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1、摘 要本毕业设计是根据辽宁工业大学继续教育学院土木工程专业毕业设计任务书的要求进行的，包括建筑设计、结构设计、施工组织设计三部分内容。本毕业设计名称为某中学教学楼，教学楼长93.7m，宽41.8m，高20.1m，建筑面积9491.32m2，五层。此建筑采用现浇钢筋混凝土框架结构，安全等级为二级，耐火等级为二级，设防烈度为7度。由于该建筑物长度的影响，在建筑的中部和两端共设有三处防震逢。整幢教学楼设置四部楼梯，满足疏散和防火要求。基础均采用柱下独立基础，地基承载力特征值为250kN/，地下水位离地面为3.0m，冻土深度为1.10m，基础埋深1.10m。 施工组织设计是对此建筑各个方面的特点进行细
2、致深入分析后制订的。在设计过程中，进行了多个建筑方案的评估和筛选，最终选定本方案。进行了结构的手算、电算，施工组织设计，绘制了建筑图、结构图和施工总平面图。关键词: 框架结构；建筑设计；结构设计；施工组织设计；全套图纸加QQ 695132052AbstractThe design is conducted according to the requirements of civil engineering graduation design, the school of continuing education, Liaoning University of Technology. This
3、design is composed of three parts: architecture design, structural design, and construction organization design.The design concerns a teaching building of a middle school. The teaching building is 93.7m long, 41.8m wide and 20.1m high. The construction area is 9491.32m2. The consists of 5 storeys. T
4、his building has cast-in-situ concrete frame structure. With safety classes of two, fire-proof classes of two, and earthquake fortification intensity is seven. There are three earthquake resistance joints in the middle and the two extremities due to the length of the building. There are four flight
5、of stairs for the purpose of evaculation and fire emergency.An independent foundation under the column is adopted. The characteristic value of subgrade bearing capability is 250kN/m2, the underground water is 3.0m, under the ground the frozen soil is 1.10m deep, and the bottom of the foundation is 1
6、.1m under the ground.The design of construction is done by careful analysis of all features of this building.In the process of the design, this programme is finally adopted after appraising and selecting a number of programmes. A series of procedures are carried out, such as the calculation of the s
