kN g =?=