教学楼毕业设计计算书.doc

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1、 xxxxxxxx本科毕业设计树人中学2号教学楼院 系：土木工程学院年级专业：08级房屋建筑专业学 号：xxxxxxxx姓 名：xxxxx指导老师：xxxxx日期：2012年5月摘 要 毕业设计是对大学四年所学专业知识的最终检验，同时也是检验对知识的综合运用能力。教楼其结构形式相对比较简单，但是其功能要求对建筑结构的设计与施工有非常重大的影响，在本设计中，按照任务书要求，主要完成该建筑的结构计算书一份，建筑施工图一份，结构施工图一份，以及施工组织设计一份，通过对本次的毕业设计，熟悉了设计工作的全过程、基本方法、步骤，培养和提高了自身综合素质和实际工作能力，为毕业以后走上工作岗位打下坚实的基础。

2、 关键字：设计，框架，计算，建筑，结构，施工等ABSTRACTGraduating the design is to university four years the professional knowledge learned of end examination also is an examinations comprehensive usage ability for knowledge.The teaching building is a public building, its structure form is opposite more simple, but its fun

3、ction request to have very important influence towards constructing structurally of design and construction, in this design, according to the mission book request, main completion should construct of structure calculation book 1, building construction figure 1, structure construction figure 1, and s

4、tart construction the organization design 1, passing to graduate this time a design, acquainting with design work of whole processeses, basic method, step, development and raise an oneself comprehensive character and actual work ability, is graduation hereafter walk up work the post lay solid founda

5、tion.Key words: Design, frame, compute, construct, structure, start construction etc.目 录摘 要IABSTRACTII1 工程概况- 1 -2 板的设计- 2 -2.1楼板设计- 2 -2.2板荷载的确定- 2 -2.3板的内力计算- 6 -2.3.1单向板的内力计算- 6 -2.3.2双向板内力计算- 7 -3 次梁计算- 13 -3.1 次梁选型- 13 -3.2 材料选用- 13 -3.3 荷载组合系数- 13 -3.4 荷载统计- 13 -3.5 内力计算- 13 -3.6 配筋计算- 14 -4 楼

6、梯计算- 16 -4.1设计资料- 16 -4.2楼梯板的计算- 16 -4.3平台板计算- 17 -4.4平台梁的计算- 18 -4.5楼梯斜梁的计算- 19 -5 框架计算- 21 -5.1尺寸选型及计算- 21 -5.1.1 主要构件选型- 21 -5.1.2 梁柱截面尺寸估算- 21 -5.1.3框架计算简图- 22 -5.1.4恒荷载及其内力分析- 23 -5.1.5屋面及楼面可变荷载标准值- 25 -5.1.6板传荷载示意图- 25 -5.1.7竖向荷载下的框架受荷总图- 26 -5.1.8 框架梁柱弯矩的计算（采用弯矩二次分配）- 29 -5.2风荷载计算- 37 -5.2.1风

7、荷载标准值的计算- 37 -5.2.2风荷载作用下的位移验算- 37 -5.2.3 风荷载标准值作用下的内力计算- 39 -5.3水平地震作用计算- 43 -5.3.1荷载的确定- 43 -5.3.2地震作用的计算- 43 -5.4.8内力组合- 49 -5.5框架梁的截面设计- 53 -正截面受弯承载力计算- 53 -5.6框架柱的截面设计- 56 -5.6.1截面尺寸复核- 57 -5.6.2正截面设计- 57 -5.6.3斜截面设计：- 58 -5.6.4斜截面设计：- 59 -6 基础设计- 61 -6.1初步选择基底尺寸- 61 -6.2验算持力层地基承载力- 61 -6.3计算基底

8、净反力- 61 -6.4配筋计算- 62 -7 施工组织设计- 64 -7.1.工程概况- 64 -7.1.1 工程简介- 64 -7.1.2 施工时间- 64 -7.1.3施工条件- 64 -7.2施工总体部署- 64 -7.2.1工程内容- 64 -7.2.2施工段的划分- 65 -7.3 施工方案及主要施工机具- 65 -7.3.1 模板施工- 65 -7.3.2 混凝土- 65 -7.3.3 垂直运输- 65 -7.3.4 地面装修- 65 -7.4施工准备工作- 66 -7.4.1 项目机构组建- 66 -7.4.2 项目部成员- 66 -7.4.3 技术准备- 66 -7.4.4

