某中学教学楼设计（方案A）【开题报告+文献综述+毕业论文】

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某中学教学楼设计（方案A）本科毕业论文系列开题报告土木工程某中学教学楼设计（方案A）一、选题的背景与意义做毕业设计的目的，就是学会如何将大学四年的课堂知识应用到工程实践中去，解决民用房屋的建筑条件、结构设计和施工组织设计方面的实际问题。教育建筑不同于其他文化性、商业性民用建筑。它是学生接受知识的场所,应坚持典雅、庄重、自然又具人性化才是其本质特征。教育建筑应满足其功能要求外,还要求具备“以人为本”优化教育建筑形式。教学楼是一种重要的民用建筑，它的质量直接影响国家教育事业，决定国家人才素质，同国家“建设创新型人才强国”目标挂钩。作为土木工程专业的一名本科毕业生，应该能从事土木工程的设计施工与管理工作。因此，我们有必要也必须进行一次综合性的毕业设计。通过这次的结构设计可以使我们巩固在大学里所学过的《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《土力学》、《混凝土结构设计原理》、《建筑结构设计》、《基础工程》、《建筑结构CAD-PKPM软件应用》等结构设计的相关内容。并可以系统的将大学四年所学的知识联系在一起，做到理论联系实际,掌握建筑工程设计的程序和方法。另外，使我们能够熟悉建筑工程建设的各项法规与规程，了解建筑工程项目设计的基本内容和环节；熟悉多层类型房屋的建筑和结构选型、结构布置、结构计算及主要结构施工图绘制全过程；通过绘制施工图,编制计算书强化绘图和使用专业软件进行分析计算的基本技能；同时了解建筑工程中多工种协调、配合的重要性，培养交流、沟通能力和团队协作精神；从而具备工程技术人员应有的基本技能和素质。因此，本次毕业设计的选题为“某中学教学楼设计”，上部结构采用框架结构；下部结构，以宁波地区地质条件考虑，基础采用桩基础加承台结构。二、主要内容与基本要求：基本要求1．独立完成某中学教学楼的建筑、结构施工图设计任务；10 某中学教学楼设计（方案A）2．所设计的某中学教学楼工程应该满足作为中学教学楼建筑物的必要的建筑使用功能要求；3．所设计的某中学教学楼工程，初步确定层高3.3～3.9m，层数3～5，单层建筑面积约300～600平方米。根据建筑物的规模、结构受力特点及造价经济合理性等综合因素，上部结构采用框架结构；下部结构，以宁波地区地质条件考虑，基础采用桩基础加承台结构；4．建筑、结构设计施工图应具备一定的深度要求，能指导施工，结构施工图应按平法施工图的作图规则设计；5.建筑、结构设计施工图统一采用A3纸打印，图纸目录采用A4纸。建筑部分1．图纸目录；2．建筑设计总说明；3.建筑平面图；4.建筑立面图；5.建筑剖面图；6.建筑物的楼梯平面、剖面图及节点详图；7.建筑构造设计详图（如墙身、散水、檐沟、台阶、坡道、雨蓬等）。结构部分1.图纸目录；2.结构设计总说明；3.结构设计计算书；4.结构平法柱配筋图；5.结构平法梁配筋图；6.结构平法板配筋图；7.楼梯结构平面及其配筋图；8.基础平面图及配筋图。三、研究的方法与技术路线：1、了解建筑工程建筑、结构设计的基本程序和过程；10 某中学教学楼设计（方案A）2、收集资料，包括设计资料（建筑施工图、结构施工图）、工程地质勘测报告、施工现场环境及条件、施工组织、周边建筑物、构筑物；3、方案的比较和选择，根据收集的资料和各方案的适用条件，选择最合适的方案；根据使用功能要求和规范规定确定柱网轴线，合理安排好布局。4、根据有关的规范，计算各种荷载包括恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等。5、掌握CAD及PKPM建筑结构设计软件的应用；具备独立承担建筑、结构设计能力。6、根据拟定的设计资料，完成某中学教学楼设计建筑施工图设计、结构施工图设计内容。四、计划进度2010-11-24～2010-12-07，完成毕业设计开题报告及文献综述第1周：完成拟设计建筑物的建筑方案设计第2～3周：完成建筑物的平面、立面、剖面图；第4周：完成建筑物的楼梯、及建筑有关构造设计；第5周：完成建筑物的结构选型及平面布置；第6周：完成PKPM结构建模第7周：完成上部结构的设计计算第8周：完成下部结构基础的设计计算第9周：完成建筑物结构构造设计第10周：完成设计资料的最后修改整理、装订工作。五、主要参考文献：1.房屋建筑制图统一标准GB/T50001-20012.建筑制图标准GB/T50104-20013.建筑结构制图标准GB/T50105-20014.建筑采光设计标准GB/T50033-20015.民用建筑设计通则JGJ37-876.建筑地基基础设计规范GB50007-20027.建筑结构荷载规范GB50009-20018.混凝土结构设计规范GB50010-200210 某中学教学楼设计（方案A）9.建筑抗震设计规范GB50011-200110.建筑桩基技术规范GJG94-9411.建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-200112.建筑抗震设防分类标准GB50223-9513.建筑设计防火规范GB50016-200614.欧新新，催钦淑主编.建筑结构设计与PKPM系列程序应用[M].北京：机械工业出版社，2005.15.建筑地基基础设计常用资料速查手册[M].北京：地震出版社，2006.16.混凝土结构设计常用资料速查手册[M].北京：地震出版社，2006.17.陈青来.钢筋混凝土结构平法设计与施工规则[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.18.杨金铎.房屋建筑构造[M].北京：中国建材工业出版社，200619.黄东升，王艳晗等.建筑结构设计[M].北京：科学出版社，200620.徐占发.建筑结构与构件[M].北京：人民交通出版社，200521.PoulosHG,DavisEH.Pilefoundationanalysisanddesign.Newyork,198022.M.Millais.Buildingstructures,Taylor＆Francis,199710 某中学教学楼设计（方案A）毕业论文文献综述土木工程某中学教学楼设计（方案A）摘要：教育建筑不同于其他文化性、商业性建筑。它是学生接受知识的场所,应坚持典雅、庄重、自然又具人性化才是其本质特征。教育建筑应满足其功能要求外,还要求具备“以人为本”优化教育建筑形式。学校是培养人才的摇篮，因此学校的建筑设计，除了在定额、指标、规范和标准要遵守国家有关法规外，在总体环境的规划布置、教学楼的平面与空间组合形式，以及材料、结构、构造、施工技术和设备的选用等方面，要恰当地处理好功能、技术与艺术三者的关系。同时要考虑青少年活泼好动、好奇和缺乏经验等特点，充分注意安全。根据建筑结构的基本概念，如何将四大结构材料构成的各种类型的受力构件适当地组合起来，用以抵抗各类荷载的作用，以期构成一个安全、经济、完整的建筑结构体系，是设计者的一个重要任务。介绍中学教学楼的特点，常用的建筑结构形式及其选择。同时，对框架结构的发展状况、分类、适用性作了简单分析，并进一步深入讨论了框架结构和砖混结构的优缺点。最后确定设计的教学楼所用结构形式为框架结构。关键词：中学教学楼；选型；设计；框架结构；砖混结构主要内容：教育建筑不同于其他文化性、商业性建筑。它是学生接受知识的场所,应坚持典雅、庄重、自然又具人性化才是其本质特征。教育建筑应满足其功能要求外,还要求具备“以人为本”优化教育建筑形式三、中学教学楼的特点教学楼是现代教育的服务设施，像其它社会产品一样，它不可能不经过历史更新与换代过程。教育建筑不同于其他文化性、商业性建筑。它是学生接受知识的场所,应坚持典雅、庄重、自然又具人性化才是其本质特征。教育建筑应满足其功能要求外,还要求具备“以人为本”优化教育建筑形式,因此，建筑设计师设计建筑的平面布局和立面造型的时候，必须认真研究学生的生活方式,结合社会流行的时尚和审美倾向，并且仔细研究校园所能体现的特殊的生活环境和条件。