毕业论文(例文)1

中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点

河南广播电视大学

土木工程专业毕业论文

焦作市某中学教学楼设计

姓名：

学号：

分校：

指导教师：

河南广播电视大学

二○一○年十一月十八日

河南广播电视大学

毕业设计任务书

专业班级：学生姓名：

一、题目：

二、起止日期 2010 年月日至 2010 年月日

三、主要任务与要求

（一）主要任务

1.XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXX

2.XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXX

（二）基本要求

1. 熟悉相关规范，具有调查研究、收集资料能力；一定的论证能力；一定的理论分析能力并注意进一步培养应用计算机的能力。

2. 应在教师指导下按时独立完成所规定的内容和工作量。

3. 毕业设计应力求研究计划和方案合理、层次清楚、文理通顺、排版规范。文本的编排顺序应与结构计算的顺序相同。

4. 毕业设计图应能较好的表达设计意图，图纸布局合理、正确清晰、符合制图及有关规定，用工程字注文。主要图纸应基本达到施工图深度，图纸一般为4～6张（按1号图计）。

5. 毕业设计一般要求1万至2万字为宜，应包括摘要（500字左右）、目录、正文、参考文献（6篇以上）、附录（数据表、计算机程序）。

6. 毕业设计文本应按规范化要求装订。

摘要

毕业设计是我们专业课学习的最后一个综合实践性教学环节。本文主要介绍了焦作市某中学教学楼的设计。在设计中,认真贯彻了“适用、安全、经济、美观”的设计原则，进一步掌握了建筑与结构设计全过程、基本方法和步骤。

本设计主要包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计，包括平面设计、立面设计、剖面设计。结构设计，框架结构设计主要包括：结构选型，梁、柱、墙等构件尺寸的确定，重力荷载计算、横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算、纵向地震作用计算、水平地震作用下横向框架内力分析、竖向荷载作用下横向框架的内力分析、内力组合、截面设计、基础设计。其中,基础设计又包括基础选型、基础平面布置、地基计算等。在设计的过程中严格按照最新规范及有关规定进行设计，其中采用的计算方法均参照有关书籍。

关键词教学楼设计框架结构结构计算

第一章前言 (1)

第二章建筑设计说明 (2)

2．1 工程概括 (2)

2．2 工程设计依据 (2)

2．3 建筑设计的目的和要求 (2)

2．4 建筑平面设计 (2)

2．5建筑立面设计 (2)

第三章结构设计说明 (3)

3．1 工程概况 (3)

3．2 设计主要依据和资料 (3)

3．3 结构设计方案及布置 (4)

3．4 变形缝的设置 (4)

3．5 构件初估 (4)

3．6 基本假定与计算简图 (5)

3．7 荷载计算 (5)

3．8 侧移计算及控制 (5)

3．9 内力计算及组合 (5)

3．10 基础设计 (6)

3．11 施工材料 (6)

3．12 施工要求及其他设计说明 (7)

第四章设计计算书 (8)

4．1 设计原始资料 (8)

4．2 结构布置及计算简图 (8)

4．3 荷载计算 (10)

4．4 风荷载计算 (19)

4．5 内力组合 (20)

4．6 截面设计 (24)

4．7 楼板设计 (31)

4．8 楼梯设计 (36)

4．9 基础设计 (43)

4．10 纵向连续梁设计 (54)

第五章结论 (58)

参考文献 (59)

致谢 (60)

第一章前言

我的毕业设计（论文）是焦作某中学教学楼, 本工程采用框架结构体系，四层，建筑面积3641.50平方米，可满足1250名学生学习和教师的教学办公要求。设计指导思想是，安全－合理－经济－美观，即在坚固安全的前提下，尽力追求功能区组合合理，结构、构件设计规范经济，建筑造型美观、新颖。建筑的抗震等级为四级，耐火等级为二级，建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范GBJI0I8-7）执行，全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位，结构图中所注标高均为结构标高。设计说明书主要有建筑设计说明、结构设计说明和设计计算三部分，计60页。

