《宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)【开题报告+文献综述+毕业论文】》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
本科毕业论文系列开题报告土木工程宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)一、选题的背景与意义随着时代的发展,国内外的各类建筑都有了日新月异的变化,教育建筑作为其重要组成部分也必然具有了这个时代的风格。教学建筑的发展其本质是跟随教学理念教学方针变化而变化的。在我国素质教育成了中小学的主旋律,这更加迫切的需要学校的硬件设施得以完善,学校教学楼的建设更是重中之重。通过毕业设计这一时间较长的教学环节,培养土木工程专业本科毕业生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能,解决具体问题的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力。 毕业设计要求我们在指导老师的指导下,独立系统的完成一项工程设计,解决与之有关的所有问题,熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法,具有实践性、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。毕业设计可以让我对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用,使我的所学的知识得以综合的应用,对所学过的知识得以系统的深化。并培养我独立解决建筑设计、结构设计的内容和步骤,及掌握建筑施工图结构施工图绘制的方法成自己的毕业设计,使自己成为社会需要的人才。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题:研究的基本内容:建筑设计部分:根据设计任务书,完成建筑平面、剖面及立面设计。根据相应的建筑设计规范并结合实际情况初步确定预设建筑物的平面形状,立面外观,侧面外观,单层平面尺寸,以及建筑物的层数;由功能分区的相关原则初步确定建筑物各部分的功能,最终初步确定出建筑设计部分的轮廓。结构设计部分:根据建筑设计方案及设计原始资料,选择结构体系,布置结构构件,进行结构内力分析,确定构件配筋,绘制结构施工图。 拟解决的主要问题:独立完成宁波地区某高级中学教学楼设计,解决教学楼的平面布置、剖面设计、立面设计、结构选型、基础设计、结构计算、施工图设计。三、研究的方法与技术路线:3.1建筑部分1、研究方法(1)熟悉设计任务书,以明确建设项目的设计要求;(2)收集必要的原始数据;(3)设计前进行周详的调查研究。2、技术路线平面设计:合理确定平面柱网尺寸;房间布置;确定楼(电)梯数量、位置及形式;满足室内采光、通风要求。剖面设计:确定合理层高;给出楼(地)面、屋面、墙身工程做法。立面设计:建筑风格、造型应富有创意,有时代感。设计成果具体说明:底层平面图:参考比例1:100;标准层平面图:参考比例1:100~1:200;正立面,侧立面各一个,参考比例1:100;剖面图:参考比例1:100(要求剖到楼梯、门厅);构造详图:若干,要反映该建筑的细部做法,参考比例1:20,也可以引用标准图集做法;建筑设计说明书(在建筑设计说明中,应说明自己所选取的方案的设计意图,注意从平、立、剖等方面分别说明)。3.2结构设计1、研究方法:(1)结构计算中考虑风荷载的作用:根据相应的荷载规范全面考虑顺风向结构风效应,横风向结构风效应;(2)结构计算中考虑相应地震烈度下对应的地震作用:对于一般的毕业设计都是考虑多质点体系的地震作用,其方法有振型分解反应普法,底部剪力法,时程分析法。在设计时应根据实际情况具体对待。2、技术路线结构选型:根据建筑设计方案及设计原始资料,选择适当的结构体系。结构布置:合理布置结构构件,初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。 结构内力分析及构件设计:根据现行国家设计规范,计算结构荷载及地震作用;手算完成结构一个主轴方向的内力分析,进行框架梁、柱、的内力组合,完成构件截面设计;同时,采用工程设计软件计算结构内力及配筋,并与手算结果进行对比分析。完成楼梯的计算和配筋。四、研究的总体安排与进度:1.2010.11.23至2010.12.7完成开题报告和文献综述,熟悉毕业论文的目的、要求、内容、方式及“安排”;完成调研收集有关资料;2.2010.12.8起开始进入设计阶段,第1周:完成拟设计建筑物的建筑方案设计;第2周:完成建筑物的平面图;第3周:完成建筑物的立面、剖面图;第4周:完成建筑物的楼梯以及有关构造设计;第5周:完成建筑物的结构选型及平面布置;第6周:完成建筑物的荷载计算和PKPM结构建模;第7周:完成上部结构的设计计算;第8周:完成下部结构(基础)的设计计算;第9周:完成建筑物结构构造设计;第10周:完成设计资料的最后修改、整理、出图、装订等工作。五、主要参考文献:[1]班焯.房屋建筑制图统一标准,GB/50001-2001.[S]北京:中国计划出版社[2]中华人民共和国建设部.建筑制图标准,GB/T50104-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[3]中华人民共和国建设部.建筑结构制图标准,GB/T50105-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[4]陈基发等.建筑结构荷载规范,GB50009-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[5]中国设计研究院.实用建筑设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999[6]中华人民共和国建设部.地基基础设计规范,GB50007-2002[S].北京:中国建筑工业出版社[7]刘金波.建筑桩基技术规范,GJG94-94[S].北京:中国建筑工业出版社[8]中南建筑设计院.建筑工程设计文件编制深度规定[M].北京:中国计划出版社,2009[9]国家标准.办公建筑设计规范(JGJ67-89)[S].北京:中国建筑工业出版社,1989[10]欧新新,催钦淑等.建筑结构设计与PKPM系列程序应用[M].北京:机械工业出版社,2005 [11]陈青来.钢筋混凝土结构平法设计与施工规则[M].北京:中国建筑工业出版社,2007[12]Jinquan Zhong,Paolo Gardoni,DavidRosowsky.StiffnessDegradation and Timeto Crackingof Cover Concrete in ReinforcedConcrete Structures Subject to Corrosion[J].Journal of EngineeringMechanics,2010(136),No.2:209-219.[13]James B, Deton. A FINITE ELEMENTAPPROACH TO REINFORCED CONCRETE SLAB DESIGN[M]. School of Civil and Environmental Engineering, 2005.[14]KirK-Othmer,EncyclopediaofChemicalTechnology[J].Vol.9.JohnWiley&SonsInc,2006.[15]梁兴文、史庆轩主编.土木工程专业毕业设计指导[J].北京:科学出版社,2002[16]林若慈等.建筑采光设计标准,GB/T50033-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[17]中华人民共和国城乡建设环境保护部.民用建筑设计通则,JGJ37-87[S].京:中国建筑工业出版社,1987[18]北京市建筑设计研究院.城市道路和建筑物无障碍设计规范,JGJ50-2001[S].黑龙江科学技术出版社[19]张宗尧、李志民.中小学建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社.2000[20]董华、张原主编.中小学建筑设计图说[M].山东科学技术出版社.2006[21]中华人民共和国建设部.中小学校建筑设计规范,GBJ99-86[S].北京:中国计划出版社[22]杨金铎.房屋建筑构造[M].北京:中国建材工业出版社,2006[23]黄东升,王艳晗等.建筑结构设计[M].北京:科学出版社,2006[24]徐占发.建筑结构与构件[M].北京:人民交通出版社,2005[25]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范,GB50010-2002[S].北京:中国建筑工业出版社[26]中华人民共和国建设部.建筑抗震设防分类标准,GB50223-95[S].北京:中国建筑工业出版社[27]徐正忠等.建筑抗震设计规范,GB50011-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[28]经建生等.建筑设计防火规范,GB50016-2006[S].北京:中国计划出版社[29]中华人民共和国城乡建设环境保护部.建筑模数协调统一标准,GBJ2-86.[S].北京:中国计划出版社[30]中华人民共和国住房与城乡建设部.建筑结构可靠度设计统一标准,GB50068-2001[S].北京:中国建筑工业出版社 毕业论文文献综述土木工程宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)一、文献引用概述:为了使毕业设计更具有合理性、实践性,丰富设计的论据的内容,本人在电子图书馆和学校图书馆里查阅了国家制定的相关标准[1-3]、规范[4-9]和大量的文献资料[10-14]。