10 某中学教学楼设计（方案A）1、采光对普通教室，良好的照度是进行教学的基本条件。从健康及经济条件而言，自然采光是教室采光的基本光源。普通教室一般采用侧窗采光，但照度衰减很快，进深较大的教室靠近内墙的桌面照度明显减弱，利用反射光增加进深方向的亮度，是值得提倡的方法。在窗子中部增设遮阳板，一则可以避免阳光直射桌面，二则可以起反射作用，使教师内侧亮度增加，三则有利于自然通风，是一种节约能源，改善环境质量的良好措施。2、声环境讲演者主要通过声音表达意思，声环境的优劣直接影响听课效果。声学设计的目的是要达到足够的响度及清晰度，具有最佳混响时间，无明显的噪声干扰及声学缺陷，对于小教室的设计，最主要是防止噪声干扰。在建筑内噪音的主要来源是走廊及附近的教室，特别是在夏季，噪音通过开启的门窗传递。因此在平面规划中尽量避免中走廊两侧教室相对开设门窗。单廊式条件较好。3、室内气候环境教室内的气候环境对讲课及听课的效果具有直接的影响。根据科学研究，污浊的空气容易使人疲倦、发困，因此，保持教室内空气的新鲜及适宜的温、湿度十分重要。4、教室门的布局教室门的布局教室的门的布局要合理，门主要是作为交通并兼通风之用。门的设计应考虑出入便捷、疏散迅速、开启灵活。另外学校教室为保证防火疏散要求，门一般应向外开启，但在走廊式组合形式中，为方便走廊内人流活动，也可以采用内开门。门的数量和宽度应考虑学校的使用特点，通常一间普通教室设置两门。5、交通系统的设计①门厅：门厅是教学楼组织分配人流的交通枢纽及供学生活动的地方，应有足够的面积，通常按0.06～0.08m²/每生来确定其面积大小。设计时须注意以下几点：·与学校主要出入口及室外活动场地联系要便捷；·内部空间要完整，采光通风良好，要有足够面积满足安全疏散及休息停用；·内部应安排简明的流线及通顺的联系关系；·内设楼梯时，应注意其导向性、观感效果，不应造成厅内人流交叉；·入口处一般应设门廊或雨篷，寒冷地区应设门斗，以防冷气直接侵入室内。②楼梯：楼梯是多层建筑常用的垂直交通设施。楼梯设计主要应根据使用要求、人流通行及防火规范要求等综合确定楼梯的位置、数量、宽度及形式等。10 某中学教学楼设计（方案A）楼梯的位置要求明显、突出，路线通畅且光线充足，能起到引导人流的作用。楼梯按性质分有主要楼梯、辅助楼梯、专用楼梯和消防楼梯。主要楼梯一般与主要出入口相连，位置明显，在设计时要避免垂直交通与水平交通交接处拥挤堵塞，在各层楼梯口处应设一定的缓冲地带。学校建筑的主楼梯不宜是全开敞的室外楼梯，以避免人流密集时发生事故。学校楼梯间靠墙的一面也应该设有扶手，以保证疏散安全。顶层的水平安全栏杆应加高至1.10—1.20m，或做成花饰直通顶棚。楼梯的宽度和走道的宽度相类似。主要根据使用性质、人流股数和防火规范来确定。二、建筑的结构型式低层、多层建筑常用的结构形式有砖混、框架、排架等。（一）砖混结构砖混结构：是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑，横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。砖混结构是混合结构的一种，是采用砖墙来承重，钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。适合开间进深较小，房间面积小，多层或低层的建筑。砖混结构住宅是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。“砖”指的是一种尺寸统一的建筑材料，也有异型粘土砖。“混”指的是由钢筋、水泥、砂石、水按一定比例配制的钢筋混凝土配件，与砖做的承重墙相结合，可以称为砖混结构式住宅。砖混结构建筑的墙体的布置方式如下：　　1、横墙承重。用平行于山墙的横墙来支承楼层。常用于平面布局有规律的住宅、宿舍、旅馆、办公楼等小开间的建筑。横墙兼作隔墙和承重墙之用，间距为3～4m。　　2、纵墙承重。用檐墙和平行于檐墙的纵墙支承楼层，开间可以灵活布置，但建筑物刚度较差，立面不能开设大面积门窗。　3、纵横墙混合承重。部分用横墙、部分用纵墙支承楼层。多用于平面复杂、内部空间划分多样化的建筑。　　4、砖墙和内框架混合承重。内部以梁柱代替墙承重，外围护墙兼起承重作用。这种布置方式可获得较大的内部空间，平面布局灵活，但建筑物的刚度不够。常用于空间较大的大厅。　　5、底层为钢筋混凝土框架，上部为砖墙承重结构。常用于沿街底层为商店，或底层为公共活动的大空间，上面为住宅、办公用房或宿舍等等建筑。（二）框架结构10 某中学教学楼设计（方案A）框架结构：即由钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，组成骨架，再用空心砖或预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、陶粒等轻质板材作隔墙分户装配而成的住宅。墙主要是起围护和隔离的作用，由于墙体不承重，可以用各种轻质材料制成。梁、板、柱等承重构件，可以预制，也可以浇注，我市当前采用现场浇注。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。[18]三、框架结构、砖混结构比较框架结构和砖混结构的结构区别在于承重方式，砖混结构的承重是由板和墙构成的，混凝土现浇楼板的重量传导给墙体，由墙体传导至基础。框架结构是由楼板、梁、柱组成的承重结构，由楼板将力传导给梁，再传导给柱，再由柱传导给基础。与砖混结构相比，框架结构主要有以下优、缺点：优点：（1）、自重轻：砖混结构自重为1500公斤/平方米；框架结构如采用轻板（加气混凝土隔墙、轻钢龙骨隔墙等）的自重为400公斤-600公斤/平方米，仅为砖混结构的1/3。（2）、房间布置灵活：框架结构的承重结构为框架本身，墙板只起围护和分隔作用，因而布置比较灵活。（3）、增加了有效面积：框架结构墙体较砖混结构薄，相对的增加了房屋的使用面积。缺点：（1）用钢量比砖混结构高出约30%，与砖混结构相比，造价偏高。（2）、部分柱子截面尺寸过大，会凸出墙外，影响美观。四、总结随着时代的进步、经济的发展，人民生活水平的普遍提高，对教育质量要求也不断提高。良好的教学楼设施是实施素质教育、提高保教质量的物质基础。环境不仅对学生起着潜移默化的熏陶作用，更是萌发创新思维实施素质教育的手段之一。中学教学楼设计应该本着安全第一的原则，在安全舒适的前提下，兼顾工程造价，从而创造一个安全、舒适、优美、丰富的生活、活动环境，满足学生多方面发展的需要。考虑到教学楼的结构特点，上部结构采用框架结构；下部结构，以宁波地区地质条件考虑，基础采用桩基础加承台结构。[19]参考文献：[1]房屋建筑制图统一标准GB/T50001-2001[2]民用建筑设计通则JGJ37-8710 某中学教学楼设计（方案A）[1]城市道路和建筑物无障碍设计规范JGJ50-2001[2]建筑结构荷载规范GB50009-2001[3]混凝土结构设计规范GB50010-2002[4]建筑抗震设计规范GB50011-2001[5]建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001[6]建筑抗震设防分类标准GB50223-95[7]欧新新，催钦淑主编.建筑结构设计与PKPM系列程序应用[M].北京：机械工业出版社，2005.[10]建筑地基基础设计常用资料速查手册[M].北京：地震出版社，2006.[11]混凝土结构设计常用资料速查手册[M].北京：地震出版社，2006.[12]陈青来.钢筋混凝土结构平法设计与施工规则[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.[13]杨金铎.房屋建筑构造[M].北京：中国建材工业出版社，2006[14]黄东升，王艳晗等.建筑结构设计[M].