教学单位：土木系学生学号：021814315本科毕业论文（设计）题目：多层教学楼设计学生姓名：李日振专业名称：土木工程指导教师：郭波2006年05月25日目录1、建筑设计1.1 工程概况1.2 方案设计1.3 建筑材料及做法2、结构设计2.1 结构说明2.2 结构材料2.3 荷载及内力组合2.4 基础设计2.5 现浇厕所楼面板设计2.6 现浇板式楼梯设计2.7 连续梁设计3.手算与电算结果分析对比4.设计心得5 参考资料多层教学楼设计[摘要]：本毕业设计为武汉某高校拟建多层教学楼,建筑层数为5层,建筑面积为5306.2㎡,本教学楼设计本着安全、舒适、实用、耐久的原则. 结构型式定为全现浇框架结构. 本设计主要分为建筑设计和结构设计两部分.在建筑设计部分主要进行了平面、立面和剖面设计,在结构设计部分进行了结构选型、荷载统计、框架内力计算和组合以及基础的设计。
在计算中由于武汉处于非地震区,按6度抗震设防设计,严格遵循了国家<<建筑设计规范>>和<<建筑结构设计规范>>的有关规定进行设计, 并采用了PK软件进行验算，与手算结果进行了对比分析。
最后完成了建筑平面图、立面图、剖面图、结构平面配筋图、梁柱配筋图、基础计算等。
关键词：框架结构建筑设计结构设计[Abstract]: Wuhan for the design of a graduate teaching in colleges and universities, the proposed multi-storey building for the five-storeys, the building area of 5306.2㎡, the design of teaching, in a spirit of safe, comfortable, practical, durable principle. Structural patterns for the entire cast in place framework. The design consists of architectural and structural design of two parts. In the main part of a two-dimensional architectural design, Legislative coverage and profiles designed in the structural design of the structural models, load statistics, and basic framework of endogenous force calculations and combinations of design. In Wuhan in the calculation of non-seismic zone, the design of our earthquake-proof by six degrees, strictly follow the state "the" Architectural Design Standards "" and "" structural design Standards "," the design and use of software PKPM who checked with the results of the hand count contrast analysis. Finalizing the construction plans, elevation, profiles, structure horizontal Peijin maps, beams Peijin maps, basis.Keywords : framework Architectural Design Structural Design1 建筑设计1.1工程概况:本工程为武汉某高校拟建多层教学楼,场地平整,地段交通方便,地势平坦, 有效使用年限50年，耐火等级为二级,建筑面积为5306.2㎡.按任务书要求通过查找资料,基本风压为0.4kN/m2，基本雪压为0.35KN /m2。
抗震设防烈度为6度。
1.2 方案设计1.2.1 因为建筑对室内空间要求较大,结构选型选用框架结构.考虑到教学楼采光通风要求，所以采用外廊式，走廊的宽度2.1m,墙体采用240厚粘土砖墙.楼梯采用的是双跑楼梯,它面积紧凑,使用方便. 在人流导向方面,由于教学楼的每一防火分区安全出口数目不应小于两个,而且还有阶梯教室,人数较多,因此考虑设置三部楼梯，符合防火规范的规定. 查找有关资料,室内楼梯的每梯段宽度不应小于1.2m,踏步高度不应大于160mm,踏步宽度不应小于280mm,因此该工程楼梯均设计成150mm*300mm满足要求.1.2.2 该教学楼在立面造型上，根据使用功能的要求，教学楼为铝合金窗，这样既增加了采光且光污染小，亦加强了立面美观效果.卫生间采用磨砂玻璃,为了满足通风采光的要求,室内窗户设置较大。
在排水方面采用女儿墙外排水，使用直径为100PVC落水管。
由于平屋顶女儿墙外排水施工较为简便，经济性好，建筑体型简洁。
1.2.3在剖面上，主要反映建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。
室内外高差为0.45m，考虑室内外采光通风，各层窗台高为900mm。