对建筑设计的概念、历史和注意情况有了一定意义上的理解与掌握[15]。经过分析、总结,我对参考文献做出了如下的阐述:二、课题研究的背景:随着时代的发展,国内外的各类建筑都有了日新月异的变化,教育建筑作为其重要组成部分也必然具有了这个时代的风格。教学建筑的发展其本质是跟随教学理念教学方针变化而变化的。在我国素质教育成了中小学的主旋律,这更加迫切的需要学校的硬件设施得以完善,学校教学楼的建设更是重中之重。为了满足学生安全和健康的需要,为学生创建一个好的学习环境,校址应选择在阳光充足[16]、空气流通、场地干燥、排水通畅、地势较高的地段。学校设计具有以下规范:(1)学校宜设在无污染的地段[17]。学校与各类污染源的距离应符合国家有关防护距离的规定。(2)学校主要教学用房的外墙面与铁路的距离不应小于300m;与机动车流量超过每小时270辆的道路同侧路边的距离不应小于80m,当小于80m时,必须采取有效的隔声措施[18]。(3)学校不宜与市场、公共娱乐场所,医院太平间等不利于学生学习和身心健康以及危及学生安全的场所毗邻[19]。(4)校区内不得有架空高压输电线穿过[20]。(5)中学服务半径不宜大于1000m;小学服务半径不宜大于500m。走读小学生不应跨过城镇干道、公路及铁路。有学生宿舍的学校,不受此限制[21]。教学楼一般采用框架结构[22],框架结构是由梁、柱组成的承受垂直荷载和水平荷载的结构[23],墙体起围护与隔断作用,不传递力,是非受力结构构件。框架结构建筑平面布置灵活,可提供较大空间,具有较好的延性,使用方便,能满足各种建筑功能的要求[24]。对混凝土框架结构的研究及发展趋势有以下几方面: (1)在计算理论方面。在工程结构设计规范中已采用的基于概率论和数理统计分析的可靠度理论,概率极限状态计算体系要不断完善;混凝土的微观断裂机理、混凝土的多轴强度理论及非线性变形的计算理论等方面也需要更大的突破,并应用于工程结构设计中。(2)在计算机软硬件方面。电子计算机的普及和多功能化,CAD、PKPM等软件系统的开发,缩短了建筑结构设计的时间和工作量,提高了经济效益。(3)在材料研究方面。混凝土主要是向高强、轻质、耐久、易成型及具备某种特殊性能的高性能混凝土方向研发。钢筋的研发方向则是高强、防腐、较好的延性和良好的粘结锚固性能。(4)在结构型式方面。预应力混凝土结构由于抗裂性能好,可充分利用高强度材料,各种应用发展迅速。一些高性能新型组合结构具有充分利用材料强度、较好的适应变形能力(延性)、施工简单等特点,也得到广泛应用。(5)在施工技术方面。大体积混凝土结构采用的滑模和碾压混凝土施工技术,施工机械化程度高。标准化(设计标准化、制造工业化、安装机械化)的装配式或装配整体式结构,施工上也具有一定的优越性。(6)在实验技术方面。通过对混凝土结构设计理论和设计方法及设计软件等方面大量研究,先进的现代化城市技术保证了实验研究更精确、更系统。基于可靠度理论的分析方法有在逐步完善,并开始用与结构整体和使用全过程的分析[25]。我国地处世界上两个最活跃的地震带之间,东部面临环太平洋地震带,西部和南部为欧亚地震带通过地区,是世界上多地震国家之一,因此抗震设计显得尤为重要[26-27]。胡锦涛总书记、温家宝总理多次做出重要指示要求把学校校舍建设成最牢固最安全最让人民群众放心的建筑。中学生是祖国的未来,是否有一个有保障的学校为中学生提供学习关系到中学生是否会成为祖国的栋梁,汶川和玉树地震中,很多无辜的学生失误了生命,这其中重要的原因就是因为学校教学楼抗震烈度不达标准,设计不合理,施工中偷工减料。因此设计有安全保障的,抗震性能好[26-27]的教学楼十分具有必要性。三、研究现状:随着多媒体、计算机等高新技术进入现代教育,现有小学教学楼在结构布局和功能设计上都显得落伍,许多小学还没有电脑房、多媒体教室等一些21世纪智能化教学辅助设施,至今还停留在粉笔板书上课的阶段。 我国学校建筑的问题主要表现在以下几个方面:第一,结构形式多为砖混结构,目前砖混结构教学楼普遍存在,建设时间基本在2000年之前,由于种种原因这里房屋多存在结构材料强度低、建筑年久失修、损坏严重,结构整体性差等特点。第二,建筑形式多为单面外廊式结构。第三,多数教学楼缺少合理结构抗震设计,由于经济文化落后,教育投入不足从而造成许多教学楼没有施工图设计,即使有也没有考虑抗震设计。第四,楼板多为预制装配式楼盖,装配式楼盖整体性差,脆性大。第五,交通疏散系统设计不合理。第六,墙体使用材料标准较低,缺少正常维护。第七,部分建筑存在随意加层,搭建现象[28]。此外,由于我国大部分教学楼都建设的较早,缺少娱乐设施,建筑古旧,不能满足现代中学教学楼的许多要求,更不能满足安全及学生的娱乐要求。胡锦涛总书记以及温家宝总理多次就教学楼安全问题提出重视。学生是祖国未来的希望,而学生的生命安全是学生建设祖国的根本保证,因此我们必须加强中学教学楼的建设要求。四、发展动向和趋势:教学体制的改革促使了学校建筑内部空间的变化,其中开放、自由、灵活空间的出现是最具有代表性的。教学楼是现代教育的服务设施,应具有典雅、庄重、自然又具人性化的特征。教育建筑除应满足其功能要求外,还要求具备“以人为本”优化教育建筑形式[29],学校是学生生活的场所,学校建筑在室内环境与气氛的创造上也有了新的面貌,主要表现为:室内生活空间及环境的创造,室内柔和亲切气氛的创造,按照学生身材尺度考虑空间及设施等三个方面。此外,学校室外环境设计占有相当重要的地位,与其他建筑物相比,学校占地面积大,不仅为学校本身也作为社区的一个重要组成部分,室外环境设计占有重要地位,而且室外环境中像花坛绿化、树木、等内容对成长中的学生们来生活人格形成影响很大。教学楼应该位于学校的中心,在风格上要与周围环境相协调,但又不能失其独特之处;要重视教学楼的周边环境设计,周围环境绿化要好,这对于学生课间的远眺来缓解视力疲劳很重要。内部结构要满足“以人为本”理念和功能要求。尽量以功能的实际需要来分割立面和开窗,强调韵律与节奏感,巧妙运用材质进行搭配利用建筑自身的真实结构解决建筑舒适性问题,使其更符合可持续发展之道。教学楼在结构上要采用国际上流行“三统一”原则,即“统一柱面、统一层高、统一荷载”的模式设计。统一柱面可以使教室布置灵活,而且不浪费空间;统一层高可使教学楼采光效果好[30],空气流动新鲜,且便于各种教学设备的安装,不会出现因为层高不同而改变其安装位置;统一荷载,打破了普通教室和其它教学辅助用房的明显界限。作为21世纪的智能化教学楼,还需要配置各种高新技术的教学设施,包括计算机、多媒体等。 五、小结:综上所述,中学教学楼设计应充分利用各种高新技术材料以及教学设施,以为祖国培养全面发展的新型人才。参考文献:[1]班焯.房屋建筑制图统一标准,GB/50001-2001.[S]北京:中国计划出版社[2]中华人民共和国建设部.建筑制图标准,GB/T50104-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[3]中华人民共和国建设部.建筑结构制图标准,GB/T50105-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[4]陈基发等.建筑结构荷载规范,GB50009-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[5]中国设计研究院.实用建筑设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999[6]中华人民共和国建设部.地基基础设计规范,GB50007-2002[S].北京:中国建筑工业出版社[7]刘金波.建筑桩基技术规范,GJG94-94[S].北京:中国建筑工业出版社[8]中南建筑设计院.建筑工程设计文件编制深度规定[M].北京:中国计划出版社,2009[9]国家标准.办公建筑设计规范(JGJ67-89)[S].北京:中国建筑工业出版社,1989[10]欧新新,催钦淑等.建筑结构设计与PKPM系列程序应用[M].北京:机械工业出版社,2005[11]陈青来.钢筋混凝土结构平法设计与施工规则[M].北京:中国建筑工业出版社,2007[12]Jinquan Zhong,Paolo Gardoni,DavidRosowsky.StiffnessDegradation and Timeto Crackingof Cover Concrete in ReinforcedConcrete Structures Subject to Corrosion[J].Journal of EngineeringMechanics,2010(136),No.2:209-219.[13]James B, Deton. A FINITE ELEMENTAPPROACH TO REINFORCED CONCRETE SLAB DESIGN[M]. School of Civil and Environmental Engineering, 2005.[14]KirK-Othmer,EncyclopediaofChemicalTechnology[J].Vol.9.JohnWiley&SonsInc,2006.[15]梁兴文、史庆轩主编.土木工程专业毕业设计指导[J].北京:科学出版社,2002[16]林若慈等.建筑采光设计标准,GB/T50033-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[17]中华人民共和国城乡建设环境保护部.民用建筑设计通则,JGJ37-87[S].京:中国建筑工业出版社,1987[18] 北京市建筑设计研究院.城市道路和建筑物无障碍设计规范,JGJ50-2001[S].黑龙江科学技术出版社,2001[19]张宗尧、李志民.中小学建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社.2000[20]董华、张原主编.