西安交通大学教学楼设计;土木工程

安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共183页第1页西安交通大学教学楼设计土木工程专业黄海涛（099044429）指导教师于峰教授摘要本工程为西安交通大学教学楼工程，采用框架结构，主体为五层，层高3.9m，本地区抗震设防烈度为8度，场地类别为II类场地。基本风压0.25kN/m2，基本雪压0.20kN/m2。楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。本设计主要进行了结构方案中横向框架第9轴框架设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合，选取最安全的结果计算配筋并绘图。整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。关键词：框架结构、抗震设计、建筑设计、结构设计安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共183页第2页AbstractThisprojectistheteachingbuildingengineeringofXi'anJiaoTongUniversity,usingframestructure,Themainbodyofbuildingforfivelayers,floorheight3.9m,thelocalseismicfortificationintensityis8degrees,thesiteisclassifiedasclassII.Thebasicpressure0.25kN/m2,basicsnowpressure0.20kN/m2.Floor,roofwereusingcast-in-placereinforcedconcretestructure.Thedesignandimplementationofthepractical,safe,economy,beautifuldesignprinciples.Accordingtothearchitecturaldesignstandard,seriouslyconsidervariousfactorsaffectingdesign.Accordingtothestructureandbuildingoverallanddetailrelations.Thedesignofthemainstructureoftheprogrammeintheframeworkofninthhorizontalaxisframeworkdesign.Afterdeterminingtheframelayout,thefirstconductedonbehalfoftheloadbetweenvaluecalculation,thenusevertexdisplacementmethod,fromtheearthquakecycle,thenatthebottomoftheshearcalculationofhorizontalseismicloadsundersize,thencalculatedthelevelofloadstructureundertheactionofinternalforce(bendingmoment,shearingforce,theaxialforce).Thencalculatetheverticalload(deadloadandliveload)underthestructureofinternalforces,toidentifythemostdisadvantagedgrouporseveralgroupsofendogenicforcecombination,selectthemostsecureandreinforcementcalculationoftheresultsofdrawing.Theentirestructureinthedesignprocess,strictlyabidebytherelatedspecializedstandardrequest,thereferencecorrelationdataandtherelatednewnationalstandards,todesigneachlinkcarriesonthesynthesiscomprehensivescientificconsiderations.Application,security,economic,user-friendlydesignistheprinciple.Thedesignisreasonableandfeasibleconstructionorganizationplanistheimportantbasisofconstructionsite.Keywords:framestructure,seismicdesign,architecturaldesign,structuraldesign安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共183页第3页前言近几年土木工程发展迅速，已走在世界的前端，随着经济的快速发展，人们对建筑安全、功能、美观等要求越来越高，为了贴近社会实际，着重考虑建筑物的安全性，我设计的办公楼采用的是一字行框架结构。作为一名学习土木工程专业的毕业生，应该对建筑结构设计的理念、步骤、具体过程有充分的了解，初步具备设计的能力，当然这要求必须具有扎实的理论知识。所以，毕业设计成为我们综合运用能力锻炼及理论知识巩固必不可少的一个重要环节。在大学四年的学习中，我们是从最基本的学起，女儿墙、泛水、散水等专业概念在我们的脑子里渐渐根深蒂固。直到现在大学里所有课程在我的脑子里形成了网络，我可以给各门课很好的定位，结构设计作为土木工程中一个重要的方面，它既体现基础，又涵盖了重点。