北京：科学出版社，2006[15]同济大学等四校合编.房屋建筑学（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.[16]沈祖炎,陈扬骥,陈以一著.钢结构基本原理（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.[17]赵明华主编.基础工程[M].北京：高等教育出版社，2003.[18]M.Millais.Buildingstructures,Taylor＆Francis,1997[19]PoulosHG,DavisEH.Pilefoundationanalysisanddesign.Newyork,198010 某中学教学楼设计（方案A）本科毕业设计土木工程某中学教学楼设计（方案A）DesignforSecondarySchool(optionA)10 某中学教学楼设计（方案A）某中学教学楼设计（方案A）摘要：本次毕业设计是一幢中学教学楼设计，包括建筑设计和结构设计两部分。主体结构为四层，层高4.2m，建筑总高17.9m，建筑面积2418m2，建筑物设计使用年限为50年。建筑结构安全等级为二级，建筑耐火等级为二级，抗震设防烈度为六度，框架抗震等级为四级。建筑绘图采用CAD软件，该软件是现在普遍使用的建筑绘图软件；结构部分为框架结构，整个框架计算使用PKPM软件，且对其中一榀框架进行详细的计算.根据宁波地区地质资料，基础采用桩基础，桩采用PC预应力砼管桩。关键词：教学楼；框架结构；桩基础；设计DesignforSecondarySchool(optionA)ABSTRACT：Thegraduationdesignisamiddleschoolbuildingdesign,whichincludestwoparts—architecturaldesignandstructuredesign.Withthefour-storymainstructureofthefloorheightbeing4.2mandthetotalconstructionheightbeing17.9m,thebuildingareais2418m2andthebuildingdesignlifeis50years.Boththesecuritylevelofthestructureandthebuildingfireresistancerateforthesecond.Forthesixdegreesofearthquakeintensity,frameseismicratesforthefour.BuildingdrawingdependsonCADsoftware,whichisoneofthemostpracticalarchitecturegraphicssoftware.Thebuildingisaframestructure.PKPMsoftwareisusedthroughthewholecalculationwork,andonePinoftheframeworkischosedfordetailedcalculation.AccordingtogeologicaldatainNingbo,thebasicusepilefoundationwhilethepileusesthePrestressedConcretePile.KEYWORDS：schoolbuilding;framestructrue;pilefoundation；designXI 某中学教学楼设计（方案A）目录1设计资料11.1主要任务与目标11.2主要内容与基本要求12建筑设计说明12.1工程概况12.2设计依据22.2.1设计所要求的基本建设条件22.2.2国家现行相关建筑及规划设计规范、标准和规定22.3设计标高22.4建筑做法22.4.1墙体工程22.4.2地面工程32.4.3楼面32.4.4屋面32.4.5雨水管42.4.6油漆工程42.4.7门窗工程42.5其他43结构计算软件及建模说明43.1.PKPM软件简介43.2PM建模步骤53.3SATWE计算说明：53.4JCCAD计算说明：63.5LTCAD计算说明：64结构设计说明及设计总信息64.1工程概况64.2设计依据64.3构建截面尺寸估计74.4正常使用活载74.5钢筋混凝土结构部分74.6砌体结构84.7基础94.8计算建模94.8.1建筑模型与荷载输入94.8.2楼层组装114.8.3楼板厚度124.8.4楼板配筋计算124.9设计参数定义（SATWE参数）134.9.1总信息134.9.2设计信息134.9.3风荷载信息144.9.4地震信息144.9.5活载信息154.9.6调整信息154.9.7配筋信息164.9.8荷载组合165结构荷载计算175.1结构荷载计算175.1.1屋面恒载1751 某中学教学楼设计（方案A）5.1.2楼梯荷载：详见楼梯计算书175.1.3屋面恒载：175.1.4楼面恒载175.1.5卫生间楼面恒载标准值：185.1.6墙体恒载186一榀框架结构内力计算186.1总则186.2荷载布置图196.3框架在水平作用下的内力计算246.3.1风荷载作用下内力计算246.3.2地震荷载作用下内力计算266.4框架在竖向作用下的内力计算276.4.1恒载作用下内力计算276.4.2活载内力包络图306.4.3一榀框架剪力、弯矩包络图337楼梯设计357.1楼梯说明357.2楼梯板设计367.2.1基本资料367.2.2计算过程377.3平台板设计387.3.1荷载计算387.3.2截面设计387.4平台梁设计397.4.1荷载计算397.4.2截面设计398双向板楼盖设计408.1基本资料：408.2计算结果：408.3跨中挠度验算：418.4裂缝宽度验算：429基础设计469.1地基承载力特征值和基础资料469.1.1依据规范：469.1.2几何参数：469.1.3单桩竖向承载力特征值估算：469.1.4确定桩型：469.1.5单桩承载力特征值估算：469.1.6材料信息：479.2控制内力479.3计算过程479.3.1初选承台尺寸479.3.2计算桩顶荷载479.3.3承台受弯计算489.3.4承台受冲切承载力计算489.3.5承台斜截面受剪承载力计算48参考文献50致谢5151 某中学教学楼设计（方案A）1设计资料1.1主要任务与目标本工程为某中学教学楼设计（方案A），教学楼长40.3m，宽15m。主体结构为四层，层高4.2m，建筑总高17.9m，建筑面积2418m2。地面粗糙度为B类，建筑物设计使用年限为50年。建筑结构安全等级为二级，建筑耐火等级为二级，抗震设防烈度为六度，基本地震加速值为0.05g，基本风压为0.5，基本雪压为0.3。以宁波地区地质条件考虑，基础采用桩基础加承台结构。通过该工程设计，使我进一步全面掌握钢筋混凝土结构选型、柱网布置、荷载计算、结构分析、构件和节点设计、绘制结构施工图等专门知识，从而加深对混凝土结构设计原理、设计方法的认识，提高对所学知识的综合运用能力和自主设计能力。1.2主要内容与基本要求1、主要内容要求确定结构的建筑平面和剖面。独立完成结构设计过程，要有详细的计算说明。要完成图纸，包括：建筑设计说明、结构设计说明、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、以及结构施工详图，所有图纸要清晰，要能反映和表达设计思路。2、基本要求⑴认真贯彻“安全、经济、适用、美观”的设计原则；⑵熟悉混凝土结构设计规范、建筑结构荷载规范、建筑抗震设计规范的相关条文；⑶在建筑设计中，认真处理好结构与建筑的总体与细部关系。⑷在结构设计中，正确选择合理的结构形式，掌握结构的计算方法和基本构造要求。⑸认真编写设计说明书，计算书，并绘制相应的设计图纸。