7、tructure by hand, by calculators, construction design. Several drawings such as archtecture drawing, structure drawing and construction drawing are made.Keywords: Framework structures; Architectural design; Structural design; Construction organization design;目录第1章 建筑设计11.1工程概况11.2建筑设计说明11.2.1 设计概要11
8、.2.2 建筑平面、立面、剖面设计11.2.3 装饰21.2.4 抗震设计21.2.5 楼梯的设计21.2.6 关于防火的设计21.2.7关于基础的设计21.3 建筑细部具体构造做法31.3.1 屋面做法：31.3.2 楼面做法：31.3.3 地面做法：31.3.4 内墙做法：41.3.5 外墙做法：41.3.6 墙基防潮：41.3.7 踢脚做法：41.3.8 卫生间做法：41.3.9 女儿墙做法：41.3.10台阶做法：5第2章 截面选择及荷载计算52.1 梁柱截面选择52.1.1 初步估计截面尺寸52.2 结构计算简图62.2.1 梁的计算跨度62.2.2 柱的计算高度72.3 荷载计算7
9、2.3.1 屋面恒载72.3.2 楼面恒载72.3.3 风荷载72.3.4 雪荷载82.3.5 框架填充墙荷载82.3.6 框架梁、柱荷载82.3.7 门窗荷载82.4 重量计算92.4.1框架柱重92.4.2框架梁重92.4.4内墙重102.4.5女儿墙重102.4.6屋面重102.4.7楼面重102.4.8楼层重量102.4.9所取计算结构框架总重力荷载代表值：11第3章 结构计算123.1水平荷载作用下结构内力计算与侧移计算123.1.1框架梁线刚度的计算133.1.2框架柱侧移刚度的计算133.1.3层间刚度计算143.1.4水平地震作用，层间地震剪力和弹性位移计算143.1.5水平地
10、震作用下横向框架的内力分析163.2 恒荷载作用下的内力计算213.2.1恒荷载内力计算213.2.2弯矩二次分配法计算恒荷载作用下梁端弯矩243.2.3恒荷载作用下梁端剪力253.2.4柱的轴力计算263.2.5 恒荷载作用下弯矩图、剪力图及轴力图273.3 活荷载作用下的内力计算293.3.1活荷载内力计算293.3.2弯矩二次分配法计算活荷载作用下梁端弯矩303.3.3活荷载作用下梁端剪力313.3.4柱的轴力计算323.3.5活荷载作用下弯矩图、剪力图及轴力图333.4 内力组合343.4.1 梁内力组合353.4.2 柱内力组合383.4.2中柱的内力组合383.5 截面设计及配筋3
11、93.5.1 柱截面设计及配筋计算393.5.2 梁截面设计及配筋计算413.5.3 板截面设计及配筋计算423.6 楼梯设计及配筋计算443.6.1梯段板设计及配筋计算443.6.2平台板设计及配筋计算453.6.3平台梁设计及配筋计算463.7 基础设计及配筋计算47第4章 施工组织设计504.1编制依据504.2工程概况514.2.1建筑物概况514.2.2建筑地点特征514.3施工准备514.4施工方案524.4.1确定施工总体目标524.4.2施工程序及安排524.4.3主要施工方法534.4.4土方开挖和基础工程534.4.5钢筋工程534.4.6模板工程544.4.7混凝土工程5
12、44.4.8脚手架工程554.4.9装饰工程554.5施工技术组织措施564.5.1保证进度目标的措施564.5.2保证质量目标的措施564.5.3保证安全生产目标的措施574.5.4现场环境保护措施57第5章 PKPM内力计算58主要参考文献70编后语71致 谢71主要参考文献83编后语84致 谢85第1章 建筑设计本工程是根据辽宁工业大学05级土木建筑工程学院土木工程专业毕业设计“某中学教学楼”设计任务书的要求进行设计的。1.1工程概况工程名称： 某中学教学楼；工程环境： 本工程位于锦州市；设计使用年限： 50年；设防烈度： 7度；抗震等级： 三级；安全等级： 二级；耐火等级： 二级；1.
13、2建筑设计说明1.2.1 设计概要本工程位于锦州市某学校，拟建建筑物场地周围有主、次干道。场地为80100。建筑物四周进行适当的绿化，并建有停车场、停车棚等。本设计是中学教学楼，由普通教室、合班教室、实验室和行政办公室等组成。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。建筑应根据使用要求，结合场地面积、结构选型等情况按建筑模数确定开间和进深。1.2.2 建筑平面、立面、剖面设计平面设计该建筑物为主体五层、局部六层的钢筋混凝土框架结构。建筑面积为9491.32，南北朝向，东西长93.7m，南北长为41.8 m。各层层高均为3.9m。根据教学楼的使用要求和规范规定，在教学
