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1、精选优质文档-倾情为你奉上本科毕业设计设计题目 某高校教学楼设计 (A区边框架设计) 学 院 工 学 院 专 业 农业建筑环境与能源工程 毕业届别 2007届 姓 名 叶 有 飞 指导教师 刘 丽 霞 职 称 讲 师 甘肃农业大学教务处制二七年七月目 录151375专心-专注-专业第一篇设计任务书甘肃农业大学本科生毕业设计（论文）任务书专业 农业建筑环境与能源工程 学生姓名 _ 叶 有 飞_ 一. 设计题目：某高校教学楼设计（A区边框架设计）二. 设计资料1. 气象条件风荷载：主导风向为冬季北偏东风，夏季东南风；基本风压。雪荷载：雪荷载标准值。2. 该地区为地震区，需考虑抗震设防，设防烈度为8
2、度第二组。3. 工程地质资料该工程地质条件为：场区地势平坦，填土层约0.5m，以下为一般粘土，建筑所在场地为类场地。地基承载力设计值；地下水位：-10m 。4. 屋面及楼面做法（见相关图集）三.设计要点第一部分：教学楼建筑设计主要包括建筑物的平面组合，立面效果及剖面细部构造。造型美观大方，色彩搭配得当。根据使用要求选择合理的开间及进深、楼梯间大小、层高。合理配置教室，考虑卫生间的细部要求。完成并提交的成果主要有：1.绘制各层平面图及屋顶图平面图 2.立面图 3.剖面图 4.楼梯详图 5.单元放大图 第二部分：教学楼结构设计进行梁柱计算应有正确的计算简图，选择合理的截面尺寸，满足抗震要求，依据梁
3、、柱截面，通过计算确定梁、柱内力组合。依据梁、柱内力组合确定梁、柱截面的配筋，并且满足构造要求。完成并提交的成果主要有1. 确定梁柱截面尺寸及框架计算简图2. 荷载计算3. 框架纵横向侧移计算4. 框架在水平及竖向荷载作用下的内力分析5. 内力组合及截面计算6. 绘制各层结构平面图、框架配筋图、截面配筋图四.毕业设计完成项目：1. 中英文摘要2. 设计总说明 3. 教学楼建筑设计 4. 教学楼结构设计任务书发放时间：2006.3.1 毕业设计完成期限：2006.3.12006.6.10指导教师： 刘丽霞 毕业设计工作领导小组负责人： 戚乐磊 某高校教学楼设计（A区边框架设计）叶有飞（甘肃农业大
4、学工学院土木工程系03农建班，）摘要：某高校教学楼设计，建筑面积约为7500m2。整体五层，局部六层，采用现浇钢筋混凝土框架结构。建筑平面呈L型布置，造型美观大方，色彩搭配得当。本设计分为建筑和结构两大部分，建筑部分由设计总说明及建筑施工图组成；建筑设计确定：纵向柱距5.1m，横向6.9m，走廊3m，竖向层高3.3m，一层4.4m。结构部分以计算为主，包括楼盖设计、楼梯设计、框架设计及结构施工图设计等几部分；主要方法有底部剪力法、反弯点法、弯矩二次分配法等。关键词：建筑设计；结构设计；抗震验算；截面设计A University Teaching Building Design (the A A
5、rea Frame Design)Ye You-fei(Gansu Agricultural University, college of engineering, )Abstract: The area of this university teaching building is approximately 7500m2.It is a five-floor construction in the whole, some part is six. Use the cast-in-place reinforced concrete portal frame construction. The
6、 construction plane assumes the L arrangement, the modeling appearance is elegant, color matching is appropriate. The architectural design determined that, the distance of longitudinal column is 5.1m, while transverse column is 6.9m and corridor is 3m; vertical height of floor is 3.3m, as for the fi
