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六枝特区实验小学教学楼设计

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文档分类: 建筑工程

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  • 本文标题:六枝特区实验小学教学楼设计.doc
  • 链接地址:https://wk.sbvv.cn/view/17928.html
  • 内容摘要:六枝特区实验小学教学楼设计 六枝特区实验小学教学楼设计 摘要 本设计是六枝特区实验小学教学楼的设计,结构的设计类型用采的是双层的现浇钢筋混凝土框架结构,总建筑高度为,女儿墙高,,底层高度为,室内外高差为,纵向长度为,横向长度为,没有地下室,取横向一榀框架做结构设计。本设计是根据导师所给的任务书来对六枝特区实验小学的教学楼进行设计的,通过查阅国家的相关规范图集等资料查阅其他钢筋混凝土框架结构的教学楼的设计资料整理专业课程的相关专业知识和使用包括天正建筑等软件来完成本设计。完成建筑设计结构选型材料选择荷载计算内力计算内力组合和配筋计算等过程。 关键词,钢筋混凝土框架结构,荷载及内力计算,内力组合,结构设计 目录 1前言 3 2计算书 3 2。1工程概况 3 2。2设计资料 3 2。2。1工程地质勘探资料 3 2。2。2当地气象资料 4 2。2。3抗震设计条件资料 4 2。2。4建筑设计条件 4 2。2。5结构材料选用 4 2。2。6框架柱的平面布置图 5 2。3结构承重体系的选择以及结构的布置 5 2。3。1结构承重体系选用横向框架承重 5 2。3。2结构布置 5 2。4框架梁柱的截面尺寸估算 6 2。4。1确定框架梁的截面尺寸 6 2。4。2确定框架柱的截面尺寸 7 2。5框架荷载计算 8 2。5。1框架恒荷载标准值的计算 8 2。5。2活荷载标准值计算 12 2。5。3竖向荷载作用下框架荷载计算 12 2。5。4风荷载计算 19 2。5。5地震作用 20 2。6内力计算 25 2。6。1恒荷载标准值作用下的弯矩计算 25 2。6。2活荷载标准值作用下的弯矩计算 27 2。6。3风荷载作用下的框架内力计算 29 2。6。4计算地震作用下的框架内力 33 2。6。5水平荷载作用下的侧移近似计算 33 2。7内力组合 36 2。7。1荷载基本组合 36 2。7。2内力转换 37 2。7。3控制截面及其最不利内力 37 2。7。4内力组合计算 38 2。8框架梁柱的设计 53 2。8。1框架梁截面设计 53 2。8。2框架柱截面设计 65 2。8。3构件裂缝宽度验算 75 2。9板的设计 78 2。10地基基础设计 78 2。10。1地质条件及基础概况 78 2。10。2地基设计 79 3参考文献 83 4致谢 84 5附录 85 1前言 我的毕业设计是最后一次大型的土木工程课程设计,同时也是学校生涯中的最重要的一环,是我们毕业前的最重要必不可缺的一项重大任务。 这次毕业设计是与土木工程所有知识的综合应用,其中包括三个主要课程力学,土力学,和混凝土结构的设计原理,依此类推。让我能将所学知识进行一次巩固拓宽加深以及系统化和条理化。土木工程专业,注定是一门以实践指导理论的课程,这次毕业设计将是一次绝佳机会去用理论知识实践验证相关知识的。通过这次教学楼的设计,我将掌握,资料的索检收集归档整理和利用,天正CADPKPM等土木工程相关软件的应用,exceloffice等办公软件的应用。 本设计的全过程均有考虑到安全适用和经济这三个重要的要素。 2计算书 2。1工程概况 本设计是位于六枝特区香洲区的一所小学第一小学的一教学楼。该教学楼用采了层钢筋混凝土框架构体系,平面框架柱的布局是根据任务书安排。有关详细信息,请参阅附录。所述第一层和第二层的建筑物高度分别和,以及室内和室的高度之间的差是。建筑设计使用寿命为年,且环保类是一类环境。室内设计的高度为。本教学楼的高度为,能够满足建筑抗震设计规范()第6。1。1条的相关规定,即房屋的高度,7度,0。10g,。本教学楼的宽度为m,房屋高宽比值为,满足了多层建筑的构造要求[1]。 2。2设计资料 2。2。