第二章建筑设计说明

2.1工程概况

本论文为焦作市某中学教学楼设计，建筑选址位于焦作市城东，建筑面积3641.50平方米，四层，框架结构。

2.2工程设计依据

a)使用功能：人体尺度及人体活动所需的空间尺度；用具、设备尺寸和使用它们所需的必要空间。

b)自然条件：气象条件；地形、地质及地震烈度；水文。

2.3建筑设计的目的和要求

建筑设计要求建筑物体型美观、新颖，满足各项使用功能，功能区组合合理，结构设计要求结构布置合理，构件设计经济合理。

2.4建筑平面设计

平面设计主要是功能分区的设计。各种类型的民用建筑，其平面组成均归为使用部分和交通联系部分两个基本组成部分。民用建筑的平面设计包括房间设计和平面组合设计两部分。

建筑平面组合设计时，满足不同类型建筑的功能要求是首要原则，应做到功能分区合理、流线组织明确、平面布置紧凑、结构经济合理、设备管线集中。

民用建筑平面组合常用的方式有走道式、套间式、与大厅式、单式等等。本设计采用一字型形式。利用了自然采光，办公室都采用大进深，采光通风良好，给学生创造良好的学习空间。

2.5建筑立面设计

立面设计是建筑物外观设计的重要部分，建筑艺术主要就是体现在立面设计上，但是为了满足结构要求，立面设计力求满足简单统一，所以本写字楼设计采用普通窗。在立面设计中，我们应尽量遵循这样的原则：技术手段和艺术处理完美结合；注重建造方式自身的表现；材料的使用与建筑的功能和形式相对应。

立面的调整分为两类，一类是大轮廓的调整，另一类是内部或细部形象的调整。关于窗，是立面细部形象的一个重要问题，必须善于设计窗（立面造型），不但要懂得变化与统一，节奏与韵律，及虚实等问题，而且设计者脑子里还须有窗的形象。

第三章结构设计说明

3.1 工程概况

焦作市某中学教学楼，设计要求建筑面积3641.50m2。设计层数经论证，初步确定为四层，结构为钢筋混凝土框架结构。

3.2 设计主要依据和资料

3.2.1 设计依据

a) 国家及河南省现行的有关结构设计规范、规程及规定。

b) 本工程各项批文及甲方单位要求。

c) 本工程的活荷载取值严格按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）执行。

3.2.2 设计资料

1.房屋建筑学郑州工业大学出版社 2005

2.混凝土结构（上、下）郑州理工大学出版社 2005

3.基础工程同济大学出版社 1999

4.建筑结构设计中国建筑结构大学出版社 2002

5.结构力学人民教育出版社 1998

6.房屋建筑制图统一标准中国建筑工业出版社 2001

7.建筑结构制图标准中国建筑工业出版社 2001

8.建筑设计防火规范中国建筑工业出版社 1987

9.民用建筑设计规范中国建筑工业出版社 1987

10.建筑楼梯模数协调标准中国建筑工业出版社 1987

11.建筑结构荷载规范中国建筑工业出版社 2001

12.建筑结构可靠度设计统一标准中国建筑工业出版社 2001

13.混凝土结构设计规范中国建筑工业出版社 2002

14.地基与基础设计规范中国建筑工业出版社 2002

15.建筑抗震设计规范中国建筑工业出版社 2001

16.砌体结构设计规范中国建筑工业出版社 2002

本工程采用框架结构体系，抗震等级为四级。本工程耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范（GBJI0I8-7）执行.

全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均

为结构标高。

3.3 结构设计方案及布置

钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点，广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、教学等民用建筑。因此本次设计的焦作市某中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。

按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。

本次设计的焦作市某中学教学楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。

3.4变形缝的设置

在结构总体布置中，为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响，可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元。

当房屋既需要设沉降缝，又需要设伸缩缝，沉降缝可以兼做伸缩缝，两缝合并设置。对有抗震设防要求的的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求，并进可能做到三缝合一。

3.5 构件初估

3.5.1 柱截面尺寸的确定

柱截面高度可以取()1/151/20h H =-，H 为层高；柱截面宽度可以取为

()12/3b h =-。选定柱截面尺寸为500 mm ×500mm

3.5.2 梁尺寸确定

框架梁截面高度取梁跨度的l/8~l/12。该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁300mm ×600mm

3.5.3 楼板厚度

楼板为现浇双向板，根据经验板厚取130mm 。

3.6 基本假定与计算简图

3.6.1 基本假定

第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该

方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。

第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。

3.6.2 计算简图

在横向水平力作用下，连梁梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。

3.7荷载计算

作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。

高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方法按《建筑结构抗震设计规范》进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。

竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。

3.8 侧移计算及控制

框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。

当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1：650，1：700。

框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过1/550的限值。

3.9 内力计算及组合

3.9.1竖向荷载下的内力计算

竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力进行叠加；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。

