【正文】 大學(xué)3號教學(xué)樓設(shè)計 院 系：城市建設(shè)學(xué)院專業(yè)班級：土木工程1202班 姓 名：王俊天宏 學(xué) 號：20121222169 指導(dǎo)教師：李揚2016年5月20日復(fù)旦大學(xué)3號教學(xué)樓設(shè)計Design of 3 teaching building of Fudan University 摘要 本工程名稱為復(fù)旦大學(xué)3號教學(xué)樓工程，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)為7層，地點在上海市徐匯區(qū)，該地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度，建筑場地類別為Ⅱ類場地。進入新世紀以來，在教育全球化的影響下，我國高等教育有了長足的發(fā)展，公共教學(xué)樓規(guī)模也越來越大。其次，矩形平面便于統(tǒng)一開間和進深，也有利于我在平面及空間的組合。影響平面組合設(shè)計的為以下幾個方面： （1）使用功能：要合理分區(qū)，并且要有明確的流線組織。通常對于一些經(jīng)常使用水的房間，如衛(wèi)生間、盥洗室、陽臺、廚房等，為避免溢水，常將地坪設(shè)置的比本層地坪低20mm~50mm，本設(shè)計中，衛(wèi)生間的標高比本層樓面標高低20mm。在《房屋建筑學(xué)》中，關(guān)于樓梯的相關(guān)規(guī)范，對于大學(xué)教學(xué)樓，樓梯的踏步最小寬度為280mm，最大高度為160mm?！? （2）基層與突出屋面結(jié)構(gòu)（女兒墻、墻、變形縫、管道、天溝、檐口）的轉(zhuǎn)角處水泥砂漿粉刷均做成圓弧或圓角。為了保護基礎(chǔ)不受人類和生物活動的影響，基礎(chǔ)宜埋置在地表以下，同時有要便于周圍排水溝的布置。 由公式：，推導(dǎo)得， 由于結(jié)構(gòu)抗震等級為二級，故u=，取用C30混凝土，故fc=。選擇③軸所在位置的一榀框架進行計算。（kN）（kN）（kNm)跨間調(diào)幅（kNm)荷載分類①恒載Gk②活載Qk③左風(fēng)④右風(fēng)⑤重力荷載代表值⑥左地震標準值⑦右地震標準值內(nèi)力組合①+②①+②①+③①+④①+（②+③）①+（②+④）⑤+⑥⑤+⑦MmaxMmin|V|maxγREMmax（γRE=）γREMmin（γRE=）γRE|V|max（γRE=）6層BCCDB跨中C左C右跨中內(nèi)力種類M(kNm)V(kN)M(kNm)N(kN)M(kNm)N(kN)M(kNm)N(kN)M(kNm)M(kNm)V(kN)M(kN荷載類型恒荷載層號左梁（kNm)Fi(kN)Vi(kN)7654321水平地震作用圖：(kN)③軸的抗側(cè)剛度層次項目（標準層）（標準層）柱類型（底層）（底層）二至七層邊柱1574495488中柱32000底層邊柱1146167532中柱22305，故該框架為規(guī)則框架。m)底層邊柱3104600600101058501010底層中柱3104700700101058501010標準層邊柱3104600600101045001010標準層中柱3104700700101045001010本結(jié)構(gòu)橫向框架結(jié)構(gòu)計算簡圖：(1010kN技術(shù)指標技術(shù)條件依據(jù)設(shè)計使用年限50年《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》抗震設(shè)防烈度7度《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》建筑抗震設(shè)防類別丙類《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》設(shè)計基本地震加速度《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》設(shè)計地震分組第一組《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》場地類別Ⅱ類《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》房屋抗震等級二級《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》地震影響水平地震影響系數(shù)最大值特征周期取值依據(jù)多遇地震αmax=Tg=《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》罕遇地震αmax= 雪荷載、風(fēng)荷載 、風(fēng)荷載取值荷載類型取值（kN/m2）取值依據(jù)基本風(fēng)壓《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》基本雪壓《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 樓面、屋面活荷載標準值 、屋面活荷載荷載類型取值（kN/m2）取值依據(jù)教室《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》衛(wèi)生間走廊、門廳、樓梯屋面（上人） 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、荷載分項系數(shù)、可變荷載組合值系數(shù)取值 系數(shù)名稱系數(shù)取值取值依據(jù)承載力抗震調(diào)整系數(shù)梁（受彎）：《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》：：各類構(gòu)件（受剪、偏拉）：重力荷載分項系數(shù)γG=《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》水平地震作用分項系數(shù)γEh= 主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件及墻體截面尺寸本工程采用的構(gòu)件設(shè)計尺寸按規(guī)范估算得出，結(jié)果如下：柱尺寸：邊柱: 600mm600mm；中柱: 700mm700mm；角柱: 500mm500mm； 凹角柱: 700mm700mm梁尺寸：主梁邊跨處: 350mm700mm；主梁跨中處: 300mm6000mm； 次梁: 250mm500mm；連系梁: 250mm500mm板厚度：樓面板: 100mm；屋面板: 120mm；衛(wèi)生間板: 80mm墻體厚度：外墻: 240mm；內(nèi)墻: 200mm；女兒墻: 240mm 基礎(chǔ)基礎(chǔ)形式: 柱下獨立基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)基礎(chǔ)埋深: 地基處理方式: 100mm厚C10素混凝土墊層 材料混凝土等級: C30箍筋、構(gòu)造筋: HRB400板配筋: HRB400；梁、柱配筋: HRB400；基礎(chǔ)配筋: HRB400 地點：上海市徐匯區(qū)。