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1、本科论文本科生毕业设计(论文)独创性声明本人声明所呈交的毕业设计(论文)是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文中没有抄袭他人研究成果和伪造数据等行为。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。设计(论文)作者签名: 日期: 本科生毕业设计(论文)使用授权声明沈阳城市学院有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计(论文)的复印件和磁盘,允许毕业设计(论文)被查阅和借阅。本人授权沈阳城市学院可以将本科毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复印手段保存、汇编毕业设计(论
2、文)。设计(论文)作者签名: 日期: 指 导 教 师 签 名: 日期: 本科论文目 录摘 要IAbstractII引 言11 建筑部分31.1 建筑方案论述31.2 建筑设计说明42 结构部分72.1 结构设计基本说明72.2 结构计算72.3 框架内力分析132.4 楼梯设计662.5 基础设计70结 语75参考文献77附件1 建筑图纸79附件2 结构图纸81致 谢83摘 要随着人们对于教育行业的逐渐重视以及人们生活水平的提高,家长们对于学校的环境以及住宿条件也有了更高的要求,这无疑是给校方带来了隐形的挑战。同时,随着中学教育逐渐的普及,学生的数量也在大规模的增加,这将又是一重考验。因此设计
3、一套好的学生宿舍楼会使学校在学生和家长的心中加分。而结构设计又是整个建筑的骨架,在一栋建筑中是必不可少的。所以我本次的毕业设计就是铁岭市西丰县重点高中学生宿舍楼建筑结构设计。首先通过查阅各种资料先用CAD设计出整栋楼的建筑施工图也就是平面图、剖面图、立面图及每个房间的尺寸设计以及空间布局。其次是进行结构计算包括梁、板、柱、基础以及荷载的计算。计算分为计算机计算和手算俩个部分,计算机计算是通过盈建科软件进行计算,手算是计算荷载和通过计算梁、板、柱、基础的抗弯、抗剪,抗拉,抗压、抗扭等进行计算从而进行配筋。最后是绘制结构施工图,包括各个结构的配筋及钢筋的尺寸、锚固、截断、弯起等。本次毕业设计是对我
4、的大学专业知识做一个系统的总结同时也极大的提高了我的专业知识和对这个行业更深刻的理解。本设计也可为以后的工程提供相关的参考,为以后的工作者提供新的思路。关键词:宿舍楼; 建筑设计; 结构设计; 框架结构 Abstract With the increasing attention to the education industry and the improvement of peoples living standards, parents have requirements for the school , that brings hidden challenges to the scho
5、ol authorities At the same time, with the popularization of middle school education, the number of students is also increasing on a large scale, which will be another test. Therefore, designing a good student dormitory building will make the school gain points in the hearts of students and parents.
6、which is indispensable in a building. Therefore, my graduation project this time is the architectural structure design of key senior high school students dormitory building in xifeng county, tieling city. First of all, the architectural construction drawing of the whole building, namely the plan, se