7、rst floor this height is 4.4m.This design divides into the construction and the structure two major parts, the construction part is composed of the design general rule and the building construction drawing. The structure part is primarily calculations, including ceiling design, staircase design, fra
8、me design, and structure construction drawing design and so on several parts. The main method is the bottom shearing force law, the point of inflection law, the curved distance two methods of distribution and so on.Keywords: Architectural design; Structure design; Anti-quake checking calculation; Cr
9、oss section design第二篇建筑设计第一章 概述各类建筑物在进行设计时，应根据建筑物的规模、重要性和使用性质，确定建筑物在使用要求、使用材料、设备条件等方面的质量标准，并且相应确定建筑物的耐久年限和耐火等级。本设计为某高校教学楼（A区、B区）设计，属于非生产性公共建筑。在设计过程中，要综合考虑它的功能、美观、总体规划、经济效果以及技术措施等建筑设计的要求。本设计为钢筋混凝土框架结构。一 建筑设计的内容房屋的设计，一般包括建筑设计、结构设计和设备设计等几部分，它们之间既有分工，又相互密切配合。由于建筑设计是建筑功能、工程技术和建筑艺术的综合，因此它必须综合考虑建筑、结构、设备等工种
10、的要求，以及这些工种的相互联系和制约。某高校教学楼（A区、B区）设计中建筑设计的内容包括：总平面设计、平面设计、立剖面设计、建筑构造设计等几部分。二 建筑设计的过程建筑设计一般分为初步设计、技术设计和施工图设计。本设计为某高校教学楼（A区、B区）设计属于小型工程，则在建筑设计工程中只包括初步设计和施工图设计两阶段。具体设计过程如下：1 设计前的准备阶段包括：熟悉设计任务书、收集必要的设计资料、设计前的调查研究及学习有关政策规范等。2 初步设计阶段这是建筑设计的第一阶段，主要任务是提出设计方案。3 施工图设计阶段属于建筑设计的最后阶段。在本设计中此阶段的主要内容包括：确定全部工程尺寸和用料，绘制
11、建筑、结构与全部施工图纸，编制工程说明书和结构计算书等。第二章 总平面设计本工程为教学楼，位于兰州市某高校校园内，主体五层，局部六层，总建筑面积为。一 设计依据1 总图制图标准GB/T5010320012 民用建筑设计通则JGJ37873 建筑设计防火规范GB16874 某高校校区总体规划图二 场地概况场区地势平坦，填土层约为，以下为一般粘土，建筑所在场地为类场地。地基承载力设计值；地下水位：。本工程中场地原为学校绿地。三 总平面布置根据场地概况，本工程平面采用L型布置。主体采用南北走向，为了满足采光、通风等条件，以及充分利用规划用地，局部采用东西走向。南面为该工程的正面，前为校内主要通道路线
12、，面对学生公寓和家属区，有利于满足交通流畅要求；北面为办公用地；西面是图书馆、实验楼、校医院等；东面是体育用地。教学楼四周环绕马路，位居学校中心地带，如此布置能够满足消防等要求。该地区主导风向为冬季北偏东风，夏季东南风，设计为南北及东西走向，通风效果也属最佳。四 总平面布置图详见建筑施工图02，比例采用1：500。第三章 平面设计建筑平面是建筑在水平方向房间各部分的组合关系。本设计中，考虑各房间的使用要求以及合理性布置，综合建筑物框架结构的特点，初步确定柱网的布置。一 使用部分的平面设计本设计中使用部分即为教室。在平面设计中，每一个教室即为一个基本单元，其形状采用矩形，面积为（其中大教室面积为
