1、学科分类号：110104 本科学生毕业论文（设计）题 目 （ 中 文 ） ： 中 学 教 学 楼 （ 英 文 ） ： Design of middle school teaching building 姓 名 学 号 200916002239 院 （系） 土木工程与建设管理系 专 业 、 年 级 土木工程 09 级 02 班 指 导 教 师 （硕士） 2013 年 5 月 4 日湖南科技学院学士学位毕业设计1湖 南 科 技 学 院 本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ） 诚 信 声 明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进 行研究工作所取得的成果，成果不存
2、在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对 本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本 科 毕 业 论 文 （设 计 ）作 者 签 名 ：二 年 月 日目录湖南科技学院学士学位毕业设计2中学教学楼设计5设计依据6结构计算书 8一一一 设计基本情况 8一一一 梁、柱截面尺寸估算 92.1 梁截面尺寸估算 92.2 柱截面尺寸估算 9一一一 框架计算简图及梁、柱线刚度 93.1 确定框架计算简图 93.2 梁柱线刚度计算 10一一一 荷载计算 124.1 恒荷载标准值计算 12
3、4.1.1 屋面荷载标准值计算 124.1.2 各层楼面荷载标准值计算 124.1.3 梁自重 124.1.4 柱自重 124.1.5 外纵墙自重 124.1.6 内纵墙自重 134.1.7 外横墙自重 134.1.8 内横墙自重 144.1.9 走廊尽头墙自重 144.1.10 女儿墙自重 154.2 活荷载标准值计算 15湖南科技学院学士学位毕业设计34.2.1 屋面和楼面活荷载标准值计算 154.2.2 雪荷载标准值计算 154.3 恒荷载和活荷载作用下的框架受荷图 154.3.1 B-C 轴间框架梁荷载的计算 164.3.2 C-D 轴间框架梁荷载的计算 174.3.3 B 轴柱纵向集
4、中荷载的计算 174.3.4 C 轴柱纵向集中荷载的计算184.4 风荷载标准值的计 194.5 重力荷载代表值计算214.5.1 屋面处重力荷载标准值计算214.5.2 标准层楼面处重力荷载标准值计算 214.5.3 底层楼面处重力荷载标准值计算 224.5.4 屋顶雪荷载标准值计算 224.5.5 楼面活荷载标准值计算224.5.6 总重力荷载代表值计算224.5.7 总重力荷载设计值计算234.6 框架柱抗侧移刚度 D 和结构基本自重周期计算234.6.1 横向 D 值计算234.6.2 结构基本自震周期计算26一一一 内力计算275.1 恒荷载标准值作用下的框架内力计算275.2 活荷
5、载标准值作用下的框架内力计算325.3 风荷载标准值作用下的框架内力计算36湖南科技学院学士学位毕业设计4一一一 内力组合406.1 各种荷载作用下梁、柱控制截面的内力计算40一一一 框架梁截面设计477.1 框架梁正截面承载力计算477.2 框架梁斜截面承载力计算497.3 框架柱正截面承载力计算52一一一 板截面设计558.1 B1 计算 558.2 B2 计算 56毕业设计总结 57参考文献 59致谢 61中学教学楼设计湖南科技学院学士学位毕业设计5湖南科技学院土木工程与建设管理系土木工程 09 级 学号：200916002239【 摘 要 】 本 文 的 毕 业 设 计 主 要 是 讲
6、 述 了 中 学 教 学 楼 的 设 计 ， 设 计 的 内 容 包 括 ， 建筑 设 计 ， 结 构 设 计 两 部 分 。 毕 业 设 计 是 土 木 工 程 专 业 的 必 修 课 ， 设 计 采 用 钢 筋 混凝 土 现 浇 框 架 结 构 体 系 ， 建 筑 层 数 三 层 ， 总 高11.85m， 本 工 程 建 筑 面 积 约 3263.36平 方 米 。 柱 网 尺 寸 为 6.9m4.5m。 梁 、 柱 中 的 纵 向 钢 筋 采 用 HRB335； 板 中 钢 筋 和 箍筋 采 用 HPB235； 基 础 中 除 分 布 钢 筋 和 箍 筋 采 用 HPB235 外 ， 其
7、 余 钢 筋 采 用 HRB335。 混凝 土 采 用 C30混 凝 土 ， 墙 体 采 用 加 气 混 凝 土 砌 块 。 设 计 包 括 建 筑 部 分 和 结 构 部 分 。根 据 任 务 书 定 出 各 层 平 面 图 及 平 面 布 置 。 本 方 案 主 体 结 构 是 双 向 承 重 结 构 。 在 进行 荷 载 计 算 和 截 面 估 算 后 ， 选 取 了 一 榀 框 架 进 行 计 算 ， 计 算 内 容 包 括 框 架 梁 、 柱截 面 尺 寸 的 选 取 ， 及 线 刚 度 计 算 ： 恒 载 、 活 载 、 风 荷 载 的 计 算 ； 框 架 内 力 组 合 ；框 架