1.3 建筑材料及做法1.3.1 墙体工程：内外墙均采用240厚粘土砖墙，外墙面用1：3混合砂浆打底厚20mm，贴白色高级外墙砖，内墙用1：1.6水泥石灰砂浆打底15厚，纸筋灰面5厚，面扫白色乳胶漆，二度卫生间内墙面设局部防水，即墙面砖基层抹灰用1：2水泥砂浆〔5%防水剂〕，面砖，嵌缝用白水泥亦加防水剂。
防水层设在相对标高-0.450m，处，做法是1：2水泥沙浆掺2%防水剂20厚.1.3.2 门窗：外门均采用铝合金门，内门有铝合金门、木门.橱窗采用无框10厚钢化玻璃，其余的窗采用铝合金窗，为5厚玻璃。
凡木料与砌体结构接触部位均应涂满防腐水柏油二度。
1.3.3 地面做法：60厚C15垫层，1：2.5水泥砂浆20厚找平，用1：1.5水泥石子浆批面12厚，做彩色水磨石用3厚玻璃条分格，方格尺寸为1000*1000。
1.3.4 楼面做法：不做垫层，其余同地面做法。
1.3.5 散水做法：水泥砂浆散水宽600mm。
1.3.6 踏步做法：踏步面用彩色水磨石加铜防滑条。
1.3.7 屋面做法：20厚混合砂浆抹底，120厚预应力空心板，100厚炉渣保温层，20厚水泥砂浆找平，三毡四油防水层。
1.3.8 落水管及雨水口：水落管材料采用直径为100PVC水落管。
1.3.9 顶棚做法：轻钢龙骨吊顶，铝合金扣板。
2结构设计2.1结构说明本工程为四层框架结构，建筑物高度为18.5m，抗震设防烈度为6度，乙类建筑，结构安全等级为二级，结构正常使用年限为50年。
室内设计标高为±0.000，室内外高差450mm。
建筑物耐火等级为二级，地面粗糙类别为B类。
图纸上标高以米计，尺寸以毫米计。
由于建筑物总长度为62.7m，满足《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.1.1条伸缩缝最大间距55m要求。
楼面活荷载使用值：楼面为2.0KN/m2、走廊为2.5KN/m2、屋面为2.0KN/m2。
在结构设计计算中，首先进行结构选型和结构布置，确定承重体系。
在计算荷载之前，根据设计经验初估了梁、柱截面尺寸，并进行了验算。
2.2结构材料2.2.1 钢筋：HPB235〔f y=210N/mm2〕，HRB335〔f y=300N/mm2〕2.2.2 粘土砖块容重为19KN/m2。
2.2.3 本工程所有钢材、水泥、砂、石、木材等均应符合国家标准，并采取相应的验收制度。
2.2.4 本工程现浇混凝土强度等级〔除注明者外〕均为C25.2.3 荷载及内力组合2.3.1地震作用因该地区地震6度设防，所以地震作用影响很小，采用一般结构上设防即可。
2.3.2 风荷载作用根据负荷面积宽度，将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，运用D值法，求出柱上下端弯矩，通过节点平衡得出梁端弯矩，由此得到水平风载作用下梁柱弯矩和梁端剪力和柱轴力。
2.3.3 竖向荷载作用（恒载及活载）在计算单元范围内的纵向框架梁的自重、纵向墙体的自重以及纵向女儿墙的自重以集中力的形式作用在各节点上。
竖向荷载作用下框架的内力采用弯矩二次分配法计算。
梁端和柱端弯矩计算之后，梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得到；柱轴力可由梁端剪力和节点集中荷载叠加得到。
2.3.4 内力组合根据结构类型、地震设防烈度、房屋高度等因素，由《抗震规范》确定该框架结构抗震等级为三级。
梁的内力组合：根据《结构规范》和《抗震规范》考虑三种内力组合形式：（1）1.2S GK＋1.4S QK(2) 1.2S GK+0.9×1.4×(S QK+S WK)(3) 1.2S GE+1.3S EK=1.2×(S GK+0.5QK)+1.3S EK2.3.5 配筋计算由于本工程按6度设防区设计，因此进行了抗震设计，形成延性框架结构。
其设计原则是：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”。
2.4 基础设计根据地质报告，本工程所在地地质情况良好，第二层作为持力层，其地基承载力达到200Kpa，因此在框架部分选用柱下独立基础。
基础埋深1.50m，高度0.6m，根据上部结构传来的内力值，初估基底面积，然后进行冲切验算和底板配筋。
2.5 现浇厕所楼面板设计根据所设计房间区格的长边与短边之比，确定是单向板还是双向析（长边与短边之比大于2，属于单向板；长边与短边之比小于2，属于双向板。
）按照不同的计算理论和方法，分别进行控制截面配筋计算。
2.6 现浇板式楼梯设计根据建筑要求和施工条件，本工程中采用现浇板式楼梯，并根据建筑类别确定楼梯的活荷载标准值后，分别对楼梯梯段板、平台板、平台梁进行控制截面的配筋计算。
2.7 连系梁的设计按考虑塑性内力重分布设计。
对连系梁进行正截面受弯承载力时，跨内按矩形截面计算，应满足受弯构件最小配筋率的要求。
斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核〔当梁截面尺寸过小，而剪力较大时，梁往往发生斜压破坏，这时，即使多配箍筋也无济于事。
因而，设计时为避免斜压破坏，同时也为了防止梁在使用阶段斜裂缝过宽〕、腹筋计算〔在次梁与主梁相交处，当集中力荷载作用在主梁的受拉区时，会在梁腹部产生斜裂缝，而引起的局部破坏。