14、楼中部设置主要出入口，另外还在建筑物的两侧走廊尽头分别设置一个疏散出口。普通教室布置在走廊南侧以获得良好的采光，由于实验室和和班教室使用几率较小故布置在东西两侧。每层东西两侧分别设置男、女厕所。立面设计本建筑总高度为19.5 m，室内外高差为0.450 m。正门设有坡道，室外设置三级台阶。顶部砌筑600mm高的女儿墙。建筑物表面刷涂料，使这个建筑显得简朴但实用，这种表现适合学校的建筑风格。1.2.3 装饰外墙为黄色防水涂料，配上白色的塑钢窗。室内采用花岗石地面，在卫生间内采用地砖防水楼面。1.2.4 抗震设计抗震规范规定盘锦地区抗震设防烈度为6度，盘锦市规定的抗震设防烈度为7度，必须进行抗震设
15、防。本工程的抗震设防类别为丙类，框架结构，7度设防，高度19.5m，查规范属于三级框架范畴。防震缝两侧较小房屋高度为19.5m，由抗震规范当高度超过15m， 7度设防时相应每增加高度4m宜增加缝宽度20mm。所以20.1m-15m=5.1m，5.1m4m=1.25，1.2520mm=25mm,25mm70mm=95mm。最后确定缝宽为100mm。1.2.5 楼梯的设计中小学校建筑设计规范规定楼梯不得采用螺形或扇步踏步，每段楼梯的踏步，不得多于18级，并不应少于3级。梯段与梯段之间，不应设置遮挡视线的隔墙。楼梯坡度，不应大于30。本建筑物楼梯采用双跑楼梯，踏步选为270mm150mm，由于层高为
16、3.9m，所以共有26级，每段13级。，。楼梯梯段净宽为2150mm，由规范楼梯平台宽度大于等于楼梯梯段净宽，所以楼梯平台宽度取2200mm。此外楼梯扶手高度为900mm。1.2.6 关于防火的设计玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙等填充墙的材料使用非燃烧性材料。根据防火规范规定，建筑面积大于2500m2必须设防火分区，本建筑物设三个防火分区，具体设置情况见建施-02。另外根据防火规范规定，正对楼梯间必须有疏散门，因此在两部主要楼梯的楼梯间和两部疏散楼梯的楼梯间都设有疏散门，具体设置情况见建施-02。1.2.7关于基础的设计工程地质条件：该建筑场地平坦，无不良地质现象，适宜建筑。水文地质情况： 第一层：
17、杂填土 第二层：轻亚粘土，软塑稍密，-0.5m-1.2m，fk=120kN/m2第三层：中砂层， -1.2m-3.0m，fk=250kN/m2第三层：砾砂层， -3.0m以下，fk=350kN/m2地下水位距地面为3.0m对工程地质条件和水文地质情况进行分析可得：杂填土不适宜做持力层；轻亚粘土虽然埋深较浅，但承载力相对比较低，且锦州地区有-1.1m的冻土，所以不适宜做持力层；中砂层埋深适中，且承载力相对较高，又处于冻土线下地下水位以上，对于经济性较好的柱下独立基础再好不过。砾砂层位于地下水位以下，埋深相对较深不适宜做浅基础。1.3 建筑细部具体构造做法1.3.1 屋面做法：选用SBS改性沥青卷
18、材防水屋面1、30厚的C20细石混凝土保护层2、SBS改性沥青卷材防水屋面3、20厚1：3水泥砂浆找平层4、100厚聚苯板保温板5、一毡二油隔气层6、20厚1：3水泥砂浆找平层7、1：8水泥炉渣找坡（最薄处30mm）8、140厚的钢筋混凝土板9、20厚板底抹灰层1.3.2 楼面做法：选用花岗石楼面1、20厚磨光花岗石板2、20 厚1：3 干硬性水泥砂浆结合层3、140厚现浇钢筋混凝土板4、20厚板底抹灰1.3.3 地面做法：选用水磨石地面(彩色水磨石地面)1、15 厚1：3 水泥砂浆找平层2、60厚C10混凝土3、100厚碎石或碎砖夯实4、素土夯实1.3.4 内墙做法：1、180厚粘土空心砖2
19、、20厚内墙抹灰（两侧）3、墙面刮大白两道（两侧）1.3.5 外墙做法：1、20厚外墙涂漆、水泥砂浆2、120厚粘土空心砖3、60厚阻燃苯板4、120厚粘土空心砖 5、20厚内墙抹灰5、墙面刮大白两道1.3.6 墙基防潮：1、采用配筋细石混凝土防潮层2、20厚1：2水泥砂浆掺5%避水浆，位置一般在-0.06标高处1.3.7 踢脚做法：1、踢脚线高为150mm 2、15厚水泥沙浆打底 3、10厚150300mm的黑色踢脚砖 4、磨光打蜡。1.3.8 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4、素水泥浆结合层一道5、140厚钢筋混凝土楼板1.3.