1工程地质勘探资料 地表填土为,填土下为厚的亚粘土层,承载力设计值为,再下层为中砂层,承载力设计值为,再往下为砾石层,承载力设计值为,没有存在地下水位的影响同时有冻土深度。 2。2。2当地气象资料 ,1,基本风压, ,2,基本雪压,无, ,3,当地冬季室外的计算温度,8℃,当地的夏季室外的设计温度,34。2℃, ,4,当地常年的降水量,2061。9mm当地的小时最大降水量,26。8mm, ,5,风载体型系数,1。3。 2。2。3抗震设计条件资料 ,1,抗震烈度设防为7度,设计地震基本加速度为0。1g, ,2,地震设计分组为第二组, ,3,建筑的场地类别是,2类, ,4,地面的粗糙度类别是,C类, ,5,框架的抗震等级是,三级。 2。2。4建筑设计条件 根据本教学楼建筑物所处环境的建筑高度之间的关系和工程地质勘探资料地震设计数据等,确定建筑的建筑平面布置应是规则和对称,以及结构布局墙柱或门窗必须满足中小学设计规范,GB500992011,的相关要求。 2。2。5结构材料选用 本建筑的第二层的框架梁和框架柱全部够用采强度等级是为C30的砼混凝土,纵向的受力钢筋全部够选用牌号为HRB400的钢筋,所有的箍筋全部够选用牌号为HPB300的钢筋。 本建筑的底层的框架梁和框架柱均选用强度等级为C40的砼混凝土,纵向受力钢筋全部都用采用采牌号为HRB500的钢筋,箍筋全部都用采用采牌号为HPB300的钢筋。 本教学楼的板的全部都用采选用强度等级为C30的砼混凝土,主筋选用牌号为HRB400的钢筋。 2。2。6框架柱的平面布置图 本教学楼设计已知框架柱平面布置图,细详请见附录。 2。3结构承重体系的选择以及结构的布置 2。3。1结构承重体系选用横向框架承重 在本教学楼框架结构设计中,建筑的主体结构沿纵向布置的框架柱的数量相比横向布置的数量多,而纵向刚度相对比较强,同时房屋横向的尺寸相比之下比较短,布置的框架柱的数量比较少,横向刚度相比之下比较弱,基于这两点的考虑,本设计多考虑为多把主要的承重框架布置成沿房屋的横向方向,希望能够借此用以改善房屋的横向和纵向相差比较大的缺点。选用此种承重体系的优点在于将主梁沿横向布置有利于提高本设计的横向刚度。 2。3。2结构布置 考虑到本教学楼设计框架结构的侧向刚度相比之下会小,使得本框架在水平荷载的作用时,结构会被产生较比大的侧移,重严的情况发生时有能会影响结构的布置设计和正常的使用,因此,设计时应当控制适度屋房的高宽比。已知本教学楼设计的楼层数仅为两层,房屋高度为8。05m,宽度为14。8m,房屋高宽比值为,满足现有国家规范的要求。 本教楼学设计的上部结构用采的是现浇楼板,现浇框架作承重体系。由于是空间的现浇框架,楼板用采现浇的方式浇筑,荷载的传递路径是通过板来传递到框架梁上,然后由再框梁架将荷载传递至到框架柱上,最后传递至到基础上。 本教学楼设计的下部结构用采钢筋混凝土柱下独立基础,基础顶面到第一层楼板顶面的距离为m。 根据建筑抗震设计规范[1],GB500112010,第6。3。1条的规定,框架结构的梁的截面的宽度不宜小于,净跨与截面高度的比值不宜大于。关于本教学楼设计,选取的轴线上的一榀框架来进行设计和计算,如图所示。 图2。1~轴框架梁柱 2。4。1。1横向框架梁 ,1,跨跨, ,取 ,取 ,2,跨, ,取 ,取 2。4。1。2纵向框架梁 轴, ,取 ,取 2。4。2确定框架柱的截面尺寸 本教学楼的首层的层高设计为4。0m,二层层高设计为基础的埋置深度设计为4。25m,基础高度设计为1。0m,基础顶面到室外地坪的高度为3。25m,室内和室外存在的高度差值为0。45m。 底层柱子的高度, 二层柱子的高度, 框架柱的截面尺寸初选为,满足构造要求。 2。5框架荷载计算 2。5。