中学五层宿舍楼-土木毕业设计

毕业设计（论文）第1页共98页1.建筑设计部分1.1工程概况本工程为石家庄第一中学学生宿舍，其功能是为学校学生提供住所。本工程为多层现浇钢筋混凝土框架结构，共五层，底层层高3.0米，其他层层高均为3.0米，总建筑面积为4022.15平方米。4人间设计，有独立的卫生间和阳台，能满足440人入住。本设计书包括如下部分：1．工程概况；2．楼盖设计；3．荷载计算；4．框架结构的受力分析、计算和设计；5．桩基础设计。1.2设计依据1.依据建筑工程专业2012届毕业设计任务书。2.《建筑结构荷载规范》3.《混凝土结构设计规范》4.《建筑抗震设计规范》5.《建筑地基基础设计规范》及有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。1.3标高及建筑细部作法设计标高：室内设计标高为±0.000，室内外高差150mm。本工程为石家庄第一中学学生宿舍，其功能是为学校学生提供住所。本工程为多层现浇钢筋混凝土框架结构，共五层，底层层高3.0米，其他层层高均为3.0米，总建筑面积为4022.15平方米。4人间设计，有独立的卫生间和阳台，能满足440人入住。毕业设计（论文）第2页共98页1.4建筑设计图纸毕业设计（论文）第3页共98页毕业设计（论文）第4页共98页毕业设计（论文）第5页共98页毕业设计（论文）第6页共98页2.结构设计部分2.1工程概况本工程为光州新区第一中学学生宿舍。工程为五层现浇钢筋混凝土框架结构。工程所在地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，80～160厚（3%找坡）膨胀珍珠岩保温层，四层作法防水层（一毡二油上铺小石子）。楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。墙身做法：由普通砖砌筑而成，普通砖自重18kN/m3，厚度240mm。门窗做法：门为木门，自重0.2kN/m2，窗为钢窗玻璃窗，自重0.4kN/m2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.0kN/m2。常年主导风向为东南风，基本风压650N/m2，年最高温度39℃，最低温度4℃。地质条件：用地地形平缓，地下水位标高约4m,无侵蚀性；场地地层主要物理力学性质指标，物理状态和容许承载力值见下述。土层分布从上到下为：a层：耕植土，厚约0.7M，k=100Kpa；b层：淤泥质土，厚约0.5－1m，k=80Kpa；c层：粘土，厚3－4m，硬塑状态，塑性指数Ip=14，液性指数I=0.17空隙比e=0.54，k=200Kpa；d层：粉质粘土，厚约4m，硬塑，Ip=14，I=0.17，e=0.75，k=180Kpa本设计计算书包括楼盖、框架主体结构、基础部分的计算和设计。1）楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。2）楼面荷载：均布活荷载标准值2kN/m23）材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为HRB335，其余为HPB235钢筋毕业设计（论文）第7页共98页2.2设计依据工程所在地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，80～160厚（3%找坡）膨胀珍珠岩保温层，四层作法防水层（一毡二油上铺小石子）。楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。墙身做法：由普通砖砌筑而成，普通砖自重18kN/m3，厚度240mm。门窗做法：门为木门，自重0.2kN/m2，窗为钢窗玻璃窗，自重0.4kN/m2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.0kN/m2。常年主导风向为东南风，基本风压650N/m2，年最高温度39℃，最低温度4℃。地质条件：用地地形平缓，地下水位标高约4m,无侵蚀性；场地地层主要物理力学性质指标，物理状态和容许承载力值见下述。土层分布从上到下为：a层：耕植土，厚约0.7M，k=100Kpa；b层：淤泥质土，厚约0.5－1m，k=80Kpa；c层：粘土，厚3－4m，硬塑状态，塑性指数Ip=14，液性指数I=0.17空隙比e=0.54，k=200Kpa；d层：粉质粘土，厚约4m，硬塑，Ip=14，I=0.17，e=0.75，k=180Kpa本设计计算书包括楼盖、框架主体结构、基础部分的计算和设计。2.3结构布置及结构计算简图的确定2.3.1结构柱网布置由于建筑总长度不超过55m,且为保温隔热屋面，所以不设变形缝。毕业设计（论文）第8页共98页图（1）平面柱网布置图2.3.2确定材料等级柱子采用C40（Ec1=3.25×107kN/m2）梁板采用C30（Ec2=3.00×107kN/m2）2.3.3估计板、柱、梁的截面尺寸1.截面有效高度：假定选用Φ8钢筋，则l01方向跨中截面的h01=80mm；l02方向跨中截面的h02=70mm；支座截面h0=80mm。最小配筋率ρsmin=0.27%，则Asmin=0.27%×1000×100=270mm2截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lb/l01.5时减小20%，当lb/l0=1.5～2.0时减小10%；楼板的角区格不折减。