13、）。每个教室前后各设一道门，宽度均为。教室采光形式采用天然采光以及满足视听方面的要求下进行合理设计。使用部分还包括教师休息室、办公室以及卫生间。在首层中，设男女卫生间各两个，水房两个，面积为A区、B区；教师休息室一个，面积为；二五层中，每层多设一间办公室，面积为。二 交通联系部分的设计交通联系部分是人流通行和集散不可缺少的内容，这部分设计的主要内容有：交通路线简捷、明快、联系方便；人流通畅、紧急疏散时迅速安全；满足一定的采光和通风要求；力求节省交通面积，同时应考虑空间处理等问题。结合本建筑的具体要求，设置以下交通联系部分：1 走廊水平交通本设计中，走廊采用内廊式，在建筑物中沿长向布置，其宽度为
14、，这样可满足功能使用要求和防火疏散规定。考虑到内廊较长，利用自然光条件有限，所以结合灯光照明。2 楼梯垂直交通楼梯设计主要根据使用要求和人流通行情况确定楼梯宽度和休息平台的宽度，选择适当的楼梯形式，考虑整幢建筑的楼梯数量，以及楼梯间的平面位置和空间组合。楼梯的位置应布置均匀，导向明确，显明易找，楼梯应靠外墙设置，以便直接采光。在满足人流安全疏散要求的条件下，人至楼梯的最大距离不应超过，则在本设计中设三部楼梯，一部设在门厅正对面，属于主要楼梯，另外两部分别设在北侧和东侧端头部分。楼梯设计主要内容如下：由及层高等因素确定；楼梯间进深，开间，层高，设为11跑双跑楼梯；休息平台的深度不应该小于梯段的宽
15、度，则平台深度设为,梯段宽度设为；梯段下净高和平台梁下净高设为，满足要求。三 建筑施工图平面的组合形式及楼梯详见建筑施工图03，04，05，06。第四章 立剖面设计一 立面设计建筑立面是表示房屋四周的外部形象，是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间下进行的。本设计中，外立面上采用大面积的铝合金门窗，充分显示框架结构的特点。外墙面采用水刷石。建筑物室内外地坪差为，设三个的台阶，在正立面门厅处设雨蓬，设两根圆形承重柱，采用大理石挂面。二 剖面设计建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系，剖面设计主要分析建筑物各部分应有
16、的高度，建筑物的层数，空间的组合和利用，以及在建筑物剖面中的结构和构造关系等。1 层数的确定根据建筑物的使用要求，城市规划要求，建筑物的功能，进而确定建筑物主体为五层，局部六层，局部突出层设为楼梯间。2 层高的确定根据使用要求、采光、通风、感观和模数，确定层高为，满足教室的使用要求，而且在满足使用要求的前提下，降低层高可降低建筑物的造价，故应控制层高。三 建筑施工图立面详见建筑施工图07，08，09，10，11。第五章 建筑构造设计一 墙体墙体的厚度应满足强度、稳定性、保温隔热、防火隔热等方面的要求，结合设计资料，取外墙为，内墙为，墙体采用灰砂砖填充。二 楼层楼层地面由面层、结构层、抹灰层组成
17、，考虑楼面荷载及板的跨度，除卫生间板厚取外，其余板厚取。面层为了保护结构层免受磨损和腐蚀，为室内提供美好的外观，并给人舒适的感觉，同时应注意防滑。楼层具体做法见图2-1所示。图2-1 楼板剖面三 屋面结构该屋面上设女儿墙，且为上人屋面，屋面的具体做法见图2-2所示。图2-2 屋面结构四 屋面排水屋面排水采用有组织排水，即屋面雨水顺坡流入雨水管，再入散水流入排沟。屋面排水详见建筑施工图12。五 变形缝变形缝有三种，即伸缩缝、沉降缝和防震缝。1 伸缩缝伸缩缝是将基础以上的建筑构件全部分开，并在两个部分之间留出适当的缝隙，以保证伸缩缝两侧的建筑构件能在水平方向上自由伸缩。缝宽一般在。2 沉降缝沉降缝
18、主要应在满足建筑物各部分垂直方向的自由沉降变形，故应将建筑物从基础到屋顶全部断开。本工程地基为一般地基，建筑高度为，故沉降缝宽度应取。3 防震缝该地区为地震区，设防烈度为8度第二组，按照规范，防震缝一般取。4 变形缝设计在设计时，缝宽以防震缝为主，构造以沉降缝为主，为了简单且能满足要求的前提下，使三缝合一，取变形缝宽度为。第三篇结构设计第一章 楼盖设计一 确定计算简图及分区本设计为某高校教学楼(A区、B区)设计中A区楼盖设计。为了便于计算此处选标准层楼盖进行设计计算。计算简图见图3-1所示。图3-1计算简图及区格网分区由计算简图可知： 由此可知，该标准层现浇楼盖为双向板肋形楼盖。其区格网分区见
