土木工程毕业设计（论文）秦皇岛某高校图书馆设计

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1、河北工业大学城市学院2014届本科毕业设计说明书 河北工业大学城市学院毕业设计说明书 作 者： 学 号： 117858 系： 土木工程系 专业： 土木工程（建筑工程方向） 题 目： 秦皇岛某高校图书馆设计 指导者： 副教授 (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 2015 年 6 月 5 日秦皇岛某高校图书馆设计摘要： 本建筑位于天津市，结构设计使用年限为50年。建筑平面呈形或一字形(自选)，建筑面积：11000平方米左右，建筑密度：40。主体结构六至九层(自选)，主体结构为图书馆用房，根据相关规范设两部电梯和一个10吨水箱，局部顶层为电梯机房和设备用房，结构形式为

2、钢筋混凝土框架或框剪结构。标准层层高为3.90米，建筑消防高度为36.55米。关键字：钢筋混凝土框架; 建筑设计; 结构设计;目 次1 引言42 工程概况53 建筑设计53.1 方案确定53.2 楼梯布置63.3 标高及建筑细部做法74 结构设计114.1 结构平面布置114.2 荷载统计144.3 PKPM设计234.4 SATWE部分274.5 梁柱施工图部分554.6 楼板施工图部分554.7 楼梯56结论 66参考文献 74致谢 75691 引言毕业设计是为了实现大学教育培养目标的重要环节,是对大学期间学到的专业知识的全面总结，是考察大学生学习能力及表达能力的有效和必要途径。在设计过程

3、中需要运用到大学期间学到的各项知识，如力学，房屋建筑学，混凝土等等。同时也利用AUTOCAD、天正建筑、PKPM等相关软件进行计算，验算，手算楼梯内力及配筋并用计算机进行验算。此次毕业设计的目的和意义就在于让我们能够更加完整和系统地掌握所学的专业知识，查漏补缺，培养独立思考问题的能力，虚心向学和严谨的工作态度，以便能够更好的与毕业后的工作衔接，更好的对工作提供有效经验。在设计过程中我们需要把四年来学的知识融会贯通，查阅与专业相关的各种书籍资料。更需要慢慢学会利用所学的理论知识来解决所遇到的实际问题，做到学以致用。同时也可以积累一定的经验从而开拓自己的视野打下坚实的基础。框架建筑是由钢筋混凝土的

4、梁柱节点和基础组成的主体框架，加上楼板填充墙和屋盖形成的结构形式，其主要特点：自重较轻，节省材料，平面布置灵活，整体性和抗震性都好于混合结构，可提供较大的使用空间，也可形成丰富多变的立面造型。框架应该横纵双向布置，形成双向抗侧力体系结构，框架结构在水平力作用下的侧向变形以剪切变形为主。根据承重框架布置方向的不同，框架体系分为横向承重方案，纵向承重方案，横纵向混合承重方案三种。本毕业设计用钢筋混凝土框架结构,使用纵横向混合承重方案，层高为九层,首层标高3.9m,标准层标高为3.9m。工程设计的内容包括:建筑设计、结构设计两个部分及施工图的绘制。在毕业设计的前期，我查阅了相关的专业课本和规范。在毕

5、业设计中我用所学到的基本理论、专业知识进行了建筑和结构的设计。在指导老师的帮助下，通过资料查阅、设计计算，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。在这期间大家不断交流，一起解决问题，共同进步。不仅巩固了专业知识，还提高了综合分析和解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以电算为主，并学习手算理论加以分析。进一步了解了PKPM软件，并在绘图时熟练掌握了AutoCAD操作，以上这些从不同方面都达到了毕业设计的要求与目的。在毕业设计的后期，主要进行设计修改，并得到老师的审批和指正，在此表示衷心感谢。2 工程概况设计题目：秦皇岛某高校图书馆设计建筑地点：秦