7、ction, elevation and the size design and spatial layout of each room, is designed with CAD by consulting various materials. Calculation is divided into two parts: computer calculation and manual calculation. The manual calculation is carried out by calculating the bending resistance, shear resistanc
8、e, tensile resistance, compression resistance and torsion resistance of the beam, plate, column and foundation, so as to carry out reinforcement reinforcement. Finally, it is to draw the construction drawing of the structure, including the size, anchorage, truncation, bending and so on of the reinfo
9、rcement and steel reinforcement of each structure. This graduation project is a systematic summary of my professional knowledge in university, which also greatly improves my professional knowledge and a deeper understanding of this industry. This design can also provide a reference for the project c
10、onstruction, for the future workers to provide new ideas.Keywords:dormitory building; architectural design; structural design; education requirements引 言随着社会的迅猛发展,我国的教育行业不断蒸蒸日上。目前对于一个学校来说有一个干净舒适的住宿环境是必不可少的。与此同时随着教育的普及,目前对于学校宿舍楼的需求也在不断增加而且对于宿舍楼的环境和条件也提出了更高的要求,每一位家长都希望自己的子女有一个好的学习环境从而可以更加专注的学习,在中学那样紧张的
11、环境下,每一位学子都不敢有所松懈,所以一个好的住宿环境对于他们白天的学习至关重要。在本次毕业设计中我所设计的是铁岭市西丰县重点高中学生宿舍楼建筑结构设计,目的是为了满足各位悻悻学子和家长的要求使各位学子们获得更舒适的生活环境。本次宿舍楼的结构类型为钢筋混凝土框架结构,本课题具有很高的实践意义。在这次的设计中所设计的西丰县重点高中宿舍楼,可以为更多的学生提供更加优质的住宿和生活条件,为重点高中的学生们提供更加优质的宿舍楼,为市场注入新鲜的活力。同时本设计也会为未来更多的宿舍楼设计提供参考,推动整个宿舍楼设计方向的发展。在本次毕业设计中进行建筑绘图时,由于建筑方案内容较为复杂,所以绘图时难免有要进
12、行多次修正和更改,既影响设计进度又影响设计效率。在设计建筑的过程中需要熟悉掌握建筑设计方法,并在不与城市规划冲突的情况下进行建筑整体规划,完成房间的布局设计,对各个房间尺寸进行调整,最后用CAD用将整个宿舍楼描绘出来。在进行手动计算时各个受力构件的配筋和荷载计算是我本次设计的难点,并依照计算的过程和计算所得的数据撰写计算书。使用盈建科软件完成梁板柱结构设计,进行楼梯的配置并满足使用要求;根据结构的构件所承受的荷载计算出构件所承受的弯矩、轴力以及弯矩,然后根据计算所得的弯矩、轴力和剪力进行合理的配筋,以满足构件的正常使用的要求。本次的毕业设计综合了我大学四年所学到的专业知识。也是对大学所学知识的