中小学建筑设计图说[M].山东科学技术出版社.2006[21]中华人民共和国建设部.中小学校建筑设计规范,GBJ99-86[S].北京:中国计划出版社[22]杨金铎.房屋建筑构造[M].北京:中国建材工业出版社,2006[23]黄东升,王艳晗等.建筑结构设计[M].北京:科学出版社,2006[24]徐占发.建筑结构与构件[M].北京:人民交通出版社,2005[25]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范,GB50010-2002[S].北京:中国建筑工业出版社[26]中华人民共和国建设部.建筑抗震设防分类标准,GB50223-95[S].北京:中国建筑工业出版社[27]徐正忠等.建筑抗震设计规范,GB50011-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[28]经建生等.建筑设计防火规范,GB50016-2006[S].北京:中国计划出版社[29]中华人民共和国城乡建设环境保护部.建筑模数协调统一标准,GBJ2-86.[S].北京:中国计划出版社[30]中华人民共和国住房与城乡建设部.建筑结构可靠度设计统一标准,GB50068-2001[S].北京:中国建筑工业出版社 本科毕业设计土木工程宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)DesignOfASeniorMiddleSchoolTeachingBuildingInNingbo(Program1) <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)摘要:本项目题目为宁波地区某高级中学教学楼。本建筑主体为4层,总建筑面积为2478,总高度16.5米,抗震设防烈度为6度,抗震等级三级级,防火等级为二级。本工程结构形式为钢筋混凝土现浇结构,采用桩基础。本设计的主要工作为该工程的建筑设计与结构设计,建筑设计的内容包括平面、立面、剖面设计;结构设计包括荷载设计、内力分析以及构建配筋计算。内力计算考虑了三种荷载作用,即竖向恒荷载作用下的内力,活荷载作用下的内力及风荷载作用下的内力。在确定了框架布局后,通过PKPM软件进行了各种荷载作用的计算。绘制了全套结构图。关键词:框架结构;建筑设计;结构设计DesignOfASeniorMiddleSchoolTeachingBuildingInNingbo(Program1)Abstract:Thetitleofthisprojectis“designofaSeniormiddleschoolteachingbuildinginNingbo”.Thearchitecturecontainsfourfloors.Itswholefloorageis2478,Itstotalheightis16.5m,theseismicfortificationintensityissix-degree.Seismicgradeisthree-gradeandfireproofrankissecondary.Thestructuralformisreinforcementconcretecasting.Thefoundationstyleispile.Themainworkofthedesignincludestwoparts,thearchitecturaldesignandthestructuraldesign.Thearchitecturaldesigncomprisesplanedesign、verticaldesignandsoon;Thestructuraldesignincludescalculatingofload.theanalysisofinternalforce,designofsectionsandsoon.Threedifferentloadsituationsaretakenintoconsiderationintheinteriorforcecalculation,whichareverticalconstantload,liveloadandwindload.Aftertheframeslayoutsisdetermined,variousloadsarecalculatedthroughsoftwarePKPM.Weshouldfinisheachkindofworkingdrawings.Keyword:Framestructure;Structuraldesign;ArchitecturaldesignIII <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)目录1毕业设计任务书要求11.1设计资料11.2基本要求11.3水文地质条件22建筑设计22.1工程概况22.2设计依据22.3设计标高32.4平面设计32.5剖面设计32.6建筑做法42.6.1墙体工程42.6.2门窗立摚42.6.3室内粉刷42.6.4室外装修42.6.5防水泛水工程52.6.6留孔预埋52.6.7屋面工程52.6.8雨水管62.6.9油漆工程62.7常用做法62.7.1楼面做法62.7.2散水62.7.3内墙做法62.7.4外墙做法72.8建筑节能72.9注意事项73结构设计说明73.1设计依据73.2正常使用活载、抗震设计83.3钢筋混凝土结构部分83.4砌体结构93.5基础103.6其他104截面选择114.1梁截面初选114.2柱截面选取115荷载计算125.1屋面恒载125.2楼面恒载125.3卫生间楼面13III <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)5.4墙体恒载135.5梁自重145.6梁上荷载145.7荷载布置146楼层组装参数166.1输入参数166.2设计参数177框架结构设计207.1总则207.2荷载布置图227.3框架在竖向作用下的内力计算257.3.1内力计算参数257.3.2恒载作用下内力计算297.4活载内力包络图307.5框架在水平作用下的内力计算337.5.1风荷载作用下内力计算337.5.2地震荷载作用下内力计算357.6一榀框架内力包络图377.6.1荷载组合信息377.6.2调整信息388梁柱截面设计428.1梁截面设计428.1.1承载力抗力调整系数428.1.2跨中配筋438.1.3左边支座配筋438.1.4右边支座配筋448.1.5梁斜截面受剪配筋计算448.2柱截面设计448.2.1相关参数448.2.2柱正截面承载力计算458.2.3斜截面承载力计算469楼梯设计469.1楼梯说明469.2楼梯板设计479.2.1荷载计算479.2.2荷载效应组合489.2.3截面设计489.3平台板设计4810双向板楼盖设计5010.1标准层楼板计算5010.2板的配筋计算5011基础设计5111.1桩选择5211.2地质资料5211.3单桩竖向承载力特征值52III <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)11.4确定桩数及承台尺寸5211.5桩顶荷载计算5311.6承台受冲切承载力验算5311.7承台受剪承载力计算5411.8承台受弯承载力计算54参考文献57致谢59III <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)1毕业设计任务书要求1.1设计资料本设计项目为宁波市某高级中学教学楼设计。该教学楼包括教室、实验室等,包括3个年级,每个年级6个班,每个班30~40人。无地下室,桩基础,上部采用框架结构。根据设计资料,完成教学楼建筑施工图、结构施工图设计内容。1.2基本要求(1).独立完成某高级中学教学楼建筑施工图、结构施工图设计任务;(2).所设计的教学楼应该满足作为高级中学教学楼的必要的建筑使用功能要求;(3).所设计的教学楼,根据中学教学楼建筑物的特点,合理布置,并注意建筑物的美观;并符合主要任务的要求;(4).施工图设计内容应满足《建筑工程设计文件编制深度规定》中对施工图设计的要求;结构施工图应尽可能按平法施工图的作图规则设计。建筑部分,应完成以下内容:(1).图纸目录及建筑设计总说明;(2).建筑平面图;(3).建筑立面图;(4).建筑剖面图;(5).内外墙节点、楼梯、卫生间等局部平面放大和构造详图。结构部分,应完成以下内容:(1).图纸目录及结构设计总说明;(2).基础平面图,包括桩位图和基础详图;(3).结构平法柱配筋图;(4).结构平法梁配筋图;(5).结构平法板配筋图;(6).楼梯结构平面及其配筋图;另外,应包括结构设计计算书,并有手算校核内容。55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)1.3水文地质条件工程位于地震区,抗震设防烈度为6度,设计地震基本加速度为0.05g,设计地震分组为第一组,建筑场地特征周期为0.35s,场地类别为Ⅱ类,建筑结构抗震等级为四级,基本风压,地面粗糙度为类。2建筑设计2.1工程概况(1)本工程为宁波某高级中学教学楼,总建筑面积2478,其中占地面积为620,建筑层数为四层。层高为3.9m。(2)建筑等级:II级(3)建筑结构类型:框架(4)设计使用年限:50年(5)设计耐火等级:二级(6)屋面防水等级:III级(7)抗震设计烈度:6度(8)抗震等级:4级2.2设计依据(1)国家现行有关建筑及规划设计规范、标准和规定(2)《民用建筑设计通则》(GB50352—2005)(3)《建筑设计防火规范》(GB50016—2006)(4)《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)(5)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)(6)《屋面工程质量验收规范》(GB50207-2002)(7)《砌体工程施工及验收规范》(GB50203-2002)(8)《建筑地面工程施工及验收规范》(GB50209-2002)55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)(9)《塑钢门窗安装及验收规范》(JCJ103-96)(10)设计任务所要求的基本条件2.3设计标高本工程室内地坪标高,相当于黄海高程2.450,室内外高差为0.45m。