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某中学教学楼设计(含建筑和结构图)

添加时间:2020/08/10 来源:重庆大学 作者:吴江平
本项目为某中学教学楼,建筑高度为15.750米,共四层,总建筑面2726.44㎡,设计年限为50年,抗震设防烈度为6度,结构类型为多层钢筋混凝土框架结构,楼板为双向板,楼梯采用板式楼梯,基础采用柱下独立基础。
以下为本篇论文正文:

摘  要

  本项目为某中学教学楼,建筑高度为15.750米,共四层,总建筑面2726.44㎡,设计年限为50年,抗震设防烈度为6度,结构类型为多层钢筋混凝土框架结构,楼板为双向板,楼梯采用板式楼梯,基础采用柱下独立基础。框架结构内力计算时,在竖向荷载作用下框架内力近似计算时采用分层法,在水平荷载作用下框架内力近似计算时采用改进反弯点法(D值法)。在计算过程中对梁的弯矩进行了调幅,板内力计算采用弹性理论计算方法。对建筑中出现的墙体均直接放在梁上,墙、板的重量传给梁,梁再传给柱,传力路线明确。

  手工计算完毕后,用结构分析软件PKPM进行了整体框架计算。

  设计成果包括计算书和施工图纸两部分。

  关键词:框架结构  独立基础  板式楼梯  D值法

框架结构教学楼设计

Abstract

  The project for the department of a middle school teaching building, building height of 15.750 meters, a total of five-story, 2726.44 square meters total floor surface, the design life span of 50 years, seismic intensity of 6 degrees, the structure of the type of multi-storey reinforced concrete frame structure, the floor for two-way panels, the use of plate staircase stairs, based on an independent basis under the use of column. The framework of the structure of the calculation of internal forces in the vertical load approximate calculation of internal forces under the framework of hierarchical method used, the level of load in the framework of approximate calculation of internal forces to improve the use of anti-bend-point method (D method)。 Process in the calculation of bending moment on the beam to the AM, plate internal force calculation method of calculating the use of elasticity theory. Appear in the construction of the wall directly on the beam, wall, the weight plate to the beam, column beam, then pass on, a clear line of transmission.

  After the completion of the manual calculation, with the structure analysis software PKPM the overall framework calculation.

  Key words: Frame structure  independent foundation  plate stairs  the D value method

目  录

  1 设计资料

  1.1 工程概况

  (1)建设地点:某市郊区

  (2)工程名称:某中学教学楼工程

  (3)工程概况:四层混凝土框架填充墙结构,建筑面积2726.44m2,楼板及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取150mm,填充墙采用加气混凝土砌块。建筑总高为15.750m,共四层,每层层高3.60m,室内外高差0.45 m.

  (4)气候条件:夏季主导风向为南风,冬季主导风向为北风。基本风压,基本雪压。

  (5)地质条件:

  第一层为杂填土夹有碎砖、有机物,厚为0.5m;

  第二层为亚粘土,可塑状态fk=180kN/㎡,灰黄色,厚度为4.2m~5.5m;

  第三层为轻亚粘土,软塑状态fk=160kN/㎡,灰褐色,厚度为4.0m~4.5m;

  第四层为粉沙,灰黄色fk=180kN/㎡,厚度较大,未钻透。

  地下水位在地表下1.8m处,对混凝土无侵蚀。不考虑冻土深度。

  (6)场地情况:场地平坦,无障碍物,地下无古代建筑,用地四周无住宅区。

  (7)抗震设防烈度为6度,建筑耐火等级二级,建筑设计基准期为50年。

  1.2 建筑设计说明书

  本说明是对建筑方案的必要说明。根据防火疏散要求确定楼梯位置,走廊与梯段净宽,以及房间布置,墙体防水等构造做法。此外根据规范给出了建筑的等级要求。

  该工程位于浙江省某市,交通方便,各种材料供应及时。

  1.2.1 设计依据

  (1)建设行政主管部分对本项目的批复文件。

  (2)与甲方签订的设计合同及经甲方同意的建筑方案。

  (3)现行国家有关建筑工程设计规范、标准:

  《教学楼建筑设计规范》    (JGJ36-2005)

  《建筑抗震设计规范》    (GB50011-2010)

  《建筑设计防火规范》    (GB50016-2006)

  《混凝土结构设计规范》  (GB50010-2002)

  《建筑结构荷载规范》    (GB50009-2001)

  1.2.2 方案说明

  (1)该工程为某中学教学楼工程,建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构,建筑主体高度为15.750m,基础形式为独立基础。

  (2)本设计中柱距为3.90m,进深为7.50m.

  (3)按二级防火要求,楼梯设在了建筑的两端,且在建筑的两端均有安全出口,满足防火要求。

  (4)本设计中建筑长38.400m,在建筑每层都设有厕所,厕所地面低于同层寝室的室内地面30mm.

  (5)为了防潮和预防洪水季节雨水进入室内,设室内外高差,高差为450mm.

  (6)为了采光通风满足要求,窗地比均大于1/7,窗台高900mm.

