1、河北工业大学 2013 届毕业设计说明书河 北 工 业 大 学毕业设计说明书 作 者: 谷 晗 学 号: 091325 学 院: 土木工程学院 系( 专业 ): 土木工程 题 目: 河北农大综合教学楼设计 (钢筋混凝土框架结构) 指导者: 郭蓉 高级实验师 (姓 名) (专业技术职务)评阅者: (姓 名) (专业技术职务)2013年 5 月 26 日河北工业大学 2013 届毕业设计说明书毕 业 设 计 中 文 摘 要河北农大综合教学楼设计摘要:本次毕业设计的题目是河北工程大学实验中心设计,工程地点位于保定市,抗震设防烈度为 7 度 0.10g。该实验中心结构形式是主体为 5 层钢筋混凝土框架
2、结构。总建筑面积约 6002.1 平方米。首层设实验室 10 间,配电室 1 间,中央空调机房 1 间,管理员办公室 1 间。二层以上共设研究生教室、学术报告厅、研究生机房各 4 间,大房间 36 间,预留作实验室、资料室、大办公室使用;小办公室 12 间;每层均设公共盥洗室及公共厕所。建筑结构设计使用年限为 50 年,耐火等级为二级。本设计分为建筑设计和结构设计两部分。建筑设计使用天正软件绘图,设计成果包括首层、标准层、顶层平面图及排水分区图,立面图,剖面图,楼梯详图等。总体由 PKPM 软件计算,楼梯部分采用手算,设计成果包括结构设计说明书及结构施工图(梁、板、柱配筋图,楼梯详图等。 )关
3、键词:建筑设计 结构设计 框架结构 钢筋混凝土河北工业大学 2013 届毕业设计说明书毕 业 设 计 外 文 摘 要Title The Design of Comprehensive Teaching Buildingof Agricultural University of Hebei AbstractThe theme of the design is the comprehensive teaching building of Agricultural University of Hebei ,which locates in Baoding with Seismic intensity
4、 of 7 degree 0.10g. The main structure of comprehensive teaching building is a 5-floor reinforced concrete frame structure.The overall floorage of the structure is around 6002.1 m,consisting 10 laboratories,1 switchhouse,1 central air-conditioning room and 1 administrator office in the first floor,4
5、 classroom for graduate students,4 academic lecture hall, 4 computer rooms for graduate students,36 large rooms reserved for laboratory, reference room and big office and 12 small rooms in the rest floors.Washroom is arranged each floor . The design working life and fireproof endurance rating of the
6、 building is 50 years and 2,respectively.The design is divided into building design and structural design. The design is divided into building design and structural design.TArch software is used for architectural design drawing includeing the first floor, the standard level ,top floor plans and drai
7、nage division area plan, elevations, sectionsl, stairs detail and so on. The PKPM is used to fulfill most of the structural computations and stairs uses hand-calculation,with design results, including structural design specifications and construction drawing (distribution of reinforcements figure of
8、 beams and columns and plates, stairs reinforcement details and so on.)Keywords architectural design structural design reinforced concrete frame structure 河北工业大学 2013 届毕业设计说明书目 次 1 引言 .111 建筑设计 .112 结构设计 .22 建筑设计 .221 工程概况 .222 设计依据 .223 平面布置 .224 立面布置 .325 防火设计 .426 砌体工程 .427 楼梯设计 .428 建筑做法 .529 门窗