2.4平面设计(1)该设计采用内廊式组合,平面紧凑、组合灵活,走廊面积相对比例较小,满足使用要求,又节约用地,主要房间开间8.1m,进深6.3m。纵、横向定位轴线均与柱轴线重合,为使外墙、走廊墙壁平齐,纵梁轴线与柱轴线发生偏移(在荷载计算中采用单向偏向计算)。(2)门厅是人流集散的交通枢纽,起着室内外空间的过渡作用。门厅面积主要根据建筑物的性质、规模、功能要求及其空间处理确定,面积为72.9,满足使用要求。(3)楼梯采用双折式,室内设两座,每个楼梯宽度为3.06m,符合规范要求。每层层高均为3.9m台阶踏步采用b=260mm,h=150mm。(4)走廊,依据功能使用要求及防火疏散规定,该方案走廊净宽2.46m。(5)卫生间,每层两间。卫生间根据使用人数确定坐式大便器、小便槽数目;在各卫生间内设置前室,作为盥洗室。2.5剖面设计(1)由建筑使用要求确定主体为4层,层高均为3.9m。房间内横梁高为600mm,走廊内横梁高为600mm。为保证室内具有充足的天然采光,纵墙侧窗规格主要为1800mm×2100mm,1200×2100mm,窗台高度为900mm,纵梁高度为600mm。(2)为了防止室外雨水倒灌,防止建筑因沉降而使室内地面标高过低,为了满足建筑使用及增加建筑美观,要求室内外地面有一定高差,取室内外高差为0.45m。55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)2.6建筑做法2.6.1墙体工程(1)除图纸表示之外,均用加气混凝土砌块。(2)门垛尺寸除注明外均为120mm,凡居开间中开设的门在平面图中不再注明定位尺寸。(3)凡卫生间四周墙角均做120mm厚素混凝土翻边,遇门断开。(4)所有房间均做踢脚,高120mm,与墙面平。(5)外墙内保温:30厚聚苯颗粒保温浆。2.6.2门窗立摚(1)本工程的塑钢门窗均立樘于墙的中心线内侧。(2)本工程平开门均立樘于开启方向的墙内侧与粉刷面平。2.6.3室内粉刷(1)本工程内墙粉刷除另有材料做法明细表或由甲方另行委托进行精装修的部位外均采用1:1:6水泥,石灰,砂制成的混合水泥砂浆打底,再用细石纸筋灰光面,涂料由甲方确定。(2)凡内墙阳角或内门大头角均应用1:2水泥砂浆做保护角,其高度应大于1800mm或门洞高度。(3)凡内墙阴角与平顶粉刷交接处均用粉刷做出小圆角。(4)窗台处均采用1:2水泥砂浆粉刷。2.6.4室外装修(1)除图纸特别注明外,本工程外墙均先用水泥砂浆打底,其面层做法根据图纸或说明施工。(2)本工程采用外墙涂料的部位,外墙粉刷施工时应达到以下要求:55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)外墙粉刷采用1:3水泥砂浆打底,1:2水泥砂浆面,共20厚,采用水泥砂浆级配应满足抗裂要求。在外墙与钢筋混凝土柱、梁交接处,在粉刷砂浆中埋入宽度大于200mm板网。粉刷前的墙体必须保持湿润状态,尽可能将水浇透,并应避免在最炎热和冰冻季节施工。在雨蓬,挑板,檐口,阳台,无遮阳板窗上口及挑出较多的装饰线脚前端的粉刷均应作出滴水线。本工程采用的外墙饰面:白色涂料饰面,浅橙红色外墙瓷砖,石材饰面。2.6.5防水泛水工程(1)卫生间完成面较同层地面降低50mm。(2)卫生间设有地漏者,地面均应向地漏方向做出不小于0.5的排水坡。(3)卫生间的墙采用砖墙,砌块或装配式板墙时者,应在墙体位置(门口除外)用C20混凝土做出厚度同墙体,高度为180mm的墙槛。(4)凡各种竖向管井壁上的检查门,门洞底面标高均平踢脚线顶的高度或按图施工。2.6.6留孔预埋(1)凡预埋在混凝土或砌体中的木砖均应采用沥青浸透的防腐处理,设备安装及管道铺设及吊顶等所需的预埋件(除可用膨胀螺栓固定外)应与土建施工同步进行。(2)本工程的预留孔及预埋件在施工时应与各专业图纸密切配合进行,且应在施工时加强固定的措施,避免走动,一般不允许事后开凿。2.6.7屋面工程(1)本工程屋面详细构造做法详见下文。(2)凡钢筋混凝土现浇屋面板在施工时应连续浇捣,不允许设置施工缝并切实保证混凝土的密实。屋面上的通风口等留洞处翻口也应尽量依次浇捣完成。(3)本工程屋面保温层采用挤塑泡沫保温隔热板,施工时应在厂家指导下进行。当本工程采用的刚性防水层单块面积大于6mx6m时应设置分仓缝,用建筑油膏嵌缝,上面用200mm宽卷材盖峰或按图纸说明施工。55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)2.6.8雨水管水斗均为UPVC制品,雨水管规格为Φ,雨水口、空调落水管统一采用ΦUPVC管,管下做一砖半窖井一只。2.6.9油漆工程(1)所有木门均做普通调和漆一底二度。(2)所有钢制构件、金属预埋件均做防腐处理。2.7常用做法2.7.1楼面做法水泥砂浆楼面做法(自上而下)(1)15厚1:3水泥砂浆找平。(2)120厚现浇钢筋混凝土楼板。(3)板底粉刷。2.7.2散水(1)20mm厚水泥沙面层。(2)70mm厚C15素混凝土。(3)80mm厚碎石垫层。(4)素土夯实。2.7.3内墙做法白色内墙涂料做法(自外而内):卧室,客厅,餐厅。(1)白色内墙涂料。(2)3mm厚纸筋灰面。(3)17mm厚1:1:6混合砂浆打底。水泥砂浆内墙做法(自外而内):卫生间,厨房。55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)(1)6厚1:2水泥砂浆面层刮出纹道。(2)14厚1:3水泥砂浆分层抹平。2.7.4外墙做法面层做法详立面图,基层为自内而外:(1)6mm厚1:3水泥砂浆打底扫毛或刮出纹道。(2)刷素水泥一道,内掺水重3-5%的107胶。(3)12mm厚1:0.2:2水泥白灰膏砂浆,在外墙与钢筋混凝土柱、梁交接处在粉刷砂浆中埋入宽度大于200mm,0.8mm厚钢板网。2.8建筑节能(1)铝合金中空玻璃窗。(2)外墙内保温:30厚聚苯颗粒保温浆。2.9注意事项(1)本工程除按图施工外应严格按照国家现行施工规程及验收规范办理。(2)施工和安装单位应密切配合进行施工、不允许事后开凿打洞。3结构设计说明3.1设计依据(1)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068--2001)(2)《建筑结构荷载规范》(GB50009--2001)(3)《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002)(4)《建筑抗震设计规范》(GB50011--2001)(5)《砌体结构设计规范》(GB50003--2001)(6)《建筑桩基技术规范》(JGJ94--94)(7)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204--2002)55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)(8)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202--2002)(9)设计任务所要求的基本条件3.2正常使用活载、抗震设计(1)本工程主要部位使用活载的标准设计值如下表:表3—1楼面卫生间走廊楼梯间不上人屋面活载()2.02.02.52.50.5(2)本设计基本风压为0.50。(3)本工程结构形式为框架结构,基本地震加速度为0.05,抗震设防烈度为6度,Ⅱ类场地第1组,抗震等级四级。(4)结构构件主筋保护层厚度应根据其所在部位的环境类别按有关设计规范施工。板:20柱子:35梁:35承台:35(5)窗:铝合金窗,γ=0.45kN/㎡(6)门:木门,γ=0.2kN/㎡3.3钢筋混凝土结构部分各部分混凝土强度等级除特别注明外按下表取用:表3—2各部分混凝土强度等级结构部位混凝土强度等级钢筋种类结构部位混凝土强度级钢筋种类桩承台C25HRB335钢筋混凝土柱C30HRB335垫层C10HRB335钢筋混凝土梁C30HRB335楼梯C25HPB235钢筋混凝土板C30HRB3352.板(1)双向板的底筋,其短向筋放在下层,长向筋放在短向筋之上;(2)在同一断面的接头钢筋截面面积不得超过钢筋总截面面积的1/4;(3)配有双层钢筋的一般楼板,均应加设支撑钢筋,每平米设置一个;55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)(4)开洞楼板除注明做法外,当开洞小于300时不设附加筋,板筋绕过洞边,不需切断。3.梁(1)设备管线需要在梁侧开洞,埋件时应严格按设计图纸要求配置,空洞不能后凿;(2)梁上立柱见结构平面图,柱主筋锚入梁内40。4.钢筋的锚固和连接除设计图纸中另有表示或说明外,下部钢筋伸入支座的锚固长度为:板钢筋伸入支座的长度为120;非框架梁下部钢筋当为HRB335时,伸入支座内的长度不小于12(d为纵向钢筋直径)且在边支座处伸至距支座边20、在中间支座处伸至支座中心线10;对HPB235级钢筋深入支座内长度不小于15,末端应有半圆弯钩。当钢筋直径小于或等于20时,其连接方式采用搭接,搭接长度分别为32(HPB235级)、40(HRB335级)。钢筋直径≥22时,一律采用等强度对焊焊接。3.4砌体结构(1).屋面女儿墙采用砖砌,墙顶设240mm宽70mm高的现浇细石混凝土压顶,女儿墙设置间距不大于3米的构造柱,女儿墙加筋及构造柱做法按相关图集有关节点施工。(2).