9、施工现场准备- 67 -7.4.5 材料准备- 67 -7.4.6 用水量计算- 67 -7.5施工平面布置图- 69 -7.5.1主要项目施工方法- 69 -7.5.2基础工程- 69 -7.5.3回填工程- 70 -7.5.4混凝土工程- 70 -7.5.5钢筋工程- 71 -7.5.6模板工程- 72 -7.5.7砌体工程工艺- 74 -7.5.8装修工程- 75 -7.5.9门窗工程- 75 -7.5.10屋面工程- 75 -7.6. 资源需用量计划- 77 -7.7. 施工进度计划网络图- 78 -7.8. 质量保证体系及措施- 79 -7.8.1 质量保证措施- 79 -7.9 冬

10、季、雨期施工措施- 80 -7.10 工期保证措施- 81 -7.10.1 技术保证- 81 -7.10.2 材料保证- 81 -7.11 施工现场安全管理措施- 81 -7.11.1 组织制度- 81 -7.11.2 架体支护- 82 -7.11.3 高处作业- 84 -7.11.4 施工机具安全防护- 84 -7.11.5消防- 84 -附录1- 86 -结 论- 87 -参 考 文 献- 88 -致 谢- 89 - 1 工程概况本工程为树人中学2号教学楼，工程位于攀枝花市东区,建筑场地类别为二类。拟建教学楼主要功能为办公、教学多功能为一体。本工程分为两个区，一区为4层框架结构，一至四层主

11、要为老师办公区和学生教室，二区为2层框架结构，为多功能教室。一区各层建筑面积均为868.14，二区各层建筑面积均为348.30，总建筑面积为5037.30。建筑高度为18.6m,耐火等级为2级，屋面防水等级级，耐久年限50年，抗震设防7度。2 板的设计2.1楼板设计框架梁把板分割成区格，根据各区格的长边与短边之比，确定是单向板还是双向板（长边与短边之比大于2，属于单向板；长边与短边之比小于2，属双向板），按照不同的计算理论和方法，分别进行控制截面配筋计算。根据混凝土结构设计规范（GB500102002），楼板长边l02与短边l01之比小于2时，宜按双向板计算。楼板长边l02与短边l01之比大于

12、2,但小于3.0时，宜按双向板计算，当按沿短边受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够的构造钢筋。根据本工程的实际尺寸，楼板分为双向板和单向板，单向板按规范要求沿长边布置足够的构造钢筋。楼板按照弹性方法进行计算。2.2板荷载的确定1. 15层楼面：恒载标准值 水磨石地面 0.86 KN/120 厚钢筋混凝土板 0.1225=3 KN/板底抹15厚石灰砂浆 0.01517=0.26KN/合计 4.12KN/ 活载标准值 线恒载设计值 线活载设计值 合计 按弹性理论计算 在求各中间支座最大负弯矩按布满计算 2.走廊楼板恒载标准值 水磨石地面 0.86 KN/120 厚钢筋混凝土板 0.1225=3

13、 KN/板底抹15厚石灰砂浆 0.01517=0.26KN/合计 4.12KN/活载标准值 线恒载设计值 线活载设计值 合计 按弹性理论计算 在求各中间支座最大负弯矩按布满计算 3.厕所楼板恒载标准值 楼面构造层 焦渣砼填料 120 厚钢筋混凝土板 板底抹15厚石灰砂浆 活载标准值 线恒载设计值 线活载设计值 合计 按弹性理论计算 在求各中间支座最大负弯矩按布满计算 4.上人屋面楼板恒载标准值 屋面（上人）： 上人屋面 120 厚钢筋混凝土板 板底抹15厚石灰砂浆 合计 5.745KN/活载标准值 线恒载设计值 线活载设计值 合计 按弹性理论计算 在求各中间支座最大负弯矩按布满计算 5.多功能