20、9 女儿墙做法：1、200厚烧结多孔砖2、20厚抹灰1.3.10台阶做法：1、30厚预制水磨石板2、15厚1：2.5水泥砂浆找平层3、60厚C15细石混凝土4、素土夯实第2章 截面选择及荷载计算2.1 梁柱截面选择结构部分平面布置如图2-1所示。各梁柱截面尺寸确定如下： 图2-1 部分结构平面布置2.1.1 初步估计截面尺寸横梁：取，取 h=600mm ； 横梁：取，取 h=400mm纵梁：取，取 h =500mm 连 系 梁：取；柱截面尺寸估算 该框架结构的抗震设防烈度为7度，且高度19.5m，故查规范该结构抗震等级为三级，其轴压比限值为；各层重力荷载代表值近似取15kN/m2，边柱及中柱的
21、负荷面积分别为5.14.05 m2和5.15.55 m2，可得一层柱截面面积为:边柱，中柱 ，由可知，可知根据上述结果，并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸取值如下：；基础选用柱下独立基础，基础顶面距室外地面为500mm。2.2 结构计算简图图2-2 结构计算简图2.2.1 梁的计算跨度 跨：； 跨：； 2.2.2 柱的计算高度 底 层：； 二六层：；2.3 荷载计算2.3.1 屋面恒载30厚的细石混凝土保护层 0.0322=0.66kN/m2SBS改性沥青卷材防水层 0.40kN/m220厚的1：3水泥砂浆找平层 0.0220=0.40kN/m2100厚苯板保温层 0.100.5=0.05k
22、N/m2一毡二油隔气层 0.05kN/m220厚的1：3水泥砂浆找平层 0.0220=0.40kN/m21：8水泥炉渣找坡层（最薄处30mm） （0.03+0.15）10=1.80kN/m2130厚的钢筋混凝土板 0.1425=3.50kN/m220厚板底抹灰 0.0220=0.04 kN/m2屋面恒荷载： 7.30kN/m2屋面活荷载： 0.5kN/m22.3.2 楼面恒载20厚磨光花岗石板 0.0228=0.56kN/m220厚1：3干硬性水泥砂浆结合层 0.0220=0.40kN/m2130厚现浇钢筋混凝土板 0.1425=3.50kN/m220厚板底抹灰 0.0220=0.04kN/m
23、2楼面恒荷载： 4.50kN/m2楼面活荷载： 房间：2.0kN/m2 走廊：2.5kN/m22.3.3 风荷载 0.60kN/m22.3.4 雪荷载 0.40 kN/m22.3.5 框架填充墙荷载 外墙恒载：120厚粘土空心砖 2.10kN/m2 60厚阻燃苯板 0.060.5=0.03kN/m2 120厚粘土空心砖 2.10kN/m220厚内墙抹灰 0.0217=0.34kN/m220厚外墙涂漆、水泥砂浆 0.0217=0.34kN/m2合计 4.91kN/m2 内墙恒载：180厚粘土空心砖 2.80 kN/m2 40厚（双面）内墙抹灰 0.0417=0.68kN/m2合计 3.48kN/
24、m2 女儿墙恒载：200厚实心黏土砖 0.2019=3.8kN/m2 20厚内墙混合砂浆抹灰 0.0217=0.34kN/m220厚外墙面砖、水泥砂浆 0.40kN/m2 合计 4.54 kN/m22.3.6 框架梁、柱荷载 框架梁：AB跨：300600mm 0.300.6027=4.86kN/m BC跨：300400mm 0.300.4027=3.24kN/mCD跨：300600mm 0.300.6027=4.86kN/m 联系梁：纵 跨：300500mm 0.300.5027=4.05kN/m 框架柱：全 跨：600600mm 0.600.6027=9.72kN/m2.3.7 门窗荷载 防
25、盗门荷载： 0.45kN/m2 塑钢窗荷载： 0.45kN/m22.4 重量计算2.4.1框架柱重底层柱长度4.85m；中间层柱长度3.90m；底层柱自重： 0.600.604.8527=47.14kN 底层柱总重： 47.127=1271.7kN 中间层柱自重：0.600.603.927=37.91kN 中间层柱总重：37.9127=1023.57kN 2.4.2框架梁重AB跨： （8.10-0.60）0.300.6027=36.45kNBC跨： （3.00-0.60）0.300.4027=7.78kN连系梁： （4.80-0.60）0.300.5027=17.01 kN （5.10-0.6