13、系统性和综合性的复习和训练,具有十分重要的作用,不论是以后继续从事科研还是步入到工作当中,这些都是最基础、最重要的知识,在以后的学习或者工作当中都是必不可少的知识,他主要是针对结构力学、材料力学、混凝土设计原理、房屋建筑学等的基本知识的一个考察,需要具备独立思考和创新的能力。同时,还要查阅相关的设计规范,再将了解到的设计规范运用到设计中去,最后再通过CAD画出宿舍楼的建筑施工图以及结构施工图,接下来通过盈建科软件的导出最终的计算书,最终实现宿舍楼的设计。在这次的毕业设计中不仅是对我们的专业知识的一个检测也是对我们专业素养的一个考察。考察我们对于结构设计的了解和掌握,对于宿舍楼的前景以及未来发展
14、的展望,。同时也培养样了我们专业知识能力、实践能力和独立思考的能力,还进一步的巩固了我对各个软件的运用也提高了我对专业知识的理解和我的专业能力。与此同时,更加重要的是在本次的毕业设计中,我学会了独立思考的能力和怎样用自己所学过的知识运用到实际当中去,更加学会了如何去结决实际的工程当中所遇到的问题。实际的工程远比我们在图纸上所描绘的工程要复杂的多,因此我们要根据工程的实际情况不断地做出调整和修改,以满足工程的安全性以及可靠度地的要求。本科论文1 建筑部分1.1 建筑方案论述本次毕业设计为铁岭市西丰县重点高中学生宿舍楼建筑结构设计,建筑框架类型为钢筋混凝土框架结构。每个房间大约人左右,整个建筑为层
15、,每一层的层高均为;每一层有两个楼梯;每一层均设有洗衣房以方便学生们日常使用并且每一个房间均有一个阳台。一层设有一个管理室。整体的设计主要是根据学生们的日常生活所设计以提高整体的适用性。根据设计任务、房屋的使用功能和建筑设计要求,进行了建筑平面,立面和剖面设计。1.1.1 工程概述(1) 项目名称:铁岭市西丰县重点高中学生宿舍楼建筑结构设计;(2) 建设地点:铁岭市西丰县;(3) 建筑面积:; (4) 建筑层数:层;(5) 地震设防烈度:度;(6) 建筑耐火等级:二级;(7) 屋面防水等级:三级;(8) 设计使用年限年。1.1.2 设计依据(1) 国家标准、规范房屋建筑制图统一标准(GB/T5
16、0001-2010)建筑设计防火规范(GB50016-2014)宿舍建筑设计规范(JGJ36-2016)房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2017)(2) 参考书 房屋建筑学 同济大学等编 混凝土结构 东南大学等编 土力学与地基基础 刘福臣等编 (3)沈阳城市学院土木工程专业2020届毕业设计任务书 1.1.3 平面设计(1) 柱距 本次学生宿舍楼设计的结构要求为框架结构,为了满足宿舍楼的使用功能和房间布置,本次设计两边使用的柱距,中间的柱距为进行设计1。(2) 跨度 结构主体采用框架柱,横向跨度为,竖向跨度为,走廊竖向柱跨度为。1.1.4 立面设计 立面图设计在满足建筑各个方向尺寸的
17、同时还要保证整个建筑的美观和适用。建筑各层标高标注清晰明了。立面设计均符合规范要求。1.1.5 剖面设计(1) 建筑层高的确定 层高均为,总建筑层高为。 (2) 室内外高差的确定 室内外高差的目的是保证室内高于室外,本次宿舍楼的室内外高差为。(3) 屋面排水设计 本设计学生宿舍楼的屋面是不上人屋面,并且根据设计要求本宿舍楼设计为平屋顶,采用有组织排水,这种排水方式减少了雨水对于建筑物的不利影响。 1.1.6 防火及安全本次建筑设计类型为多层学生宿舍楼,需要严格执行规范要求2。宿舍楼的建筑总高度为,耐火等级为二级。外墙内墙,楼梯间及隔墙均采用厚粉煤灰轻渣空心砌块,主要装修材料除建筑内部装修设计防
18、火规范要求外,需采用非燃烧或难燃烧材料。1.2 建筑设计说明本次设计的铁岭市西丰县重点高中学生宿舍楼建筑结构设计中,建筑框架类型为钢筋混凝土框架结构。建筑设计为层,二三四层为标准层,每层有个房间其中宿舍间,楼梯室间,活动室,洗衣房各一间,一楼设有大厅和管理室各一间,每个房间的开间及进深分别为和,每个房间内设有独立卫生间和阳台。 2 结构部分2.1 结构设计基本说明2.1.1 基本资料(1) 气象条件铁岭地区基本风压,基本雪压(2)地质条件拟建场地位于辽宁省铁岭市西丰县,土质分布具体情况见表,类场地,级设防,建筑地点冰冻深度,地下稳定水位距地表。建筑基地地质情况如表所示表2.1 建筑基地地质情况
