土建类 土木工程 建筑工程 毕业设计 模版 毕业答辩

null毕业设计-答辩 新干县天宇中学综合教学楼设计毕业设计-答辩 新干县天宇中学综合教学楼设计设计人:邵尤和 时间：2011年5月22日null 建筑设计 本设计的课题是：新干县天宇中学综合教学楼设计。建筑 面积约为4512mm2, 层高为3.9m，建筑高度为15.15m。 此教学楼为三层框架结构，主要用于教学和办公，考虑到功能分区的明确性，故 将办公室和教室分列于楼层的东、西两面。为便宜教学和管理，将语音教室和飞机教 室分布在楼层的二、三层。一、二层分设一个小会议室，顶层特设大会议室，便宜办 公。另，在各层分设值班室、收发室和配电室以便于整栋教学楼的管理。 由于本教学楼的总长度约有73m，大于55m，因此，需设置沉降缝。本例中 沉降缝设在楼层长度方向的中部，兼作伸缩缝和防震缝。 建筑设计的具体分布和尺寸详见手绘的建筑平面图和 立面图。 null主要建筑做法 屋面做法（自上而下）： 20mm厚1：2水泥砂浆找平、100-140mm厚（2％找 坡）膨胀珍珠岩、100mm现浇混凝土屋面板、15mm板底抹灰。 楼面做法 ：25mm厚水泥砂浆找平、100mm现浇混凝土屋面板、15mm板底抹灰。 墙身做法： 190mm厚混凝土空心小砌块填充墙、用1：2.5水泥砂浆砌筑，内墙粉刷 为20mm混合砂浆底，低筋灰面，外墙粉刷为20mm厚1：3水泥砂浆底。 门窗做法： 外窗采用塑钢窗，其余为木门，门窗的洞口尺寸与相应的门窗设计尺寸 相对应。 本建筑梁、柱、板、基础等主体结构均采用C25混凝土，受力筋均采用HRB335钢筋，构造筋和箍筋采用HRB235钢筋。 结构设计结构设计 结构设计大体分为手算和电算两部分， 手算部分详见设计设计计算书，电算结果详见打印的梁、柱、板和基础的结构施工图。 本设计取楼层的一榀框架进行结构内力计算及设计，再利用广厦CAD建模，计算出整个楼层的内力和设计结果。 结构设计柱要包括：框架结构设计、框架内力计算、框架内力组合、框架构件的配筋 计算和基础设计。 一、框架结构设计 1、 本例的框架结构设计基于以下三个基本假设： ① 认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧立结构承担， 垂直于该方向的抗侧立结构不受力。 ②楼板在自身平面内在水平荷载的作用下， 框架之间不产生相对位移。 ③不考虑水平荷载作用下的扭转作用。null取一榀框架进行计算：null 2、梁、柱截面尺寸初定： 根据梁的跨度和柱的受力特性，依据前人经验，考虑施工便宜和结构 构造的要求，对梁、柱的截面尺寸进行初步确定。 梁截面初选: 边主梁(AB、CD跨) 取h=(1/18-l/10）=455mm-820mm，取h=600mm， 取b=(1/3-1/2)h=(200，300)mm， 取b=250mm 中跨梁（BC跨） 考虑主梁的整体性和施工方便，取h=400mm，b=250mm 纵向框架梁，因考虑兼作窗过梁，取h=500mm，b=250mm 柱截面初选： 各层重力荷载代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 值14 kN/mm2,轴压比限值取0.9， 中柱负载面积 S=0.5×（2.4×0.5）2+（4.5-2.4+4.5）×4.1×0.5×0.5 +0.5×（4.1×0.5）2+（4.5-4.1+4.5）×4.1×0.5×0.5 =15.32 mm2 竖向荷载产生的轴力估计值: Nv=1.25×14×15.32×3=804.3 kN/mm2 水平荷载下轴力增大系数按1.1估计，即 N=1.1×Nv=1.1×804.3=884.7 kN/mm2null 柱截面估算面积 Ac≥N/μNfc=884.7×1000/0.9/11.9=82608 mm2 按构造 b=l/15,（底层柱高）l=3.9+0.45+0.550=4.90m h=(1—1.5)b 选柱截面b=400mm，h=400mm 3、结构计算简图： 计算各梁、柱构件线性刚度，其中梁的截面惯性矩应考虑现浇板的作用，取 I=2Io（Io为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。 考虑梁的偏心影响，横向框架梁的计算跨度修正为8m,2.6m,8m。 