当墙开洞尺寸大于2.1米时其两侧设构造柱(3).纵横墙与柱交接处,在交接处应设拉结筋,应沿墙高每500设两根直径为6的拉结筋,拉结筋每边伸入墙内不应小于墙长的五分之一且不小于0.7米,拉结筋预埋。(4).墙长度超过5米,在墙体中部加设构造柱,墙高超过4米在墙体中部加设配筋带。(5).梁、柱与墙体交接处,应根据饰面材质在做饰面前加钉金属网或在施工中加贴玻璃丝网格布,防止裂缝。(6).凡悬挑构件浇筑混凝土时必须设牢临时支撑,待构件强度达到100%时支撑方可拆除。(7).门窗洞口未顶到梁底者,其洞口之上均设预制过梁,所选过梁宽度同墙厚,过梁遇混凝土柱改为现浇。(8).构造柱与砌体的施工顺序:必须先砌墙体后浇柱,砌墙时留墙体拉结钢筋。55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)3.5基础(1).本工程采用静压(顶压法)预应力混凝土薄壁管桩。(2).单桩竖向承载力特征值为658.8kN,桩进入持力层为5米。(3).若施工时发现地质情况与设计不符时,应通知设计人员和勘探人员共同研究处理。(4)..基槽挖至距设计标高100到200mm时应通知质检、设计、勘探人员到现场验槽,合格后方可继续施工。(5).回填土可以采用素土回填,回填土的分层厚度200到300mm。每层人工或机械压实3到4遍。(6).基坑开挖时施工单位应做好降排水和基坑支护,应制定可靠的施工组织设计,确保基坑和相邻建筑的安全。3.6其他(1).砌体的施工验收要求按国标《砌体工程施工质量验收规范》GB502003-2002及省标《民用建筑物抗震构造图集》99G304的要求进行。(2).所以设备预留孔、预埋件必须与相关的施工图密切配合施工,做好预留预埋工作,不得事后开凿。(3).承重墙上水表箱、计量箱、电信配线箱等设备开洞必须与相关专业图纸核对尺寸无误后方可施工。(4).所有外露铁件均需刷红丹二度,刷调和漆二度。(5).本工程应严格按照国家颁发的建筑工程施工及验收规范、规程进行施工,并应与建筑、给排水、电气、暖通(6).构造柱箍筋末端均须做成135°弯钩,弯钩的平直部分为10d(d为箍筋直径)。(7).所有图中未注明处的钢筋锚固和搭接长度按03G101-1要求施工。55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)4截面选择4.1梁截面初选因为主梁最大跨度为,取,取;,取故主要框架梁初选截面尺寸为:。4.2柱截面选取初估柱截面为600×600,具体布置见柱布置图。图4-1柱布置图55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)5荷载计算5.1屋面恒载不上人屋面:平屋面40mmC20细石混凝土保护层0.0425=1.00KN/20mm纸筋石灰抹灰0.0216=0.32KN/高分子卷材一层0.4KN/20mm1:3水泥砂浆找平0.220=0.4KN/100-140mm膨胀珍珠岩找坡(0.10+0.14)/27=0.84KN/100mm现浇混凝土楼板0.1025=2.50KN/20mm板下抹灰0.02×17=0.34KN/不上人屋面恒载值共计5.8KN/5.2楼面恒载一般铺地砖楼面恒载标准值:10厚水泥石渣粉面0.010×16=0.16KN/20厚1:3水泥砂浆找平层0.020×20=0.40KN/120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3KN/15厚纸筋石灰抹灰0.015×16=0.24KN/楼面恒载值共计3.80KN/55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)5.3卫生间楼面8厚防滑地砖0.12kN/20厚1:3水泥砂浆结合层0.02×20=0.40KN/1.5~1.8厚聚氨酯三遍涂抹防水层0.35kN/30厚1:3水泥砂浆找平层0.020×30=0.60kN/120mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.12×25=3KN/15厚纸筋石灰抹灰0.015×16=0.24kN/卫生间恒载值共计4.71kN/5.4墙体恒载外墙:240厚粘土空心砖0.24×15=3.6KN/水刷石贴面0.50KN/20mm厚纸筋灰混合砂浆打底0.02×17=0.34KN/外墙身恒载合计4.44KN/内墙:240厚加气混凝土墙0.24×6.5=1.56KN/每面各20厚纸筋灰混合砂浆打底0.04×17=0.68KN/喷合成树脂乳液涂料两道饰面0.04×2=0.08KN/10厚1:0.5:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道0.01×16=0.16kN/内墙身恒载合计2.48KN/女儿墙自重:4.44×0.9=4.00KN/m55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)5.5梁自重梁自重:0.30×(0.6-0.12)×25=3.6KN/m抹灰层:0.02×(0.6-0.12+0.125)×2×17=0.4114KN/m合计:4.0114KN/m5.6梁上荷载A轴1-1/1、1/5-6、:[(3.3×3.3-1.8×2.2〕×4.44+1.8×2.2×0.45]/3.3=9.86KN/mD轴1-1/1、1/5-6、:[(3.3×3.3-1.2×2.1〕×4.44+1.2×2.1×0.45]/3.3=11.61KN/mA(D)轴1/1-2、5-1/5:[(4.8×3.3-2×2.1×1.2〕×4.44+2×2.1×1.2×0.45]/4.8=10.46KN/mA(D)轴2-3、3-4、4-5、:[(8.1×3.3-1.8×2.1×3〕×4.44+3×1.8×2.1×0.45]/8.1=9.07KN/mB轴1-1/1、1/5-6、:[(3.3×3.3-0.9×2.1〕×2.48+0.9×2.1×0.2]/3.3=6.88KN/mB(C)轴1/1-2、5-1/5:[(4.8×3.3-0.9×2.1〕×2.48+0.9×2.1×0.2]/4.8=7.29KN/mB(C)轴2-3、3-4、4-5、:[(8.1×3.3-1.8×0.6×2-0.9×2.1×2〕×2.48+2×1.8×0.6×0.45+2×0.9×2.1×0.2]/8.1=6.58KN/m其余内横墙:3.3×2.48=8.18KN/m其余外横墙墙:3.3×4.44=14.65KN/m5.7荷载布置标准层恒载布置55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)屋面恒载布置标准层活载布置屋面活载布置55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)6楼层组装参数6.1输入参数55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)6.2设计参数a、根据条件,结构体系为框架结构,结构主材为钢筋混凝土b、结构重要性系数:根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)3.2.2条规定:安全等级二级,设计使用年限50年,取1.00c、地下室层数:无地下室则填0d、梁保护层厚度(mm):根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)9.2.1条,环境类别见3.4.1条规定,室内正常环境,砼强度>C20时取≥25mm,本设计取35e、柱保护层厚度(mm):根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)9.2.1条,环境类别见3.4.1条规定,室内正常环境取≥30mm,本设计取35f、梁端负弯矩调幅系数:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)5.2.3条规定,取0.8555 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)a、混凝土容重:取25kN/m³(没有计入构件装修重量)b、钢材容重:取78kN/m³c、墙水平分布筋间距(mm):根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)10.5.10,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)6.4.3条规定,取200d、墙竖向分布筋配筋率(%):根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)10.5.9条,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)6.4.1条规定,取0.355 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)a、设计地震分组:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)3.2.4条规定,取第一组b、地震烈度:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)1.0.4条,1.0.5条,3.2.4条规定,取6c、场地类别:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)4.1.6条表4.1.6规定,取2d、框架抗震等级:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)6.2.1条规定,取4e、计算振型数:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.2.3条规定,取12f、周期折减系数:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)3.3.16条,3.3.17条规定,取0.7a、修正后的基本风压(kN/m²):根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)7.2.1条,取0.5b、地面粗糙程度:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)7.2.1条,取C类c、体形变化分段数:体形无变化填1d、各段体形系数:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)7.3.1,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)3.2.5条规定,取1.355 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)7框架结构设计7.1总则这里仅选取3号轴线所在框架作为一榀框架,进行内力计算。