19、序号岩土分类土层深度(m)地基承载能力特征值/kPa1素填土1.502粉质粘土2.41703粉质黏土混角砾1.22404粉砂岩强分化带1.00300注:(1) 表中所给土层深度从自然地坪算起;(2) 地下水位距地表6m;建筑地点冰冻深度:1.4m。2.1.2 设计依据(1) 国家标准、规范、规程建筑结构荷载规范(GB50009-2012) 混凝土结构设计规范(GB50010-2010) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)(2)参考书混凝土结构设计原理 钢筋混凝土、钢结构设计手册 建筑结构静力计算手册 建筑结构构造资料集 辽宁省建筑、结构通用图集 2.1.3 结构布置说明 本工程主
20、体为层钢筋混凝土框架结构,建筑结构总高度为,抗震设防烈度为度,结构正常使用年限为年。室内外高差为。在结构计算之前首先应对结构所承受的荷载以及构件尺寸的规则有一定的估算,从而大致确定各个结构构件的尺寸,最后通过计算最终确定各个构件的尺寸。2.1.4 地震作用此次民用住宅楼设计的所在地设防烈度是度,建筑场地的抗震地段类别为一般地段,基础的设计等级为丙级,抗震设防类别为标准设防,因此本设计的抗震设防类度为度,建筑结构安全等级为二级3。2.1.5 配筋计算本次的宿舍楼设计的配筋计算主要是对主要承重构件进行配筋和各个受力构件的抗拉、压、弯、剪、扭以及复合受力的配筋计算,以及最小配筋率和最小配箍率等的条件
21、限制进行合理的配筋为后续的计算提供数据信息。2.1.6 基础设计 根据提供资料,选用独立基础进行设计4。该工程充分利用了独立基础的整体性能好、抗不均匀能力强的特点。2.1.7 结构布置本次建筑结构结为层,层高均为,女儿墙高为。外墙及内墙填充墙均采用加气混凝土砌块。结构平面布置图如图所示 2.2 结构计算2.2.1 梁柱截面设计(一)框架柱此建筑为丙类建筑,抗震设防烈度为度,建筑高度 ,所以抗震等级为三级,查表得框架结构轴压比限值。根据轴压比公式初步估定柱截面尺寸: N/(fc bh) 0.85 (二级框架) 3-1框架柱的负荷面积内按初估边柱负载面积中柱负载面积 3-2 N= 3-3 式中:数
22、,当柱分别为边柱,等跨中柱和不等跨中柱时,值分别取;F框架柱的负荷面积;gE框架柱负荷面积上的荷载值,一般取;n楼层数;c混凝土轴心抗压强度设计值。边柱:中柱:取柱截面为正方形,并根据上述计算结果并综合考虑柱距等其他因素,本设计底层柱截面尺寸取,其他层柱截面尺寸取。 (二)框架梁 由挠度、裂度控制: 纵向框架梁截面尺寸: =(1/21/3)650=325217且bb不应小于0.5bc=150mm则取 bb=300mm0.5bc=150mmbbhb=300mm650mm横向框架梁截面尺寸: bb=(1/21/3)h=(1/21/3)650=325217且bb不应小于则取 次梁截面尺寸: =417
23、mm625mm,取450mm =125mm85mm,取200mm走廊横梁截面尺寸: =900mm600mm,取650m 楼板边跨: 取h=100mm 走廊: 取h=100mm2.2.2荷载汇集(一)恒载(1)屋面40厚细石混凝土保护层 三毡四油防水层 20厚水泥砂浆找平层 80厚矿渣水泥保温层 100厚现浇钢筋混凝土结构层 20厚石灰砂浆抹灰层 合计: (2)普通楼面小瓷砖面层: 100厚现浇板: 20厚石灰砂浆抹灰层: 合计: (3)走廊地面20 厚1:2 水泥砂浆压实赶光: 100厚现浇板: 20厚石灰砂浆抹灰层: 合计: (4)宿舍卫生间地面小瓷砖面层: 20厚水泥砂浆找平层: 油毡防水
24、层(8层做法): 水泥砂浆1%找平至最薄处20厚: 100厚现浇板: 20厚石灰砂浆抹灰层: 合计: (5)阳台地面20厚水泥砂浆面层: 水泥砂浆1%找坡至最薄处20厚: 100厚现浇板: 20厚石灰砂浆抹灰层: 合计: (6)梁自重 1)自重: 抹灰: 合计: 2) 自重: 抹灰: 合计: 3)自重: 抹灰: 合计: (7)墙自重 1)不带门窗的外墙底部砌三皮、顶部斜砌两皮共五皮灰砂砖: 粉煤灰轻渣空心砌块: 20厚水泥砂浆找平层: 20厚石灰砂浆粉刷层(共两层): 合计: 2)内墙粉煤灰轻渣空心砌块: 20厚石灰砂浆粉刷层(共两层): 合计: 3)卫生间内墙 粉煤灰轻渣空心砌块: 20厚石