AB、CD跨梁： i=2EIo/L=2E×0.25×0.603/12/8.0=11.25×10-4E（m3） BC跨梁： i=2EIo/L=2E×0.25×0.403/12/2.6=10.26×10-4E（m3） 纵向梁： i=2EIo/L=2E×0.25×0.503/12/4.5=11.57×10-4E（m3） 上部各层柱： i=EI/L=E×0.40×0.403/12/3.9=5.47×10-4E（m3） 底层柱： i=EI/L=E×0.40×0.403/12/4.9=4.35×110-4E（m3） null结构计算简图如下图所示： null4、荷载计算 框架荷载计算包括：恒载计算、活载计算和风载计算。 a) 恒载计算 根据荷载分布情况，分别计算屋面和楼面主梁上线荷载、次梁集 中荷载与节点集中荷载。受力图如下： null b)活载计算 屋面（上人）荷载加上雪荷载，楼面荷载为2.0 KN/m2.走道荷载为 2.5KN/m2.按结构受力情况计算活荷载，受力图如下图所示： nullc)风荷载计算 风荷载标准值计算公式： 节点集中荷载受力面积取上、下半层墙面面积之和，屋面取顶层半层 墙面积和女儿墙面积之和，计算结果如下表： null 由上述计算结果可知，风载受力图如下： null二、内力计算 为简化计算，考虑如下几种单独受力情况：恒载作用、活载作用和风载作用 （从左往右吹），前两种情况本例采用弯矩二次分配法计算，风载作用可采用D 值法计算。 恒载活用下框架内力计算 假定在竖向荷载作用下，多层多跨钢架的侧移极小，可忽略不计,每层梁 上的荷载对其他各层梁的影响可以忽略不计。 根据对称性，中跨杆件的相对刚度，由于弯矩传递系数的影响，应剩以 0.5修正修正后的杆件刚度，除底层柱外的各柱线刚度应乘以折减系数0.9。 修正后构件的转动刚度如下表所示： null 根据各节点杆件的转动刚度和节点杆件转动刚度总和之比，计算各节点杆件的 分配系数： 经计算， 弯矩分配系数如下表： 根据公式: Q=(n2-1)P/nl 将屋面和楼面次梁的集中荷载转化为分布于全跨的均布荷载 null计算各杆件固端弯矩及节点不平衡弯矩： M左=-ql2/12 M右=-M左=ql2/12 计算由梁偏心集中力引起的节点弯矩： 偏心距 e=(400-250)/2=75mm 以顺时针方向为正，逆时针方向为负，节点弯矩M=Pe 计算恒载引起的不平衡弯矩（即分配弯矩）： M分= M左-Pe 用弯矩二次分配法，对框架内力弯矩进行两次分配一次传递，得到框架节点梁、 柱端的弯矩值，再根据梁简支受荷时的跨中弯矩计算框架梁的跨中弯矩： M中=M简中-（M左+M右）/2 由此，可得恒载作用下梁弯矩内力图。 再根据杆件内力的平衡条件，计算梁、柱构件的剪力和轴力。 梁端剪力：VA=P/2+2q+4g-(MB-MA)/L VB=P/2+2q+4g+(MB-MA)/L 柱轴力，柱上端轴力等于节点集中荷载与对应梁端剪力之和，柱下端轴力等于 轴上端轴力与柱自重之和。 N上=P+V N下=N上+G 2、活载作用下内力计算： 本例中活荷载相对恒荷载较小，活荷载的不利分布影响较小，可以不考虑楼面活荷载不利布置的影响，而按活荷载满布各层各跨梁的情况计算内力。 同样根据对称行，取框架结构半边进行计算，计算过程同恒载雷同。 3、风荷载作用下内力计算： 采用D值法对风荷载作用下框架的侧移进行验算，计算框架内力。 本例中框架主体结构均采用C25混凝土，弹性模量为E=2.80×104N/mm2, 将上述计算的梁、柱线刚度单位(10-4E/m3)转化为标准单位(N/mm2)，如下表： null梁柱线刚度比和节点转动影响系数分别由下式计算： 一般层： 底层： （注：由于底层柱下端为固定，其D值法与一般层不同） 柱侧向刚度： 计算结果如下表： 计算各层柱总剪力（即层间剪力，节点以上各层风载之和）： 计算各层间的相对位移（层间剪力与层间柱侧向刚度总和之比）：null 验算各层间位移角限值（各层层间相对位移与对应层高之比）： 计算结果如下表： 由上表计算结果可知，各层的层间侧移角均小于1/500，满足规范要求。 