9、 .63 结构设计 .631 构件尺寸的选择 .632 建筑材料 .833 计算书 .84 设计合理性分析 .35结论 .36参考文献 .37致谢 .38附表 1 .39附图 14 .40附图 513 .44河北工业大学 2013 届毕业设计说明书1 引言经过四年的学习,我对土木工程专业各方面的知识都有了一定的了解,但那都是分散的,并不是全面的、系统的。毕业设计给我们提供了这样一个机会,在我们走出校园,走上工作岗位之前,将所学的知识系统的运用。通过本次设计,我们可以将理论运用于实际,为以后的工作打下坚实的基础。根据设计要求及实际建筑环境,我选择框架结构。框架结构具有建筑平面布置灵活, 能获得大
10、空间, 建筑立面也容易处理, 结构自重轻,计算理论也比较成熟, 在一定高度范围内造价较低等优点,可以很好地满足教学楼大开间及房间布置灵活的要求。框架结构也有一些缺点,如:框架结构本身柔性较大,抗侧力能力较差, 在风荷载作用下会产生较大的水平位移, 在地震荷载作用下, 非结构构件破坏比较严重,因此框架结构适用于 50m 以下的建筑。本工程位于河北省保定市,抗震设防烈度为 7 度,结构层数为 5 层,适宜选用框架结构。本次设计包括建筑设计和结构设计两大部分。通过这两个部分的设计,我们可以了解实际工程设计的流程,将专业知识进行一定的梳理和较为深刻的理解。11 建筑设计毕业设计的第一阶段就是建筑设计。
11、这一阶段的工作首先根据工程使用要求、自然气候条件和工程规模大小等资料进行方案构思,做出总体布置方案。然后根据已有的设计规范,遵循建筑设计适用、经济合理、技术先进、造型美观的原则,初步确定柱网尺寸,对建筑方案分析其合理性并确定最佳方案。在此基础上,使用天正建筑软件绘制建筑施工图,并编写建筑设计说明书。本阶段的设计成果包括各层平面图,屋顶平面图,建筑立面图,剖面图,楼梯详图。12 结构设计这一阶段首先根据建筑方案确定建筑物主体框架的结构形式,然后确定受力构件的形式,进行结构布置,确保构件间传力明确合理。然后利用 PKPM 软件建立计算河北工业大学 2013 届毕业设计说明书模型。根据 PKPM 计
12、算参数的选择原则,合理选择适当的计算参数进行计算。对计算结果进行分析,对不合理的结果采用相应的措施改正,保证最终结果是合理的。最后绘制符合要求的结构施工图。结构施工图包括:楼板平面布置图、梁配筋图、柱配筋图、楼梯配筋详图等。2 建筑设计2.1 工程概况本设计为河北农大综合教学楼设计。本工程位于河北省保定市河北农业大学校园内。采用钢筋混凝土框架结构,5 层,底层层高 4.2m,其余各层层高 3.9m,各跨轴距 7.8m,开间 6.9m。本工程的设计使用年限为 50 年,设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第二组,建筑场地土类别为类,抗震设防类别为丙类,框架的抗震等
13、级为三级,场地类别为类,地面粗糙度为 C 类。构件的耐火等级为二级。2.2 设计依据1.设计书内容2.保定市有关规定3.建筑设计防火规范(GB50016-2010) 中国建筑工业出版社4.民用建筑设计通则(GB50352-2005) 中国建筑工业出版社5.建筑模数协调标准(GBJI0I-86) 中国建筑工业出版社6.建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2010) 中国建筑工业出版社7.建筑抗震设计规范(GB500112010) 中国建筑工业出版社8.建筑结构制图标准(GB50105-2001) 中国建筑工业出版社9.房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2010) 中国建筑工业出版
14、社2.3 平面布置本工程为综合教学楼,根据使用功能的要求,首层设实验室(53.82m 2)10 间,配电室(26.91m 2)1 间,中央空调机房(80.73m 2)1 间,管理员办公室(26.91m 2)1间。二层以上共设研究生教室(53.82m 2) 、学术报告厅(80.73m 2) 、研究生机房(80.73m 2)各 4 间,大房间(53.82m 2)36 间,预留作实验室、资料室、大办公室河北工业大学 2013 届毕业设计说明书使用;小办公室(26.91m 2)12 间;每层均设公共盥洗室及公共厕所。高层建筑混泥土结构技术规程 (JGJ3-2010)3.4 节规定:结构平面形状宜简单、
15、规则,质量、刚度和承载力分布宜均匀,不应采用严重不规则的平面布置。所以本工程采用矩形平面布置。L=70.8m,B=17.7m, ,满足高规647.1/80/BL表 3.4.3 不大于 6 的规定。各跨轴距 7.8m,开间 6.9m。首层、标准层、顶层平面图见图 1。本工程的结构平面及结构刚度对称,抗侧力构件及质量分布均匀,结构上下层的质心刚心基本位于同一铅垂线上,能够避免地震时发生扭转效应。结构平面无内凹,不存在楼板大面积开洞及尺寸的急剧变化,也无较大的楼层错层,符合建筑抗震设计规范 (GB500112010)结构平面规则性的要求。根据高层建筑混凝土结构技术规程 (JGJ3-2010)3.4.
