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1、教学楼建筑及结构设计毕业论文 教学楼建筑及结构设计毕业论文 目录 建筑设计部分 第一节工程背景及设计条件 1.1工程背景 (1) 1.2设计条件 (1) 第二节材料选用和建筑设计 2.1材料选用 (1) 2.2屋面做法 (1) 2.3尺寸标准图集 (2) 2.4墙体材料及厚度 (2) 2.5防水工程 (2) 2.6建筑节能 (2) 2.7建筑构造 (2) 2.8留孔留洞 (2) 第三节建筑详细工程做法 3.1设计依据 (3) 3.2结构选型 (3) 3.3详细工程做法 (3) 结构设计部分 第一节结构平面布置及结构承重方案的选择 1.1结构平面布置 (5) 1.2框架结构承重方案选择 (5)
2、1.3梁柱截面尺寸及结构计算简图 (5) 1.4荷载计算 (6) 1.5各层重力荷载代表值 (7) 第二节框架侧移刚度的计算 2.1框架横梁线刚度ib的计算 (9) 2.2框架柱线刚度ib的计算 (9) 2.3各层框架横向侧移刚度的计算 (9) 2.4横向水平地震作用下框架内力和侧移计算 (10) 2.5水平地震作用下框架内力计算 (11) 第三节竖向恒荷载结构内力计算 3.1荷载计算 (13) 3.2内力计算 (15) 3.3内力组合与调整 (17) 第四节截面设计 4.1框架梁截面设计 (24) 4.2框架柱截面设计 (28) 第五节楼板配筋的计算 5.1楼面做法 (37) 5.2材料 (
3、37) 5.3楼盖结构平面布置 (38) 第六节楼梯设计 6.1设计参数 (42) 6.2楼梯板计算 (42) 6.3平台板的计算 (42) 6.4平台梁的计算 (43) 第七节基础设计 7.1地基处理 (44) 7.2基础设计 (45) 施工组织设计部分 第一节编制说明及编制依据 1.1编制说明 (48) 1.2编制依据 (49) 第二节工程概况 2.1建筑概况 (50) 2.2施工条件 (50) 第三节施工准备 3.1施工技术准备 (50) 3.2施工条件 (50) 3.3物资条件准备 (51) 3.4施工机械选型与准备 (52) 第四节分部分项工程施工方案 4.1测量方案 (52) 4.
4、2桩基础施工 (53) 4.3土方工程 (54) 4.4模板工程 (56) 4.5钢筋工程 (58) 4.6混凝土工程 (61) 4.7脚手架工程 (62) 4.8砌筑工程 (63) 4.9装饰工程 (64) 第五节工程总体质量保证措施 5.1基础工程 (71) 5.2主体工程 (71) 5.3装饰工程 (72) 第六节安全文明施工 6.1安全管理的实施 (72) 6.2高空作业安全措施 (73) 6.3塔吊的安全措施 (73) 6.4成品保护措施 (73) 结语 (74) 参考文献 (75) 第一章建筑设计 第一节工程背景和设计条件 一、工程背景 工程名称：太原市某中学教学楼 工程概况：本建
5、筑为六层钢筋混凝土框架结构体系，总建筑面积6000m2，总高度22.3m，一层到五层均为3.5m，六层层高为4.2m,室内外高差0.6m。 二、设计条件 1 本工程耐火等级为二级，抗震设防烈度为8度，屋面防水等级为级，建筑耐久年限为50年。 2 建筑场地位于城郊空旷地带，根据地质资料，该地区地下水埋深在12m以下，最大冻土深1.0m 3 基本风压为0.4KN/m2,基本雪压为0.35KN/m2,。 4 本工程地质场地类型为级，各土层的物理、力学指标如下表所示 土层序号土层名称土层状态厚度/m 承载力特征值/kpa 1 杂填土松散（稍密） 1.7 2 粉质粘土密实 1.8 160 3 粉土密实
6、1.78 180 4 粉土密实 1.7 145 第二节材料选用和建筑设计 一材料使用 1混凝土：料朱均使用C40混凝土 2钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335，基础纵筋采用HRB400，其余采用热轧钢筋HRB335 二、屋面做法 25m厚细石混凝土保护层 三毡四油防水层 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 100mm140mm厚膨胀珍珠岩保温层 现浇混凝土楼板 板底抹灰：粉底150mm厚 三、尺寸标准图集 本工程尺寸除特殊说明外，标高及总平面均以米为单位，其余以毫米为单位，墙体厚度及门窗洞口尺寸均为统一尺寸。 四、墙体材料及厚度 本工程地上六层填充墙为加气混凝土砌块，外墙后350mm，内墙厚