6、皇岛建筑等级：耐火等级级，结构安全等级二级场地类别：类，丙类建筑抗震设防烈度：6度 设计地震基本加速度：0.05g设计地震分组：第三组抗震等级：二级设计使用年限：50年结构类型：框架梁，柱，楼板全为现浇钢筋混凝3 建筑设计3.1方案确定 建筑面积：11000平方米左右，建筑密度：40。，方案选择一字型建筑，这样外形简单明了，结构受力明确，便于设计人员处理结构体系，施工难度低;但建筑总体长度会过长，要查规范是否需要设置抗震缝，卫生间、楼梯间等也要因为长度考虑设置的个数。为了学生阅读的舒适，所以将多数阅览室设在了良好朝向一侧。 设计的平面图如上图，根据建筑模数协调统一标准GBJ101-87，各房间

7、开间，包括卫生间，盥洗室和楼梯间在内，开间定为7500mm，进深定为6000mm。走廊宽为2.4m。建筑体形为矩形，根据2010版抗震规范，且抗震设防烈度为6度，楼长L为45000mm，楼宽B为30000mm，L/B=1.5bb+50mm,由于600300+50 故满足要求此外，为防止发生脆性破坏，要求柱净高与截面长边之比4,既是 H0/hc=3.6/0.5=7.24,故可以知道初选的尺寸满足基本要求。（3）板厚楼板的厚度：hL/40(L 为板跨) 1/403600=90mm ，取值为 h=100mm ；雨棚板选为 120mm，楼板的厚度选为100mm。标准层板厚图 1标准层结构图 14.1.

8、3材料强度等级确定 混凝土强度选择构件种类强度等级基础C30柱、梁C30板C30钢筋强度选择构件种类纵向受力种类箍筋种类基础HRB400HRB335柱HRB400HRB335梁HRB400HRB335板HPB400楼梯HPB4004.2荷载统计4.2.1恒载：三、荷载统计（一） 屋面荷载1、上人屋面（铺垫块材）10厚地砖铺平且拍实，缝宽5，1:1水泥砂浆填缝0.5 kN/m225厚1:4干硬水泥砂浆，向上撒素水泥200.025=0.5 kN/m2铺满0.15厚乙烯薄膜一层0.02 kN/m2厚高聚物改性沥青防水卷材0.3 kN/m220厚1:3水泥砂浆，砂浆中掺聚丙烯或锦纶6纤维0.750.9

9、0kg立方米200.02=0.4kN/m2100厚聚苯乙烯泡沫塑料板0.50.1=0.05kN/m21:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡（最薄处20厚）100.04=0.4 kN/m2顶棚钢筋混凝土板底清理干净7厚1:1:4水泥砂浆砂浆200.007=0.14 kN/m25厚1:0.5:3水泥石灰砂浆200.005=0.10 kN/m2表面喷刷涂料 合计 2.41 kN/m22、 不上人屋面（粒料保护）40厚细石混凝土刚性防水 240.04=0.96 kN/m24厚SBS改性沥青防水卷材 0.3 kN/m21:3水泥砂浆，砂浆中掺聚丙烯或锦沦6纤维0.750.9kg/m3 200.02=0.4kN/m

10、2100厚聚苯乙烯泡沫塑料板 0.50.1=0.05kN/m21:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%（最薄处20厚） 100.04=0.4 kN/m2 顶棚荷载钢筋混凝土板底清理干净7厚1:1:4水泥砂浆砂浆 200.007=0.140.4 kN/m25厚1:0.5:3水泥石灰砂浆 200.005=0.10 kN/m2表面喷刷涂料 合计 2.35kN/m2（二） 楼面荷载1、标准层楼面20厚花岗岩板铺实拍平，水泥浆擦缝 280.02=0.56 kN/m230厚1：4干硬性水泥砂浆 200.03=0.60 kN/m2 素水泥浆结合层一遍 0.05kN/m2顶棚钢筋混凝土板底清理干净7厚1:1:4水泥砂浆砂