26、0）0.300.5027=18.23 kN一层框架梁总重：36.459+7.789+17.0118+18.236=813.63kN二层框架梁总重：36.459+7.789+17.0118+18.236=813.63kN三层框架梁总重：36.459+7.789+17.0118+18.236=813.63kN四层框架梁总重：36.459+7.789+17.0118+18.236=813.63kN五层框架梁总重：36.459+7.789+17.0118+18.236=813.63kN 2.4.3外墙重外墙面积：一五层：正立面：393.9=152.1m2 左侧立面：11.13.9=43.29m2右侧立
27、面：11.13.9=43.29m2背立面：393.9=152.1m23合计：390.78m2梁面积：（8.1-0.6）20.6+（3.0-0.6）0.42+（4.8-0.6）0.512+（5.1-0.6）0.54=45.12m2窗面积：底层：3.62.113=98.28m2 二五层：3.62.113+1.82.1=102.06 m2门面积：底 层： 1.53.0=4.50m2 净面积：底 层：390.78-45.12-98.28-4.50=242.88m2 二五层：390.78-45.12-102.06=243.6m2外墙重：底层：242.884.91=1192.54kN 二五层：243.64
28、.91=1196.08kN窗重：底层：98.280.45=44.23kN二五层：102.060.45=45.93 kN门重：底 层：4.500.45=2.03kN 2.4.4内墙重内墙面积：（8.1-1.2）3.97+（4.8-1.2）3.96+（5.1-1.2）3.92=313.03m2梁面积：（8.1-1.2）0.67+（4.8-1.2）0.506+（5.1-1.2）0.52=43.68m2门面积： 1.53.08=36m2净面积：313.03-43.68-36=233.35m2内墙重：233.353.48=812.06kN门 重：360.45=16.2kN2.4.5女儿墙重 （39+11
29、.1+18.6+25.8）0.64.54=257.42kN2.4.6屋面重 11.1397.30=3160.17kN2.4.7楼面重 11.1394.5=1948.05kN2.4.8楼层重量2五层重力荷载代表值：Gk5=0.5外墙重+0.5内墙重+窗重+0.5门重+0.5柱重+梁重+板重+女儿墙重=1196.080.5+812.060.5+45.93+16.20.5+1023.570.5+813.63+3160.17+257.42 =5801.11kN五层活荷载代表值：Q k5=11.1390.5=216.45kNG5= Gk5+ 0.5Q k6=5801.11+0.5216.45=5909.
30、34 kN4四层重力荷载代表值：Gk4=外墙重+内墙重+窗重+门重+柱重+梁重+板重=1196.08+812.06+45.93+16.2+1023.57+813.63+1948.05=5855.52kN四层活荷载代表值：Q k4=3.0392.0+398.12.5=1023.75kNG4= Gk4+ 0.5Q k4=5855.52+0.51023.75=6367.40kN5三层重力荷载代表值：Gk3=外墙重+内墙重+窗重+门重+柱重+梁重+板重=1196.08+812.06+45.93+16.2+1023.57+813.63+1948.05=5855.52kN三层活荷载代表值：Q k3=3.0
31、392.0+398.12.5=1023.75kN G3= Gk3+ 0.5Q k3=5855.52+0.51023.75=6367.40kN6二层重力荷载代表值：Gk2=外墙重+内墙重+窗重+门重+柱重+梁重+板重1196.08+812.06+45.93+16.2+1023.57+813.63+1948.05=5855.52kN二层活荷载代表值：Q k2=3.0392.0+398.12.5=1023.75kN G2= Gk2+ 0.5Q k2=5855.52+0.51023.75=6367.40kN N7一层重力荷载代表值：Gk1=外墙重+内墙重+窗重+门重+柱重+梁重+板重+楼梯重=1196
32、.08+812.06+44.23+2.03+16.20+1271.7+813.63+1948.05=6103.98一层活荷载代表值：Q k1=3.0392.0+398.12.5=1023.75kN G1= Gk1+ 0.5Q k1=6103.98+0.51023.75=6615.86kN2.4.9所取计算结构框架总重力荷载代表值：一榀框架总重力荷载代表值为：图2-3 各层重力荷载代表值第3章 结构计算3.1水平荷载作用下结构内力计算与侧移计算考虑水平荷载的地震作用。该结构的高度为，且质量与刚度沿高度分布均匀，以剪切变形为主，满足底部剪力法的使用条件，因此采用底部剪力法计算。3.1.1框架梁线刚