本工程采用獨立基礎(chǔ)和聯(lián)合基礎(chǔ)。為了防止水突然沿著基礎(chǔ)上升及室外地面積水通過勒腳滲入墻體內(nèi)部的情況發(fā)生，需要對墻體進行防潮措施，墻身防潮的方法是在墻角鋪設(shè)水平防潮層和垂直防潮層。 樓梯是多、高層建筑中豎向交通和人流緊急疏散的主要交通設(shè)施。一般進深不大的房間多采用側(cè)光窗，當進深較大時刻提高窗戶高度。樓梯是建筑中各樓層間垂直交通聯(lián)系得部分，它的設(shè)計主要是根據(jù)所要使用的需要和安全疏散要求來選擇合適的形式，然后確定樓梯的梯段寬度和休息平臺寬度，且要布置在適當?shù)奈恢?，并且需要確定建筑物內(nèi)的樓梯數(shù)量和樓梯間的平面位置及空間組合。當然在教學(xué)樓中，日常的光照時間、光照面積和走廊樓梯的相關(guān)設(shè)計也尤其重要。設(shè)計的合理使用年限為50年，建筑耐火等級為二級，屋面防水等級為三級，該地區(qū)為一類環(huán)境。本工程設(shè)計主要分析了③軸的一榀框架，在確定柱網(wǎng)布置后，初步確定柱截面和梁截面的尺寸，估算出現(xiàn)澆板厚度，并且進行了框架線剛度計算。 （1）結(jié)構(gòu)選型：根據(jù)建筑設(shè)計方案及設(shè)計原始資料，選擇適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)體系。由于是大學(xué)教學(xué)樓，考慮到學(xué)生和老師人數(shù)較多，需要把門的寬度設(shè)計的大一些，最好在教室兩頭各設(shè)置一處門供出入。由于不同功能要求的建筑類型，具有不同的內(nèi)部空間組合特點，一棟建筑物的外部形象在很大程度上是其內(nèi)部空間功能的的表露，因此，采用那些與其功能要求相適應(yīng)的外部形式，并在此基礎(chǔ)上采用適當?shù)慕ㄖ囆g(shù)處理方法來強調(diào)該建筑的性格特征，使其更為鮮明、突出。綜合各方面因素考慮，本設(shè)計采用：，2~,采取上人屋面，女兒墻高度取1200mm。 在對建筑進行相關(guān)的設(shè)計時，需要考慮防火的要求。、防銹工程　 （1）所有埋入混凝土及砌塊中的木質(zhì)構(gòu)件均須做好防腐處理，滿涂焦油一道?！? （5）相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深。 得，2≤l02/l01≤3，故按雙向板計算。頂層：中間層：活荷載作用下的結(jié)構(gòu)計算簡圖： 風(fēng)荷載標準值計算公式：ωk=βzμzμsω0（kN/m2），根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009——2012》，上海市基本風(fēng)壓值（50年）為：ω0=。m）（左震）本設(shè)計中計算的是③軸一榀框架的內(nèi)力，由于整個框架不勻稱，所以按本榀框架的地震作用按抗側(cè)剛度所占整個框架抗側(cè)剛度總和的比例計算。m)跨間調(diào)幅（kNm)荷載分類①恒載Gk②活載Qk③左風(fēng)④右風(fēng)⑤重力荷載代表值⑥左地震標準值⑦右地震標準值內(nèi)力組合①+②①+②①+③①+④①+（②+③）①+（②+④）⑤+⑥⑤+⑦MmaxMmin|V|maxγREMmax（γRE=）γREMmin（γRE=）γRE|V|max（γRE=）5層BCCDB跨中C左C右跨中內(nèi)力種類M(kNm)V(kN)M(kNm)N(kN)V(kN)①恒載Gk②活載Qk③左風(fēng)④右風(fēng)⑤重力荷載代表值⑥左地震標準值⑦右地震標準值組合值①+②①+②①+③①+④①+（②+③）①+（②+④）⑤+⑥⑤+⑦|M|max|N|max|N|minγRE|M|max(γRE=)γRE|N|max(γRE=)γRE|N|min(γRE=)γRE|V|max(γRE=) 5層～4層B柱C柱上端下端層間上端下端層間荷載分類內(nèi)力種類M(kNm)N(kN)V(kN)M(kNm)V(kN)M(kNm)M(kNm)V(kN)M(kNm）（kN）（kN）（kN對于L形平面建筑，其風(fēng)荷載體型系數(shù)取μs=。 取屋面板厚度h=120mm，樓面板厚度h=100mm，衛(wèi)生間板厚度h=80mm?！　　?5厚水泥砂漿 （剛性）40厚C20細石混凝土防水 （柔性）三氈四油鋪小石子 15厚水泥砂漿 %找平 80厚礦渣水泥 120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 10厚水泥砂漿抹灰　　　水磨石地面　　　100厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板　　　10厚板底抹灰　　　內(nèi)墻體為200mm厚的加氣混凝土砌塊，墻面兩側(cè)刷20mm的石灰砂漿。 （2）所有埋入混凝土中的金屬構(gòu)件須先除銹，刷防銹漆二道；所有露明金屬構(gòu)件（不銹鋼構(gòu)件除外），均須先除銹刷防銹漆一道，再刷油漆二道。在設(shè)計中，需要充分考慮這方面的因素。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB500112010）：抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設(shè)計。在設(shè)計時，通常是根據(jù)初步確定的建筑內(nèi)部空間組合的平、剖面關(guān)系，例如房間的大小和層髙、構(gòu)部件的構(gòu)成關(guān)系和截面尺寸、適合開門窗的位置等