7、200mm，所有卫生间及120mm厚管井墙为粘土空心墙。 五、防水工程 1 屋面防水处理严格按照屋面工程质量验收规范。 2 顶层屋面做成2%的泄水坡度，沿屋顶两侧双面排水并设有排水口和排水管。 3 建筑底屋外维护由900mm宽的散水 4 防水材料采用沥青防水卷材 六、建筑节能 1 本工程建筑节能设计依据严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准JGJ 26-2022，山西民用建筑节能设计标准 2 本工程采用聚苯乙烯夹芯板保温 3 建筑符合学校的教学要求 七、建筑构造 1 本建筑每个单位构造完全相同，并符合相关的设计规定。 2 每层均设有消防层，确保无任何安全隐患 3 卫生间给水房间要做好防水处理且满足
8、学生的使用要求。 4 门窗要求符合设计要求并有相关的质量检测报告及出厂合格证。 八、留孔留洞 作为一幢小型教学楼，预埋件及管线相对较少且安装构造简单。可以不设伸缩缝，只需在施工过程中留设必要的空洞作为排水孔及上下管孔，以满足正常的使用要求。 第三节建筑详细工程做法 一、设计依据 1 建筑工程毕业设计指导 2 房屋建筑制图统一标准（GB/T500012022） 3 建筑结构荷载规范（GB500092022） 4 混凝土结构设计规范（GB500102022） 5 建筑抗震设计规范（GB500112022） 6 建筑地基基础设计规范（GB500072022） 7 建筑设计防火规范（GB5004595
9、） 8 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准JGJ 262022 9 其他结构设计教材及专业期刊 10 本施工设计文件需经有关部门审核通过后方可开工 二、结构选型 1 结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系 2 屋面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖，刚柔性结合屋面，屋面板厚100mm 3 楼面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖，板厚100mm 4 楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯 5 天沟：采用现浇天沟 三、详细工程做法 （一）屋面做法 1 自上而下一次为： 25mm厚细石混凝土保护层 三毡四油防水层 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 100140厚膨胀珍珠岩保温层 现浇混凝土楼板 2 楼地面做法 房
10、间、走道楼面（现制水磨石楼面） 自上而下依次为： 10mm厚1:2水泥石子磨光打蜡 素水泥砂浆结合层一道 20mm厚1:3水泥砂浆找平层，上卧分隔条 现浇钢筋混凝土楼板 3 卫生间楼面 自上而下依次为： 10mm厚防滑地砖，干水泥擦缝 撒素水泥面 20mm厚1:4干硬性水泥砂浆结合层 60mmC20细石混凝土向地漏找坡，最薄处不少于30mm 改性沥青防水卷材（三毡四油上铺小石子），防水层周边卷起高150mm 20mm厚1:3水泥砂浆找平层，四周磨削八字脚 现浇钢筋混凝土楼板 4 楼梯间楼面（水磨石楼面） 自上而下依次为： 6mm后水磨石层面 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 100mm厚混凝土板
11、 20mm厚板底抹灰 5 底面做法 自上而下依次为 10mm厚1:2水泥石子磨光打蜡 素水泥砂浆结合层 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 素水泥砂浆结合层一道 80mm厚C15混凝土垫层 素土夯实 （二）墙身做法 1 外墙面做法 外墙面为370mm厚蒸压粉煤灰假期混凝土砌块墙，采用1:2.5水泥砂浆，自外而内依次为： 外墙涂料一道 18mm厚水泥砂浆 2 内墙面做法 内墙面为240mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块墙，采用1:2.5水泥砂浆砌筑 （1）房间、走道、楼递间等处内墙 自内而外依次为 乳胶漆一道 17mm厚水泥砂浆 （2）卫生间内墙 自内而外依次为： 5mm厚釉面砖 8mm厚1:0，1:2
12、.5水泥石灰砂浆结合层 8mm厚1:0,5:4水泥石灰砂浆打底扫毛 加气混凝土截面处理剂一道 （3）女儿墙 女儿墙采用240mm厚600mm厚高砖墙，墙面粉刷20mm厚1:3水泥砂浆，然后涂料 （三）门窗做法 采用铝合金窗户，外部门采用铝合金门，其他门采用实木门。 第二章结构设计部分 第一节结构平面布置及结构承重方案的选择 一、结构平面布置 本教学楼采用柱距为6m，边跨为8.7m，中跨为3m，底层结构层高从基础算起，室内外高差为0.6m，取室外底面到基础顶面的距离为0.5m，各层的结构层高分别为：底层4.1m，二到五层为3.5m，六层为4.2m。 二、框架结构承重方案的选择 本方案中竖向荷载的