这里将计算结果以弯矩图、轴力图、剪力图的形式呈现,各图如下图所示。由于左边柱子沿轴线各向右偏心180mm,而右边柱子向左沿轴线偏心180mm,,结构计算时以梁中心线为轴,故此框架跨度分别为5940mm、3060mm和5940mm。图7-1第轴框架结构计算简图55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)设计信息a、结构重要性系数:根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)3.2.2条规定:安全等级二级,设计使用年限50年,取1.00b、柱计算长度计算原则:一般按有侧移c、梁柱重叠部分简化:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)5.3.4条规定,一般不简化为刚域d、是否考虑P-Delt效应:根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)5.2.2条3款,7.3.12条;《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)3.6.3条;高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)5.4.1条,5.4.2条规定,一般不考虑e、柱配筋计算原则:宜按单偏压计算;角柱、异性柱按双偏压验算;可按特殊构件定义角柱,程序自动按双偏压计算f、钢构件截面净毛面积比:取0.85用于钢构件g、梁保护层厚度(mm):根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)9.2.1条,环境类别见3.4.1条规定,室内正常环境,砼强度>C20时取≥25mm,本设计取30h、柱保护层厚度(mm):55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)9.2.1条,环境类别见3.4.1条规定,室内正常环境取≥30mm,本设计取30i、是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数:根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)7.3.11条3款规定,本工程选否。7.2荷载布置图恒荷载布置图和活荷载布置图如下图5-2和图5-2:图7-2恒载布置图55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)图7-3活载布置图图7-4左风载55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)图7-5右风载55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)7.3框架在竖向作用下的内力计算7.3.1内力计算参数a、梁保护层厚度(mm):根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)9.2.1条,环境类别见3.4.1条规定,室内正常环境,砼强度>C20时取≥25mm,本设计取30b、柱保护层厚度(mm):根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)9.2.1条,环境类别见3.4.1条规定,室内正常环境取≥30mm,本设计取3055 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)a、设计地震分组:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)3.2.4条规定,取第一组b、地震烈度:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)1.0.4条,1.0.5条,3.2.4条规定,取6c、场地类别:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)4.1.6条表4.1.6规定,取2d、抗震等级:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)6.2.1条规定,取4e、计算振型数:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.2.3条规定,取12f、周期折减系数:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)3.3.16条,3.3.17条规定,取0.755 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)a、恒载分项系数:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)3.2.5条1款规定,取1.255 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)b、活载分项系数:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)3.2.5条2款规定,取1.4c、风载分项系数:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)3.2.5条2款规定,取1.4恒荷载产生的内力如图7-6、图7-7、图7-8所示:55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)7.3.2恒载作用下内力计算图7-6恒载弯矩图(KN·m)图7-7恒载剪力图(KN)55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)图7-8恒载轴力图(KN)7.4活载内力包络图活载信息55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)a、考虑梁活荷不利布置的层数:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)5.1.8条规定,多层应取全部楼层,故取4b、柱、墙活荷载是否折减:根据《建筑结构荷载规定》(GB50010-2002)4.1.2条规定,选折减c、传到基础的活荷载是否折减:根据《建筑结构荷载规定》(GB50010-2002)4.1.2条规定,选折减d、柱、墙、基础活荷载折减系数:根据《建筑结构荷载规定》(GB50010-2002)4.1.2条规定,计算截面以上的层号的折减系数为1层1,2~3层0.85,4~5层0.7,6~8层0.65,9~20层0.6,20层以上0.55。活载产生的内力包络图如图7-9、图7-10、图7-11所示:图7-9活载弯矩包络图(KN·m)55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)图7-10活载剪力包络图(KN)图7-11活载轴力包络图(KN)55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)7.5框架在水平作用下的内力计算7.5.1风荷载作用下内力计算风荷载信息a、修正后的基本风压(kN/m²):根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)7.2.1条,取0.5b、地面粗糙程度:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)7.2.1条,取C类c、结构基本周期(秒):根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)3.2.6条,《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)7.4.1条规定,取0.4d、体形变化分段数:体形无变化填1e、各段体形系数:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)7.3.1,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)3.2.5条规定,取1.3以左风荷载产生的内力如图7-12,以右风荷载产生的内力如图7-13所示:55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