11、浆 200.007=0.14 kN/m25厚1:0.5:3水泥石灰砂浆 200.005=0.10 kN/m2 表面喷刷涂料 合计 1.45kN/m22、 走廊楼面20厚花岗岩板铺实拍平，水泥浆擦缝 280.02=0.56 kN/m2 30厚1：4干硬性水泥砂浆 200.03=0.60 kN/m2 素水泥浆结合层一遍 0.05kN/m2 顶棚钢筋混凝土板底清理干净7厚1:1:4水泥砂浆砂浆 200.007=0.14 kN/m25厚1:0.5:3水泥石灰砂浆 00.005=0.10 kN/m2表面喷刷涂料V型轻钢龙骨吊顶 0.12 kN/m2 2 合计 1.57kN/m23、卫生间楼面 8-10厚

12、地砖铺实拍平，水泥浆擦缝或水泥砂浆填缝 120.01=0.12 kN/m225厚1：4干硬性水泥砂浆 200.025=0.5 kN/m21.5厚聚氨酯涂膜防水涂料，面撒黄砂，四周沿墙上翻150高 0.14 kN/m2 刷基层处理剂一遍 0.05kN/m215厚1：2水泥砂浆找平 200.015=0.3 kN/m250厚C15细石混凝土找坡不小于0.5%，最薄处不小于30厚 240.05=1.2 kN/m2 顶棚钢筋混凝土板底清理干净7厚1:1:4配合比水泥砂浆砂浆 200.007=0.14 kN/m25厚1:0.5:3配合比水泥石灰砂浆200.005=0.10 kN/m2合计 2.55 kN/

13、m2卫生间台阶 水泥砂浆台阶 20厚1:2配合比水泥砂浆抹面压光 200.02=0.4 kN/m2M5.0砂浆砌砖台阶300厚3:7灰土（厚度不包括踏步三角部分） 17.50.3=5.25 kN/m2素土夯实合计 5.65 kN/m2卫生间楼面荷载 2.55+5.650.5=5.38 kN/m2 （三）墙荷载1、外墙荷载 外墙表面清理后，满涂专用界面处理砂浆50厚GRC增强水泥聚苯复合保温板 1.130.05=0.0565kN/m2 4-6厚抗裂砂浆复合耐碱网布（首层附加一层加强网布） 200.006=0.12 kN/m2 弹性底涂，柔性腻子饰面涂料煤灰加气混凝土砌块 0.30m5.5=1.6

14、5kN/m2 合计 1.83kN/m2外墙线荷载 1.833.10.8=4.54 kN/m 2、内墙荷载刷建筑素水泥浆刷一遍，配合比为建筑胶：水=1:415厚1:1:6水泥石灰砂浆，分两次抹灰 200.015=0.3kN/m2 5厚1:0.5:3水泥石灰砂浆 200.005=0.1 kN/m2 合计 0.4kN/m2200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 0.20m5.5=1.10kN/m2内墙2线荷载（250厚）(1.10+0.4)3.1=4.65 kN/m250厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 0.25m5.5=1.38kN/m2 内墙1线荷载（200厚）(1.38+0.4)3.1=5.52kN/m

15、3、卫生间墙荷载刷建筑素水泥浆一遍，配合比为建筑胶：水1:415厚2:1:8水泥石灰砂浆，分两次抹灰 200.015=0.3 kN/m2 刷素水泥浆一遍 0.05kN/m24-5厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶镶贴 200.005=0.1 kN/m2 8-10厚面砖，水泥浆擦缝或1:1水泥砂浆勾缝 19.80.01=0.198 kN/m2 合计 0.60kN/m2卫生间墙线荷载（200厚） 0.20m5.5=1.10kN/m2200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 (1.10+0.60)3.1=5.27 kN/m 4、女儿墙20厚低筋混合砂浆2面 0.02m217 =0.68kN/m21200高女