为了便于计算，近似取γ=0.95，y0sf95h.0mA计算过程见下表楼面板配筋计算表表2-2跨中截面h0(mm)m(kN∙m)As(mm2)配筋实配As(mm2)毕业设计（论文）第9页共98页Al01方向800.8×2.248=1.798112.66Φ8@180279l02方向700.8×0.713=0.57040.82Φ8@180279Bl01方向803.923245.80Φ8@180279l02方向702.607186.68Φ8@180279Cl01方向801.749109.59Φ8@180279l02方向701.16083.06Φ8@180279Dl01方向804.121329.68Φ8@150335l02方向701.23686.52Φ8@180279支座截面h0(mm)m(kN∙m)As(mm2)配筋实配As(mm2)A-A80-0.8×2.476=-1.981124.12Φ8@180279A-B80-5.570349.00Φ8@140359A-C80-2.476155.14Φ8@180279C-D80-5.570349.00Φ8@140359B-B80-5.570349.00Φ8@140359B-D80-8.101505.76Φ8@100503毕业设计（论文）第10页共98页边缘支座截面h0(mm)m(kN∙m)As(mm2)配筋实配As(mm2)B80-5.570349.00Φ8@140359Dl01方向80-8.101505.76Φ8@100503l02方向80-5.570349.00Φ8@140359C80-2.476155.14Φ8@1802792.次梁的设计次梁L跨度7.2m，次梁截面高度h=l/18～l/12=7200/18～7200/12=400mm～600mm，取h=600mm，截面宽度取b=200mm。（1）荷载设计值01l3.6p'(gq)7.5413.57kN/m2201102l3.60.252l27.223e11p(1-2)p'11.88kN/m板传来的荷载p=2pe=23.76kN/m次梁自重0.2×(0.6-0.1)×25×1.2=3kN/m次梁粉刷0.02×[(0.6-0.1)×2+0.2]×17×1.2=0.5kN/m毕业设计（论文）第11页共98页填充墙自重和粉刷0.24×(3.0-0.6)×18+0.02×2×(3.0-0.6×17)×2=15.34kN/m则荷载总设计值g+q=42.6kN/m（2）内力计算弯矩设计值：跨中22011M(gq)l42.67.292.02kNm2424支座22011M(gq)l42.67.2184.03kNm1212剪力设计值：跨中0V支座011V(gq)l42.67.2153.36kN22（3）正截面受弯承载力计算跨中按T形截面计算翼缘宽度fb'=1400mm混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm26f0ffc110)2/100565(100140014.30.1)2/'hh('h'bf1031kNm184.03kNm故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算毕业设计（论文）第12页共98页Asmin=242mm2跨中：6s221cf0M58.88100.014fb'h1.014.31400565s1120.0142sf0cyAb'hf/f0.014140056514.3/300527.86mm配置414(As=615mm2)支座：6s221c0M184.03100.202fbh1.014.3200565s1120.2282s0cyAbhf/f0.22820056514.3/3001228mm配置420(As=1256mm2)（4）斜截面受剪承载力计算①验算截面尺寸465mm100565'hhhf0w,433.2200/465h/hbw，由下式3cc00.25fbh0.251.014.320056540410kN153.36kN毕业设计（论文）第13页共98页可知截面尺寸满足要求②计算所需箍筋采用Φ6双肢箍筋，计算截面尺寸由0svyv0tcshsA25f.1bh75f.0V,得yvsv03t01.25fAh1.2521056.6565s208.57V-0.7fbh153.36100.71.43200565取s=200mm3.梁柱的尺寸（1）．梁高hb=(1/12~1/8)l横向hb=600~900mm，取800mm纵向hb=600~900mm，取700mm过道hb=200~300mm，考虑到次梁高度为600mm，也取为600mm梁宽b=(1/2~1/3)h400~266,300~200,统一取b=300mm（2）．柱截面尺寸本工程为现浇钢筋混凝土结构，7度设防，高度30m，抗震等级为三级，取底层中柱估算柱尺寸，根据经验荷载为15kN/m2：N=5×15×7.2×(3.6+1.2)=2592kN由轴压比限值得Ac≥cfN8.0=32592100.914.3=201399mm2毕业设计（论文）第14页共98页为安全起见，取底层柱截面尺寸为550mm×550mm，其他层为500mm×500mm~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~计算简图取轴线⑦处框架，两端悬挑单独计算。初步设计基础顶面离室外地面500mm，则底层层高为3.0+0.5+0.5=4.3m毕业设计（论文）第15页共98页1.61.61.61.61.61.61.61.61.61.61.61.61.61.61.64.54.54.54.53.563.563.563.563.563.563.563.563.561.81.81.81.81.64.53.5672002400720043003300330033003300ABCD图3-1框架结构计算简图~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~毕业设计（论文）第16页共98页2.4荷载计算2.4.1恒载计算1