)图7-12左风载弯矩图(KN·m)图7-13右风载弯矩图(KN·m)55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)7.5.2地震荷载作用下内力计算地震信息a、计算振型数:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.2.3条规定,取12b、地震烈度:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)1.0.4条,1.0.5条,3.2.4条规定,取6c、场地类别:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)4.1.6条表4.1.6规定,取2d、设计地震分组:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)3.2.4条规定,取第一组e、框架抗震等级:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)6.2.1条规定,取4f、周期折减系数:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)3.3.16条,3.3.17条规定,取0.7g、特征周期:取0.35h、多遇地震影响系数最大值:根据《建筑抗震设计规定》(GB50011-2001)5.1.4条规定,取0.0455 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)i、活荷质量折减系数:根据《建筑抗震设计规定》(GB50011-2001)5.1.3条组合值系数规定,雪荷载及一般民用建筑楼面等效均布活荷载取0.5j、结构的阻尼比(%):根据《建筑抗震设计规定》(GB50011-2001)5.1.5条1款,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)3.3.8条规定,取5k、考虑偶然偏心:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)3.3.3条规定,多层规则结构可不考虑,选否l、考虑双向地震扭转效应:根据《建筑抗震设计规定》(GB50011-2001)5.1.1条3款,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)3.3.2条2款规定,选否m、斜交抗侧力构件方向的附加地震数:根据《建筑抗震设计规定》(GB50011-2001)5.1.1条2款,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)3.3.2条1款规定,取0。以左地震荷载为例,产生的内力如图7-14所示:图7-14左震弯矩图(KN·m)55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)7.6一榀框架内力包络图7.6.1荷载组合信息a、恒载分项系数:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)3.2.5条1款规定,取1.2b、活载分项系数:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)3.2.5条2款规定,取1.4c、风载分项系数:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)3.2.5条2款规定,取1.4d、水平地震力分项系数:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.1.1条1款,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.4.1条规定,取1.3e、竖向地震力分项系数:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.1.1条4款,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.4.1条规定,取0.5f、活荷载组合系数:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)4.1.1条规定,取0.755 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)g、风荷载组合系数:根据《建筑结构荷载规范》(GB50010-2002)7.1.4条规定,取0.6h、活荷载的重力荷载代表值系数:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.1.3条组合值系数规定,雪荷载及一般民用建筑楼面等效均布活荷载取07.6.2调整信息a、中梁刚度放大系数:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)5.2.2条规定,取2b、梁端负弯矩调幅系数:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)5.2.3条规定,取0.85c、梁设计弯矩放大系数:放大梁跨中弯矩,去值1.0~1.3,已考虑活荷载不利布置时,取1.0d、连梁刚度折减系数:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)6.2.13条2款,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)5.2.1条规定,取0.755 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)e、梁扭矩折减系数:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)5.2.4条规定,现浇楼板(刚性假定)取值0.4~1.0,一般取0.4;现浇楼板(弹性假定)取值1.0,本设计取0.4f、九度结构及一级框架梁柱超配筋系数:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)6.2.4条规定,取1.15g、按抗震规范5.2.5调整楼层地震力:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.2.5条规定,选是h、调整与框支柱相连的梁内力:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)10.2.7条规定,一般不调整i、强制指定的薄弱层个数:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.5.2条,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)4.6.4条规定,取0内力包络图如图7-15、图7-16、图7-17、图7-18所示图7-15弯矩包络图(KN.m)55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)图7-16剪力包络图(KN)图7-17轴力包络图(KN)55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)图7-18配筋包络图()55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)8梁柱截面设计8.1梁截面设计这里仅以第一层号轴线的AB跨横梁为例,说明计算方法和过程,其它梁的配筋计算从略。8.1.1承载力抗力调整系数考虑地震作用时,结构构件的截面承载力计算采用下面的表达式:表6-1承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15的柱偏压0.75轴压比不小于0.15的柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪、偏拉0.85相关参数1.材料混凝土强度等级为C30,,=1.43N/,=1.0;纵筋为HRB335级,=300N/,=0.55;箍筋为HPB235级,,=0.614。2.几何参数梁截面尺寸为300×600,梁保护层厚度为25mm,取梁正截面配筋计算55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)8.1.2跨中配筋跨中最大弯矩设计值为,跨中按T形截面设计。;故属于第一类T形截面,,故按最小配筋率配筋,实配2f18+2f16()将跨中截面2f18和2f16全部伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋。8.1.3左边支座配筋支座截面按矩形截面设计,支座负弯矩为由于梁上部受拉55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)实配2f18+2f16()8.1.4右边支座配筋支座负弯矩为实配2f18+2f16()8.1.5梁斜截面受剪配筋计算最大剪力位于支座柱边由于故截面尺寸满足要求,可以按构造配箍。加密区配置f10@100,箍筋加密区长度:取850mm;非加密区配置f20@200。8.2柱截面设计这里仅以第一层号轴线与B轴线相交处柱为例,说明计算方法和过程,其他柱配筋计算从略。8.2.1相关参数(1)材料:混凝土强度等级为C30,=14.30N/,=1.43N/,55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)=1.0;纵筋为HRB335级,=300N/mm,箍筋为HPB235级,=210N/。