2建筑设计说明2.1工程概况本工程为某中学教学楼设计（方案A）建筑层数：四层建筑结构类型：框架结构建筑安全等级：二级设计使用年限：50年建筑场地类别：Ⅱ类设计耐火等级：二级屋面防水等级：Ⅲ类地面粗糙程度：b类51 某中学教学楼设计（方案A）2.2设计依据2.2.1设计所要求的基本建设条件2.2.2国家现行相关建筑及规划设计规范、标准和规定《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-2001）《建筑制图标准》（GB/T50104-2001）《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2001）《建筑采光设计标准》（GB/T50033-2001）《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《建筑桩基技术规范》（GJG94-94）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-95）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）2.3设计标高本工程室内地坪标高±0.000相对于黄海标高3.300，室外地坪标高－0.450。2.4建筑做法2.4.1墙体工程外墙标高－0.450处，做30厚防水砂浆防潮层（掺5%防水剂）。防潮层以下砌筑均用标准砖，防潮层以上采用多孔砖，M5.0混合砂浆砌筑。1.水刷石外墙a.水刷石贴面b.20mm厚纸筋灰混合砂浆打底c.外墙涂料两度罩面2.内墙a.每面各20厚纸筋灰混合砂浆打底b.喷合成树脂乳液涂料两道饰面c.10厚1：0.5：3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道3.踢脚线：a.15mm厚1：3水泥砂浆b.3～4mm厚1：1水泥砂浆加20%107胶镶贴51 某中学教学楼设计（方案A）c.8～10mm厚面砖，水泥砂浆擦缝2.4.2地面工程（1）一般地面：a.10厚1：1.5水泥石渣粉面b.20厚1：3水泥砂浆找平层c.120厚现浇钢筋混凝土楼板d.15厚纸筋石灰抹底（2）卫生间地面：a.8厚地面砖，干水泥擦缝b.20厚1:3水泥砂浆结合层c.1.5～1.8厚聚氨酯三遍涂膜防水层d.30厚1：3水泥砂浆找平层e.120厚现浇钢筋混凝土楼板f.15厚纸筋石灰抹底2.4.3楼面（1）一般楼面：a.10厚水泥石渣粉面b.20厚1:3水泥砂浆找平层c.120厚现浇钢筋混凝土楼板d.15厚纸筋石灰抹灰（2）卫生间楼面：a.8厚防滑地砖b.20厚1:3水泥砂浆结合层c.1.5～1.8厚聚氨酯三遍涂抹防水层d.30厚1：3水泥砂浆找平层e.120厚现浇钢筋混凝土楼板f.15厚纸筋石灰抹灰2.4.4屋面（1）平屋面：（不上人）40厚C20细石混凝土，内置φ4＠200，双向铺油毛毡隔离层一道20厚1:3水泥砂浆找平30厚挤塑型聚苯乙烯保温板SBS改性沥青防水卷材51 某中学教学楼设计（方案A）20厚1:3水泥砂浆找平层1:3水泥炉渣2%找坡（最薄处20）（2）檐沟：3厚SBS改性沥青防水卷材自带云母保护层20厚1：3水泥砂浆找坡细石混凝土找坡（3）平屋面：（上人）40厚C20细石混凝土保护层20厚纸筋石灰抹灰高分子卷材一层20厚1:3水泥砂浆找平14厚膨胀珍珠岩找坡100厚现浇混凝土楼板20厚板底抹灰2.4.5雨水管水斗均为UPVC制品，雨水管规格为100，雨水口，雨水斗做法参见95浙TJ-022.4.6油漆工程所有木门均做普通调和漆一底二度。所有钢构件、金属预埋件均做防锈处理。2.4.7门窗工程门窗玻璃的选用应遵照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113和《建筑安全玻璃管理规定》发改运行[2003]2116号及地方主管部门的有关规定。2.5其他水、电留孔需在施工过程中事先留置。杜绝事后开凿和返工；外墙窗上、阳台、雨篷、窗台、檐口均需粉出滴水线；卫生间、平台地坪低于室内标高30并以0.5%坡度坡向地漏；所有门窗洞、柱脚四周做20厚1：3水泥砂浆抹面护脚线，高180。3结构计算软件及建模说明本次毕业设计结构设计部分主要采用PKPM软件电算加部分结构构件手算的方式进行，这样既能比较熟练地掌握结构设计软件的应用又能更加深入地理解以往所学的专业知识。3.1.PKPM软件简介51 某中学教学楼设计（方案A）PMCAD程序采用人机交互方式，引导用户逐层地布置各层平面和各层楼面，再输入层高就建立起一套描述建筑物整体结构的数据。PMCAD具有较强的荷载统计和传导计算功能，除计算结构自重外，还自动完成从楼板到次梁，从次梁到主梁，从主梁到柱子，最后从柱子到基础的全部计算，加上局部的外加荷载，PMCAD可方便地建立整栋建筑的荷载数据。PK程序是二维结构（平面杆系）的结构计算软件，以一榀框架或其他平面结构作为分析对象。PK程序可单独使用完成平面框架的结构设计，也可以完成三维结构分析后梁柱配筋图的绘制。SATWE是专门为高层建筑结构分析与设计而研制的空间组合结构有限元分析软件，适用于各种复杂体型的高层钢筋混凝土框架、框架-剪力墙、剪力墙、筒体等结构，以及钢-混凝土混合结构和高层钢结构。其主要功能有：（1）可完成建筑结构在恒荷载、活荷载、风荷载以及地震作用下的内力分析、动力时程分析和荷载效应组合计算；可进行活荷载不利布置计算；可将上部结构与地下室作为一个整体进行分析。（2）对于复杂体型高层建筑结构，可进行耦联抗震分析和动力时程分析；对于高层钢结构建筑，考虑了PΔ-效应；具有模拟施工加载过程的功能。（3）空间杆单元除了可以模拟一般的梁、柱外，还可模拟铰接梁、支撑等杆件；梁、柱及支撑的截面形状不限，可以是各种异形截面。（4）结构材料可以是钢、混凝土、型钢混凝土、钢管混凝土等。（5）考虑了多塔楼结构、错层结构、转换层及楼板局部开大洞等情况，可以精细的分析这些特殊结构；考虑了梁、柱的偏心及刚域的影响。梁柱施工图程序是在完成三维结构计算（TAT、SATWE或PMSAP）之后，执行的结构计算命令，来绘制混凝土结构梁柱施工图。梁柱施工图可以用梁立面、剖面施工图、梁平法施工图、柱立面、剖面施工图、柱平法施工图等方式之一表示。3.2PM建模步骤（1）各层平面的轴线网格，各层网格平面可以相同，也可以不同；（2）柱、梁、墙、洞口和斜柱支撑的截面数据；（3）柱、梁、墙、洞口和支撑在平面网格和节点上的布置；（4）各层结构主要参数，如楼板厚度、混凝土强度等级等；（5）各层层高；（6）总层数，结构标准层数，荷载标准层数；（7）各荷载标准层上的楼面恒、活荷载；（8）抗震设计信息；（9）绘图参数；（10）对上一步所建模型进行检查，发现错误并提示用户。根据上下层结构布置状况做上下层构件边接；（11）各层楼板楼面的详细布置，如楼板开洞、修改板厚等。3.3SATWE计算说明：（1）51 某中学教学楼设计（方案A）接PM生成SATWE数据：进入此选项后可以对上面PMCAD参数进行检测和修改，如果没有问题就可以进入下一步。（2）结构内力与配筋计算：点击进入，在设置好参数后检查没有错误后就可以进行计算了。（3）分析结果图形和文本显示：这里可以看各层柱及剪力墙的轴压比、横纵向的侧移、配筋简图、超筋信息等。（4）绘制梁柱施工图：将梁柱进行归并后即可在这里绘制梁柱施工图。3.4JCCAD计算说明：（1）在JCCAD中采用人机输入的方式进行地质资料即相关参数的输入，并导入上部由SATWE算得的传至基础的荷载。（2）进行筏板、地梁、桩基承台的定义、输入及验算校核。（3）对基础梁、筏板、承台等进行内力及配筋计算如出现超筋则在第（2）部中进行修改。（4）画基础部分各施工图。3.5LTCAD计算说明：（1）在LTCAD中进行人机交互输入，定义楼梯间，布置楼梯、梯梁等，并进行楼梯的竖向布置。（2）对楼梯进行配筋校验后即可画楼梯施工图。4结构设计说明及设计总信息4.1工程概况（1）本施工图上部为四层框架结构。（2）本工程相当于黄海高程3.300m。（3）结构选型：1）抗侧力结构体系:框架结构。2）楼盖结构：现浇梁板结构。3）基础形式：桩基础。（4）工程等级：1）设计使用年限：50年。2）建筑结构的安全等级：二级。