计算层间各柱的剪力（各柱的侧向刚度与层间各柱总侧向刚度之比乘以层间剪力）： null 计算各柱端弯矩（根据平衡条件）： y为反弯点高度比，即各层柱下端到反弯点的高度 反弯点高度比： yo为标准反弯点高度，经查表得： 一般层 yo=0.5m 底层 yo =0.55m y1 表示上、下层横梁线刚度变化是反弯点高度比的修正值 y2、y3 表示上、下层层高变化时反弯点高度比的修正值 经查表可得: 求得各层柱端弯矩后，可根据节点的弯矩平衡条件，将节点上、下柱端弯矩之和按左、右梁的线刚度分配给梁端，由此，可得构件的内力图，计算结果如下表所示：null三、框架内力组合（非抗震设计） 1、内力组合 由于本例中活荷载相对恒荷载较小，因此，本例不考虑楼面活荷载不利 布置的影响，而按活荷载满布各层各跨梁的情况计算内力。 综合考虑“不利和可能”的组合原则，本例采用以下四种内力组合方式，即： ① 1.2×恒载+1.4×活载 ② 1.35×恒载+（1.4×0.7）活载 ③ 1.2恒载+0.9×1.4（活载+风载） ④ 1.2×恒载+1.4×活载+0.6×1.4×风载 2、 框架梁内力修正： 框架结构中，梁的控制截面为梁端柱边及跨中截面，柱的控制截面为 上、下端截面，根据以上在恒载、活载和风载标准值的作用下计算得到的柱轴 线处梁端弯矩值和剪力值，计算梁端柱边缘处弯矩值和剪力值： Mb=M-V×b/2 Vb=V-q×b/2 计算结果如下表所示： null 内力组合时，竖向荷载作用下的梁支座截面负弯矩应乘以调幅系数0.85，跨中弯矩相应增大（由平衡条件可知），此处，梁跨中弯矩可乘以增大系数1.20，调幅后梁弯矩计算结果如下表:null 假定，对于框架梁，弯矩以下边受拉为证，反之为负；剪力以顺时针方向为正，反之为负。进行内力组合结果详见计算书。 对于框架柱，弯矩以左边受拉为正，反之为负；剪力以顺时针方向为正，反之为负；轴力以受压为正，受拉为负。进行内力组合，结果详见计算书。 四、框架配筋计算 1、框架梁配筋计算： 采用强度C25混凝土（fc=11.9 N/mm2,ft=1.27 N/mm2），受力筋采用HRB335 级钢筋（fy=300 N/mm2），箍筋采用HPB225级钢筋（fy=210 N/mm2），根据最 不利组合内力值对各框架梁进行配筋并验算，其结果如下表： 因梁板现浇，故边梁跨中截面应按T形截面计算，边梁支座弯矩则仍按矩形截 面计算。对于中跨梁，由于跨中截面弯矩为负弯矩，所以应仍按矩形截面计算。 除边跨梁跨中截面纵向受拉钢筋按双排布置，其他截面均按单排布置。 本例梁、柱配筋均不做变形裂缝验算。 边跨梁AB： 跨中截面（按T形截面计算）： 应按第一类型T形截面计算 。 null 支座截面（按矩形截面计算）： 选配钢筋并进行配筋率验算： 配筋验算合格，再进行梁斜截面受剪承载力验算（此处只需对支座斜截面进行验算） 中跨梁BC: 由于跨中截面和支座截面弯矩均为负弯矩，所以弯矩计算时仍应按矩形截面 进行计算，计算过程同边跨支座截面计算雷同。 null梁配筋计算结果如下表所示：null2、 框架柱配筋计算： 采用强度C25混凝土（fc=11.9 N/mm2,ft=1.27 N/mm2），受力筋采用HRB335级 钢筋（fy=300 N/mm2），箍筋采用HPB225级钢筋（fy=210 N/mm2），根据最不利组 合内力值对各框架梁进行配筋并验算。 各层柱在横向框架平面内，按单向偏心受压构件计算，纵向受力钢筋按对称布 置，并沿截面周边均布布置；在横向框架平面外，则按轴心受压构件计算。 框架柱正截面受弯承载力计算： 轴向力对截面中心的偏心矩eo=M/N 附加偏心矩ea=MAX（20,400/30），取ea=20mm 初始偏心矩ei=eo+ea 由于楼板为现浇 底层柱计算长度l0=1.0H=4.9m, 其余层柱计算长度 l0=1.25H=4.88m 柱的长细比lo/i≥17.5时，取偏心矩增大系数η=1.0，h=3.5i Lo/h=4900/400=12.25>5,故应考虑偏心矩增大系数η， null 当偏心受压构件的截面曲率修正系数ξ1=0.5fcA/N>1.0时，取ξ1=1.0 构件长细比对截面曲率影响系数ξ2=1.15-0.01lo/h，当lo/h<15时，取 ξ2=1.0null框架柱斜截面受剪承载力计算： 柱顶和柱底加密区箍筋范围:null柱配筋结果如下表所示：null五、基础设计 边柱柱下独立基础设计 对KJ-5中D轴线的柱下钢筋混凝土基础，采用柱下独立基础。 为便于施工,基础选用阶梯形基础,砼等级为C25，钢筋为Ⅱ级钢。 确定基础顶荷载 由于该地基主要受力层为120