33、度的计算 表3.1.1部位截面跨度混凝土惯性矩中框架边框架AB跨梁0.300.608.12.81075.410-38.110-32800010.810-337333BC跨梁0.300.403.02.81071.610-32.410-3224003.210-329867注：表中惯性矩；3.1.2框架柱侧移刚度的计算 表3.1.2部位截面柱高混凝土惯性矩底层0.60.64.852.810710.810-362351中间层0.60. 63.92.810710.810-377538柱类型根数底层边框边柱C10.4500.388123422中框边柱C50.5990.423134557边框边柱 C40.3
34、600.364115782中框边柱C80.4790.395125647边框中柱C20.8080.466148222中框中柱C61.0780.513163177柱类型根数中间层边框边柱C10.1810.08350772中框边柱C50.2410.10765467边框边柱 C40.1440.06741212中框边柱C80.1930.08853847边框中柱C20.3250.14085642中框中柱C60.4330.1781088773.1.3层间刚度计算 表3.1.3 层间刚度计算底 层4784029644182133114219373836标准层18396171288351076209195243
35、3.1.4水平地震作用，层间地震剪力和弹性位移计算本框架结构符合底部剪力法的使用范围，故采用底部剪力法计算水平地震作用，采用能量法计算结构的基本自振周期，基本自振周期折减系数取。表3.1.4.1 结构基本自振周期计算层次55909.345909.41952430.03030.40132371.4951.646367.412276.81952430.06280.37102362.3876.436367.418644.21952430.09550.30821928.1594.226367.425011.61952430.12810.21271354.3288.116615.8631627.5373
36、8460.08460.0846559.747.431627.58575.82757.7该地区设防烈度为7度：（多遇）；（罕遇）；近震，场地类别为类：；于是得：；由于：，所以需要考虑顶部附加地震作用。表3.1.4.2 水平地震作用，层间地震剪力和弹性位移计算层次55909.3420.45120846.0314.28335.960.00161/127811/55046367.416.55105380.5274.06610.020.00301/551736367.412.6580547.6209.48819.50.00411/308526367.48.7555714.8144.90964.40.00
37、481/182316615.864.8532086.983.481047.90.00271/179631627.5394575.8所以结构的变形满足规范的要求。3.1.5水平地震作用下横向框架的内力分析取中框架计算，将层间剪力分配到该层的各个柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反弯点高度来求柱上、下端的弯矩。柱端剪力按下式来计算： 柱上、下端弯矩、按下式来计算： 式中： i层j柱的侧移刚度；h为该层柱的计算高度； y-反弯点高度比；标准反弯点高比，根据上下梁的平均线刚度，和柱的相对线刚度的比值，总层数，该层位置查表确定。 上下梁的相对线刚度变化的修正值，由上下梁相对线刚度比值 及查表得。
38、上下层层高变化的修正值，由上层层高对该层层高比值及查表。下层层高对该层层高的比值及查表得。需要注意的是是根据表：梯形分布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比查得。 A16柱反弯点高度的确定层h(m)y0y1y2y3Y53.90.3610.180000.1843.90.3610.280000.2833.90.3610.400000.4023.90.3610.500000.5014.850.4490.750000.75B16柱反弯点高度的确定层h(m)y0y1y2y3Y53.90.6500.300000.3043.90.6500.380000.3833.90.6500.450000.4523.90.6500.500000.5014.850.8080.650000.65C16柱反弯点高度的确定层h(m)y0y1y2y3Y53.90.2890.130000.1343.90.2890.24