3）建筑耐火等级：二级。4.2设计依据(1)自然条件1）基本风压（n＝50年），W＝0.50KN/m22）建筑场地地震基本设防烈度6度，抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度值为0.050g，设计基本地震加速度值为0.050g，设计地震分组为第一组。51 某中学教学楼设计（方案A）3）框架抗震等级四级。（2）设计遵循规范、规定及标准图集：1)《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）2)《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2008）3)《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2001）4)《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002)4.3构建截面尺寸估计（1）柱：根据任务书要求级结构本身布置需求，采用标准柱，初估柱截面为400×400，经验算，轴压比、配筋等均符合要求。（2）梁：因为主梁最大跨度为取，取；,取故主要框架梁初选截面尺寸为：。（3）板一般规定按单向板计算，时按双向板计算。一般双向板的最小厚度不小于80，按双向短跨的1/35考虑，板厚。本设计取h=120mm一种板厚。4.4正常使用活载(1)本工程主要部位使用活载的标准设计值如下表：表4—1各部位使用活载的标准设计值楼面卫生间阳台楼梯间不上人屋面上人屋面活载（）2.02.02.52.50.52.0（2）结构构件主筋保护层厚度应根据其所在部位的环境类别按有关设计规范施工。板：15柱子：30梁：30承台：404.5钢筋混凝土结构部分（1）各部分混凝土强度等级除特别注明外按下表取用：51 某中学教学楼设计（方案A）表4—2各部分混凝土强度等级结构部位混凝土强度等级钢筋种类结构部位混凝土强度等级钢筋种类桩承台C25HPB235钢筋混凝土柱C30HRB335HPB235垫层C10HRB335钢筋混凝土梁C30HRB335HPB235楼梯C25HRB335HPB235钢筋混凝土板C25HRB335HPB235（2）板1）双向板之底筋，其短向筋放在下层，长向筋放在短向筋之上；2）在同一断面的接头钢筋截面面积不得超过钢筋总截面面积的1/4；3）配有双层钢筋的一般楼板，均应加设支撑钢筋，每平米设置一个；4）开洞楼板除注明做法外，当开洞小于300时不设附加筋，板筋绕过洞边，不需切断。（3）梁2）设备管线需要在梁侧开洞，或埋件时应严格按设计图纸要求配置，空洞不得后凿；3）梁上立柱及楼梯平台梁支柱位置见结构平面图或结构详图，柱主筋锚入梁内40。4）钢筋的锚固和连接除设计图纸中另有表示或说明外，下部钢筋伸入支座的锚固长度为：板钢筋伸入支座的长度为120；非框架梁下部钢筋当为HRB335级时，伸入支座内的长度不小于12（d为纵向钢筋直径）且在边支座处伸至距支座边20、在中间支座处伸至支座中心线处-10；对HPB235级钢筋深入支座内长度不小于15，末端应有半圆弯钩。当钢筋直径小于或等于20时，其连接方式采用搭接，搭接长度分别为32（HPB235级）、40（HRB335级）。钢筋直径≥22时，一律采用等强度对焊焊接。4.6砌体结构（1）砌体用料，防潮层以下墙体采用标准砖，防潮层以上墙体采用多孔砖，M5混合砂浆砌筑。（2)钢筋混凝土柱与后砌的非承重隔墙交接用26@500钢筋连结，该钢筋沿钢筋混凝土墙或柱高度每隔500预埋，锚入混凝土墙或柱外伸1000(抗震设计)，500（非抗震设计）。（3）砌体墙中的门窗洞及设备预留洞，其洞顶均需设过梁，统一按下述处理：根据国家建筑标准设计图集浙G100—94选用，荷载为1级；51 某中学教学楼设计（方案A）当洞与结构梁底的距离小于上述各类过梁的高度时，过梁须与结构梁（板）浇成整体。4.7基础根据提供的地质资料和考虑工程造价于施工进程，基础采用预制砼管桩+承台类型，桩基础持力层为第6层粉质粘土，（计算过程见基础部分）4.8计算建模4.8.1建筑模型与荷载输入[1]根据结构的平面竖向布置及所受的荷载，将建筑分2个标准层进行建模，分别对应如下：第一标准层：一～三层第二标准层：顶层[2]荷载输入：建筑结构的恒、活载计算具体见第五章。设计参数取值详见框架结构计算设计SATWE部分，荷载布置图如下：A：楼面荷载：图4.1第1荷载标准层楼面恒载布置图（1层～3层）51 某中学教学楼设计（方案A）图4.2第1荷载标准层楼面活载布置图（1层～3层）图4.3第2荷载标准层楼面恒载布置图（4层）图4.4第2荷载标准层楼面活载布置图（4层）B：梁间荷载：图4.5梁间恒载布置图（1层～3层）51 某中学教学楼设计（方案A）图4.6梁间恒载布置图（4层）4.8.2楼层组装图4.7楼层组装51 某中学教学楼设计（方案A）4.8.3楼板厚度图4.8第1结构标准层楼板厚度图4.9第2结构标准层楼板厚度4.8.4楼板配筋计算51 某中学教学楼设计（方案A）注：对楼板配筋参数进行定义后，即自动计算，并画出楼板的配筋图、钢筋表等，并根据需要对板底受力筋和支座负筋进行通长布置等调节，从而最终完成楼板配筋施工图，详见结施。4.9设计参数定义（SATWE参数）4.9.1总信息注：混凝土容重考虑了梁、柱、板表层抹灰的重量。4.9.2设计信息51 某中学教学楼设计（方案A）注：该结构刚中比大于2.7，可以不考虑重力二阶效应，柱配筋按单偏压计算，并在特殊构件中对角柱进行定义。4.9.3风荷载信息4.9.4地震信息注：高层结构考虑偶然偏心作用51 某中学教学楼设计（方案A）4.9.5活载信息4.9.6调整信息51 某中学教学楼设计（方案A）4.9.7配筋信息4.9.8荷载组合51 某中学教学楼设计（方案A）5结构荷载计算5.1结构荷载计算5.1.1屋面恒载不上人屋面：平屋面40mmC20细石混凝土保护层0.0425=1.00kN/m220mm纸筋石灰抹灰0.0216=0.32kN/m2高分子卷材一层0.4kN/m220mm1:3水泥砂浆找平0.220=0.4kN/m2100-140mm膨胀珍珠岩找坡(0.10+0.14)/27=0.84kN/m2100mm现浇混凝土楼板0.1025=2.50kN/m220mm板下抹灰0.02×17=0.34kN/m2不上人屋面恒载值共计5.8kN/m25.1.2楼梯荷载：详见楼梯计算书5.1.3屋面恒载：上人屋面：平屋面40mm厚C20细石混凝土0.040×24=0.96kN/m2铺油毛毡隔离层一道0.25kN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/m230mm厚挤塑型聚苯保温板0.03×0.5=0.015kN/m2SBS改性沥青防水卷材（二毡三油）0.35kN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/m21:3水泥炉渣找坡（平均30mm厚）0.03×14=0.42kN/m2120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.15×25=3kN/m23mm厚纸筋灰抹平0.003×16=0.048kN/m210mm厚1:1:4混合砂浆分层抹平0.010×17=0.17kN/m22mm厚纸筋灰光面0.002×16=0.032kN/m2白色乳胶漆两度0.02kN/m2上人屋面恒载值共计6.07kN/m25.1.4楼面恒载一般铺地砖楼面恒载标准值：10厚水泥石渣粉面0.010×16=0.16kN/m220厚1:3水泥砂浆找平层0.020×20=0.40kN/m2120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3kN/m251 