3.9.2 水平荷载下的计算

利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层

上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。

3.9.3 内力组合

第一：荷载组合。荷载组合简化如下：

（1）恒荷载+活荷载、（2）恒荷载+风荷载、（3）恒荷载+活荷载+风荷载、（4）恒荷载+地震荷载+活荷载。

第二：控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。

框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，－M

max ，V

max

，跨中截面，M

max

。

框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及相应的N、V，N

max

及相

应M、V，N

min

及相应M、V。

3.10 基础设计

在荷载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构3部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料，综合考虑地基——基础——上部结构的相互作用与施工条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先选用整体性较好的独立基础。

3.11 施工材料

第一：本工程中所采用的钢筋箍筋为Ⅰ级钢，fy=210N/m㎡,主筋为Ⅱ级钢，

fy=300N/m㎡。

第二：柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。

第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。

第四：本工程所有混凝土强度等级均为C30。

第五：墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚蒸压灰砂砖。

第六：当门窗洞宽≤1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽≥1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。

3.12 施工要求及其他设计说明

第一：本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0Kn/m 时，应采取可靠措施予以保护。

第二：本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm，内配4φ8， φ6@250，构造柱为240mm×240mm，内配4φ10，φ6@250，间隔不大于2000mm

第三；施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷

2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。

第四：未详尽说明处，按相关规范执行。

第四章设计计算书

4.1 设计原始资料

（1）.冬季主导风向东北平均风速2.6 m/s，夏季主导风向东南平均风速2.6 m/s，最大风速23.7 m/s。

(2).常年地下水位低于-1.3m，水质对混凝土没有侵蚀作用。

(3).最大积雪厚度0.32m，基本雪压S

O =0.4KN/M2,基本风压W

=0.4 KN/M2,土壤最

大冻结深度0.09m。

(4).抗震设防烈度6度，设计地震分组第三组.

(5).地质条件

表4-1 岩石类别

4.2 结构布置及计算简图

根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构四层，层高均为3.9m。

填充墙面采用240 mm厚的灰砂砖砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。

楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取130mm，梁载面高度按梁跨度的1/12~1/8估算，由此估算的梁载面尺寸见表1，表中还给出柱板的砱强度等级。

C30（f

c =14.3N/mm2，f

=1.43N/mm2）

表4-2 梁截面尺寸

柱载面尺寸可根据式N=βFg

E n Ac≥N/[U

]fc估算表2查得该框架结构在30m

以下，抚震得级为三级，其轴压比值[U N ]=0.9

表4-3 抗震等级分类

表4-4 轴压比限值

柱截面尺寸：柱截面高度可取h=（1/15-1/20）H ，H 为层高；柱截面高度可取b=（1-2/3）h ，并按下述方法进行初步估算。

a ）框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以1.2-1.4的放大系数。

b ）对于有抗震设防要求的框架结构,为保证柱有足够的延性,需要限制柱的轴压比,柱截面面积应满足下列要求。

/A N fc λ≥

c) 框架柱截面高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm 。为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比不宜大于4。

根据上述规定并综合考虑其他因素，设计柱截面尺寸取值统一取500?500mm 。基础采用柱下条形基础，基础+距离室外地平0.5，室内外高差为0.45,框架结构计算简图如图所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-4层柱高度即为层高 3.9m ，底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即h 1=3.9+0.45+0.5=4.85m 。框架计算简图见图4-1。

图4-1 框架计算简图

4.3 荷载计算

4.3.1 恒载标准值计算

屋面：刚性防水屋面(有保温层) ：苏J01-2005 12/7

40厚C20细石砼内配直径4间距150双向钢筋 0.8 kN/m2

20厚1:3水泥砂浆找平 0.02x20=0.4kN/m2

70厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层

0.07x10=0.7 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02x20=0.4 kN/m2 100 厚结构层 0.1x25=2.5 kN/m2

12厚板底抹灰 0.012x20=2.5 kN/m2

合计 4.82kN/m2

楼面：

水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底，素水泥打底)