14、教室楼板恒载标准值 水磨石地面 0.86 KN/120 厚钢筋混凝土板 0.1225=3 KN/板底抹15厚石灰砂浆 0.01517=0.26KN/合计 4.12KN/活载标准值 线恒载设计值 线活载设计值 合计 按弹性理论计算 在求各中间支座最大负弯矩按布满计算 板的分类图：2.3板的内力计算2.3.1单向板的内力计算2.3.1.1 办公区两跨连续板计算取1m宽板带作为计算单元，计算简图如右图所示。截面承载力计算连续板各截面的配筋计算见下表。截面A支座AB跨中B支座BC跨中C支座计算跨度（m）29002900290029002900弯矩系数-3.784.32-6.053.78-4.320.0

15、260.0300.0420.0260.0300.0260.0300.0430.0260.030177204.3292.8177204.3选配钢筋实配钢筋2512513142512512.3.1.2普通教室区三跨连续板计算边跨 中间跨取1m宽板带作为计算单元，计算简图如右图所示，连续板各截面的配筋计算见下表。截面A支座AB跨中B支座BC跨中C支座CD跨中D支座计算跨度（m）2900290029002800280029002900弯矩系数-3.784.32-5.503.52-5.504.32-3.780.0260.0300.0380.0250.0380.0300.0260.0260.0300.03

16、90.0250.0390.0300.026177204.3265.6170.2265.6204.3177选配钢筋实配钢筋2512512792512792512512.3.1.3 走廊区单向板计算B板 选配钢筋：，实配钢筋：2512.3.2双向板内力计算2.3.2.1双向板的内力计算及其计算简图双向板取全固端，按弹性理论进行计算双向板的计算简图及计算结果区格GH跨内计算简图跨内支座计算简图双向板的计算简图及计算结果区格DJ跨内计算简图跨内支座计算简图区格IK跨内计算简图跨内支座计算简图区格C跨内计算简图跨内支座计算简图2.3.2.2双向板的配筋计算：按如下公式进行计算：，各区格板跨内及支座弯矩已

17、求得，取截面有效高度，（%）为0.2和45中的较大值。详细计算如下：截面（%）选配钢筋跨中G区格方向2.24100870.272%251方向0.9690420.272%251H区格方向4.791001870.272%251方向0.8490360.272%251D区格方向5.351002090.272%251方向1.2090520.272%251I区格方向2.801001090.272%251方向0.7890340.272%251J区格方向5.801002260.272%251方向1.6790720.272%251K区格方向1.66100650.272%251方向1.2690530.272%25

18、1C区格方向4.471001740.272%251方向0.8990390.272%251截面（%）选配钢筋支座B-G4.321001680.272%251G-E4.321001680.272%251G-H5.831002270.272%251A-H5.731002230.272%251A-D6.731002620.272%279D-D6.731002620.272%279D-F6.591002570.272%279支座F-I4.531001770.272%251D-J6.741002630.272%279I-J6.471002520.272%279C-C(y)4.771001860.272%2

19、51C-C(x)6.771002640.272%279B-C6.771002640.272%279B-K3.591001400.272%2513 次梁计算3.1 次梁选型本次计算选取普通教室的次梁进行计算，梁两端支座按固定支座进行计算，不考虑连续梁的荷载不利组合，按照弹性理论方法进行计算。次梁截面为3.2 材料选用 混凝土：采用C30（）。钢筋：采用HPB335（）。3.3 荷载组合系数永久荷载的分项系数：可变荷载的分项系数：3.4 荷载统计恒荷载设计值由板传来 次梁自重 两侧抹灰 合计 活荷载设计值 由板传来 荷载设计值3.5 内力计算跨内弯矩 支座弯矩 支座剪力 3.6 配筋计算按弹性理论

20、进行计算，次梁采用C30混凝土，钢筋采用HRB335，查表得:,，, ，。设置一排受拉钢筋: 楼板与梁整体浇筑，故按T型截面进行计算与梁的跨度的确定：翼缘与厚度有关，规范规定T形梁截面受弯构件翼缘计算跨度取三者中的最小值。按梁的计算跨度考虑：取上面三者的最小值，。判断T形截面类型： 属于第一类截面。钢筋面积的计算：，满足。故需要重新配筋，取选配选用, 斜截面计算：。属于一般梁。截面尺寸满足要求。因此只需按构造配置箍筋，在两端加密区配置，其余配置4 楼梯计算 4.1设计资料梁式楼梯结构平面布置如图所示：层高3.9m，踏步尺寸150mm270mm.采用混凝土强度等级C30，则=14.3 N/ mm