8、 柱 配 筋 计 算 。通 过 对 中 学 教 学 楼 平 面 图 、 剖 面 图 、 构 造 图 、 立 面 图 的 绘 制 和 结 构 的 设 计 ，熟 悉 了 设 计 的 全 过 程 ， 掌 握 了 结 构 设 计 计 算 的 基 本 方 法 ， 创 造 性 的 完 成 了 毕 业 设计 的 全 部 任 务 。 同 时 ， 对 这 些 年 所 学 的 专 业 知 识 和 基 本 概 念 有 了 更 深 的 理 解 和 认识 ， 从 而 提 高 了 自 己 分 析 和 解 决 实 际 问 题 的 能 力 。【 关 键 词 】 土 木 工 程 、 钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 、 恒
9、载 、 活 载 、 建 筑 面 积 、 荷 载 设 计值 、 荷 载 效 应 、 结 构 设 计 、 加 气 混 凝 土 砌 块 。 设 计 依 据湖南科技学院学士学位毕业设计6设计条件一 建 筑 设 计 内 容 及 规 模总 面 积 为 20004000 ； 建 筑 层 数 为 34 层 ；结 构 类 型 为 全 现 浇 框 架 结 构 ； 耐 火 等 级 为 三 级 。二 面 积 分 配（ 一 ） 普 通 教 学 用 房 ；（ 二 ） 辅 助 用 房 ；（ 三 ） 交 通 等 辅 助 面 积 。设计内容一 建 筑 设 计 ：建 筑 体 型 美 观 、 新 颖 、 满 足 各 项 使 用 功
10、 能 要 求 ， 功 能 区 组 合 合 理 ；二 结 构 设 计 ：（ 一 ） 结 构 方 案 、 构 件 布 置（ 二 ） 设 计 计 算 内 容 ： 1.层 面 板 内 力 配 筋 计 算 ；2.框 架 内 力 计 算 、 构 件 配 筋 计 算 ；3.基 础 设 计 计 算 .(三 )结 构 施 工 图 ： 1.结 构 平 面 布 置 图 及 楼 板 配 筋 图 ；2.框 架 梁 、 柱 配 筋 图 .设计资料 湖南科技学院学士学位毕业设计7设 计 原 始 资 料 ： 1.冬 季 主 导 风 向 为 东 北 风 ， 平 均 风 速 为 2.6m/s； 夏 季 主 导 风 向 为 东 南
11、 风 ， 平 均 风 速 为2.6m/s;最 大 风 速 为 23.7m/s.2.常 年 地 下 水 位 低 于 1.3m， 水 质 对 混 凝 土 有 侵 蚀 作 用 .3.最 大 积 雪 厚 度 为 0.32m， 基 本 雪 压 为 So=0.4N/，基本风压o=0.4m/，土壤最大冻结深度为 0.09m.4.抗震设计烈度为 6 度，第三组。5.地质条件：见表 1.3.1表 1.3.1 地质条件表序号 岩石名称 厚度（ M） Fak(Mpa)1 耕土 1.1 2 粘土 2.8 2503 粘土 9.4 110结构计算书湖南科技学院学士学位毕业设计81 设计基本情况（1）工程名称：永州市某中学
12、教学楼。（2） 结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸为 6.9m4.5m。（3） 工程概况：建筑层数 3 层，层高 3.6m，室内外高差 450mm，女儿墙高600mm，建筑高度 11.85m，建筑面积 3263.36m2。（4） 基本风压：0.40 kN/ m 2，地面粗糙度为 C 类。（5） 基本雪压：0.40 kN/ m 2。（6） 抗震设防烈度：六度设防。（7） 材料选用：钢筋：梁、柱中的纵向钢筋采用 HRB335，板中钢筋和箍筋采用 HPB235；基础中除分布钢筋和箍筋采用 HPB235 外，其余钢筋采用 HRB335。混凝土：采用 C30 混凝土；墙体：采用加气混凝土砌块，重
13、度 =5.5 kN/m 3 ；窗：铝合金窗， =0.35 kN/m 3 ；（8） 墙体厚度：卫生间的隔墙厚 120mm，其余墙厚为 240mm。结构平面布置图如图 1 所示。图 1 结构平面布置图2 梁、柱截面尺寸估算湖南科技学院学士学位毕业设计92.1 梁截面尺寸估算框架梁截面高度 h=（ 1/12 1/8） ，截面宽度 b(1/31/2)，本结构中取：纵向框架梁： b=240mm h=400mm横向 BC、DE 跨框架梁： b=240mm h=600mm横向 BC 跨框架梁： b=240mm h=400mm2.2 柱截面尺寸估算框架柱的截面尺寸 bc=(1/201/15)Hi，h c/bc
14、=1/2， 为第 层层高。本结构中层高为iH3.6m，故 =（200300 ） mm。cb框架柱截面尺寸还应根据公式 AcN/U Nfc 估算。式中：N/ NV =1.1/1.2，N V 负荷面积（1214 ） kN/ m2层数，U N为轴压比，可根据规范查出。仅估算底层柱。边柱和中柱负荷面积分别为（4.53.45）m 2 ， （4.54.95）m 2，层数为 3 层；该框架结构抗震设防烈度为六度，建筑高度 11.75m30m，因此为三级抗震，其轴压比限值U N=0.9。C30 混凝土 ， =16.7 N/mm2cf边柱 Ac(1.24.53.4514510 3)/0.914.3101329mm 2中柱 Ac(1.24.54.9514510 3)/0.914.3145385mm 2取柱截面为正方形，则边柱、中柱截面分别为 318mm318mm，381mm381mm，考虑到施工、计算简便以及安全因素，各柱截面尺寸从底层到顶层均取为450mm450mm3 框架计算简图及梁柱线刚度3.1 确定框架计算简图框架的计算单元如图 1 所示，选取 2 轴线上的一榀框架进行计算，其余框架可参照