19、图3-1所示。二 设计资料板厚选用120mm。20mm厚水泥砂浆面层，15mm厚混合砂浆顶棚抹灰，楼面活荷载标准值,混凝土为，钢筋为HPB235级恒荷载分项系数1.2，活荷载分项系数1.3。三 荷载计算20 mm厚水泥砂浆面层 板自重 15 mm厚混合砂浆顶棚抹灰 恒荷载标准值 表3-1 弯矩计算（）区格AB计算简图跨内支座计算简图续表3-1 弯矩计算（）区格CD计算简图跨内支座计算简图恒荷载设计值 活荷载设计值 合计 四 按弹性理论计算在求各区格板跨内正弯矩时，按恒载满布及活载棋盘式布置计算，取荷载： 在作用下，各内支座均可视作固定，某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心点处；在的作用下，各区
20、格板内四边均可视为简支，跨内最大正弯矩则在板的中心点处，计算时，可近似取二者之和作为跨内最大正弯矩值。在求各中间支座最大弯矩时，按恒载及活荷载均满布各区格板计算，取荷载。 进行内力计算，计算简图及计算结果见表3-1所示。由表3-1可见，板间部分支座弯矩是不平衡的，实际应用时，可近似取相邻两区格板支座的平均值，即：AB支座：BD支座：CD支座：而AA支座、AC支座、BB支座弯矩是平衡的，实际应用时，可直接按相邻两区格板支座弯矩值计算。五 配筋计算各跨中，支座弯矩都已求得，考虑A区格板四周与梁整体连接，乘以折减系数0.8，即近似按算出相应钢筋截面面积，取跨中及支座截面：。具体计算见表3-2所示。六
21、 阳台板计算阳台板宽度为，故按照悬挑板进行设计。取板宽为计算单元，板厚度取。荷载计算： 20 mm厚水泥砂浆面层 板自重 15 mm厚混合砂浆顶棚抹灰 恒荷载标准值 恒荷载设计值 活荷载设计值 合计 弯矩计算：配筋计算：钢筋选配，实际配筋面积。副筋选配。支座：配筋计算：钢筋选配，实际配筋面积。支座；配筋计算：钢筋选配，实际配筋面积。表32 双向板配筋计算截面()选配钢筋实配面积跨中A区格方向方向0.83.200.81.721009012876.882008200251251B区格方向方向8.295.311009041629681208/10200419322C区格方向方向3.261.66100
22、901639282008200251251D区格方向方向9.706.87100904863831016010200493393支座A B7.7110038610200393AC3.591001808200251AA0.83.591001438200251BD15.5010077710100785BB13.7310068912160707CD9.5010047610/12200479七 板配筋图详见结构施工图15。第二章 楼梯设计一 设计资料某高校教学楼(A区)楼梯设计，平面布置如图3-2所示。根据建筑结构荷载规范的规定，教学楼楼梯的活荷载标准值为。采用的混凝土，。钢筋为HPB235级（）和HR
23、B335级（,）。板面做法：水磨石面层，自重标准值。板底混合砂浆20mm厚，自重标准值。图3-2 平面布置图二 楼梯类型判断 故采用板式楼梯进行设计。三 计算单元选用取1m的梯段宽为一个计算单元。四 计算简图 如图3-2所示。取两者较小值为五 计算尺寸确定1 斜板 故斜板厚度取2 踏步尺寸确定根据建筑性质，本设计为教学楼公共建筑，及构造要求，可以确定踏步尺寸为。如图3-3所示。 3 平台梁尺寸根据规范，平台梁为 图3-3楼梯踏步尺寸4 平台板平台板厚度取。六 楼梯斜板计算1 荷载计算 水磨石面层 结构层 斜板自重 板底抹灰 恒载标准值 恒载设计值 活载标准值 活载设计值 2 内力计算3 配筋计
24、算斜板厚，则钢筋选取，实际配筋。4 构造要求1) 梯段板中按构造要求配分布钢筋。2) 副钢筋选配。七 休息平台板计算1 平台板荷载水磨石面层 结构层 抹灰层 恒荷载标准值 恒荷载设计值 活荷载设计值 合计 2 内力计算3 配筋计算平台板厚，按单向板设计，板宽钢筋选配，实际配筋。八 休息平台梁计算1 平台梁荷载梯段板传来 平台梁传来 平台梁自重 梁侧抹灰 合计 2 内力计算1. 取计算跨度: 弯矩设计值: 剪力设计值: 3 配筋计算1) 截面尺寸验算 满足要求2) 纵向受力钢筋计算倒L形截面，近似按矩形截面计算 钢筋选配218+120，实际配筋面积。构造要求验算： 满足要求3) 箍筋计算不能简化