  (7)屋面防水采用二级防水,不上人屋面。

  1.2.3 等级说明

  (1)根据建筑抗震设计规范,本工程为丙类建筑。

  (2)本工程安全等级为二级,设计使用年限为50年。

  (3)本工程抗震设防烈度为6度,所以不进行抗震验算。

  (4)建筑物抗震等级:框架为四级。

  (5)本工程地基基础设计等级为丙级。

  (6)本建筑物防火等级为二级。

  1.2.4 建筑设计说明及构造做法

  (1)长度单位毫米为mm,标高单位米为m.

  (2)本工程共四层,室内外高差为450mm,首层室内地坪标高±0.000m,建筑总标高15.750m.

  (3)建筑材料:现浇的框架柱、梁、板、楼梯间混凝土均为C30,梁柱受力筋HRB335,箍筋HPB300,所有的板钢筋HPB300,内、外墙加气混凝土砌块240mm宽。

  (4)卫生间:地面低于同层楼地面30mm,向地漏找坡1%.地面采用防滑地砖,墙面采用防水砂浆墙面,一般做法:

  防水做法:(卫生间、厨房等处适用)

  1、5厚防滑地砖300×300

  2、20厚1:3水泥砂浆

  3、聚氨酯防水涂膜1.2厚

  4、1:3水泥砂浆找平兼找1%坡,最薄处不小于20厚

  5、混凝土底板或素土夯实。

  (5)屋面做法:

  1、40厚C30细石混凝土(双向Φ6@150

  2、40厚挤塑板

  3、1.2厚三元乙丙橡胶卷材

  4、20厚1:2.5水泥砂浆找平层(刷基层处理剂一遍)

  5、钢筋混凝土屋面(2‰坡度)。

  (6)楼地面作法:

  水磨石地面10mm面层

  水磨石地面20mm水泥砂浆打底

  水磨石地面素水泥浆结合层一道

  混凝土底板或素土夯实。

  (7)顶棚作法:

  1:1:6水泥石灰砂浆打底15厚

  面刮腻子5厚

  喷涂内墙乳胶漆涂料。

  (8)外墙面作法:

  外墙为乳胶漆

  聚合物水泥基防水涂膜1.0厚

  1:2.5水泥砂浆打底15厚(掺防水剂)。

  (9)内墙面作法:

  1:1:6水泥石灰砂浆打底15厚

  面刮腻子5厚

  喷涂内墙乳胶漆涂料;

  防水做法:(卫生间、厨房等处适用)

  1:2.5水泥砂浆打底15厚(掺5%防水剂)

  纯水泥膏贴200×300瓷砖满贴至天花底。

  (10)墙体作法:

  本工程框架填充墙为MU5加气混凝土砌块,M5混合砂浆,外墙厚度为240mm,卫生间隔墙厚度为120mm.

  (11)门窗:

  标准塑钢门窗,5厚玻璃。

  (12)落水管直径为100mm.

  1.3 结构说明书

  1.3.1 设计楼面活荷载

  (1)不上人屋面:0.5 kN/m?

  (2)教室:2.0kN/m?

  (3)走廊、楼梯:2.5kN/m?

  1.3.2 楼板

  (1)板的混凝土保护层厚度均为20mm.

  (2)HPB300钢筋所注长度不包括弯钩长度锚固长度为24d,板中受力筋的短向钢筋放在长向钢筋之上。

  1.3.3 梁、柱

  (1)混凝土保护层厚度均为35mm.

  (2)混凝土柱锚入基础梁的钢筋应在基础施工时预埋,预埋钢筋的直径数量同上部柱。

  1.3.4 墙体

  (1)填充墙的长度>5m时,每隔3-4m在墙中设200×墙厚混凝土构造柱,柱主筋上下分别锚入梁内,锚入长度500mm,箍筋为Φ8@200.

  (2)女儿墙在每一相交轴线上均设250×250混凝土构造柱。

  1.3.5 构造柱

  (1)构造柱纵筋锚于基础内直段长度>la,并弯直钩> 250mm直钩。纵筋层间搭接长度>la,箍筋为@100,且加密高度不能小于500.

  (2)穿楼面的构造柱 ,纵筋在穿楼面处应上下贯通,在楼面以上才能搭接。

  (3)墙与柱连接处沿柱高每500mm设2Φ8 拉结筋,拉结筋伸入墙体内长度不小于1000mm,遇门窗洞按实际长度截取,钢筋伸入柱内不少于210mm.