0.65kN/m2

130厚钢筋砼板25×0.13=3.25 kN/m2

12厚水泥沙浆0.012×20=2.5 kN/m2

合计 4.14 kN/m2

梁自重：

边跨梁 bXh=300×600mm

梁自重 25×0.3×(0.6-0.13)=3.75kN/m

抹灰层：12厚水泥砂浆

＜0.012×(0.6-0.13)×2+0.012×0.3＞×20＝0.312kN/m 合计 4.062kN/m2 中间跨梁 bXh=250×500mm

梁自重 25×0.25×(0.5-0.13)=3.00kN/m 抹灰层：12厚水泥砂浆

＜0.012×(0.5-0.13)×2+0.012×0.25＞×20＝0.26kN/m 合计 3.26kN/m2 柱自重：bXh=500×500mm

柱自重 25×0.50×0.50=6.25kN/m

抹灰层：12厚水泥砂浆 0.012×0.50×4×20＝0.48kN/m

合计 6.73kN/m

外纵墙自重：

标准层：

纵墙（240灰砂砖）18×(3.9-0.5-1.8)×0.24=6.48kN/m

铝合金门窗 0.35×1.8 =0.63kN/m

水泥粉刷外墙面 0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m

水泥粉刷内墙面 0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m

合计 8.622kN/m2 底层：

纵墙（240灰砂砖）

18×(4.85-1.80-0.50-0.40)×0.24=9.288kN/m 铝合金门窗 0.35×1.8=0.63kN/m

釉面砖外墙面 0.5×(4.35-1.80-0.50)=1.025kN/m

水泥粉刷内墙面 0.756kN/m

合计 11.70kN/m

内纵墙自重：

标准层：

纵墙（240灰砂砖） 18×(3.90-0.50)×0.24=14.688kN/m

水泥粉刷墙面0.36×(3.90-0.5)×2.00=2.448kN/m

合计 17.136kN/m2底层：

纵墙（240灰砂砖）

18×(4.85-0.50-0.40)×0.24=17.06kN/m 水泥粉刷墙面 0.36×3.90×2=2.808kN/m

合计 19.87kN/m 4.3.2 活荷载标准值计算

第一：面和楼屋面活荷载标准值

根据荷载规范查得：

上人屋面 2.02

m 楼面：教室 2.02

m 走道 2.52

第二：雪荷载 0.42

m 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。

4.3.3 竖向荷载下框架受荷总图

本次设计的教学楼纵向柱距为 4.50m,横梁跨度为 6.90m，单区格板为 4.50m×

6.90m。L1/L2=1.5<2所以按双向板传递荷载，板上荷载分配如图4-2所示。

图4-2 板面荷载分配图

图4-3 计算单元的选取

第一：A-B轴间框架

屋面板荷载：

板传至梁上的三角形和梯形荷载等效为均布荷载

恒载

4.82 6.3218.98/

kN m ????=

活载

2.0 6.327.88/

kN m ????=

楼面板荷载：

恒载

4.14 6.3216.30/

kN m ????=

活载 15

2.0 6.327.88/28

kN m ????=

梁自重 4.06/kN m A-B 轴间框架梁均布荷载：屋面梁恒载=梁自重+板传荷载

4.0618.98

23.04/kN m

=+=

活载=板传荷载 7.88/kN m =

楼面梁恒载=梁自重+板传荷载

4.0616.3011.136

31.496/kN m

=++=

活载=板传荷载

7.88/kN m =

第二：B-C 轴间框架梁均布荷载：

屋面板传荷载：

恒载 1

4.82 2.1210.122/2kN m ???=

活载 1

2.0 2.12 4.2/2

kN m ???=

楼面板荷载：

恒载 1

4.14 2.128.694/2kN m ???=

活载 1

2.5 2.12 5.25/2

kN m ???=

梁自重 3.26/kN m

B-C 轴间框架梁均布荷载：屋面梁恒载=梁自重+板传荷载

3.2610.122

13.38/kN m =+=

活载=板传荷载 4.2/kN m =

楼面梁恒载=梁自重+板传荷载+墙自重

3.268.69411.136

23.09/kN m =++=

活载=板传荷载 5.25/kN m =

第三：C-D 轴间框架梁均布板荷载同A-B 轴第四：A 柱纵向集中荷载计算顶层柱：

女儿墙自重(做法:墙高 900mm,100mm 砼压顶)

30.240.918/250.10.24(1.220.24)0.55.808/KN m m m kN m

=??+??+?+?= =5.808kN/m

顶层柱恒载=梁自重+板传荷载+板传荷载

16.30

8.62(6.90.5) 3.26(6.90.5) 6.92

60.7320.8634.85

116.44kN

=+-+?-+

?=++=

2.0 6.3(6.90.50)25.2028

kN =????-=顶层柱活载

标准层柱：

标准层柱恒载=墙自重 +梁自重+板传荷载

8.62(6.90.50) 3.26(6.90.50)16.30 6.9

55.1620.8652.16128.19kN

=?-+?-+??=++=