25、计算，按计算配制箍筋。验算最小配筋率：故按最小配筋率选配箍筋。由构造要求得： 可选用双肢 故箍筋可选用，则 既可选故选用双肢箍筋为。4) 架立钢筋选配按构造要求，故架立钢筋选配214。九 楼层处平台板设计1 板厚取，按板宽计算。荷载与休息平台板荷载相同，既2 截面设计计算跨度 ： 弯矩设计值 ： 平台板有效高度： 钢筋选配，实际配筋面积。十 楼层处平台梁设计平台梁截面尺寸：1 荷载计算梯段板传来 平台梁传来 平台梁自重 梁侧抹灰 合计 2 截面设计取计算跨度： 弯矩设计值：剪力设计值：3 配筋计算1) 截面尺寸验算 满足要求2) 纵向受力钢筋计算倒L形截面，近似按矩形截面计算 钢筋选配218+
26、114，实际配筋面积。构造要求验算： 满足要求3) 确定是否按简化计算配制箍筋故可以简化计算，按最小配筋率配制箍筋。按构造要求：，取双肢 ，取 箍筋最大间距4) 计算最小配筋率及选配箍筋由得故箍筋选双肢。十一 楼梯承重柱设计为了使楼梯荷载以集中荷载的形式传递给框架结构，在休息平台梁处设两根构造柱。截面尺寸：受力钢筋选配412，面积为。箍筋选配双肢。十二 楼梯设计配筋图详见结构施工图16。第三章 框架结构计算钢筋混凝土框架结构是由梁、柱通过节点连接组成的承受水平荷载和竖向荷载的结构体系。墙体只起围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活、室内空间大等优点。广泛用于多层厂房、商店、办公楼、医院、
27、教学楼及宾馆等建筑中。由于梁、柱截面有限，侧向刚度小，在水平荷载作用下侧移大，属于柔性结构。本工程为抗震地区五层建筑设计。主要内容包括水平地震作用、竖向荷载作用、内力组合及配筋等几部分。第1节 水平地震作用下的内力计算虽然地震作用来自任意方向，但在抗震设计时，一般只需且必须对结构纵、横两个主轴方向进行抗震计算。在本设计中，仅就横向框架在水平地震作用下的内力进行计算。主要采用的方法有底部剪力法、D值法等。1 设计资料混凝土：采用。钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋，其余采用热轧钢筋。墙体：采用灰砂砖，其尺寸为，重度。窗：铝合金窗，重度。门：木门，重度。2 梁、柱尺寸的初步确定1) 框架横梁截面尺寸框
28、架横梁截面高度，截面宽度。本结构中，取，则框架横梁的截面尺寸为。2) 框架柱截面尺寸本设计为教学楼，可以假定柱截面尺寸为。3 计算简图确定框架柱编号及其截面尺寸如图3-4所示。为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变。现以轴线框架进行计算，框架计算单元如图3-4所示。框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱连接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，室内外高差为，基础顶面至室外地坪通常取，故基顶标高至的距离定为，二层楼面标高为，故底层柱高为，其余各层柱高从楼面算至上一层楼面，故均为。由此可绘出框架的计算简图如图3-5所示。 图3-4 结构平面布置
29、图图3-5 计算简图4 重力荷载代表值计算1)荷载计算A. 恒载标准值计算屋面找平层： 15mm厚水泥砂浆 防水层（刚性）：40mm 厚细石混凝土防水 防水层（柔性）：三毡四油铺石子 找平层： 15mm厚水泥砂浆 找坡层： 40mm厚水泥石灰焦渣砂浆找平 保温层： 80mm厚矿渣水泥 结构层： 120mm厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层： 15mm混合砂浆 合 计： 标准层面 层：20mm厚水泥砂浆面层 结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：15mm混合砂浆 合 计： 梁自重自 重： 抹灰层：10mm厚混合砂浆 合 计： 柱自重自 重： 抹灰层：10mm厚混合砂浆 合 计： 外纵墙自重标准层