  1.3.6 其他

  (1)卫生间及管井周边均做混凝土反边,宽度同墙。

  (2)所有设备基础均以厂家订货为准,且待设备到货核实后方可施工。

  (3)未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。





建筑图

  2 结构的选型和布置
  2.1 结构选型
  2.2 结构布置
  2.3 初估梁柱截面尺寸
  2.3.1 按大跨度进行计算
  2.3.2 柱的截面尺寸

  3 框架计算简图及梁柱线刚度
  3.1 确定框架计算简图
  3.2 框架梁柱的线刚度计算
  3.3框架柱抗侧移刚度计算

  4 荷载计算
  4.1 恒载标准值的计算
  4.1.1 屋面
  4.1.2 各层楼面
  4.1.3 梁自重
  4.1.4 柱自重
  4.1.5 外纵墙自重

  4.1.6 内纵墙自重
  4.1.7 内隔墙自重
  4.1.8 女儿墙自重
  4.2 活荷载标准值计算
  4.2.1 屋面和楼面荷载标准值
  4.2.2 雪荷载

  4.3 竖向荷载下框架受荷总图
  4.3.1 在A-B 及C-D轴内
  4.3.2 在A-B 轴间框架梁
  4.3.3 在B- C轴间框架梁
  4.3.4 C-D轴间框架梁同A-B 轴间框架梁
  4.3.5 A轴柱纵向集中荷载的计算
  4.3.6 B轴柱纵向集中荷载的计算

  4.4恒活荷载作用下的弯矩计算
  4.5 风荷载计算
  5 内力计算
  5.1 恒(活)载作用下框架的内力
  5.2 恒(活)载作用下框架的弯矩计算
  5.3恒活荷载作用下的梁柱端剪力计算

  6 内力组合
  6.1 框架结构柱的内力组合
  7 构件配筋计算
  7.1框架梁截面设计
  7.2框架柱截面设计
  7.3 板的截面设计
  7.4 楼梯设计
  7.5 基础设计

结  论

  通过为期两个月的毕业设计,总的体会可以用一句话来表达,纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行!

  以往的课程设计都是单独的构件或建筑物的某一部分的设计,而毕业设计则不一样,它需要综合考虑各个方面的工程因素,诸如布局的合理,安全,经济,美观,还要兼顾施工的方便。这是一个综合性系统性的工程,因而要求我们分别从建筑,结构等不同角度去思考问题。

  在设计的过程中,遇到的问题是不断的。前期的建筑方案由于考虑不周是,此后在指导老师及教研室各位老师和同学们的帮助下,通过参考建筑图集,建筑规范以及各种设计资料,使我的设计渐渐趋于合理。

  在计算机制图的过程中,我更熟练操作AutoCAD、天正建筑等建筑设计软件。在此过程中,我对制图规范有了较为深入地了解,对平、立、剖面图的内容、线形、尺寸标注等问题上有了更为清楚地认识。

  中期进行对选取的一榀框架进行结构手算更是重头戏,对各门专业课程知识贯穿起来加以运用,比如恒载,活载与抗震的综合考虑进行内力组合等。开始的计算是错误百出,稍有不慎,就会出现与规范不符的现象,此外还时不时出现笔误,于是反复参阅各种规范,设计例题等,把课本上的知识转化为自己的东西,使其更接近于实际工程。

  紧张的毕业设计终于划上了一个满意的句号,回想起过去两个多月的设计收获是很大的,看到展现在眼前的毕业设计成果,不仅使我对四年来大学所学专业知识的进行了一次比较系统的复习和总结归纳,而且使我真正体会了设计的艰辛和一种付出后得到了回报的满足感和成就感。同时也为以后的工作打下了坚实的基础,也为以后的人生作好了铺垫。

  因此,通过本毕业设计,掌握了结构设计的内容、步骤、和方法,全面了解设计的全过程;培养正确、熟练的结构方案、结构设计计算、构造处理及绘制结构施工图的能力;培养我们在建筑工程设计中的配合意识;培养正确、熟练运用规范、手册、标准图集及参考书的能力;通过实际工程训练,建立功能设计、施工、经济全面协调的思想,进一步建立建筑、结构工程师的责任意识。

  参考文献
  [1]《房屋建筑制图统一标准》(GB/T 50001-2001)
  [2]《建筑制图标准》(GB/T 50104-2001)
  [3]《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)
  [4]《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
  [5]《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)
  [6]《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
  [7]《建筑结构制图标准》(GB/T 50105-2001)
  [8]《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(03G101-1)
  [9]《钢筋混凝土结构构造手册》
  [10]《建筑结构静力计算手册》
  [11]《建筑施工组织》
  [12]《建筑施工手册》
  [13]《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)

 致  谢

  在整个毕业设计期间,因为有了你们的帮助和支持,我才把一个系统的、从来没有上手的课题,圆满地完成。正是因为有了你们的帮助,才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识,更让我感觉到了知识以外的东西,那就是团结的力量。

  在这次毕业设计中,我首先要感谢我的指导老师,他的严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风对我产生重要影响。她们用自己的言行来告诉我们应以什么样的心态去学习、去工作。是她们的鼓励和帮助才使我顺利完成设计。在毕业设计过程中,教研室所有的老师都给我极大的帮助。在此,向他们表达深深的谢意。

  最重要的是我还要深深地感谢我的父母,她们为我默默操劳支持我读完了大学,他们不辞劳苦的精神,成为我永远前进的动力! 我将倍加努力,在新的工作岗位上,用优异的成绩来感谢帮助过我的人。

  最后,再次感谢母校和老师们。

(如您需要查看本篇毕业设计全文,请您联系客服索取)
 

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