1框架恒荷载标准值的计算 1屋面 屋6A 保护层,厚地砖铺平实,缝宽水泥砂浆填缝 结合层,厚干硬性水砂浆,面上撇素水泥 隔离层,铺满厚聚乙稀薄膜一层 防水层,厚合成高子防水卷材 找平层,厚水砂浆,砂浆中掺聚丙烯 找坡层,厚水膨胀珍珠岩找坡 厚钢筋混凝土屋面,表面清扫干净 厚水泥砂浆顶棚, 钢筋混凝土底面清理干净 厚水砂浆 厚1:2水砂浆 表面刷一层建筑水溶液,建筑胶,清水, 喷刷天然树调和漆,底油一遍,调和漆两遍, 合计, 2标准层楼面 楼 彩色石英地板楼面, 厚彩色石英地板,使用配套专胶合剂粘粘 厚水泥浆找平抹光 素水泥浆合层一遍 厚钢筋混凝土楼板 厚水泥砂浆顶, 钢筋混凝土板面清理干净 厚水泥砂 厚水泥砂 表面刷一层建筑水溶液,建筑胶10,清水8, 喷刷天然树脂调漆,底油一遍,调和漆两遍, 合计, 3卫生间 楼 防水楼面, 厚陶瓷锦砖铺实拍平,水泥浆擦缝 厚干硬性水泥砂浆 厚聚氨酯防水材料,面撇黄沙,四周沿墙高上翻高 刷基层处理剂一遍 厚水泥砂浆找平 厚细石混凝土找坡,最薄处为厚 厚钢筋混凝土楼板 厚水泥砂浆顶棚, 钢筋混凝土板底面清理干净 厚水泥砂浆 厚水泥砂浆 表面刷一层建筑胶水溶液,建筑胶,清水, 喷刷天然树脂调和漆,底油一遍,调和漆两遍, 合计, 4梁的自重 梁自重 22厚水泥砂浆抹灰层 合计, 5柱的自重 柱自重 22厚水泥砂浆抹灰层 合计, 6外纵墙 本教学楼内墙与外墙均用采厚水泥空心砖砌筑,外墙面贴瓷砖,内墙面用采厚混合水泥砂浆抹灰。外墙窗洞尺寸为,门洞尺寸为。 ,1,二层外纵墙 纵墙 塑钢窗 面砖外墙面 水泥砂浆内墙面 保温层,厚保温板, 合计, ,2,首层外纵墙 纵墙 塑钢窗 面砖外墙面 水泥砂浆内墙面 保温层,厚保温板, 合计, 7内墙自重 ,1,二层内墙 墙体自重 水泥砂浆墙面 合计, ,2,首层内墙 墙体自重 水泥砂浆墙面 合计, 2。5。2活荷载标准值计算 1屋面和楼面活荷载的标准值 根据建筑结构荷载规范,GB500092012,,查得以下数据, 上人屋面 办公室楼面 教学楼走廊门厅 卫生间 2雪荷载 本设计所在城市无雪荷载设计要求。 2。5。3竖向荷载作用下框架荷载计算 2。5。3。1~轴间框架梁 板传到梁上的三角形或者梯形荷载,可以近似地将之等效成均布荷载。板传荷载的传递图如图所示。 1屋面板传荷载, 恒荷载, 活荷载, 2楼面板传荷载, 恒荷载, 图2。2框架计算单元及板荷载的传递 活荷载, 梁自重, 3~轴间框架梁的均布荷载为, 屋面梁, 恒荷载, 活荷载, 楼面梁, 恒荷载, 活荷载, 2。5。3。2~轴间框架梁 1屋面板传来的荷载, 恒荷载, 活荷载, 2楼面板传来的荷载, 恒荷载, 活荷载, 3~轴间框架梁的均布荷载为, 屋面梁, 恒荷载, 活荷载, 楼面梁, 恒荷载, 活荷载, 2。5。3。3~轴间框架梁 1屋面板传荷载, 恒荷载, 活荷载, 2楼面板传荷载, 恒荷载, 活荷载, 3~轴间框架梁的均布荷载为, 屋面梁, 恒荷载, 活荷载, 楼面梁, 恒荷载, 活荷载, 2。5。3。3计算轴柱的纵向集中荷载 女儿墙的做法,使用高的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块女儿墙,用混凝土压顶。使用面砖作为外墙面,使用水泥砂浆作为内墙面。 1女儿墙的自重, 2顶层柱, 恒荷载, 活荷载, 3首层柱, 恒荷载, 活荷载, 2。5。3。3计算轴柱的纵向集中荷载 1顶层柱, 恒荷载, 活荷载, 2首层柱, 恒荷载, 活荷载, 2。5。3。4计算轴柱的纵向集中荷载 1顶层柱, 恒荷载, 活荷载, 2首层柱, 恒荷载, 活荷载, 2。5。3。4计算轴柱的纵向集中荷载 1顶层柱, 恒荷载, 活荷载, 2首层柱, 恒荷载, 活荷载, 本框架在竖向荷载用作下的受的总荷载作用图如图所示,图中示所的所有数值部全都是为标准值。 图2。3竖向荷载作用标准值,单位,或, 2。5。4风荷载计算 作用在楼面节点处和屋面梁的集中荷风载的标准值的算计式为, 式中 查建筑结构荷载规范[4](GB500092012)表8。3。1条第30项可以得到,本教学楼的体型系数。 因为本教学楼高度为,并且同时本教学楼的。 则,本教学楼集中风荷载的标准值的计算过程见表。 表集中风荷载标准值的计算结果 离地高度z(m) 8。05 0。65 1。00 1。30 0。75 3。6 3。2 4。31 4。45 0。65 1。00 1。30 0。75 4。45 3。6 5。10 2。5。5地震作用 2。5。5。1计算重力荷载代表值 1 屋面荷载, 梁自重, 半层柱自重, 半层墙重, 女儿墙全重, 合计, 2计算 楼面荷载, 50%活荷载, 梁自重, 上下各半层柱自重, 上下各半层墙重, ...
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