25、灰砂浆粉刷层(共两层): 合计: 4)女儿墙粉煤灰轻渣空心砌块: 20厚抹灰层 : 20厚石灰砂浆粉刷层(共两层): 合计: 5)阳台墙粉煤灰轻渣空心砌块: 20厚抹灰层 : 合计: (二) 活载计算不上人屋面 0.5kN/m2楼面 2.0kN/m2阳台 2.5kN/m22.3 框架内力分析2.3.1设计参数(1) 结构总体信息结构体系框架结构结构材料信息钢筋混凝土结构所在地区全国恒活荷载计算信息施工模拟三风荷载计算信息一般计算方式地震作用计算信息计算水平地震作用是否计算吊车荷载否是否计算人防荷载否上部结构计算考虑基础结构否施工模拟加载层步长1(2) 计算控制信息水平力与整体坐标夹角()0.0
26、0梁刚度放大系数按2010混凝土规范取值是梁刚度放大系数上限2.00板元细分最大控制长度(m)1.00弹性楼板荷载计算方式平面导荷膜单元类型经典膜元(QA4)考虑梁端刚域否考虑柱端刚域否墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点是结构计算时考虑楼梯刚度否梁与弹性板变形协调是弹性板与梁协调时考虑梁向下相对偏移否刚性楼板假定整体指标计算采用强刚,其它计算非强刚梁墙自重扣除与柱重叠部分是楼板自重扣除与梁墙重叠部分否是否输出节点位移否地震内力按全楼弹性板6计算否求解器设定内存0是否考虑 P-Delt 效应否进行屈曲分析否自动计算现浇板自重是(3)风荷载信息执行规范GB50009-2012地面粗糙程度B修正后的基本
27、风压(kN/m2)0.55风荷载计算用阻尼比(%)5.0结构X向基本周期(s)0.75结构Y向基本周期(s)0.78承载力设计时风荷载效应放大系数1.0考虑顺风向风振是多方向风角度考虑横向风振否考虑扭转风振否自动计算结构宽深是风荷载体型系数分段数1第一段最高层号4X迎风0.80X背风-0.50X侧风0.00X挡风1.00Y迎风0.80Y背风-0.50Y侧风0.00Y挡风1.00(4)地震信息设计地震分组一按地震动区划图GB18306-2015计算否设防烈度7 (0.1g)场地类别特征周期(s)0.35周期折减系数0.60特征值分析类型WYD-RITZ振型数确定方式用户定义用户定义振型数15按主
28、振型确定地震内力符号否砼框架抗震等级三级抗震构造措施的抗震等级不改变阻尼比确定方法全楼统一结构的阻尼比(%)5.0是否考虑偶然偏心是X向偶然偏心值0.05Y向偶然偏心值0.05偶然偏心计算方法等效扭矩法(传统法)减震隔震附加阻尼比算法强制解耦最大附加阻尼比0.25调整后的水平向减震系数(/)1.00连接单元的有效刚度和阻尼自动采用直接积分法时程计算结果否是否考虑双向地震扭转效应是自动计算最不利地震方向的作用是活荷载重力荷载代表值组合系数0.50地震影响系数最大值0.080罕遇地震影响系数最大值0.500使用自定义地震影响系数曲线否地震作用放大方法全楼统一全楼地震力放大系数1.00是否考虑性能设
29、计否(5)设计信息是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力是是否扭转效应明显否是否自动计算动位移比例系数否第一平动周期方向动位移比例(01)0.50第二平动周期方向动位移比例(01)0.50与柱相连的框架梁端M、V不调整否考虑双向地震时内力调整方式先考虑双向地震再调整薄弱层地震内力放大系数1.25梁端负弯矩调幅系数0.85框架梁调幅后不小于简支梁跨中弯矩的倍数0.50非框架梁调幅后不小于简支梁跨中弯矩的倍数0.33梁扭矩折减系数0.40支撑临界角(度) (与竖轴夹角小于此值的支撑将按柱考虑)20按竖向构件内力统计层地震剪力否位移角小于此值时,位移比设置为10.00020(5)活荷载信息柱、墙活荷
30、载是否折减是计算截面以上层数折减系数11.002-30.854-50.706-80.659-200.6020层以上0.55楼面梁活荷载折减不折减考虑活荷不利布置的最高层号0梁活荷载内力放大系数1.00 (6)构件设计信息柱配筋计算原则单偏压连梁按对称配筋设计否抗震设计的框架梁端配筋考虑受压钢筋否矩形混凝土梁按T形梁配筋否按简化方法计算柱剪跨比(Hn/2h0)是梁压弯设计控制轴压比0.40梁端配筋内力取值位置(0-节点,1-支座边)0.00不计算地震作用时按重力荷载代表值计算柱轴压比否框架柱的轴压比限值按框架结构采用是梁保护层厚度(mm)20柱保护层厚度(mm)20 (7)材料信息混凝土容重(k