作为一名设计人员，要求具备扎实的理论基础与丰富的实践经验，同时更要求设计人员有一颗强烈的责任心。本次毕业设计给了我一次锻炼的机会。通过这次毕业设计，我深刻体会到我们肩上即将要担负的重担，不仅如此，在设计的各个环节中，我更检查出了自己以前学习的不足，纠正了我以前理解有错误的地方，提高了我分析问题、解决问题、综合应用专业知识的能力。由于我现在对专业知识以及设计的理解不够充分，设计能力有限，其中很多东西有待提高，敬请老师批评斧正，以便我能进一步提高，在下次设计中做得更好。安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共183页第4页1．文献综述摘要：毕业设计题目为西安交通大学教学楼，为更好的完成毕业设计，需要查阅大量的文献资料，掌握设计的要点和细节。我首先从建筑设计方面进行文献综述，建筑设计包括建筑平面设计、建筑立面设计和建筑剖面设计，其中建筑平面设计最为重要，因为它最先开始并影响着后续的设计工作，建筑平面设计要从房间的大小、尺寸、形状以及门窗设置等方面进行考虑。建筑立面设计主要是为了使建筑立面富有层次变化，剖面设计主要对一些构造布置进行设计。其后，从结构设计方面，我先对框架结构的特点和设计流程进行简要的综述，然后再从楼盖设计、结构布置、基础设计和抗震设计等几方面进行综述。以上述的建筑设计和结构设计的理论为依据，不断完善自己的设计。关键词：教学楼、建筑设计、结构设计、基础设计、抗震设计1.1前言大学四年的最后阶段，毕业设计是最后一个重要的一个作业，做毕业设计是学会如何将大学四年的课堂知识应用到工程实践中去。它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用，不但能使我们各方面的知识系统化，而且使所学知识实践化。通过毕业设计，要求我们了解并且掌握建筑设计、结构设计的全过程，培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我们调查研究，搜集资料、查阅资料及阅读中、外文文献的能力等，为以后独立工作做大学期间最后的准备。我的设计题目是：西安交通大学教学楼设计，建筑层数5层。随着现代社会的高速发展，国家对教育也越来越重视，随着高校的扩招，教学楼建设也掀起了一股热潮，而且设计的技术也是比较成型的，而作为一名本科毕业生，从简单的教学楼设计入手还是比较合理的。我将从建筑设计和结构设计进行文献综述。1.2建筑设计建筑设计是毕业设计中非常重要的一部分，好的建筑设计要满足建筑功能要求、建筑美观要求、总体规划要求和具有良好的经济效果等要求，另外还要求建筑选型易于结构计算。我的设计题目是关于教学楼的，所以建筑设计必须要满足教学楼的一些要求。建筑设计主要是建筑平面设计、建筑立面设计和建筑剖面设计。1.2.1建筑平面设计安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共183页第5页首先，从平面设计内容来说。根据毕业设计要求，西安交通大学教学楼以多媒体教室、研究生自习室、大教室、小教室等建筑设计的主要部分。这些教室的房间设计主要有房间面积的确定、房间平面形状的确定、房间大小尺寸确定和房间门窗的设置。另外还有辅助使用房间的平面设计和交通联系空间平面设计。a)房间面积的确定在实际设计工作中，各类建筑主要使用房间的面积指标，均在国家或政府颁布的相关建筑法规中给出，供设计人员参考和直接采用，据此由房间的容纳人数和面积定额计算房间的总面积。根据部分民用建筑的房间使用面积定额参考指标查的普通教室的面积定额为1.1-1.4平米/人。b)房间形状的确定房间的平面形状可以是矩形、方形、圆形和其他等多种形状，在设计中，应从使用要求、平面组合、结构形式与结构布置、经济条件、建筑造型等多方面进行综合考虑，选择合适的平面形状。实际工程中，矩形房间平面在民用建筑中采用最多，其原因在于矩形平面具有更多的优点：（1）便于家具设施布置，面积利用率高，使用灵活性大；（2）结构布置简单施工方便；（3）便于平面组合。故在教学楼的设计过程中，多采用矩形的平面形状。c)房间尺寸的确定房间尺寸通常是指房间的开间和进深，在房间面积相同的情况下开间和进深有多种组合，因此要使房间尺寸合适应根据以下几个方面来考虑：（1）满足家居设备布置和人体活动的要求；（2）满足视听要求；（3）良好的天然采光；（4）经济合理的结构布置；（5）符合建筑模数协调统一标准的要求。本设计课题是教室，故在房间尺寸的设计中要特别重视视听要求，从视听的功能考虑，教室的平面尺寸应满足以下的要求：防止第一排座位距离黑板太近，必须具有一定距离，保证垂直视角大于45度；为防止最后一排座位距离黑板太远，影响学生的视觉和听觉后排距离黑板不宜过大；为避免学生过于斜视而影响视力，水平视角应不小于30度。d)房间门窗的设置房间的门窗设置，房间的门主要作用是供人出入和各房间交通联系，有时也兼采光和通风。窗的主要功能是采光、通风。同时门窗也是外围护结构的组成部分。因此门窗的设计是一个综合性问题，它的大小、数量、位置及开启方式直接影响到房间的通风和采光、家具的布置灵活性、房间面积的有效利用、人流活动及交通疏散、建筑外观及经济性等各个方面。门窗的宽度和数量可由规范的规定查的和计算。e)辅助使用房间的设计辅助使用房间的平面设计的原理和方法与主要使用房间的基本相同。但由于这类房间安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共183页第6页内大多布置给排水管道和设施，因此，设计时受到的限制较多，需要合理的布置。民用建筑建筑中的卫生间、配电间、开水间等都属于此类房间。在毕业设计中如何合理布置此类房间，以满足功能要求和与主要房间的合理组合成为建筑平面设计的又一大重点。f)交通联系空间的设计交通联系空间包括水平交通联系空间的走廊和或走道，垂直交通联系空间的楼梯、电梯、坡道、台阶，交通枢纽空间的门厅、过厅等。交通联系空间的设计应注意以下几点：（1）交通线路简捷明确、联系方便；（2）良好的采光、通风和照明条件；（3）平时人流通畅，紧急情况