21、2，=1.43 N/ mm2，钢筋采用HPB300，采用HRB335，楼梯梯段板上均布活载标准值2.5 kN/ m2，踏步面层采用30mm厚水磨石,斜板厚度取40mm。 图4.1 楼梯平面图4.2楼梯板的计算（1）板倾斜度： 。（2）确定板厚: 则截面平均高度为：，则取1m宽板带计算。（3）荷载计算：恒荷载： 踏步板自重： 踏步面层重： 踏步抹灰重： 合计 g=1.43KN/m 使用活荷载 = 合计 g+q=2.38KN/m（4）内力计算：板水平计算跨度 踏步跨中弯矩值:（5）截面承载力计算 踏步板计算截面尺寸：=270mm150mm=120mm-20mm=100mm=故踏步板应按构造配筋，每

22、踏步采用，取踏步内斜板分布钢筋4.3平台板计算（1）荷载计算恒荷载，平台板自重（假定板厚120mm），板跨度=2100mm,取1m宽板带进行计算。平台板自重：0.12m1m25 kN/ m3=3.0kN/ m板面构造层：1.5 kN/ m板底抹灰重：0.04m1m20 kN/ m3=0.8 kN/ m 恒荷载标准值： =4.84kN/ m2 恒荷载设计值： 1.2=4.841.2=5.81 kN/ m2 活荷载标准值： =2.5 kN/ m2 活荷载设计值： =2.5 kN/ m21.4=3.50 kN/ m2 荷载设计值： p=g+q=5.81kN/ m2+3.50 kN/ m2=9.31k

23、N/ m2 （2）内力计算 楼梯的休息平台：，按双向板来进行计算：详细板内力计算表中 （3）配筋计算 方向： 取 200 方向： 取 200 4.4平台梁的计算 设平台梁截面 （1）荷载计算平台板传来荷载：梯段板传来荷载：平台梁自重：平台梁两侧抹灰自重：合计：按简支梁计算跨中弯矩和剪力：M=V=（2）正截面承载力计算 按倒L形截面计算，则 翼缘计算宽度为： 取 故可按第一类T形截面计算 选用212纵向钢筋,（2）斜截面承载力计算: 。属于一般梁。截面尺寸满足要求。箍筋按构造配置选用双肢箍筋即可。4.5楼梯斜梁的计算（1）荷载计算 踏步板传来的荷载：斜梁自重：斜梁抹灰：合计： （2）内力计算取平

24、台梁截面尺寸，斜梁水平方向的计算跨度为：斜梁跨中截面弯矩及支座截面剪力分别为： （3）承载力计算斜梁按T形截面进行配筋计算，取按梁的跨度考虑：按翼缘跨度考虑：按翼缘高度考虑：取：首先按第一类T形截面进行试算：=故选用故可按构造配置箍筋：选用双只箍5 框架计算5.1尺寸选型及计算取5轴线上的框架进行计算。5.1.1 主要构件选型（）梁板柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构（）主要墙体：200mm厚，空心砖墙。（）基础采用：柱下独立基础。框架结构计算简图5.1.2 梁柱截面尺寸估算（1）框架梁:纵向主梁的跨度为 取 取故纵向框架主梁初选截面尺寸为：横向主梁的跨度为 取 取故纵向框架主梁初选截面尺寸为：（

25、2） 框架柱:根据公式： 其中为轴压比限值，一般取，各层的重力代表值近似取,由结构平面布置图可得中柱的负荷面积是，则竖向荷载的轴压力估计值：则初选截面尺寸为： 5.1.3框架计算简图柱线刚度的计算取5轴线上的框架进行计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，各层梁、柱的截面尺寸不变。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，底层柱标高为4.5m，其余各层柱标高为3.9m对于中框架梁取 梁柱线刚度计算柱的线刚度的计算层数bhi=EcIc/h中柱145003.00105005005.21103.47102539003.00105005005.21104.0010边柱145003.00105005005.21103.4