(2)几何参数:柱截面尺寸为600×600,取,,底层柱计算长度。8.2.2柱正截面承载力计算由B内力图可知底层柱最不利内力为,.判别偏心受压情况取20mm和两者中的较大值,,故取取20mm,,,。正截面配筋计算,配2f22()代入已知数据联立(1)、(2)式计算可得配12f22()55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)8.2.3斜截面承载力计算箍筋加密区长度,取600mm截面尺寸检查:满足要求。由抗剪承载力计算箍筋,剪跨比:,取.,取可不进行斜截面受剪承载力计算,按构造要求配置箍筋,按照抗震设计要求。三级抗震,体积配箍率不得小于0.4%。加密区配置f8@100,四肢箍,,可以。非加密区配f10@200,四肢箍。9楼梯设计9.1楼梯说明楼梯平面布置图如下:层高3.900米,踏步尺寸1503260mm。采用混凝土强度等级C25,板梁的纵向受力采用HPB235,HRB335。楼梯上均布活荷载标准值q=2.5KN/。取标准层楼梯进行计算,如图9-1所示:55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)图9-1标准层楼梯平面图9.2楼梯板设计这里仅以第二跑楼梯设计计算为例:斜板的水平投影净长:=31200㎜斜板的斜向净长:====3603㎜斜板厚度:=(~)l1n′=(~)×3603=130~156(㎜)取:=140㎜9.2.1荷载计算恒载:栏杆自重0.2KN/m锯齿形斜板自重25×(0.1417/2+0.13/0.904)=5.37KN/m30厚水磨石面层25×0.03×(0.1417+0.3)/0.3=1.1KN/m55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)板底20厚纸筋灰粉刷16×0.02/0.904=0.35KN/m恒荷载合计:7.02KN/m活载:2.5KN/m9.2.2荷载效应组合可变荷载效应控制的组合P=1.2×7.02+1.4×2.5=11.92KN/m永久荷载效应控制的组合P=1.35×7.02+1.4×0.7×2.5=11.93KN/m所以选永久何载效应控制的组合来进行计算,取p=11.93KN/m9.2.3截面设计斜板的计算简图可用一根假想的跨度为的水平梁替代,其计算长度取水平投影净长弯矩设计值为板的有效高度为,,满足构造要求。选配f10@150,,分布筋f8@200。9.3平台板设计(1)计算简图55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)平台板为四边支承板,长宽比为,近似地按短跨方向的简支板计算,取1m宽板带计算。平台梁的截面尺寸为,由于平台板两端均与梁整结,所以计算跨度取净跨,平台板厚为。(2)荷载计算恒载:平台板自重25×0.10×1=2.5KN/m30厚水磨石面层25×0.03×1=0.75KN/m板底20厚纸筋灰粉刷16×0.02×1=0.32KN/m恒荷载合计3.57KN/m活载:2.5KN/m(3)荷载效应组合可变荷载效应控制的组合:P=1.2×3.57+1.4×2.5=7.784KN/m永久荷载效应控制的组合:P=1.35×3.57+1.4×0.7×2.5=7.27KN/m所以选可变荷载效应控制的组合进行计算,取P=7.784KN/m(4)内力计算考虑平台两端梁的嵌固作用,跨中最大弯矩取M===2.200KN.m(5)配筋计算h0=-20=100-20=80㎜αs===0.5〔1+〕=0.5(1+)=0.986As===132按构造配筋选用受力钢筋8@150,As=33555 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)分布钢筋8@20010双向板楼盖设计10.1标准层楼板计算这里仅以轴与轴之间的AB跨楼面板为例,说明计算方法和计算过程,其他板的计算从略。(1)板1的传荷方式由于板的长短跨之比小于3,按双向板进行设计计算。(2)荷载计算由前面计算可知,楼面恒荷载设计值楼面活荷载设计值则楼面荷载总设计值10.2板的配筋计算(1)计算跨度:按塑性理论计算短跨长度长跨长度取由于板1为四边连续板,四周有梁,弯矩考虑折减系数80%,钢筋采用分离布置,假设板的跨中钢筋在距支座处截断一半,则:55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)取,钢筋选用:混凝土强度等级:C20(2)求X方向跨中截面配筋可按最小配筋率配筋。选配:Φ10@200(3)求X方向支座截面配筋选配:Φ12@150(4)求y方向跨中截面配筋可按最小配筋率配筋,选配:Φ12@200(5)求y方向支座截面配筋选配:Φ12@200。55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)11基础设计11.1桩选择这里仅以号轴线与A轴相交柱为例进行基础的设计计算,基础形式采用承台桩基础,桩采用Φ500预制管桩,桩长21m。11.2地质资料表11-1地质资料土层编号土质类型土层厚度承载力设计值(预制桩)侧面摩擦力端承力(1)粘性土1.4020.000.00(2)淤泥2.616.000.00(3)淤泥质土12.0010.000.00(4)粉土5.0026.00800.00(5)淤泥质土10.0015.00200.00(6)粉土12.0028.001400.00(7)粘性土14.0034.001800.0011.3单桩竖向承载力特征值Ra=+=800×/4×+×0.5×(1.4×20+2.6×16+12×10+5×26)=658.8KN11.4确定桩数及承台尺寸由图可知=1843KN,=122,=50.1KN桩的根数n>/=N/Ra=1843/658.8=2.8,取3根桩距S≥3d=3×0.5=1.5m承台的边长:a=1.5+1.6=3.1m,b=1.6m,55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)暂取承台平均埋置深度为1.5m,承台高度h为0.7m,桩顶伸入承台50mm,钢筋保护层取得35mm,则承台有效高度为:=0.7-0.050-0.035=615mm11.5桩顶荷载计算取承台及其上土的平均重度γa=20KN/桩顶平均竖向力:Gk=3.1×1.6×20×1.5=148.8KNQk=(+)/n=(148.8+1843)/3=630KN<Ra=658.8KN==630=符合要求11.6承台受冲切承载力验算冲切力:F1=F-∑Ni=1396.6KN受冲切承载力截面高度影响系数βhp计算h=700㎜<800㎜,取=1冲跨比λ与系数β的计算=/=0.55/0.615=0.894=0.84/(+0.2)=0.84/1.094=0.817=/=0/0.615=0=0.84/(λoy+0.2)=0.84/0.2=4.22〔(+)+(+)〕=2〔0.817×(0.6+0)+4.2×(0.6+0.55)〕×1×1430×0.615=9358>FN=1396.6KN可以55 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)11.7承台受剪承载力计算剪跨比与以上冲跨比相同受剪切承载力截面高度影响系数计算:当h0=615㎜<800㎜,h0取800㎜==1取λ=max(λ0x,λ0y)=0.894剪切系数β=1.75/(λ+1)=1.75/1.397=0.924则=1×0.924×1430×1×0.615=812.6KN>V=50.111.8承台受弯承载力计算因为所选承台为三桩三角行承台=M/0.9=806.3×/0.9×300×630=4440选用1222,AS=456055 <宁波地区某高级中学教学楼设计(方案1)参考文献[1]班焯.房屋建筑制图统一标准,GB/50001-2001.[S]北京:中国计划出版社[2]中华人民共和国建设部.建筑制图标准,GB/T50104-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[3]中华人民共和国建设部.建筑结构制图标准,GB/T50105-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[4]陈基发等.建筑结构荷载规范,GB50009-2001[S].北京:中国建筑工业出版社[5]中国设计研究院.实用建筑设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999[6]中华人民共和国建设部.地基基础设计规范,GB50007-2002[S].北京:中国建筑工业出版社[7]刘金波.建筑桩基技术规范,GJG94-94[S].北京:中国建筑工业出版社[8]中南建筑设计院.建筑工程设计文件编制深度规定[M].北京:中国计划出版社,2009[9]国家标准.办公建筑设计规范(JGJ67-89)[S].北京:中国建筑工业出版社,1989[10]欧新新,催钦淑等.建筑结构设计与PKPM系列程序应用[M].北京:机械工业出版社,2005[11]陈青来.钢筋混凝土结构平法设计与施工规则[M].北京:中国建筑工业出版社,2007[12]Jinquan Zhong,Paolo Gardoni,DavidRosowsky.StiffnessDegradation and Timeto Crackingof Cover Concrete in ReinforcedConcrete Structures Subject to Corrosion[J].Journal of EngineeringMechanics,2010(136),No.2:209-219.[13]James B,Deton. 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