某中学教学楼设计（方案A）15厚纸筋石灰抹灰0.015×16=0.24kN/m2楼面恒载值共计3.80kN/m25.1.5卫生间楼面恒载标准值：8厚防滑地砖0.12kN/m220厚1:3水泥砂浆结合层0.02×20=0.40kN/m21.5～1.8厚聚氨酯三遍涂抹防水层0.35kN/m230厚1：3水泥砂浆找平层0.020×30=0.60kN/m2120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3kN/m215厚纸筋石灰抹灰0.015×16=0.24kN/m2卫生间恒载值共计4.71kN/m25.1.6墙体恒载（1）外墙：240厚粘土空心砖0.24×15=3.6kN/m2水刷石贴面0.50kN/m220mm厚纸筋灰混合砂浆打底0.02×17=0.34kN/m2外墙身恒载合计4.44kN/m2（2）内墙：240厚加气混凝土砌块0.24×6.5=1.56kN/m2每面各20厚纸筋灰混合砂浆打底0.04×17=0.68kN/m2喷合成树脂乳液涂料两道饰面0.04×2=0.08kN/m210厚1：0.5：3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道0.01×16=0.16kN/m2内墙身恒载合计2.48kN/m2（3）240厚女儿墙，高1100按上人屋面做法估算：合计6.40kN/m26一榀框架结构内力计算6.1总则51 某中学教学楼设计（方案A）框架结构主要承受由风、地震产生的水平荷载作用和恒载、活载、重力荷载代表值产生的竖向荷载作用，在进行结构设计计算时应考虑各种荷载组合后产生的最不利内力进行配筋，这样可以保证结构的安全、可靠、适用要求。本章将详细介绍利用TAT-8进行框架设计的全过程，TAT-8程序可以将由PMCAD建模得来的建筑结构单独的拿出一榀框架进行计算。还可以对框架进行风荷载和抗震能力计算，并能够进行框架施工图的绘制。比起传统的用手工计算和绘图，大大提高了效率，节省了时间，而且还便于随时进行修改，目前各大设计院都广泛使用PKPM软件来代替烦琐的手工计算。这里仅选取⑥号轴线所在框架作为一榀框架，进行内力计算。这里将计算结果以弯矩图、剪力图、轴力图的形式呈现。基础顶面离室内地坪标高差0.90m，由此可得底层层高为5.1m，2至4层层高均为4.2m。其他榀框架配筋详见结构施工图。⑥号轴线框架计算简图如下：由于左边柱子沿轴线各向右偏心80mm，而右边柱子向左沿轴线偏心80mm,，结构计算时以梁中心线为轴，故此框架跨度分别为6140mm、2560mm和6140mm。6.2荷载布置图恒荷载布置图和活荷载布置图如下：51 某中学教学楼设计（方案A）恒荷载布置图（）51 某中学教学楼设计（方案A）活荷载布置图()51 某中学教学楼设计（方案A）左风载()51 某中学教学楼设计（方案A）右风载()51 某中学教学楼设计（方案A）6.3框架在水平作用下的内力计算6.3.1风荷载作用下内力计算以左风荷载产生的内力图如下：左风载弯矩图（）以右风荷载产生的内力图如下：51 某中学教学楼设计（方案A）右风载弯矩图（）51 某中学教学楼设计（方案A）6.3.2地震荷载作用下内力计算以左地震荷载为例，产生的内力如下图所示：左震弯矩图（）51 某中学教学楼设计（方案A）6.4框架在竖向作用下的内力计算6.4.1恒载作用下内力计算恒载弯矩图（）51 某中学教学楼设计（方案A）恒载剪力图（）51 某中学教学楼设计（方案A）恒载轴力图（）51 某中学教学楼设计（方案A）6.4.2活载内力包络图活载产生的内力包络图如下：活载弯矩包络图()51 某中学教学楼设计（方案A）活载剪力包络图()51 某中学教学楼设计（方案A）活载轴力包络图（）51 某中学教学楼设计（方案A）6.4.3一榀框架剪力、弯矩包络图弯矩包络图（）51 某中学教学楼设计（方案A）剪力包络图（）51 某中学教学楼设计（方案A）7楼梯设计7.1楼梯说明楼梯平面布置图如下：层高4.200米，踏步尺寸175mm3270mm。采用混凝土强度等级C25，板梁的纵向受力采用HPB235，HRB335。楼梯上均布活荷载标准值q=2.5KN/m2。取标准层楼梯进行计算，如图7-1所示：图7-1标准层楼梯平面图51 某中学教学楼设计（方案A）7.2楼梯板设计楼梯计算简图如图7-2：图7-2楼梯计算简图51 某中学教学楼设计（方案A）这里仅以第二跑楼梯设计计算为例：图7-3标准层楼梯梯段板TB127.2.1基本资料(1)依据规范：《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）(2)几何参数：楼梯高度:H=2100mm梯板厚:梯段板的厚度计算：t=(1/30-1/25)=(1/30-1/25)×3470，取t=120mm，踏步数:n=12(阶)51 某中学教学楼设计（方案A）(3)荷载标准值：可变荷载：q=2.50kN/m2栏杆荷载：qf=0.20kN/m(4)材料信息：混凝土强度等级:C25fc=11.90N/mm2ft=1.27N/mm2Rc=25.0kN/m3钢筋强度等级:HPB235fy=210.00N/mm2抹灰厚度：c=20.0mmRs=20kN/m37.2.2计算过程(1)楼梯几何参数：踏步高度：h=0.175m踏步宽度：b=0.270m梯段斜板与水平方向夹角度(2)荷载计算(取B=1m宽板带)：恒荷载标准值：栏杆自重：0.50kN/m20厚水泥砂浆面层：kN/m三角形踏步：kN/m120mm厚混凝土斜板kN/m20厚板底抹灰0.40kN/m恒荷载标准值：7.20kN/m活载标准值：2.50kN/m荷载设计值：P=（1.2×7.20+1.4×2.5）=12.14kN/m(3)截面设计斜板的水平计算跨度=3.47m，弯矩设计值为板的有效高度为51 某中学教学楼设计（方案A），，满足构造要求。选配10@100，，分布筋8@200。7.3平台板设计平台板厚取为120mm，取1m宽的板带计算。平台板计算简图如图7-4：图7-4平台板计算简图7.3.1荷载计算恒载标准值：水磨石20厚面层：0.65kN/m120mm混凝土板：3.0kN/m板底抹灰：0.40kN/m恒载标准值：4.05kN/m活载标准值：2.50kN/m活载设计值：P=1.2×4.05＋1.4×2.5＝8.36kN/m7.3.2截面设计51 某中学教学楼设计（方案A）平台板的计算跨度：弯矩设计值：选配8@200，，分布筋为8@200。7.4平台梁设计平台梁的截面尺寸取为200×400mm，平台梁计算简图如图7-5：图7-5平台梁计算简图7.4.1荷载计算恒载标准值：斜板传来KN/m平台板传来：KN/m梁自重：KN/m梁侧抹灰0.30KN/m恒载标准值：18.32KN/m活载标准值：2.5KN/m设计值：P=1.2×18.32＋1.4×2.5＝25.48kN/m51 某中学教学楼设计（方案A）7.4.2截面设计平台梁的计算跨度弯矩设计值：剪力设计值：截面按倒L形计算：选配216，箍筋验算：按构造配箍筋配筋见楼梯结构图8双向板楼盖设计8.1基本资料：（1）荷载：永久荷载标准值：g＝3.79kN/M2可变荷载标准值：q＝2.00kN/M2计算跨度　Lx=4500mm　；计算跨度　Ly=6300mm板厚　H=120mm；砼强度等级：C25；钢筋强度等级：直径大于12选用HRB335（2）计算方法：弹性算法。（3）泊松比：μ＝1/5.（4）.考虑活荷载不利组合。