31、N/m3)26.00梁箍筋间距(mm)100柱箍筋间距(mm)100 (8)钢筋强度HPB300钢筋强度设计值(N/mm2)270HRB335钢筋强度设计值(N/mm2)300HRB400钢筋强度设计值(N/mm2)360(9)荷载组合结构重要性系数1.00恒载分项系数1.30活载分项系数1.50活荷载组合值系数0.70活荷载频遇值系数0.60活荷载准永久值系数0.50考虑结构设计使用年限的活荷载调整系数1.00风荷载分项系数1.50风荷载组合值系数0.60风荷载频遇值系数0.40风荷载是否参与地震组合否水平地震力分项系数1.302.3.2 结构基本信息(1) 楼层属性楼层属性如表所示表2.2
32、 楼层属性层号塔号属性41标准层331标准层221标准层211标准层1(2) 塔属性塔属性如表所示表2.3 塔属性塔号属性值1结构体系框架结构结构X向基本周期(s)0.75结构Y向基本周期(s)0.78水平风荷载体型分段数1分段号1最高层号42挡风系数1.00迎风面系数0.80背风面系数-0.50侧风面系数0.000.2V0调整分段数030.2V0调整时楼层剪力最小倍数0.20续表2.3 塔属性0.2V0调整时各层框架剪力最大值的倍数1.50(3) 构件统计各层构件数量、构件材料和层高如表所示,各保护层如表所示,各层混凝土构件如表所示,各层箍筋如表所示。表2.4 各层构件数量、构件材料和层高(
33、单位:m)层号塔号梁数柱数支撑数墙数层高累计高度4125532003.60015.5003125532003.30011.9002125532003.6008.6001126132005.0005.000表2.5 保护层(单位:mm)层号塔号梁保护层柱保护层墙保护层41202003120200212020011202002.6 混凝土构件层号塔号梁数(混凝土/主筋)柱数(混凝土/主筋)支撑数(混凝土/主筋)墙数(混凝土/主筋)41255(C30/360)32(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)31255(C30/360)32(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)21255(C
34、30/360)32(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)11261(C30/360)32(C30/360)0(C0/0)0(C0/0)表2.7 箍筋(墙分布筋)层号塔号梁数(箍筋)柱数(箍筋)支撑数(箍筋)墙数(水平/竖向)边缘构件(箍筋)41255(360)32(360)0(0)0(0/0)(270)31255(360)32(360)0(0)0(0/0)(270)21255(360)32(360)0(0)0(0/0)(270)11261(360)32(360)0(0)0(0/0)(270)各层质心坐标如表所示,各层质量和层质量比如表所示,恒载,活载,层质量分布曲线如图所示,质量比分布
35、曲线如图所示。表2.8 各层质心坐标(单位:m)层号塔号质心X质心Y质心Z41-32.76738.54414.10031-32.73938.51810.50021-32.73938.5197.20011-32.73438.5503.600表2.9 各层质量和层质量比层号塔号恒载质量(t)活载质量(t)活载质量(不折减)(t)附加质量(t)质量比比值判断41944.623.446.70.00.60满足311511.296.6193.30.00.99满足211520.196.6193.30.00.97满足111569.999.3198.50.01.00满足合计-5545.8315.9631.80.0图2.2 恒载,活载,层质量分布曲线(塔 1)图2.3 质量比分布曲线(塔 1)(4) 楼层尺寸、单位质量各楼层等效尺寸如表所示,各楼层质量、单位面积质量分布如表所示。表2.10 各楼层等效尺寸(单位:m,m2)层号塔号面积形心X形心Y等效宽B等效高H最大宽BMAX最小宽BMIN41935.64-32.7738.5147.6519.8047.6519.8031881.64-32.7738.5147.6519.8047.6519.8021881.64-32.7738.5147.6519.8047.6519.8011888.36-3
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