13、传递途径：楼板的均布荷载和恒荷载经次梁传递间接或直接传至主梁，再有主梁传至框架柱，并由框架柱传递给基础，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传递途径，本教学楼框架的承重方案采用横、纵向框架混合承重方案。 三、确定梁柱截面尺寸及结构计算简图 （一）梁截面尺寸的确定 1 主梁截面高度一般按梁跨度的1/121/8估算，截面宽度可取梁高的1/31/2： 1）纵梁：h=（1/81/12）L=(1/81/12)6000=500mm750mm 取h=600mm, b=250mm 2）边横梁：h=(1/81/12)L=(1/81/12)8700=725mm1087.5mm 取h=750mm,b=2
14、50mm 3)走道梁：为使边横梁与走道梁上部钢筋能贯通，故取b=250mm 取h=400mm，b=250mm （二）柱截面尺寸的确定 框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制确定为600600mm 四荷载计算 1、恒载计算： （一）上人屋面永久荷载标准值： 25mm厚细石混凝土保护层0.02522=0.55KN/m2 改性沥青防水层0.40KN/m2 20mm厚1:3水泥砂浆层找平层0.0220=0.40KN/m2 100mm140mm厚膨胀珍珠岩(0.10+0.14)/27=0.84KN/m2 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.1025=2.5KN/m2 15mm厚纸筋石灰抹底0.01516=0.2
15、4KN/m2 小计： 4.94KN/m2 (二)房间、走道楼梯永久荷载标准值： 20mm厚1:3水泥砂浆层找平层0.0220=0.40KN/m2 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.1025=2.5KN/m2 15mm厚纸筋石灰抹底0.01516=0.24KN/m2 小计： 3.79KN/m2 （三）卫生间楼面永久荷载标准值 10mm厚防滑地砖楼面9.80.008=0.1584KN/m2 20mm厚1:3水泥砂浆层找平层0.0220=0.40KN/m2 60mm厚素混凝土找坡层0.0620=0.40KN/m2 改性沥青防水层0.40KN/m2 20mm厚1:3水泥砂浆层找平层0.0220=0.4
16、0KN/m2 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.1025=2.5KN/m2 15mm厚纸筋石灰抹底0.01516=0.24KN/m2 小计： 5.2984KN/m2 2 活载计算 上人屋面均布活荷载 2.0KN/m2 房间楼面均布活荷载 2.0KN/m2 卫生间楼面均布活荷载 2.0KN/m2 楼梯间、走道楼面均布活荷载 2.5KN/m2 屋面雪荷载标准值0.35KN/m2 3 墙体重力荷载标准值的计算 外墙 5.50.35=1.925KN/m2 内墙 5.50.20=1.1KN/m2 女儿墙0.60.2418+（0.62+0.24）0.0217=3.08KN/m2 4 墙面抹灰 外墙面0.0
17、1817=0.306KN/m2 内墙面0.01717=0.289KN/m2 卫生间墙面0.02117=0.357KN/m2 5门窗重力荷载标准值的计算 铝合金门窗、实木门0.45KN/m2 五、各层重力荷载代表值的计算 （一）柱 层次计算高 度/mm b/mm h/mm 单重 /KN 数量总重/KN 1 4600 600 600 41.4 36 1490.4 2 3500 600 600 31.5 36 1134 3 3500 600 600 31.5 36 1134 4 3500 600 600 31. 5 3 6 1134 5 3500 600 600 31.5 3 6 1134 6 41
18、00 600 600 37.8 36 1360.8 （二）梁 层次类别净跨b/m m h/m m V/m3单重数量 小计 /KN 总重 /KN 16层横梁8100 250 750 1.51 37.75 18 679.5 1387.5 走道 梁 2400 250 400 0.24 6.000 10 60 长跨 纵梁 5400 250 600 0.81 20.25 32 648 (三)墙体 1、第一层 外墙：913.4136.8/183.6=680.5KN 内墙：1191.6165.6/279.6=705.7KN 2 、第二层到第五层 外墙：677.36136.8/183.6=504.7KN 内墙：1097.43165.6/279.6=645.0KN 3、第六层 外墙：924.41135.8/183.6=683.7KN 内墙：1354.7165.6/279.6=802.3KN 4、女儿墙