【正文】 工學(xué)院建筑工程系 　 07土木工程本(1)班 　 學(xué)生 李文中　 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 80 頁 共 83 頁吉安縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)教學(xué)樓畢業(yè)設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)資料 建筑氣象條件（1） 常年主導(dǎo)風(fēng)向: 西北風(fēng)（2） 夏季主導(dǎo)風(fēng)向: 西南風(fēng)（3） 平均風(fēng)速: , 冬季4 m/s（4） 基本風(fēng)壓: Wo= kN/m2（5） 基本雪壓: So= kN/m2 最大積雪深度: 11cm（6） 最高氣溫: ℃ 最低氣溫: ℃（7） 最冷月平均溫度: ℃ (1—2月)（8） 最熱月平均溫度: ℃ (7—9月)（9） 最大降雨量: (4—6月) 工程地質(zhì)條件（1） 場地：吉安地區(qū)，6度抗震設(shè)防；（2） 地下水位見于地表以下4m處。（3） 地質(zhì)條件（自上而下土層分布）：，fk =120 kN/m2；，fk =250 kN/m2 ；中粗砂層約10m，fk =300 kN/m2； 建筑項(xiàng)目內(nèi)容及要求（1） 普通教室：1620間（合理尺寸為：~，~，）（2） 語音教室：24間， 使用面積各約130㎡（寬：~）（3） 微機(jī)教室：24間，使用面積約130㎡（4） 閱覽室、活動(dòng)室：13間，使用面積為80~120㎡（5） 大會(huì)議室：1間（建議做在頂層），使用面積≥120㎡（6） 小會(huì)議室：1~2間，使用面積約60㎡ （7） 辦公室：10~14間，使用面積約40㎡（8） 每層均設(shè)男、女衛(wèi)生間，使用面積約20㎡/間（9） 走廊：開間尺寸≥2400mm 設(shè)計(jì)要求（1） 建筑應(yīng)做到功能分區(qū)明確，交通組織流暢，充分滿足消防要求；（2） 建筑為內(nèi)廊式結(jié)構(gòu),層數(shù)為三層,局部可以為四層.（3） 教研室、辦公用房宜分類設(shè)置，各房屋使用面積誤差控制在10%以內(nèi)；（4） 采用改性瀝青防水層的平屋面，屋面設(shè)上人檢修孔或上屋面的樓梯間；（5） 地面做防滑地磚面層處理。2 建筑設(shè)計(jì) 方案構(gòu)思按照建筑項(xiàng)目的內(nèi)容及要求，采用內(nèi)廊式結(jié)構(gòu)布局?？紤]到使用功能的要求，在同一建筑層中，相同使用功能或使用功能相似基本建筑單元盡量相鄰布置，即分類布置。在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，從建筑項(xiàng)目內(nèi)容規(guī)定的使用面積可以將建筑基本單元簡單劃分為五類：普通教室、專業(yè)教室、辦公室、會(huì)議室、衛(wèi)生間。其中普通教室和語音教室的開間和進(jìn)深都有明確要求。對(duì)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)建筑長度超過55米時(shí)，需設(shè)置變形縫。綜合考慮到各方因素，本工程的變形縫寬為70mm按照以上思路，確定軸網(wǎng)布置： 建筑平面設(shè)計(jì)，總寬度為18m，共四層（局部五層），總建筑面積約為3933m2，主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框結(jié)構(gòu)。 使用部分平面設(shè)計(jì)使用房間面積的大小，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)資料，主要由房間內(nèi)部活動(dòng)的特點(diǎn)，使用人數(shù)的多少以及設(shè)備的因素決定的，本建筑物為教學(xué)樓，主要使用房間為教室，各主要房間的具體設(shè)置如下：普通教室 17間 /間語音教室 2間 微機(jī)教室 2間 閱覽室 活動(dòng)室 2間（各一間） 大會(huì)議室 1間 小會(huì)議室 1間 /間辦公室 12間 值班室 1間 衛(wèi)生間 14間 m2/間 門窗設(shè)置教學(xué)用房門的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：(1) 教室、實(shí)驗(yàn)室靠后墻的門宜設(shè)觀察孔。(2) 有通風(fēng)要求的房間的門，均應(yīng)設(shè)可開啟的上亮子。(3) 門宜采用堅(jiān)固、耐用的材料制作，并宜設(shè)置固定門扇的定門器。(4) 室內(nèi)人數(shù)多于50人，或房間面積大于60 m2時(shí)，按照防火要求至少要設(shè)兩個(gè)門，分別設(shè)在兩端，以保證安全疏散，在進(jìn)出人流頻繁的地方，應(yīng)使用彈簧門。教學(xué)用房窗的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：(1) 教室、實(shí)驗(yàn)室的窗臺(tái)高度不宜低于800mm，并不宜高于1000mm。