16、12 的规定,当建筑物长度超过 55m 时,要设置伸缩缝。本工程不设缝,采用施工过程预留后浇带的方法来提高结构对温度应力的承受能力。后浇带设置在受力较小,施工方便的位置,一般每间隔 3040m 设一道,本工程后浇带设置如图 1。2.4立面布置当结构存在外挑或内收、结构刚度沿竖向突变等,都会出现某些楼层的变形过大,超出规范限值。本工程结构竖向体型规则、均匀,没有过大的外挑和内收。结构的抗侧力构件(主要是框架柱)上下连通,均延伸的基础内,抗侧刚度分布均匀,且不存在楼层承载力突变,符合建筑抗震设计规范 (GB500112010)结构竖向规图 2 施 工 缝 位 置图 1 后浇带位置河北工业大学 20
17、13 届毕业设计说明书则性的要求。2.5 防火设计根据建筑设计防火规范 (GB500162006)表 5.1.1 确定本工程结构的耐火等级为二级。表 5.1.7 民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大允许建筑面积的规定:民用建筑二级耐火的最多允许层数为 9 层,防火分区的最大允许建筑面积为 2500m2。本工程共五层,一层为一个防火分区,一个防火分区的建筑面积为1210.68m2,满足规范规定。5.3.1 条规定:民用建筑的安全出口应分散布置。每个防火分区、一个防火分区的每个楼层,其相邻 2 个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于 5m。本工程两个楼梯口间的距离为 25.8m,大于
18、5m,满足要求。表 5.3.13 直接通向疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的最大距离规定:学校(结构构件二级耐火)位于两个安全出口之间的疏散门距离安全出口的最大距离为 35m,位于袋形走道两侧或尽端的疏散门距离安全出口的最大距离为 22m。本工程位于两个安全出口之间的疏散门距离安全出口的最大距离为 10.9m,位于袋形走道两侧或尽端的疏散门距离安全出口的最大距离为 20.5m,均满足规范要求。根据表 5.3.17-1 走道的净宽度指标(m/百人) ,同时考虑其他功能要求,学校教学楼内走道净宽一般为 2.43m,本工程走廊净宽 2.4m,满足要求。在装修时,门窗均采用防火涂料,房间的装饰材料采
19、用具有二级耐火能力的材料,严防火灾的发生。2.6 砌体工程外墙及内部填充墙均采用加气混凝土砌块砌筑,砌块强度等级 MU20,采用 M10混合砂浆。外墙厚 300,外贴 50 厚聚苯乙烯泡沫塑料板,内墙厚 200。2.7 楼梯设计本工程共五层,不设电梯,仅设楼梯,楼梯兼做防火楼梯使用。 建筑设计防火规范 (GB500162006)5.3.14 规定:安全出口、房间疏散门的净宽度不应小于0.9m,疏散楼梯的净宽度不应小于 1.1m。本工程楼梯门宽 1.5m,疏散楼梯净宽1.7m,均满足规范要求。楼梯尺寸计算 楼梯间净宽度 3500mm;梯段最大宽度 。m175023河北工业大学 2013 届毕业设
20、计说明书 设两侧梯段净宽度 1700mm,平台宽度1700mm,取 1700mm。 设踏步高度 ,mh150计算踏步的数量标准层 , ,取2615039hHn mhb620b30首层 , ,取84 第一跑梯段平面长:标准层及顶层: , ,满足要求;m36012 m7053170首层: , ,满足要求。4309 其它层同标准层楼梯计算。 核算首层中间平台面到二层平台梁底的净高:3900mm 2000mm,满足要求。两个楼梯对称布置,均满足设计要求。2.8 建筑做法1、楼面做法采用水磨石地面,在结构层上用 15 厚 1:3 水泥砂浆找平,面铺 15 厚 1:2 水泥白石子,待面层达到一定强度厚加水
21、用水磨石机磨光、打蜡。2、不上人屋面在卷材上涂刷水溶型浅色保护着色剂氯丁粉胶1.2 厚三元乙丙橡胶卷材结合层(冷底子油,配套基层及卷材胶粘剂)15 厚 1:3 水泥砂浆找平层50 厚挤塑聚苯板保温层隔汽层(一毡二油)20 厚 1:3 水泥砂浆找平层20 厚 1:8 水泥炉渣找坡层(屋面坡度 3%)120 厚钢筋混凝土结构层河北工业大学 2013 届毕业设计说明书3、墙体及顶棚内墙面:基层(钢筋混凝土或砌块)12 厚 1:0.5:4 水泥石灰砂浆打底,二次成活6 厚 1:2.5 水泥砂浆找平白色乳胶漆顶棚:混凝土基层刷水泥浆一遍1:3 水泥砂浆找平、10 厚抹面3 厚 1:2.5 水泥砂浆抹面V 型轻型龙骨吊顶外墙面:: 基层(钢筋混凝土或砌块)20 厚 1:3 防水砂浆打底,两次成活,扫毛7 厚 1:2 防水砂浆抹平10 厚 1:1(重量比)水泥专用胶黏剂50 厚聚苯乙烯泡沫塑料板3 厚专用胶喷涂彩色涂料4、公共盥洗室及厕所(地面低于同层楼地面 50mm)做法为:结构层刷水泥浆一道20 厚 1:3 水泥砂浆找坡层,2%坡向地漏,最薄处不小于 15 厚1.2 厚防水材料粘防滑地砖2.9 门窗本工程中窗均采用白色塑铝型材窗;南北向外门均采用塑钢玻璃门,东西向外门及楼梯间门均采用乙级防火门,内门为普通木门。3 结构设计3.1构件尺寸的选择