16、儿墙 0.1225=3.0 kN/ m2120厚混凝土层 （3.0+0.68）1.2=4.42 kN/m 600高女儿墙 （3.0+0.68）1.2=4.42 kN/m 60厚混凝土层 0.0625=1.5 kN/ m2 合计 （1.5+0.68）0.6=1.31 kN/m（四）楼梯荷载本工程为现浇板式楼梯1、恒载(1)梯段板楼梯使用 C35混凝土，HPB335钢筋取值为板厚110mm，大约为板斜长的，板倾斜角 取值为1m宽板带进行计算。 大理石楼面 （0.27+0.13）0.650.27=0.96kN/m三角形踏步 0.50.270.13250.27=1.63kN/m混凝土斜板 0.1125

17、0.90=3.06kN/m板底抹灰 0.02170.90=0.38kN/m 合计 6.03kN/m（2）平台板设平台板厚h=80mm，取值为1m宽板带计算。大理石楼面 0.65 kN/m 80mm厚混凝土板 0.0825=2.0 kN/m板底抹灰 0.0217=0.34 kN/m 合计 2.99 kN/m（3）平台梁取值为平台梁的截面尺寸为250mm400mm，使用C35混凝土。梁身自重 0.250.425=2.5 kN/m梁侧粉刷 0.02（0.4-0.08）217=0.22 kN/m 平台板的传来 2.992.12=3.14kN/m 梯段板的传来 6.033.782= 11.40 kN/m

18、合计 17.26kN/m梯柱1集中恒载 2.992.12.12=6.59kN平台板传来 6.033.782.12=23.93 kN梯段板传来 3.920.250.25=0.12 kN梯柱自重 合计 30.67kN梯柱2集中恒载 2.992.12.12=6.59kN/m平台板传来 3.920.250.25=0.12 kN 梯柱自重 合计 6.71kN2、活载（1）平台梁活载 平台板传来 3.52.12=3.68kN/m梯段板传来3.53.782=6.62 kN/m合计 10.30kN/m（2）梯柱1集中活载 平台板传来3.52.12.12=7.72kN 梯段板传来 3.53.782.12=13.

19、89kN合计 21.61kN（3） 梯柱2集中活载平台板传来 3.52.12.12=7.72kN/m 合计 7.72kN (五) 电梯荷载本工程电梯型号为 ，所以电梯的恒载为30kN。恒荷载统计表项目荷载大小屋面荷载上人屋面2.41 kN/m2不上人屋面2.35kN/m2楼面荷载标准层楼面1.45kN/m2走廊楼面1.57kN/m2卫生间楼面5.38 kN/m2墙荷载外墙荷载4.54 kN/m内墙荷载4.65 kN/m 5.52 kN/m 卫生间墙荷载5.27 kN/m女儿墙线荷载4.42 kN/m1.31 kN/m楼梯荷载梯平台梁线荷载17.26kN/m梯柱集中荷载30.67kN6.71kN

20、 活荷载统计表项目荷载大小教室、办公室、阅览室、会议室、书库、档案库、厕所、盥洗室 2.0 kN/m2展览厅3.5 kN/m2电梯机房7.0 kN/m2走廊、门厅、楼梯 3.5 kN/m2阳台 2.5 kN/m2上人的屋面2.0 kN/m2不上人的屋面 0.5 kN/m2平台梁活载 10.29kN/m梯柱集中活载21.61kN7.72kN4.3 PKPM设计4.3.1 PMCAD建模过程结构整体模型的输入根据截面尺寸的初步估算，主梁截面尺寸为350600，次梁截面尺寸为200500mm.柱子的截面尺寸统一取值为为600mm600mm。 生成楼板，在在结构布置时，根据楼板厚的估算，确定标准层的板

21、厚为100mm，卫生间使用楼板错层处理，下沉30mm。 一层平面布置图 标准层层平面布置图 顶层平面布置图2、各层楼面、梁输入荷载 （附图） 楼面恒荷载楼面活荷载根据之前总结的墙上线荷载输入： 一层梁上线荷载二层梁上线荷载顶层梁上线荷载4.3 PKPM设计总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 26.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角 (Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个