30、纵墙： 铝合金窗： 水刷石外墙面： 水泥粉刷内墙面： 合 计： 底层纵墙： 铝合金窗： 水刷石外墙面： 水泥粉刷内墙面： 合 计： 内纵墙自重纵墙： 铝合金窗： 水泥粉刷内墙面： 合 计： 内隔墙自重内隔墙： 水泥粉刷内墙面： 合 计： 女儿墙自重女儿墙： 水泥粉刷内墙面： 合 计： 楼顶间自重屋 面： 墙 体： B. 活荷载标准值计算屋面和楼面活荷载标准值由荷载规范查得： 上人屋面： 楼面：雪荷载标准值屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，两者中取较大值。2) 重力荷载代表值的计算 屋面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5雪荷载标准值楼面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5楼
31、面活荷载标准值其中结构和构配件自重取楼面上、下各半层高范围内（屋面处取顶层的一半）的结构及构配件的自重。屋面处的重力荷载标准值计算女儿墙和楼顶间的重力荷载代表值的计算：屋面板结构自重值及构造层自重标准值： 顶层的墙重： 其余各层楼面处重力荷载标准值的计算 底层楼面处重力荷载标准值的计算 屋顶雪荷载标准值的计算楼面板活荷载标准值的计算总重力荷载代表值的计算屋面处；屋面处结构和构件自重雪荷载标准值 （设计值为）楼面处：楼面处结构和构件自重活荷载标准值 （设计值为）底层处： 底层处结构和构件自重活荷载标准值 （设计值为）故各质点的重力荷载代表值如图3-6所示。5 框架梁、柱刚度计算1) 框架梁的线刚
32、度计算 本设计中楼面的做法为现浇式，对于边框架梁取。边跨梁：中跨梁：图3-6 各质点重力荷载代表值2) 框架柱线刚度计算轴轴底层柱：轴轴其余各柱：3) 框架梁、柱相对线刚度计算令，则其余各杆件的相对线刚度为： 框架梁柱的相对线刚度如图3-5所示，作为各节点杆端弯矩分配系数的依据。4) 柱侧移刚度的计算各层每一根柱的D值见表3-3和表3-4；各层柱的总D值见表3-5和表3-6。表3-3 横向25层D值的计算构件名称轴和轴柱0.570.22222408轴和轴柱1.880.48548954表3-4 横向底层D值的计算构件名称轴和轴柱0.760.45719460轴和轴柱2.510.66728403表3
33、-5 横向25层总D值的计算构件名称数量轴和轴柱2240820轴和轴柱4895420表3-6 横向底层总D值的计算构件名称数量轴和轴柱1946020轴和轴柱2840320表3-7假想顶点位移计算结果层号59635.489635.480.00680.109148513.5818149.060.01270.102338513.5826662.640.01870.089628513.5835176.220.02460.070919202.9744379.190.04630.04636 结构基本自振周期的计算用假想顶点位移计算结构的基本周期，结果见表3-7。结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数，则
34、结构的基本周期为：7 多遇水平地震作用计算由于该工程所在地区抗震设防烈度为8度第二组，场地土为类，由建筑抗震设计规范查得： 由于，故 则不需要考虑顶部附加水平地震作用的影响，即取。图3-7 楼层水平地震作用标准值计算如图3-7所示，对于多质点体系，结构底部总纵向水平地震作用标准值：质点的水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层层间位移的计算过程见表3-8。表3-8 和的计算层号(kN)(m)(kN)(kN)(m)59635.4817.6.4.31863.951863.950.0013148513.5814.3.2.31338.123202.070.0022438513.5811.093649.4.31029.334231.400.0029628513.587.765554.6.3720.