26、7102539003.00105005005.21104.0010梁的线刚度计算类别层次bh边横梁153.00103006005.41066002.45104.9010中横梁263.00103006005.41027006.0101.210梁的相对线刚度令6.010的相对线刚度为1，则梁柱的线刚度如下图所示：计算简图5.1.4恒荷载及其内力分析（1）屋面恒荷载屋面（上人）： 上人屋面 2.49KN/ 120 厚钢筋混凝土板 0.1225=3 KN/ 板底抹15厚石灰砂浆 0.01517=0.255KN/合计 5.745KN/（2）楼面恒荷载14层楼面： 水磨石地面 0.86 KN/ 120 厚

27、钢筋混凝土板 0.1225=3 KN/板底抹15厚石灰砂浆 0.01517=0.26KN/合计 4.12KN/（3）梁自重bh=400mm900mm梁自重 250.4（0.9-0.12）=7.8kN/m抹灰层：15厚石灰砂浆 0.5kN/m合计 8.3kN/mbh=300mm600mm梁自重 250.3（0.6-0.12）=3.6kN/m抹灰层：15厚石灰砂浆 0.30 kN/m合计： 3.90kN/mbh=200mm500mm梁自重 250.2（0.5-0.12）=1.9kN/m抹灰层：15厚石灰砂浆 0.21kN/m 合计： 2.11kN/m (4)柱自重: (5)外纵墙自重标准层：纵墙

28、150.20.9=2.7kN/m 铝合金窗 0.95kN/m 水刷石外墙面 0.75kN/m 水泥粉刷内墙面 0.54kN/m 合计： 4.94kN/m 底层：纵墙 150.9 0.2=2.7 kN/m铝合金窗 0.95kN/m 水刷石外墙面 0.75kN/m 水泥粉刷内墙面 0.54kN/m 合计： 4.94kN/m (6)内纵墙自重标准层： 纵墙 3.30.215=9.9kN/m kN/m合计： 9.9 kN/m(7)内隔墙自重标准层：内隔墙 3.30.129.8=6.47 kN/m(8)基础梁：bh=250mm400mm梁自重： 250.250.4=2.5 kN/m（9）女儿墙自重：（做

29、法：墙高1100mm，100mm厚的混凝土压顶）5.1.5屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/楼面活荷载标准值 2.0 KN/ 走廊活荷载标准值 2.5 KN/ 5.1.6板传荷载示意图5.1.7竖向荷载下的框架受荷总图（1）轴间框架梁屋面板传荷载及柱子受力板传至梁上的荷载等效为均布荷载,荷载的传递示意图见上图.根据传递的特点，先把板的传递荷载转化为次梁上的均布荷载或集中力，再转化为主梁上的均布荷载。恒载:板传次梁的均布荷载：走廊板传主梁5-6的均布荷载：顶层主梁的均布荷载：次梁传主梁的集中荷载：次梁传主梁B轴线的集中荷载：次梁传主梁A轴线的集中荷载： 主梁AB传柱

30、子的均布荷载：恒载传至A柱上的力为：恒载传至B柱上的力为：活载: 板传次梁的均布荷载：走廊板传主梁5-6的均布荷载：板传主梁AB的均布荷载：次梁传主梁B轴线的集中荷载：次梁传主梁A轴线的集中荷载：主梁AB传柱子的均布荷载：活载传至A柱上的力为：活载传至B柱上的力为：楼面板传荷载及柱子受力:恒载: 板传次梁的均布荷载：走廊板传主梁5-6的均布荷载：板传主梁AB的均布荷载： 次梁传主梁的集中荷载：次梁传主梁B轴线的集中荷载：次梁传主梁A轴线的集中荷载： 主梁AB传柱子的均布荷载：恒载传至A柱上的力为：恒载传至B柱上的力为：活载: 板传次梁的均布荷载：走廊板传主梁5-6的均布荷载：板传主梁AB的均布荷载：次梁传主梁B轴线的集中荷载：次梁传主梁A轴线的集中荷载：主梁AB传柱子的均布荷载：活载传至A柱上的力为：活载传至B柱上的力为：基础受力情况：A轴基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重 =B轴基础顶面恒载=底层内纵墙自重+基础梁自重=基础梁传到基础A、B处的力：恒载传至A柱上的力为：恒载传至B柱上的力为：(2)轴间框架梁恒载：活载：5.1.8 框架梁柱弯矩的计算（采用弯矩二次分配）