51 某中学教学楼设计（方案A）8.2计算结果：　Mx=(0.03139+0.01179/5)*(1.20*3.8+1.40*1.0)*4.5^2=4.06kN·M　考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩：　Mxa=(0.06650+0.03020/5)*(1.4*1.0)*4.5^2=2.06kN·MMx=4.06+2.06=6.12kN·MAsx=326.81mm2，实配φ8@150(As＝335.mm2)ρmin＝0.272%，ρ＝0.279%　My=(0.01179+0.03139/5)*(1.20*3.8+1.40*1.0)*4.5^2=2.18kN·M　考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩：　Mya=(0.03020+0.06650/5)*(1.4*1.0)*4.5^2=1.23kN·MMy=2.18+1.23=3.41kN·MAsy=326.81mm2，实配φ8@150(As＝335.mm2)ρmin＝0.272%，ρ＝0.279%　Mx'=0.07253*(1.20*3.8+1.40*2.0)*4.5^2=10.79kN·MAsx'=539.50mm2，实配φ12@200(As＝565.mm2,可能与邻跨有关系)ρmin＝0.272%，ρ＝0.471%　My'=0.05679*(1.20*3.8+1.40*2.0)*4.5^2=8.45kN·MAsy'=417.70mm2，实配φ10@180(As＝436.mm2,可能与邻跨有关系)ρmin＝0.272%，ρ＝0.364%8.3跨中挠度验算：Mk--------按荷载效应的标准组合计算的弯矩值Mq--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值51 某中学教学楼设计（方案A）三、挠度和裂缝验算参数：　Mk=(0.03139+0.01179/5)*(1.0*3.8+1.0*2.0)*4.5^2=3.96kN·M　Mq=(0.03139+0.01179/5)*(1.0*3.8+0.5*2.0)*4.5^2=3.27kN·MEs＝210000.N/mm2Ec＝27871.N/mm2Ftk＝1.78N/mm2Fy＝210.N/mm2四、在荷载效应的标准组合作用下，受弯构件的短期刚度Bs：①裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87*ho*As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝3.96/(0.87*101.*335.)=134.36N/mm矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝335./60000.=0.00559ψ＝1.1-0.65*1.78/(0.00559*134.36)=-0.441　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2②钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE：αE＝Es/Ec＝210000.0/27870.7=7.535③受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'：矩形截面，γf'＝0④纵向受拉钢筋配筋率ρ＝As/b/ho＝335./1000/101.=0.00332⑤钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式（混凝土规范式8.2.3－1）计算:Bs=Es*As*ho^2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5γf')]Bs＝210000.*335.*101.^2/[1.15*0.200+0.2+6*7.535*0.00332/(1+3.5*0.00)]=1237.70kN·M51 某中学教学楼设计（方案A）三、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数：按混凝土规范第8.2.5条，当ρ'＝0时，θ＝2.0四、受弯构件的长期刚度B，可按下列公式计算：B＝Mk/[Mq*(θ-1)+Mk]*Bs（混凝土规范式8.2.2）B＝3.96/[3.27*(2-1)+3.96]*1237.70=677.343kN·M五、挠度f＝κ*Qk*L^4/Bf＝0.00207*5.8*4.5^4/677.343=7.256mmf/L＝7.256/4500.=1/620.，满足规范要求！8.4裂缝宽度验算：①X方向板带跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87*ho*As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝3.96*10^6/(0.87*101.*335.)=134.36N/mm矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝335./60000.=0.006　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.78/(0.01*134.36)=0.239　ωmax＝αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式8.1.2－1）　ωmax＝2.1*0.239*134.4/210000.*(1.9*20.+0.08*11.43/0.01000)=0.042，满足规范要求！51 某中学教学楼设计（方案A）②Y方向板带跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87*ho*As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝2.12*10^6/(0.87*93.*335.)=78.11N/mm矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝335./60000.=0.006　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.78/(0.01*78.11)=-0.381　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式8.1.2－1）　ωmax＝2.1*0.200*78.1/210000.*(1.9*20.+0.08*11.43/0.01000)=0.020，满足规范要求！③左端支座跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87*ho*As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝8.50*10^6/(0.87*99.*565.)=174.60N/mm矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝565./60000.=0.00951 某中学教学楼设计（方案A）　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.78/(0.01*174.60)=0.438　ωmax＝αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式8.1.2－1）　ωmax＝2.1*0.438*174.6/200000.*(1.9*20.+0.08*12.00/0.01000)=0.107，满足规范要求！④下端支座跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87*ho*As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝6.66*10^6/(0.87*100.*436.)=175.39N/mm矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝436./60000.