22、方向的地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 0 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 2.00 墙元侧向节点信息: 内部节点 是否对全楼强制使用刚性楼板假定 否 使用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 风荷载信息 . 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.35 地面粗糙程度: B 类 结构基本周期（秒）: T1 = 0.00 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 9 各段体形系数: USi = 1.30 地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联)

23、CQC 计算振型数: NMODE= 15 地震烈度: NAF = 7.50 场地类别: KD = 2 设计地震分组: 二组 特征周期 TG = 0.40 多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.12 罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.72 框架的抗震等级: NF = 3 剪力墙的抗震等级: NW = 3 活荷质量折减系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 0.85 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 是否考虑偶然偏心: 否 是否考虑双向地震扭转效应: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 不考虑 柱、墙活荷

24、载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 中梁刚度增大系数： BK = 1.00 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 梁设计弯矩增大系数： BM = 1.00 连梁刚度折减系数： BLZ = 0.70 梁扭矩折减系数： TB = 0.40 全楼地震力放大系数： RSF = 1.00 0.2Qo 调整起始层号： KQ1 = 0 0.2Qo 调整终止层号： KQ2 = 0 顶塔楼内力放大起算层号： NTL

25、= 0 顶塔楼内力放大： RTL = 1.00 九度结构及一级框架梁柱超配筋系数 CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1 是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0 剪力墙加强区起算层号 LEV_JLQJQ = 1 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0 配筋信息 . 梁主筋强度 (N/mm2): IB = 300 柱主筋强度 (N/mm2): IC = 300 墙主筋强度 (N/mm2): IW = 210 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 210 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 210 墙分布筋强度 (

26、N/mm2): JWH = 210 梁箍筋最大间距 (mm): SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 200.00 墙竖向筋分布最小配筋率 (%): RWV = 0.30 设计信息 . 结构重要性系数: RWO = 1.00 柱计算长度计算原则: 有侧移 梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应： 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.85 梁保护层厚度 (mm): BCB = 30.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 30.00 是否按砼规范(7

27、.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 否 荷载组合信息 . 恒载分项系数: CDEAD= 1.20 活载分项系数: CLIVE= 1.40 风荷载分项系数: CWIND= 1.40 水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30 竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50 特殊荷载分项系数: CSPY = 0.00 活荷载的组合系数: CD_L = 0.70 风荷载的组合系数: CD_W = 0.60 活荷载的重力荷载代表值系数: CEA_L = 0.50 剪力墙底部加强区信息. 剪力墙底部加强区层数 IWF= 2 剪力墙底部加强区高度(m) Z_STRENGTHEN= 8.30 * * 各

28、层的质量、质心坐标信息 * * 层号 塔号 质心 X 质心 Y 质心 Z 恒载质量 活载质量 (m) (m) (t) (t) 9 1 20.601 14.472 35.600 798.9 33.8 8 1 20.730 14.596 31.700 896.9 163.0 7 1 20.730 14.596 27.800 896.9 163.0 6 1 20.730 14.596 23.900 896.9 163.0 5 1 20.730 14.596 20.000 896.9 163.0 4 1 20.730 14.596 16.100 896.9 163.0 3 1 20.730 14.59

29、6 12.200 896.9 163.0 2 1 20.730 14.596 8.300 896.9 163.0 1 1 20.700 14.453 4.400 892.3 188.6 活载产生的总质量 (t): 1363.375 恒载产生的总质量 (t): 7969.213 结构的总质量 (t): 9332.588 恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载 结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量 活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果 (1t = 1000kg) * * 各层构件数量、构件材料和层高 * * 层号 塔号 梁数 柱数 墙数 层高 累计高度 (混凝土) (混凝土) (混凝土) (m) (m) 1 1 124(25) 42(25) 0(25) 4.400 4.400 2 1 130(25) 42(25) 0(25) 3.900 8.300 3 1 130(25)