(2) 教室、實(shí)驗(yàn)室靠外廊、單內(nèi)廊一側(cè)應(yīng)設(shè)窗。但距地面2000mm范圍內(nèi)，窗開啟后不應(yīng)影響教室使用、走廊寬度和通行安全。(3) 教室、實(shí)驗(yàn)室的窗間墻寬度不應(yīng)大于1200mm。(4) 風(fēng)沙較大地區(qū)的語言教室、微型電子計(jì)算機(jī)教室、實(shí)驗(yàn)室、儀器室、標(biāo)本室、藥品室等，宜設(shè)防風(fēng)沙窗。(5) 二層以上的教學(xué)樓向外開啟的窗，應(yīng)考慮擦玻璃方便與安全措施。(6) 炎熱地區(qū)的教室、實(shí)驗(yàn)室、風(fēng)雨操場的窗下部宜設(shè)置可開啟的百葉窗。(7) 教室窗戶面積不應(yīng)小于地板面的1/5，走廊和樓梯間大于1/10。 衛(wèi)生間的平面設(shè)計(jì)教學(xué)樓內(nèi)廁所的位置，應(yīng)便于使用和不影響環(huán)境衛(wèi)生。在廁所入口處宜設(shè)前室或設(shè)遮擋措施。學(xué)校廁所衛(wèi)生器具的數(shù)量應(yīng)符合下列規(guī)定：(1) 小學(xué)教學(xué)樓學(xué)生廁所，女生應(yīng)按每20人設(shè)一個(gè)大便器(或1000mm長大便槽)計(jì)算；男生應(yīng)按每40人設(shè)一個(gè)大便器(或1000mm長大便槽)和1000mm長小便槽計(jì)算。(2) 中學(xué)、中師、幼師教學(xué)樓學(xué)生廁所，女生應(yīng)按每25人設(shè)一個(gè)大便器(或1100mm長大便槽)計(jì)算；男生應(yīng)按每50人設(shè)一個(gè)大便器(或1100mm長大便槽)和1000mm長小便槽計(jì)算。(3) 廁所內(nèi)均應(yīng)設(shè)污水池和地漏。(4) 教學(xué)樓內(nèi)廁所，應(yīng)按每90人應(yīng)設(shè)一個(gè)洗手盆(或600mm長盥洗槽)計(jì)算。 門廳、走道及樓梯設(shè)計(jì)(1) 門廳設(shè)置在教學(xué)樓大門的入口處(2) 教學(xué)樓走道的凈寬度應(yīng)符合下列規(guī)定：教學(xué)用房：內(nèi)廊不應(yīng)小于2100mm；外廊不應(yīng)小于1800mm；行政及教師辦公用房不應(yīng)小于1500mm；走道高差變化處必須設(shè)置臺(tái)階時(shí)，應(yīng)設(shè)于明顯及有天然采光處，踏步不應(yīng)少于三級(jí)，并不得采用扇形踏步；外廊欄桿(或欄板)的高度，不應(yīng)低于1100mm。欄桿不應(yīng)采用易于攀登的花格。(3) 樓梯間應(yīng)有直接天然采光。樓梯不得采用螺形或扇步踏步。每段樓梯的踏步，不得多于18級(jí)，并不應(yīng)少于3級(jí)。梯段與梯段之間，不應(yīng)設(shè)置遮擋視線的隔墻。樓梯坡度，不應(yīng)大于30176。(4) 樓梯梯段的凈寬度大于3000mm時(shí)宜設(shè)中間扶手。樓梯井的寬度，不應(yīng)大于200mm。當(dāng)超過200mm時(shí)，必須采取安全防護(hù)措施。(5) 室內(nèi)樓梯欄桿(或欄板)的高度不應(yīng)小于900mm。室外樓梯及水平欄桿(或欄板)的高度不應(yīng)小于1100mm。樓梯不應(yīng)采用易于攀登的花格欄桿。(6) 本工程采用雙分平行樓梯 其它部分詳細(xì)做法和說明根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用如下設(shè)計(jì)(1) 基礎(chǔ)（墻基）防潮層：在－，20厚的1：2水泥砂漿摻5％避水漿，位置一般在－，適用于磚墻墻身。(2) 地面：人造大理石板地面20厚1：2水泥砂漿找平層100厚C30混凝土100厚素土夯實(shí)樓面：人造大理石板地面20厚1：2水泥砂漿找平層100厚鋼筋混凝土樓板20厚底板抹灰(3) 踢腳臺(tái)度做法：釉面瓷磚踢腳臺(tái)度5厚釉面磚（白瓷磚）水泥擦縫5厚1：1水泥細(xì)砂結(jié)合層12厚1：3水泥砂漿打底(4) 內(nèi)墻面做法： 水泥砂漿粉面：刷（噴）內(nèi)墻涂料10厚1：2水泥砂漿抹面15厚1：3水泥砂漿打底(5) 外墻面：用15厚1：3水泥沙漿找平，20060高級(jí)無釉質(zhì)瓷磚飾面。(6) 五層上人屋面做法：小瓷磚面層高聚物改性瀝青防水層1:8水泥砂漿找坡層20厚1：2水泥砂漿找平層150厚水泥蛭石保溫層 20厚底板抹灰(7) 水泥臺(tái)階： 花崗巖面層20厚1：25水泥砂漿抹面壓實(shí)抹光素水泥漿一道70厚C15號(hào)混凝土（厚度不包括踏步三角部分）臺(tái)階面向外坡1%素土夯實(shí)（坡度按工程設(shè)計(jì)）(8) 散水做法： 20厚1：2水泥砂漿抹面、壓實(shí)抹光60厚C15混凝土素土夯實(shí)向外坡4%備注：①散水寬度應(yīng)在施工圖中注明 ②每隔6m留伸縮縫一道，墻身與散水設(shè)10寬，瀝青砂漿嵌縫。 ③寬600～900mm ④坡度3～5% 施工圖設(shè)計(jì)包括各層平面圖和立面圖，詳見建筑施工圖紙3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)選型與布置采用現(xiàn)澆砼框架結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)整體性和抗震性能好，且能滿足大空間的要求，結(jié)構(gòu)布置較為靈活。采用橫向承重方案，橫向框架梁直接承受豎向的樓面荷載,框架橫向剛度較大，縱向方面的剛度通過連系梁來保證。樓面設(shè)次梁。 結(jié)構(gòu)布置樓面結(jié)構(gòu)布置簡圖如下：3. 2 計(jì)算簡圖本工程橫向框架計(jì)算單元取⑥軸進(jìn)行計(jì)算。 梁﹑柱截面尺寸確定（1）主要承重框架梁:邊跨（BC、DE跨）主梁：L=7200mmh=(1/18～1/10)L=(1/18～1/10)7200=400mm～720mm 取h=600mm. b=(1/2～1/3)h=(1/2～1/3)600=200～300mm， 取b=300mm 故邊跨框架梁截面尺寸為：bh=300mm600mm中跨（CD跨）主梁：取b=300mm，h=450mm基礎(chǔ)梁?。篵h=300mm450mm次梁取：bh=200mm450mm（2）樓面連系梁：因主要考慮縱梁作窗過梁，取bh=250mm600mm。（3）框架柱: 按下式估算：AC ≥(～)N/fcN = NV其中，AC 為柱截面面積；N 為柱所承受的軸向壓力設(shè)計(jì)值；NV 為根據(jù)柱支承的樓面面積計(jì)算由重力荷載產(chǎn)生的軸向力值，重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值可近似取12～14 kN/m2 ；；fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。由柱網(wǎng)布置圖可知，故第一層柱截面面積為：邊柱 中柱 若取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面尺寸分別為267mm和308mm。根據(jù)上述估算結(jié)果，并綜合考慮其他因素，本設(shè)計(jì)所有柱截面尺寸均取400mm400mm（4）樓板：2400/40=60mm70mm，板厚取80mm 三個(gè)基本假設(shè)：①平面結(jié)構(gòu)假定：認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力；②樓板在自身平面內(nèi)在水平荷載作用下，框架之間不產(chǎn)生相對(duì)位移；③不考慮水平荷載作用下的扭轉(zhuǎn)作用。根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖,選定第⑥軸線作為計(jì)算單元. 假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。由于個(gè)層柱的截面尺寸不變，故梁凈跨等于梁截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面至一樓樓板板底。根據(jù)地質(zhì)條件，因此，（即層高）。由此，可得框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖。 框架梁、柱線剛度計(jì)算計(jì)算梁、柱線剛度時(shí)，應(yīng)考慮樓板對(duì)框架梁的影響。在現(xiàn)澆樓板中，中框架梁截面慣性矩取I=2I0 ,邊框架梁取I= ，I0為按矩形截面計(jì)算的截面慣性矩。邊跨梁：中跨梁：底層柱：其他各柱：由此得框架相對(duì)剛度如下圖： 框架荷載計(jì)算 恒荷載計(jì)算（1）屋面框架相關(guān)荷載計(jì)算20mm厚1：2水泥砂漿找平： 20=100140mm厚（2%找坡）膨脹珍珠巖： 14（+）/2= kN/m280mm厚現(xiàn)澆混泥土屋面板： 25= kN/m215mm厚石灰抹灰： kN/m2屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 邊跨（BC、DE跨）框架梁自重： 25= kN/m梁側(cè)粉刷： 2（）17= kN/m中跨（CD跨）框架梁自重： 25= kN/m梁側(cè)粉刷： 2（）17= kN/m因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為： 邊跨 ：g3BC1=g3DE1= kN/m 中跨：g3CD1= kN/m次梁的次寸為：b=200mm，h=450mm屋面板傳來給次梁的線荷載為： g== kN/m次梁的自重： 25= kN/m梁側(cè)的粉刷： 2（）17= kN/m次梁傳給框架梁的集中荷載值： （++）= kN/m 邊柱連系梁自重： 25= kN/m梁側(cè)粉刷： 2（）17= kN/m： 19= kN/m： (2+)17= kN/m連系梁傳遞的屋面荷載值： = kN/m 頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載值： (++++)= kN中柱連系梁自重： 25= kN/m梁側(cè)粉刷： 2（）17= kN/m連系梁傳遞的屋面荷載值：