=0.007　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.78/(0.01*175.39)=0.441　ωmax＝αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式8.1.2－1）　ωmax＝2.1*0.441*175.4/210000.*(1.9*20.+0.08*14.29/0.01000)=0.118，满足规范要求！⑤右端支座跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87*ho*As)（混凝土规范式8.1.3－3）51 某中学教学楼设计（方案A）σsk＝8.50*10^6/(0.87*99.*565.)=174.60N/mm矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝565./60000.=0.009　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.78/(0.01*174.60)=0.438　ωmax＝αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式8.1.2－1）　ωmax＝2.1*0.438*174.6/200000.*(1.9*20.+0.08*12.00/0.01000)=0.107，满足规范要求！⑥上端支座跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87*ho*As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝6.66*10^6/(0.87*100.*436.)=175.39N/mm矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝436./60000.=0.007　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.78/(0.01*175.39)=0.441　ωmax＝αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式8.1.2－1）　ωmax＝2.1*0.441*175.4/210000.*(1.9*20.+0.08*14.29/0.01000)=0.118，满足规范要求！51 某中学教学楼设计（方案A）9基础设计这里仅以⑥轴线B柱为例进行基础的设计计算，基础形式采用承台桩基础，桩采用Φ400预制砼管桩。9.1地基承载力特征值和基础资料9.1.1依据规范：　《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）　《钢筋混凝土承台设计规程》（CECS88：97）　9.1.2几何参数：桩列间距Sa＝1200mm，桩行间距Sb＝500mm，承台边缘至桩中心距离Sc＝500mm　,柱截面高度hc＝400mm（X方向），柱截面宽度bc＝400mm（Y方向）9.1.3单桩竖向承载力特征值估算：层号土层深度（）地基承载力特征值预应力砼管桩1粘土0～2.070122淤泥质粉质粘土2.0～8.56583粉质粘土8.5～15.1120164淤泥质粉质粘土15.1～23.17095粉质粘土23.1～39.5170226006粉质粘土39.5～44.1130268007含粘性土粉砂44.1～54.23003720009.1.4确定桩型：根据地质勘测报告，采用PC预应力砼管桩，桩型号为：PC-400（100），桩顶标高为-1.9m,桩长39m，，以第6层粉质粘土作为持力层（桩尖插入持力层1.4m，满足规范2d要求）9.1.5单桩承载力特征值估算：51 某中学教学楼设计（方案A）取单桩竖向承载力特征值Ra＝1000kN　桩中心最小间距为1.2m，3d（d--圆桩直径或方桩边长）　9.1.6材料信息：混凝土强度等级为C25；fc＝11.9N/mm，ft＝1.27N/mm　钢筋强度等级:HRB335fy=300.00N/mm2；荷载效应的综合分项系数γz＝1.35；永久荷载的分项系数γG＝1.35　基础混凝土的容重γc＝25kN/m；基础顶面以上土的重度γs＝18kN/m，　9.2控制内力9.3计算过程9.3.1初选承台尺寸承台长边：a＝2Sc+Sa＝2×500+1200＝2200mm　承台短边：b＝2Sb＝2×500＝1000mm　暂取承台埋深为1.90m，承台高度h为1.0m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取70mm承台底部底面积Ab＝a×b＝2.2×1.0＝2.2m　　承台体积Vc＝Ab×H＝2.2m3承台自重标准值Gk"=γc×Vc＝25×2.2＝55kN　土自重标准值Gk'＝γs×[(Ab-bc×hc)×ds]　＝18×[(2.2-0.4×0.4)×0.45]＝16.52kN　承台自重及其上土自重标准值Gk＝Gk''+Gk'＝71.52kN9.3.2计算桩顶荷载桩顶平均竖向力：51 某中学教学楼设计（方案A）相应于荷载效应基本组合时作用于柱底的荷载设计值：9.3.3承台受弯计算圆桩截面边宽bp＝400mm(1）沿平行x轴方向柱边的弯矩设计值：9f16@100，（），沿平行y轴方向均匀布置(2）沿平行y轴方向柱边的弯矩设计值：按构造配筋,取13f16@100，（），沿平行轴x方向均匀布置9.3.4承台受冲切承载力计算　(1)柱对承台的冲切计算：　扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值：　　　冲跨比λ与系数的计算51 某中学教学楼设计（方案A）满足要求9.3.5承台斜截面受剪承载力计算(1)受剪切承载力截面高度影响系数计算　对斜截面（平行x方向），取剪切系数满足要求参考文献[1]GB/T50001-2001,房屋建筑制图统一标准[S]51 某中学教学楼设计（方案A）[2]GB/T50104-2001,建筑制图标准[S][3]GB/T50105-2001,建筑结构制图标准[S][4]GB/T50033-2001,建筑采光设计标准[S][5]JGJ37-87,民用建筑设计通则[S][6]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[S][7]GB50009-2001,建筑结构荷载规范[S][8]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S][9]GB50011-2001,建筑抗震设计规范[S][10]GJG94-94,建筑桩基技术规范[S][11]GB50068-2001,建筑结构可靠度设计统一标准[S][12]GB50223-95,建筑抗震设防分类标准[S][13]GB50016-2006,建筑设计防火规范[S][14]欧新新，催钦淑.建筑结构设计与PKPM系列程序应用[M].北京：机械工业出版社，2005.26~28[15]建筑地基基础设计常用资料速查手册[M].北京：地震出版社，2006.[16]混凝土结构设计常用资料速查手册[M].北京：地震出版社，2006.[17]陈青来.钢筋混凝土结构平法设计与施工规则[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.[18]杨金铎.房屋建筑构造[M].北京：中国建材工业出版社，2006[19]黄东升，王艳晗等.建筑结构设计[M].北京：科学出版社，2006[20]徐占发.建筑结构与构件[M].北京：人民交通出版社，2005[21]PoulosHG,DavisEH.Pilefoundationanalysisanddesign[M].Newyork,1980[22]M.Millais.Buildingstructures[M],Taylor＆Francis,199751